<Desc/Clms Page number 1>
Kraftstoffeinspritzdüse, insbesondere für Brennkraft-Strahltriebwerke
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzdüse, insbesondere für Brennkraft-Strahltriebwerke, bei der die Änderung der eingespritzten Kraftstoffmenge durch Änderung der von der zulaufenden Kraftstoffmenge abgezweigten Rücklaufmenge erfolgt, mit einer Wirbelkammer, in die die Zulaufkanäle tangential einmünden und die einen zylindrischen Abschnitt von dem der Rücklauf abzweigt und einen daran anschliessenden, sich zur Spritzöffnung hin stetig verjüngenden Abschnitt aufweist.
Für Brennkraft-Strahltriebwerke werden Einspritzdüsen benötigt, die bei den je nach der Belastung des Triebwerkes verschieden grossen einzuspritzenden Kraftstoffmengen eine möglichst gleichbleibend gute Zerstäubung des Kraftstoffstrahles bewirken und dabei vor allen Dingen einen Einspritzstrahl erzeugen, dessen Strahlwinkel möglichst gleich gross bleibt. Die Grösse des Strahlwinkels der Einspritzdüse ist der Brennkammer des Triebwerkes angepasst. Um eine gute Verbrennung des einzuspritzenden Kraftstoffes zu erzielen, ist anzustreben, dass der Gtrahlwinkel bei allen einzuspritzenden Kraftstoffmengen möglichst gleich gross bleibt. Die bekannten Düsen der eingangs beschriebenen Bauart erfüllen diese Forderung noch nicht in ausreichendem Masse.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Düse der eingangs beschriebenen Bauart zu schaffen, die insbesondere die zuletzt genannte Forderung besser zu erfüllen vermag als die bekannten Düsen. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass die Zulaufkanäle in den sich stetig verjüngenden Abschnitt der Wirbelkammer einmünden und die Rücklaufkanäle tangential von der Wirbelkammer abzweigen.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung eine Einspritzdüse für Brennkraft-Strahltriebwerke in vergrössertem Massstab dargestellt, u. zw. zeigen Fig. l einen Längsschnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie li-II in Fig. l und Fig. 3 einen Schnitt nach Linie HUI-ICI in Fig. l.
Mit 1 ist ein Halterteil für eine Kraftstoffeinspritzdüse bezeichnet. An die abflussseitige Stimfläche 2 des Halterteils ist mit Hilfe einer auf den Halterteil aufgeschraubte Überwurfmutter 3 ein Düsenteil 4 dicht angepresst. Zwischen der Überwurfmutter 3 und dem Düsenteil 4 ist eine elastische Dichtscheibe 5 eingelegt, die gestattet, dass die Überwurfmutter mit einer Schulter 6 ebenfalls dicht an einer Gegenschulter des Halterteils 1 anzuliegen vermag.
Der Halterteil 1 weist zwei parallel zueinander verlaufende Längsbohrungen 7 und 8 auf. Die Bohrung 7 dient als Kraftstoffzulaufkanal und führt zu einer Zulaufkammer 10, die einerseits durch einen Abschnitt der Innenwandung der Überwurfmutter 3 und anderseits durch Abschnitte der Aussenwandungen des Halterteils 1 und des Düsenteils 4 gebildet wird. Die als Rücklaufkanal dienende Bohrung 8 ist an eine Rücklaufkammer 11 angeschlossen, die im Halterteil l angeordnet und durch den Düsenteil 4 begrenzt ist.
Im Düsenteil 4 befindet sich eine Wirbelkammer 12, die durch einen zylindrischen und einen daran anschliessenden kegeligen Bohrungsabschnitt gebildet wird. In die Mantelfläche des kegeligen Abschnittes münden, wie aus Fig. 2 deutlich zu erkennen ist. Zulaufkanäle 14 tangential ein. Der zylindrische Abschnitt der Wirbelkammer ist durch tangentiale Rücklaufkanäle 15 mit der Rücklaufkammer 11 verbunden (s. Fig. 3). Die Spitze des kegeligen Abschnittes mündet in eine Spritzöffnung 16.
Der Düsenteil 4 ist im Boden 17 der Überwurfmutter 3 zentriert und damit in seiner Lage zum Halterteil 1 festgelegt.
Der Kraftstoff wird durch eine nur schematisch gezeichnete Pumpe 20 einem Behälter 21 entnommen und der Zulaufbohrung 7 des Halterteils l durch eine Zuleitung 22 kontinuierlich zugeführt. In eine Rück-
<Desc/Clms Page number 2>
laufleitung 23, die an die Rücklaufbohrung 7 angeschlossen ist und zum Behälter 21 zurückführt. ist ein Ventil 24 mit verstellbarem Schliessfederdruck eingebaut. Durch Verstellen der Schliesskraft dieses Ventils ist der Druck in der Rücklaufleitung 23 und damit auch in der Rilcldaufkammer 11 veränderbar.
Der während des Betriebes aus der Zulaufkammer 10 durch die Zulaufkanäle 14 in die Wirbelkammer 12 tangential eintretende Kraftstoff erzeugt in der Wirbelkammer eine Drallwirkung, durch die der aus der Spritzöffnung 16 austretende Kraftstoff zerstäubt wird. Je nach Einstellung des Ventils 24 und damit des Druckes in der Rücklaufkammer 11 fliesst eine mehr oder weniger grosse Menge durch die tangentialen Rücklaufkanäle 15 aus der Wirbelkammer ab und gelangt damit nicht zur Einspritzung.
Die Rücklaufkanäle 15 zweigen an der Stelle der Wirbelkammer 12 ab, an der der höchste Druck und die geringste Umfangsgeschwindigkeit herrschen, während an derSpritzöffnung 16 der geringste Druck und die höchste Umfangsgeschwindigkeit bestehen. Die Anordnung der Zulaufkanäle 14 zwischen der Spritz- öffnung 16 und denjenigen Stellen der Wirbelkammer, an denen die Rücklaufkanäle 15 von der Wirbelkammer abzweigen, bewirkt eine sehr gute Zerstäubung des aus der Spritz öffnung 16 austretenden Kraftstoffes, da. dadurch eine höhere Austrittsgeschwindigkeit des Kraftstoffes an der Düsenmündung erreicht wird, als dies bei den Düsen der eingangs beschriebenen, bekannten Art der Fall ist.
Eine in bezug auf Konstanthaitung des Strahlwinkels des ausspritzenden Kraftstoffes besonders vorteilhafte Ausführung wird dadurch erzielt, dass man den Querschnitt der Zulaufkanäle 14 etwa ein Drittel so gross wählt wie den Querschnitt der Spritz öffnung 16.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kraftstoffeinspritzdüse, insbesondere für Brennkraft-Strahltriebwerke, bei der die Änderung der eingespritzten Kraftstoffmenge durch Änderung der von der zulaufenden Kraftstoffmenge abgezweigten Rücklaufmenge erfolgt, mit einer Wirbelkammer, in die die Zulaufkanäle tangential einmünden und die einen zylindrischen Abschnitt, von dem der Rücklauf abzweigt, und einen daran anschliessenden, sich zur Spritzöffnung hin stetig verjüngenden Abschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufkanäle (14) in den sich stetig verjüngenden Abschnitt der Wirbelkammer (12) einmünden und die Rücklaufkanäle (15) tangential von der Wirbelkammer abzweigen.