DE1006213B

DE1006213B - Einspritzduese fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1006213B
Application number: DEO3343A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Fritz Ostwald
Original assignee: FRITZ OSTWALD DIPL PHYS
Current assignee: FRITZ OSTWALD DIPL PHYS
Priority date: 1952-03-13
Filing date: 1952-03-13
Publication date: 1957-04-11

Description

Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Einspritzdüse für Niederd:ruckbenzineinspritzung, bei welcher die Differenz zwischen Öffnungskraft und Schließkraft bei geöffnetem Düsenventil größer als bei geschlossenem Düsenventil ist, und zwar dadurch, daß das Düsenventil unter der Wirkung einer die Schließkraft erzeugenden Rückstellkraft, z. B. Federkraft, steht, welche sich beim öffnen- des Düsenventils verringert.
Hierdurch kann ein besonders schnelles öffnen und Schließen des Ventils auch bei verhältnismäßig niedrigen Drücken erzielt werden, so daß auch bei hohen Drehzahlen die erforderliche Kraftstoffmenge in der nur zur Verfügung stehenden kurzen Zeit ausreichend zerstäubt werden kann.
Die Erfindung bezweckt eine noch weitere Verbesserung dieser Wirkung und besteht darin, daß gleichzeitig mit einer Federungscharakteristik, wie sie Gegenstand des Hauptpatents ist, das Düsenventil als nach innen öffnendes Stufenventil ausgebildet ist, insbesondere derart, daß das Verhältnis zwischen der die Düsennadel bei geöffneter Düse im Öffnungssinne belastenden Kolbenfläche zu der sie bei geschlossener Düse im Öffnungssinne belastenden.Kolbenfläche möglichst groß ist und z. B. mindestens 1,3 : 1 beträgt. Die Wirkungen der Federungscharakteristik und der Ventilbemessung addieren sich in diesem Falle, so daß besonders kurzzeitige öffnungs- und Schließzeiten erzielt werden können.
Es sind zwar an sich Ventile mit im Sinne der Erfindung negativer Federungscharakteristik bekannt, doch werden diese bekannten Ventile bei einem Verfahren verwendet, welches der Erzeugung von Druck und Wärme, insbesondere zur Erzeugung eines Rückstoßes dienen, um die in die Verbrennungskammern einströmenden Gase zu steuern und hierbei ungünstige Druckunterschiede vor und hinter dem Ventil sowie ein Flattern der Ventile zu vermeiden. Dagegen haben die bekannten Ventile mit negativer Federungscharakteristik nicht die Aufgabe einer Zerstäubung von Brennstoff.
Demgegenüber ist im Falle der Erfindung eine Ventilfederung mit negativer Federungscharakteristik vorgesehen, um die Steuerungszeiten des Ventils auf ein Minimum herabzusetzen und dadurch die für den Durchtritt der flüssigen Brennstoffmengen erforderlichen Zeit- und Öffnungsquerschnitte bei gleicher Wirkung auf eine geringste Zeitdauer zu beschränken bzw. diese Querschnitte bei gleicher Zeitdauer auf ein Maximum zu vergrößern. Eine solche Aufgabe ist den bekannten Ventilanordnungen fremd.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Düsennadel 10 mit dem als Stufenventil ausgebildeten Düsenventil 11 ist, wie bereits im Hauptpatent beschrieben, durch einen Hebel 12 gegen eine Feder 13 abgestützt, welche als Druckfeder (wie in der Zeichnung) oder als Zugfeder ausgebildet sein kann. Die Drehachse 14 des Hebels 12 und die Gelenke 15 und 16 für die Druckfeder 13 sind hierbei derart zueinander angeordnet, daß die Verbindungslinie 14-15 bzw. 15-16 einen stumpfen Winkel fj einschließen, der sich beim öffnen der Ventilnadel vergrößert, indem das Gelenk 15 sich in die Lage 15' verstellt. Der wirksame Hebelarm der Feder mit Bezug auf den Drehpunkt 14 des Hebels 12 verringert sich hierbei von e auf e', so daß trotz der Vergrößerung des Federdruckes die auf die Düsennadel ausgeübte wirksame Rückstellkraft verringert wird.
In der Zeichnung ist ferner mit f der Querschnitt der Düsenöffnung 17 und mit F der für die Führung der Düsennadel wirksame Querschnitt bezeichnet. Bei geschlossenem Ventil wird daher die bei 18 in den Düsenraum 19 eintretende Brennstoffmenge auf die Düsennadel einen Öffnungsdruck ausüben, welcher an der Kolbenfläche (F-f) der Düsennadel angreift. Sobald sich das Ventil geöffnet hat, wirkt der Druck auf die gesamte Fläche F. Es wird also die Wirkung der negativen Charakteristik der Rückstellfeder unterstützt, da sich der vom Kraftstoff auf die Düse ausgeübte Flüssigkeitsdruck mit der Eröffnung des Ventils entsprechend dem Querschnittsverhältnis vergrößert, während bei den bisherigen Düsenausführungen, mit positiver Federcharakteristik beide Faktoren gegeneinander wirkten. Man kann infolgedessen zu besonders kurzzeitigen Schließ- und Öffnungsvorgängen und damit zu großen Eröffnungsquerschnitten gelangen, was vor allem für 'hohe Drehzahlen von Wichtigkeit ist. Natürlich kann die beschriebene negative Federungscharakteristik auch auf andere Weise erzielt werden, z. B. mittels Elektromagneten entsprechend Fig. 4 des Hauptpatents.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Niederdruckbenzineinspritzung, bei welcher das Düsenventil unter der Wirkung einer die Schließkraft erzeugenden Rückstellkraft steht, welche sich beim Öffnen des Düsenventils verringert; nach- Patent 946 493, dadurch gekennzeichnet, daß zur weiteren Vergrößerung der Differenz zwischen Öffnungskraft und Schließkraft bei geöffnetem Düsenventil einerseits und geschlossenem Düsenventil andererseits ein an sich bekanntes nach innen öffnendes Stufenventil als Düsenventil verwendet wird.
2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der die Düsennadel bei geöffnetem Düsenventil und der sie bei geschlossenem Düsenventil im öffnungssinne belastenden Kolbenfläche möglichst groß ist, z. B. mindestens 1,3 :1 beträgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 750 516, 830 591.