DE3300953A1

DE3300953A1 - Fuel injection nozzle

Info

Publication number: DE3300953A1
Application number: DE19833300953
Authority: DE
Inventors: George Athen Kyriazis
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1982-01-23
Filing date: 1983-01-13
Publication date: 1983-08-04
Also published as: FR2520446A1; ES519187A0; IT1160460B; BR8300299A; JPS58133470A; IT8319224A0; ES8401190A1

Description

- 3 Beschreibung - 3 description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Bei einer bisherigen Ausführungsform einer derartigen Kraftstoffeinspritzdüse bilden der Ventilkopf und die Wand der Öffnung ein ringförmiges Spiel, das einen Auslaß bildet und durch das der Kraftstoff strömt, wenn der Ventilkopf vom Sitz abgehoben ist. Der resultierende Kraftstoffstrahl ist im allgemeinen kegelförmig. Einige Brennkraftmschinen arbeiten zufriedenstellender, wenn der Kraftstoffstrahl die Form von einem oder mehreren Strahlen hat, die mehr oder weniger durchdringend sind. Diese Form von Kraftstoffstrahl kann unter Verwendung dessen erzielt werden, was beim Stand der Technik als nach innen öffnende Kraftstoff einspritzdüse bekannt ist. Diese Form der Kraftstoffeinspritzdüse ist aber teurer in der Herstellung und hat einen größeren Platzbedarf, so daß die Probleme der Anordnung der Kraftstoffeinspritzdüse an einer Brennkraftmaschine größer sind.In a previous embodiment of such a fuel injection nozzle the valve head and the wall of the opening form an annular clearance which forms an outlet and through which the fuel flows when the valve head is lifted from the seat. The resulting jet of fuel is generally conical. Some internal combustion engines work more satisfactorily, when the fuel jet is in the form of one or more jets that are more or less penetrating. This form of fuel spray can be obtained using what is known in the art as an inwardly opening fuel injector. This shape of the fuel injector but is more expensive to manufacture and has a larger space requirement, so that the problems of the arrangement of the Fuel injectors on an internal combustion engine are larger.

Eine Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Kraftstoffeinspritzdüse in einer Form, bei der ein Kraftstoffstrahl oder Kraftstoffstrahlen von konzentrierter Form erzielt werden können.It is an object of the invention to provide a fuel injector in a form in which a fuel spray or fuel spray of a concentrated form can be obtained can.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1.According to the invention, this object is achieved by the object of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous further developments of the invention are the subject of the subclaims.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:In the following, exemplary embodiments of the invention are described with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer bekannten Form einer nach außen öffnenden Kraftstoffeinspritzdüse;Fig. 1 is a longitudinal section of a known form of an outwardly opening fuel injector;

Fig. 2 einen vergrößerten Längsschnitt eines Teils der Kraftstoffeinspritzdüse von Fig. 1 mit der Abänderung gemäß der Erfindung;FIG. 2 is an enlarged longitudinal section of part of FIG The fuel injector of Fig. 1 with the modification according to the invention;

Fig. 3 und 4 dieselbe Düsenform wie in Fig. 2, wobei sich das Ventilglied in verschiedenen Stellungen befindet;Figs. 3 and 4 have the same nozzle shape as in Fig. 2, the Valve member is in different positions;

Fig. 5 eine gegenüber Fig. 2 alternative Ausführungsform der Kraftstoffeinspritzdüse nach der Erfindung;FIG. 5 shows an alternative embodiment of FIG Fuel injector according to the invention;

Fig. 6 und 7 weitere Abänderungen der Erfindung.Figures 6 and 7 show further modifications of the invention.

Gemäß Fig. 1 enthält eine Kraftstoffeinspritzdüse einen Körper 10 mit einer Bohrung 11. Die am Ende des Körpers ausgebildete Bohrung, die in eine Brennkammer der Brennkraftmaschine mündet, ist erweitert und bildet eine öffnung 12. Die Verbindungsstelle zwischen dem Hauptteil der Bohrung und der öffnung 12 ist kegelstumpfförmig und bildet einen Sitz 13. Innerhalb der Bohrung ist ein Ventilglied mit einem Schaft 14 und einem Ventilkopf 15 verschiebbar angeordnet. Der Hauptteil des Schafts 14 bildet mit der Bohrung 11 ein Spiel, ist aber mit einem gerieften Führungsteil 15A und einem Teil 16 versehen, der in der Bohrung 11 verschiebbar ist und sich über das Ende des Körpers hinaus erstreckt. Der Teil 16 trägt eine Federanlage 17. Zwischen der Federanlage 17 und einem Flansch am Körper ist eine Schraubendruckfeder 18 angeordnet. Die Federanlage wird durch ein Halteglied 19 gegen eine axiale Bewegung bezüglich des Schafts gehalten.Referring to Fig. 1, a fuel injector includes a body 10 with a bore 11. The bore formed at the end of the body which opens into a combustion chamber of the internal combustion engine, is widened and forms an opening 12. The connection point between the main part of the bore and the opening 12 is frustoconical and forms a seat 13. Inside the bore a valve member with a shaft 14 and a valve head 15 is arranged displaceably. The main part of the shaft 14 forms with the bore 11 a game, but is provided with a grooved guide part 15A and a part 16 in the Bore 11 is slidable and extends beyond the end of the body. The part 16 carries a spring system 17. Between the spring system 17 and a flange on the body is one Helical compression spring 18 arranged. The spring system is by a holding member 19 against axial movement with respect to the Shaft held.

Der Körper bildet öffnungen 20, durch die Kraftstoff in das ringförmige Spiel zwischen dem Schaft des Ventilglieds und der Wand der Bohrung 11 fließen kann. In der Praxis ist der Düsenkörper in ein Gehäuse eingebaut, das auch einen Kraftstoffeinlaß bildet, so daß unter Druck stehender Kraftstoff dem genannten Spiel zugeführt werden kann.The body forms openings 20 through which fuel enters the annular play between the shaft of the valve member and the wall of the bore 11 can flow. In practice, the nozzle body is built into a housing which also defines a fuel inlet so that pressurized fuel can supply the aforesaid Game can be fed.

Der Ventilkopf 15 hat einen geradzylindrischen Teil 21 und einen ersten sich verjüngenden Teil 22, gefolgt von einem weiteren sich verjüngenden Teil 23. Die Verbindungsstelle der Teile 22 und 23 steht in Eingriff mit dem Sitz 13. Beim Beispiel von Fig. 1 besteht zwischen der Wand der öffnung 12 und der Wand des geradzylindrischen Teils 21 ein ringförmiges Spiel. Wenn der Kopf durch unter Druck stehenden Kraftstoff vom Sitz angehoben wird, strömt daher Kraftstoff durch das ringförmige Spiel und erzeugt einen im allgemeinen kegelförmigen Strahl.The valve head 15 has a straight cylindrical part 21 and a first tapered part 22 followed by another tapered part 23. The junction of parts 22 and 23 is in engagement with the seat 13. In the example of Fig. 1 exists between the wall of the opening 12 and the wall of the straight cylindrical part 21 an annular game. When the head comes off the seat due to pressurized fuel is raised, therefore fuel flows through the annular clearance and creates a generally conical jet.

Gemäß Fig. 2 ist das Spiel zwischen dem geradzylindrischen Teil 21 des Ventilkopfs und der Wand der öffnung 12 sehr stark verringert, so daß im wesentlichen kein Kraftstoff längs des Arbeitsspiels fließen kann. Der Ventilkopf ist aber beim speziellen Beispiel mit zwei Strömungswegen 24 versehen, die durch Kanäle im Ventilkopf gebildet sind. Die Mündungen 25 der Strömungswege sind so positioniert, daß sie in der Schließstellung des Ventilkopfs von der Wand der öffnung 12 verschlossen werden. Die Mündungen befinden sich an den Enden von Kanälen 26, die in den Ventilkopf gebohrt sind und mit Zufuhrkanälen 27 in Verbindung stehen, die an der Oberfläche des verjüngten Teils 22 des Ventilkopfs angrenzend an den Sitz austreten. Beim Beispiel liegen die Achsen der Kanäle 26 auf der Oberfläche eines gedachten Kegels. Wenn im Betrieb der unter Druck stehende Kraftstoff zur Düse geliefert wird, hebt der Ventilkopf ab und liegen die Mündungen 25 jenseits des Endes des Düsenkörpers frei. Folglich kann Kraftstoff durch die Mündungen fließen und erzeugt beim speziellen Beispiel zwei Kraftstoffstrahlen, die ein Strömungsmuster von erhöhter Durchdringungskraft haben. Fig. 3 zeigt den Ventilkopf in der ganz geöffnenden Stellung, wobei das Spiel zwischen dem geradzylindrischen Teil 21 und der Wand der Öffnung 12 so groß ist, daß im wesentlichen der gesamte Kraftstoff strom durch die angegebenen Strömungswege fließt. Fig. 4 zeigt das Ventilglied in einer teilweise offenen Stellung. Die Mündungen 25 sind hierbei nur teilweise abgedeckt, so daß die durch die Mündungen gebildeten öffnungen einen veränderlichenAccording to FIG. 2, there is play between the straight cylindrical part 21 of the valve head and the wall of the opening 12 are very much reduced, so that essentially no fuel can flow along the cycle. The valve head is special Example provided with two flow paths 24 which are formed by channels in the valve head. The mouths 25 of the flow paths are positioned so that they are closed by the wall of the opening 12 in the closed position of the valve head. The orifices are at the ends of channels 26 drilled into the valve head and with supply channels 27 in Connections that emerge on the surface of the tapered portion 22 of the valve head adjacent the seat. In the example the axes of the channels 26 lie on the surface of an imaginary cone. When in operation the pressurized fuel is delivered to the nozzle, the valve head lifts and the orifices 25 are exposed beyond the end of the nozzle body. Consequently For example, fuel can flow through the orifices and, in the specific example, creates two jets of fuel that have a flow pattern of increased penetrating force. Fig. 3 shows the valve head in the fully open position, the play between the straight cylindrical part 21 and the wall of the Opening 12 is so large that essentially all of the fuel current flows through the specified flow paths. Fig. 4 shows the valve member in a partially open position. the Mouths 25 are only partially covered, so that the openings formed by the mouths are variable

— Ό —- Ό -

Querschnitt haben, wenn das Ventilglied bewegt wird.Have cross-section when the valve member is moved.

In Fig. 5 sind die Strömungswege 24 durch Einschnitte 28 im Ventilkopf gebildet. Die Einschnitte sich gegenüber der Achse des Ventilglieds geneigt. Wie bei den vorhergehenden Beispielen haben die Mündungen der Strömungswege einen veränderlichen Querschnitt, wenn sich der Ventilkopf in die Öffnungsstellung bewegt.In FIG. 5, the flow paths 24 are formed by incisions 28 in the valve head. The incisions are opposite the axis of the valve member inclined. As in the previous examples, the mouths of the flow paths have a variable cross-section, when the valve head moves to the open position.

Gemäß Fig. 6 ist der Ventilkopf 15 mit einem sich nach außen erstreckenden Rand 29 versehen, der mit einem an der Endfläche des Körpers gebildeten Sitz 30 zusammenarbeitet. In der dargestellten Schließstellung stehen die Strömungswege 24 in offener Verbindung mit den Öffnungen 20 und daher mit dem Einlaß zur Kraftstoffeinspritzdüse. Das Spiel zwischen dem geradzylindrischen Teil des Ventilkopfs und der Wand der Öffnung 12 ist wieder so groß, daß in der Öffnungsstellung des Ventilglieds im wesentlichen der gesamte Kraftstoff durch die Strömungswege 24 fließt.According to Fig. 6, the valve head 15 is with an outward extending edge 29 which cooperates with a seat 30 formed on the end face of the body. In the illustrated In the closed position, the flow paths 24 are in open communication with the openings 20 and therefore with the inlet Fuel injector. The game between the straight cylindrical Part of the valve head and the wall of the opening 12 is again so large that in the open position of the valve member in substantially all of the fuel flows through the flow paths 24.

Bei der Anordnung von Fig. 7 hat jeder Strömungsweg 24 mehrere Mündungen 31, die durch Kanäle gebildet werden, deren Durchmesser kleiner als bei den Kanälen 26 ist. Wie vorher wird aber jede Mündung 31 fortschreitend abgedeckt, wenn sich das Ventilglied bewegt. Es ist aber ersichtlich, daß das Ventilglied sich in beschränktem Ausmaß bewegen muß, bevor die zweite der Bohrungen abgedeckt wird.In the arrangement of Fig. 7, each flow path 24 has a plurality of mouths 31 which are formed by channels, the diameter of which is smaller than that of the channels 26. As before, however, each orifice 31 is progressively covered when the valve member emotional. It can be seen, however, that the valve member must move to a limited extent before the second of the Holes is covered.

Die Achsen der die benachbarten Mündungen 31 bildenden Kanäle können derart konvergieren, daß bei der Abdeckung beider Mündungen der resultierende Strahl ein einziger Strahl ist. Wenn ferner das Ventilglied an einer Winkelbewegung gehindert wird, können die Winkel der Kanäle und Einschnitte gegenüber der Achse des Ventilglieds zur Erzeugung eines speziellen Strahlmusters abgeändert werden.The axes of the channels forming the adjacent orifices 31 can converge in such a way that when both orifices are covered the resulting ray is a single ray. Further, when the valve member is prevented from angular movement, can adjust the angles of the channels and incisions with respect to the axis of the valve member to generate a special jet pattern be modified.

Claims

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Munich 22

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67-34.569P

January 13, 19 83

LUCAS INDUSTRIES public limited company-Great King Street
Birmingham B19 2XF
Great Britain

Fuel injector

'"" - ■ «; Expectations

Fuel injector for delivering fuel to a Internal combustion engine,

- The fuel injector from the outward opening Is of construction and has a body forming an opening,

-wherein a valve head is arranged in the opening, the resiliently biased into contact with a seat to prevent fuel flow through an outlet, and

- wherein the valve head through to an inlet of the fuel injector supplied, pressurized fuel is lifted from the seat, causing a flow of the fuel through the outlet is possible,

characterized,

- That the outlet is formed by a flow path (24) in the valve head (15),

- That the flow path (24) has an opening (25) which in the closed position of the valve head (15) through the wall the opening (12) is closed,

67-103 / 188T

- That the mouth (25) beyond the wall of the opening (12) is progressively exposed when the valve head (15) is lifted from the seat (13), and

- That the play between the valve head (15) and the wall the opening (12) is so large that essentially the entire Fuel flow takes place along the flow path (24).

2. Fuel injection nozzle according to claim 1, characterized,

- That the flow path (24) through a valve head (15) arranged channel is formed which has an opening (25) on a straight cylindrical part of the valve head (15), and

- That the mouth (25) in the closed position of the valve head (15) through the straight cylindrical part of the wall of the Opening (12) is closed.

3. Fuel injection nozzle according to claim 2, characterized in that

- That the flow path (24) has several openings (25).

4. Fuel injection nozzle according to claim 1, characterized in that

- That the flow path (24) through a groove (28) in the valve head (15) is formed.

5. Fuel injection nozzle according to claim 1, characterized in that

- That the seat (13) is arranged upstream of the flow path (24) is.

t>. Fuel injection nozzle according to claim 1, characterized,

- That the seat (30) is arranged downstream of the flow path (24) is.