DD134976B1

DD134976B1 - Einspritzduese fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DD134976B1
Application number: DD20422278A
Authority: DD
Inventors: Helmut Nehrig; Christian Olbrich
Original assignee: Helmut Nehrig; Christian Olbrich
Priority date: 1978-03-16
Filing date: 1978-03-16
Publication date: 1980-12-24
Also published as: DD134976A1; GB2016592B; GB2016592A; FR2420038A1; DE2845639A1

Description

-Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine offene Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem Gehäuse mit zylinderförmigem Einsatzstück, das mit Kanälen für das Durchströmen des Kraftstoffes zur Düsenbohrung versehen ist und einem Rückschlagventil.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei Einspritzbrennkraftmaschinen besteht die Forderung, daß der Kraftstoff bei "Vergrößerung der Einspritzmenge auf einen größeren Raum verteilt werden soll, daß jedoch zur Zündeinleitung, insbesondere bei Fremdzündung, am Zündorgan eine möglichst gleichbleibende Menge Kraftstoff vorhanden ist. Nach DT-PS 926 050 ist es bekannt, derartige Effekte durch Mehrstrahldüsen zu erzielen, wobei z.B. abhängig von der Einspritzmenge die Öffnungsquerschnitte bzw. die Zahl der öffnenden Bohrungen variieren.

Weiterhin ist es bekannt, durch Einspritzung in üTebenkammern von Brennräumen und zusätzliche separate Gemisch-

bildung im Hauptbrennraum die Gemischaufteilung mengenabhängig zu steuern.

Des v/eiteren ist nach DT-PS 544 500 bekannt, ein Gehäuse mit zylinderförmigem Einsatzstück und Rückschlagventil zur Kraftstoffzerstäubung im Druckvergaser anzuwenden.

Schließlich ist nach DL-PS 24 16? bekannt, ein derart gestaltetes Ventil als Direkteinspritzdüse einzusetzen, wobei mehrere Rückschlagventile hinterexnandergeschaltet sind und anstelle des Einsatzkörpers radiale Einlaufkanäle zur Düsenbohrung vorhanden sind.

Während Mehrstrahldusen zumeist kompliziert gestaltete und zu fertigende Düsennadeln erfordern, ergibt sich bei der separaten Nebenkammereinspritzung eine beträchtliche Aufwandsvergrößerung durch die Notwendigkeit eines zweiten Geraischbildners. Die Zerstäoibungseinrichtungen nach DT-PS 544 500 und DL-PS 24 16? erzeugen mengenunabhängige zylindrische bzw. symmetrisch kegelige Strahlformen und unterscheiden sich von Kegelventildüsen nur durch den einfacheren Aufbau.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, mit möglichst einfachen Mitteln der im Zylinder zu erzeugenden Gemischbildung eine sichere Entzündung des Gemisches bei jedem Arbeitsspiel sowohl bei sehr kleinen als auch bei großen Einspritzmengen im Volllastbetrieb zu gewährleisten. Am Zündort soll immer eine Menge gut zündfähigen Gemisches vorhanden sein und zunehmend größere Einspritzmengen sollen zunehmend besser auf den gesamten vorhandenen Raum verteilt werden, vor allem bei fehlender oder unzureichender Bewegung der Luft im Zylinder.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Düsenbohrung nach der Austrittsseite hin eine vorzugsweise stetige lineare oder gekrümmte Ausnehmung aufweist, so daß der Düsenbohrungsaustritt unsymmetrisch ausgebildet ist. Die Ausnehmung verläuft nach außen stetig tiefer werdend und weist einen abgerundeten oder eckigen Ausnehmungsgrund auf, wobei die Ausnehmungsbreite kleiner als der Düsenbohrungsdurchmesser vorzugsweise 2/3 des Düsenboiirungsäurclmessers beträgt und die Ausnehmungstiefe am Düsenbohrungsaustritt größer als der Düsenbohrungsdurchmesser vorzugsweise 1 ¹/2 fach ist. Es ist auch möglich, daß die Form der Ausnehmung aus einer zur Düsenlängsachse geneigten zweiten Düsenbohrung besteht, die die Düsenbohrung am Düsenbohrungseintritt schneidet, wobei die zweite Düsenbohrung in ihrem Durchmesser sowohl kleiner gleich als auch größer als der'Düsenbohrungsdurchmesser sein kann. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die Ausnehmung am Düsenbohrungsaustritt eine ovale Form aufweist. Bei einer anderen Ausführungsform wird die Ausnehmungsbreite zum Düsenbohrungsaustritt hin größer, wobei die dreiseitige Erweiterung die Form von vorzugsweise eines symmetrischen oder unsymmetrischen Halbkegels oder einer gleichseitigen oder ungleichseitigen Halbpyramide aufweist. Eine weitere Ausführung sieht vor, daß die zusätzliche zweite Düsenbohrung am Düsenbohrungsaustritt nicht mit der Düsenbohrung korrespondiert und vor dem Schnittpunkt beider Düsenbohrungen ein zylindrischer Eintrittsraum vorgesehen ist, der mindestens den 3fachen Düsenbohrungsdurchmesser aufweist, wobei die Dusenbohrung vorzugsweise in Zylindernähe eintritt und die zweite Düsenbohrung geneigt in Zylindermitte einmündet.

Der Erfindungsgegenstand läßt sich sowohl bei unterschiedlichen Kraftstoffen als auch unterschiedlichen Arbeitsverfahren anwenden. Durch die bessere konstruktive

Gestaltung des Düsenbohrungsaustrittes v/ird die Strahlform abhängig von der Einspritzmenge beeinflußt. Somit wird ein sicheres Entzünden und ein gutes Durchbrennen und folglich eine gute Ausnutzung des Kraftstoffes erreicht mit den Vorteilen geringeren Kraftstoffverbrauches und verringerter Schadstoffemission im Abgas.

Ausführungsbeispiel der Erfindung

An einem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung nachstehend erläutert werden. In der Zeichnung zeigen: Pig. 1 einen Schnitt durch eine Einspritzdüse, Pig. 2-5 einige vergrößerte Ausführungen von Düsenbohrungen mit den Pormen der Ausnehmung.

Die Einspritzdüse besteht aus einem längs durchflossenen Hohlraum 2, der durch einen Düsenkörper 1 gebildet v/ird. Der Kraftstoff gelangt über eine Druckleitung 4 bis zum Ventil 3 innerhalb des Düsenkörpers 1. Das Ventil 3 wird durch eine Feder 5 in seinem Sitz am durckleitungsseitigen Ende gehalten und öffnet erst nach Überwindung eines zu definierenden Öffnungsdruckes. Der Kraftstoff gelangt somit in den Hohlraum 2 und füllt diesen an. Die Peder stützt sich auf einem, in den Hohlraum 2 eingepaßten zylindrischen Einsatzkörper 6 ab, der mit Spiralnuten 7 versehen ist. Der zylindrische Einsatzkörper 6 kann vorzugsweise auf der dem Hohlraum 2 abgewandten Seite mit einem Kegel versehen sein, der in den Einlaufkegel 8.des Zwischenkörpers 1 mit geringem Abstand paßt. An der Spitze des Einlaufkegels 8 befindet sich der Düsenbohrungseintritt 10. Die Düsenbohrung 9 v/eist zum Düsenbohrungsaustritt 11 eine stetige linear oder stetig gekrümmt erweiterte Ausnehmung 12 auf.

Pig, 2 zeigt eine Düsenbohrung 9 mit linearer Ausnehmung' 12, deren Ausnehmungsgrund abgerundet oder eckig ist. Bei diesen Ausführungsformen ist es auch möglich, die Breite der Ausnehmung 12 zum Düsenbohrungsaustritt hin größer werden zu lassen, so daß sich die Form eines symmetrischen oder unsymmetrischen Halbkegels bzw. einer gleichseitigen oder ungleichseitigen Halbpyramide ergibt. Nach Pig. 3 ist außer der Düsenbohrung 9 eine zweite Düsenbohrung 13 vorgesehen, welche die Düsenbohrung 9 vorzugsweise am Düsenbohrungseintritt 10 schneidet. Pig. 4 zeigt eine Ausführung, bei der der Düsenbohrungsaustritt 11 eine ovale Porm einnimmt. Schließlich ist in Pig. 5 aufgezeigt, daß die zusätzliche zweite Düsenbohrung 13 nicht mit der Düsenbohrung 9 korrespondiert und vor dem Schnittpunkt beider Düsenbohrungen 9; 13 ein zylindrischer Eintrittsraum 14 vorgesehen ist, wobei die Düsenbohrung 9 vorzugsweise in Wandnähe des Eintrittsraumes 14 eintritt und die Düsenbohrung 13 vorzugsweise in der Düsenlängsachse eintritt und geneigt ist.

Die offene Einspritzdüse ist in ihrem Düsenkörper 1 ein längs durchflossener Hohlraum 2, Der zur Druckleitung 4 hin in bekannter Weise durch ein federbelastendes Ventil 3 abgeschlossen wird. Der Kraftstoff hebt bei Druckaufbau von der Einspritzanlage das Ventil 3 nach Überwindung des gewünschten Öffnungsdruckes aus seinem Sitz und dringt in den Hohlraum 2. An diesen schließt sich der zylindrische Einsatzkörper β mit den Spiralnuten 7 am Außenumfang an, über die der Kraftstoff fließt, wobei sie eine Drosselwirkung ausüben und den aus dem Einsatzkörper 6 austretenden Kraftstoffsäulen einen Drall verleihen. Die Kraftstoffsäulen vereinigen sich in dem Einlauficegel 8 zur Düsenbohrung 9 hin. Die

zur Zerstäubung notwendige Austrittsgeschwindigkeit des Kraftstoffes ergibt sich dann, wenn der Hohlraum der Einspritzdüse zwischen Ventil 3 und Düsenbohrung mit Kraftstoff angefüllt ist. Der Kraftstoff tritt in die Düsenbohrung 9 ein und dringt in erster Linie axial hindurch, so daß sich in Erweiterung der Düsenlängsachse stets eine Kraftstoffanreicherung im Brennraum ergibt. Je größer die Einspritzmenge wird, desto stärker legt sich der durch die Düsenbohrung 9 durchdringende Kraftstoff in der Ausnehmung 12 an, insbesondere unterstützt durch die Pliehkraftwxrkung des dem Kraftstoff verliehenen Dralls, so daß eine Aufweitung des Strahles in dieser Richtung erfolgt und die Kraftstoff anreicherung zweckmäßigerweise einen größeren Raum erfaßt.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Offene Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem Gehäuse mit zylinderförmigem Einsatzstück, das mit Kanälen für das Durchströmen des Kraftstoffes zur Düsenbohrung versehen ist und einem Rückschlagventil, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenbohrung (9) nach der Austrittsseite hin eine vorzugsweise stetige lineare oder gekrümmte Ausnehmung (12) aufweist, so daß der Düsenbohrungsaustritt (11) unsymmetrisch ausgebildet ist.
2. Offene Einspritzdüse nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (12) nach außen stetig tiefer verläuft und einen abgerundeten oder eckigen Ausnehmungsgrund aufweist, wobei die Ausnehmungsbreite kleiner als der Düsenbohrungsdurchmesser vorzugsweise 2/3 des Düsenbohrungsdurchmessers beträgt und die Ausnehmungstiefe am Düsenbohrungsaustritt (11) größer als der Düsenbohrungsdurchmesser ist.
3. Offene Einspritzdüse nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Ausnehmung (12) aus einer zur Düsenlängsachse geneigten zweiten Düsenbohrung (13) besteht, die die Düsenbohrung (9) am Düsenbohrungseintritt (10) schneidet, wobei die zweite Düsenbohrung (13) in ihrem Durchmesser sowohl kleiner, gleich als auch größer als der Düsenbohrungsdurchmesser ist.
4. Offene Einspritzdüse nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung 12) am Düsenbohrungsaustritt (11) eine ovale Form aufweist.

Offene Einspritzdüse nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungstreite zum Düsenbohrungsaustritt (11) hin größer wird, wobei die dreiseitige Erweiterung der Ausnehmung (12) die Form Vorzugsweise eines symmetrischen oder unsymmetrischen Halbkegels oder einer gleichseitigen oder ungleichseitigen Halbpyramide aufweist.

Offene Einspritzdüse nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche zweite Düsenbohrung (13) am Düsenbohrungsaustritt (11) nicht mit der Düsenbohrung (9) korrespondiert und vor dem Schnittpunkt beider Düsenbohrungen (9); (13) ein zylindrischer Eintrittsraum (14) vorgesehen ist, der mindestens den 3fachen Düsenbohrungsdurchmesser aufweist, wobei die Düsenbohrung (9) vorzugsweise in Zylinderwandnähe eintritt und die zweite Düsenbohrung (13) geneigt in Zylindermitte einmündet.

Hierzu eine Seite Zeichnungen.