DE2358962A1

DE2358962A1 - Kraftstoffeinspritzduese mit selbstreinigendem filter

Info

Publication number: DE2358962A1
Application number: DE2358962A
Authority: DE
Inventors: Charles Wade Davis; Vernon Davis Roosa
Original assignee: Stanadyne LLC
Current assignee: Stanadyne LLC
Priority date: 1972-11-29
Filing date: 1973-11-27
Publication date: 1974-05-30
Also published as: FR2208058B1; FR2208058A1; AR197741A1; GB1398949A; BR7309352D0; SE395937B; JPS4982816A; IN139013B; JPS5612702B2; CA996432A; AU6283073A; ES420803A1; US3829014A

Description

PATENTANWALT

. BERND BECKER

' 6 5 3 O B I N G E N 1 7

·.-■-■_■ - - Hauplslf, )0 Tel. 06T 21/15511

Vernon Davis Roosa stanadyne, Inc. 2358962

184 Wood Pond Road 92 Deerfield Road

West Hartford, Connecticut Windsor, Connecticut

Vereinigte Staaten von Amerika vereinigte Staaten von Amerika

Kraftstoffeinspritzdüse mit selbstreinjgendem Filter,

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen.

Bekannte Kraftstoffeinspritzdüsen haben einen Plunger oder ein Ventil, welches von seinem Sitz durch den Druck des Kraftstoffes abgehoben , der der Kraftstoffeinspritzdüse von einer zugeordneten Hochdruckpumpe in dosierten Mengen und in gesteuertem Zusammenhang mit dem zugeordneten Motor zugeführt wird.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin eine verbesserte Kraftstoffeinspritzdüse mit einem inneren Filter zu schaffen wobei dieser Filter im wesentlichen selbstreinigend sein soll.

Hierzu ist entsprechend der Erfindung die Kraftstoffeinspritzdüse mit Mittel zur Zerreibung von festen* Teilchen versehen, die in dem der.Kraftstoffeinspritzdüse zügeführten Kraftstoff enthalten sind.

Ein AusführungsToeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beschrieben, es zeigen:

Figur 1 eine teilweise Schnittansicht der Kraftstoffeinspritzdüse " nach der vorliegenden Erfindung.

Figur 2 eine vergrösserte, teilweise Schnittansicht der Ventilfüh-

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rung der Kraftstoffeinspritzdüse nach Figur 1.

Die in den Zeichnungen dargestellte Kraftstoffeinspritzdüse , auf welche sich die Erfindung bezieht umfasst ein längliches, rohrförmiges Gehäuse 10 mit einer Spitze 12, welche an einem Ende des Gehäuses befestigt ist. Das rohrförmige Gehäuse 10 hat desweiteren eine mittlere LStngsbohrung, welche sich entlang seiner ganzen Länge zur Bildung einer Ventilkammer 14 erstreckt, innerhalb der Ventilkammer 14 ist ein stangenförmiger Plunger oder ein stangenförmiges Ventil 16 mit einer K^gelspitze 18 angeordnet, welche mit einem Ventilsitz 20 zusammenarbeitet um das Einspritzen von Kraftstoff aus der Ventilkammer 14 durch die Bohrungen 22 zu steuern. Eine ringförmige Ventilführung, welche im wesentlichen mit 24 bezeichnet ist, liegt in der Bohrung des rohrförmigen Gehäuses 10 an einer Seite der Vent ilka miner 14 zur gleitenden Lagerung und Ausrichtung des Ventiles 16 inbezug zu dem Ventilsitz 20 für eine schnelle Hin- und Herbewegung unter dem Einfluss des Kraftstoffdruckes in der Bohrung 14, welcher gegen die Kraft der Feder 26 drückt. Die Kraftstoffeinspritzdüse ist mit einem Kraftstoffeinlass 28 versehen, welcher mit der Ventilkammer 14 in Verbindung ist um von einer Hochdruckkraftstoffpumpe (nicht dargestellt) dosierte Mengen Hochdruckkraftstoff in die Bohrung 24 zu leiten.

Wie in Figur 1 dargestellt ist, berührt das eine Ende des Ventiles 16 einen Federsitz 3O an dem ebenfalls die Druckfeder 26 anliegt. Das andere Ende der Druckfeder 26 ist in ähnlicher Weist mit einem Federsitz 32 versehen damit die Feder eine Axialkraft auf das Ventil 16 ausüben kann. Eine Verlängerung 42 des Federsitzes 32 begrenzt das Abheben des Ventiles 16 vom Ventilsitz 2O.

In einer üblichen Kraftstoffeinspritzdüse , auf welche sich diese Erfindung bezieht beträgt der zum Oeffnen des V^ntiles gegen die Kraft der Feder 26 in der Ventilkammer 14 erforderliche hydraulische

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Druck etwa 140 - 210 kg/cm . Es ist selbstverständlich, , dass die Abdichtung zwischen der Ventilspitze 18 und dem Ventilsitz 20 diesen Drücke ohne Lecken wieder stehen muss und es ist wesentlich, dass diese Flachen während dem Betrieb nicht beschädigt werden. Während dem Betrieb kann es vorkommen, dass, die Bohrungen 22 durch Fests to ff partikel, welche in dem Kraftstoff mitgeführt werden,. oder durch

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andere Oberreste wie z.B. Bronze-, Aluminium- oder Stahlspane verstopft -werden, welche nach der Herstellung oder einer Reparatur in den Kraftstoffleitungen oder anderen Teilen der Kraftstoffanlage zurückbleiben. Durch eine solche Verstopfung können zusätzlich zu einem schlechten Betrieb der Kraftstoffeinspritzdüse übermSssige Belastungen an der zugeordneten Hochdruckpumpe auftreten, welchen der Kraftstoffeinspritzdüse den Kraftstoff in dosierten Mengen zuführt.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist die Kraftstoffeinspritzdüse mit Mittel versehen, welche ein Klemmen der Einspritzdüse oder eine Beschädigung der Ventilspitze oder des Ventilsitzes durch mit dem Brennstoff in die Einspritzdüse zugeführte Überbleibsel oder Fremdtelichen verhindern.

Wie in der Zeichnung dargestellt ist, erstreckt sich eine einstükkig mit der Ventilführung 24 ausgebildete Hülse 58 in die Ventilkammer 14. . .

Die Hülse 58 umgibt das Ventil 16 in Abstand von demselben und liegt zwischen dem Kraftstoffeinlass 28 und der Ventilkammer 14. Das Sussere der Hülse 58 bildet mit der die Hülse umgebenden Bohrung 60 einen Ringraum 66, der eine freie Kraftstoffströmung gestattet. Eine ringförmige Schulter 62 bildet mit der Bohrung 60 einen engen Ringspalt 64, welcher mit der Ventilkammer 14 in Verbindung ist. Der Ringspalt ist inbezug zum Durchmesser der Bohrungen 22 derart bemessen, damit alle Fremdteilchen, welche durch den Ringspalt 64 hindurchtreten können ohne Behinderung die Bohrungen 22 ve.rlassen können. Dementsprechend verhindert der

14 Spalt 64, dass Fremdteilchen in die Ventilkammer/ge langen können, welche die Bohrungen 22 verstopfen könnten. Es wurde gefunden, dass die radiale Abmessung des Ringspaltes 64 etwa 50%ader weniger des Durchmessers einer Bohrung 22 betragen soll. Falls z.B. der Durchmesser einer Bohrung 22 254^u, betragt, so betragt die radiale Abmessung des Spaltes 64 vorzugsweise 50,8 bis maximal 127 /i . Da die KonzentrizitSt der Hülse 58 und der Bohrung 60 zur Festlegung der maximalen und minimale^ Abmessung" äes Spaltes 64 Wesentlich ist, ist entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung eine

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Führung 70 vorgesehen, welche das Ende der Bohrung 60 mit einem genauen Passitz berührt um die Hülse 58 konzentrisch in der Bohrung 60 anzuordnen und um eine im wesentlichen gleichförmige Abmessung des Spaltes 64 zu erreichen.

Durch eine Ansammlung von Metalspa"nen oder anderen Überbleibsel in der Ringkammer 66 könnte der Spalt 64 verstopft werden, so dass ein höherer Druck am Einlass 28 entstehen würde, was die gleiche Wirkung als eine Verstopfung der Bohrungen 22 zur Folge hStte. Entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung sind deshalb Mittel vorgesehen, zur Zerreibung von Spänen oder anderen Überbleibsel, welche im Kraftstoff mitgeführt v/erden bis deren Grosse soweit verringert ist, dass sie frei durch dsn Spalt 64 hindrurchtreten können. Der Spalt 64 dient als Durchflussbegrenzer des Kraftstoffes von dem Einlass zu der Ventilkammer 14. Infolgedessen wird die Geschwindigkeit der Kraftstoffströmung am Einlass des Spaltes 64 wo die Spa*ne oder die Überbleibsel liegen erhöht, so dass das Aufschlagen der Fremdteilchen gegen die Schulter 62 , welche aus gehärtetem Stahl besteht verstärkt wird, und somit während dem wiederholten Zuführen der dosierten Kraftstoffmengen von der Hochdruckpumpe zu der Kraftstoffeinspritzdüse allmählich abgerieben werden, so dass der durch die Hülse 58 gebildete Filter selbstreinigend ist.

Um,die Kapazität des durch die Hülse 58 gebildeten Filters zu erhöhen ist entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein zweiter Schulterfilter an der Hülse 58 ausgebildet. Wie in Figur 2 dargestellt ist, ist eine zweite ringförmige Schulter 62 in der Na*he der Ringkammer 66 ausgebildet und diese Schulter 72 bildet mit der wand der Bohrung 60 einen ähnlichen Ringspalt als die Ringschulter 62 um somit zwei parallele Strömungswege für den Kraftstoff vom Einlass 21 in die Ventilkammer 14 zu schaffen. Der zweite Strömungsweg ist über einen Riagraum 74 und Oeffnungen 76 mit der Ventilkammer 14 verbunden.

Aus der obigen Beschreibung ist zu erkennen, dass die vorliegende Erfindung eine Kraftstoffeinspritzdüse mit einem neuen selbstreinigendem inneren Filter schafft ohne dass dadurch der Betrieb der Kraftstoffeinspritzdüse gestört wird.

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Claims

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PA T'ENTANS PRUECHE .

Tl.yKraftstoffeinspritzdüse mit einem eine Ventilkammer aufweisenden rohrförmigen GehSuse, in der ein durch den Kraftstoffdruck zu betätigendes ventil angeordnet ist, welches in einer Ventilführung gelagert ist und wobei eine Feder das ventil gegen einen Ventilsitz mit einer Auslassöffnung dra*ngt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilführung (24) mit einer im wesentlichen zylindrischen Hülse (58) versehen ist, welche in die Ventilkammer (14) ragt, wobei die Hülse in dem Strömungsweg des Kraftstoffes von dem Einlass (28) der Einspritzdüse zu der Ventilkammer (14) angeordnet ist und mit dem inneren Umfang (60) des rohrförmigen Gehäuses (10)einen verengten Spalt (64) bildet, welcher den Einlass (28) mit der Ventilkammer (14) verbindet, und wobei die Breite des Spaltes (64) geringer ist als der Durchmesser der Auslassöffnung (22).
2. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Spaltes (64) 50% oder weniger des Durchmessers der Auslassöffnung (22) betra'gt.
3. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilführung (24) mit einem Sitz (70) versehen ist, der genau an die innenwand (60) des rohrförmigen Gehäuses (10) angepasst ist¹ um die Hülse (58) in der Ventilkammer (14) zu zentrieren.
4. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Susseren Umfang der Hülse (58) zwei in Abstand voneinander angeordnete ringförmige Rippen (62,72) vorgesehen sind, zwischen welchen ein Ringraum (66) zur Aufnahme der Kraftstoffströmung ausgebildet ist und wobei die ringförmigen Rippen (62,72) mit der inneren Oberfläche (60)' des rohrförmigen Gehäuses(10) zusammenwirken um parallele verengte Spalte (64) zwischen dem Ringraum (66) und der Ventilkammer (14) zu bilden.
5. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (62,72) vorgesehen sind um mitgeführte Fremdteilchen an der Einlassöffnung des Spaltes (64) zurückzuhalten wo sie der maximalen Geschwindigkeit der Kraftstoffströmung von dem Einlass (28) zu der Ventilkammer (14) ausgesetzt sind

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damit möglichst grosse KrSfte auf die Fremdteilchen zur Zerreibung derselben wirken, so dass der durch die Hülse (58) ausgebildete Filter selbstreinigend ist.

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