SE459027B - Braensleinsprutningsventil foer en foerbraenningsmotor med luftkompression och braensleinsprutning - Google Patents

Description

¿59 027 Syftet med föreliggande uppfinning är att undanröja ovannämnda nackdelar och att utforma munstycket hos en insprut- ningsventil så, att nedströms ventilsätet garanteras ett för bränslet nära nog ostört insprutningsförlopp i förbränningsrum- met och samtidigt en in i förbränningsrummet náende förbättrad finfördelning uppnås i hela driftsområdet för förbränningsmotorn.

Till lösning av detta syfte tjänar enligt uppfinningen de i den kännetecknande delen till patentkravet 1 angivna sär- dragen.

Genom att öppningstvärsnittet för de uppströms från ventilsätet liggande spruthålen genom upplyftning av munstycks- nålen kan ändras kontinuerligt och anpassas till bränslegenom- matningen, ändrar insprutningsmunstycket sitt hydrauliska för- hållande grundläggande.

Det för finfördelningen avgörande trycket är additivt sammansatt av tryckamplituderna för den från insprutningspumpen kommande framströmmande vågen och den vid munstycket reflekte- rade tillbakaströmmande vågen. Munstycksnálen öppnar sig så mycket att det beskrivna summatrycket motsvarar munstyckets öppningstryck. Genom motsvarande val av munstycksöppningstryc- ket bestäms alltså vid utförandet enligt uppfinningen finför- delningskvaliteten, varvid den ankommande tryckvágen enbart be- stämmer genommatningen.

Därigenom att spruthâlen bildar vinkel med ventilkonens mantellinje, kan de från munstyckets nàlsäte utgående insprutníngs- strålarna icke kollidera vid den tänkta ventilkonspetsen och följaktligen fortsätta som en stràle i axíell riktning, vilket skulle kunna leda till en ogynnsam brânslefördelning i förbränningsrummet. Bränslestrålarna utbreder sig snarare para- plyliknande och inträder på detta vis i förbränningsrummet. Ge- nom den nedströms från spruthàlen anordnade kanalen, vilken ut- görs av en genomströmningskanal med stort tvärsnitt, når bräns- lestràlarna utan att hindras in i förbränningsrummet.

Av tillverkningstekniska skäl kan spruthálen vara ut- förda som spâr i ett på munstyckskroppens ventilkon orörligt liggande insatselement, som uppvisar en ovanförliggande cylind- risk del med tillförselkanaler, till vilka de 459 027 vid den nedanförliggande konformiga delen liggande spruthàlen ansluter.

För möjliggörande av ríktningsorienterade flöden och uppnående av en olikformig massafördelning för komplexa för- bränningsrumsformer, kan vid konformiga ventilsäten i munstycks- kroppen ventilkonens axel vara anordnad förskjuten gentemot ge- nomströmningskanalens axel och genomströmningskanalen utmynna vid den plant utformade munstycksänden.

För att icke bara kunna utöva ett inflytande på massa- fördelningen i de utträdande bränslestrålarna utan även på de- ras utträdesriktning, kan den förskjutet anordnade genomström- ningskanalen vid en munstyckskropp, vars osymmetriska munstycks- ände är utformad konformíg, utmynna vid den längre konytan hos denna munstycksände. Genomströmningskanalen kan emellertid även vara anordnad med sin axel lutande gentemot ventilkonaxeln, var- vid genomströmningskanalen mynnar vid den plant utformade mun- stycksänden.

I det fall det av utrymmesskäl är nödvändigt med ett lu- tande munstycksläge, kan genomströmníngskanalen vara anordnad så lutande, att den utmynnar vid konytan av den i form av en stympad kon utformade munstycksänden. Utträdande bränslestràlar avböjes i riktningshänseende följaktligen bakom ventilsätet.

Genom genomströmningskanalernas speciella lägesplace- ring och utformning erhålls en gynnsam anpassning av stràlrikt- ningen för de ur munstycket utträdande bränslestrálarna till de på olika sätt med avseende på formen utformade förbränningsrum- men.

Vid bestämda genomströmningskanaler följer bränslestrà- larna först kanalväggkonturen och utträder därefter under olika utträdesvinkel ur kanalen p g a den snedskuret slutande genom- strömningskanalen.

För uppnàende av sä stor stràlutträdesvinkel som möjligt utan hållfasthetsminskning hos munstycksspetsen har man sett till, att konturen av genomströmningskanalen förlöper rotations- hyperboliskt på sådant sätt, att utträdande bränslestràlar efter att ha lämnat nàlsätet icke har någon mer kontakt med kanal- väggen. Genomströmningskanalen kan emellertid även vara utfor- mad konisk. 459 027 Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig 1 visar ett längdsnitt ge- nom en bränsleinsprutningsventil, varvid i munstycksomrâdet visas en del av ínsatselementet utan den denna omgivande mun- styckskroppen, närmare bestämt särskilt spruthàlets läge, och fig 2-7 visar olika lägen och former av genomströmningskanalen.

Den i fig 1 visade bränsleinsprutningsventilen 1 för förbränningsmotorer med luftkompression och direktinsprutning består av en munstyckskropp 2, i vilken en munstycksnål 3 är styrd och förskjutbar i längdriktningen samt med sin nålspets 4 som konformig sätesyta ligger mot ett ventilsäte 5 som del av ventilkonen 6 i munstyckskroppen 2.

I det visade munstycksnàlläget är nedströms nàlspetsen 4 anordnad en kanal 7 som genomströmningskanal med ostrypt tvär- snitt som utmynnar i förbränningsmotorns förbränningsrum 8.

Munstycksnålen 3 begränsar en med en tillförselkanal 9 i förbindelse stående tryckkammare 10, i vilken ett insatsele- ment 11 är så anordnat, att dess övre cylindriska del 11a kan vara förbunden med munstyckskroppen 2 genom fastpressning,fast- skruvning eller liknande, och dess undre konformigt utformade del 11b över hela ytan ligger mot ventilkonen 6.

Insatselementet 11 är i den cylindriska delen 11a för- sedd med kanaler 12, till vilka de i den konformigt utformade delen 11b anordnade spåren 13 ansluter. Dessa spár bildar till- sammans med munstyckskroppsväggen i omrâdet för ventilkonen 6 spruthál 14, som när ända fram till munstycksnàlen 3 och sålun- da lígger uppströms ventilsätet 5. Spruthàlens 14 riktning är så vald, att de med ventilkonens 6 mantellinje bildar en vinkel (fig 1). Tvärsnittet av dessa spruthàl 14 är väsentligt mindre än tvärsnittet hos kanalerna 12 i den övre delen 11a.

I bränsleinsprutningsventilen 1 införs bränslet via tillförselkanalen 9, tryckkammaren 10, kanalerna 12 och sprut- hålen 14. Munstycksnálen 3 öppnas genom det pá dess ansats 15 verkande bränsletrycket, närmare bestämt så mycket, att det av den framströmmande vågen och den reflekterade tillbakaström- mande vågen resulterande summatrycket motsvarar munstyckets öpp- ningstryck. Därvid är de i fig 1 med "a" betecknade spruttvär-

Claims (8)

459 027 snítten såväl som en vid baksidan av munstycksnålen angripande fjäder 16 så avstämda till konstanttrycket i tryckkammaren, att spruthàlens 14 öppningstvärsnitt "b" vid utloppssidan ändras kontinuerligt genom munstycksnâlens lyftrörelse och bränslege~ nommatningen anpassas. De ur spruthålen 14 utträdande bränslesträlarna når p g a genomströmningskanalens 7 utformning ända in i förbrän- ningsrummet 8. I fig 1 är genomströmningskanalen 7 belägen koaxiellt till munstycksnålen 3, under det att i fig 2 och 3 genomström- ningskanalens 7 axel "x" är anordnad förskjuten i förhållande till ventilkonens 6 axel "y". Genomströmningskanalen 6 enligt fig 3 slutar dessutom nedströms snett skuren, eftersom munstycks- änden 18 är snett utförd. II I fig 4 är enbart genomströmningskanalens 7 axel "x lutande anordnad gentemot ventilkonens 6 axel "y". Genomström- ningskanalen 7 är även här utförd snett skuren vid utloppssidan. I fig 5 är genomströmningskanalens 7 axel "x" kraftigare lutad, varvid kanalen 7 mynnar vid konytan av det i form av en stym- pad kon utformade munstycket 17- I fig 6 förlöper genomströmningskanalens 7 kontur rota- tionshyperboliskt och i fig 7 är genomströmningskanalen 7 ut- formad koniskt på sådant sätt, att i bägge fallen utträdande bränslestràlar efter att ha lämnat ventilsätet 5 icke mer har någon kontakt med väggen. Eventuellt kan den koniska utformningen av genomströmningskanalen 7 även användas för utföringsexemplen enligt fig 2-5. P a t e n t k r a v

1. Bränsleinsprutningsventil för en förbränníngsmotor med luftkompression och bränsleinsprutning, vilkens i munstyckskrop- pen styrda munstycksnål lyfts mot kraften av en fjäder och mot bränsleströmníngsriktningen med sin konformiga sätesyta från ett av en ventilkon i ventilkroppen bildat ventilsäte och samtidigt med sin nålspets öppnar minst ett till förbränningsrummet hos förbränningsmotorn ledande spruthål, vars öppningstvärsnitt är 4š9 027 r styrbart i beroende av nâllyftrörelsen, k ä n n e t e c k n a d a v att spruthål (14) är anordnade i en uppströms ventil- sätet (5) liggande del av ventilkonen (6) och bildar en vin- kel med ventilkonens (6) mantellinje, och att en nedströms ven- tilkonen liggande kanal (7) är utförd som genomströmningskanal med stort tvärsnitt, genom vilket bränslet ostrypt när in i för- bränningsrummet (8).

2. Ventil enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v att insprutningshålen (14) är utförda som spår i ett sta- tionärt på munstyckskroppens ventilkon (6) liggande insatsele- ment (11), som uppvisar en övre cylindrisk del (11a) med till- förselkanaler (12), till vilka de respektive, i den undre kon- formigt utformade delen (11b) liggande insprutningshâlen (14) ansluter.

3. n a d Ventil enligt patentkraven 1 och 2, k ä n n e t e c k - a v att genomströmningskanalens (7) axel (x) är anordnad förskjuten gentemot ventilkonens (6) axel, och att genomström- ningskanalen (7) utmynnar vid den plant utformade munstycksänden (17).

4. Ventil enligt patentkraven 1 och 2, k ä n n e t e c k - n a d a v att genomströmningskanalens (7) axel (x) är anord- nad förskjuten gentemot ventilkonens (6) axel, och att genom- strömníngskanalen (7) vid en ventilkropp (2), vars osymmetríska munstycksände (17) är konformigt utformad, mynnar vid den längre konytan av denna munstycksände (17).

5. Ventil enligt patentkraven 1 och 2, k ä n n e t e c k - n a d a v att genomströmningskanalens (7) axel är anordnad lutande gentemot ventilkonens (6) axel, och att genomströmnings- kanalen (7) mynnar vid den plant utformade munstycksänden (17).

6. Ventil enligt patentkraven 1 och 2, k ä n n e t e c k - n a d a v att genomströmningskanalens (7) axel är anordnad lutande gentemot ventilkonens (6) axel, och att genomström- ningskanalen (7) mynnar vid konytan av den i form av en stympad kan utformade munstycksänden (17).

7. Ventil enligt patentkraven 1 och 2, k ä n n e t e c k - n a d a v att genomströmningskanalens (7) kontur förlöper rotationshyperboliskt så, att utträdande bränslestrâlar'efter 459 02.7 att ha lämnat ventílsätet (5) icke har någon mer kontakt med kanalväggen.

8. Ventil enligt minst ett av patentkraven 1-6, k ä n n e - t e c k n a d a v att genomströmníngskanalen (7) är utformad konisk.