CH246783A - Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen. - Google Patents

Description

      Einspritzdüse        für        Brennkraftmaschinen.       Die     Erfindung    bezieht sich auf eine Ein  spritzdüse für     Brennkraftmaschinen,    mit       einer    in der     Fliessrichtung    des Brennstoffes  sich öffnenden     Düsennadel,    bei welcher der       Brennstoff    beim Öffnen der Nadel     minde-          stens    anfänglich nach dem Passieren des  Nadelsitzes gedrosselt wird,

   damit der ge  spannte     Brennstoff        eine    zusätzliche Kraft im       Öffnungssinne    auf die Nadel ausübt, wobei  die Nadel bezüglich der     Fliessrichtung    des  Brennstoffes nach ihrer Sitzfläche einen kol  benartigen Ansatz trägt, welcher in einer       zylinderförmigen    Verlängerung des Düsen  körpers gelagert     ist.     



  Bei dieser Düsengattung ist es bekannt,  den     Kolbenansatz    der Nadel beim Öffnen  vollständig aus der     zylinderförmigen    Verlän  gerung des Düsenkörpers     austauchen    zu las  sen, so dass ein Ringspalt für den     Brennstoff-          durchtritt    entsteht. Eine solche     Einspritzdüse     hat aber den Nachteil, dass der Brennstoff in  Form     eines    Kegelmantels gespritzt wird, wo  bei zudem die Variationsmöglichkeiten für  den Öffnungswinkel des Kegels beschränkt  sind.  



  Die     Erfindung    hat     eine    Einspritzdüse  zum Ziel, welche unter     Beibehaltung    der       Vorteile        dieser        Düsengattung        eine    bezügliche  Spritzrichtung,     Strahleindringtiefe        und     räumlicher     Brennstoffverteilung    weitgehend       variierbare    Formierung der     Einepritzuug    ge  stattet.

   Sie besteht     darin,    dass die Wandung  der zylinderförmigen Verlängerung des Dü  senkörpers mehrere     Bohrungen    für den         Brennstoffaustritt    aufweist, welche beim  Öffnen der Nadel durch     mindestens    eine an  deren Kolbenansatz angeordnete Steuerkante       aufgesteuert    werden.  



  Die Achsen dieser Bohrungen können da  bei     in        einer    Normalebene zur Düsenlängs  achse oder auf der     Mantelfläche        eines    Kreis  kegels um diese Achse liegen. Die Bohrun  gen können auch 'in Gruppen so angeordnet  sein, dass sie im     Innern    der     zylinderförmigen     Verlängerung in     mindestens    zwei verschiede  nen     Normalebenen    zur Düsenlängsachse  münden..  



       In.    der     Zeichnung    sind     Aizsführungsbei-           spiele    des     Erfindungsgegenstandes    veran  schaulicht, und zwar zeigt       Fig.    l einen Längsschnitt durch eine  Düse;       Fig.    2 zeigt vergrössert entsprechend  einem     Teil    von     Fig.    1 eine andere     Ausfüh-          rung    der Düse, und       Fig.    3     veranschaulicht    wie     Fig.    2 eine       weitere    Ausführungsform.  



  Am Düsenhalter 1 ist der Düsenkörper 2  mittels der     Überwurfmutter    3     befestigt.    Der       Düsenkörper    2     weist    im Innern die Längs  bohrung 4 und an deren     äusserem    Ende den  flachen Sitz 5 auf. Der Düsenkörper ist       ausserdem    über den Sitz 5 hinaus weiterge  führt und bildet die     zylinderförmige    Verlän  gerung 6. In der Wandung dieser Verlänge  rung     sind        beim    Beispiel nach     Fig.    1 Bohrun  gen 7 vorgesehen, deren Achsen in einer       Normalebene    zur Düsenachse liegen.

   In der           Längsbohrung    4 des Düsenkörpers 2 ist die  Nadel 8     untergebracht.    Die von einer Schul  ter gebildete Sitzfläche 9 der Nadel wird       unter    der Wirkung der Feder 10 gegen den  Sitz 5 im Düsenkörper gepresst.     Diese    Nadel  8 trägt bezüglich der Fliessrichtung des  Brennstoffes nach ihrer Sitzfläche 9 den kol  benartigen Ansatz 11. Dieser Kolbenansatz  ist im     Innern    der     zylinderförmigen    Verlän  gerung 6 des     Düsenkörpers    geführt, wo er  mit den Führungsflächen 12     und    der Ober  fläche des Kolbenkopfes 14 an der Innen  wand des Zylinders anliegt.

   Zwischen den  Führungsflächen 12 sind die den Brennstoff  durchfluss ermöglichenden Nuten 13     ange-          bracht.    Der obere     Rand    15 des     Kolbenkopfes     14 bildet eine Steuerkante für die Freigabe  der Bohrungen 7, welche bei nichtangehobe  ner Nadel durch die Aussenfläche des Kol  benkopfes 14 vollständig verschlossen sind.  



  Zur     Einleitung    einer     Einspritzung    wirkt  der durch die Bohrung 16 im Düsenhalter  1     unter    Druck zugeführte Brennstoff zuerst       auf    eine dem     Querschnitt    der Bohrung 4 ent  sprechende Fläche der Nadel B.

   Hierdurch       wird    die Nadel entgegen der Kraft der Feder  10 etwas angehoben, so dass der Brennstoff  in den um .den Kolbenansatz 11 herumliegen  den     Raum    17 fliesst.     Dabei    steuert die Kante  15 des Kolbenkopfes 14 die Bohrungen 7       noch    nicht oder nur sehr wenig auf, so dass  sich im     Raum    17 zwischen diesen     Bohrungen          und    dem Nadelsitz 5 infolge Drosselung     min-          destens        anfänglich    nach dem Passieren des  Nadelsitzes eine Druckerhöhung einstellt.

    Unter     Einfluss    dieses Druckes wird die Na  del zusätzlich im     Öffnungssinn    beeinflusst,  da dieser Druck an der Nadel auf einer Ring  fläche in der Grösse der Differenz zwischen  dem     Querschnitt    der Bohrung der     zylinder-          förmigen    Verlängerung 6 und der Bohrung  4 zur     Wirkung    gelangt. Sobald die Nadel  8 sich also ein     wenig    von ihrem Sitz ab  hebt, erhöht sich die auf sie wirkende     Öff-          nungskraft    sofort beträchtlich, so dass sie  rasch eine     erhebliche        Hubbewegung    ausführt.

         Hierdurch        wird    der immer     erwünschte    rasche       und    volle     Einsatz    der aus den     Bohrungen    7    austretenden Brennstoffstrahlen     erreicht.     Bei der dargestellten '     Düsenausführung     spritzt der Brennstoff je nach Lochzahl in  zwei oder mehr Strählen     mindestens    ange  nähert in einer Normalebene zur Düsenachse.  



  Bei der     Ausführungsform    nach     Fig.    2 ist  der Kolbenansatz 11 der Düsennadel 8 gleich  artig ausgebildet wie beim     vorbeschriebenen     Beispiel. Die     zylindrische        Verlängerung    6  des Düsenkörpers 2 trägt aber zwei verschie  dene Arten von     Bohrungen    18     und    19 für  den Brennstoffaustritt. Die einen     Bohrungen     18, von denen eine oder mehrere über den  Umfang verteilt angeordnet sein können,  münden bei nicht angehobener Nadel in einer       gemeinsamen    Normalebene zur Düsenachse  dicht unterhalb der steuernden Kante 15 des  Kolbenkopfes 14.

   Die     andern        Bohrungen     19, von denen auch     eine    oder mehrere über  den Umfang verteilt angeordnet sein können,  münden     im        Innern    der Verlängerung 6 in  einer andern gemeinsamen Normalebene zur  Düsenlängsachse, derart, dass sie bei nicht an  gehobener Nadel     etwas    weiter von der  steuernden     Kante    15 entfernt sind als die       Bohrungen    18. Durch diese     Anordnung    wird  erreicht, dass der     Spritzbeginn    bei den Boh  rungen 18 zeitlich etwas vor demjenigen bei  den     Bohrungen    19 liegt.

   Bei grösser Ein  spritzmenge pro Zeiteinheit wird der Brenn  stoff dabei     aus    allen     Bohrungen    ungefähr  gleichartig ausgespritzt. Bei     kleiner    Brenn  stoffmenge ist aber nach .dem Öffnen der       Bohrungen    18 die Drosselwirkung auf den  Brennstoff nicht mehr gross genug, um die  Nadel noch bis zur vollständigen Freigabe  der     Bohrungen    19 weiter anzuheben.

       In    die  sem Falle tritt der Brennstoff hauptsächlich  nur aus den     obern    Bohrungen 18     aus.    Die  Art der     Einspritzung    kann auf diese Weise  den verschiedenen Betriebszuständen der Ma  schine angepasst werden, wobei auch bei  kleinen Spritzmengen gut ausgebildete,  scharfe Brennstoffstrahlen erzielbar sind.  



  Die Achsen der Bohrungen 18 und 19       sind    gegenüber einer Normalebene     zur    Dü  senachse geneigt, so dass sie Mantellinien  von     Kreisliegeln         um    die Düsenachse     bilden.         Sinngemäss     könnten        dieü    Bohrungen der einen  oder beider Gruppen jedoch auch senkrecht  zur Düsenachse stehen.  



  Bei der     Ausführungsform    nach     Fig.    3  trägt der Kolbenkopf 14 der     Düsennadel    8  auf seiner Aussenfläche zwei Ringnuten 20  und 21, deren untere Ränder die     steuernden     Kanten 22 und 23 bilden. Der Brennstoff  fliesst     diesen    Ringnuten von der     im,    Kolben  ansatz vorgesehenen Längsbohrung 24 durch  die     Querbohrungen    25 und 26 zu. Der Längs  bohrung 24     wird    er vom Ringraum 17 her  durch die     Querbohrung    27 zugeführt.

   Den  steuernden Kanten 22 und 23 ist je eine  Gruppe der Bohrungen 28 und 29 zugeord  net, wobei die     Bohrungen    beider Gruppen  voneinander stark verschiedene Durchmesser  und Richtungswinkel aufweisen. Die Steuer  kanten 22 und 23 sind gegenüber den Boh  rungen so angeordnet, dass bei der Hub  bewegung der Nadel zuerst die engen Boh  rungen 28 und etwas später die grösseren  Bohrungen 29     aufgesteuert    werden. Wenn  ein zeitlich verschiedener Einsatz der Ein  spritzung aus den verschiedenen     Bohrungen     nicht erwünscht ist, können die     Steuerkanten     auch so angeordnet sein, dass sie sämtliche       Bohrungen,    gleichzeitig freigeben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen, mit einer in der Fliessrichtung des. Brenn- stoffes sich öffnenden Düsennadel, bei wel cher der Brennstoff beim Öffnen der Nadel mindestens anfänglich nach dem Passieren des Nadelsitzes gedrosselt wird, damit der gespannte Brennstoff eine zusätzliche Kraft im Üfffnungssinne auf die Nadel ausübt, wo bei die Nadel bezüglich der Fliessrichtung des Brennstoffes, nach ihrer Sitzfläche einen kolbenartigen Ansatz trägt, welcher in einer zylinderförmigen Verlängerung des Düsen körpers gelagert ist, dadurch gekennzeichnet,

   dass die Wandung dieser Verlängerung meh rere Bohrungen für den Brennstoffaustritt aufweist, welche beim Öffnen der Nadel durch mindestens eine an deren Kolbenansatz angeordnete Steuerkante aufgesteuertwerden. UNTERANSPRÜCHE: 1. Einspritzdüse für Drennkraftmaschi- nen nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Achsen der Bohrungen in einer Normalebene zur Düsenlängsachse lie gen. 2.

   Einspritzdüse für Brennkraftmaschi- nen nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Achsen der Bohrungen Mantellinien eines Kreiskegels um die Dü senlängsachse bilden. 3.

   Einspritzdüse für Brennkraftmaschi- nen nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Bohrungen in Gruppen so angeordnet sind, da.ss sie im Innern der zy- linderförmigen Verlängerung in mindestens zwei verschiedenen Normalebenen zur Dü senlängsachse münden. 4.

   Einspritzdüse für Brennkraftmaschi- nen nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch .gekennzeichnet, dass jede Gruppe der Bohrungen, welche im Innern der Ver längerung des Düsenkörpers in einer gemein samen Normalebene zur Düsenlängsachse münden, durch eine besondere Steuerkante am Kolbenansatz der Düsennadel aufge- steuert wird. 5.

   Einspritzdüse für Brennkraftmaschi- nen nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrun gen der verschiedenen Gruppen bei der Hub bewegung der Nadel gleichzeitig aufge- steuert werden. 6. Einspritzdüse für Brennkraftmaschi- nen nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrun gen der verschiedenen Gruppen bei der Hub bewegung der Nadel nacheinander aufge- steuert werden.

   7. Einspritzdüse für Brennkraftmaschi- nen nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrun gen der verschiedenen Gruppen verschiedene Durchmesser aufweisen. B.

   Einspritzdüse für Brennkraftmaschi- nen nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Bohrungen der verschiedenen Gruppen finit der Düsenlängsachse verschiedene Win kel einschliessen. 9. Einspritzdüse für Brennkraftmasc;

   hi- nen nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass der Brennstoff mindestens im Kolbenansatz der Nadel durch eine Längs- bohrung fliesst und- durch Querbohrungei. mindestens einer Ringnut an der Aussen= fläche des Kolbenansatzes zugeführt wird.