DE3118485A1

DE3118485A1 - Fuel injection nozzle for internal combustion engines

Info

Publication number: DE3118485A1
Application number: DE19813118485
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl.-Ing. 7300 Esslingen Schmauder
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1981-05-09
Filing date: 1981-05-09
Publication date: 1982-11-18
Also published as: DE3118485C2

Abstract

The invention relates to a fuel injection nozzle for internal combustion engines with a nozzle needle with throttling pintle opening against the fuel, the throttling pintle part of which, in the closed position of the nozzle needle forms a throttle gap with the outlet duct, the gap height of which is at most equal to the radius of the outlet duct, the throttling pintle part protruding out from the outlet duct. In this way a long throttle lift, necessary for a large preinjection quantity, is achieved. <IMAGE>

Description

"Kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen""Fuel injector for internal combustion engines"

Die erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen mit einer in einem Düsenkörper entgegen der Strömrichtung des Kraftstoffes öffnenden Düsennadel mit Drosselzapfen, der bei Schließstellung der Düsennadel in einem zylindrisch ausgebildeten Austrittskanal liegt und einen Zapfenteil aufweist, der gemeinsam mit dem Austrittskanal einen Drosselspalt bildet, dessen Spalthöhe höchstens dem Radius des Austrittskanals entspricht.The invention relates to a fuel injector for internal combustion engines with one opening in a nozzle body against the direction of flow of the fuel Nozzle needle with throttle pin, which is in a cylindrical shape when the nozzle needle is in the closed position formed outlet channel is and has a pin part, which is common forms a throttle gap with the outlet channel, the gap height of which is at most the Corresponds to the radius of the outlet channel.

Bei Einspritzdüsen dieser Art (DE-OS 28 47 058; DE-OS 19 47 673, Fig. 1), die üblicherweise für Brennkraftmaschinen mit Direkteinspritzung vorgesehen sind, werden bekanntlich aufgrund der kurzen Drosselhübe der Düsennadel nur kleine Voreinspritzmengen in den Brennraum abgespritzt, denn bei Direkteinspritzern würden sich größere Voreinspritzmengen nachteilig auf das Rußverhalten und den Kraftstoffverbrauch auswirken. Durch die kurzen Drosselhübe ist auch die Gefahr des Verkokens in dem Drosselspalt beseitigt und folglich eine Beeinträchtigung des einwandfreien Betriebes der Brennkraftmaschine ausgeschaltet.In injection nozzles of this type (DE-OS 28 47 058; DE-OS 19 47 673, Fig. 1), which are usually intended for internal combustion engines with direct injection are known to be only small due to the short throttle strokes of the nozzle needle Pre-injection quantities are sprayed into the combustion chamber, because with direct injectors Larger pre-injection quantities have a detrimental effect on soot behavior and fuel consumption impact. Due to the short throttle strokes, there is also the risk of coking in the throttle gap eliminated and consequently an impairment of the proper operation of the internal combustion engine switched off.

Bei Brennkraftmaschinen mit Nebenkammereinspritzung sind gegenüber der vorgenannten Ausführung größere Voreinspritzmengen erforderlich, die über einen langen Drosselhub der Düsennadel erreichbar sind. Ein längerer Drosselhub führt aber zur Bildung von Verkokungsrückstanden im Austrittskanal des Düsenkörpers.In internal combustion engines with secondary chamber injection are opposite the aforementioned design larger pre-injection quantities required over a long throttle stroke of the nozzle needle can be achieved. A longer throttle stroke leads but for the formation of coking residues in the outlet channel of the nozzle body.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für rennkraftmaschinen mit Nebenkammereinspritzung eine Einspritzdüse zu schaffen, bei der trotz langer Drosselhübe der Düsennadel die Bildung von Verkokungsrückständen zumindest herabgesetzt wird.The invention is based on the object for racing engines with Secondary chamber injection to create an injection nozzle in which despite long throttle strokes the nozzle needle, the formation of coking residues is at least reduced.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadruch gelöst, daß der drosselnde Zapfenteil bei Schließlage der Düsennadel aus dem Austrittskanal hera;tzsragt, Durch diese Anordnung und den an der unteren Kante des Austrittskanals endenden Drosselspalt ergibt sich eine Verkürzung der Spalthöhe und dennoch ein für die größere Voreinspritzmenge erforderlicher langer Drosselhub, wobei die kurze Spalthöhe ein Zukoken des Drosselspaltes verhindert.The object is achieved according to the invention in that the throttling Pin part protrudes from the outlet channel when the nozzle needle is in the closed position, through this arrangement and the throttle gap ending at the lower edge of the outlet channel This results in a shortening of the gap height and yet one for the larger pre-injection quantity required long throttle stroke, with the short gap height a coking of the throttle gap prevented.

Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ergibt sich dadurch, daß bei Schließlage der Düsennadel die Spalthöhe des Drosselspaltes durch den drosselnden Zapfenteil bestimmt ist. Damit ist der oberhalb des drosselnden Zapfenteiles liegende Teil des Drosselzapfens im Durchmesser kleiner ausgebildet.An embodiment according to the invention results from the fact that when the nozzle needle is in the closed position, the gap height of the throttle gap through the throttling Pin part is determined. This is the one above the throttling pin part Part of the throttle pin is made smaller in diameter.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der bei Schließlage der Düsennadel den Drosselspalt begrenzende Wandteil des drosselnden Zapfenteiles zur Austrittsseite des Austrittskanals hin zunächst zylindrisch, jedoch dann sich stetig verjüngend ausgebildet sein kann.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the in the closed position of the nozzle needle, the throttle gap delimiting wall part of the throttling The pin part towards the outlet side of the outlet channel is initially cylindrical, however can then be designed to taper continuously.

Eine bevorzugte Ausführungsform1 bei der trotz des langen Drosselhubes noch weniger Verkokungsrückstände auftreten, ergibt sich dadurch, daß der bei Schließlage der Düsennadel den ganzen Drosselspalt begrenzende Wandteil des droselnden Zapfenteiles zur Kanalaustrittsseite hin sich stetig verjüngend ausgebildet ist.A preferred embodiment 1 in spite of the long throttle stroke Even fewer coking residues occur because the closed position the nozzle needle the entire throttle gap delimiting wall part of the throttling pin part is designed to taper continuously towards the channel outlet side.

Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist bei Schließlage der Düsennadel die Spalthöhe des Drosselspaltes durch den Austrittskanal bestimmt. Dieser in seiner Länge sehr kurz ausgebildete Austrittskanal ermöglicht gemeinsam mit dem aus dem Austrittskanal bei Schließlage der Düsennadel herausragenden drosselnden Zapfenteil einen langen Drosselhub. Diese fertigungstechnisch einfachere Ausführungsform ist ebenso geeignet, Verkokungsrückstände im Austrittskanal herabzusetzen.In a further exemplary embodiment according to the invention, it is in the closed position the nozzle needle determines the gap height of the throttle gap through the outlet channel. This outlet channel, which is very short in length, enables jointly with the throttling that protrudes from the outlet channel when the nozzle needle is in the closed position Journal part a long throttle stroke. This embodiment, which is simpler in terms of production technology is also suitable for reducing coking residues in the outlet channel.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand von in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen im folgenden näher beschrieben. Es zeigen die Fig. 1, 2 und 3 den unteren Bereich einer im Schnitt dargestellten Kraftstoffeinspritzdüse, und zwar Fig. 1 und 2 einen im Austrittskanal die Spalthöhe des Drosselspaltes bestimmenden. drosselnden Zapfenteil der Düsennadel mit unterschiedlich ausgebildeten X,apSenteilen und Fig. 3 den in seiner Länge sehr kurz a-lsgebildeten Austrittskanal, der die Spaliohe des Drosselspaltes bestimmt.The object of the invention is illustrated with reference to in the drawing Embodiments described in more detail below. It shows FIGS. 1, 2 and 3 the lower region of a fuel injection nozzle shown in section, and Although Fig. 1 and 2 a determining the gap height of the throttle gap in the outlet channel. throttling pin part of the nozzle needle with differently designed X, apSenteile and FIG. 3 shows the outlet channel, which is very short in length and which the Spaliohe of the throttle gap determined.

Bei den in den Figuren 1 bis 3 teilweise dargestellten Kraftstoffeinspritzdüsen 1 für luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschinen mit Nebenkammereinspritzung ist jeweils ein Düsenkörper mit 2, ein in diesem angeordneter Ventilsitz mit 3, ein Kraftstoffzuführkanal mit 4, ein zylindrisch ausgebildeter Austrittskanal mit 5 und eine entgegen der Strömungsrichtung des zugeführten Kraftstoffes öffnende Düsennadel mit 6 bezeichnet.In the case of the fuel injection nozzles partially shown in FIGS 1 for air-compressing internal combustion engines with secondary chamber injection each is a nozzle body with 2, a valve seat arranged in this with 3, a fuel supply channel with 4, a cylindrical outlet channel with 5 and one opening against the direction of flow of the supplied fuel The nozzle needle is denoted by 6.

Die Kraftstoffeinspritzdüse 1 ist als Drosselzapfendüse ausgebildet, deren Düsennadel 6 mit einem Drosselzapfen 7 versehen ist, der aus einem oberen nicht drosselnden Zapfenteil 8 und einem unteren drosselnden Zapfenteil 9 besteht, von denen der drosselnde Zapfenteil aus dem Austrittskanal 5 herausragt und gemeinsam mit dem Austrittskanal einen Drosselspalt 10 bildet, welcher bei Schließlage der Düsennadel 6 in der unteren Hälfte des Austrittskanals 5 liegt.The fuel injection nozzle 1 is designed as a throttle pin nozzle, whose nozzle needle 6 is provided with a throttle pin 7, which consists of an upper non-throttling pin part 8 and a lower throttling pin part 9, of which the throttling pin part protrudes from the outlet channel 5 and together with the outlet channel forms a throttle gap 10, which when the closed position The nozzle needle 6 lies in the lower half of the outlet channel 5.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Drosselzapfen 7 ist der drosselnde Zapfenteil 9 zunächst zylindrisch geformt und dann zur brennraumseitigen Mündung hin stetig verjüngend ausgebildet. Der die Spalthöhe des Drosselspaltes 10 bestimmende drosselnde Zapfenteil 9 überdeckt bei Schließlage der Düsennadel 6 den Austrittskanal 5 etwa bis zur Hälfte.In the throttle pin 7 shown in Fig. 1, the throttling pin part 9 initially shaped cylindrically and then steadily towards the combustion chamber-side opening rejuvenated. The throttling which determines the gap height of the throttle gap 10 When the nozzle needle 6 is in the closed position, the pin part 9 approximately covers the outlet channel 5 to the half.

In Fig. 2 fehlt der zylindrische Abschnitt des drosselnden Zapfenteils 9. Der Zapfenteil 9 beginnt erst ab einer Stelle 11 im Austrittskanal 5 und ist zur brennraumseitigen Mündung stetig verjüngend ausgebildet. Der Abschnitt des Austrittskanals 5 von der Stelle 11 bis zur unteren Kante des Austrittskanals entspricht etwa einem Viertel der Austrittskanallänge. Auch bei dieser Ausführung ist ein langer Drosselhub für die erforderlich große Voreinspritzmenge sichergestellt.In Fig. 2, the cylindrical section of the throttling pin part is missing 9. The pin part 9 only begins from a point 11 in the outlet channel 5 and is continuously tapering towards the combustion chamber-side opening. The section of the outlet duct 5 from point 11 to the lower edge of the outlet channel corresponds approximately to one Quarter of the outlet channel length. This version also has a long throttle stroke ensured for the required large pre-injection quantity.

Fig. 3 zeigt einen allgemein üblichen Drosselzapfen 7 an einer Düsennadel 6, der jedoch in einem sehr kurz ausgebildeten Austrittskanal 5 liegt. In diesem Fall wird die Spalthöhe durch die Länge des Austrittskanals 5 bestimmt, dessen Radius etwa der Spalthöhe des Drosselspaltes 10 entspricht, Auch diese Ausführungsform gewährleistet einen langen Drosselhub mit großer Voreinspritzmenge.Fig. 3 shows a generally customary throttle pin 7 on a nozzle needle 6, which, however, lies in a very short outlet channel 5. In this In the case of the gap height is determined by the length of the outlet channel 5, its radius corresponds approximately to the gap height of the throttle gap 10, this embodiment too ensures a long throttle stroke with a large pre-injection quantity.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

A n p r ü c h e t Efuel injection nozzles for internal combustion engines with one opening in a nozzle body against the direction of flow of the fuel Nozzle needle with throttle pin, which is in a cylindrical shape when the nozzle needle is in the closed position formed outlet channel is and has a pin part, which is common forms a throttle gap with the outlet channel, the gap height of which is at most the The radius of the outlet duct corresponds to that that the throttling pin part (9) in the closed position of the nozzle needle (6) out of the outlet channel (5) protrudes.

2. Injection nozzle according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that in the closed position of the nozzle needle (6) the gap height of the throttle gap (10) is determined by the throttling pin part (9).

3. Injection nozzle according to claims f and 2, d a -d u r c h g e k It is noted that in the closed position of the nozzle needle (6) the throttle gap (10) delimiting wall part of the throttling pin part (9) to the outlet side of the The outlet anal (5) is initially cylindrical, but then gradually tapering is trained.

4. Injection nozzle according to claims 1 and 2, d a d u r c h g e k It is noted that when the nozzle needle (6) is in the closed position, the entire throttle gap (10) delimiting wall part of the throttling pin part (9) to the channel outlet side is designed to be continuously tapered.

5. Injection nozzle according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that in the closed position of the nozzle needle (6) the gap height of the throttle gap (10) is determined by the outlet channel (5).