DK174075B1 - Fuel injector for an internal combustion engine - Google Patents
Fuel injector for an internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- DK174075B1 DK174075B1 DK199600682A DK68296A DK174075B1 DK 174075 B1 DK174075 B1 DK 174075B1 DK 199600682 A DK199600682 A DK 199600682A DK 68296 A DK68296 A DK 68296A DK 174075 B1 DK174075 B1 DK 174075B1
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- spindle
- fuel
- guide
- injector
- section
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
- F02M61/10—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
- F02M61/12—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type characterised by the provision of guiding or centring means for valve bodies
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
- F02M61/042—The valves being provided with fuel passages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/20—Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
i DK 174075 B1in DK 174075 B1
Opfindelsen angår en brændselsinjektor til en forbrændingsmotor, navnlig en totakts krydshovedmotor, omfattende et ydre hus med en monteringsflange ved sin bagende og en ud af huset ragende forstøver ved sin 5 forende, og en centralt i injektoren forløbende brændselspassage, der fra monteringsflangen passerer gennem i det mindste et trykstykke, et centralt brændselsrør, en spindel og et spindelstyr og ender i forstøveren, hvilket spindelstyr har en central boring, hvis cir-10 culærcylindriske inderside udgør styreflade for spindlen, hvilket brændselsrør har et forreste afsnit, der strækker sig mere end halvvejs ned i spindelstyrets centrale boring og har mindre yderdiameter end et bageste afsnit, og ved overgangen mellem de to afsnit 15 en ringformet flade, der vender aksialt i retning af forstøveren, samt et bageste fjederstyr for en forspændt lukkefjeder, hvilken spindel har en bagud åben central boring, hvori brændselsrørets forreste afsnit er indsat, og et forreste spindelafsnit med en ventilnål, der for 20 åbning og lukning af injektoren samvirker med en stationær sædeflade i spindelstyrets boring, og i et bageste spindelafsnit, der rager ud af spindelstyrets boring, et forreste fjederstyr for lukkefjederen, der påvirker spindlen fremefter i lukkeretningen, samt ved 25 spindlens bagende en ringformet endeflade, der ved spindlens bagudgående åbnebevægelse bringes til anlæg mod brændselsrørets ringformede flade, hvor spindelstyret er presset fremefter i injektorens hus af i det mindste en trykbøsning, der ligger an mod en bagud-30 vendende ringflade på spindelstyret og strækker sig bagud forbi lukke fjederen, og hvor trykstykket ved injektorens samling er presset fremefter af monterings-flangen under samtidig sammentrykning af lukke fjederen.The invention relates to a fuel injector for an internal combustion engine, in particular a two-stroke cross-head motor, comprising an outer housing with a mounting flange at its rear end and an outwardly projecting atomizer at its front end, and a fuel passage extending centrally in the injector which passes through it into the injector flange. at least one pressure piece, a central fuel pipe, a spindle and a spindle guide and ends in the nebulizer, said spindle guide having a central bore, the circular cylindrical inside of which forms the guide surface of the spindle, said fuel pipe having an anterior section extending more than halfway down in the central bore of the spindle guide and having a smaller outer diameter than a rear section, and at the transition between the two sections 15 an annular surface which faces axially in the direction of the nebulizer and a rear spring guide for a biased closing spring, the spindle having a rear open central bore , in which the front section of the fuel tube is inserted, and a front a spindle section with a valve needle which, for opening and closing the injector, cooperates with a stationary seat surface in the bore of the spindle guide, and in a rear spindle section protruding from the spindle guide bore, a front spring guide for the closing spring affecting the spindle forward and in the closing direction at the rear of the spindle, an annular end surface which, at the rearward opening movement of the spindle, is brought into contact with the annular surface of the fuel pipe, the spindle guide being pressed forward in the housing of the injector by at least one pressure bushing abutting a rearwardly facing ring face on spindle guide retract past the closing spring, and where the pressure piece at the injector assembly is pressed forward by the mounting flange while simultaneously compressing the spring.
En sådan brændselsinjektor kendes fra DK-B-155757, 35 der beskriver en injektor til indsprøjtning af tændvil- 2 DK 174075 B1 lig pilotolie og gasformigt brændsel. Trykbøsningen virker her som styr for en udvendig ventilglider for åbning og lukning af gastilførslen. Brændselsrøret virker i sin bageste ende som ventilhus for en udluft-5 ningsventil og strækker sig således i ét stykke langs hovedparten af injektorens længde. Spindlen til åbning og lukning for pilotolien er udformet med forholdsvis stor frigang mellem såvel brændselsrøret på indersiden og spindelstyrets boring på ydersiden for at opretnings-10 mæssige unøjagtigheder mellem det langstrakte brændselsrør og spindelstyrets boring ikke medfører fastklemning af eller ujævnt slid på spindlen.Such a fuel injector is known from DK-B-155757, 35 which describes an injector for injecting ignition fuel like pilot oil and gaseous fuel. The pressure bushing here acts as a guide for an external valve slide for opening and closing the gas supply. The fuel tube acts at its rear end as a vent housing for a vent valve and thus extends one piece along most of the length of the injector. The pilot oil opening and closing spindle is configured with relatively large clearance between both the fuel pipe on the inside and the spindle guide bore on the outside so that erratic inaccuracies between the elongated fuel tube and the spindle guide bore do not cause clamping or uneven wear on the spindle.
Fra DK-B-167502 kendes en brændselsinjektor, hvor lukkefjederen ligger optaget i en centralt hulrum i 15 gliderstyret, og hvor et centralt brændselsrør er udformet i ét stykke med gliderstyrets bageste parti.From DK-B-167502 a fuel injector is known in which the closing spring is accommodated in a central cavity of the slide guide and where a central fuel pipe is integrally formed with the rear portion of the slide guide.
Også i dette tilfælde skal der være forholdsvis stor frigang mellem spindlens nederste afsnit og henholdsvis boringen i gliderstyret og det forreste afsnit af 20 brændselsrøret for at kompensere for fremstillingsmæssige tolerancer og medfølgede manglende fuld koaksia-litet mellem brændselsrøret og boringen i gliderstyret.In this case, too, there must be a relatively large clearance between the lower section of the spindle and the bore of the slide guide and the front section of the fuel tube, respectively, to compensate for manufacturing tolerances and the lack of full coaxiality between the fuel tube and the bore of the slide guide.
En yderligere injektor med en nogen anderledes udformning kendes fra DE-A-2030445, hvor en hulspindel 25 med forholdsvis tynd vægtykkelse glider i ringrummet mellem et brændselsrør og en boring i spindelstyret. Ved den bageste ende af spindlen er der et meget kraftigt udformet forreste fjederstyr for lukkefjederen. Spindlens åbningsbevægelse er her begrænset af, at fjeder-30 styrets bagside ved sin største diameter rammer et fremspring i injektorens hus. Derved påføres den tynde spindelsvæg et bøjningsmoment, der giver udbøjning af væggen. For at undgå fastklemning af spindlen, skal der være forholdsvis stor frigang mellem spindlen og de 35 ringformede flader på begge sider af denne. Brændsels- 3 DK 174075 B1 røret er todelt med skillefladen beliggende over det bageste fjederstyr. Ved injektorens samling er der intet element, der giver en indledende positionering af de to rørdele lige inden rørene presses mod hinanden, og der 5 er derfor risiko for fejlagtig placering af rørenes anlægsflader. Der kan således opstå utætheder ved skillefladen, hvilket vil give variationer i de indsprøjtede brændselsmængder. Det er en yderligere ulempe ved denne injektor, at trykfjederens forspænding 10 bestemmes af, hvor langt trykstykket spændes ned i injektorens hus. Der vil følgelig mellem flere ens injektorer forekomme variationer i disses åbningstryk.A further injector of a somewhat different design is known from DE-A-2030445, in which a hollow spindle 25 of relatively thin wall thickness slides in the annulus between a fuel pipe and a bore in the spindle guide. At the rear end of the spindle there is a very powerful front spring guide for the closing spring. The opening movement of the spindle is here limited by the fact that the rear of the spring guide at its largest diameter strikes a projection in the housing of the injector. Thereby, the thin spindle wall is applied with a bending moment which causes deflection of the wall. To avoid clamping of the spindle, there should be relatively large clearance between the spindle and the 35 annular surfaces on both sides thereof. The fuel pipe is bifurcated with the interface located over the rear spring guide. At the injector assembly, there is no element that provides an initial positioning of the two pipe parts just before the tubes are pressed against each other, and there is therefore a risk of misalignment of the abutment surfaces of the tubes. Thus, leaks can occur at the interface, which will cause variations in the fuel volumes injected. It is a further disadvantage of this injector that the bias 10 of the compression spring is determined by how far the pressure piece is tensioned down in the housing of the injector. Accordingly, variations in their opening pressures will occur between multiple injectors.
De kendte brændselsinjektorer af den art, der har en hulspindel anbragt mellem et centralt brændselsrør 15 og en boring i gliderstyret, giver den fordel, at massen af den bevægelige spindel er væsentlig mindre end det er tilfældet ved massive spindler, og den forholdsvis lille masse af injektorens bevægelige del fremmer hurtige ventilbevægelser. Hulspindlerne lider dog af det 20 problem, at de glider mellem to ringformede flader, hvilket giver risiko for fastklemning af spindlen, hvis der sker deformationer af spindel væggen. For at imødegå dette og for at kompensere for nævnte manglende koaksia-litet er der forholdsvis stor frigang mellem spindlen 25 og de hosliggende ringformede flader, hvilket medfører, at spindlen kan forskyde sig en anelse i tværretningen til en let eksentrisk stilling, hvor frigangene mellem spindlen og henholdsvis gliderstyrets boring og brændselsrøret er større på den ene end på den anden side af 30 injektorens længdeakse. Selv om tværforskydningerne er meget små, medfører de variationer i de mængder af brændsel, der lækker op gennem frigangene i løbet af et indsprøjtningsforløb. Når spindlen er placeret fuldstændig koaksialt kan lækagemængderne være fra 50% til 70% 35 mindre end ved en tværforskudt stilling af spindlen, og 4 DK 174075 B1 der vil følgelig ved forskellige indsprøjtninger af brændsel med samme ventil og uændrede indsprøjtnings-parametre, såsom brændslets leveringstryk og mængde til injektoren, forekomme variationer i de faktisk ind-5 sprøjtede mængder brændsel. Der vil også forekomme variationer i de indsprøjtede brændselsmængder fra flere forskellige injektorer, selv om disse er indstillet ens og forsynes på ens måde med brændsel.The known fuel injectors of the kind having a hollow spindle disposed between a central fuel pipe 15 and a bore in the slider guide, provide the advantage that the mass of the movable spindle is substantially smaller than that of solid spindles and the relatively small mass of the movable part of the injector promotes rapid valve movements. However, the hollow spindles suffer from the problem of sliding between two annular surfaces, which gives rise to the risk of clamping of the spindle if deformations of the spindle wall occur. To counter this and to compensate for said lack of coaxiality, there is a relatively large clearance between the spindle 25 and the adjacent annular surfaces, which means that the spindle can shift slightly in the transverse direction to a slightly eccentric position where the releases between the spindle and the sliding guide bore and fuel tube, respectively, are larger on one side than on the other side of the longitudinal axis of the injector. Although the transverse displacements are very small, they cause variations in the amounts of fuel leaking through the releases during an injection process. When the spindle is completely coaxially located, the leakage rates can be from 50% to 70% 35 less than at a transverse position of the spindle, and consequently at different injections of fuel with the same valve and unchanged injection parameters, such as the fuel delivery pressure and amount to the injector, variations in the actual injected amounts of fuel occur. There will also be variations in the fuel volumes injected from several different injectors, although these are set the same and fueled in the same way.
Den foreliggende opfindelse har til formål ved en 10 brændselsinjektor af førstnævnte art at forbedre reproducerbarheden af de indsprøjtede brændselsmængder og at opnå mere eksakt styring af indsprøjtnings forløbet .The object of the present invention is to improve the reproducibility of the injected fuel quantities by a fuel injector of the former and to achieve more precise control of the injection process.
Med henblik herpå er brændselsinjektoren ifølge 15 opfindelsen ejendommelig ved, at yderdiameteren af brændselsrørets bageste fjederstyr er mindre end inderdiameteren af trykbøsningen, at brændselsrøret er en separat enhed, der alene berører det bagvedliggende ventilelement ved en på bagsiden af det bageste fjeder-20 styr beliggende anlægsflade, der har en ringformet overflade, der omgiver den centrale brændselspassage og står i det væsentlige vinkelret på injektorens længdeakse, og at spindlen i det i spindelstyrets boring indsatte forreste spindelafsnit har en yderdiameter, der 25 er højst 8 μτη mindre end inderdiameteren af spindel-styrets boring, og en inderdiameter, der er højst 8 μτη større end yderdiameteren af brændselsrørets forreste afsnit.To this end, the fuel injector according to the invention is characterized in that the outer diameter of the rear spring guide of the fuel pipe is smaller than the inner diameter of the pressure bushing, that the fuel pipe is a separate unit which only touches the underlying valve element at a rear surface of the rear spring 20 guide. having an annular surface surrounding the central fuel passage and being substantially perpendicular to the longitudinal axis of the injector and the spindle of the front spindle section of the spindle guide bore having an outer diameter not exceeding 8 μτη less than the inner diameter of the spindle guide. bore, and an inner diameter not exceeding 8 μτη greater than the outer diameter of the front section of the fuel pipe.
Med denne udformning af spindlen til kun at være 30 en anelse større end brændselsrøret og en anelse mindre end gliderstyrets boring er dens mulighed for forskydning i tværretningen mellem forskellige indsprøjtningsforløb begrænset i væsentlig grad, typisk til under halvdelen af de forskydninger, der forekommer ved de 35 kendte injektorer af denne type. Da brændselslækagen i 5 DK 174075 B1 væsentlig grad hæmmes af fluidumfriktionen mod de cylindriske overflader giver selv en mindre begrænsning af det størst mulige spillerum mellem overfladerne en mærkbar nedsættelse af variationerne i lækagemængderne.With this design of the spindle to be only 30 slightly larger than the fuel pipe and slightly smaller than the bore of the slide guide, its possibility of displacement in the transverse direction between different injection paths is substantially limited, typically to less than half of the displacements occurring at the 35 known injectors of this type. As the fuel leakage is substantially inhibited by the fluid friction against the cylindrical surfaces in even a small restriction of the widest possible clearance between the surfaces gives a noticeable reduction in the variations in the leakage quantities.
5 De dermed opnåede mere ensartede mængder af indsprøjtet brændsel fremmer en præcis forbrænding med den ønskede energiudvikling, nedsætter motorens brændselsforbrug og giver bedre mulighed for at begrænse udviklingen af uønskede, miljøskadelige emissionsprodukter, såsom NO , 10 ligesom også varmebelastningen på cylinderelementerne og afsætningen af forbrændingsrester på disse i højere grad kan styres. Dette er især fordelagtigt ved store totakts dieselmotorer, der ofte forbrænder brændsel af meget dårlig kvalitet.5 The more uniform amounts of fuel thus obtained promote precise combustion with the desired energy development, reduce engine fuel consumption and allow better control of the development of undesirable, environmentally harmful emission products such as NO, 10 as well as the heat load on the cylinder elements and the disposal of combustion residues. these can be more controlled. This is especially advantageous for large two-stroke diesel engines, which often burn very poor quality fuel.
15 Det er en forudsætning for de snævre pasninger mellem spindlen og henholdsvis brændselsrøret og boringen i spindelstyret, at de tre ventilelementer er præcist oprettet i forhold til hinanden, når injektoren er i drift. I modsætning til tidligere kendte injektorer 20 vil selv små skævheder i opretningen mellem de tre ventilelementer eller uensartet belastning på spindlen af den foreliggende rørformede, tyndvæggede type føre til uensartet slid på spindlen og/eller til fastklemning af denne, eksempelvis som følge af små udbøjninger i 25 spindelvæggen. Dette er med opfindelsen undgået ved at adskille brændselsrøret fra det bagvedliggende ventilelement, så brændselsrøret kun indeholder det afsnit af brændselspassagen, der går fra lukkefjederens bageste fjederstyr og ned indvendigt i spindlen. Ved samlingen 30 af injektordelene i injektorens hus kan spindlen indsættes i spindelstyret, brændselsrøret med lukkefjederen kan monteres på spindlen, trykbøsningen kan skubbes ned omkring spindelstyrets bageste ende, og derefter kan injektorens hus med disse injektordele 35 orienteres med lodret centerakse. De fine pasninger 6 DK 174075 B1 mellem spindlen, spindelstyret og brændselsrøret medfører, at delene ved orienteringen med lodret centerakse og uden belastning vil indstille sig indbyrdes koaksialt, hvorefter de øvrige ventilelementer 5 indføres i huset og monteringsflangen påspændes. Ved monteringen af de øvrige elementer bliver det bag ved brændselsrøret beliggende ventilelement indført i trykbøsningen, inden elementet føres frem i nærheden af brændselsrøret. Dette giver en indledende styring af 10 elementet, og hindrer en tværforskydning af dette i det øjeblik at det bringes til berøring med brændselsrøret.15 It is a prerequisite for the close fit between the spindle and the fuel pipe and the spindle guide bore, respectively, that the three valve elements are precisely arranged relative to each other when the injector is in operation. Contrary to prior art injectors 20, even small distortions in the alignment between the three valve elements or non-uniform load on the spindle of the present tubular, thin-walled type will lead to non-uniform wear of the spindle and / or clamping thereof, for example due to small deflections in the spindle. 25 spindle wall. This is avoided by the invention by separating the fuel pipe from the trailing valve member so that the fuel pipe contains only that portion of the fuel passage extending from the rear spring guide of the closing spring down into the spindle. At the assembly 30 of the injector parts of the injector housing, the spindle can be inserted into the spindle guide, the fuel tube with the closing spring can be mounted on the spindle, the pressure bushing can be pushed down around the rear end of the spindle guide, and then the injector housing with these injector parts 35 can be oriented with vertical center axis. The fine fit 6 between the spindle, the spindle guide and the fuel pipe causes the parts to align coaxially with the vertical center axis and without load, after which the other valve elements 5 are introduced into the housing and the mounting flange is tightened. When mounting the other elements, the valve element located behind the fuel pipe is inserted into the pressure bushing before the element is advanced near the fuel pipe. This provides an initial control of the element, and prevents a transverse displacement thereof as soon as it is brought into contact with the fuel tube.
Ved den fortsatte sammenspænding af injektoren presses ventilelementet ned til anlæg mod den opadvendende ringformede anlægsflade på brændselsrøret, så dette som 15 følge af friktionen mellem anlægsfladen og elementet stillingsfikseres i korrekt stilling med passende koaksialitet i forhold til spindelstyret. Det er af betydning for den korrekte stillingsfiksering af brændselsrøret, at anlægsfladen står i det væsentlige 20 vinkelret på injektorens længdeakse, så anlægsfladen ikke påføres tværrettede styrekræfter ved monteringen.In the continued compression of the injector, the valve element is pressed down against the upwardly annular abutment surface of the fuel pipe so that, due to the friction between the abutment surface and the element, the position element is fixed in position with appropriate coaxiality with respect to the spindle guide. It is important for the correct position fixing of the fuel pipe that the abutment surface is substantially perpendicular to the longitudinal axis of the injector so that the abutment surface is not applied transverse guide forces during assembly.
Af samme grund skal der mellem det bageste fjederstyr og trykbøsningen være et frirum, så fjederstyret ikke hindres i at indstille sig korrekt ved at støde mod 2 5 trykbøsningen.For the same reason, there must be a clearance between the rear spring guide and the pressure bush so that the spring guide is not prevented from adjusting properly by encountering the pressure bushing.
Det foretrækkes, at det forreste spindelafsnits yderdiameter er fra 2 til 4 μτη mindre end inderdiame-teren af spindelstyrets boring, og at nævnte spindelafsnits inderdiameter er fra 2 til 4 μτη større end 30 yderdiameteren af brændselsrørets forreste afsnit. Med disse snævre pasninger er variationer i lækagemængderne stort set elimineret, og frigangen mellem den bevægelige spindel og de stationære spindelstyr og brændselsrør er netop tilstrækkelig stor til, at spindlen kan læng-35 deforskydes uden problemer.It is preferred that the outer diameter of the front spindle section be from 2 to 4 μτη smaller than the inner diameter of the spindle guide bore, and that the inner diameter of said spindle section be from 2 to 4 μτη greater than the outer diameter of the front section of the fuel pipe. With these narrow fits, variations in leakage rates are largely eliminated and the clearance between the movable spindle and the stationary spindle guides and fuel pipes is just sufficiently large to allow the spindle to move longitudinally without any problems.
7 DK 174075 B1 I en yderligere foretrukken udførelsesform er der fra spindlens bagende og i det mindste frem til det forreste fjederstyr, fortrinsvis frem til det forreste spindelafsnit, der er beliggende i spindelstyrets 5 boring, væsentlig større diameterforskel mellem spindlens inderside og brændselsrørets yderside end i det foranliggende forreste spindelafsnit. Der kan eksempelvis i det bages te spindelområde være et spillerum mellem spindlen og brændselsrøret, der er 0,1 mm større end 10 spillerummet mellem de to dele i det forreste spindelafsnit. Virkningen af dette er, at der i de langsgående ringspalter på spindlens yder- og inderside i området ud for det forreste spindelafsnit opnås tilnærmelsesvist samme trykfald op gennem spalterne. Dette medfører, at 15 spindlens væg i det forreste spindelafsnit ikke skal modstå nogen radialt virkende trykforskel, og dette giver mulighed for at udføre spindlen med meget lille vægtykkelse i det forreste spindelafsnit.In a further preferred embodiment, from the rear of the spindle and at least to the front spring guide, preferably to the front spindle section located in the bore of the spindle guide 5, there is a substantially larger diameter difference between the inside of the spindle and the outside of the fuel pipe. the front anterior spindle section. For example, in the rear spindle area there may be a clearance between the spindle and the fuel pipe which is 0.1 mm greater than the clearance between the two parts in the front spindle section. The effect of this is that in the longitudinal annular slots on the outer and inner sides of the spindle in the region next to the front spindle section, approximately the same pressure drop is obtained up through the slots. This means that the wall of the spindle in the front spindle section does not have to withstand any radially acting pressure difference, and this allows the spindle with very small wall thickness in the front spindle section to be executed.
Med opfindelsen anvises endvidere en række for-20 skellige foranstaltninger til nedsættelse af spindlens masse. Det er muligt at udforme spindlens forreste fjederstyr med konisk forside og mindst tykkelse ved sin største diameter. Det forreste spindelafsnit kan endvidere have mindre vægtykkelse end brændselsrørets 25 forreste afsnit. Massen af spindlens forreste ende i området ved ventilnålen kan mindskes derved, at længden af skråboringerne fra bunden af spindlens centrale boring til rummet omkring ventilnålen er mindre end 35% af yderdiameteren af spindlens forreste afsnit, hvilket 30 afspejler, at den forreste endevæg i spindlen har lille vægtykkelse. En yderligere formindskelse af massen i dette område kan opnås derved, at ventilnålen har et fremefter åbent centralt hul i sin endeflade. Sidstnævnte mulighed giver dog kun en begrænset massereduk-35 tion. Disse forskellige muligheder kan anvendes enkelt- 8 DK 174075 B1 vis. Hvis flere af mulighederne anvendes samtidig kan der opnås en spindel med særdeles lille masse i forhold til injektorens størrelse.The invention also provides a number of different measures for reducing the mass of the spindle. It is possible to design the front spring guide of the spindle with tapered front and least thickness at its largest diameter. Furthermore, the front spindle section may have less wall thickness than the front section of the fuel pipe 25. The mass of the front end of the spindle in the region of the valve needle can be reduced by the length of the bevel bores from the bottom of the central bore of the spindle to the space around the valve needle being less than 35% of the outer diameter of the front section of the spindle, which reflects that the front end wall of the spindle has small wall thickness. A further reduction of the mass in this area can be achieved in that the valve needle has a forwardly open central hole in its end surface. However, the latter option provides only a limited mass reduction. These different options can be used in a single way. If several of the options are used at the same time, a spindle with very small mass can be obtained in relation to the size of the injector.
Nedsættelsen af spindlens masse giver en yderligere 5 forbedring af både reproducerbarheden af den indsprøjtede brændselsmængde og den eksakte styring af indsprøjtningsforløbet. Dette skyldes både at den mindre masse af spindlen fører til hurtigere spindelbevægelser ved åbningen og lukningen af injektoren, og at spindlen og 10 ventilsædet slides mindre, fordi slagpåvirkningerne mod ventilsædet og endestoppet for åbnebevæelsen er mindre fra den lettere spindel. Den hurtige ventilåbning giver en brat start på indsprøjtningen af brændsel, hvilket fremmer god og kraftig forstøvning af den først ind-15 sprøjtede brændselsmængde og dermed en veldefineret og hurtig antændelse af brændslet. Endnu mere væsentlig er den hurtige injektorlukning, der giver en pludselig afslutning af forbrændingen og mindsker den mængde brændsel, der i løbet af lukkebevægelsen indsprøjtes 20 under ufordelagtige betingelser, nemlig ved lavt tryk og med utilstrækkelig indsprøjtningsrate (gram brænd-sel/s). Dette sidst indsprøjtede brændsel bidrager væsentligt til dannelsen af emissionsprodukter, såsom NO , det giver stor varmebelastning på cylinderelemen-25 terne samt sodafsættelser på disse og fører til forøget brændselsforbrug. Den lettere spindel begrænser mængden af ufordelagtigt indsprøjtet brændsel og øger den andel af den samlede brændselsmængde per indsprøjtning, der indsprøjtes med optimale betingelser.The reduction in the mass of the spindle provides a further improvement in both the reproducibility of the injected fuel quantity and the precise control of the injection process. This is because both the smaller mass of the spindle leads to faster spindle movements at the opening and closing of the injector, and that the spindle and the valve seat wear less because the impact on the valve seat and the end stop of the open movement is less from the lighter spindle. The quick valve opening provides a quick start on fuel injection, which promotes good and powerful atomization of the first injected fuel amount and thus a well-defined and rapid ignition of the fuel. Even more significant is the rapid injector closure which gives a sudden end to combustion and reduces the amount of fuel injected during the closing movement under disadvantageous conditions, namely at low pressure and with insufficient injection rate (grams of fuel / s). This last injected fuel contributes significantly to the generation of emission products, such as NO, it provides high heat load on the cylinder elements as well as soot deposits on them and leads to increased fuel consumption. The lighter spindle limits the amount of unfavorably injected fuel and increases the proportion of the total amount of fuel per injection injected under optimal conditions.
30 I en foretrukken udførelsesform er yderdiameteren af brændselsrørets anlægsflade på bagsiden af det bageste fjederstyr mindre end yderdiameteren af brændselsrørets forreste afsnit. For det første bevirker den lille ydre diameter af anlægsfladen, at en lille vinkel 35 mellem brændselsrørets længdeakse og længdeaksen af det 9 DK 174075 B1 bagvedliggende ventilelement ikke fører til utætheder ved anlægsfladen, fordi fremstillingsruhederne på de to sammenpressede flader kompenserer for en lille skævhed ved at ruhederne trykkes sammen i den side, hvor 5 fladerne ligger nærmest hinanden og skaber tætnende anlæg ved den diametralt modsatte side. For det andet medfører anlægsfladens lille ydre diameter, at det tætnende fladetryk mellem anlægsfladerne altid overstiger det aktuelle brændselstryk i brændselspassagen.In a preferred embodiment, the outer diameter of the fuel surface of the fuel pipe at the rear of the rear spring guide is smaller than the outer diameter of the front section of the fuel pipe. First, the small outer diameter of the abutment surface causes a small angle 35 between the longitudinal axis of the fuel pipe and the longitudinal axis of the underlying valve member not to cause leaks at the abutment surface because the manufacturing roughnesses on the two compressed surfaces compensate for a slight skewness by The roughnesses are compressed in the side where the 5 faces are closest to each other and create sealing systems at the diametrically opposite side. Secondly, the small outer diameter of the contact surface means that the sealing surface pressure between the contact surfaces always exceeds the current fuel pressure in the fuel passage.
10 Når injektoren er lukket skabes fladetrykket mellem anlægsfladerne af den bagudrettede fjederkraft på det bageste fjederstyr samt af den bagudrettede kraft på brændselsrøret, som fremkommer af brændselstrykket på brændselsrørets forreste endeflade. Når injektoren er 15 åben påvirker brændselstrykket brændselsrøret med en større bagudrettet kraft, idet brændselstrykket indvirker på hele forenden af spindlen, og fra spindlen overføres denne bagudrettede kraft til brændselsrøret via den den aksialvendte ringformede flade på brændsels-20 røret. Det foretrækkes, at yderdiameteren og inder-diameteren af brændselsrørets bagudvendende anlægsflade i det væsentlige har samme størrelser som henholdsvis yderdiameteren og inderdiameteren af det forreste spindelafsnit, idet dette giver et fuldstændigt direkte 25 aksialt kraftforløb i spindelvæggen.10 When the injector is closed, the surface pressure between the abutment surfaces is created by the rearward spring force on the rear spring guide as well as by the rearward force on the fuel pipe, which results from the fuel pressure on the front end surface of the fuel pipe. When the injector is open, the fuel pressure affects the fuel pipe with a greater rearward force, the fuel pressure acting on the entire front end of the spindle and from the spindle this rearward force is transferred to the fuel pipe via the axially facing annular surface of the fuel pipe. It is preferred that the outer diameter and inner diameter of the rear surface of the fuel pipe have substantially the same sizes as the outer diameter and inner diameter of the front spindle section, respectively, providing a completely direct axial loss of force in the spindle wall.
I en fremstillingsmæssig og monteringsmæssig særlig enkel udformning er brændselsinjektoren bestemt til indsprøjtning af forvarmet brændsel, såsom svær tungoli-e, det bagved brændsels røret beliggende ventilelement 30 er et ventilhus for en brændselscirkulationsventil, og trykbøsningens ringformede bagende ligger an mod en fremadvendende anlægsflade ved den bageste afslutning af en rundtgående recess i den forreste del af ventilhusets yderside, når injektoren er samlet, hvorved 35 længden af trykbøsningen fastlægger lukkefjederensIn a manufacturing and assembly particularly simple design, the fuel injector is intended for injecting preheated fuel, such as heavy tungsten, the fuel element 30 located behind the fuel pipe is a valve housing for a fuel circulation valve, and the annular rear end of the pressure sleeve abuts a forward-facing abutment. terminating a circumferential recess in the front of the exterior of the valve body when the injector is assembled, whereby the length of the pressure bushing determines the closure spring
1Q1Q
DK 174075 B1 forspænding. Med denne udformning ligger trykbøsningen i den monterede ventil mellem to ringformede anlægsflader på henholdsvis spindelstyret og ventilhuset og skaber en veldefineret og forudbestemt afstand mellem 5 ventilsædet i spindelstyret og den forside af ventilhuset, der ligger an mod anlægsfladen på brændselsrøret.DK 174075 B1 bias. With this design, the pressure bushing in the mounted valve lies between two annular abutment surfaces of the spindle guide and the valve housing, respectively, and creates a well-defined and predetermined distance between the valve seat in the spindle guide and the front of the valve housing which abuts the abutment surface of the fuel pipe.
Da ventilspindlen bærer det forreste fjederstyr og brændselsrøret det bageste fjederstyr for lukke fjederen, er denne forspændt på entydig vis, når injektoren er 10 samlet, og samtidig har spindlen en veldefineret og forudbestemt vandring eller løftehøjde mellem den lukkede og den åbne stilling. Forspændingen og spindlens løftehøjde kan eksempelvis finjusteres til anvendelse af injektoren i en specifik motor ved at ændre længden 15 af trykbøsningen, idet en kortere længde alt andet lige medfører kraftigere forspænding og mindre løftehøjde.Since the valve stem carries the front spring guide and the fuel pipe the rear spring guide for closing the spring, it is unambiguously biased when the injector is assembled, and at the same time the spindle has a well-defined and predetermined travel or lifting height between the closed and the open position. For example, the bias and spindle lifting height can be fine-tuned for use of the injector in a specific motor by changing the length of the pressure bushing, a shorter length all else being equal, resulting in stronger biasing and lower lifting height.
Det giver en betydelig forenkling ved injektorens samling, at injektordelene blot skal spændes så meget sammen, som de kan, for at opnå korrekt fjederforspæn-20 ding og dermed et korrekt åbne- og lukkettyk for injektoren. Dermed undgås, at fjederforspændingen og dermed åbnetrykket varierer betydeligt fra en ventil til en anden, hvilket kan ske ved de ventiler, hvor f jeder-forspændingen indstilles ved at skrue monteringsflangen 25 mere eller mindre ned på injektorens hus.It provides a considerable simplification at the injector assembly that the injector parts only need to be tightened as much as they can to obtain the correct spring bias and thus a proper opening and closing thickness for the injector. This prevents the spring bias and thus the opening pressure from varying considerably from one valve to another, which can be done by the valves where the spring bias is adjusted by screwing the mounting flange 25 more or less on the injector housing.
En yderligere monteringsmæssig forenkling kan opnås derved, at spindelstyret, spindlen, lukkefjederen, brændselsrøret, trykbøsningen og ventilhuset for cirkulationsventilen er samlet til en præfabrikeret 30 enhed, hvor ventilhuset og spindelstyret er låst til hinanden via trykbøsningen. Dette giver mulighed for at levere en komplet og præsamlet udskiftningsenhed til en injektor, så udskiftning af de væsentlige dele kan foretages meget hurtigt. Låsningen kan eksempelvis ske 35 ved at krympe trykbøsningen fast på spindelstyret og 11 DK 174075 B1 ventilhuset eller ved efter indpresning af trykbøsningen på de to injektordele at foretage en stillingsfiksering af trykbøsningen til hver af de to andre dele ved hjælp af en tap, der indsættes i tværgående, sammenhørende 5 boringer i trykbøsningen og den pågældende del.A further mounting simplification can be achieved in that the spindle guide, the spindle, the closing spring, the fuel pipe, the pressure sleeve and the valve body of the circulation valve are assembled into a prefabricated unit where the valve housing and the spindle guide are locked to each other via the pressure bushing. This allows the delivery of a complete and assembled replacement unit to an injector, so that the essential parts can be replaced very quickly. The locking can, for example, be effected by shrinking the pressure bushing on the spindle guide and the valve housing or, by pressing the pressure bushing on the two injector portions, a position fixing of the pressure bushing to each of the other two parts by means of a pin inserted into the transverse, associated 5 bores in the pressure bushing and the part concerned.
Der kan hensigtsmæssigt mellem indersiden af injektorens hus og ydersiderne af ventilhuset, trykbøsningen og spindelstyret være et i injektorens længderetning gennemgående hulrum. Hulrummet giver den 10 fordel, at de stationære injektordele inden i injektorens hus ligger i spænd mellem to punkter, nemlig en fremadvendende flade på monteringsflangens inderside og en bagudvendende flade på forstøveren, hvilket fremmer en rotationssymmetrisk belastningstilstand i injektorens 15 dele. En yderligere fordel er, at hulrummet virker som en drænpassage for eventuelt lækket brændsel.Conveniently, between the inside of the injector housing and the outside of the valve body, the pressure sleeve and the spindle guide may be a cavity extending longitudinally of the injector. The cavity provides the advantage that the stationary injector portions within the injector housing lie in tension between two points, namely a forward face on the inside of the mounting flange and a rearward face on the nebulizer, which promotes a rotationally symmetrical load condition in the portions of the injector 15. A further advantage is that the cavity acts as a drain passage for any leaked fuel.
Et eksempel på en udførelsesform for opfindelsen beskrives herefter nærmere med henvisning til tegningen, der viser et længdesnit gennem en brændselsinjektor 20 ifølge opfindelsen.An example of an embodiment of the invention will now be described in more detail with reference to the drawing, which shows a longitudinal section through a fuel injector 20 according to the invention.
Den generelt med 1 betegnede brændsel s injektor har en monteringsflange 2 med en tilgangsstuds 3, hvortil en højtryksledning fra en ikke vist brændselskilde kan tilsluttes. Brændselskilden kan eksempelvis være en 25 stempelbrændselspumpe, såsom af Bosch-typen, der aktiveres periodisk af en kam på en styreaksel, eller et højtryksreservoir, der via styreventiler periodisk forbindes til tilgangsstudsen 3. Brændslet kan være flydende eller gasformigt eller opslemninger af faste 30 brændstoffer eller emulsioner indeholdende mindst en af disse former, og ventilen kan desuden anvendes til indsprøjtning af flydende eller gasformige tilsætningsmedier til forbrændingen, enten alene eller i blandinger.The fuel injector generally labeled 1 has a mounting flange 2 with an inlet nozzle 3 to which a high-pressure line from a fuel source not shown can be connected. The fuel source may be, for example, a 25 piston fuel pump, such as the Bosch type, which is periodically actuated by a cam on a steering shaft, or a high-pressure reservoir which is periodically connected via the control valve 3. The fuel may be liquid or gaseous or solid fuel slurries or emulsions containing at least one of these forms, and the valve may additionally be used to inject liquid or gaseous additives into the combustion, either alone or in mixtures.
12 DK 174075 B112 DK 174075 B1
Et ydre hus 4 for injektoren er ved hjælp af en omløber 5 spændt fast til monterings flangen, der på sin side kan spændes fast til motorens cylinder ved hjælp af bolte indsat i huller 6 i flangen. En brændsels-5 passage 34 udgår fra en tilgangsåbning 7 i tilgangsstudsen og strækker sig centralt gennem injektoren frem til en forstøver 8, hvorfra brændsel via ikke viste forstøverhuller kan sprøjtes ind i forbrændingsmotorens arbejdskammer.An outer housing 4 for the injector is fastened to the mounting flange by means of a screwdriver 5, which in turn can be tightened to the engine cylinder by means of bolts inserted into holes 6 in the flange. A fuel passageway 34 proceeds from an inlet port 7 in the inlet nozzle and extends centrally through the injector to an atomizer 8, from which fuel can be injected into the combustion engine's work chamber via nebulizer holes not shown.
10 Et spindelstyr 9 er presset ned mod indersiden af forstøveren ved hjælp af en trykbøsning 10, et ventilhus 11 og et trykstykke 12, der ligger an mod en frem-advendende inderside på monteringsflangen. Trykbøsningen har tilnærmelsesvis samme yderdiameter som ventilhuset 15 11 og det bageste stykke af spindelstyret 9 og er indført i en rundt gående recess i hver af disse parter, så de aksialvendte, ringformede endeflader på trykbøsningen 10 ligger an mod aksialvendte anlægsflader 13, 14 på spindelstyret og ventilhuset.10 A spindle guide 9 is pressed down against the inside of the nebulizer by means of a pressure sleeve 10, a valve housing 11 and a pressure piece 12 which abut a forward-facing inside of the mounting flange. The pressure bushing has approximately the same outer diameter as the valve body 15 11 and the rear portion of the spindle guide 9 and is inserted into a circular recess in each of these parts so that the axially facing annular end faces of the pressure bushing 10 abut against axially facing abutment faces 13, 14 of the spindle guide and the valve body.
20 I boringer i ventilhuset 11 er der indsat et ventillegeme 15, der af en forholdsvis svag trykfjeder 16 er påvirket til den viste stilling. En fremstående, fremadvendende anlægsflade 17 på ventilhusets forende ligger an mod en modsvarende bagudvendende, ringformet 25 anlægsflade 18 på et fremstående parti på bagenden af et centralt brændselsrør 19, og delefladen mellem de to i det væsentlige parallelle og plane anlægsflader er beliggende i et plan, der hovedsageligt står vinkelret på injektorens længdeakse.20 In bores in the valve housing 11 a valve body 15 is inserted which is actuated by a relatively weak compression spring 16 to the position shown. A protruding, forward-facing abutment surface 17 on the front of the valve body abuts against a corresponding rear-facing, annular abutment surface 18 on a protruding portion on the rear end of a central fuel tube 19, and the interface between the two substantially parallel and planar abutments lies in a plane. which is mainly perpendicular to the longitudinal axis of the injector.
30 Umiddelbart under anlægsfladen 18 har brændsels røret en udragende krave 20, der udgør et bageste fjederstyr for en lukkefjeder 21, der er en spiralformet mekanisk trykfjeder af traditionel art. På forsiden af fjederstyret fortsætter brændselsrøret i et bageste 35 cirkulærcylindrisk afsnit 22, hvis yderdiameter er lidt 13 DK 174075 B1 mindre end fjederens inderdiameter. Det bageste afsnit ender fortil ved en ringformet flade 23, der er beliggende i et plan, der står vinkelret på injektorens længdeakse. Pladen 23 danner overgang mellem brændsels-5 rørets bageste afsnit og et forreste afsnit 24, der har mindre diameter og strækker sig ned i en bagud åben boring 25 i en spindel 26 og frem til brændselsrørets forende, der ligger i kort afstand fra bunden af boringen 25. Den korte afstand er større end spindlens 10 løftehøjde.30 Immediately below the abutment surface 18, the fuel pipe has a protruding collar 20 which forms a rear spring guide for a closing spring 21 which is a helical mechanical compression spring of a conventional nature. At the front of the spring guide, the fuel pipe continues in a rear 35 circular cylindrical section 22, the outer diameter of which is slightly smaller than the inner diameter of the spring. The rear section terminates at the front by an annular surface 23 located in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the injector. The plate 23 forms a transition between the rear portion of the fuel pipe and a front portion 24 which is smaller in diameter and extends into a rear open bore 25 in a spindle 26 and to the front of the fuel pipe located a short distance from the bottom of the bore 25. The short distance is greater than the lifting height of the spindle 10.
Spindelstyret 9 har en central boring, der i et afsnit har en cirkulærcylindrisk inderside 27, der udgør styreflade for spindlen. Foran dette afsnit har gliderstyret et trykkammer 28 med et konisk stationært 15 ventilsæde, der samvirker med et modsvarende, konisk, bevægeligt ventilsæde ved forenden af en ventilnål 29 på spindlens forende. På forsiden af ventilsædet fortsætter spindelstyrets boring frem til den centrale boring i forstøveren 8.The spindle guide 9 has a central bore having in one section a circular cylindrical inner face 27 which forms the guide surface for the spindle. Prior to this section, the slider has a pressure chamber 28 with a tapered stationary valve seat cooperating with a corresponding tapered movable valve seat at the front end of a valve needle 29 on the front end of the spindle. At the front of the valve seat, the spindle guide bore continues to the central bore of the nebulizer 8.
20 Spindlen 26 har et forreste fjederstyr 30 i form af en udragende krave, hvis bagside ligger vinkelret på injektorens længdeakse, og hvis forside 31 er konisk.The spindle 26 has a front spring guide 30 in the form of a protruding collar, the back of which is perpendicular to the longitudinal axis of the injector and whose front 31 is tapered.
Lukkefjederen ligger mellem de to fjederstyr 20 og 30 og inden i trykbøsningen 10. Ved samlingen af injek-25 torens dele trykkes lukkefjederen sammen til en forspændt tilstand. Den af fjederen frembragte fremadrettede lukkekraft på spindlens forreste fjederstyr 30 har en meget præcis størrelse, fordi fjederens sammentrykning ved monteringen er bestemt af længden af tryk-30 bøsningen 10 og længden af den ubelastede lukkefjeder.The closing spring lies between the two spring guides 20 and 30 and within the pressure bushing 10. At the assembly of the parts of the injector 25, the closing spring is compressed to a biased state. The forward closing force produced by the spring on the front spring guide 30 of the spindle is of a very precise size because the compression of the spring during assembly is determined by the length of the pressure bushing 10 and the length of the unloaded closing spring.
Diameteren af spindlens inderside er fra 2 til 4 μτη større end yderdiameteren af brændselsrørets forreste afsnit 24, og yderdiameteren af spindlens forreste afsnit 32, der er indsat i spindelstyrets boring, er fra 35 2 til 4 μτη mindre end inderdiameteren af boringen 27.The inside diameter of the spindle is from 2 to 4 μτη larger than the outer diameter of the front section 24 of the fuel pipe, and the outer diameter of the front section 32 of the spindle inserted into the spindle guide bore is from 35 2 to 4 μτη smaller than the inner diameter of the bore 27.
14 DK 174075 B1 Vægtykkelsen af spindlens forreste afsnit er omtrent 30% mindre end vægtykkelsen af brændselsrørets forreste afsnit 24. Spindlens forreste endevæg ved bunden af boringen 25 har en forholdsvis lille vægtykkelse, idet 5 den ringformede endeflade, der omgiver ventilnålen 29, står næsten vinkelret på injektorens længdeakse. De skråboringer 33, der forbinder boringen 25 med trykkammeret 28 har som følge af den lille vægtykkelse en længde, der er mindre end 35% af yderdiameteren af 10 afsnittet 32.14 DK 174075 B1 The wall thickness of the front section of the spindle is approximately 30% less than the wall thickness of the front section of the fuel pipe 24. The front end wall of the spindle at the bottom of the bore 25 has a relatively small wall thickness, the annular end surface surrounding the valve needle 29 being almost perpendicular on the longitudinal axis of the injector. The oblique bores 33 connecting the bore 25 to the pressure chamber 28 due to the small wall thickness have a length less than 35% of the outer diameter of the section 32.
Den centrale brændselspassage 34 forløber fra tilgangsåbningen 7 ned gennem trykstykket 12 til en central boring 35 i ventillegemet 15, hvor passagen afgrenes i flere skråboringer 36, der udmunder i et 15 omkring en ventilnål 37 beliggende trykkammer 38. På forsiden af det med ventilnålen 37 samvirkende stationære ventilsæde fortsætter brændselspassagen centralt frem gennem forenden af ventilhuset 11, forbi anlægsfladerne 17 og 18 og videre frem gennem brændselsrøret 20 19, der udmunder ved bunden af boringen 25 i spindlen, hvorfra brændselspassagen fortsætter gennem skråboringerne 33, trykkammeret 28 og frem til de ikke viste forstøverhuller i forstøveren 8.The central fuel passage 34 extends from the inlet opening 7 down through the pressure member 12 to a central bore 35 in the valve body 15, where the passage is branched into several inclined bores 36 which open into a pressure chamber 38 located around a valve needle 37. On the front side of the valve needle 37 cooperating with the valve needle 37. stationary valve seat continues the fuel passage centrally through the front end of valve housing 11, past abutment surfaces 17 and 18, and further through fuel tube 20 19, which opens at the bottom of bore 25 in the spindle, from which fuel passage continues through oblique bores 33, pressure chamber 28 and up to those not shown. nebulizer holes in the nebulizer 8.
Drænåbninger 39 muliggør, at lækagebrændsel kan 25 bortledes fra hulrummet omkring lukkefjederen 21 til et i injektorens længderetning gennemgående hulrum ved indersiden af injektorens hus 4.Drain openings 39 allow leakage fuel 25 to be discharged from the cavity around the closure spring 21 to a longitudinal direction of the injector through the interior of the injector housing 4.
Mellem indsprøjtningsperioderne er der en vis tilførsel af forvarmet brændsel ved lavt tryk til 30 tilgangsåbningen 7. Dette brændsel strømmer ud i hulrummet omkring trykfjederen 16 via en sidevendt lækagekanal 40 i den forreste del af trykstykket 12. Drænåbninger 41 i ventilhuset 11 leder det cirkulerende brændsel til et kammer 42, hvorfra en ikke vist retur-35 ledning leder brændslet bort fra injektoren. Brændsels- 15 DK 174075 B1 cirkulationen i injektorens lukkeperioder sikrer, at brændselssystemet holdes forvarmet til passende høj temperatur.Between the injection periods, there is some supply of low pressure preheated fuel to the inlet port 7. This fuel flows out into the cavity around the compression spring 16 via a lateral leakage duct 40 in the front portion of the pressure port 12. Drain openings 41 in the valve housing 11 direct the circulating fuel to a chamber 42 from which a return line (not shown) directs the fuel away from the injector. The fuel circulation during the injector closing periods ensures that the fuel system is kept preheated to a suitably high temperature.
Såsnart brændselstrykket begynder at stige ved 5 indledningen af en indsprøjtningsperiode, vokser trykket i trykkammeret 38, og ventillegemet påvirkes med en bagudrettet kraft, der overvinder kraften fra trykfjederen 16, hvorefter ventillegemet forskydes bagud og afspærrer lækagekanalen 40. Derefter forplanter brænd-10 selstrykket sig gennem brændselspassagen ned i trykkammeret 28. Når brændselstrykket heri når op på injektorens åbnetryk, påvirkes spindlen 26 med en bagudrettet kraft, der er større en kraften fra lukkefjederen 21, hvilket får spindlen til at forskydes bagud, indtil 15 spindlens ringformede endeflade støder mod den ringformede flade 23 på brændselsrøret. Fladen 23 virker således som endestop for spindelbevægelsen, og fastlægger spindlens løftehøjde. Spindelforskydningen åbner for brændslets adgang til forstøveren, hvilket starter 20 indsprøjtningen. Når leveringstrykket for brændslet igen falder ved afslutningen af indsprøjtningen, mindskes trykket i kammeret 28 såpas meget, at lukkefjederen overvinder brændslets bagudrettede tryk på spindlen, hvorefter spindlen føres tilbage til den lukkede 25 udgangsstilling, hvor ventilnålen 29 ligger an mod det tilhørende sæde og afspærrer adgangen til forstøveren.As soon as the fuel pressure begins to rise at the beginning of an injection period, the pressure in the pressure chamber 38 grows and the valve body is actuated by a backward force which overcomes the force of the compression spring 16, after which the valve body is displaced rearwardly and interlocks the leakage channel 40. the fuel passage down into the pressure chamber 28. When the fuel pressure herein reaches the opening pressure of the injector, the spindle 26 is actuated by a rearward force greater than the force of the closing spring 21 causing the spindle to shift backward until the annular end face of the spindle abuts the annular surface. 23 on the fuel pipe. Thus, the surface 23 acts as the end stop for the spindle movement, and determines the height of the spindle. The spindle offset opens up the fuel's access to the nebulizer, which starts the injection. When the delivery pressure for the fuel drops again at the end of the injection, the pressure in the chamber 28 decreases so much that the closing spring overcomes the backward pressure of the fuel on the spindle, after which the spindle is returned to the closed position 25, where the valve needle 29 abuts the associated seat and prevents access. to the nebulizer.
For en spindel med den viste tyndvæggede udformning er det for undgåelse af deformationer i den cylindriske spindelvæg vigtigt, at spindlens bagudvendende endeflade 30 ligger i aksial forlængelse af den cylindriske spindel-væg, idet dette sikrer, at spindlens anslag mod fladen 23 kun påfører spindlen aksialtrettede kræfter.For a spindle of the thin-walled design shown, for the avoidance of deformations in the cylindrical spindle wall, it is important that the rear end face 30 of the spindle is in axial extension of the cylindrical spindle wall, as this ensures that the spindle's impact on the spindle 23 only applies to the spindle axially. strength.
Hvis der ikke er behov for cirkulering af forvarmet brændsel i injektorens lukkeperioder, kan injektoren 35 forenkles ved udeladelse af cirkulationsventilen. I så DK 174075 B1 3.6 fald kan trykstykket 12 og ventilhuset 11 udføres som en samlet, trykstykkelignende enhed med en central gennemboring, der udgør det afsnit af brændselspassagen 34, der forbinder tilgangsåbningen 7 med den centrale 5 passage i brændselsrøret.If no preheated fuel circulation is needed during the injector closing periods, the injector 35 can be simplified by omitting the circulation valve. In such case, the pressure member 12 and the valve body 11 can be formed as a single, compression-like unit with a central piercing which forms the section of the fuel passage 34 connecting the inlet opening 7 to the central passage in the fuel pipe.
Det er også muligt at udbygge injektoren til anvendelse i forbindelse med indsprøjtning af flere forskellige fluida, eksempelvis ved at de ovenfor beskrevne injektorelementer anvendes i forbindelse med 10 en injektor af den art, der er beskrevet i ovennævnte danske patent 155757. En sådan injektor kan eksempelvis anvendes til indsprøjtning af gas og pilotolie, eller til indsprøjtning af et brændsel og et andet fluidum, der modificerer forbrændingsprocessen, eksempelvis vand, 15 der kan bidrage til nedsættelse af dannelsen af uønskede emissionsprodukter.It is also possible to extend the injector for use in connection with the injection of several different fluids, for example by using the injector elements described above in connection with an injector of the kind described in the above-mentioned Danish patent 155757. is used for injecting gas and pilot oil, or for injecting a fuel and other fluid that modifies the combustion process, for example, water, which may contribute to reducing the formation of undesirable emission products.
Claims (12)
Priority Applications (12)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK199600682A DK174075B1 (en) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | Fuel injector for an internal combustion engine |
| JP50212498A JP3301616B2 (en) | 1996-06-20 | 1997-06-18 | Fuel injection device for internal combustion engines |
| CN97195659A CN1074089C (en) | 1996-06-20 | 1997-06-18 | Fuel injector for internal combustion engine |
| EP97925918A EP0906508B1 (en) | 1996-06-20 | 1997-06-18 | A fuel injector for an internal combustion engine |
| DE69712201T DE69712201T2 (en) | 1996-06-20 | 1997-06-18 | FUEL INJECTION VALVE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
| PCT/DK1997/000263 WO1997048901A1 (en) | 1996-06-20 | 1997-06-18 | A fuel injector for an internal combustion engine |
| ES97925918T ES2176745T3 (en) | 1996-06-20 | 1997-06-18 | FUEL INJECTOR FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE. |
| RU99101067/06A RU2177560C2 (en) | 1996-06-20 | 1997-06-18 | Injector for internal combustion engine |
| PL97330812A PL183912B1 (en) | 1996-06-20 | 1997-06-18 | Fuel injector for internal combustion engine |
| UA98126512A UA41479C2 (en) | 1996-06-20 | 1997-06-18 | Fuel injector for internal combustion engine |
| KR10-1998-0710388A KR100427569B1 (en) | 1996-06-20 | 1997-06-18 | Fuel Injector for Internal Combustion Engine |
| NO19986015A NO322670B1 (en) | 1996-06-20 | 1998-12-21 | Fuel injector for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK68296 | 1996-06-20 | ||
| DK199600682A DK174075B1 (en) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | Fuel injector for an internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK68296A DK68296A (en) | 1997-12-21 |
| DK174075B1 true DK174075B1 (en) | 2002-05-21 |
Family
ID=8096343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK199600682A DK174075B1 (en) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | Fuel injector for an internal combustion engine |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0906508B1 (en) |
| JP (1) | JP3301616B2 (en) |
| KR (1) | KR100427569B1 (en) |
| CN (1) | CN1074089C (en) |
| DE (1) | DE69712201T2 (en) |
| DK (1) | DK174075B1 (en) |
| ES (1) | ES2176745T3 (en) |
| NO (1) | NO322670B1 (en) |
| PL (1) | PL183912B1 (en) |
| RU (1) | RU2177560C2 (en) |
| UA (1) | UA41479C2 (en) |
| WO (1) | WO1997048901A1 (en) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE59814428D1 (en) * | 1998-05-29 | 2010-03-04 | Waertsilae Nsd Schweiz Ag | fuel injector |
| DE19902282A1 (en) * | 1999-01-21 | 2000-08-17 | Siemens Ag | Injector for an injection system of an internal combustion engine |
| DE19959304A1 (en) * | 1999-12-09 | 2001-06-13 | Bosch Gmbh Robert | Fuel injection valve for internal combustion engines |
| DE10129308C1 (en) * | 2001-06-18 | 2002-11-28 | Man B & W Diesel As Kopenhagen | Fuel feed device for 2-stroke diesel engine used for e.g., for a ships drive, has at least one valve closure of fuel injection valves for each engine cylinder de-activated at partial load by associated control piston |
| KR100444857B1 (en) * | 2001-10-16 | 2004-08-21 | 현대자동차주식회사 | Fuel injection nozzle |
| FR2911665B1 (en) * | 2007-01-22 | 2009-04-17 | Hispano Suiza Sa | FUEL INJECTOR WITH TWO FLOORS. |
| KR20090012056A (en) * | 2007-07-27 | 2009-02-02 | 베르트질레 슈바이츠 악티엔게젤샤프트 | An injection nozzle for fuel |
| KR200446411Y1 (en) * | 2008-02-28 | 2009-10-27 | 두산엔진주식회사 | Fuel Injection Valve for Low speed diesel engine |
| KR100940727B1 (en) | 2008-05-30 | 2010-02-08 | 두산엔진주식회사 | Fuel Injection Valve for Low speed diesel engine |
| CN101592109B (en) * | 2009-06-11 | 2012-06-06 | 余姚市舒春机械有限公司 | Manufacturing process of double-needle-valve coupler for marine diesel engine fuel injector |
| DK201000309A (en) * | 2010-04-15 | 2011-10-16 | Man Diesel & Turbo Filial Tyskland | A fuel valve for large two stroke diesel engines |
| CH702496B1 (en) | 2010-05-07 | 2011-07-15 | Liebherr Machines Bulle Sa | Power injector. |
| US9726130B2 (en) * | 2010-06-30 | 2017-08-08 | Orbital Australia Pty Ltd | Fuel injection assembly |
| CN102748178A (en) * | 2012-07-26 | 2012-10-24 | 余姚市舒春机械有限公司 | Marine diesel injector assembly |
| CN102748177B (en) * | 2012-07-26 | 2015-06-03 | 余姚市舒春机械有限公司 | Oil sprayer assembly of long-needle marine diesel engine |
| CN103670859B (en) * | 2012-09-12 | 2016-08-03 | 北京亚新科天纬油泵油嘴股份有限公司 | The jet blower of ejector |
| CN104265533B (en) * | 2014-07-31 | 2016-08-24 | 中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所 | A kind of common-rail injector |
| CN106321315A (en) * | 2016-11-24 | 2017-01-11 | 余姚市舒春机械有限公司 | Marine high-power diesel engine injection device |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2030445A1 (en) * | 1970-06-20 | 1972-01-27 | Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg | Injector |
| DE2127460C3 (en) * | 1971-06-03 | 1973-11-22 | Maschinenfabrik Augsburg-Nuernberg Ag, 8900 Augsburg | Rotationally symmetrical fuel injector |
| US4509691A (en) * | 1982-07-15 | 1985-04-09 | Lucas Industries Public Limited Company | Fuel injection nozzles |
| DK155757C (en) * | 1985-08-01 | 1989-09-25 | Man B & W Diesel As | FUEL INJECTOR FOR A GAS FUEL ENGINE |
| DK167502B1 (en) * | 1991-10-04 | 1993-11-08 | Man B & W Diesel Gmbh | FUEL ENGINE FOR COMBUSTION ENGINES |
| DK171975B1 (en) * | 1994-02-07 | 1997-09-01 | Man B & W Diesel Gmbh | Fuel injector for a large two-stroke internal combustion engine |
-
1996
- 1996-06-20 DK DK199600682A patent/DK174075B1/en not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-06-18 JP JP50212498A patent/JP3301616B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-18 ES ES97925918T patent/ES2176745T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-18 KR KR10-1998-0710388A patent/KR100427569B1/en not_active IP Right Cessation
- 1997-06-18 PL PL97330812A patent/PL183912B1/en not_active IP Right Cessation
- 1997-06-18 DE DE69712201T patent/DE69712201T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-18 WO PCT/DK1997/000263 patent/WO1997048901A1/en active IP Right Grant
- 1997-06-18 CN CN97195659A patent/CN1074089C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-18 RU RU99101067/06A patent/RU2177560C2/en not_active IP Right Cessation
- 1997-06-18 UA UA98126512A patent/UA41479C2/en unknown
- 1997-06-18 EP EP97925918A patent/EP0906508B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-12-21 NO NO19986015A patent/NO322670B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000505172A (en) | 2000-04-25 |
| PL183912B1 (en) | 2002-08-30 |
| NO322670B1 (en) | 2006-11-20 |
| EP0906508B1 (en) | 2002-04-24 |
| NO986015L (en) | 1998-12-21 |
| KR100427569B1 (en) | 2004-07-31 |
| PL330812A1 (en) | 1999-06-07 |
| DK68296A (en) | 1997-12-21 |
| NO986015D0 (en) | 1998-12-21 |
| WO1997048901A1 (en) | 1997-12-24 |
| JP3301616B2 (en) | 2002-07-15 |
| CN1222221A (en) | 1999-07-07 |
| CN1074089C (en) | 2001-10-31 |
| KR20000016779A (en) | 2000-03-25 |
| DE69712201D1 (en) | 2002-05-29 |
| UA41479C2 (en) | 2001-09-17 |
| ES2176745T3 (en) | 2002-12-01 |
| RU2177560C2 (en) | 2001-12-27 |
| EP0906508A1 (en) | 1999-04-07 |
| DE69712201T2 (en) | 2002-10-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK174075B1 (en) | Fuel injector for an internal combustion engine | |
| US20070170286A1 (en) | Injector for injecting fuel into combustion chambers of internal combustion engines, in particular a piezoelectric-actuator-controlled common rail injector | |
| JP2007500312A (en) | Pump assembly | |
| US4612905A (en) | Fuel injection apparatus | |
| EP0967386A2 (en) | Fuel injector | |
| EP0744007B1 (en) | A fuel injector for a large two-stroke internal combustion engine | |
| US4036192A (en) | Engine fuel injection system | |
| JP2003510517A (en) | Valve to control liquid | |
| JPH02221672A (en) | Fuel injection device | |
| US20060033062A1 (en) | Valve for controlling fluids | |
| DK143043B (en) | INJECTION VALVE FOR STAMP COMBUSTION ENGINES | |
| US6305359B1 (en) | Fuel injection valve for internal combustion engines | |
| CN116997710A (en) | Injector for blowing gas into a combustion chamber or into an intake pipe of a motor vehicle | |
| US6216964B1 (en) | Fuel injector | |
| GB2051229A (en) | Fuel Injection Device for an Internal Combustion Engine | |
| DK155099B (en) | COMBINED FUEL PUMP AND INJECTOR FOR COMBUSTION ENGINE | |
| US20020104901A1 (en) | Fuel injection valve for internal combustion engines | |
| JPH09195892A (en) | Fuel injection nozzle | |
| EP0821154B1 (en) | Fuel pumping apparatus | |
| US20050089426A1 (en) | Injection nozzle | |
| US7044109B2 (en) | Internal combustion engine fuel injector | |
| KR930000211Y1 (en) | Multi-fuel injection device | |
| GB2083861A (en) | Fuel injector for I.C. engines | |
| KR930010662B1 (en) | Fuel injector | |
| JP4069767B2 (en) | Fuel injection nozzle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUP | Patent expired |
Expiry date: 20160620 |