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DE2332666A1 - FUEL INJECTOR - Google Patents

FUEL INJECTOR

Info

Publication number
DE2332666A1
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Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chamber
valve
fuel
housing
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE2332666A
Other languages
German (de)
Inventor
John Maxwell Bailey
Richard Alfred Dekeyser
Stanley John Kranc
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Inc
Original Assignee
Caterpillar Tractor Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Caterpillar Tractor Co filed Critical Caterpillar Tractor Co
Publication of DE2332666A1 publication Critical patent/DE2332666A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/10Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/002Arrangement of leakage or drain conduits in or from injectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/14Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

Hamburg, den 21o Juni 1973 140573 .1101Hamburg, June 21, 1973 140573 .1101

Priorität: 26. Juni 1972, U.o.a., Pat.Anm.Nr. 266 137Priority: June 26, 1972, among others, Pat. 266 137

Anmelder:Applicant:

Caterpillar Tractor Co.Caterpillar Tractor Co.

ieeoria, 111., U.S.A.ieeoria, 111., U.S.A.

Kraftstoff—EinspritzeinrichtungFuel injector

Die Erfindung bezieht sich auf Kraftstoff-Einspritz-Systeme und betrifft insbesondere eine Einspritz-Ventilanordnung zur einen Verbrennungsmotor.The invention relates to fuel injection systems and in particular relates to an injection valve arrangement for an internal combustion engine.

Druckzündungsmotoren sind gewöhnlich mit Kraftstoff-Einspritzdüsen ausgestattet, um taktmäßig Kraftstoff in die Verbrennungskammer des Motors einzuspritzen. Derartige Düsen werden gewöhnlich durch ein auf Druck ansprechendes sperrventil gesteuert, um zu verhindern, daß Treibstoff inPressure ignition engines are usually with fuel injectors equipped to inject fuel into the engine's combustion chamber on a timed basis. Such Nozzles are usually through a pressure responsive shut-off valve controlled to prevent fuel from entering

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die Verbrennungskammer zwi-schen den Einspritztakten eintröpfelt. Bislang sind zahlreiche verschiedene Sperrventilanordnungen für solche Düsen vorgeschlagen und verwendet wordene Die bekannten Anordnungen haben bislang jedoch stets irgendwelche Nachteile gezeigt«the combustion chamber trickles in between the injection strokes. To date, numerous different check valve arrangements have been proposed and used for such nozzles The known arrangements have so far always shown some disadvantages «

Ein einfaches Einlaß-Sperrventil wird in der US-PS Nr. 2 410 946 beschrieben. Ferner sind andere Arten von Ventilanordnungen bekannt geworden, welche die Schwierigkeiten überwinden sollen, die bei diesem einfachen Ventil auftreten. A simple inlet check valve is shown in U.S. Patent No. 2,410,946. There are also other types of valve arrangements have become known which are intended to overcome the difficulties encountered with this simple valve.

Eine Treibstoff-Düsenanordnung vom Akkumulator- oder Sammlertyp ist zum Beispiel in den US-PS Nr. 2 985 378 und 2 556 beschrieben. Diese Arten von Kraftstoff-Düsenanordnungen haben den Nachteil, daß sie kompliziert gebaut sind, da sie wenigstens zwei Sperrventile zur Steuerung des Einlasses und des Auslasses der Sammlerkammer erfordern,An accumulator or accumulator type fuel nozzle assembly is for example in U.S. Patent Nos. 2,985,378 and 2,556 described. These types of fuel nozzle assemblies have the disadvantage that they are complicated because they require at least two check valves to control the inlet and outlet of the collector chamber,

Eine wegen der einfachen Arbeitsweise bevorzugte Art von Treibstoffdüse weist das Differentialbereich—sperrventil auf, das beispielsweise in den [JS-j.j3 2 379 399, 2 365 und 3 224 684 dargestellt ist. Die Hauptschwierigkeit dieser Art von Treibstoffdüsen- und Ventilanordnung besieht darin, aaß eine Fiederdruckkanrner vorgesehen w sein muß, in die der Ventilschaft hineinreichen muß, so daß ein niedriger Druck im Gegensatz zu aem Betäti^ungsdruci: und da&it der erforderliche Druckunterschied vorhanden ist, um das Ventil zu betätigen» Bei derartigen VentilanordnungenOne type of fuel nozzle preferred for ease of operation has the differential area shut-off valve, which is described, for example, in [JS-j. j 3 2 379 399, 2 365 and 3 224 684 is shown. The main difficulty with this type of fuel nozzle and valve arrangement is that there must be a plunger pressure cannon into which the valve stem must extend so that there is a low pressure as opposed to an actuation pressure: and there is the pressure differential necessary to achieve that Operate valve »With such valve arrangements

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ist damit zu rechnen, daß am Ventilschaft zur üfiederdruckkammer hin Flüssigkeit ausleckt, und daß das Ventil aufgrunddessen blockiert, falls die Flüssigkeit von der Hiederdruckkammer nicht zurück in einen Behälter oder an eine andere Stelle abgeführt wird.it is to be expected that on the valve stem to the low pressure chamber towards liquid leaking and that the valve will block as a result if the liquid from the low pressure chamber is not discharged back into a container or other location.

Es ist üblich, derartige Differentialventile zusammen mit einer Treibstoff-Ausleckvorrichtung zu verwenden, die an der Düseneinriohtung angeordnet ist, um den ausleckenden Kraftstoff zum Behälter zurückzuführen· Die Hauptschwierigkeit dieser Anordnung besteht darin, daß sie die Bin- und Ausbauarbeiten dadurch kompliziert, daß jede Düseneinrichtung mit zusätzlichen Leitungen versehen ist, die beim Auswechseln einer Düse abgenommen und wieder befestigt v/erden müssen· Dadurch wird nicht nur die Möglichkeit zum Auftreten von Leckvorgängen erhöht, sondern auch der Umfang und die Kompliziertheit der Düseneinrichtung selbst beträchtlich vergrößert·It is common to use such differential valves in conjunction with a fuel leakage device connected to the nozzle assembly to return the leaking fuel to the tank · The main difficulty This arrangement is that it complicates the installation and removal works by the fact that each nozzle means is provided with additional lines, which are removed and reattached when changing a nozzle v / Grounding · This not only increases the chance of leakage occurring, but also increases the extent and considerably increases the complexity of the nozzle device itself

Es wurde versucht, dieses Problem dadurch zu lösen, daß ein Abflußkanal für den Leoktreibstoff unmittelbar am Einlaßverteiler des Motors vorgesehen wird. Diese Anordnung ist z.B. in der US-PS 3 382 851 beschrieben. Dadurch kann sich unter anderem jedoch wieder die Schweirigkeit einer erhöhten Abgabe von Rauch und Kohlenwasserstoffen aus dem Motor ergeben, und es können Kohleablagerungen im Einlaßventil daduroh verursaoht werden.Attempts have been made to solve this problem by having a drainage channel for the Leo fuel immediately on Inlet manifold of the engine is provided. This arrangement is described, for example, in U.S. Patent 3,382,851. Through this However, among other things, the dizziness of an increased emission of smoke and hydrocarbons can be reduced from the engine, and carbon deposits may be caused in the intake valve.

In der US-Po 3 598 314 wird eine weitere Lösung vorge-Another solution is proposed in US-Po 3 598 314

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schlagen, die jedoch auch mit Problemen verbunden ist. Eine Hauptschwierigkeit dieser Anordnung besteht darin, daß die Sammlerkammer für den Leckkraftstoff in manchen Fällen nicht ausreichend ist, z.B. beim Anlassen des Motors. Während des Anlassens des Motors vor den normalen Binspritztakten neigt der in der Ventilkammer befindliche Kraftstoff dazu, unter Druck zu bleiben, so daß dadurch beträchtlich mehr Kraftstoff in die Akkumulatorkammer auslecken kann. DiesBS Auslecken des Kraftstoffes in Verbindung mit dem nicht ausreichenden Volumen der Akkumulatorkammer führt zu einem kumulativen Druckaufbau, wodurch eine hydraulische Blockierung der Einrichtung verursacht wird.but it is also fraught with problems. A major difficulty with this arrangement is that the collector chamber for the leak fuel in some In some cases, e.g. when starting the engine. While starting the engine before normal In injection strokes, the fuel in the valve chamber tends to remain under pressure, so that thereby significantly more fuel can leak into the accumulator chamber. This BS related to fuel leakage with the insufficient volume of the accumulator chamber leads to a cumulative pressure build-up, whereby a hydraulic blockage of the device is caused.

Die zuletzt beschriebene Anordnung verhindert auch die Verwendung eines normalen Verfahrens zum Sperren des Ventilöffnungsdruokes. Das übliche Verfahren zum Sperren der Kraftstoffdüge, um den richtigen Druck für die Ventilöffnung sicherzustellen, wird in der Weise ausgeführt, daß eine Hydraulikdruckquelle an die Düse angeschlossen und der Druck langsam erhöht wird, bis das Ventil öffnet. Der Öffnungsdruck wird in einem hydraulischen Prüfkreis durch einen Druckmesser angezeigt· Der langsame Aufbau des Kraftstoffdruckes innerhalb der Ventilkammer ermöglicht jedooh, daß eine größere Treibstoffmenge in die verhältnismäßig kleine Sammlerkammer des Systems ausleckt, so daß der in der Sammlerkammer gefangene Kraftstoff zu einer hydraulischen Blookierung führt, die das öffnen des VentilsThe last-described arrangement also prevents the use of a normal method of locking the Valve opening pressure. The usual method of locking the fuel wire to get the correct pressure for the valve opening ensure is carried out in such a way that a hydraulic pressure source is connected to the nozzle and the pressure is slowly increased until the valve opens. The opening pressure is measured in a hydraulic test circuit indicated by a pressure gauge · The slow build-up of fuel pressure within the valve chamber allows however, that a larger amount of fuel in that proportionately small header chamber of the system leaks, so that the fuel trapped in the header chamber to a hydraulic blooming that leads to the opening of the valve

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verhindert.prevented.

Die Erfindung "bezweckt daher, eine Treibstoffdüsenanordnung vom Differentialtyp zu schaffen, bei der die hier erläuterten Schwierigkeiten des Standes der Technik überwunden werden.The invention "therefore aims to provide a fuel nozzle arrangement of the differential type, in which those discussed here Difficulties of the prior art are overcome.

Weiter bezweckt die Erfindung,eine einfaoiie und billige Treibstoffdüsenanordiiung zu schaffen, bei der die Leokprobleme des Standes der Technik beseitigt sindeThe invention also aims to be simple and cheap To create a fuel nozzle arrangement in which the Leokprobleme of the prior art are eliminated

Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Treibstoff düseneinrichtung vom Differentialflächentyp,bei der die Treibstoff-Blockierungsschwierigkeiten bekannter Einrichtungen beseitigt sinde Another purpose of the invention is to provide a fuel nozzle means from the differential area type in which the fuel-blocking shall find difficulties of known devices eliminates

Erfiiidun^sgemäß ist eine Treib stoff düseneinrichtung mit einer Lecksammelkammer ausgestattet, welche die Düseneinriohtung umgibt und eine ausreichende Aufnahmefähigkeit für einen ausgedehnten Anlaßvorgang aufweist« Die Lecksammelkammer ist als Jtiingkammer ausgebildet, die von eiern Gehäuse der Treibstoffdüseneinricxitung und der Wand einer iiohrung im Zylinderkopf des wlotors begrenzt wird« Die erfindungsgemäße Einrichtung macht komplizierte Abzugaleitungen überflüssig und vermeidet auch das bei bekanntenEinrichtungen auftretende Plüss_gkeitsblockierene According to the invention, a propellant nozzle device is equipped with a leak collecting chamber which surrounds the nozzle device and has sufficient capacity for an extended starting process is "the inventive device makes complicated Abzugaleitungen unnecessary and avoids the occurring in known devices Plüss_gkeitsblockieren e

./eitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aud den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung./ Further advantages and features of the invention result from the claims and from the following description

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und der Zeichnung, in'denen die Erfindung ausführlich erläutert und dargestellt ist«and the drawing in which the invention is explained in detail and is shown "

Die einzige Zeichnungsfigur zeigt einen Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung βThe single figure shows a section through a preferred embodiment of a device according to the invention β

Ein die Erfindung verkörperndes Kraftstoff-Einspritz-öystem 10 wird in Verbindung mit einem Zylinderkopf 11 verwendet, der mit einer länglichen Zylindrischen Bohrung 12 versehen istβ Die Bohrung 12 ist mit einem kegelförmigen Ansatz 13 ausgebildet, der über eine öffnung 14 mit einer nicht dargestellten Verbrennungskammer in Verbindung steht„ Das entgegengesetzte Ende der Bohrung 12 ist mit einer Gegenbohrung 15, die ein Dichtungselement 16 aufniajnt, und einen einwärts von der Gegenbohrung liegenden Gewindeabschnitt 17 versehen« Eine mit Gewinde versehene Haltemutter 18 dient dazu, eine Treibstoffzuleitung 19 anzuschließen und diese und eine Düsenanordnung in ihrer Lage zu halten»A fuel injection system embodying the invention 10 is used in connection with a cylinder head 11 which is provided with an elongated cylindrical bore 12 istβ The bore 12 has a conical extension 13 formed, which via an opening 14 with a not shown Combustion chamber communicates “The opposite The end of the bore 12 is provided with a counterbore 15 which receives a sealing element 16 and one inward from the counterbore lying threaded section 17 provided «A threaded retaining nut 18 is used to connect a fuel supply line 19 and this and to hold a nozzle arrangement in place »

Die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung weist ferner eine Kraftstoff-Einspritzdüsenanordnung 20 auf, die in die Bohrung 12 des Zylinderkopfes 11 eingesetzt ist. Alle bestandteile der Einspritzdüseneinrichtung 20 sind in einem Hohlzylindrischen Gehäuse 21 eingeschlossen, das mit einem konischen Abschnitt 22 an seinem unteren Ende ausgebildet ist« Der Abschnitt 22 steht in Dichtungsberührung mit dem konischen Abschnitt 13 der Bohrung» Das Gehäuse 21 ist an seinem oberen Ende mit einer nach innen gerichteten Lippe 23 aus-The fuel injector further includes a fuel injector assembly 20 that extends into the bore 12 of the cylinder head 11 is inserted. All components the injection nozzle device 20 are enclosed in a hollow cylindrical housing 21 with a conical Section 22 is formed at its lower end «The section 22 is in sealing contact with the conical Section 13 of the bore »The housing 21 is on his upper end with an inwardly directed lip 23

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gebildet, um die verschiedenen Bestandteile der Einrichtung in dem Gehäuse zu halten. Sine Lecksammelkämmer 55 wird durch den ringförmigen Zwischenraum zwisohen dem Gehäuse 21, der Außenfläche des Hanschabschnittes der Kraftstoff-jiäinlaßleitung 19» der Haltemutter 18 und der Wandung der Bohrung 12 gebildet· Diese Kammer wird ferner durch die Dichtung begrenzt, die die konische Hache 22 mit der konischen Hache 13 bildet, und schließlich auch durch die Dichtungswirkung der Dichtung 16·formed to hold the various components of the device in the housing. Sine Leak Collection Chamber 55 is through the annular gap between the housing 21, the outer surface of the Hanschabschnittes of Fuel-jiäinlaßleitung 19 »of the retaining nut 18 and the Wall of the bore 12 formed · This chamber is also limited by the seal that the conical hatch 22 forms with the conical Hache 13, and finally through the sealing effect of the seal 16

Die Düseneinriohtung weist eine Dtisenspitze 24» eine Buchse 25» ein Anschlagglied 26 und eine Mutter 27 auf, die in dem Gehäuse 21 aufeinander gestapelt und aneinander stoßend angeordnet sind, wobei die Düsenspitze innerhalb des konisohen Abschnittes 22 liegt· Die Düsenspitze 24 ist mit einer zylindrisohen Bohrung 28 und einem konischen Ventilsitz 29 ausgebildet, die konzentrisch zu einem Kanal 30 liegen, an den mehrere Abgabeöffnungen 30a anschließen, die am Austrittsende des Kanals liegen. Die Spitze oder das Austrittsende der Düse ragt in eine Verbrennungskammer eines Motors hinein, um in diese dosierte Kraftstoffmengen abzugeben· The nozzle device has a nozzle tip 24 »a socket 25 »a stop member 26 and a nut 27, which are stacked in the housing 21 and abut one another are arranged, wherein the nozzle tip lies within the conical section 22 · The nozzle tip 24 is cylindrical with a Bore 28 and a conical valve seat 29 formed which are concentric to a channel 30, connected to the several dispensing openings 30a, which are located at the outlet end of the channel. The tip or the exit end the nozzle protrudes into a combustion chamber of an engine in order to dispense metered amounts of fuel into it

Eine Ventilkammer 31 besteht aus einer axialen Bohrung 32 in der Buohse 25 und einer konisohen Ausnehmung 33, die in der Düsenspitze 24 ausgebildet ist· line konische Ausnehmung oder Niederdruokkammer 35 wird von einer konischen Anschlagfläohe 34 des Ansohlaggliedes 26 begrenzt·A valve chamber 31 consists of an axial bore 32 in the socket 25 and a conical recess 33, which in the nozzle tip 24 is formed · line conical recess or low pressure chamber 35 is formed by a conical stop surface 34 of the sole member 26 limited

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Die Niederdruckkamiiier 35» die durch die konische Anschlagoder Stützfläche 34 gebildet wird, steht über einen e axialen Kanal 34a und einen radial verlaufenden Kanal 36 in Verbindung mit einer Singrinne 37» die auf dem Umfang des Anschlaggliede.s 26 ausgebildet ist. Das Anschlagglied 26 ist derart 'angeordnet, daß die Ringrinne 37 in Verbindung mit einer Auslaßöffnung 38 des Gehäuses 21 steht, wobei die Öffnung 38 in die Kammer 55 führt· Ein Einschnitt 39 ist am oberen Ende des Anschlaggliedes 26 ausgebildet und steht in Verbindung mit der Ventilkammer 31 über einen oder mehrere in Längsrichtung verlaufende Kanäle 40·The Niederdruckkamiiier 35 »which by the conical stop or Support surface 34 is formed, is about an e axial Channel 34a and a radially extending channel 36 in connection with a singing channel 37 »on the circumference of the stop member 26 is formed. The stop member 26 is so 'arranged that the annular groove 37 in connection with an outlet opening 38 of the housing 21, the opening 38 leading into the chamber 55 · A cut 39 is formed at the upper end of the stop member 26 and is in communication with the valve chamber 31 via a or several longitudinal channels 40

Die Mutter 27 ist mit einer axial verlaufenden Gewindebohrung 41 versehen, die ein Gewindeanschlußstück 42 der Zuleitung 19 aufnimmt· Eine Gegenbohrung 43 liegt benachbart zur Ausnehmung 39 des Anschlaggliedes 26 und nimmt einen Filter 44 zur Filterung des zugeführten Kraftstoffes auf·The nut 27 is provided with an axially extending threaded bore 41 which has a threaded connection piece 42 of the supply line 19 · A counterbore 43 is adjacent to the recess 39 of the stop member 26 and accommodates a filter 44 for filtering the fuel supplied

In der Ventilkammer 31 ist ein Nadelventil 45 angeordnet, das mit einem Führungsabschnitt 46 und an seinem oberen Ende mit einer Anschlagfläche 47 ausgebildet ist, die in die Kammer 35 hineinreichte Das Nadelventil weist ferner einen vergrößerten ¥ unteren Abschnitt 48 auf, von dem aus ein Wadelende mit einer konischen Sitzfläche 49 sich nach unten erstreckt. Diese Anordnung wird als ein nach innen sich öffnendes Ventil bezeichnet. Die Sitzfläche £9 des Nadelventils sitzt im normalen Schließaustand desIn the valve chamber 31, a needle valve 45 is arranged with a guide portion 46 and on its upper End is formed with a stop surface 47, which reached into the chamber 35. The needle valve has furthermore an enlarged lower section 48, from which a calf end with a conical seat surface 49 extends downward. This arrangement is referred to as an inwardly opening valve. The seat £ 9 of the needle valve is in the normal closed position of the

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Ventils auf dem Ventilsitz 29 der Düsenspitze 24. Die Hebeanschlagfläche 47 tritt mit der koniscnen Anachlagfläche 54 im Anschlagglied 26 in Berührung, wenn das Nadelventil in voller Öffnungsstellung ist«Valve on the valve seat 29 of the nozzle tip 24. The lifting stop surface 47 occurs with the conical contact surface 54 in the stop member 26 in contact when the needle valve is in full open position "

Ein Führungskragen 50 ist mit einer axialen Bohrung 51 versehen, die eng passend und gleitfähig auf dem Mihrungsabschnitt 46 des Nadelventils 45 sitzt. Bine kugelförmige Lagerfläche 52 ist am oberen Ende des Führungskragens ausgebildet und lagert auf der konischen Anschlagfläche 34 des Anschlaggliedes 26, wodurch für das Ventil 45 eine selbst ausrichtende Anordnung geschaffen wird. Auf dem liadelventilschaft 45 ist in Anlage an dem vergrößerten Abschnitt 48 eine Unterlegscheibe 53 angeordnet. Eine I'eder 54 sitzt zwischen dem Mihrungskragen 50 und der Scheibe 53t um die Kugelfläche 52 in Dichtungsberührung mit der Anschlagflache 34 zu halten und die Sitzfläche 49 des Radelventils 45 auf die Sitzberührung mit dem Ventilsitz 29 elastisch vorzuspannen.A guide collar 50 is provided with an axial bore 51 which fits snugly and slidably on the miter portion 46 of the needle valve 45. A spherical bearing surface 52 is formed at the upper end of the guide collar and rests on the conical stop surface 34 of the stop member 26, whereby a self-aligning arrangement is created for the valve 45. A washer 53 is arranged on the load valve stem 45 in contact with the enlarged section 48. A leather 54 sits between the miter collar 50 and the disk 53t in order to keep the spherical surface 52 in sealing contact with the stop surface 34 and to elastically bias the seat surface 49 of the wheel valve 45 to the seat contact with the valve seat 29.

Die Haltemutter 18 sorgt durch den Gewindeeingriff mit dem Gewindeabschnitt 17 im Zylinderkopf 11 dafür, daß die Kraftstoff-Einspritzdüse 20 in dem Zylinderkopf festgelegt und die Dichtung am konischen Abschnitt 22 der Düse 20 und an der Ober- und der Unterseite des Planschabschnittes der Zufuhrleitung 19 gewährleistet -wird. Die Dichtung 16, axe in der Gegenbohrung 15 des Zylinderkopfea sitzt, dichtet ;■:./lochen dieser ü-egenbohrung und dem Außenunifang derThe retaining nut 18 takes care of the thread engagement the threaded section 17 in the cylinder head 11 ensures that the fuel injection nozzle 20 is fixed in the cylinder head and the seal on the conical section 22 of the nozzle 20 and on the top and bottom of the splash section the supply line 19 -is guaranteed. The seal 16, ax sits in the counterbore 15 of the cylinder headea, seals ; ■: ./ punch this counter-hole and the outer unifang of the

- 10 3098 8 3/0555 - 10 3098 8 3/0555

Mutter 18.Mother 18.

Nachfolgend werden zusätzlich zu den vorstehenden Hinweisen ausführliche Erläuterungen zur Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung gegeben.The following are notes in addition to the above detailed explanations of the operation of the invention Facility given.

Eine nicht dargestellte Kraftstoff-Einspritzpumpe entwickelt intermittierend einen Kraftstoffdruck, der durch die Zufuhrleitung 19, die Filtereinrichtung 44» die Ausnehmung 39 und den Kanal 40 in die Ventilkammer 31 abgegeben wird. Tor dem Beginn eines Einspritzzyklus sitzt das Nadelventil 45 auf dem Ventilsitz 29· Wenn sich der Kraftstoffdruck entwickelt, wirkt er auf eine Fläche, die gleich der Querschnittsfläche des·Führungsabschnittes des Ventils 45 abzüglich der wirksamen Sitzfläche des Nadelventils ist» Diese Hydraulikkraft übt wegen der Differentialflächen eine A aufwärts gerichtete Netto-Kraft auf das Nadelventil 45 aus und sucht es vom Sitz abzuheben oder nach innen zu öffnen. Dieser Kraft wirkt die Torspannung der Feder 54 entgegen. Wenn der Kraftstoff druck die Höhe erreicht, die erforderlich ist, um eine der vorher festgelegten Federkraft gleiche Kraft auszuüben, hebt das Nadelventil 45 ab, wobei die Sitzfläche 49 vom Ventilsitz 29 fortbewegt wird. Dadurch kann Kraftstoff in den Kanal 3C und von dort durch die Mündungen 30a der Düsenspitze 24 fließen. Der Kraftstoffdruck übt dann eine aufwärts gerichtete Kraft auf den gesamten Querschnittsbsreicli des Fahrungsaoschnittes des Sperrventiles 45 aus und erzeugt dec'-'.roh eine schnellereA fuel injection pump, not shown, intermittently develops a fuel pressure which is delivered through the supply line 19, the filter device 44, the recess 39 and the channel 40 into the valve chamber 31. At the beginning of an injection cycle, the needle valve 45 sits on the valve seat 29. When the fuel pressure develops, it acts on an area which is equal to the cross-sectional area of the guide section of the valve 45 minus the effective seat area of the needle valve »This hydraulic force exerts because of the differential areas exerts a net upward force on needle valve 45 seeking to lift it off the seat or open it inward. The door tension of the spring 54 counteracts this force. When the fuel pressure reaches the level required to exert a force equal to the predetermined spring force, the needle valve 45 lifts off, the seat surface 49 being moved away from the valve seat 29. This allows fuel to flow into the channel 3C and from there through the mouths 30a of the nozzle tip 24. The fuel pressure then exerts an upward force on the entire cross-sectional area of the driving section of the shut-off valve 45 and produces a faster one

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Aufwärtsbewegung des Sperrventils 45» so daß sich eine "Plötzlichkeitswirkung" ergibt. Das Nadelventil eetst seine Aufwärtsbewegung fort, eis die Hebeansohlagflache 47 gegen die Pläche 34 im Anschlagglied 26 stößt·Upward movement of the shut-off valve 45 »so that a "Sudden effect" results. The needle valve etst its upward movement continued, ice the lifting sole surface 47 pushes against the surface 34 in the stop member 26

Fahrend der Zeiträume, in denen ein Kraftstoffdruck in der Kammer 31 vorhanden ist, tritt ein Auslecken von Kraftstoff zwischen dem gleitend passenden Hihrungsabsohnitt 46 des Nadelventils 45 und der Bohrung 51 des Fiihrungskragena 50 auf. Die ausleckende iliissigkeit geht durch die Niederdruokkammer 35» die Kanäle 34a und 36 und die Ringrinne 37 hindurch und wird durch die Auslaßöffnung 38 in die S ringförmige Lecksammeikammer 55 abgegeben. Diese Sammelkammer hat im wesentlichen dieselbe Längsabmessung wie die hauptsächlichen Ventilelemente der Dtiseneinriohtung. Dies führt zu einer gedrängteren Anordnung der Ventileinrichtung und dem Leokbehälter. Überdies ermöglicht diese Konstruktion, daß die Niederdruokkammer nur so groß gemacht wird, wie für die Aufnahme der Bewegung des Ventilgliedes erforderlich ist, während die ringförmige Sammelkammer das Volumen der Niederdruckkammer um eine ausreichende Größe übersteigt, um Leokkraftstoff aufzunehmen. Auch kann die ringförmige Sammelkammer ohne weiteres dadurch vergrößert werden, daß einfach die zylindrische Bohrung vergrößert wird, ohne daß irgendwelche sonstigen Änderungen an der Kraftstoffdüseneinriohtung erforderlich werden.Driving the periods in which a fuel pressure is in the chamber 31 is present, leakage occurs Fuel between the slidingly matching menu 46 of the needle valve 45 and the bore 51 of the guide collar 50. The leaking miscarriage goes through the low pressure chamber 35 »the channels 34a and 36 and the annular groove 37 therethrough and is through the outlet opening 38 into the S annular leak collection chamber 55 submitted. This collection chamber has essentially the same longitudinal dimension as the main valve elements the Dtiseneinriohtung. This leads to a more crowded one Arrangement of the valve device and the Leok container. In addition, this construction enables the low pressure chamber is only made as large as is necessary to accommodate the movement of the valve member, while the annular plenum chamber exceeds the volume of the low pressure chamber by a sufficient size, to pick up Leok fuel. The annular collecting chamber can also be easily enlarged by that simply the cylindrical bore is enlarged without any other changes to the fuel nozzle assembly will be required.

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Über eine längere Zeit hinweg wird die Eingkammer mit Kraftstoff gefüllt, wobei der Druck in den Kammern 55 und 55 und den Verbindungakanälen sich während jedes Taktes der Druckentwio'klung in der Kammer 31 um ein Ausmaß erhöht, das direkt durch die Menge des Ausleckens, die Aufwärtsverschiebung des Nadelventils, den Druckelastizitätsmodul des Kraftstoffes und umgekehrt durch die kombinierten Volumen der vorerwähnten Kammern und Kanäle bestimmt ist· Da das §esamtvol'umen der Kammern und Kanäle verhältnismäßig groß ist, ist der Druckanstieg in diesen während jedes Druckentwicklungstaktes in der Kammer 31 verhältnismäßig klein· Wegen des verhältnismäßig kleinen Druckaufbaus in der Kammer 35, der Kammer 55 und den Verbindungskanälen wird ein normaler Arbeitsablauf in der Kraftstoffdüse gewährleistet, bevor ein hydraulisches Blockieren eintreten kann«For a longer period of time, the single chamber becomes with Fuel filled, the pressure in the chambers 55 and 55 and the connection channels change during each cycle the pressure development in the chamber 31 is increased by an amount, that directly through the amount of leakage, the upward shift of the needle valve, the compressive modulus of elasticity of the fuel and vice versa by the combined Volume of the aforementioned chambers and channels is determined · Since the total volume of the chambers and ducts is proportional is large, the pressure increase therein during each pressure development cycle in the chamber 31 is proportionate small · Because of the relatively small pressure build-up in the chamber 35, the chamber 55 and the connecting channels, a normal working sequence in the fuel nozzle becomes guaranteed before hydraulic jamming can occur «

Während des normalen Arbeitsganges in der Treibstoffdüse verringert sich der Druck in der Kammer 31, wenn die Entwicklung des Kraftstoffdruckes von der Kraftstoffpumpe beendet ist. Dies beruht darauf, daß Kraftstoff durch die Abgabeöffnungen 30a fließt und ferner auch in üblicher Weise duroh die Zuleitung 19 zurück zur Pumpe fließt. Wenn der Kraftstoffdruck ausreichend abgenommen hat, drückt die Feder 54 das Nadelventil 45 abwärts und verursacht, daß die Sitzfläche 49 auf dem Ventilsitz 29 aufsetzt. Da der Druok des Kraftstoffes in den Kammer 35 und 55 und in den VerbindungBkanälen dann größer als der Druok in derDuring normal operation in the fuel nozzle, the pressure in the chamber 31 decreases as the development the fuel pressure from the fuel pump has ended. This is due to the fact that fuel through the Discharge openings 30a flows and furthermore also in the usual way duroh the feed line 19 flows back to the pump. When the fuel pressure has decreased sufficiently, the spring 54 pushes the needle valve 45 downward and causes that the seat surface 49 rests on the valve seat 29. Since the pressure of the fuel in chambers 35 and 55 and in the connection channels then larger than the printout in the

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Ventilkammer 31 ist, tritt ein Lecken in der umgekehrten Richtung in die Yentilkammer hinein auf und verringert den Druck in den vorerwähnten Kammern und Kanälen« Nach einer^ gewissen Anzahl von Einspritzvorgängen erreicht der Durchschnittsdruck, der in der Ringkamnier herrscht, ein Gleichgewicht, "bei welchem die gleiche Menge in die Kammer hinein und aus dieser heraus leckt. Wegen dieses Gleiohgewichtsflusses tritt ein hydraulisches Blockieren des "Ventils nicht ein.Valve chamber 31, leakage occurs in the reverse direction into the valve chamber and decreases the pressure in the aforementioned chambers and channels. After a certain number of injection processes, the Average pressure that prevails in the wrestling chamber Equilibrium "at which the same amount leaks in and out of the chamber. Because of this balance weight flow there is no hydraulic blocking of the "valve.

- PATENTANSPRÜCHE -- PATENT CLAIMS -

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Claims (5)

PATENTAFSPRuO-HBPATENTAFSPRuO-HB 1.) Kraftstoff-Einspritzeinrichtung, mit einer durch Differentialdruok gesteuerten Kraftstoffdüse und mit Mitteln zur Aufnahme von ausleckendem Kraftstoff, daduroh gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (21) eine zentrale Yentilkammer (31) und eine die Ventilkammer umgebende, ringförmige Lecksammelkammer (55) begrenzt und ein nach innen öffnendes Ventilglied (45) enthält, das durch seine Tätigkeit den Austritt von Flüssigkeit aus der Ventilkammer und eine an diese anschließende Düsenöffnung (30, 30a) steuert und einen ersten, von der unter Druck stehenden Flüssigkeit in der Ventilkammer beaufschlagten Flächenbereioh und einen entgegengesetzt liegenden KLächenbereich aufweist, auf den Flüssigkeit in einer Niederdruokkammer (35) einwirkt, die mit der Lecksammelkammer in Verbindung (34a, 36> 38) steht.1.) Fuel injector, with a through Differential pressure controlled fuel nozzle and with means for receiving leaking fuel, daduroh characterized in that a housing (21) has a central valve chamber (31) and a valve chamber surrounding the valve chamber, limited annular leak collection chamber (55) and an inwardly opening valve member (45) which, by its action, permits the escape of liquid from the valve chamber and a nozzle opening (30, 30a) adjoining this and controls a first, from the pressurized liquid in the valve chamber acted upon surface area and one opposite has a lying surface area on which the liquid acts in a low-pressure chamber (35), with the leakage chamber in connection (34a, 36> 38) stands. 2. Einrichtung nach Anspruch 1 in Anordnung an einem Zylinder eines Verbrennungsmotors, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zylinderkopf (11) eine Bohrung (12, 13) ausgebildet ist, die in offener Verbindung mit der Verbrennungskammer steht und deren Wandung die Außenwand der Leokaammelkammer (55) bildet, deren Innenwand die Außenseite des konzentrisch in der Bohrung angeordneten Gehäuses (21) 1st.2. Device according to claim 1 arranged on a cylinder of an internal combustion engine, characterized in that that in the cylinder head (11) a bore (12, 13) is formed which is in open communication with the combustion chamber stands and the wall of which forms the outer wall of the Leoka collection chamber (55), the inner wall of which forms the Outside of the housing (21) arranged concentrically in the bore 1st. 309883/0555309883/0555 3. Einrichtung nach Anspruch 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, daß· die ringförmige Leoksammelkammer (55) ein den Raum der Niederdruckkammer (35) übersteigendes Volumen hat·3. Device according to claim 1 - 2, characterized in that that · the ring-shaped oil collecting chamber (55) encompasses the space the volume of the low-pressure chamber (35) exceeds 4· Einrichtung nach Anspruch 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Leoksammelkammer (§5) im wesentlichen die gleiche wie die des Gehäuses (21) der Ventilanordnung ist·4 · Device according to claims 1-3 »characterized in that the length of the Leok collection chamber (§5) is essentially is the same as that of the housing (21) of the valve assembly 5. Einrichtung nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Leoksammelkammer (55) an jedem Ende des Gehäuses (21) Dichtungsmittel (22, 13J 16, 17» 18, 19, 23) vorgesehen sind.5. Device according to claim 1 - 4, characterized in that that to limit the Leok collection chamber (55) at each end of the housing (21) sealing means (22, 13J 16, 17 » 18, 19, 23) are provided. 6· Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüohe» dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkammer (3,1) und die Niederdruckkammer (35) duroh eine das Ventilelement (45) führende Vorrichtung (50) getrennt sind, die eine Buohse aufweist, die an ihrem einen Ende mit einer kugelförmigen Lagerfläche (52) ausgebildet und in der das Ventilelement hin- und herbeweglich angeordnet iat, wobei eine kegelförmige Lagerfläohe (34) in dem Gehäuse (21) zur Aufnahme der kugelförmigen KLäche vorgesehen und eine Federvorrichtung (54) zwischen dem Ventileltmtnt und der Buohse angeordnet ist und die LagerfWehen in Eingriff drüokt·6 · Device according to one of the preceding claims » characterized in that the valve chamber (3,1) and the low-pressure chamber (35) duroh one the valve element (45) leading device (50) are separated, which has a Buohse, which at one end with a spherical Bearing surface (52) is formed and in which the valve element is arranged to be movable back and forth, a conical bearing surface (34) being provided in the housing (21) for receiving the spherical surface and a spring device (54) is disposed between the valve element and the socket and the bearing flanges in engagement 309883/055$$ 309883/055 LeerseiteBlank page
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