DE3437760A1

DE3437760A1 - FUEL INJECTION NOZZLE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES

Info

Publication number: DE3437760A1
Application number: DE19843437760
Authority: DE
Inventors: Karl 7148 Remseck Hofmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-10-16
Filing date: 1984-10-16
Publication date: 1986-04-24
Also published as: WO1986002410A1; EP0197057A1

Abstract

Fuel injection nozzle for combustion engine having a spring-biased valve needle (24) and swirl tunnels leading to the nozzle opening (18). Said channels consist of grooves (66) provided in a sleeve (62) surrounding the valve needle (24) and of corresponding grooves provided in the nozzle body (10) or the valve needle (24). Said arrangement enables to obtain, by means of conventional machining operations, excellent surfaces for the faces of the oblique channels (66).

Description

Kraftstoflf-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen Stand der Technik Die rfindung geht aus von einer Kraftstoff-Einspritzdüse nach der Gattung des Hauptanspruchs. Durch die bei diesen Einspritzdüsen hervorgerufene Drallbewegung wird eine gute Zerstäubung des Kraftstoffstrahls erreicht. Bei einer bekannten Einspritzdüse der gattungsmäßigen Art sind die Drallkanäle durch Schrägnuten im Düsenkörper gebildet, denen r,Jandabschnitte der Ventilnadel gegenüberliegen. Diese Ausführung ist insbesondere bei Einspritzdüsen mit einer entgegen der Kraftstoffströmung nach Innen öffnenden Ventilnadel nachteilig, weil in diese Fall die Schrägnuten im Inneren des Düsenkörpers vorgesehen sind und mit vertretbarem Fertigungsaufwand nur eine mäßige Form- und Oberflächengüte erhalten können. Bei einer gattungsmäßigen Einspritzdüse mit einer in Richtung der Kraftstoffströmung nach außen öffnenden Ventilnadel (DE-AS 1 601 988) sind die Drallkanäle durch Schrägnuten im Ventilnadelkopf stromab von dessen Ventilsitzfläche gebildet. Diese Ausführung bedingt eine Sonderform der Ventilnadel und außerdem wird der Kraftstoffstrahl stromab des Ventilsitzes mehrfach umgelenkt, wobei ein verhältnismäßig großer Energieverlust entsteht.State of the art fuel injection nozzles for internal combustion engines The rfindung is based on a fuel injection nozzle according to the preamble of the main claim. The swirl movement produced by these injection nozzles is a good one Atomization of the fuel jet achieved. In a known injector the of the generic type, the swirl channels are formed by inclined grooves in the nozzle body, which r, Jand sections of the valve needle are opposite. This execution is particular in the case of injection nozzles with an inward opening against the fuel flow Valve needle disadvantageous because in this case the inclined grooves in the interior of the nozzle body are provided and with justifiable manufacturing costs only a moderate shape and Surface quality can be obtained. In the case of a generic injection nozzle with a valve needle opening outward in the direction of the fuel flow (DE-AS 1 601 988) are the swirl channels through inclined grooves in the valve needle head downstream of it Formed valve seat surface. These Execution requires a special shape the valve needle and also the fuel jet is downstream of the valve seat deflected several times, resulting in a relatively large loss of energy.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sich mit normalem Fertigungsaufwand eine hohe Form- und Oberflächengüte der Drallkanäle erzielen läßt und daß eine Ventilnadel der bei vinspritzdüsen ohne Dralleinrichtung üblichen Bauart verwendet werden kann. Durch Verwendung entsprechend geformter Buchsen kann die Dralleinrichtung ohne Änderung anderer Düsenbauteile beliebig variiert und den jeweils gestellten Anforderungen angepaßt werden.Advantages of the invention The arrangement according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that it deals with normal Manufacturing effort can achieve a high shape and surface quality of the swirl channels and that a valve needle of the type customary for injection nozzles without a swirl device can be used. By using appropriately shaped sockets, the Swirl device varied as desired without changing other nozzle components and each requirements can be adjusted.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Anordnung möglich.The measures listed in the subclaims are advantageous Further developments of the arrangement specified in the main claim are possible.

Eine einfache Ausführung ergibt sich, wenn die die Schragnuten enthaltende Buchse verschiebbar auf der Ventilnadel gelagert und von einer sich an einer Schulter der Ventilnadel bzw. des Düsenkörpers abstützenden Feder gegen eine dem Ventilsitz vorgelagerte innere Schulter des Düsenkörpers gedrückt ist.A simple design results when the one containing the inclined grooves Socket slidably mounted on the valve needle and attached to a shoulder the valve needle or the nozzle body supporting spring against a valve seat upstream inner shoulder of the nozzle body is pressed.

Bei Einspritzdüsen mit einem konischen Ventilsitz ergibt sich eine besonders verlustarme Umlenkung des Kraftstoffs, wenn die die Buchse abfangende Schulter des Düsenkörpers ebenfalls konisch ausgeführt ist und stufenlos in den Ventilsitz übergeht, und wenn die Schrägnuten in der der Schulter zugekehrten und mit gleicher Konizität wie diese ausgebildeten Stirnseite der Buchse angeordnet sind. Diese Anordnung hat den weiteren Vortei., daß die Dralleinrichtung nahe an der Düsenöffnung angebracht und daher besonders wirksam ist.In the case of injection nozzles with a conical valve seat, a Particularly low-loss diversion of the fuel if the intercepting the bushing Shoulder of the nozzle body is also conical and stepless in the Valve seat passes over, and if the inclined grooves in the shoulder facing and with the same conicity as this trained end face of the socket are arranged. This arrangement has the further advantage that the swirl device mounted close to the nozzle opening and is therefore particularly effective.

Die angestrebte Wirkung kann weiter erhöht werden, wenn die Drallkanäle einen zur Düsenöffnung hin sich verengenden Querschnitt haben.The desired effect can be further increased if the swirl channels have a cross-section that narrows towards the nozzle opening.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 den brennraumseitigen Abschnitt einer Einspritzdüse gemäß dem Ausführungsbeispiel vergrößert und im Schnitt, und Figur 2 eine Stirnansicht der die Schrägnuten enthaltenden Buchse der Einspritzdüse nach Figur 1.Drawing An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. It show figure 1 shows the section of an injection nozzle on the combustion chamber side according to the exemplary embodiment enlarged and in section, and FIG. 2 shows an end view of the one containing the inclined grooves Bushing of the injection nozzle according to FIG. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Die Einspritzdüse hat einen Düsenkörper 10, der zusammen mit einer Zwischenscheibe 12 durch eine Uberwurfmutter 14 an einem Düsenhalter 1o festgespannt ist. Im Düsenkörper 10 ist eine Düsenöffnung 10 und davor ein konischer Ventilsitz 20 gebildet, der stufenlos in eine mit gleicher Konizität ausgeführte Schulterfläche 22 über geht. Im Düsenkörper 10 ist eine Ventilnadel 24 verschiebbar gelagert, die im Bereich eines Druckraumes 26 eine Ringschulter 29 am übergang zu einem im Durchmesser kleineren Schaft 30 haut. Das brennraumseit ige Stirnende des Schaftes 30 hat einen Dichtkegel 32, der mit dem Ventilsitz 20 ein der Düseröffnung 18 vorgelagertes Ventil bildet.Description of the Embodiment The injection nozzle has a Nozzle body 10, which together with an intermediate disk 12 by a union nut 14 is clamped to a nozzle holder 1o. In the nozzle body 10 is a nozzle opening 10 and in front of it a conical valve seat 20 is formed, which is steplessly into one with the same Conicity executed shoulder surface 22 goes over. In the nozzle body 10 is a valve needle 24 displaceably mounted, which has an annular shoulder in the area of a pressure chamber 26 29 skin at the transition to a shaft 30 with a smaller diameter. The combustion chamber side ige front end of the shaft 30 has a sealing cone 32 which is connected to the valve seat 20 one of the nozzle opening 18 upstream valve forms.

Am nichtgezeigten oberen Stirnende des Düsenhalters 16 ist ein Anschlußstutzen für eine Kraftstoff-Zuleitung vorgesehen, von welchem eine Bohrung 34 in eie Ringnut 36 in der Zwischenscheibe 12 führt. Die Ringnut 36 ist über eine Bohrung 38 mit einer Ringnut 40 im Düsenkörper 10 verbunden, aus der eine Bohrung 42 in den Druckraum 26 führt. Vom Druckraum 26 erstreckt sich eine den Schaft 30 der Ventilnadel 24 mit größerem radialen Zwischenraum umgebende Bohrung 44 zum brennraumseitigen Stirnende des Düsenkörpers 10 und geht dort über die Schulterfläche 22 in den Ventilsitz 2C über. Der Druck des zugeführten Kraftstoffs übt im Raum 26 an der Ringschulter 28 eine Kraft auf die Ventilnadel 24 aus, welche die Ventilnadel 24 vom Ventilsitz 20 weg nach oben zu verschieben sucht.At the upper end of the nozzle holder 16, not shown, is a connecting piece provided for a fuel supply line, of which a bore 34 in an annular groove 36 leads in the intermediate disk 12. The annular groove 36 is with a bore 38 an annular groove 40 connected in the nozzle body 10, from which a bore 42 into the pressure chamber 26 leads. A shaft 30 of the valve needle 24 extends from the pressure chamber 26 with a larger radial gap surrounding bore 44 to the combustion chamber-side end of the nozzle body 10 and goes there over the shoulder surface 22 into the valve seat 2C above. The pressure of the supplied fuel exerts on the annular shoulder 28 in the space 26 a force on the valve needle 24, which the valve needle 24 from the valve seat 20 is looking to move away upwards.

Am oberen Stirnende hat die Ventilnadel 2'4 einen Zapfen 46, der mit Spiel durch eine Bohrung )W8 in der Zwischenscheibe 12 hindurchtritt. Die am Übergang zum Zapfen 46 gebildete Ringschulter 50 der Ventilnadel 24 begrenzt im Zusammenwirken mit der unteren Stirnseite der Zwischenscheibe 12 den Offnungshub der Ventilnadel 24. Die Bohrung 48 führt in eine im Durchmesser größere Bohrung 52 in der Zwischenscheibe 12, die in ein Sackloch 54 im Düsenhalter 16 mündet, welches mit der Bohrung 52 eine Kammer 56 zur Aufnahme einer Schließfeder 53 bildet. Diese wirkt über ein in der Bohrung 52 angeordnetes 3druckstück ÓO im Schließsinn auf die Ventilnadel 24 ein.At the upper end of the valve needle 2'4 has a pin 46, which with Play through a hole) W8 in the intermediate disk 12 passes. The one at the transition The annular shoulder 50 of the valve needle 24 formed to form the pin 46 is limited in its interaction with the lower face of the intermediate disk 12, the opening stroke of the valve needle 24. The bore 48 leads into a larger diameter bore 52 in the intermediate disk 12, which opens into a blind hole 54 in the nozzle holder 16, which is connected to the bore 52 a chamber 56 for receiving a closing spring 53 forms. This works via an in 3 pressure piece ÓO arranged in the bore 52 in the closing direction on the valve needle 24 a.

Auf dem Schaft 30 der Ventilnadel 24 ist eine Buchse 62 verschiebbar gelagert, deren der Düsenöffnung 18 zugekehrte Stirnseite 64 mit gleicher Konizität wie der Ventilsitz 20 und die Schulterfläche 22 kegelig verjüngt ist. In der Stirnseite 64 ist die Buchse 62 mit mehreren, gleichmäßig über den Umfang verteilten Schrägnuten 66 versehen, welche je zu der entsprechenden Radialebene 68 einen Winkel a einschließen (in Figur 2 perstektivisch verzerrt). Auf die Buchse 62 wirkt eine Feder 70 ein, die sich an der Ringschulter 28 der Ventilnadel 24 abstützt und die Buchse 62 an die Schulter fläche 22 andrückt.A bushing 62 is displaceable on the shaft 30 of the valve needle 24 stored, whose end face 64 facing the nozzle opening 18 with the same conicity how the valve seat 20 and the shoulder surface 22 is tapered. In the Front side 64 is the bushing 62 with several inclined grooves evenly distributed over the circumference 66, which each enclose an angle α to the corresponding radial plane 68 (In Figure 2, perspective distorted). A spring 70 acts on the bush 62, which is supported on the annular shoulder 28 of the valve needle 24 and the socket 62 on the shoulder surface 22 presses.

Die Schrägnuten 66 in der Buchse 62 und die Schulterfläche 22 am Düsenkörper 10 bilden zusammen die Drallnuten, durch welche der Kraftstoff aus den Druckraum 26 zum Ventilsitz 20 und weiter zur Düsenöffnung 13 gelangt. Durch den glatten Übergang von der Schulterfläche 22 in die Ventilöffnung ist eine reibungsarme Umlenkung und Einleitung des Kraftstoffs in die Düsenöffnung 13 sichergestellt. An der Buchse 62 selbst herrscht Druckausgleich, so daß die Feder 70 die Buchse 52 stets fest an der Schulterfläche 22 angelegt hält.The inclined grooves 66 in the socket 62 and the shoulder surface 22 on the nozzle body 10 together form the swirl grooves through which the fuel from the pressure chamber 26 reaches the valve seat 20 and further to the nozzle opening 13. Because of the smooth transition from the shoulder surface 22 into the valve opening is a low-friction deflection and Introduction of the fuel into the nozzle opening 13 is ensured. At the socket 62 itself there is pressure equalization, so that the spring 70 the bushing 52 always firmly on the shoulder surface 22 holds.

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Claims

Claims 1. Fuel injection nozzle for internal combustion engines, with a nozzle body in which a valve seat is formed and a valve needle is displaceable is supported by a closing spring and, in the opposite direction, by the fuel pressure is loaded, and also with several, preferably evenly around the nozzle axis distributed swirl channels in the fuel path leading to the nozzle opening, thereby characterized in that the swirl channels are formed by inclined grooves (66) in one the sleeve (62) surrounding the valve needle (24) and opposing it through the inclined grooves (66) T.and sections (22) on one of the two parts delimiting the valve opening (nozzle body 10 or valve needle 24).

2. Injection nozzle according to claim 1, characterized in that the Bushing (62) slidably mounted on the valve needle (24) and from one to the other a shoulder (28) supporting the valve needle (24) or the nozzle body (io) Spring (70) against an inner shoulder (22) of the nozzle body located in front of the valve seat (20) (10) is pressed.

3. Injection nozzle according to claim 2, with inwardly opening valve needle and a conically shaped valve seat, characterized in that the socket (62) intercepting shoulder (22) of the nozzle body (10) also designed conically is and continuously merges into the valve seat (20), and that the inclined grooves (66) in the shoulder (22) facing and formed with the same taper as this End face (64) of the socket (62) are arranged.

4. Injection nozzle according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the swirl channels (66) are narrowing towards the nozzle opening (18) Have cross-section.