DE1036575B

DE1036575B - Einspritzduese mit Faltenbalg

Info

Publication number: DE1036575B
Application number: DEO2224A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Fritz Ostwald
Original assignee: FRITZ OSTWALD DIPL PHYS
Current assignee: FRITZ OSTWALD DIPL PHYS
Priority date: 1950-04-11
Filing date: 1950-04-11
Publication date: 1958-08-14

Description

Einspritzdüse mit Faltenbalg Geschlossene Düsenventile, insbesondere Nadelventile mit nach innen öffnender Nadel, benötigen bei den heutigen Ausführungen wegen der unvermeidlichen Leckölverluste an der Ventilschaft- oder Nadelführung eine sogenannte Leckölleitung.
Die Erfindung bezieht sich demgegenüber auf eine Anordnung, bei welcher eine solche Leckölleitung überflüssig ist und zur Verhinderung eines Durchtrittes von Lecköl am Düsenventilschaft zwischen diesem und dem Düsengehäuse ein den Düsenraum dicht absperrender und zugleich als Rückstellfeder dienender Faltenbalg vorgesehen ist, und besteht darin, daß durch Verwendung einer im Verhältnis zum Durchmesser geringen Wellentiefe bei geringer Wandstärke und vorzugsweise geringem Balgdurchmesser der Faltenbalg, welcher gleichzeitig als Rückstellfeder für das unter dem Brennstoffdruck sich öffnende Düsenventil dient, eine so hohe hydraulische Federkonstante (kg/em2 Flüssigkeitsdruck pro cm3 Verformung), insbesondere mindestens 10 000 kg/cm5, aufweist, daß ohne Überschreitung der Elastizitätsgrenze des Materials sehr hohe Einspritzdrücke bei hoher Lastwechselzahl erreicht werden.
Es hat sich gezeigt, daß solche für Einspritzdüsen verwendeten Faltenbälge selbst gegenüber sehr hohen Beanspruchungen und einer sehr hohen Lastwechselzahl außerordentlich widerstandsfähig sind.
Die bekannten Faltenbälge, welche zu diesem Zweck vorgeschlagen wurden, sind als Pump- und Dichtelemente für hohe pulsierende Drücke praktisch nicht brauchbar. Sie unterliegen bei steigendem Druck einer starken Wulstbildung und Ausbauchung, so daß bei Beanspruchung innerhalb des Elastizitätsbereiches regelmäßig nur niedrigste Drücke angewendet werden dürfen, während bei Anwendung hoher, für die Einspritzung erforderlicher Drücke der Elastizitätsbereich überschritten wird und die Lebensdauer sehr kurz ist.
Es sind zwar auch schon Faltenbälge für Einspritzdüsen vorgeschlagen worden, welche mit verhältnismäßig geringer Wellentiefe arbeiten, doch weisen auch diese bekannten Faltenbälge eine verhältnismäßig große Wandstärke auf, was zur Folge hat, daß auch solche Faltenbälge die geforderten hohen Lastwechselzahlen von vielen Millionen praktisch nicht aushalten können. Außerdem öffnet sich das Düsenventil nicht unter dem Druck des der Düse zugeführten Brennstoffes, sondern infolge eines Druckabfalles in der Pumpenleitung. Der Brennstoff wird zu diesem Zweck während des Druckhubes der Pumpe über einen Ringraum und ein äußeres Druckventil in einen Speicherraum geleitet, welcher im Inneren des Faltenbalges gebildet wird, worauf sich nach Entspannung des Brennstoffes in der Druckleitung das Düsenventil öffnet, indem sich der Faltenbalg bis zu einem oberen Anschlag ausdehnt. Auch dient der bekannte Faltenbalg nicht zur Abdichtung gegen Lecköl, da der Brennstoff sowohl die Außenseite als auch die Innenseite des Faltenbalges bespült, indem er zunächst die Außenseite und dann die Innenseite durchströmt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für die Einspritzdüse nach der Erfindung schematisch dargestellt.
Durch die Rohrleitung 10 tritt Kraftstoff von der Einspritzpumpe aus in den Innen- oder Düsenraum 11 des Einspritzdüsenventils 12. Letzteres steuert hierbei die in den Brennraum führende Düsenöffnung 13 und wird durch einen Schaft 14 in der Führung 15 geführt, welche in das Ventilgehäuse 16 fest eingesetzt ist. Gegen die Ventilführung 15 ist das Ventil 12 durch eine als Faltenbalg ausgebildete Hohlfeder 17 abgedichtet, deren Innenraum z. B. mit Luft gefüllt ist und deren unteres Ende sich gegen einen Bund 18 am Ventil abstützt bzw. mit diesem dicht verbunden ist, während sich das obere Ende der Hohlfeder bei 19 dicht gegen das Ventilgehäuse oder gegen ein in dieses eingesetztes Stück abstützt.
Durch die Anordnung des Faltenbalges 17 ist die Nadelführung völlig vom Betriebsstoff getrennt und kann durch eine geringe Olmenge auf lange Zeit gegen Verschleiß geschützt sein.
Zum Druckausgleich können Bohrungen 20 und 21 vorgesehen sein.
Gleichzeitig übernimmt der Faltenbalg die Aufgabe einer Rückstellfeder, indem er das Ventil nach abwärts gegen seinen Sitz drückt.
Die erfindungsgemäße Düse eignet sich besonders für die Zerstäubung von Kraftstoffen wie Benzin, Alkohol od. dgl., welche nur eine geringe oder keine Schmierwirkung haben und daher eine verschleißfördernde Wirkung an aufeinandergleitenden Teilen ausüben.

Claims

PATENTANSPRUCH: Einspritzdüse für Einspritzbrennkraftmaschinen, insbesondere für Leichtbrennstoff, bei welcher zur Verhinderung eines Durchtritts von Lecköl am Düsenventilschaft zwischen diesem und dem Düsengehäuse ein den Düsenraum dicht absperrender und zugleich als Rückstellfeder dienender Faltenbalg vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daB durch Verwendung einer im Verhältnis zum Durchmesser geringen Wellentiefe bei geringer Wandstärke und vorzugsweise geringem Balgdurchmesser der Faltenbalg eine so hohe hydraulische Federkonstante (kg/cm2 Flüssigkeitsdruck pro cms Verformung), insbesondere mindestens 10 000 kg/cms, aufweist, daß ohne Überschreitung der Elastizitätsgrenze des Materials sehr hohe Einspritzdrücke bei hoher Lastwechselzahl erreicht werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr.380355, 484174; schweizerische Patentschriften Nr. 146 072, 179551.