DE2743339A1

DE2743339A1 - IC engine fuel injection valve - has ducted valve needle end giving increasing free outflow area through nozzle ducts as needle lift increases

Info

Publication number: DE2743339A1
Application number: DE19772743339
Authority: DE
Inventors: Johann Dipl Ing Keylwert
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1977-09-27
Filing date: 1977-09-27
Publication date: 1979-04-05
Also published as: DE2743339C2

Abstract

The fuel injection valve has a needle valve (2) which opens against the direction of flow. Near the valve seat (3) the needle has a cylindrical end (4) with fuel ducts (5) which enters into a blind bore (12) of the injector housing, a number of outlet nozzle ducts (7) extending from this bore. The arrangement is such that, with increasing lift of the needle, the available free flow area through the ducts gradually increases. The ducts (5) may be inclined relative to the needle centre line (6) whilst their outlet orifices (10) are adjacent to a flow-controlling shoulder (8, 9) on the end (4).

Description

Brennstoffeinspritzventil Fuel injector

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit liner entgegen der Strömungsrichtung öffnenden Ventilnadel, die im Anschluß an den Ventilsitz einen zylindrischen Zapfen mit Brennstoffkanälen aufweist, der in eine Sacklochbohrung, von der mehrere DUsenbohrungen ausgehen, eintaucht und beim Öffnen der Ventilnadel den kleinsten DurchfluB-querschnitt der Düsenbohrungen hubabhängig ändert.The invention relates to a fuel injection valve for internal combustion engines with a liner valve needle opening against the direction of flow, which is then connected has a cylindrical pin with fuel channels on the valve seat, which immersed in a blind hole from which several DU bores extend and When opening the valve needle, the smallest flow cross-section of the nozzle bores changes depending on the stroke.

Bei einem bekannten Brennstoffeinspritzventil der eingangs beschriebenen Art (DT-PS 855 486) wird zur Erzielung einer deutlichen Trennung in Vor- und Haupteinspritzung der Zapfen mit mindestens einer Steuerkante versehen, die im Verlauf des Nadelöffnungshubs den Durchflußquerschnitt zwischen Sitz und DU-senmündung derart steuert, daß einem ersten Hubteil, in dem nur ein geringer Zeitquetschnitt aufgesteuert wird, ein zweiter folgt, in dem der Durchflußquerschnitt sich ggf. bis auf null verringert und an den sich dann ein dritter Hubteil anschließt, in dem der größte Ausflußquerschnitt aufgesteuert wird. Der Brennstoff wird beim Durchtritt durch die Düsenbohrungen zerstäubt. Entsprechend der Größe dieser Brennstoffmenge stellt sich ein Einspritzdruck von mehreren hundert bar ein, so daß bei großen Einspritzmengen eine gute Zerstäubung gewährleistet ist. Werden jedoch im Teillastbereich der Brennkraftmaschine nur geringe Brennstoffmengen eingespritzt, fällt auch der Druck während der Einspritzung ab, wodurch bei geringerem Nadelhub und unveränderten DUsenquerschnitt eine ungenügende Zerstäubung des Brennstoffes eintritt.In a known fuel injector of the type described at the outset Art (DT-PS 855 486) is used to achieve a clear separation into pilot and main injection the pin is provided with at least one control edge, which in the course of the needle opening stroke controls the flow cross-section between the seat and the mouth of the DU so that one first lifting part, in which only a small Zeitquetschnitt is opened, a second follows, in which the flow cross-section is possibly reduced to zero and on which is then followed by a third lifting part, in which the largest outflow cross-section is turned on. The fuel is when it passes through the nozzle holes atomized. An injection pressure is established according to the size of this fuel quantity of several hundred bar, so that a good atomization with large injection quantities is guaranteed. However, they are only small in the partial load range of the internal combustion engine Injected fuel quantities, the pressure also drops during the injection, which means that with a lower needle stroke and an unchanged diameter of the nozzle, an inadequate Atomization of the fuel occurs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Brennstoffeinspritzventil zu schaffen, das im Teillastbereich der Brennkraftmaschine eine gute Zerstäubung und Verteilung des Brennstoffs im Brennraum get-/itlrlelstet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dan der Durchflußquerschnitt mit dem Öffnen der Ventilnadel stetig größer wird. Durch den geringen Durchflußquerschnitt der Düsenbohrungen bei kleinen Einspritzmengerl wird eine gute Brennstoffzerstäubung erreicht.The invention is based on the object of a fuel injector to create that in the partial load range of the internal combustion engine one good atomization and distribution of the fuel in the combustion chamber. These The object is achieved according to the invention, then the flow cross-section with the Opening the valve needle is steadily increasing. Due to the small flow cross-section the nozzle bores with small injection quantities ensures good fuel atomization achieved.

Dabei ist es entscheidend, daß der kleinste Drosselquerschnitt unmittelbar an der Düsenbohrung gebildet wird und sich mit dem zunehmenden Einspritzdruck, der mengenabhängig ist, vergrößert.It is crucial that the smallest throttle cross-section is immediate is formed at the nozzle bore and with the increasing injection pressure, the depends on the amount, enlarged.

Für die Brennstoffzerstäubung ist es besonders günstig, wenn der Brennstoff in Richtung der Düsenbohrungen aus den Brennstoffkanälen des Zapfens austritt. Zu diesem Zweck wird in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen. daß die Kanäle durch geneigt zur Ventilnadelachse im Zapfen verlaufende Bohrungen gebildet werden, deren düsenseitige Mündungsöffnungen an eine Steuerkante des Zapfens grenzen, die sich über den ganzen Uinfang des Zapfens erstreckt.It is particularly favorable for fuel atomization if the fuel emerges from the fuel channels of the pin in the direction of the nozzle bores. to for this purpose it is proposed in an embodiment of the invention. that the channels through inclined to the valve needle axis in the pin extending holes are formed, whose nozzle-side orifices border on a control edge of the pin, which extends over the entire Uinfang of the pin.

Die einfache Fertigung des Zapfens wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielt, daß der Zapfen als besonderes Bauteil in die Düsennadel eingesetzt ist. Ferner ist es vorteilhaft, daß die Hälfte der Düsenbohrungen tiefer sitzen, so daß ihr Durchflußquerschnitt schon bei geringem Nadelhub aufgesteuert wird.The simple production of the pin is according to a further embodiment the invention achieved in that the pin as a special component in the nozzle needle is used. It is also advantageous that half of the nozzle bores are deeper sit, so that their flow cross-section is controlled even with a small needle stroke will.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Abb. 1 zeigt einen teilweisen L!ngsschnitt durch ein erfindungsgemßes Brennstoffeinspritzventil, Abb. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Brennstoffeinspritzventil nach Abb. 1 mit einem eingesetzten Zapfens.Fig. 1 shows a partial longitudinal section through one according to the invention Fuel injector, Fig. 2 shows a fuel injector according to the invention according to Fig. 1 with an inserted pin.

In eir,em Ventilgshällse 1 ist eine Ventilnadel 2 geführt, die mit ihrem Ventilsitz ? den Brennstoffaustritt steuert. An den Ventilsitz 3 schließt sich ein zylindrischer Zapfen 4 mit Brennstoffkanälen 5 an, ic ganeigt zur Längsachse 6 der Ventilnadel 2 der laufen. Der Zapfen 4 taucht in eine Sachlochbohrung 12 ein, von der mehrere Düsenhohrungen 7 ausgehen. Im geschlossenen Zustand überdeckt der Zapfen 4 mit einem eingepaßten Teilstück 8 die Düsenbohrungen 7. öffnet die Ventilnadel 2, gibt eine untere Steuerkante 9 ds Teilstückes 8 in Abhängigkeit vom Nadelhub einen Teil des Durchflußquerschnittes der Düsenbohrungen 7 frei.In eir, em Ventilgshällse 1, a valve needle 2 is guided, which with their valve seat? controls the fuel outlet. Closes to valve seat 3 A cylindrical pin 4 with fuel channels 5 adjoins, ic inclined to the longitudinal axis 6 of the valve needle 2 of the run. The pin 4 dips into a blind hole 12, from which several nozzle holes 7 proceed. When closed, the covers Pin 4 with a fitted section 8 the nozzle bores 7. opens the valve needle 2, there is a lower control edge 9 of the section 8 as a function of the needle stroke part of the flow cross section of the nozzle bores 7 free.

Die düsenseitigen Mündungsöffnungen 10 der Brennstoffkanäle 5 grenzen an die Steuerkante 9, so daß der Brennstoff in Richtung der Düsenbohrungen 7 austritt und feinzerstäubt in den Brennraum gelangt.The nozzle-side orifice openings 10 of the fuel channels 5 border to the control edge 9 so that the fuel emerges in the direction of the nozzle bores 7 and finely atomized enters the combustion chamber.

In Abbildung 2 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der der Zapfen 4 als separates Bauteil ausgebildet ist und mit einem Gewindezapfen 11 in die Düsennadel 2 eingeschraubt ist.In Figure 2, an embodiment is shown in which the pin 4 is designed as a separate component and with a threaded pin 11 in the nozzle needle 2 is screwed in.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Fuel injector for internal combustion engines with a valve needle opening against the direction of flow, which is then connected has a cylindrical pin with fuel channels on the valve seat, which immersed in a blind hole from which several nozzle holes extend and when opening the valve needle, the flow cross-section of the nozzle bores depends on the stroke changes, characterized in that the flow cross-section with the opening of the Valve needle (2) is steadily increasing.

2. Fuel injector according to claim 1, characterized in that that the channels (5) 'extending through inclined to the valve needle axis (6) in the pin (4) Bores are formed, the nozzle-side mouth openings (10) on a control edge (9) of the pin, which extends over the entire circumference of the pin.

3. Fuel injector according to one of claims 1 or 2, characterized characterized in that half of the nozzle bores sit deeper, so that their flow area is opened even at a lower needle stroke.

4. Fuel injector according to one of claims 1 to 3, characterized characterized that the pin (4) as a special component in the nozzle needle (2) is used.