DE2616692A1

DE2616692A1 - Kraftstoffeinspritzduese

Info

Publication number: DE2616692A1
Application number: DE19762616692
Authority: DE
Inventors: Boaz Antony Jarrett
Original assignee: CAV Ltd
Current assignee: CAV Ltd
Priority date: 1975-04-19
Filing date: 1976-04-15
Publication date: 1976-10-28
Also published as: FR2307976A1; JPS51129522A; IT1059704B; ES447144A1; FR2307976B1

Description

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COHAUSZ & FLORACK

PATENTANWALTS BÜRO D-4 DÜSSELDORF · SCHUMANNSTR, 97

PATENTANWÄLTE:
Dipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. W. FLORACK · Dipl.-lng. R. KNAUF · Dr.-lng., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER · Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZ

G.A.Y. Limited.

Well Street

GB-Mmftinghaia 13. April I976

Kraftstoffeinspritzdüse

Me Erfindung betrifft eine Kraftstoff einspritzdüse in einer Ausx-öhrung rait ainera Yentilglied, einem Sitz, gegen den das Yentilg-lied zum Verhindern eines 3?lieBens von Kraftstoff durch eine Kapillaröffnung gedrückt ist, einer Fläche, die von dem Kraftstoff tinte,· Druck an einen Kraftstoffeinlaß der Düse beaufschlagbar ist, derart, aa.O eine Bewegung des Yentilglieds von seinen Sitz -,-.reg ermöglicht wird und damit Kraftstoff durch die Kapillaröffnung fliegen kann.

s ist bekannt, da..." ein verbessertes Laufen eines Zigensündungs-/aotors erreicht werden kenn, wenn die Hate des Zustroms von Y.va£tptoff in die Brennraum:: des Ho to rs während dös Anf angntoils der Jinsprit'iSüit gt-regölt v/ird. Zu diesen Z\ry,ck sind zahlreiche Jinrichtungen vorgeschlagen vorden, und diese boβtenon aus komplizierten Yentila.nordnungen, die entweder in daic ;>üse oder in einen getrennten Körper eingebaut sind, der an der Düse angebracht ist. In dem einen wie in dem anderen ]?all ist die Konstruktion dieser einrichtungen kompliziert und teuer, und zwar wegen der Notwendigkeit, gleitende Teile vorzusehen, die sehr genau hergestellt sein müssen, und verengte Eapillaröifnungen, die eine sehr genau bestimmte Größe haben müssen. "Das Pro bleu der Fertigung wird noch durch die Tatsache kompliziert. de3 das Gesamtvolumen von Kraftstoff, der selbst bei großen "fahrzeugmotoran eingespritzt wird, sehr gering ist, und daß die Kraftstoffraenge, dia mit der gedrosselten Rate zugeführt wird, noch geringer ist. Die verschiedenen Teile müssen deshalb

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genau, angefertigt sein, 1121 so weit wie möglich ein Lecken innerhalb der Hinrichtung zu vermeiden, was sonst die Eichung der Einrichtung stören würde.

Der .,rfindung liegt die Aufgabe ztigrunde, eine Kraftstoff einspritzdüse der genannten Art in einfacher und zweckmäßiger i'orm vorzusehen, und zwar in einer solchen Konstruktion, daß der anfängliche Zufluß von Kraftstoff mit gedrosselter liate erfolgt.

Erfindung sgemä-3 ist eine Kraftstoff einspritzdüse der genannsten Art ^kennzeichnet durch einen Raum, aus deni Flüssigkeit während der Bewsgung des Yentilglieds von seinem Sits weg verdrängt wird, und einen verengten Fließweg, durch den die verdrängte ITüssigkeit fließt, wobei der verengte Fließweg zur Drosselung der Bewegnngsrate des Yentilglieds von seinem Sitz weg dient.

Nach einen weiteren Merkmal der Erfindung ist die G-rö£e des verengten riiePwegs veränderlich und hängt von der Position des Yentilglieds ab.

Die "rfindung ist nachstehend an Hand zweier .-usführungsbei spiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung sind:

Fig. 1 ein Schnitt durch sine bekannte Düse, bei der die : rxindung Anwendung finden kann, und

.■ig. 2 und ;^: Ansichten ii:i vergrößerten naiisüäü, die zwei Arten zeigen, wie die in Jig. 1 gezeigte Düse erfindungsgemäß modifiziert werden kann.

Gemäß J?ig. 1 weist die Düse einen Düsenkörper 10 allgemein zylindrischer !Form auf, der an einem äide mit einem peripheren Gewinde versehen ist, so da3 eine ¥Kappenmutter 11 aufgeschraubt werden kann, die dazu dient, den Düsenkopf 12 dem Körper gegenüber in der vorgesehenen Lagezu h-alten. In den Düsenkopf 12 ist eine Bohrung eingeformt, die ein Yentilglied I3 aufnimmt. Das Yentilglied hat ein kon-

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isches Ende, das mit einem Sitz zusammenwirkt, ura den Durchfluß von Kraftstoff durch eine Kapillaröfinung 1/j in den Brennraum des Motors etzu regeln. Der Düsenkopf bildet eine Kammer, der Kraftstoff unter Druck von einem Einlaß 15 zugeleitet wird. Der Einlaß ist im Betrieb mit einer Einspritzpumpe verbunden.

Das Ventilglied I3 bildet eine Fläche, gegen die der Kraftstoff unter Druck wirken kann, um das Ventilfelied vom seinem Sitz weg zu bewegen und damit ein Fließen von Kraftstoff durch die Kapillaröffnung 14 zu ermöglichen. Das Yentilglied ist durch die Wirkung einer Schraubendruckfeder 16 gegen den Sitz gespannt, deren Kraft auf das Ventilglied durch einen Schaft I7 übertragen wird, der sich in einer Längsbohrung im Körperteil. 10 erstreckt, v/enn im Betrieb Kraftstoff unter Druck den lüinlaS zugeleitet wird, bewegt die auf das Ventilglied I3 wirkende Kraft das Ventilglied gegen die Wirkung der Feder 16, um damit ein Fließen von Kraftstoff durch die Kapillaröffnung I4 zu ermöglichen.

Gemäß Fig. 2 ist das Ventilglied I3 mit einem einstückigen Stift 18 versehen, durch den die Federkraft übertragen wird. Sin Ringglied 19 umgibt den Stift 18, das an seinem Snde am Ventilglied I3 einen Flansch 20 hat} das Ringglied I9 ist durch eine Schraubendruckfeder 21 so beaufschlagt, daß sich der Flansch in flüssigkeitsdichter Weise gegen einen ringförmigen Absatz 22 legt, der an der inneren peripheren Fläche eines Einsatzes 23 gebildet ist, der in der Bohrung gesichert ist, die das Ventilglied 13 umgibt.

Der Ringraum, der von dem Stift 18, dem Flansch 20 und der oberen Hauptkörperpartie des Ventilglieds gebildet ist, verringert sich im Volumen mit dem Wegwandern des Ventilglieds 13 vom seinem Sitz, und weil der Flansch 20 eine flüssigkeitsdichte Abdichtung mit dem Absatz 22 bildet, erfolgt eine geringe Bewegung des Ventilglieds, weil der Kraftstoff in diesem Raum als eine hydraulische Sperre wirkt. Jedoch ist ein verengter Fließweg vorgesehen, um einen gedrosstelen Ausfluß von Kraftstoff aus diesem Raum vonstattengehen zu lassen, und der verengte Fließweg ist durch einen Ringraum gebildet, der zwi-

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sehen dem Stift 18 und einer Hinglippe 24 gebildet ist, die am Hingglied 1Q gebildet ist. Die Lippe '?:.* ist dadurch hergestellt, daß eine Umfangsnut 25 in die innere periphere Fläche des Hingglieds in der ITähe seines indes an dem Ventilglied I5 eingefomit ist. Die Hut 25 steht durch einen Kanal 26 mit der Bohrung in Yerbindung, in der der Schaft I7 sitzt, und die Anordnung ist eine solche, daß mit den Anheben des Ventilglieds I3 durch den Kraftstoff unter Druck ein gedrosselter Ausfluß von Kraftstoff aus dem genannten Raum durch den kleinen ringförmigen Spielraum vonstattengeht, der durch die Lippe 2/1 und den Stift 18 gebildet ist. Da.s Yentilglied kann sich damit bewegen, jedoch mit gedrosselter Hate, so da3 mindestens die Anfangskraftstoffmenge, die dem EinlaS zugeleitet wird, durch die I-Capillaröffnung 14 i'iit einer gedrosselten Rate flieät.

Der Stift 18 ist mit einer unterschnittenen Partie versehen, und die Oberfläche der Unterschneidung ist so ausgestaltet, daß da,s Kaß der Drosselung, die von dem verengten Pließweg aufgebracht wird, sich verringert, während sich das Venti^lieä von seinem Sitz wegbrwegt. Das Kaß der Bewegung des Yentilglieds von seinem Sitz weg wird durch Anlage des Yentilglieds 13 an der Endpartie des Ringglieds bestimmt. Venn der Durchfluß von Kraftstoff durch den IDinlaß aufhört, wird das Yentilglied zum Sitz hin durch die yirkung der Feder 16 zurückgeführt. Diese Bewegung soll so schnell wie möglich erfolgen, damit ein Tröpfeln aus der Kapillaröffnung 14 auf ein Minimum reduziert wird. Eine schnelle Bewegung des Yentilglieds 1J unter der Wirkung der Feder 16 wird durch Bewegung des Stifts 18 und des Ringsglieds 19 zusammen ermöglicht, um den Plansch 20 vom Absatz 22 abzuheben. Kraftstoff kann deshalb in den genannten Raum sehr schnell einfließen, so daß eine Bewegung des Yentilglieds in die geschlossene Position nicht gehindert wird. Der Flansch 20 wird in Kontakt mit dem Absatz 22 durch die Bewegung der Feder 21 zurückgeführt, nachdem sich das' Yentifelied in Kontakt mit seinem Sitz bewegt hat.

Gemäß Fig. 3 äer Zeichnung greift am Yentilglied I3 ein Stift 27 an, der einen pilzförmigen Kopf 28 hat, und am Stift greift eine Stange 29 ankern Zfrde/any da.von sitzt ein Federwiderlager 30 für die Rück-

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stellfeder 16.

!I^:in Ringglied J1 umgibt den Stift 27, und in diesem Iiingglied ist eine axiale Bohrung gebildet, die den Stift 27 aufnimmt. Der Sitz zwischen dem Kolben und der- Bohrung ist derart, daß eine gleitende Bewegung ermöglicht wird, daß aber gleichzeitig in wesentlichen eine !Flüssigkeitsdichtung entsteht. Pemsr ist die äußere Peripherie des Glieds in der Bohrung mit einem gleichen Sitz -verschiebbar, in der das Yentilglied 15 sitzt. Bas Glied 3I hat eine einstückige Schüraenpartie ?2, die sich vom Glied 5I weg in Sichtung zur Feder 16 hin erstreckt. Die Ochürzenpartie J?2 lagert ein weiteres ÜTederwiderlager 55 > 0-a.s ein -Jnde einer Schraubendruckfeder 34 **in ^.er vorgesehenen Lage hält. Das andere T:nde davon ist durch ein ".«'iderlager 55 in der vorgesehenen Lage gehalten, das an dem l'nde des Stii'ts 27 angreift, das vom Eopf 28 entfernt liegt.

In der iluheposition der Teile gemäß der Darstellung ist ein opielraura zwischen dem Kopf 28 und der !Dndflächö ö.es liingglieds J1 vorhanden, und außerdem ist ein Spie-lraun sv.^risehen d-^rn l/iderlager Zö und der gegenüberliegenden ladefläche des Glieds J1 vorhanden. Außerdem drückt die !?eder 1'\ d?-s widerlager 53 und die Schürzenpartie 52 in eine Richtung vom Tentilglied I5 weg.

Ferner ist im äingglied 5I ein Kanal JS vorhanden, der die gegenüberliegenden Endflächen des Glieds miteinander verbindet. Der Kanal enthält eine scharfkantige Kapillar öffnung J-6. wenn im Betrieb das Yentilglied 1; durch den Druck von Kraftstoff angehobon wird, der dem "iLnla.3 zugeleitet wird, wird !Flüssigkeit aus dem Saum verdrängt, der durch die Bohrung gebildet ist, in der do,s Yentilglied und das Hingglied sitzen, und außerdem durch die angrenzenden Endflächen dieser Glieder, und die Flüssigkeit wird durch die scharfkantige KapBillaröffnung J-6 und den Kanal J8 verdrängt. Die Bewegung des Ventilglieds 1J ist damit gedrosselt, und Kraftstoff fließt deshalb durch die Kapillaröffnung I4 in !Regelung durch das Yentilglied 1J mit gedrosselter Sate. Die maximale Bevregung des Yentilglieds 1 J; wird durch Jnlage des Kopfs 28 am iitide des üingglieds J-1 bestimmt.

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Venn die Zuleitung: von Kraftstoff durch die "inspritspumpe aufhört, kehrt durch die Peder 1β das Yentilglied 1J in seine Ausgangslage zurück, und während der Sückkehrbewegung bewegen sich das Ringglico Z-2 zusammen mit dem Widerlager JJ- mit dem Yentilglied 1J. ...ine solche Bewegung ist in ktiner "Weise gedrosselt. ^T/enn das Yentilglied 1J aufsitzt, bewirkt die Feder 3^Λ eine Relativbewegung des Ringglie&s ~jA und des Stifte. 27, und während einer solchen Bewegung fließt Flüssigkeit durch di- Kapillci-röffnung J6, und diese Bewegung geht weiter, bis die Teile ihrer Huheposition erreichen, wie das dargestellt ist.

In der Konstruktion nach Pig. J bildet die Peder ;4 keinen /idex'stana gegen die Bewegung des Yentilglieds 1 ~- in die geschlossene Position, 8Jiders als bei der Konstruktion nach Pig. 2, bei der die T'eder 21 während der Sückkührbewegung des Yentilglieds zusammengedrückt wird.

In beiden Beispielen ist daie verdrängte Flüssigkeit "Kraftstoff, der sich ira genannten Saum als Polge eines Lecksna am Ysntilglied I3 vorbei ansammelt.

Anspräche

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Claims

Ansprüche

1. Kraftstoffeinspritzdüse, gekennzeichnet durch ein Yentilglied, einen ^i tz, gegen den da,s Ventilglied sum Verhindern eines 3?lie-Sens νυ~ kraftstoff durch eine Auslaßkapillaröffnung gedrückt ist, eine Fläche, die durch Kraftstoff unter Druck an einem Kraftstoffeinlaß beaufschlagbar ist, derart, daß eine Bewegung des Ventilgliods von seinem Sitz weg zum Ermöglichen eines J¹I ie'Jenas von Kraftstoff durch die Auslaßkapillaröffnung bewirkbar ist, einen Kaum, aus dem Flüssigkeit während der Bewegung des Ventilglieds von seinem Sitz weg verdrängbar ist, und einen verengten FlieBweg, durch den die verdrängte Flüssigkeit fließt und der so wirkt, daß die Bewegungsrate des Ventilglieds von seinem Sitz weg gedrosselt wird.

2. Düse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch in Betätigung setzbare Mittel zur Brmöglichung einer im wesentlichen ungehinderten Bewegung des Ventilglieds in Kontakt mit dem Sitz dann, wenn der Kraftstoffstrom durch den Einlaß aufhört.

3. Düse nach Anspruch 2, dadurch gekennseichn et, daß die Mittel ein Glied, das einen mit dem Ventilglied beweglichen Teil umschließt und einen Teil der Wand der Kammer bildet,/eine An- /und Schlaganordnung zur Verhinderung einer Bewegung des Glieds aufweisen, wenn das Ventilglied sich von seinem Sitz wegbewegt, wobei sich das Glied mit dem Teil während der Bewegung des Ventilglieds in Kontakt ■mit dem Sitz bewegt.

4· Düse nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Glied Ringform hat und einen sich nach außen erstreckenden Flansch hat, der zur Anlage an der Anschlaganordnung eingerichtet ist, derart, daß eine Flüssigkeits-abdichtung entsteht, ferner IFedermittel zum Spannen des flansch.es in Kontakt mit der Anschlaganordnung, wobei der verengte Fließweg zwischen dem genannten Teil und einer an dem Glied gebildeten Lippe gebildet ist, derart, daß während der Bewegung

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des Yentilglieds von seinem Sitz weg die aus den Raun verdrängte Flüssigkeit durch den verengten Plie.C.veg fließt und daß während der Bewegung des Yentilglieds in Kontakt mit dem Sitz der Flansch von der "*nßchic-,ga,norunung weg bewegt wird, derart, daß ein im wesentlichen ungedrosselter £¹lu2 von Flüssigkeit in den Saum ermöglicht wird.

5· Düse nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlaganordnung einen ringförmigen Absatz aufweist, der über dem flansch an der Seite desselben liegt, die vom Yentilglied angewandt

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ist, wobei der Absatz auch als ein widerlager für ein Ende einer 5chra,ubendruckfeder dient, die die Fedemiittel bildet, wobei das andere linder der Schraubendruckfeder an einem Widerlager angreift, das an dem genannten Glied angebracht ist.

6. Düse nach Anspruch 5 j dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselung, die von dem Pließweg geschaffen ist, veränderlich ist.

7· Düse nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Teil oder die Lippe so geformt sind, daß für eine veränderliche Drosselung des Mediumflusses durch den Fließweg äin Abhängigkeit von der Position des Yentilglieds gesorgt ist.

S. Düse nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß das Glied Ringform hat und in einer Bohrung verschiebbar ist, die im Körper der Düse gebildet ist, daS Federmittel zwischen dem genannten Teil und dem Glied wirken und das Glied in Kontakt mit der Anschlaganordnung drücken, wobei der Fließweg in dem Glied gebildet ist, derart, daß während der Rückkehrbewegung des Yentilglieds ekf seinen Sitz das Glied sich mit dem Yentilglied bewegt, wobei im wesentlichen keine Zunahme des Yolumens des Saums erfolgt.

9. Düse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung das Yentilglied aufnimmt,

10. Düse nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet,

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daß der Pließweg durch einen Kanal in dem Glied gebildet ist, der eine scharfkantige Ka/pillaröffnung aufweist.

11. Düse nach Anspruch 10, d a d u r c h ge kennseich η et, da3 der Teil einen Stift aufweist, der in dem Glied verschiebbar ist und einen Kopf hat, der an dem Yentilglitd angreift.

12. Düse nach .Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daiä das Maß der Bewegung des Yentilglieds durch Anlage des Kopfs an dem Glied begrenzt ist.

ΛΖ' Düse nach eineai der Ansprüche 1 bis 12, dadurch g e k e η η ■ zeichnet, daß die Flüssigkeit Kraftstoff ist, der an dem Yentilglied vorbei in den genannten Raum geleckt ist.

f. i. -■ Λ Λ / ij U 0 Ί

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