CH623892A5

CH623892A5 -

Info

Publication number: CH623892A5
Application number: CH1310177A
Authority: CH
Inventors: Eckart Dr Ing Mueller
Original assignee: Maschf Augsburg Nuernberg Ag
Priority date: 1976-12-24
Filing date: 1977-10-27
Publication date: 1981-06-30
Also published as: HU175499B; FR2375451B1; TR19939A; IT1088390B; ATA929577A; GB1552547A; DD133836A1; FR2375451A1; RO75483A; SE429992B; DE2658783A1; AT357379B; US4313407A; JPS5382907A; SE7714697L; DE2658783C2

Description

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Luftverdichtende, direkt einspritzende Brennkraftmaschine, welche im Kolbenboden oder Zylinderkopf einen rotationskörperförmigen Brennraum aufweist, in dem eine um die Brennraumlängsachse rotierende Luftbewegung herrscht und bei der ein Teil des eingespritzten flüssigen Kraftstoffes als dünner Film auf die Brennraumwand aufgetragen, dort verdampft, mit der rotierenden Luft vermischt und verbrannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kraftstoffeinspritzung eine eine schlitzförmige Austrittsöffnung (6) aufweisende Einspritzdüse vorgesehen ist, dass die Lage dieser Austrittsöffnung (6) derart ist, dass der austretende Kraftstoffstrahl über seine gesamte Breite gesehen nahezu zur gleichen Zeit auf die Brennraumwand auftrifft und sich dort als breitflächiger Film ausbreitet.

2. Luftverdichtende, direkt einspritzende Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schlitzförmige Austrittsöffnung (6) durchgehend gleiche Breite aufweist.

3. Luftverdichtende, direkt einspritzende Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schlitzförmige Austrittsöffnung (6) von der Innenwand zur Aussenwand des Düsenkörpers (1) hin sich in ihrer Breite konisch erweiternd ausgebildet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine luftverdichtende, direkt einspritzende Brennkraftmaschine, welche im Kolbenboden oder Zylinderkopf einen rotationskörperförmigen Brennraum aufweist, in dem eine um die Brennraumlängsachse rotierende Luftbewegung herrscht und bei der ein Teil des eingespritzten flüssigen Kraftstoffes als dünner Film auf die Brennraumwand aufgetragen, dort verdampft, mit der rotierenden Luft vermischt und verbrannt wird.

Brennkraftmaschinen, die nach dem vorbeschriebenen Gemischbildungs- und Verbrennungsverfahren arbeiten, sind bereits hinreichend bekannt (DE-PS 865 683). So sehr sich dieses Verfahren auch bewährt und in der Praxis eingeführt hat, so haftet ihm dennoch der Nachteil an, dass die Gemischbildung im unteren Lastbereich, bei Leerlauf und insbesondere beim Starten durch die zu wenig warme Brennraumwand nicht schnell genug vor sich geht. Die Folge davon ist eine unvollständige Verbrennung und damit Verschlechterung der Abgasqualität.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurden schon eine Reihe von Massnahmen vorgeschlagen. So lehrt beispielsweise die DE-PS 1 526 324, die Kraftstoff-Wandauftragung in den genannten Betriebsbereichen in Abhängigkeit von der Brenn-raumwandtemperatur oder der Abgastemperatur durch Änderung der Lage der Einspritzstrahlen und/oder der Zerstäubungsfeinheiten zu verringern, um eine grössere unmittelbare Kraftstoff-Luftvermischung zu erreichen. Obwohl nähere Angaben über eine entsprechende Vorrichtung fehlen, lässt sich mit Sicherheit sagen, dass diese in jedem Falle kompliziert und damit teuer und störanfällig wäre.

Ferner wurde durch die DE-PS 1 252 168 eine Drehdüse vorgeschlagen, bei der der Spritzkanal im vorderen Teil eines Zapfens tangential verläuft und der Zapfen durch eine Versteileinrichtung in Abhängigkeit von der Motorbelastung verdrehbar ist. Auch diese Einrichtung ist kompliziert und störanfällig.

Nur um noch ein Beispiel zu nennen, wird die DE-PS 491 153 angezogen, nach der die Einspritzdüse eine zentrale Bohrung für die Leerlaufeinspritzung und mehrere, ringförmig angeordnete weitere Öffnungen aufweist, durch die bei Lastfahrt zusätzlich Kraftstoff eingespritzt wird. Die zusätzliche Öffnungen werden erst mit Kraftstoff beaufschlagt, wenn durch den steigenden Druck ein Ventil öffnet. Abgesehen davon, dass auch diese Düse nicht einfach in ihrem Aufbau ist, wäre sie für eine Kraftstoff-Wandauftragung zusätzlich unbrauchbar.

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, eine nach den eingangs beschriebenen Verfahren arbeitende Brennkraftmaschine mit einfachen Mitteln dahingehend zu verbessern, dass auch im unteren Lastbereich, im Leerlauf und beim Starten eine gute Gemischbildung, Verbrennung und damit bessere Abgasqualität erreicht wird.

Nach der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zur Kraftstoffeinspritzung eine schlitzförmige Austrittsöffnung aufweisende Einspritzdüse vorgesehen ist, dass die Lage dieser Austrittsöffnung derart ist, dass der austretende Kraftstoffstrahl über seine gesamte Breite gesehen nahezu zur gleichen Zeit auf die Brennraumwand auftrifft und sich dort als breitflächiger Film ausbreitet.

Durch diese Merkmale wird das angestrebte Ziel auf billigste Art und Weise voll erreicht und es sind keine beweglichen, störanfälligen Teile erforderlich. Die schlitzförmige Austrittsöffnung erzeugt einen Kraftstoffstrahl mit grosse Oberfläche, so dass insbesondere im unteren Lastbereich und im Leerlauf, wo die Einspritzgeschwindigkeit niedrig ist und mit der Einlochdüse sehr grosse Tropfen entstehen, eine schnellere Kraftstoffaufbereitung durch unmittelbare Kraftstoff-Luftvermi-schung erfolgt. Begünstigt wird dieser Vorgang wesentlich dadurch, dass sich durch den schmalen Austrittsschlitz nur kleine Kraftstofftröpfchen bilden können, die leicht aufbereitbar sind. Mit zunehmender Last erhöht sich die Einspritzgeschwindigkeit. Dies führt bei den kleinen Tropfen, die durch die Schlitzdüse entstehen, zu einer geringeren Zunahme des Tropfenzerfalles in der Verbrennungsluft als bei den grossen Kraftstofftropfen der Einlochdüse, so dass auch mit der Schlitzdüse im oberen Lastbereich eine ausgeprägte Kraftstoff-Wandanlagerung erreicht wird.

Einzelheiten der Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung von zwei in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen entnommen werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den unteren Teil einer Einspritzdüse nach der Erfindung,

Fig. 2 die Einspritzdüse nach Fig. 1 von unten gesehen,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den unteren Teil einer Einspritzdüse, bei der die Austrittsöffnung anders angeordnet und ausgebildet ist,

Fig. 4 die Einspritzdüse nach Fig. 3 von unten gesehen.

In Fig. 1 ist der Einspritzdüsenkörper mit 1 bezeichnet, in den eine Düsennadel 2 geführt und durch eine nicht dargestellte Feder dichtend auf einen Sitz 3 gedrückt wird. Unterhalb des Sitzes 3 bzw. der Düsennadelspitze 4 befindet sich im Einspritzdüsenkörper 1 ein Hohlraum 5, von dem aus in einem Winkel a zur Einspritzdüsenlängsachse x geneigt eine schlitzförmige Austrittsöffnung 6 mit durchgehend konstanter Breite für die Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum nach aussen führt.

Aus Fig. 2 ist zu ersehen, dass die Austrittsöffnung 6 von der Einspritzdüsenlängsachse x aus radial nach aussen verläuft. Diese Anordnung ist durchaus nicht bindend und richtet sich volkommen nach der Form des Brennraumes und der Einbaulage der Einspritzdüse. So könnte die Austrittsöffnung durchaus auch schräg oder gar um 90° gedreht angebracht sein, wie das beispielsweise in den Fig. 3 und 4 der Fall ist. Aus diesen Figuren kann letztlich noch entnommen werden, dass sich die Austrittsöffnung 6 vom Hohlraum 5 zur Aussenwand des Düsenkörpers 1 hin in ihrer Breite konisch erweitert. Auch eine solche Ausgestaltung richtet sich nach der Form des Brennraumes und der Breite des gewünschten Kraftstoffilms.

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1 Blatt Zeichnungen