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DE19919431B4 - Registerdüse - Google Patents

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DE19919431B4 DE1999119431 DE19919431A DE19919431B4 DE 19919431 B4 DE19919431 B4 DE 19919431B4 DE 1999119431 DE1999119431 DE 1999119431 DE 19919431 A DE19919431 A DE 19919431A DE 19919431 B4 DE19919431 B4 DE 19919431B4
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Abstract

Einspritzdüse zur Einspritzung von Kraftstoff, insbesondere Schweröl, in zwei Stufen aus einer Druckkammer (8) in den Verbrennungsraum einer Brennkraftmaschine, mit einem Düsenhalter (27) und einem Düsenkörper (6), in dem eine vorgespannte Düsennadel (1) mit einer Düsennadelhubanschlageinrichtung (4) axial verschiebbar ist, wobei an der Düsennadel (1) in dem Düsenkörper (6) eine Hülse (3) axial verschiebbar aufgenommen ist, wobei die Hülse (3) bei einer Druckbeaufschlagung der Druckkammer (8) gegen einen an dem Düsenkörper (6) ausgebildeten Hülsenanschlag (12) bewegt wird und wobei die Druckkammer (8) einenends von der Hülse (3) begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse als Registerdüse mit zwei Durchflußquerschnitten (14, 15) ausgebildet ist, dass die Düsennadelhubanschlageinrichtung (4) in der ersten Einspritzstufe direkt gegen die Hülse (3) in Anschlag kommt, dass die Hülse (3) rotationssysmmetrisch ist, und dass an dem Düsenkörper (6) ein Anschlag (16) ausgebildet ist, gegen den die Düsennadelhubanschlageinrichtung (4) in der zweiten Einspritzstufe in Anlage kommt, und dass...Injector for injection of fuel, in particular heavy fuel oil, in two stages from a pressure chamber (8) in the combustion chamber of an internal combustion engine, with a Injectors (27) and a nozzle body (6), in which a prestressed nozzle needle (1) with a Düsennadelhubanschlageinrichtung (4) is axially displaceable, wherein on the nozzle needle (1) in the nozzle body (6) a sleeve (3) is received axially displaceable, wherein the sleeve (3) at a pressurization of the pressure chamber (8) against a the nozzle body (6) formed sheath stop (12) is moved and wherein the pressure chamber (8) at one end of the Sleeve (3) is limited, characterized in that the injection nozzle as Registerdüse with two flow areas (14, 15) is formed, that the Düsennadelhubanschlageinrichtung (4) in the first injection stage directly against the sleeve (3) comes into play that the sleeve (3) rotationally symmetrical, and in that a stop (16) is attached to the nozzle body (6) is formed, against which the Düsennadelhubanschlageinrichtung (4) comes into abutment in the second injection stage, and that ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Einspritzdüse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to an injection nozzle according to the preamble of Claim 1.

Aus der DE 195 43 994 A1 ist eine gattungsgemäße Einspritzdüse zum Einspritzen von Kraftstoff in zwei Stufen bekannt. Bei dieser Einspritzdüse sind die die Genauigkeitsanforderungen zur Realisierung der zweistufigen Einsprtzungen sehr hoch. Gleichzeitig sind die Toleranzketten relativ lang und auch die Zahl der Bauteile ist relativ groß.From the DE 195 43 994 A1 a generic injection nozzle for injecting fuel in two stages is known. In this injector, the accuracy requirements for the realization of the two-stage Einsprtzungen are very high. At the same time, the tolerance chains are relatively long and also the number of components is relatively large.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einspritzdüse der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, die einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist. Dabei soll die erfindungsgemäße Registerdüse ein Öffnungsdruckverhältnis zwischen der zweiten Stufe und der ersten Stufe aufweisen, das größer als zwei ist.task The invention is an injection nozzle of the type described above To provide type, the simple design and inexpensive to produce is. The register nozzle according to the invention is intended to have an opening pressure ratio between the second stage and the first stage, which is greater than two is.

Die Aufgabe ist bei einer gattungsgemäßen Einspritzdüse mit den kennzeichendenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch wird ein Öffnen der Registerdüse in zwei Stufen mit nur einer normalen Feder und zwei Düsennadelhubanschlägen realisiert. Die hydraulische Steuerung der Durchflußquerschnitte der Registerdüse und des Öffnungsdrucks wird durch die Auslegung der verschiedenen Durchmesser der Düsennadel und der Hülse festgelegt. Durch die zusätzliche Hülse wird ein großer Abstand der Öffnungsdrücke trotz seiner kompakten Bauweise mit nur einer Feder ermöglicht. Sogar bei hohen Drehzahlen ist ein stufenweises Öffnen der Registerdüse gewährleistet.The Task is in a generic injector with the characterizing features of claim 1. This will open the Registerdüse realized in two stages with only one normal spring and two nozzle needle stroke stops. The hydraulic control of the flow areas of the register nozzle and the opening pressure is by the design of the different diameter of the nozzle needle and the sleeve established. By the additional Sleeve becomes a large Distance of the opening pressures despite its compact design with only one spring allows. Even at high speeds, a stepwise opening of the register nozzle is guaranteed.

Die Aufteilung der zwei Stufen der Einspritzung auf einen ersten Durchflußquerschnitt und einen zweiten Durchflußquerschnitt hat den Vorteil, dass die Öffnungenbewegung der Düsennadel nicht mit so großer Präzision erfolgen muß, wie die bei der aus dem Stand der Technik bekannten Einspritzdüse mit einem Durchflußquerschnitt der fall ist. Durch die roationssysmmetrische Hülse wird die Herstellung vereinfacht und die erreichbare Genauigkeit bei der Serienfertigung verbessert. Dadurch, dass der Hubanschlag der Düsennadel direkt mit dem Düsenkörper gebildet wird, wird die Toleranzkette verkleinert und die Präziosion der Öffnungsbewegung, bzw. deren Begrenzung, erhöht.The Division of the two stages of injection to a first flow area and a second flow area has the advantage that the opening movement the nozzle needle not with that big precision must be done as in the known from the prior art injection nozzle with a flow area the case is. By the roastssysmmetrische sleeve production is simplified and improves the achievable accuracy in mass production. Because the stroke stop of the nozzle needle is formed directly with the nozzle body is, the tolerance chain is reduced and the Präziosion the opening movement, or their limitation, increased.

Eine besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Düsennadel ein Hohlraum ausgebildet ist, der über mehrere Querbohrungen mit der Druckkammer in Verbindung steht. Dadurch wird eine Ansammlung und gleichmäßige Verteilung des Kraftstoffs vor den Spritzlöchern erreicht.A special embodiment the invention is characterized in that formed in the nozzle needle, a cavity is that over several transverse bores communicating with the pressure chamber. Thereby becomes a collection and even distribution of fuel in front of the spray holes.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Hubanschlageinrichtung von einer Bundbuchse gebildet wird, die mit einem Außengewinde versehen ist, das zur Aufnahme einer Mutter dient, mit der ein Federteller an der Bundbuchse gehalten wird. Durch Drehen der Mutter kann die Vorspannung der Feder in einfacher Art und Weise variiert werden.A another special embodiment the invention is characterized in that the Hubanschlageinrichtung is formed by a collar, which with an external thread is provided, which serves to receive a nut, with a spring plate is held on the collar socket. By turning the nut can the Bias of the spring can be varied in a simple manner.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper zumindest teilweise von einem Kühlmantel umgeben ist. Durch die Kühlung wird erreicht, daß sich die erfindungsgemäße Registerdüse auch für den Betrieb mit Schweröl eignet.A another special embodiment the invention is characterized in that the nozzle body at least partially from surrounded by a cooling jacket is. By the cooling it is achieved that the register according to the invention also for the Operation with heavy oil suitable.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description, with reference to the drawing an embodiment the invention is described in detail. The can in the claims and features mentioned in the description each individually for itself or in any combination essential to the invention.

In der beiliegenden Figur ist der Ausschnitt eines Längsschnitts durch eine erfindungsgemäße Registerdüse dargestellt. Die Registerdüse umfaßt eine Düsennadel 1, an deren Ende ein Kegelsitz 2 ausgebildet ist. Außerdem sind am Ende der Düsennadel 1 mehrere Spritzlöcher in zwei axial voneinander beabstandeten Spritzlochgalerien 14 und 15 angeordnet. Die Düsennadel 1 ist in einem Düsenkörper 6 axial verschiebbar aufgenommen. Der Düsenkörper 6 ist mithilfe einer Überwurfmutter 28 an einem Düsenhalter 27 befestigt.In the accompanying figure, the section of a longitudinal section through a register nozzle according to the invention is shown. The register nozzle comprises a nozzle needle 1 , at the end of a bowling seat 2 is trained. In addition, at the end of the nozzle needle 1 several injection holes in two axially spaced spray hole galleries 14 and 15 arranged. The nozzle needle 1 is in a nozzle body 6 received axially displaceable. The nozzle body 6 is by means of a union nut 28 on a nozzle holder 27 attached.

Im Inneren des Düsenhalters 27 befindet in einem Federraum 29 sich eine Feder 5. Die Feder 5 ist zwischen der von den Spritzlöchern abgewandten Stirnfläche des Düsenkörpers 6 und einem Federteller 22 eingespannt. Der Federteller 22 ist an einer Bundbuchse 4 gehalten. Zu diesem Zweck ist die Bundbuchse 4 mit einem Außengewinde 21 versehen. Die Bundbuchse 4 ist auf die Düsennadel 1 aufgeschrumpft und mittels Laserschweißen an der Düsennadel 1 befestigt.Inside the nozzle holder 27 located in a spring room 29 a spring 5 , The feather 5 is between the side facing away from the spray holes end face of the nozzle body 6 and a spring plate 22 clamped. The spring plate 22 is on a collar bush 4 held. For this purpose, the collar bush 4 with an external thread 21 Mistake. The collar bush 4 is on the nozzle needle 1 Shrunk and laser-welded to the nozzle needle 1 attached.

Im Inneren der Düsennadel 1 ist ein Sackloch 19 ausgespart, von dem die Spritzlöcher 14, 15 ausgehen. Das Sackloch steht über Querbohrungen 20 mit einer Druckkammer 8 in Verbindung, welche die Düsennadel 1 ringförmig umgibt. In die Druckkammer 8 mündet ein Kraftstoffzulauf 7.Inside the nozzle needle 1 is a blind hole 19 left out, from which the injection holes 14 . 15 out. The blind hole is over cross holes 20 with a pressure chamber 8th in conjunction, which the nozzle needle 1 surrounds annularly. In the pressure chamber 8th opens a fuel feed 7 ,

Oberhalb der Querbohrungen 20 ist an der Düsennadel 1 eine Stufe 30 ausgebildet. Die Stufe 30 bildet einen Anschlag für eine Hülse 3, die zwischen dem äußeren Umfang der Düsennadel 1 und dem inneren Umfang des Düsenkörpers 6 axial verschiebbar geführt ist. An der äußeren Umfangsfläche der Hülse 3 ist eine Stufe 12 ausgebildet, die an einer Kante des Düsenkörpers 6 anliegt. Die Stirnfläche 13 der Hülse 3 ragt aus dem Düsenkörper 6 heraus.Above the cross holes 20 is at the nozzle needle 1 a step 30 educated. The stage 30 forms a stop for a sleeve 3 placed between the outer circumference of the nozzle needle 1 and the inner circumference of the nozzle body 6 move axially bar is guided. On the outer peripheral surface of the sleeve 3 is a level 12 formed on one edge of the nozzle body 6 is applied. The face 13 the sleeve 3 protrudes from the nozzle body 6 out.

Ohne Druckbelastung bleiben die Spritzlöcher 14 und 15 in der Düsennadel 1 geschlossen. Die Nadel 1 ist in dem Düsenkörper 6 an Durchmesser 9 und 10 geführt. Die Hülse 3 ist außen an einem Durchmesser 11 geführt.Without pressure load remain the spray holes 14 and 15 in the nozzle needle 1 closed. The needle 1 is in the nozzle body 6 at diameter 9 and 10 guided. The sleeve 3 is outside on a diameter 11 guided.

Bei einer Druckbelastung der Düse über den Zulauf 7 in die Druckkammer 8 wird die Düsennadel 1 an den Durchmessern 9, 10 und 11 mit Druck beaufschlagt. Dadurch wird die Hülse 3 bis zu dem Anschlag 12 bewegt.At a pressure load of the nozzle over the inlet 7 in the pressure chamber 8th becomes the nozzle needle 1 at the diameters 9 . 10 and 11 pressurized. This will cause the sleeve 3 until the stop 12 emotional.

Der Durchmesser 9 der Düsennadel 1 ist größer als der Durchmesser 10 der Düsennadel 1. Wenn die Summe der Kräfte, die auf die Düsennadel 1 wirken, größer als die Kraft der Feder 5 ist, bewegt sich die Düsennadel 1 bis zu der Stirnfläche 13 der Hülse 3, die einen Hubanschlag bildet. Dabei wird die erste Spritzlochgalerie 14 geöffnet und die Einspritzung beginnt.The diameter 9 the nozzle needle 1 is larger than the diameter 10 the nozzle needle 1 , When the sum of the forces acting on the nozzle needle 1 act, greater than the force of the spring 5 is, the nozzle needle moves 1 up to the frontal area 13 the sleeve 3 making a stroke stop. This is the first spray gallery 14 opened and the injection starts.

Die Öffnung der zweiten Spritzlochgalerie 15 erfolgt erst, wenn die Summe der Kräfte, die an dem Durchmesser 9 der Düsennadel 1 und dem Durchmesser 11 der Hülse 3 größer als die Kraft der Feder 5 ist. Dabei ist der Durchmesser 9 der Düsennadel 1 größer als der Durchmesser 11 der Hülse 3. Die Öffnung der zweiten Galerie Spritzlöcher 15 kann nur bei einem deutlich höheren Druck als bei dem Öffnen der ersten Spritzlochgalerie 14 erfolgen. Der Öffnungsdruck der zweiten Stufe hängt von der Differenz der Durchmesser 11 und 10 ab. Beim Öffnen der zweiten Spritzlochgalerie 15 wird die Düsennadel 1 bis zu dem am Düsenkörper 6 ausgebildeten Anschlag 16 bewegt. Bei einer Druckentlastung der Düsennadel 1 am Spritzende bewegt sich die Düsennadel 1 als eine Einheit zusammen mit der Hülse 3. Die Einheit aus Düsennadel 1 und Hülse 3 bewegt sich bis zu dem an dem Düsenkörper 6 ausgebildeten Anschlag 12. Dabei wird die Spritzlochgalerie 15 geschlossen. Anschließend bewegt sich die Düsennadel 1 noch bis zu dem Sitz 2, was ein Schließen der Spritzlochgalerie 14 zur Folge hat. Der Anschlag der Hülse 3 wird hydraulisch gedämpft.The opening of the second injection hole gallery 15 takes place only when the sum of the forces acting on the diameter 9 the nozzle needle 1 and the diameter 11 the sleeve 3 greater than the force of the spring 5 is. Here is the diameter 9 the nozzle needle 1 bigger than the diameter 11 the sleeve 3 , The opening of the second gallery spray holes 15 can only at a much higher pressure than when opening the first spray gallery 14 respectively. The opening pressure of the second stage depends on the difference of the diameters 11 and 10 from. When opening the second spray gallery 15 becomes the nozzle needle 1 up to the nozzle body 6 trained stop 16 emotional. At a pressure relief of the nozzle needle 1 At the end of the injection, the nozzle needle moves 1 as a unit together with the sleeve 3 , The unit of nozzle needle 1 and sleeve 3 moves up to the on the nozzle body 6 trained stop 12 , This is the spray gallery 15 closed. Then the nozzle needle moves 1 still up to the seat 2 What a closing of the spray gallery 14 entails. The stop of the sleeve 3 is hydraulically damped.

Der Hohlraum 19 der Düsennadel 1 wird durch einen eingeschrumpften Bolzen 18 abgedichtet. Der Hohlraum 19 ist durch die Querbohrungen 20 mit der Druckkammer 8 verbunden und schafft eine Verbindung zu den Spritzlöchern 14, 15.The cavity 19 the nozzle needle 1 gets through a shrunken pin 18 sealed. The cavity 19 is through the cross holes 20 with the pressure chamber 8th connected and creates a connection to the spray holes 14 . 15 ,

Der Öffnungsdruck der Registerdüse wird mit der Vorspannung der Feder 5 eingestellt. Die Änderung der Federvorspannung erfolgt durch eine Änderung der axialen Lage des Federtellers 22. Die Lage des Federtellers 22 wird mit der Mutter 23 gesichert.The opening pressure of the register nozzle is with the bias of the spring 5 set. The change of the spring preload is effected by a change in the axial position of the spring plate 22 , The position of the spring plate 22 is with the mother 23 secured.

Der Düsenkörper 6 kann je nach Bedarf, insbesondere im Bereich der Führung 9 und des Sitzes 2, gekühlt werden. Der Kühlmantel 24 kann beispielsweise mithilfe einer Lötverbindung an dem Düsenkörper 6 befestigt sein.The nozzle body 6 can be as needed, especially in the field of leadership 9 and the seat 2 to be cooled. The cooling jacket 24 For example, using a solder joint on the nozzle body 6 be attached.

Die erfindungsgemäße Registerdüse wird als eine Montageeinheit mit der Feder 5 am Düsenhalter 27 mithilfe der Überwurfmutter 28 befestigt. Die Düsenleckagen werden aus dem Federraum 29 durch die Bohrung 31 abgeführt.The register according to the invention is as a mounting unit with the spring 5 at the nozzle holder 27 using the union nut 28 attached. The nozzle leaks are from the spring chamber 29 through the hole 31 dissipated.

Claims (4)

Einspritzdüse zur Einspritzung von Kraftstoff, insbesondere Schweröl, in zwei Stufen aus einer Druckkammer (8) in den Verbrennungsraum einer Brennkraftmaschine, mit einem Düsenhalter (27) und einem Düsenkörper (6), in dem eine vorgespannte Düsennadel (1) mit einer Düsennadelhubanschlageinrichtung (4) axial verschiebbar ist, wobei an der Düsennadel (1) in dem Düsenkörper (6) eine Hülse (3) axial verschiebbar aufgenommen ist, wobei die Hülse (3) bei einer Druckbeaufschlagung der Druckkammer (8) gegen einen an dem Düsenkörper (6) ausgebildeten Hülsenanschlag (12) bewegt wird und wobei die Druckkammer (8) einenends von der Hülse (3) begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse als Registerdüse mit zwei Durchflußquerschnitten (14, 15) ausgebildet ist, dass die Düsennadelhubanschlageinrichtung (4) in der ersten Einspritzstufe direkt gegen die Hülse (3) in Anschlag kommt, dass die Hülse (3) rotationssysmmetrisch ist, und dass an dem Düsenkörper (6) ein Anschlag (16) ausgebildet ist, gegen den die Düsennadelhubanschlageinrichtung (4) in der zweiten Einspritzstufe in Anlage kommt, und dass an der Düsennadel (1) eine Stufe (30) ausgebildet ist, und dass die Stufe (30) einen Anschlag für die Hülse (3) bildet.Injection nozzle for injecting fuel, in particular heavy oil, in two stages from a pressure chamber ( 8th ) in the combustion chamber of an internal combustion engine, with a nozzle holder ( 27 ) and a nozzle body ( 6 ), in which a prestressed nozzle needle ( 1 ) with a Düsennadelhubanschlageinrichtung ( 4 ) is axially displaceable, wherein at the nozzle needle ( 1 ) in the nozzle body ( 6 ) a sleeve ( 3 ) is received axially displaceable, wherein the sleeve ( 3 ) when the pressure chamber is pressurized ( 8th ) against one on the nozzle body ( 6 ) formed sleeve stop ( 12 ) and wherein the pressure chamber ( 8th ) one end of the sleeve ( 3 ) is limited, characterized in that the injection nozzle as a register nozzle with two flow areas ( 14 . 15 ) is formed, that the Düsennadelhubanschlageinrichtung ( 4 ) in the first injection stage directly against the sleeve ( 3 ) comes into play that the sleeve ( 3 ) is rotationally symmetrical, and that on the nozzle body ( 6 ) an attack ( 16 ) is formed, against which the Düsennadelhubanschlageinrichtung ( 4 ) comes into abutment in the second injection stage, and that at the nozzle needle ( 1 ) a step ( 30 ) and that the stage ( 30 ) a stop for the sleeve ( 3 ). Registerdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Düsennadel (1) ein Hohlraum (19) ausgebildet ist, der über mehrere Querbohrungen (20) mit der Druckkammer (8) in Verbindung steht. Register nozzle according to claim 1, characterized in that in the nozzle needle ( 1 ) a cavity ( 19 ) is formed, which over several transverse bores ( 20 ) with the pressure chamber ( 8th ). Registerdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubanschlageinrichtung von einer Bundbuchse (4) gebildet wird, die mit einem Außengewinde (21) versehen ist, das zur Aufnahme einer Mutter (23) dient, mit der ein Federteller (22) an der Bundbuchse (4) gehalten wird.Register nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the Hubanschlageinrichtung of a collar bushing ( 4 ) formed with an external thread ( 21 ) provided for receiving a nut ( 23 ), with which a spring plate ( 22 ) on the collar bushing ( 4 ) is held. Registerdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (6) zumindest teilweise von einem Kühlmantel (24) umgeben ist.Register nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle body ( 6 ) at least partially from a cooling coat ( 24 ) is surrounded.
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