Brennstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht
sich auf Brennstoffeinspritzdüsen für Brennkraftrmaschinen, welche nach dem Zylinderraum
hin öffnen, und einen über die konische Ventilsitzfläche der Nadel hinaus verlän.gerten
und in diesem Bereich gegen die Ventilkopfführung dichtend anliegenden Ventilkopf
aufweist.Fuel injector for internal combustion engines The invention relates
refer to fuel injectors for internal combustion engines, which are after the cylinder space
open and extend one beyond the conical valve seat surface of the needle
and in this area against the valve head guide in a sealing manner against the valve head
having.
Gemäß der Erfindung weist der Ventilkopf an der dem Brennkraftmaschinenzylinder
zugekehrten Seite eine Ausnehmung und an der dem Ventilsitz zugekehrten Seite eine
Ringfläche auf, von der Einspritzkanäle ausgehen. deren Mündungsebenen in der Ventilausnehmung
jeweils senkrecht zur Kanalachse liegen und deren Achsen so gerichtet sind, daß
die aus den Kanälen austretenden Kraftstoffstrahlen sich in oder angenähert in der
Düsenachse treffen. Die Mündungsöffnungen der Einspritzkanäle sind also jeweils
kreisrund, wobei die Ausnehmtnng des Ventilkopfes vorteilhaft die Form einer gewölbten
Ho'hlfläehe, im Grenzfall die Form einer hohlen Halbkugel aufweist; sie kann jedoch
auch die Gestalt eines Hohllkegels aufweisen.According to the invention, the valve head has on the internal combustion engine cylinder
facing side a recess and on the side facing the valve seat one
Annular surface from which the injection channels proceed. their opening planes in the valve recess
each lie perpendicular to the channel axis and their axes are directed so that
the exiting from the channels fuel jets in or approximated in the
Meet the nozzle axis. The orifices of the injection channels are so in each case
circular, the recess of the valve head advantageously having the shape of a curved one
Hollow surface, in the borderline case has the shape of a hollow hemisphere; however, it can
also have the shape of a hollow cone.
I)ie Einspritzkanäle sind im Ventilkopf in bezug aufeinander derart
angeordnet, d'aß die Achsen je zweier einander gegenüberliegender Kanäle in einer
gemeinsamen, durch die Düsenachse gelegten Ebene oder in zwei parallelen und in
bezug auf die Düsenachse symmetrischen Ebenen liegen, die einen gewissen Abstand
voneinander haben. Im ersteren Fall werden die eingespritzten Kraftstoffstrahlen
in der Düsenachse zusammenprallen und besonders gut zerstäubt, während die zweite
Anordnung eine gleichmäßige, gut beherrschbare Verteilung des Kraftstoffes im Zylinderraum
nach Art einer Dusche ermöglicht.I) The injection channels are like this in relation to one another in the valve head
arranged, d'ass the axes of two opposite channels in one
common plane laid through the nozzle axis or in two parallel and in
with respect to the nozzle axis are symmetrical planes, which are a certain distance
have from each other. In the former case, the injected fuel jets
collide in the nozzle axis and atomize particularly well, while the second
Arrangement a uniform, easily controllable distribution of the fuel in the cylinder chamber
in the manner of a shower.
Die am Ventilkopf vorgesehene Ringfläche kann so ausgebildet sein,
daß sie zurr Achse der Düsennadelsenkrecht steht oder sich gegen den Zylinderraum
hin
kegelig verbreitert. Sie dient einerseits zur sprunghaften Vergrößerung des Einspritzdruckes
beim öffnen der Düse, anderseits bietet sie einen guten Ausgangspunkt für die Einspritzkanäle
des Ventilkopfes. Dabei erhält die Umfangskante der Ringfläche frei geschlossener
Düsennadel einen solchen Abstand von der dem Brennkraftmaschinenzylinder zu gelegenenKante
derVentilkopffiihrung, daß nach einem bestimmten Hub der Düsennadel zwischen den
beiden Kanten ein ringförmiger Spalt entsteht, durch den ein zusätzlicher, den in
der Ausnehmung des Ventilkopfes gebildeten Strahlkegel allseitig umschließender
kegelmantelförmiger Kraftstoffstrahl eingespritzt wird.The annular surface provided on the valve head can be designed in such a way that
that it is perpendicular to the axis of the nozzle needle or against the cylinder chamber
there
conically widened. On the one hand, it serves to increase the injection pressure by leaps and bounds
when opening the nozzle, on the other hand, it offers a good starting point for the injection channels
of the valve head. The circumferential edge of the ring surface is given a more closed area
Nozzle needle such a distance from the edge to be located the internal combustion engine cylinder
derVentilkopffiihrung that after a certain stroke of the nozzle needle between the
A ring-shaped gap is created on both edges, through which an additional gap, the one in
The jet cone formed around the recess of the valve head is encompassing on all sides
cone-shaped fuel jet is injected.
Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes,
und zwar zeigt Fig. i im teilweisen Längsschnitt durch den Ventilkopf der Diisennadel
und des anschließenden Teiles des Düsengehäuses eine Düsennadel mit halbkugelförmiger
Ausnehmung im Ventilkopf und senkrecht zur Umfangsfläche ausgebildeter Ringschulter,
Fig. 2 eine Ansicht des Ventilkopfes von unten, wobei die Achsen je zweier einander
gegenüberliegender Zulaufkanäle in parallelen Ebenen liegen, Fig. 3 eine gleiche
Ansicht, bei der die Achsen je zweier einander gegenüberliegender Kanäle in einer
gemeinsamen Ebene liegen" Fig.4 teilweise im Längsschnitt einen Ventilkopf mit hohlkegeliger
Ausnehmung und kegeliger Ringschulter bei geschlossener Düse, Feg. 5 in der gleichen
Weise einen Ventilkopf mit flach gewölbter Austie'hmung bei offener Düse.The drawing illustrates some exemplary embodiments of the subject matter of the invention,
namely shows Fig. i in a partial longitudinal section through the valve head of the nozzle needle
and the adjoining part of the nozzle housing a nozzle needle with a hemispherical
Recess in the valve head and an annular shoulder formed perpendicular to the circumferential surface,
Fig. 2 is a view of the valve head from below, the axes each two to each other
opposite inlet channels lie in parallel planes, Fig. 3 is the same
View in which the axes of two opposite channels in one
common plane are "Fig.4 partially in longitudinal section a valve head with a hollow cone
Recess and conical ring shoulder with the nozzle closed, Feg. 5 in the same
Use a valve head with a flat arched recess with the nozzle open.
In der Zeichnung isst i das Düsenunterteil, in welchem sich die Düsennadel2
mit der umfänglichen Brennstoffsammelnut 3 bewegt. Die Düsennadel ist über die Sitzfläche
4 des Ventilkopfes 5 hinaus verlängert. Im Ventilkopf 5 selbst sind die Zulaufkanäle
6 angeordnet, durch welche,der beim öffnen der Düse an der Sitzfläche 4 des Ventilkopfes
vorbeifließende Brennstoff nach der zentralen Ausnehmung 7 geführt,bzw. in den Zylinder
eingespritzt wird. Diese Kanäle 6 verlaufen im wesentlichen radial und sind gegen
die Düsenachse unter einem Winkel a geneigt (Feg. i). Untereinander sind die Kanäle
6 so angeordnet, daß je zwei einander gegenüberliegen, wobei ihre Achsen entweder
in einer .gepieinsamen Ebene (Fig.3) oder in zwei zueinander parallelen und in bezug
auf,die Düsenachse symmetrischen Ebenen mit dem Abstand a liegen. Im ersteren Fall
prallen die aus den Kanälen 6 austretenden Brennstoffstrahlen in der Düsenachse
aufeinander, wodurch eine außerordentlich günstige Zerstäubung erreicht wird, während
die Kanäle im zweiten Fall aneinander vorbeispritzen, so daß eine gleichmäßige Verteilung
des Brennstoffes über den Zylinderraum erzielt werden kann.In the drawing, i eats the lower part of the nozzle, in which the nozzle needle 2
moved with the circumferential fuel collecting groove 3. The jet needle is over the seat
4 of the valve head 5 also extended. The inlet channels are in the valve head 5 itself
6 arranged through which, when the nozzle is opened on the seat surface 4 of the valve head
Passing fuel led to the central recess 7, or. in the cylinder
is injected. These channels 6 run essentially radially and are opposite
the nozzle axis inclined at an angle a (Fig. i). The channels are one below the other
6 arranged so that two are opposite each other, with their axes either
in a .gepieinsamen plane (Fig. 3) or in two mutually parallel and in relation
on, the nozzle axis lie symmetrical planes with the distance a. In the former case
the fuel jets emerging from the channels 6 collide in the nozzle axis
on each other, whereby an extremely favorable atomization is achieved while
In the second case, the channels are sprayed past one another, so that an even distribution
of the fuel can be achieved through the cylinder space.
Die Form der Ausnehmung 7, in welche die Kanäle 6 einmünden, ist so
gewählt, daß die Ebene der :Mündungsöffnung 8 ,der Kanäle zur Achse des betreffenden
Kanals senkrecht steht, so daß die
1\Iündutigsöffnutig 6 kreisförmig ist. Unter diesen
Bedingungen erhält dic Ausneliniiing vorteilhaft die
Form einer gewölbten Hohlfläche g (Feg. 5), im
Grenzfall einer hohlen llall)ktigel cl' (Feg. i) oder
:#ines hohlen Kegels g" (Feg. 4). 1;ei Verwendung
,einer halblcugeligenN"entilkopfausnehmtuig j treffen
sich die Achsen der Ztilauflcaniile 6 vorteilhaft im
Mitte11)unkt der Halbkugel.
Am Umfang des *'etitill<opfes 5 ist eine Ring-
schulter ausgebildet, welche beim Offnen der Düse
eine Vergrößerung der Druckangriffsfläche voni
Durchmesser der \relitilsitzH:iclie auf den Außen-
durchmesser der Ringschulter und damit eine
sprunghafte Vergrößerung des Einspritzdruckes
b:wirkt. Diese Ringschulter kann senkrecht zur
Düsenachse verlaufen (io in Fig. i) oder kegelig
gegen den Zylinderraum zu geneigt sein (io' in
Fig. 4 und 5).
Bei der Ausführungsform nach Fig. i liegt der
Ventilkopf 5 an der Ventillkopfführung bei ii dicht
an, so daß der zugeführte 13rennstofi nur über die
Zulaufkanäle und die zentraleAusnehmung 7 in den
Zvlinderratim gelangen kann und beine Einspritzen
also ein zentraler Brennstoffkegel entsteht. Unter
Umständen ist es jedoch er@@ ünscht, die Brennstoff-
einspritzung und Verteilung in anderer Weise vor-
zunehnien bzw. in Al)liängigkeit vorn Düsentiadel-
hub zu ändern. In dieseln Fall kann die Ring-
schulter io' (Feg. 4 und 5) an einer solchen Stelle
des Ventilkopfes angeordnet werden, daß nach
einem @-orl)estinitnteii l-lub der Düsennadel2 die
Randkante 12 der Ringschulter die Außenkante 13
des Düsenunterteiles i iiliersclireitet und so einen
ringförmigen Spalt 1.4 (Feg. ;) an dieser Stelle
freilegt, durch welchen eile Teil des Brennstoffes @in
den Zylinderraum derart eingespritzt wird, daß der
entstehende kegeltnalitelförniige Brennstoffstrahl
den aus der Ausnehinung ; austretenden zentralen
Brennstoffkegel S in Fig. i allseitig umschließt.
Der inengenmäßig.e Anteil des zentral und des um-
fänglich e@itige-sl)ritzteii 13reniistottes kann durch ge-
eignete Bemessung der han:ile ()- find des Hubes der
Nadel 2 beliebig geregelt werden. Die Ringschulter
to bzw. io' eignet sich gleichzeitig als Ausgangs-
punkt fier die Kanäle 6.
rin dem aus der Ventilkopffidirung herausragen-
den Teil des Ventilkopfes 1<anii eine weitere Kegel-
fläche 15 (Feg. 5) vorgesehen sein, welche die Rich-
tung des aus dein Spalt 14 austretenden Brennstoff-
strahles derart beeinflußt, claß die gewünschte
Strahlform zustande kommt.
Bei .der Anordnung der sclirägcn Ringschulter
nach Fig.4 und 5 wird der N-entill:opf vor der
Schulter etwas liinterclre'.it (i6 in F-.*",. -j), um
die
Anbringting der Kanüle 6 und die Zuleitung des
Brennstoffes zu diesen Kan;ilcn zu erleichtern.
The shape of the recess 7 into which the channels 6 open is chosen so that the plane of the mouth opening 8, the channels is perpendicular to the axis of the channel in question, so that the 1 \ Iündutigsöffnutig 6 is circular. Under these
Conditions obtained by ausneliniiing are advantageous
Shape of a curved hollow surface g (Fig. 5), im
Borderline case of a hollow llall) ktigel cl '(Feg. I) or
: # of a hollow cone g "(Feg. 4). 1; when used
, a hemispherical N "entilkopfausausnehmtuig j hit
the axes of the Ztilauflcaniile 6 advantageous in
Middle11) point of the hemisphere.
On the circumference of the * 'etitill <head 5 is a ring
shoulder formed, which when opening the nozzle
an increase in the pressure application area of i
Diameter of the \ relitilsitzH: iclie on the outside
diameter of the ring shoulder and thus a
sudden increase in injection pressure
b: works. This ring shoulder can be perpendicular to the
The nozzle axis run (io in Fig. I) or conical
to be inclined towards the cylinder space (io 'in
4 and 5).
In the embodiment according to FIG
Valve head 5 tightly on the valve head guide at ii
on, so that the 13 fuel supplied only through the
Inlet channels and the central recess 7 in the
Zvlinderratim can get and inject legs
so a central fuel cone is created. Under
Under certain circumstances, however, he @@ desires to use the fuel
injection and distribution in a different way.
increase or in length in front of nozzle needle
hub to change. In this case the ring
shoulder io '(Feg. 4 and 5) at such a point
of the valve head are arranged that after
a @ -orl) estinitnteii l-lub the nozzle needle2 die
Edge edge 12 of the ring shoulder the outer edge 13
of the nozzle lower part iiliersclireits and so one
annular gap 1.4 (Feg.;) at this point
reveals the speed with which part of the fuel @in
the cylinder space is injected in such a way that the
resulting cone-shaped fuel jet
the one from the recess; exiting central
Enclosing fuel cone S in FIG. I on all sides.
The inengenäß.e share of the central and the surrounding
e @ itige-sl) ritzteii 13reniistottes can be
suitable dimensioning of the han: ile ( ) - find the stroke of the
Needle 2 can be regulated as required. The ring shoulder
to or io 'is also suitable as an output
point fier the channels 6.
in which protrude from the valve head duct
the part of the valve head 1 <anii another cone
surface 15 (Fig. 5) should be provided, which the direction
processing of the emerging from your gap 14 fuel
The beam is influenced in such a way that the desired
Beam shape comes about.
With the arrangement of the circular ring shoulder
according to Fig.4 and 5 the N-entill: opf before the
Shoulder something liinterclre'.it (i6 in F-. * ",. -J) to the
Attaching the cannula 6 and the supply line of the
To facilitate fuel to these channels.