DE842875C

DE842875C - Einrichtung zum Regeln der in die Brennkammer eines Strahltriebwerks, einer Brennkraftturbine od. dgl. eingespritzten Kraftstoffmenge

Info

Publication number: DE842875C
Application number: DED3567D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl-Ing Dr Glamann
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1944-05-21
Filing date: 1944-05-21
Publication date: 1952-07-03

Description

Einrichtung zum Regeln der in die Brennkammer eines Strahltriebwerks, einer Brennkraftturbine od. dgl. eingespritzten Kraftstoffmenge Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Regeln der in die Brennkammer eines Strahltriebwerks, einer Brennkraftturbine oder einer ähnlichen Kraftmaschine eingespritzten Kraftstoffmenge. 13ei derartigen Maschinen wird eine sehr weitgehende Mengenregelung des eingespritzten Kraftstoffs ohne wesentliche Änderung des Einspritzdrucks, d. 1i. ohne Verschlechterung des Zerstäubungsgrades bei kleinen Einspritzmengen, gefordert. Die bisher für diesen Zweck vorgeschlagenen Einspritzvorrichtungen führen entweder infolge des Vorhandenseins beweglicher Teile an der Düse selbst zu baldigen Betriebsstörungen oder, sie genügen den obergenannten Forderungen nicht in ausreichendem Maße. Durch die Erfindung werden diese Nachteile beseitigt.
Die Erfindung besteht darin, daß der Düse bei allen Belastungsstufen eine für Vollastbetrieb ausreichende Grundmenge an Kraftstoff unter gleichbleibendem Druck zugeführt, der Druck innerhalb der Düse in Strömungs- und damit Zerstäubungsenergie umgesetzt und je nach der gewünschten Belastungsstufe eine mehr oder weniger große Kraftstoffmenge noch innerhalb der Düse oder unmittelbar vor, der Düsenmündung von der ,Grundmenge abgezweigt und auf die Saugseite der .Kraft stoffpurnpe -zurückgeführt wird. Die Umwandlung von Druck in Strömungsenergie kann beispielsweise in der Weise erfolgen, claß dem Kraftstoff innerhalb der Düse in an sich bekannter Weise cin prall erteilt wird. Bei einer Prallzerstäubungsdüse mit vor der Düsenmündung angeordneter 1'rallplatte erfolgt die Abzweigung der Regelmenge von der Grundmenge des Kraftstoffs zweckmäßig durch eine oder mehrere in der Prallplatte angeordnete Bohrungen.
In der Zeichnung sind zweiAusführungsbeispiele der 1,.rfindung im Längs- bzw. Querschnitt durch den vorderen Teil der Einspritzdüse dargestellt.
Bei der Ausführungsform nach Abb. i und 2 wird von der nicht mit dargestellten Einspritzpumpe während des Betriebes ständig eine gleichbleibende, für den Vollastbetrieb ausreichende Kraftstoffmenge unter gleichbleibendem Druck in'. den Ringraum 5 der Einspritzdüse gefördert. Von dort strömt der Kraftstoff durch der Spritzrichtung der Düse im spitzen Winkel entgegengerichtete, tangentiale Bohrungen 6 in den Innenraum 7 der Düse, wobei ihm ein starker Drall erteilt wird, so daß er in Form eines Kegelstrahls aus der Spritzbohrung 8 der Düse in den Brennraum austritt.
An von der Düse weiter entfernter, für die Artbringung der Regelorgane geeigneter Stelle ist ein hier nicht dargestelltes regelbares überströmveritil an sich bekannter Art angeordnet. welches mit dem Innenraum 7 der Düse durch eine Überströmleitung von großer lichter Weite verbunden ist. je nach der willkürlich einstellbaren Größe des Crlxrströmquerschnittes dieses .Ventils strömt ein mehr oder weniger großer Teil des in den Innenraum 7 gelangenden Kraftstoffs durch das Ventil und eine daran angeschlossene Leitung in den Saugraum der Einspritzpumpe bzw. in den Kraftstoffvorratshehälter zurück, und nur der Unterschied zwischen der durch die Bohrungen 6 eintretenden und der durch das Ventil überströmenden Kraftstoffmenge wird jeweils durch die Bohrung 8 in- die Brennkammer eingespritzt. Auf diese Weise wird, ohne daß an dem der hohen Brennraumtemperatur ausgesetzten vorderen Ende der Einspritzdüse irgendwelche bewegten Teile angeordnet sind, eine äußerst feine und weitgehende Regelung der eingespritzten Kraftstoffmenge erzielt, wobei die den eingespritzten Kraftstoffteilchen mitgeteilte Bewe= gungsenergie in Form der Drallbewegung und damit die Feinheit der Zerstäubung unabhängig von der aus der Bohrung 8 austretenden Kraftstoffmenge stets die gleiche bleibt.
Durch die rückwärts geneigte Anordnung der Bohrungen 6 wird einmal erreicht, daß der Kraftstolt eine Rückströmenergie bekommt. so daß der Strdmungswiderstand der tlberströmleitung und des l'l>erströmvetitils überwunden wird. Zweitens erhält man durch diese schräge Riickwärtsrichtung einen 7erstäubungskegel von großem öffnungs Winkel, wie er sonst bei Dralldüsen nicht erhalten werden kann.
Dieselben Vorteile wie weiter oben beschrieben werden auch durch die in Abb. 3 gezeigte Düsenausführung erreicht. Dort ist die Einspritzdüse als Prallzerstäuber ausgebildet, wodurch eine besonders feine Zerstäubung und ein sehr großer Öffnungswinkel des Kraftstoffstrahls (im vorliegenden Falle i8o°) erzielt werden kann. Der aus dein Spritzloch8 der Düsenmündungio frei auseretende Kraftstoffstrahl r i prallt auf eine quer vor der Düsenmündung atigeorInete ebene Platte 12 auf und breitet sich an dieser tellerförmig aus. Die dabei entstehende, nach außen hin immer dünner werdende Flüssigkeitshaut 13 zerreißt beim Fortschreiten nach außen schließlich unter dem Einfluß der Oberflächenspannung in eine Vielzahl sehr kleiner Teilchen von weitgehend gleicher Größenordnung.
Zur Regelung der in die Brennkammer eingespritzten Kraftstoffmenge sind in der Prallplatie 12 einzelne oder durch eine Ringnut an der Prallplattenoberfläche miteinander verbundene Abzapfbohrungen 14 angebracht, die durch einen Kanal i 5 mit einem in seiner Öffnungsweite willkürlich einstellbaren überströtnventil an sich bekannter Art verbunden sind, von dem aus die überströmende Kraftstoffmenge zur Saugseite der Einspritzpumpe bzw. zum Kraftstoffvorratsbehälter zurückfließt. Auch wenn der größte Teil des aus dem Spritzloch 8 austretenden Kraftstoffs durch die Bohrungen 14 wieder abgezapft wird, erfolgt der Aufprall der in die Brennkammer gelangenden Kraftstoffteilchen auf die Platte 12 trotzdem mit der gleichen Wucht wie im Vollastbetriel>, wo bei geschlossenem Überströmventil die gesamte aus dem Spritzloch 8 austretende Kraftstof"tmenge in die Brennkammer gelangt, so daß also bei allen Belastungsstufen der Brennkammer eine gleichmäßig feine Zerstäubung des Kraftstotfes erfolgt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zum Regeln der in die Brennkammer eines Strahltriebw=erks, einer Brennkraftturbine (>i. dgl. eingespritzten Kraftstoffmenge, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspritzdüse bei allen Belastungsstufen eine für Vollastbetrieb ausreichende Grundmenge an Kraftstofft unter gleichbleibendem Druck zugeführt, der Druck innerhalb der Düse in Strömungsenergie umgesetzt und je nach der gewünschten helastungssttife eine mehr oder weniger große Kraftstoffmenge noch innerhalb der Düse oder unmittelbar vor der Düsenmündung von der Grundmenge abgezweigt und auf die Saugseite der Kraftstoffpumpe zurückgeführt wird.
2. Einrichtung nach .Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung von Druck in Strömungsenergie in der Weise erfolgt, daß dem Kraftstoff innerhalb der Düse in an sich bekannter Weise ein Drall erteilt wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kraftstoff innerhalb der Düse ein entgegengesetzt zur Spritzrichtung der Düse fortschreitender Drall erteilt wird. Einrichtung nach Anspruch I an einer Prallzerstäuberdiise mit vor der Düsemnün-(lung angeordneter Prallplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzweigung der Regelmenge von der Grtlndmeiige des Kraftstoffs durch eine oder mehrere in der Prallplatte (12) angeordnete Bohrungen (r4) erfolgt. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 704 737-