NL8102007A - INJECTOR OF A FUEL INJECTION VALVE FOR A DIESEL ENGINE. - Google Patents

Description

s ^ ...s ^ ...

NO 29.926NO 29,926

Verstuiver van een brandstofinspuitklep voor een dieselmotor.Injector of a fuel injection valve for a diesel engine.

De uitvinding heeft “betrekking op een verstuiver voor een brandstof inspui tklep voor een dieselmotor, voorzien van een verstuiverlichaam dat in een cilindrisch gedeelte stroomafwaarts ten opzichte van een klepzitting, ten minste 5 één in een verbrandingsruimte van een cilinder leidend verstui verkanaal bevat, waarbij vlakken aangebracht zijn, welke aan de door het verstuiverkanaal stromende brandstof een wervelrotatie geven.The invention relates to an atomizer for a fuel injection valve for a diesel engine, comprising an atomizer body which in a cylindrical section downstream of a valve seat, contains at least one atomizing duct leading into a combustion space of a cylinder, surfaces which give a swirl rotation to the fuel flowing through the atomizing channel.

In de cilinder van een dieselverbrandingsmotor wordt 10 per arbeidsslag een. bepaalde brandstofhoeveelheid via de verstuiver van een inspuitklep in de verbrandingsruimte van de cilinder ingespoten. Daarbij moet de uit het verstuiverkanaal uittredende brandstofstraal enerzijds lang genoeg zijn om, afhankelijk van de verschillende bedrijfsomstandig-15 heden, dienovereenkomstig diep door te dringen in de verbrandingsruimte, en anderzijds fijn genoeg verstoven worden om de brandstof zo volledig mogelijk te verbranden. De brandstofstraal moet daartoe, rekening houdend met de afstand van de verstuiver tot de wand van de verbrandings-20 ruimte een voor het verstuiverkanaal te kiezen doordrin-gingskracht en snelheid bezitten. Hij moet verder een voldoende grote divergentie- of uitbreidingshoek bezitten, om een voldoende verdeling van de brandstof in de verbrandingsruimte te bereiken.In the cylinder of a diesel combustion engine, 10 per work stroke becomes one. determined quantity of fuel via the injector of an injection valve injected into the combustion chamber of the cylinder. In addition, the fuel jet emerging from the atomizing channel must, on the one hand, be long enough to, depending on the different operating conditions, penetrate accordingly deeply into the combustion space, and on the other hand be atomized fine enough to burn the fuel as completely as possible. The fuel jet must therefore have a penetration power and speed to be selected for the atomizing channel, taking into account the distance from the atomizer to the wall of the combustion space. It must also have a sufficiently large divergence or expansion angle to achieve a sufficient distribution of the fuel in the combustion chamber.

25 Voor het verbeteren van de verstuiving is uit het25 To improve the atomization is out of it

Zwitserse octrooischrift 340.093 een verstuiver van de in de aanhef beschreven soort bekend, van welke het verstuiverkanaal schroeflijnvormig gewikkeld is of schroeflijnvormig verlopende vlakken .vertoont. Met deze vormgeving van 30 het verstuiverkanaal wordt aan de brandstof bij zijn stroming erdoorheen een wervel-rotatie gegeven, welke voor de verstuiving gunstig bleek te zijn. Een belangrijk nadeel van een dergelijk verstuiverkanaal bestaat echter daaruit, dat zijn vervaardiging via elektroërosie plaatsvindt, het-35 geen zeer kostbaar is. Bovendien kunnen in het Verstuiverkanaal afzettingen optreden, welke vanwege het gevaar van 8102007 5 ¾ - 2 - verstopping tot storingen van het bedrijf kunnen leiden.Swiss Patent 340,093 discloses an atomizer of the type described in the preamble, the atomizer channel of which is helically wound or has helically extending surfaces. With this configuration of the atomizing channel, the fuel is given a vortex rotation during its flow through it, which proved to be favorable for atomizing. An important drawback of such an atomizing channel, however, consists in that its production takes place via electro-erosion, which is not very expensive. In addition, deposits can form in the Injector channel, which can lead to malfunction of the company due to the danger of 8102007 5 ¾ - 2 - blockage.

De uitvinding beoogt nu, de in de aanhef beschreven brandstof verstuiver zodanig te verbeteren, dat deze bij even goede verstuiving van de brandstof, gemakkelijker te 5 vervaardigen is en minder gevoelig is voor verstopping.The object of the invention is now to improve the fuel atomizer described in the preamble, such that, with equally good atomization of the fuel, it is easier to manufacture and is less sensitive to blockage.

Dit oogmerk wordt volgens de uitvinding daardoor bereikt, dat de de werveling opwekkende vlakken stroomopwaarts ten opzichte van het verstuiverkanaal in een in het verstui-verlichaam vast geplaatste, doch van deze gescheiden huls 10 aangebracht zijn, waarbij de de wervel opwekkende vlakken kanalen begrenzen, die door de wand van de huls heenlopen.According to the invention, this object is achieved in that the swirl-generating surfaces are arranged upstream of the atomizing channel in a sleeve, which is fixed in the atomizing body, but is separated from said separate sleeve 10, wherein the surfaces producing the vortex delimiting channels run through the wall of the sleeve.

De verstuiver volgens de uitvinding heeft het voordeel, dat de de wervelingen opwekkende vlakken onafhankelijk van de zich in het verstuiverlichaam bevindende verstuiverkanalen 15 vervaardigd kunnen worden. Dit maakt het mogelijk, aan de de wervelingen opwekkende vlakken, een relatief eenvoudige vorm te geven, welke in bedrijf minder gauw tot verstoppen van de verstuiver neigt. De verstuiverkanalen kunnen aldus de gebruikelijke cirkelvormige doorsnede hebben, zodat de 20 brandstofstraal met zijn wervelrotatie voor het uittreden uit het kanaal nog een goede geleiding krijgt.The atomizer according to the invention has the advantage that the surfaces generating the vortices can be manufactured independently of the atomizing channels 15 located in the atomizing body. This makes it possible to give the surfaces generating the swirls a relatively simple shape, which tends to clog the atomizer less quickly during operation. The atomizing channels can thus have the usual circular cross-section, so that the fuel jet with its swirl rotation before the exit from the channel still has good guidance.

De vlakken welke de wervelrotatie opwekken, worden volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding door ten minste twee cilindrische, door de wand van de huls 25 heenlopende en in het verstuiverkanaal uitmondende boringen gevormd, van welke de hartlijnen ter weerszijden van de hartlijn van het verstuiverkanaal gelegen zijn. Een dergelijke oplossing is eenvoudig, praktisch en goedkoop te vervaardigen.According to a preferred embodiment of the invention, the surfaces which generate the swirl rotation are formed by at least two cylindrical bores extending through the wall of the sleeve 25 and opening into the atomizing channel, the centers of which are located on either side of the center line of the atomizing channel . Such a solution is simple, practical and inexpensive to manufacture.

30 Volgens een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding is tussen de de rotatiewervel veroorzakende boringen en het verstuiverkanaal een zich naar dit kanaal toe vernauwende boring aangebracht. Daardoor wordt de dwarsdoorsnede waarin de de wervelrotatie opwekkende boringen uitmonden en aldus 35 het mogelijke aantal van dergelijke boringen vergroot.According to a further embodiment of the invention, a bore that narrows towards this channel is arranged between the bores causing the rotary vortex and the atomizing channel. This increases the cross-section into which the bores generating the swirl rotation and thus increase the possible number of such bores.

De de wervelrotatie opwekkende boringen verlopen op doelmatige wijze tangentieel ten opzichte van het verstuiverkanaal .respectievelijk ten opzichte van de kegelvormige boring. Daardoor worden optimale verhoudingen voor de op-40 wekking van de rotatiewervel geschapen.The bores generating the swirl rotation expediently run tangentially with respect to the atomizing channel and with respect to the conical bore. This creates optimal ratios for the generation of the rotating vortex.

8102007 "in ' X> - 3 -8102007 "in 'X> - 3 -

De conische boring kan in het verstuiverlichaam of in een tussen het verstuiverlichaam en de huls vast aangebrach-te bus aangebracht zijn.The conical bore can be arranged in the atomizer body or in a sleeve fitted between the atomizer body and the sleeve.

Een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding wordt onder-5 staand aan de hand van de tekeningen nader toegelicht.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings.

Fig. 1 toont een doorsnede langs de lijn I-I van fig.2, en wel door een verstuiver met rotatiewervels opwekkende boringen.Fig. 1 shows a section along the line I-I of FIG. 2, namely through bores generating an atomizer with rotary vortices.

Fig. 2 toont een doorsnede langs de lijn II-II van 10 fig. 1.Fig. 2 shows a section along the line II-II of FIG. 1.

Volgens de fig. 1 en 2 bevat een holcilindrisch, naar de verbrandingsruimte 10 toe gesloten verstuiverlichaam 1 in zijn cilindrisch deel drie verstuiverkanalen 2 in de vorm van cilindrische boringen, welke over de omtrek van de 15 verstuiver gelijkmatig verdeeld aangebracht zijn. De hartlijnen 6.van de drie verstuiverkanalen 2 liggen op een kegelvlak dat zich in de richting van de verbrandingsruimte 10 verwijdt. .Bij elk verstuiverkanaal 2 behoort aan zijn intredezijde een kegelvormige boring 3, welke zich vernauwt 20 in de richting van het verstuiverkanaal 2 en in een in het verstuiverlichaam 1 vast aangebrachte bus 7 aangebracht is. Stroomopwaarts ten opzichte van elke kegelvormige boring 3 zijn in een huls 5 twee rechtlijnige boringen 4 aangebracht, van welke de hartlijnen dwars ten opzichte van de hartlijn 8 25 van de inspuitklep verlopen. De bij een kegelvormige boring 3 behorende boringen 4 liggen in de richting van de vertikale hartlijn 8 op verschillende hoogten; in een ver-tikale projectie kruisen hun hartlijnen elkaar. Ze monden ongeveer tangentieel uit in de bijbehorende kegelvormige 30 boring 3. De huls 5 is gestoken in de bus 7 en is aldus eveneens vast aangebracht in het verstuiverlichaam 1. Het verstuiverlichaam 1, de bus 7 en de huls 5 zijn aan het boveneinde elk van een flens voorzien; via deze flenzen worden de drie genoemde delen met de niet nader weergegeven 35 inspuitklep verbonden. Het in fig. 1 bovenste einde van de huls vertoont een klepzitting 12, welke met de beweegbare verstuivernaald samen kan werken. Bij in bedrijf zijnde .· verstuiver stroomt de brandstof via de klepzitting 12 in de ruimte 9 van de huls 5 en vandaar in de drie de rotatiewer-40 vel opwekkende boringen 4. Uit deze boringen stroomt de 8102007 - 4 - \ V" v brandstof in de kegelvormige boring 3, alwaar aan de brandstof ten gevolge van de tangentiële plaatsing van de boringen 4 een wervel opgedrongen wordt. Voorzien van deze wer-velrotatie stroomt de brandstof dan via het verstuiverka-5 naai 2 in de verbrandingsruimte 10, waar de brandstof straal onder invloed van zijn wervelrotatie fijn wordt verstoven.According to FIGS. 1 and 2, a hollow cylindrical atomizing body 1 closed to the combustion space 10 contains in its cylindrical part three atomizing channels 2 in the form of cylindrical bores, which are arranged evenly distributed over the circumference of the atomizer. The center lines 6.of the three atomizing channels 2 lie on a conical surface which widens in the direction of the combustion space 10. Each atomizing channel 2 has on its entry side a conical bore 3, which narrows in the direction of the atomizing channel 2 and is arranged in a sleeve 7 fixed in the atomizing body 1. Upstream of each conical bore 3, two rectilinear bores 4 are provided in a sleeve 5, the center lines of which extend transversely to the center line of the injection valve. The bores 4 associated with a conical bore 3 lie at different heights in the direction of the vertical axis 8; in a vertical projection their centerlines intersect. They open approximately tangentially into the associated conical bore 3. The sleeve 5 is inserted into the sleeve 7 and is thus also fixedly mounted in the atomizer body 1. The atomizer body 1, the sleeve 7 and the sleeve 5 are each at the top provide a flange; the three said parts are connected via these flanges to the injection valve (not shown in more detail). The upper end of the sleeve in Fig. 1 has a valve seat 12 which can interact with the movable atomizing needle. When in operation, the injector flows the fuel through the valve seat 12 into the space 9 of the sleeve 5, and from there into the three boreholes 40 generating the rotary work 40 sheet. From these bores flows the 8102007 - 4 - \ V "v fuel in the conical bore 3, where a vortex is forced on the fuel as a result of the tangential placement of the bores 4. Provided with this swirl rotation, the fuel then flows via the atomizer channel 2 into the combustion chamber 10, where the fuel beam is finely atomized under the influence of its swirl rotation.

In afwijking van de beschreven uitvoeringsvorm kan de kegelvormige boring 3 bij de ingang van het verstuïverkanaal 2 in het verstuiverlichaam 1 zelf aangebracht zijn, waarbij 10 dan de bus 7 zou kunnen vervallen. Inplaats van de cilindrische boring 4 zouden de de rotatiewervel opwekkende vlakken in de vorm van de huls 5 doorlopende kanalen met bijvoorbeeld een rechthoekige doorsnede uitgevoerd zijn. Wanneer de de rotatiewervel opwekkende vlakken in de huls aan-15 gebracht zijn, zou de aldus van de rotatiewervel voorziene brandstofstroom onmiddellijk in het cilindrische verstuiver-kanaal 2 kunnen intreden, zodat geen tussenschakeling van een kegelvormige boring noodzakelijk zou zijn. De de rotatiewervel opwekkende vlakken kunnen ook in een stapeling 20 van in het verstui verlichaam 1 geplaatste, ringschijfvormi-ge delen aangebracht zijn, welke dan tezamen de huls vormen. Er kunnen in plaats van één rij van verstuiverkanalen 2, ook meerdere rijen van dergelijke kanalen boven elkaar aangebracht zijn. De de rotatiewervel opwekkende vlakken zou-25 den dan over meerdere etages verdeeld behoren bij de verschillende verstuiverkanalen.Contrary to the described embodiment, the conical bore 3 can be provided at the entrance of the atomizing channel 2 in the atomizing body 1 itself, whereby the sleeve 7 could then be omitted. Instead of the cylindrical bore 4, the surfaces generating the rotary vortex would be formed in the form of the sleeve 5 through channels with, for example, a rectangular cross-section. When the surfaces producing the rotary vortex are arranged in the sleeve, the fuel flow thus provided with the rotary vortex could immediately enter the cylindrical atomizing channel 2, so that no interconnection of a conical bore would be necessary. The surfaces generating the rotary vortex can also be arranged in a stack 20 of annular disc-shaped parts placed in the atomizing body 1, which then together form the sleeve. Instead of one row of atomizing channels 2, it is also possible for several rows of such channels to be arranged one above the other. The surfaces generating the rotary vortex would then be divided over several floors at the different atomizing channels.

81 0 2 0 0 781 0 2 0 0 7

Claims (6)

1. Verstuiver voor een brandstofinspuitklep voor een dieselmotor, voorzien van een verstuiverlichaam waarvan een stroomafwaarts ten opzichte van een klepzitting zich bevindend cilindrisch deel ten minste één in een verbrandings-5 ruimte van een motorcilinder leidend verstuiverkanaal vertoont, waarbij vlakken aangebracht zijn, die aan de door het verstuiverkanaal stromende brandstof een rotatiewervel geven, met het kenmerk, dat de de rotatiewervel opwekkende vlakken stroomopwaarts ten opzichte van 10 het verstuiverkanaal (2) in een in het verstui verlichaam (1) vast aangebrachte en van deze gescheiden huls (5) ondergebracht zijn, waarbij de de rotatiewervel opwekkende vlakken kanalen begrenzen die door de wand van de huls heenlo- . pen.1. Injector for a diesel engine fuel injection valve, comprising an injector body, of which a cylindrical part located downstream of a valve seat has at least one atomizing channel leading into a combustion space of an engine cylinder, with surfaces arranged on the give the fuel flowing through the atomizing channel a rotary vortex, characterized in that the surfaces generating the rotary vortex upstream of the atomizing channel (2) are fixed in the atomizing body (1) and are housed from this separate sleeve (5) the planes generating the rotary vortex delimiting channels passing through the wall of the sleeve. pen. 2. Verstuiver volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de de rotatiewervel opwekkende vlakken door ten minste twee cilindrische, door de wand van de huls heenlopende en in het verstuiverkanaal uitmondende boringen (4) gevormd worden, van welke de hartlijnen dwars ten op- 20 zichte van de hartlijn (8) van de huls (5) lopen.The atomizer according to claim 1, characterized in that the surfaces generating the rotating vortex are formed by at least two cylindrical bores (4) extending through the wall of the sleeve and opening into the atomizing channel, the center lines of which are transverse to each other. 20 view from the centerline (8) of the sleeve (5). 3. Verstuiver volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat tussen de boringen (4) en het verstuiverkanaal (2) een zich in de richting van het verstuiverkanaal vernauwende boring (3) aangebracht is.Atomizer according to claim 2, characterized in that a bore (3) narrowing in the direction of the atomizer channel is arranged between the bores (4) and the atomizer channel (2). 4. Verstuiver volgens conclusie 3, met h. e t kenmerk, dat de de rotatiewervel opwekkende boringen (4) bij benadering tangentieel ten opzichte van de conische boring (3) lopen.Nebulizer according to claim 3, with h. It is characterized in that the bores (4) generating the rotary vortex run approximately tangentially to the conical bore (3). 5. Verstuiver volgens conclusie 3, met het 30 kenmerk, dat de conische boring (3) in het verstui-verlichaam (1) aangebracht is.Atomizer according to claim 3, characterized in that the conical bore (3) is arranged in the atomizer body (1). 6. Verstuiver volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de conische boring (3) in een tussen het verstuiverlichaam (1) en de huls (5) vast aangebrachte 35 bus (7) aangebracht is. 8102007Atomizer according to claim 3, characterized in that the conical bore (3) is arranged in a sleeve (7) fixedly arranged between the atomizer body (1) and the sleeve (5). 8102007