DE733319C - Inlet valve for internal combustion engines provided with a fuel injection nozzle - Google Patents

Description

Mit einer Brennstoffeinspritzdüse versehenes Einlaßventil für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft ein mit einer Bnennstoffeinspritzdüse versehenes Einlaßventil für Brennkraftmaschinen.Inlet valve for internal combustion engines provided with a fuel injection nozzle The invention relates to an inlet valve provided with a fuel injection nozzle for internal combustion engines.

Bei Dieselmaschinen ist es bereits bekannt, die zur Einspritzung des flüssigen Brennstoffes dienende Einspritzdüse im verschleblichen Ventilschaft des Auslaßventils ortsfest zu 'lagern, wobei die Einspritzdüse in den als Vorkammer ausgebildeten Kopf des Ventils austritt und ihr Gehäuse bzw. ihr Schaft dem Ventil selbst als Führung dient.In diesel engines, it is already known to inject the Liquid fuel injection nozzle in the wearable valve stem of the Exhaust valve to 'store stationary, with the injection nozzle in the as an antechamber formed head of the valve exits and its housing or its stem to the valve himself serves as a guide.

Bei einer anderen bekannten Ausführung gleitet die hohl ausgebildete, als Pumpenzylinder dienende Spindel des Einlaßventils auf einem feststehenden, gleichzeitig als Pumpenkolben ausgebildeten Brennstoffzuführungsrohr, an dessen unterem Ende ein Saugventil für den flüssigen Brennstoff angeordnet ist, welches bei der Bewegung des Einlaßventils von diesem gesteuert wird. IDiese Einrichtung gestattet nur die Verwendung flüssigen Brennstoffes, weil die Pumpe für die Verwendung staubförmigen Brennstoffes nicht geeignet ist und außerdem die hierfür nötige Druckluftzuführungseinrichtung fehlt.In another known embodiment, the hollow, Serving as a pump cylinder spindle of the inlet valve on a fixed, simultaneously designed as a pump piston fuel supply pipe, at the lower end a suction valve for the liquid fuel is arranged, which when moving the inlet valve is controlled by this. This facility only allows the Use liquid fuel because the pump is dusty for use Fuel is not suitable and also the compressed air supply device required for this is missing.

Gemäß der Erfindung wiizd die Ausführung derart getroffen, daß im Schaft des Einlaß= ventils ,eine hohle, mit der Einspritzdüse - zusammenarbeitende Düsennadel mit Spiel angeordnet wird, deren Spitze im Ruhezustand den Kanal der Düse abschließt. Die Bohrung der Düsennadel ist entweder .an eine Luft- oder eine Brennstoffleitung angeschlossen. Der zwischen Düsennadel und Ventilschaft so verbleibende Ringkanal wird an eine besondere Zuleitung für Druckluft oder Brennstoff .angeschlossen, und zwar in einem oberen, der Führung des Ventilschafts dienenden Führungsstück. Die Düsennadel kann entweder fest oder beweglich im Düsenschaft angeordnet sein. Im ersten Fall ist ihr Ende im oberen Führungsstück befestigt; mit dem Öffnen des Einlaßventils wird dann auch gleichzeitig die Düsenöffnung freigegeben. Im zweiten Fall ist sie dort in .einer besonderen Ausnehmung mit einem Bund geführt, arbeitet mit einem Anschlag im Führungsstück zusammen und steht unter der Wirkung einer den Kraftschluß herstellenden Feder. Wird dann gemäß einem weiteren i1vIerkmal der Erfindung das obere Führungsstück für Ventilschaft und Düsennadelbund seinerseits verstellbar gemacht, so kann man den Zeitpunkt der Öffnung des Kanals der Einspritzdüse veränderlich machen. Die Freigabe der Düse erfolgt dann um so später nach der Ventilöffnung, je größer der Abstand des Bundes der Düsennadel von seinem Anschlag im Führungsstück ist. Auf diese Weise können entweder bei gleichbleibendem oder veränderlichem Oitnungszeitpunkt der Einspritzdüse, lediglich durch die öffnungsbew-egung des Einlaßventils mittels der üblichen Steuermittel, beide von der Düsennadel und dem Ventilschaft gebildeten Zuführungskanäle durch Freigabe des Düsenkanals geöffnet und geschlossen werden. Die beiden von der hohlen Düsennadel und dem sie umgebenden Ringkanal gebildeten Zuführungskanäle können entweder einzeln für sich oder gleichzeitig verwendet werden. Im letzteren Falle bietet sich bei geeigneter Ausführung die Möglichkeit, das mit der Einspritzdüse versehene Einlaßventil auch zur Zufiihrung fester Brennstoffe bei gleichzeitiger Verwendung von Druckluft zu benutzen.According to the invention, the execution wiizd made such that in Shaft of the inlet valve, a hollow one that works together with the injection nozzle Nozzle needle is arranged with play, the tip of which in the idle state the channel of the Nozzle closes. The bore of the nozzle needle is either .an air or Fuel line connected. The one remaining between the nozzle needle and the valve stem The ring channel is connected to a special supply line for compressed air or fuel. namely in an upper guide piece which is used to guide the valve stem. The nozzle needle can either be arranged in a fixed or movable manner in the nozzle shaft. In the first case, its end is attached to the upper guide piece; with opening the Inlet valve is then also at the same time the nozzle opening is released. In the second case it is guided there in a special recess with a collar, works together with a stop in the guide piece and is under the effect a spring producing the frictional connection. Then according to a further i1vIerkmal of the invention, the upper guide piece for valve stem and nozzle needle collar in turn Made adjustable so you can see the timing of the opening of the channel of the injector make changeable. The nozzle is released the later after the valve is opened, the greater the distance between the collar of the nozzle needle and its stop in the guide piece is. In this way, the opening time can either remain the same or change of the injection nozzle, only by the opening movement of the inlet valve by means of the usual control means, both formed by the nozzle needle and the valve stem Feed channels are opened and closed by releasing the nozzle channel. The two formed by the hollow nozzle needle and the ring channel surrounding it Feed channels can either be used individually or simultaneously. In the latter case, with a suitable design, there is the possibility of doing this with The inlet valve provided with the injection nozzle also for the supply of solid fuels when using compressed air at the same time.

Der Kanal der Düsennadel wie auch der sie umhüllende Ringkanal können je nach Zweckmäßigkeit zur Brennstoff- oder Luftzuführung herangezogen werden.The channel of the nozzle needle as well as the ring channel surrounding it can can be used to supply fuel or air, depending on the expediency.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längsmittelschnitt und in Draufsicht veranschaulicht.In the drawing, an embodiment of the invention is in longitudinal center section and illustrated in plan view.

Im Teil a des Ventilgehäuses ist das Ventil b mit seinem Schaft b1 oben und unten in Führungsteilen a, und d geführt. Im Ventilteller b ist die Düse h angeordnet, mit deren Auslaßkanal k1 die Düsennadel c zusammenarbeitet. Der Ventilschaft b1 ist in einem Führungsstück cl oben geführt, das auch einem Bund cl der Düsennadel c als Führung dient. Das Ventil wird durch die Stoßstange j über den bei f1 drehbaren Hebel f von der Maschinensteuerivelle her bewegt. Die Düsennadel c ist im Schaft des Ventils b mit Spiel angeordnet, so daß ein Ringkanal c, entsteht. Die Düsennadel c ist hohl und weist einen Kanal cl auf, der bis in die Nähe der als Abschluß für den Düsenkanal k1 dienenden Nadelspitze führt und hier in seitliche Öffnungen c. ausläuft. In part a of the valve housing, valve b is guided with its shaft b1 at the top and bottom in guide parts a and d. In the valve disk b, the nozzle h is arranged, with the outlet channel k1 of which the nozzle needle c cooperates. The valve stem b1 is guided at the top in a guide piece cl, which also serves as a guide for a collar cl of the nozzle needle c. The valve is moved by the pushrod j via the lever f, which can be rotated at f1, from the machine control level. The nozzle needle c is arranged in the shaft of the valve b with play, so that an annular channel c is formed. The nozzle needle c is hollow and has a channel cl which leads to the vicinity of the needle tip serving as a closure for the nozzle channel k1 and here into lateral openings c. expires.

Die Düsennadel, die mit ihrem Bund cl im oberen Teil des Führungsstücks d geführt ist, arbeitet dort mit einem Anschlag dl des Führungsstücks zusammen und steht unter der Wirkung der Feder 1" welche den Kraftschluß so lange herstellt, bis sich die Düsemiadel c mit ihrem Bund cl gegen den Anschlag dl anlegt. Die Grölte des Abstandes zwischen Bund und Anschlag bestimmt den Öffnungszeitpunkt der Düsennadel.The nozzle needle with its collar cl in the upper part of the guide piece d is guided, works there with a stop dl of the guide piece and is under the action of the spring 1 "which establishes the frictional connection for so long until the nozzle needle c rests with its collar cl against the stop dl. The Grölte the distance between the collar and the stop determines the point at which the nozzle needle opens.

Bei geschlossenem Ventil ist der AUSlaßkanal hl der Düse h durch die Spitze der Düsennadel c geschlossen; sobald die Stoßstange ä angehoben wird, öffnet sich das Ventil, der Ventilteller b wird mit seinem Sitz abgehoben, wobei sich auch der Auslaßkanal k1 öffnet, wenn sich die Düsennadel mit ihrem Bund cl gegen den Anschlag fll anlegt und sich beim weiteren Abwärtsgang des Ventils b mit ihrer Spitze von ihrem Sitz auf der Düse k abhebt.When the valve is closed, the outlet channel hl of the nozzle h is through the Tip of the nozzle needle c closed; as soon as the bumper ä is raised, opens the valve, the valve disk b is lifted off with its seat, and also the outlet channel k1 opens when the nozzle needle with its collar cl against the Stop fll applies and the further downward movement of valve b with its tip lifts from its seat on the nozzle k.

Der Ringkanal c3 mündet oben in einen Raum d,, des Führungsstücks d, der mit einer seitlichen Zuführungsleitung d, verbunden ist, durch welche wahlweise Druckluft oder Brennstoff zugeführt «erden kann.The ring channel c3 opens at the top into a space d ,, of the guide piece d, which is connected to a side feed line d, through which optionally Compressed air or fuel supplied «can be grounded.

In der Offenstellung des Ventils wird der Brennstoff z. B. durch den mit regelbarem Querschnitt versehenen Kanäle" den Kanal cl der Düsennadel c und zu den Nadelöffnungen c" und den Düsenkanal ::1 geführt und gelangt so in den Verbrennungsraum. Gleichzeitig strömt die benötigte Luft durch die Ansaugeleitung /t und den Raum a3 in den Zylinder.In the open position of the valve, the fuel z. B. by the with adjustable cross-section channels "the channel cl of the nozzle needle c and to the needle openings c ″ and the nozzle channel :: 1 and thus reaches the combustion chamber. At the same time, the required air flows through the suction line / t and the room a3 in the cylinder.

Im Ventilgehäuse a ist eine Stellmutteral angeordnet, welche auf ein Schraubgewinde des Führungsstückes d einwirkt, das seinerseits verschiebbar im Ventilgehäuse a gelagert ist. Durch Verdrehen der Stellmutter a' kann das Führungsstück d höher oder tiefer eingestellt werden. Ist das Führungsstück d so eingestellt, daß der Bund c4 der Düsennadel c auf dem Anschlag dl des Führungsstücks d aufliegt, dann öffnen und schließen sich Ventil b und Düse -k gleichzeitig. Ist jedoch das Führungsstück d so eingestellt, daß der Bund c-, der Nadel c nicht auf dem Anschlag d., aufliegt, so wird die Düse k später als das Ventil geöffnet, welches dann auch später geschlossen wird als die Düse h. Durch die Verstellung des Führungsstückes d wird der öffnungszeitpunkt der Düse und damit die Brennstoffmengen geregelt. Eine Grobeinstellung kann durch einen in der Leitung el angeordneten Absperrhahn erreicht werden.In the valve housing a an adjusting nut is arranged, which on a Screw thread of the guide piece d acts, which in turn is displaceable in the valve housing a is stored. By turning the adjusting nut a ', the guide piece d can be raised or lower. Is the guide piece d adjusted so that the Bund c4 of the nozzle needle c rests on the stop dl of the guide piece d, then Valve b and nozzle -k open and close at the same time. However, is the leader d adjusted so that the collar c-, the needle c does not rest on the stop d., so the nozzle k is opened later than the valve, which then also closes later is called the nozzle h. By adjusting the guide piece d, the opening time becomes the nozzle and thus the amount of fuel. A rough adjustment can be made a stopcock arranged in line el can be achieved.

Zur Abdichtung des Veniilschafts sind Stopfbüchsen d3 vorgesehen.Stuffing boxes d3 are provided to seal the valve stem.

Soll bei geeigneter Bemessung der Einrichtung die Maschine mit staubförmigem Brennstoff betrieben werden, so wird Druckluft durch die Leitung d. über den Raum d;, in den kingkanal c3 geleitet, die von hier bis zur Spitze der Düsennadel c gelangt. Beim öffnen des Ventils b und der Düse k strömt die Druckluft an den seitlichen öffnungen c2 der Düsennadel vorbei, vermischt sich mit dem durch den Kanal cl eingeführten Brennstaub, reißt diesen mit fort und bringt ihn durch den Düsenkanal k1 in den Verbrennungsraum. Der staubförmige Brennstoff kann aber auch durch die Leitung d2 in den Ringkanal e3 eingeführt werden, während dann die Druckluft durch den Kanal cl der Düsennadel c strömt. Ebenso können die Kanäle e1, cl bzw. d2, c3 j e nach Wunsch oder Bedarf für die Zuführung des flüssigen Brennstoffes mit oder ohne Druckluft herangezogen werden. Bei kleinen Ventilen wird zweckmäßig der flüssige Brennstoff unter Ausschaltung von Druckluft durch den Kanal d2, e3 nach der Düse fz geleitet und die Leitung e1 abgeschaltet.If the equipment is suitably dimensioned, the machine should be covered with dust Fuel are operated, so compressed air is through the line d. across the room d ;, into the king canal c3, which runs from here to the tip of the Nozzle needle c arrives. When the valve b and the nozzle k open, the compressed air flows past the side openings c2 of the nozzle needle, mixes with the through fuel dust introduced into the channel cl, carries it away with it and brings it through the nozzle channel k1 into the combustion chamber. The powdered fuel can, however can also be introduced through the line d2 into the ring channel e3, while then the Compressed air flows through the channel cl of the nozzle needle c. The channels e1, cl or d2, c3 j e as desired or required for the supply of the liquid fuel can be used with or without compressed air. With small valves it is useful the liquid fuel with the switching off of compressed air through the channel d2, e3 after the nozzle fz and the line e1 switched off.

Claims (1)

PATENT ANSPRÜCFIE i. Mit einer Brennstoffeinspritzdüse versehenes Einlaßventil für Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem im Ventilgehäuse (a) oben und unten geführten Ventilschaft (b1) des Einlaßventils (b) die einen Zuleitungskanal (cl) mit seitlichen Austrittsöffnungen (c2) versehene, feststehend oder beweglich gelagerte, mit dem Auslaßkanal (k1) der Einspritzdüse (k) zusammenarbeitende hohle Düsennadel (c) mit Spiel derart angeordnet ist, daß ein Ringkanal (c3) entsteht, der über einen Raume (d5) im oberen Führungsstück (d) des Einlaßventils (b) mit einer Zuleitung (d2) verbunden ist, durch welche wahlweise Brennstoff oder Druckluft zugeführt werden kann. a. Einlaßventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Führungsstück (d) des Einlaßventilschafts (b1) im Ventilgehäuse (a) längs verschieblich gelagert ist, durch eine im Ventilgehäuse (a) angeordnete Stellschraube (a1) in: der Höhe verstellbar ist und eine Ausnehmung zur Führung eines an der Düsennadel (c) angeordneten Führungsbundes (c4) sowie einen mit dem Führungsbund (c4) zusammenarbeitenden Anschlag (d4) aufweist, wobei in der Ausnehmung eine sich auf den Führungsbund (C4) abstützende, die Düsennadel belastende Druckfeder (dl) angeordnet ist. P ATENT REQUIREMENTS i. Inlet valve for internal combustion engines provided with a fuel injection nozzle, characterized in that in the valve stem (b1) of the inlet valve (b) guided at the top and bottom of the valve housing (a) the one feed channel (cl) provided with lateral outlet openings (c2) is fixedly or movably mounted , with the outlet channel (k1) of the injection nozzle (k) cooperating hollow nozzle needle (c) is arranged with play such that an annular channel (c3) is created, which over a space (d5) in the upper guide piece (d) of the inlet valve (b) is connected to a supply line (d2) through which either fuel or compressed air can be supplied. a. Inlet valve according to claim i, characterized in that the upper guide piece (d) of the inlet valve stem (b1) is mounted in the valve housing (a) so as to be longitudinally displaceable, and is adjustable in height by an adjusting screw (a1) arranged in the valve housing (a) Has a recess for guiding a guide collar (c4) arranged on the nozzle needle (c) as well as a stop (d4) cooperating with the guide collar (c4), wherein in the recess a compression spring (dl ) is arranged.