DE860436C

DE860436C - Cooled injection nozzle for fuel valves of internal combustion engines

Info

Publication number: DE860436C
Application number: DES1926D
Authority: DE
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1943-02-26
Filing date: 1943-02-26
Publication date: 1952-12-22

Description

Gekühlte Einspritzdüse für Brennstoffventile von Brennkraftrnaschinen -Die Erfindung bezieht sich auf eine gekühlte Einspritzdüse für- Brennstoffventile von Brennkraftmaschinen, deen Düsenkörper von einem zylindrischen Kühlmantel derart umschlossen ist, daß zwischen ihm und dem der Austrittsstelle des Kraftstoffes in den Arbeitszylinderraum zugewandten Düsenkörperende ein für den Durchfluß eines Kühlmittels geeigneter Hohlraum entsteht. Die Erfindung l)#es@teht ,d:arin"daß das .der Austrittsstelle des Brennstoffes zugewandte, in Richtung der Ventilachse doppelt gebördelte Kühlmantelende zwecks Abdichtung des Kühlhohlraumes gegen den Einspritzraum durch Warmaufziehen oder Aufpressen auf dem Düsenkörper befestigt ist.Cooled injection nozzle for fuel valves of internal combustion engines The invention relates to a cooled injection nozzle for fuel valves of internal combustion engines, deen nozzle body of a cylindrical cooling jacket such is enclosed that between him and the outlet point of the fuel in the nozzle body end facing the working cylinder space for the flow of a Coolant suitable cavity is formed. The invention l) # es @ teht, d: arin "that that .The exit point of the fuel facing, double in the direction of the valve axis Flanged cooling jacket end for the purpose of sealing the cooling cavity against the injection chamber is attached by hot drawing or pressing on the nozzle body.

Es ist bekannt, das dem Arbeitszylinderraum zugewandte Kühlmantelende am spritzseitigen Düsenkörperteil mittels Hart- oder Weichlötung oder auch mittels Schweißung zu befestigen, während das gegenüberliegende Kühlmantelende in gleicher Weise oder durch Flanschaüsbildung-mi-ttels Überwurfmutter am Düsenkörper befestigt bzw. an ihn gepreßt wird.It is known to fasten the side facing the working cylinder chamber cooling jacket end to the spritzseiti gen nozzle body part by means of hard or soft solder, or by welding, while the opposite cooling jacket end is attached in the same way or by Flanschaüsbildung-union nut on the nozzle body and pressed against it.

Erfindungsgemäß können, die in solcher Weise der unmittelbaren ]linwirküug- der hohen Zylindertemperatur ausgesetzten Schweiß- oder Lötstellen sowie die Gefahr des Verzidhens des- Düsenkörpers und der Enthärtung des Ventilsitzes durch von der Lötung bzw. Schweißung herrührende örtliche bedeutende Temperatürerhöhürigeri vermieden werden. Soweit sich solche bei den bekannten Vorschlägen im Wege der Weichlötung verhindern lassen, treten sie bei Störungen im Kühlrriitteldurchfluß auf "und haben dann das Wegschmelzen des Weichlotes und Undichtwerden des Kühlmantels zur nachteiligen Folge.According to the invention, the direct welding or soldering points exposed to the high cylinder temperature as well as the danger of the Verzidhens of the nozzle body and the softening of the valve seat by the Local significant temperature increases resulting from soldering or welding are avoided will. As far as those in the known proposals by way of soft soldering prevent them, they occur in the event of malfunctions in the cooling device flow and have then the melting away of the soft solder and the leaking of the cooling jacket are disadvantageous Episode.

Neben einer Erhöhung der Betriebssicherheit läßt sich durch den Erfindungsgegenstand eine Vereinfachung und Verbilligung in der Herstellung gekühlter Düsen sowie eine Vereinfachung im Zusammenbau von Düse und Kühlmantel erzielen.In addition to increasing operational safety, the subject matter of the invention a simplification and cheaper production chilled Achieve nozzles and a simplification in the assembly of the nozzle and cooling jacket.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. i zeigt die Düse in einem längsaxialen Schnitt durch den Brennstoffzufuhrkanal; Fig. 2 ist ein Querschnitt in der Schnittebene 1-I der Fig. i ; Fig. 3 gibt einen längsaxialen Schnitt durch die Zu- und Abflußkanäre des Kühlmittels wieder. Durch den Düsenhalter i sind der Brennstoffzufuhrkanal z, der Kühlmittelzufuhrkanal 3 sowie der. Kühlmittelabflußkanal q. geführt. An der Stirnfläche des Düsenhalters i ist ein Düsenkörper 5 angeordnet, in welchem eine in bekannter Weise arbeitende Düsennadel 6 gelagert ist. Im Düsenkörper 5 sind ferner die als Brennstoffzufuhrkanal dienende Bohrung 2 sowie die. dem Zu- und Abfluß des Kühlmittels dienenden, einander diametral gegenüberliegenden Mantelnuten 3 bzw. q. vorgesehen, welche in die entsprechenden Bohrungen des Düsenhalters i überleiten. Der im Düsenhalter z und im Düsenkörper 5 sitzende Haltestift io sichert beide Teile gegen Verdrehung und hält dadurch die mit den Bohrungen entsprechend übereinstimmende Lage fest.The drawing shows an example embodiment of the subject matter of the invention shown. Fig. I shows the nozzle in a longitudinal axial section through the fuel supply channel; Figure 2 is a cross-section on the plane 1-I of Figure i; Fig. 3 gives one longitudinal axial section through the inlet and outlet channels of the coolant again. By the nozzle holder i is the fuel supply channel z and the coolant supply channel 3 as well as the. Coolant drain channel q. guided. On the face of the nozzle holder i a nozzle body 5 is arranged, in which a working in a known manner Nozzle needle 6 is mounted. In the nozzle body 5 are also used as a fuel supply channel serving hole 2 as well as the. serving the inflow and outflow of the coolant, each other diametrically opposite casing grooves 3 or q. provided, which in the corresponding Transfer the bores of the nozzle holder i. The one in the nozzle holder z and in the nozzle body 5 seated retaining pin io secures both parts against rotation and thereby holds the with the holes correspondingly corresponding position.

Das spritzseitig konisch sich verjüngende Ende des Düsenkörpers 5 ist zylindrisch angedreht. Der zylindrische Kühlmantel ii ist am einen Ende mit einer nach einwärts gerichteten Bördelung 12 versehen. Der lichte Durchmesser der Bördelung i2 und des Kühlmantels i i ist, gleiche Temperatur vorausgesetzt, vor dem Zusammenbau etwas kleiner gewählt als der Durchmesser der entsprechenden Dicht- und Paßflächen am Düsenkörper 5. An seinem dem Zylinderdeckel zugewandten Ende ist der Kühlmantel i i mit einem Flansch 7 versehen, der am Flansch 8 des Düsenkörpers 5 anliegt, so daß Kühlmantel und Düsenkörper mittels einer über wurfmutter g am Düsenhalter befestigt werden können.The end of the nozzle body 5 which tapers conically on the injection side is turned cylindrically. The cylindrical cooling jacket ii is at one end with an inwardly directed flange 12 is provided. The clear diameter of the Flaring i2 and the cooling jacket i i, assuming the same temperature, is present selected slightly smaller than the diameter of the corresponding sealing and mating surfaces on the nozzle body 5. At its end facing the cylinder cover the cooling jacket i i provided with a flange 7 on the flange 8 of the nozzle body 5 is applied so that the cooling jacket and nozzle body by means of a nut g on Nozzle holder can be attached.

Zweckmäßig erfolgt das Warmaufziehen des Kühlmantels i i auf dem Düsenkörper 5 in der Weise, daß der Düsenkörper mit dem spritzseitigen Ende nach oben gerichtet und der Kühlmantel in kaltem Zustand auf dieses aufgesetzt wird. In dieser Lage erfolgt die möglichst gleichmäßige Erwärmung des Mantels, beispielsweise mittels einer Lötlampe, bis sich der Kühlmantel über den Düsenkörper und die Bördelung über die Andrehung schieben lassen.The cooling jacket i i is expediently drawn up warm onto the nozzle body 5 in such a way that the nozzle body is directed with the injection-side end upwards and the cooling jacket is placed on it in the cold state. In this situation the jacket is heated as uniformly as possible, for example by means of a blowtorch until the cooling jacket extends over the nozzle body and the flare let the turning slide.

Die Abkühlung des Kühlmantels hat dessen gesetzmäßige Zusammenziehung zur Folge, so daß er an den Auflageflächen mit dem Düsenkörper infolge seines Vorspannungszustandes eine festsitzende, elastische Verbindung eingeht, wodurch der zwischen der Bördelung 12 und dem konisch sieh verjüngenden Düsenkörperende entstehende kreisringförmige, durchgehende Kühlhohlraum 13 gegen den Einspritzraum zuverlässig abgedichtet wird.The cooling of the cooling jacket causes its regular contraction as a result, so that it is on the bearing surfaces with the nozzle body due to its pretensioned state a tight, elastic connection enters into, whereby the between the flange 12 and the conically tapering nozzle body end resulting circular, continuous cooling cavity 13 is reliably sealed against the injection chamber.

Statt mittels Warmaufziehens läßt sich die zur Abdichtung zwischen Kühlhohlraum und Einspritzraum erforderliche Vorspannung an der Kühlmantelbördelung dadurch erreichen, daß diese bei etwas kleinerem Durchmesser in kaltem Zustand auf die zylindrische Stufe des im Durchmesser sich verjüngenden Düsenkörperteiles durch Aufpressen befestigt wird.Instead of by means of hot drawing, the seal can be placed between Cooling cavity and injection chamber required pretension on the cooling jacket flange thereby achieve that this is slightly smaller in diameter in the cold state the cylindrical step of the nozzle body part which is tapered in diameter Pressing is attached.

Durch geeignete Wahl der Kühlmantelwandstärke, der lichten Kühlmantelweite und der Querschnittsform der Bördelung sowie des Durchmessers der Dichtungspaßfläche am Düsenkörper können die in den verschiedenen Betriebszuständen auftretenden Einflüsse von Temperaturdifferenzen zwischen Kühlmantel und Düsenkörper, ferner die Einflüsse von Druckdifferenzen zwischen Kühlhohlraum und Einspritzraum auf- die Vorspanriung der Kühlmantelbördelung derart herabgemindert werden, daß die metallische Dichtungswirkung gewährleistet bleibt und keine Verwerfung des VentilnadelsitzeS auftritt.By suitable choice of the cooling jacket wall thickness and the clear cooling jacket width and the cross-sectional shape of the flange and the diameter of the seal mating surface the influences occurring in the various operating states can affect the nozzle body of temperature differences between the cooling jacket and the nozzle body, as well as the influences of pressure differences between the cooling cavity and the injection chamber on the preload the cooling jacket flanging can be reduced in such a way that the metallic sealing effect remains guaranteed and no warping of the valve needle seat occurs.

Zweckmäßig besitzen der Kühlhohlraum 13 sowie die mit ihm kommunizierenden Zu- bzw. Abflußkanäle 3 bzw. ¢ ungefähr gleich große Querschnitte, so daß im Kühlhohlraum entsprechend große Durchflußgeschwindigkeiten vorherrschen, die eine wirksame -Kühlung der heißesten Düsenteile bewirken und die je nach dem zur Anwendung gelangenden Kühlmittel auftretende Bildung von Krusten' im Kühlhohlraum vermeiden.The cooling cavity 13 and those communicating with it expediently have Inflow and outflow channels 3 or ¢ approximately the same cross-sections, so that in the cooling cavity correspondingly large flow rates prevail that an effective cooling effect of the hottest nozzle parts and whichever one is used Avoid the formation of crusts in the cooling cavity.

Bei Ölkühlung hat sich als Werkstoff für den Kühlmantel Stahl als zweckmäßig erwiesen, während bei Wasserkühlung für den Kühlmantel rostfreier Stahl, Kupfer oder korrosionsfeste Aluminiumlegierungen zur Verwendung gelangen können.In the case of oil cooling, steel has proven to be the material for the cooling jacket proven to be useful, while with water cooling for the cooling jacket stainless steel, Copper or corrosion-resistant aluminum alloys can be used.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Cooled injector for fuel valves from Internal combustion engines, the nozzle body of a cylindrical cooling jacket in such a way is enclosed that between him and the outlet point of the fuel in the nozzle body end facing the working cylinder space for the flow of a A cavity suitable for coolant is formed, characterized in that that of the outlet point of the .Fuel facing, double-flanged cooling jacket end in the direction of the valve axis for sealing the cooling cavity against the injection chamber by warm drawing or Rufpressen is attached to the nozzle body.

2. Cooled injection nozzle according to Claim.i, characterized in that the cooling jacket made of stainless steel, copper or a corrosion-resistant aluminum alloy.