DE1601416A1 - Brennstoffeinspritzduese fuer eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

PA T E N T A K WX L T E ; Dipj.-fhg, MARTfN LICHT PATBNtAHWXiTB^tICHT* ttAN8MANN,ff£RBMAMH PnRElNHOtD SCHMIDT

.. ,_ · MaNCHBNa, rnnrtimiUM* 33 ^ Dipl.-WWsch.-fng. AXEL HANSMANM

DipL-Phys. SEBASTIAN HERRMANN V ? ^ Mönchen,den 16. Januar

UnwZ«teii«n

VEßNOii DAVIS RQOSA

West Hartford, Connecticut

Wooö Pond Road 18V

Brennstoffeinspritzdüse für eine Brennkraftinascliine

(abgetrennt aus der Patentanmeldung R38573Ia/46o2

vom 14. Juli

Die Erfindung, betrifft eine Brennstoffeinspritzdüse für eine Brennkraftmaschine mit einem Brennstoffeinlaßstutzen, der an eine für hohen Druck bestimmte Brennstoffzufuhrleitung an·« geschlossen ist.

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O Bei bekannten Brennstoffeinspritzdüsen dieser Art erfolgt

0> der Anschluß der Brennstoffzuführleitung dadurch, daß über diese *^ eine Überwurfmutter angeschlossen ist, die ein aja Ende der Φ Brennstoffzuführleitung angelötetes Nippel an einen Rohrstutzen

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*s. des DÜsiengehäuses anpreßt, wenn die Überwurfmutter auf diesen

Patentanwälte Dip!.-Ing. Martin Licht, Oipl.-Wrrtseh.-lng. Axel Hansmann, DipU-Phys. Sebastian Herrmann 3 MONCHEN2, THERESIENSTRASSE 33-Τβ!βίοηΐ2β12(β · TeIegramm-Adn»»:Upalli/MOndsw

Bqnfwwbindunein: Deuttdi« Bai*^^AG, piliqr·Mönchen, Dep.-Ka»w VikhralienmarU, Konb-Nr. 71W0638 Boytr, VertlnsbqnfcMandwn, Zweigst Oskar-wi^Millar-Rine. Ktp-Nr. m*9S · Poshdwck-Konlo: MOtidi«i Nr. T63397

Qp|M!iHHierB5fo: ^ATENTAMWAtT CR. REtNHOtß

Rohrstutzen aufgeschraubt wird. Bei diesem Aufschrauben übt man mit dem Schraubenschlüssel auf das Düsengehäuse ein erhebliches Drehmoment aus, Ist dieses Düsengehäuse dünnwandig 'ausgestaltet, dann können durch dieses Drehmoment bleibende Formveränderungen entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, diesen Nachteil zu vermeiden. Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die An« Ordnung einer biegsamen dünnwandigen Einlaßleitung gelöst, w deren eines Ende mit dem Brennstoffeinlaßstutzen durch einen bei hohem Druck dichten Anschluß, z.B. durch Anlöten, verbunden ist und deren anderes vom Düsenkörper entferntes Ende mit einer Rohrkupplung versehen ist, .die aus einem inneren, mit Außengewinde versehenen, auf das andere Ende der Leitung aufgeschobenen Teil und aus einem darauf mit Innengewinde aufgeschraubten Teil besteht und dem Zweck dient, die biegsame Einlaßleitung an eine der Brennstoffzufuhr dienende Hochdruckleitung anzuschließen, wobei der innere Teil und der äußere Teil Je mit äußeren Ab» flachungen versehen sind, die es ermöglichen, den äußeren Teil auf dem inneren festzuschrauben und dabei den inneren Teil gegen Drehung festzuhalten.

Die dünnwandige Einläßleitung ist so biegsam, daß sie keine erheblichen Kräfte auf das Gehäuse der Brennstoffeinspritzdüse übertragen kann. Die 6_efahr aber, daß diese Einlaßleitung eine unerwünschte bleibende Formveränderung erfährt, wenn man die Brennstoffzufuhrleitung an sie anschließt, ist durch die besondere Ausgestaltung der die beiden Leitungen verbindenden Rohr«·

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kupplung vermieden. Denn deji inneren Teil der Rohrkupplung kann man miteinem Schraubenschlüsselfesthalten, während man mit einem zweiten behraubensehlüssel den äußeren feil auf den inneren aufschraubt. Infolgedessen ist eine Beanspruchung der dünnwandigen* Eiulaßieitung auf Torsion vermieden.

aucIi bietet die erfindungsgemäße Ausgestaltung den Vorteil, daß die Rohrkupplung in erheblichem Abstände vom Gehäuse der Brennstoffeinspritzdüsean bequem zugänglicher stelle angeordnet werden kann, was die Montage zum Anschluß der Hochdruck-Brennstoff leitung wesentlich erleichtert.

Besonders zweckmäßige Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüehen.

Nachstehend sei die Erfindung an HaUd eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert, das in den, /.eichauiueii dargestellt ist.

in dleseu zeigen

Fig. 1 einen Grundriß des Zylinders einer Brennkraftmaschine, der mit der Brennstoffeinspritzdüse nach der Erfindung versehen ist, ~

Fig. 2 den Teilschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1 und

Fig. 3 einen in gröBerem Maßstab ausgeführten Längsschnitt durch die Brennstoffeinspritzdüse und ihren Rohrstutzen zum Anschluß der Brennstoffleitung.

Sas Düsengehäuse, das aus einem dünnwandigen rohrförmigen Körper (10) besteht und an seinem Ende den mit Düsenlöeliern 19

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versehenen Kopf 12 aufweist, hat einen Brennstofi'einlaßstutzen in Gestalt eines ringförmigen Teiles 36, der den Körper 10 uingibt und einen Ansatz 48 mit einer von außen nach innen verlaufenden Bohrung hat. I^ diese Bohrung ist eine biegsame dünn-Händige Einlaßleitung kk hineingesteckt. Ihr inneres Ende k6 verjüngt sich kegelförmig. An seinen inneren lländern ist der ringförmige Teil 36 bei 50 und 52 abgeschrägt, und die Kegelfläche des Endes k6 der Einlaßleitung kk hat eine iiingnut 5k, Auf diese V/eise ist Platz zur Aufnahme von bilberlot geschaffen, mit dessen Hilfe der ringförmige Teil 36 und das Ende 46 der Linlaßleitung kk am Körper 10 angelötet werden, so daß sich ein bei hohem Druck dichter Anschluß der Einlaßleitung kk an das vom Körper IU gebildete Düse.ngehäuse ergibt.

Das vom Körper 10 entfernte* Lude- der dünnwandigen Einlaß-Leitung kk ist mit einer in i''ig. 3 gezeigten Uohrkupplung versehen. Wegen der leichten Verformbarkeit der Linlaßleitung kk kaan man diese Ilohrkuppluug mühelos in die gewünschte Lage bringen, in der sie bequem zugänglich ist. Die Wandungen der Liiilaßleitung kk sind zwar hinreichend druckfest, um dem hydraulischen Innendruck standhalten zu können; jedoch sind diese Wandungen so leicht verformbar, daß sie während der Montage, bei der eine für hohen Druck bestimmte Brennstoffzufuhrleitung Jk au die Einlaßleitung kk angeschlossen wird, keine schädlichen Kräfte auf den Körper 10 des Düsengehäuses übertragen können, die zu bleibenden Formveränderungen führen und die genaue Ausrichtung des im Düsengehäuse geführten Nadelventils i6 gegenüber

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dem'-Ventilsitz, des Düsenkopf es 12 stören könnten, worunter die Wirkung des Nadelventils leiden würde.

Wegen der leichten Verformbarkeit der dünnwandigen Einlaß— leitung .44 ergibt sich die Aufgabe, die Rohrkupplung so auszugestalten, daß sich diese festziehen und lösen läßt, ohne daß dabei zu hohe Torsionskräfte auf die Einlaßleitung 44 ausgeübt würden. Diese Leitung kann beispielsweise eine ti Außendurchraesser von 6,3 mm und eine Wandstärke von 2 - 2,5 ram habend währ end "der Körper 10 einen Außendurchmesser von nur etwa IO mm und eine Wandstärke von etwa 3 mm hat.

Wie Fig. 3 zeigt, ist das äußere Ende der dünnwandigen biegsamen Leitung 44 bei 56 trlehterförfflig erweitert, und diese Erweiterung endet in einen etwa zylindrischen Band 58. Die kegelige Innenfläche bO der trichterförmigen Erweiterung 56 hat einen größeren Kegelwinkel als die kegelige Außenfläche 62. Die Abmessungen des Querschnittes des trichterförmigen Endes nehmen daher nach dem Rohrende hin ab. Der Kegelwinkel der Fläche 62 beläuft sich auf etwa 45°, und zwar aus den nachstehend erläuterten Gründen. Der als zylindrischer Ring ausgestaltete Rand 58 hat eine ungefähr zylindrische Außenfläche und eine kegelige Innenfläche 66, deren Kegelwinkel kleiner bemessen ist als derjenige der Fläche 62. Er beläuft sich am besten auf 10 - 12°.

Die Leitung 44 geht durch einRohrstück 68 hindurch, das mit Außengewinde versehen ist und eine kegelig vertiefte Stirnfläche hat, die auf die Kegelflache$2 des trichterförmigen

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Endstücks 56 der Leitung hk aufgepaßt ist. Die Brennstoffleitung 7k trägt einen aufgeschobenen Hing 70, der an seinem einen Ende eine kegelige Außenfläche 72 von gleichbleibender Steigung und anseinein anderen Ende eine kegelige Außenflache 76, 78 von einer Steigung hat, die sich unstetig ändert. Der Kegelwinkel der fläche" 72 entspricht demjenigen der Innenfläche 66 des trichterförmigen Endes der Leitung kk. Die Kegelfläche 76 hat etwa einen Kegelwinkel von 10 — 12 und die anschließende Kegelfläche 78 einen Kegelwinkel von etwa '»5 . Erwünscht ist es, den Ring 70 derart symmetrisch auszugestalten, daß man ihn mit dem einen oder dem anderen ^nde zur Anlage an dem trichterförmig erweiterten Ende der Leitung ¹Ik bringen kann.

Die mit innengewinde versehene Überwurfmutter SO ist auf die Brennstoffleitung 7h aufgeschoben und auf das Rohrstück aufgeschraubt, innen ist die Überwurfmutter 80 mit einer Kegelfläche 62 versehen, die den Ring 70 umgibt und ihn an demjenigen Kreis berührt, an dem sich der Kegelwinkel zwischen den Flächen 76 und 73 unstetig ändert. Zu diesem Zweck kann die Fläche 82 der Überwurfmutter 80 einen Kegelwinkel haben, der denjenigen der Kegelfläche 76 überschreitet, aber denjenigen der Kegel— fläche 78 unterschreitet. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel beläuft sich dieser Kegelwinkel der Fläche 82 auf etwa 25°.

Wie Fig. 3 zeigt, umgibt die Überwurfmutter 80 den zylin« drischen Rand 58 der trichterförmigen Erweiterung der Leitung k*i mit einem ringförmigen Spielraum 86.

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Bei der Montage zum Anschluß der Brennstoffleitung 7^ an der Leitung kk geht man folgendermaßen- vor; Über die Brennstoffleitung ~fk schiebt man diß Überwurfmutter 80 und den Ring 70. Dann paßt man das Ende der Brennstoffleitung lhauf die Kegelfläche 60 der trichterförmigen Erweiterung 56 der Leitung kk auf, worauf man die Überwurfmuttex· 80 auf das ßohrstüok 68 aufschraubt-und festzieht, heim sich dabei die Teile 68 und 80 in Richtung aufeitiander bewegen, ergreift die Kegelfläche 82 der Überwurfmutter «ü den Hing 70 längs der kreisförmigen Kante, Uli der die Kegelf lachen 7-6 und 78 ineinander übergehen. Dadurch werden die .Paßflächen 66,und 72 aufeinandergepreßt. Diese gegenseitige axiale Verschiebung der Armaturenteile 68 und 80 führt nun dazu, daß der Ring 70 zusammengepreßt wird und daher die Brennstoffleitung "(k fest einklemmt.

Die Keilwlrkung zwischen dem Hing 7t) und dem Rand 58 des trichterförmig erweiterten Endes 56 der Leitung hh sucht den Rand 58 zu dehnen, so daß dieser einer reifenartigen Spannung unterworfen wird. Die kegeligen Faßflächen des Rohrstückes 68 und der ,trichterförmigen Erweiterung 56, zu denen die Paßfläche 62 gehört, haben einen so großen Kegelwinkel, daß keine Selbsthemmung eintritt. Infolgedessen würde sich das Rohrstück 68. beim Festziehen der Überwurfmutter 80 mit dieser mitdrehen, wenn man das Rohrstück nicht festhalten würde. Man muß daher' zum Festhalten des Rohi"stüeks 68 einen Schraubenschlüssel verwenden, den man auf einen vieleckigen Kopf 84 des Rohrstücks aufstecken kann. Dadurch wird verhindert, daß man beim Festziehen der

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Überwurfmutter 80 versehentlich die dünnwandige biegsame Leitung hh verdrillt und schädliche Biegekräfte auf den Düsen·· körper 10 ausübt. Beim Festziehen der Überwurfmutter 80 soll sich der Ring 70 mit dieser nicht mitdrehen. Diese Forderung wird durch die Linienberührung erfüllt, die zwischen der Innenfläche 78 der Überwurfmutter und dem Ring 70 besteht. Wenn sich nämlich der Hing 70 mitdrehen würde, könnte er auf die biegsame Leitung kk ein unerwünschtes Drehmoment ausüben.

Dadurch, daß der Kegelwinkel der Fläche 62 auf 45° bemessen ist, wird der Rand des trichterförmig erweiterten Rohr« endes verstärkt, obgleich der Kegelwinkel groß genug ist, um die Gefahr auf ein Mindestmaß zu beschränken, daß etwa beim Festziehen der Überwurfmutter Drehmomente auf die Leitung kk ausgeübt wurden, durch die diese Leitung abgeschert werden könnte.

Die verformbare Leitung kk ist also unlösbar mit dem Düsenkörper 10 verbunden und an ihrem freien Ende mit der Rohrkupplung versehen. Auf diese Weise ist erreicht, daß der Anschluß der Brennstoffleitung an den Düsenkörper erleichtert wird, daß die Ausübung zu hoher Drehkräfte auf den Düsenkörper verhindert wird, daß weiter die Brennstoff-Anschlußleitung beliebig gestaltet werden kann, und daß schließlich die Gefahr verhindert ist, daß etwa die dünnwandige verformbare Leitung bei der Montage abgeschert⁰wird.

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Claims (1)

1. Patentanmeldung: Brennstoffeinspritzdüse für eine Brenn-

   kraftmasohine

   P a t e η t a η s ρ r u ehe

   i.j Brennstoffeinspritzdüse für eine Brennkraftmaschine mit einem Brennstoffeinlaßstutzen, der an eine für hohen Druck bestimmte Brennstoffzuführleitung angeschlossen ist, gekennzeichnet duroh eine biegsame dünnwandige Einlaßleitung (44), deren eines Ende mit dem Brennstoffeinlaßstutzen (48) durch einen bei hohem Druck dichten Anschluß verbunden ist und deren anderes vom Düsenkörper (10) entferntes Ende mit einer Rohrkupplung versehen ist, die aus einem inneren, mit Außengewinde versehenen, auf das andere Ende der Leitung (44) aufgeschobenen Teil (68) und aus einem darauf mit Innengewinde aufgeschraubten Teil (80) besteht und dem Zweck dient, die biegsame Einlaßleitung (44) an eine der Brennstoffzufuhr dienende Hochdruckleitung (74) anzuschließen, wobei der innere Teil

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   Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipt.-Phys. Sebastian Heitmann 8 MÖNCHEN 2, THERESIENSTRASSE 33 · Telefon:281Ϊ0Ι · T«!«flramm-Adr«»e:Upatli/MOn<iiwi

   DR. REINHOlD SCHMIDT

   und der äußere Teil je mit äußeren Abflachungen versehen sind, die es ermöglichen, den äußeren Teil auf dem inneren festzuschrauben und dabei den inneren Teil gegen Drehung festzuhalten.

   2. Brennstoffeinspritzdüse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an dem anderen Ende der Einlaßleitung (A'*) ein trichterförmiges Ende (56) vorgesehen ist, dessen äußerer Rand als zylindrischer Ring (58) ausgestaltet ist und dessen kegelige Außenfläche von einer entsprechenden kegeligen Innen— fläche (62) des inneren Kupplungsteils (68) ohne Selbsthemmung ergriffen wird, daß ferner das trichterförmige Ende der Einlaßleitung (44) eine innere Kegelfläche (60) hat, deren Kegelwinkel größer als derjenige der kegeligen innenfläche (62) des inneren Kupplungsteils ist, daß ein auf der Brennstoffzuführleitung (74) befestigter King (70) eine an der Innenfläche (66) des zylindrischen Ringes (53) anliegende Kegelfläche (72) hat, deren Kegelwinkel kleiner ist als derjenige der inneren Kegelfläche (62) des inneren Kuppiungsteils (63), daß ferner der äußere Kupplungsteil (SO) an dem Ring (70) der Zufuhrleitung (74) anliegt und auf ihn einen nach innen und in Richtung auf das trichterförmige Ende gerichteten Druck ausübt, durch den der Hing (70) einwärts gegen die Brennstoffleitung (74) und in Achsenrichtung gegen die Kegelfläche (66) des trichterförmigen Endes (56) gedrückt wird.

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   5· Brennstoff einspritzdüse nach Anspruch 1 oder 2, da-» durch gekennzeichnet, daß der das trichterförmige Ende der Einlaßleitung (44) umgebende Abschnitt des äußeren Kupplungsteiles (80) einen äußeren Abstand von diesem trichterförmigen Ende einhält und daher einen freien Ringräum zwischen sich und dem trichterförmigen Ende bildet, wodurch ermöglicht ist, daß die auf den Hing (70) der Brennstoffleitung (74) ausgeübte axiale Kraft in der llandzone des trichterförmigen Endes eine Zugspannung erzeugt.

   4. Brennstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Kupplungsteil (30) eine innere Kegelfläche (82) hat, mit der er an einer komplementären KegelXläche (78) des Hinges (70) der Brennstoffleitung (74) anliegt. -

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