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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Aus der Druckschrift
DE 199 48 485 A1 ist eine Einspritzvorrichtung bekannt, bei welcher zu Einspritzöffnungen benachbart je ein turbinenschaufelförmiges Element an einer drehbaren Düsenkuppe angeordnet ist, um eine Kraftstofffeinstverteilung im Brennraum zu erzielen. Aus der Druckschrift
JP 10299614 A ist weiterhin eine Einspritzvorrichtung bekannt, bei welcher an der Düsennadel ein Pin mit einem aufgepresstem Diffusorelement angeordnet ist, wobei der Pin durch ein Spritzloch geführt ist.
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Nachteilig bei den vorgeschlagenen Lösungen ist einerseits deren aufwändige Herstellung, weiterhin die Tatsache, dass auch ein unaufwändiger Austausch der jeweiligen Diffusorelemente nicht möglich ist.
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Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Kraftstoffinjektor anzugeben, welcher vorstehend genannte Nachteile überwindet.
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Diese Aufgabe wird mit einem Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
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Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß ein Kraftstoffinjektor, insbesondere für einen Groß(diesel)motor, zum Beispiel eines Kraftfahrzeugs wie etwa einem Schiff, einer Lok oder einem Nutzfahrzeug, oder auch für eine stationäre Einrichtung, z. B. für ein Blockheizkraftwerk, ein (Not-)Stromaggregat, z. B. auch für Industrieanwendungen.
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Der erfindungsgemäße Kraftstoffinjektor, welcher insbesondere für die Verwendung mit einem Flüssigkraftstoff, zum Beispiel Dieselkraftstoff, Schweröl, Bioöl, vorgesehen ist, umfasst einen Düsenkörper. In dem Düsenkörper kann auf an sich bekannte Weise ein Ventilglied, insbesondere eine Düsennadel aufgenommen sein, welche(s) axial verschieblich mit einem Ventilsitz am Düsenkörper zusammenwirken kann. Ein mit dem Ventilglied und dem Ventilsitz gebildetes Düsenventil am Düsenkörper ist dabei dazu vorgesehen, einen Strömungsweg zu einer Düsenanordnung bzw. einem Spritzloch des Kraftstoffinjektors selektiv freigeben zu können, das heißt für einen Einspritzvorgang. Hierbei kann der Kraftstoffinjektor zur indirekten Steuerung des Düsenventils ausgebildet sein, das heißt nach dem Prinzip Aktuator-Pilotventil-Steuerraum oder zur direkten Steuerung. Zur Aktuierung kann ein Magnet- oder z. B. Piezoaktuator dienen.
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Die Düsenanordnung des Kraftstoffinjektors ist an einem düsenseitigen Ende des Düsenkörpers gebildet. Die Düsenanordnung umfasst wenigstens ein Spritzloch (Düsenöffnung), insbesondere eine Anzahl von Spritzlöchern, weiterhin bevorzugt eine Düsenkuppe, an welcher die Spritzlöcher bereitgestellt sind. Die Spritzlöcher sind bevorzugt in Umfangsrichtung des Düsenkörpers verteilt angeordnet, wobei die Spritzlöcher zum Beispiel von einem Sackloch in der Düsenkuppe abmünden. Bevorzugte Ausgestaltungen sehen weiterhin vor, die Spritzlöcher mit einer Strahlaustrittsrichtung auszugestalten, welche mit einem relativ flachen Strahlaustrittswinkel einhergeht, das heißt einen spitzen Winkel mit Bezug auf die Düsenseite einschließt. Der Strahlaustrittswinkel kann zum Beispiel im Bereich von 10° bis 30° gewählt sein.
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Der erfindungsgemäße Kraftstoffinjektor weist weiterhin eine (Düsen-)Spannmutter auf, welche den Düsenkörper umgibt. Auf an sich bekannte Weise ist die Spannmutter bereitgestellt, Gehäusekomponenten des Kraftstoffinjektors wie den Düsenkörper, zum Beispiel eine Zwischenplatte, ein Ventilgehäuse, ein Deckelelement oder zum Beispiel einen Einzeldruckspeicher dauerhaft miteinander zu dem Kraftstoffinjektor zu verbinden, d. h. durch Verspannen. Die den Düsenkörper umgebende Spannmutter ist zur Verspannung bevorzugt mit einer düsenferneren Gehäusekomponente, zum Beispiel einem Deckelelement oder einem Einzeldruckspeicher verschraubt. Für eine solche Verspannung mittels Verschraubung ist die Spannmutter bevorzugt mit einem Innengewinde, der Verschraubungspartner mit einem korrespondierenden Außengewinde versehen.
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Um eine verbesserte Spritzstrahlzerstäubung zu erzielen, weist der Kraftstoffinjektor weiterhin einen Diffusorkörper (Einspritzdiffusor) auf. Der – insbesondere als separat gebildetes und weiterhin bevorzugt einteiliges Bauelement bzw. Modul bereitgestellte – Diffusorkörper ist erfindungsgemäß an dem düsenseitigen Ende des Düsenkörpers angeordnet und weiterhin mittels der Spannmutter am Düsenkörper gehaltert. Mit Vorteil wird hierdurch die beabsichtige Verbesserung der Spritzstrahlzerstäubung erzielt, daneben werden aber auch die weiteren eingangs erwähnten Vorteile der äußerst einfachen Herstellung nebst einfacher Demontage für zum Beispiel einen Austausch erreicht.
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Besonders bevorzugt sind hierbei Ausgestaltungen des Kraftstoffinjektors, bei welchen der Diffusorkörper zwischen einem (düsenseitigen) (Ring-)Flansch der Spannmutter und dem düsenseitigen Ende des Düsenkörpers gefangen am Düsenkörper gehaltert ist, insbesondere mittels der Spannmutter gegen den Düsenkörper gedrängt. Bei einer solchen Lösung kann der Diffusorkörper bei Verspannen der Gehäusekomponenten via die Spannmutter vorteilhaft einfach mitverspannt und somit in seiner Position am Kraftstoffinjektor gesichert werden, nach Lösen der Spannmutter aus derselben auch einfach entnommen werden, z. B. für einen Austausch.
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Insbesondere im Rahmen einer wie vorstehend erörterten Ausgestaltung des Kraftstoffinjektors kann vorgesehen sein, dass auch der Diffusorkörper einen flanschförmigen Halterungsteil aufweist, wobei der flanschförmige Halterungsteil allgemein dazu vorgesehen ist, an dem Flansch der Spannmutter als auch an dem Düsenkörper (an einer korrespondierenden, düsenseitigen Endfläche) in Anlage zu gelangen und mittels der Spannmutter gegen den Düsenkörper verspannt zu werden.
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Allgemein weiterhin mit der Erfindung bevorzugte Ausgestaltungen des Diffusorkörpers sehen eine Ringform desselben vor, insbesondere derart, dass der Diffusorkörper die Düsenanordnung umgibt. Ein flanschförmiger Halterungsteil kann bei ringförmiger Ausgestaltung des Diffusorkörpers als Ringflansch bereitgestellt sein.
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Allgemein ist mit dem Kraftstoffinjektor, dessen Düsenanordnung insbesondere wenigstens ein Spritzloch aufweist, weiterhin vorgesehen, dass der Diffusorkörper wenigstens einen als Diffusor wirkenden Wirkflächenabschnitt aufweist, welcher dem Spritzloch zugeordnet ist, insbesondere mit austrittseitigem Abstand zu demselben angeordnet ist. Bevorzugt wirkt ein jeweiliger Wirkflächenabschnitt hierbei als überkritischer Diffusor, so dass durch Strömungsabriss bzw. Ablösen der Strömung (über den Wirkflächenabschnitt geführter Einspritzstrahlanteil) von dem Wirkflächenabschnitt eine starke Verwirbelung erzielbar ist, z. B. hin zu etwaigen Toträumen im Brennraum. Die Verwirbelung wiederum trägt vorteilhaft zur verbesserten Zerstäubung bei und sorgt für ein besseres Air-Entrainment, mithin für eine bessere Verbrennung, einen höheren Wirkungsgrad sowie eine Emissionsreduzierung. Via einen Wirkflächenabschnitt kann – alternativ oder zusätzlich – aber auch eine Umlenkung des Einspritzstrahls vorgesehen sein.
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Mit der Erfindung werden weiterhin Ausführungsformen bevorzugt, bei welchen wenigstens ein Wirkflächenabschnitt eingerichtet und mit einem zugeordneten Spritzloch derart ausgerichtet ist, dass via den Wirkflächenabschnitt ein Strömungsabriss an einem über das Spritzloch ausgebrachten Einspritzstrahl hervorgerufen wird, welcher eine Verwirbelung hin zur Düsenseite (bei Anordnung des Kraftstoffinjektors am Brennraum: vom Kolben wegweisend) bewirkt; und/oder wenigstens ein Wirkflächenabschnitt eingerichtet und mit einem zugeordneten Spritzloch derart ausgerichtet ist, dass via den Wirkflächenabschnitt ein Strömungsabriss an einem über das Spritzloch ausgebrachten Einspritzstrahl hervorgerufen wird, welcher eine Verwirbelung hin zur Brennraumseite (bei Anordnung des Kraftstoffinjektors am Brennraum: zum Kolben hinweisend) bewirkt. Insbesondere in Kombination derart unterschiedlich wirkender Wirkflächenabschnitte kann eine noch weiter verbesserte Gemischfeinstverteilung über im Wesentlichen sämtliche Teile des Brennraums erzielt werden.
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Bevorzugt ist mit Ausgestaltungen des Kraftstoffinjektors weiterhin, die Wirkflächenabschnitte derart anzuordnen, dass lediglich ein Anteil des Einspritzstrahles über den Wirkflächenabschnitt gezwungen wird, während ein weiterer Strahlanteil durch den Wirkflächenabschnitt nicht gehindert in Strahlaustrittsrichtung eingespritzt werden kann. Somit wird zuverlässig sichergestellt, dass die Strahleindringtiefe in jedem Falle auch ausreicht, eine zuverlässige Gemischverteilung bis in Brennraumwandnähe zu ermöglichen.
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Kombiniert mit vorstehenden Strahlablenkeigenschaften oder alternativ dazu kann wenigstens ein Wirkflächenabschnitt auch eingerichtet und zu einem Spritzloch ausgerichtet sein, einen Einspritzstrahl mit einem Drallanteil tangential zum Spritzstrahlradius versehen zu können.
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Allgemein kann ein Wirkflächenabschnitt im Rahmen der Erfindung zum Beispiel hohlkehlig, schaufelförmig, halbrohrförmig, spoilerförmig oder ähnlich dazu gebildet sein, wobei jeweilige Wirkflächenabschnitte bevorzugt an einem Wirkflächenteil des Diffusorkörpers gebildet sind, welcher einhergehend mit ringförmigen Ausgestaltungsformen des Diffusorkörpers bevorzugt ebenfalls Ringform aufweist.
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Denkbar sind jedoch auch Ausgestaltungsformen, bei welchen der Wirkflächenteil segmentiert ist. Zum Beispiel kann der Diffusorkörper hierbei einen Stegabschnitt aufweisen, welcher – über wenigstens einen Steg – den Halterungsteil mit dem Wirkflächenteil-Segment verbindet. Alternative Ausgestaltungen, welche von einem Stegabschnitt Gebrauch machen, können daneben dergestalt ausgebildet sein, dass mittels eines zwischen dem Halterungsteil und dem Wirkflächenteil angeordneten Stegabschnitts des Diffusorkörpers wenigstens ein Fenster gebildet wird, welches einem Spritzloch für einen Strahldurchtritt zugeordnet ist, wobei der Wirkflächenteil zum Beispiel wiederum Ringform aufweisen kann.
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Angemerkt sei noch, dass im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein kann, jedem Spritzloch einen oder mehrere Wirkflächenabschnitte zuzuordnen, alternativ aber auch nur einer Teilmenge der Spritzlöcher.
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Mit der Erfindung wird weiterhin eine Brennkraftmaschine vorgeschlagen, welche wenigstens einen wie vorstehend erläuterten Kraftstoffinjektor aufweist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 exemplarisch und schematisch einen Kraftstoffinjektor gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung in einer abgebrochenen Schnittansicht.
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2 exemplarisch und schematisch einen Kraftstoffinjektor gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung in einer abgebrochenen Schnittansicht.
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In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen entsprechen gleichen Bezugszeichen Elemente gleicher oder vergleichbarer Funktion.
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1 zeigt exemplarisch in einer abgebrochenen Schnittansicht einen erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor 1, welcher für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-System bereitgestellt ist, weiterhin für die Verwendung mit Flüssigkraftstoff, z. B. Dieselkraftstoff oder Schweröl.
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Der Kraftstoffinjektor 1 weist einen Düsenkörper 3 auf, wobei in dem Düsenkörper 3 eine Axialbohrung 5 gebildet ist, in welcher eine Düsennadel 7 axial verschieblich aufgenommen ist, d. h. in Richtung der Achse A. Die Axialbohrung 5 bildet dabei weiterhin einen Düsenraum, welcher die Düsennadel 7 über einen Abschnitt umgibt und in welchen Düsenraum hochdruckbeaufschlagter Kraftstoff (bei Betrieb des Kraftstoffinjektors 1) über einen injektorinternen Kraftstoff-Strömungsweg einbringbar ist.
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Die axial verschiebliche Düsennadel 7 ist indirekt (hydraulisch) hubsteuerbar (axial verlagerbar), das heißt über eine Aktuatorik, ein von der Aktuatorik beherrschtes Pilotventil sowie einen Steuerraum (wobei dieses Steuerprinzip als hinlänglich bekannt angenommen wird, die Figuren insoweit darauf nicht eingehen). Mit der Düsennadel 7 wirkt ein Düsenventilsitz 9 unter Bildung eines Düsenventils 11 zusammen, wobei der Düsenventilsitz 9 benachbart zu einem düsenseitigen Ende 13 des Düsenkörpers 3 gebildet ist.
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In Abhängigkeit der Hubstellung der Düsennadel 7 kann ein Strömungsweg ausgehend von der Axialbohrung bzw. dem Düsenraum 5 hin zu einer Anzahl von Spritzlöchern (Düsenöffnungen) 15 einer Düsenanordnung 17 des Kraftstoffinjektors 1 über das derart gebildete Düsenventil 11 selektiv freigegeben werden. Anströmbar sind die Spritzlöcher 15 hierbei über ein Sackloch 19, welches den düsenseitigen Endabschnitt der Axialbohrung 5 bildet und stromabwärts des Düsenventilsitzes 9 angeordnet ist, das heißt in einer Düsenkuppe 21 des Düsenkörpers 3 bzw. der Düsenanordnung 17. Die Düsenkuppe 21 ist hierbei zentral am düsenseitigen Ende 13 des Düsenkörpers 3 angeordnet, insbesondere koaxial bzw. konzentrisch mit der Düsennadel 7 ausgerichtet.
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Die Spritzlöcher 15, zum Beispiel 1, 2, 3, 4 oder mehr Spritzlöcher 15, der (am düsenseitigen Ende 13 des Düsenkörpers 3 gebildeten) Düsenanordnung 17 sind in Umfangsrichtung der Düsenkuppe 21 mit Abstand in Umfangsrichtung zueinander angeordnet, insbesondere gleichbeabstandet, und ermöglichen die Kraftstoffausbringung mit einem relativ flachen Strahlaustrittswinkel, zum Beispiel mit einem Winkel von 10–20°, d. h. eingeschlossen von einer Radialebene B durch den Düsenkörper 3 und der Austrittsrichtung C. Ein derart flacher Strahlaustrittswinkel vermag mit der Erfindung – mit Verwendung des Kraftstoffinjektors 1 an einem Brennraum – etwaige Toträume darin (insbesondere zwischen Brennraumumfangswand und Brennraumdeck/Zylinderkopf) vorteilhaft kleinvolumig zu halten. Daneben sind jedoch auch andere Austrittswinkel möglich.
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Wie 1 weiter veranschaulicht, weist der Kraftstoffinjektor 1 eine Düsen(spann)mutter 23 auf, welche den Düsenkörper 3 umgibt. Mittels der Spannmutter 23 werden Injektorbaugruppen, insbesondere Gehäusebaugruppen miteinander verspannt, das heißt unter Bildung des Kraftstoffinjektors 1 und weiterhin dauerhaft. Verspannte Injektor-Baugruppen sind neben dem Düsenkörper 3 zum Beispiel (nicht dargestellt) eine Zwischenplatte (welche den Düsenkörper 3 düsenfern endseitig deckelt), ein Ventilgehäuse (welches gegen die Zwischenplatte zur Anlage gebracht ist), ein Einzeldruckspeicher (welcher am Ventilgehäuse in Eingriff ist).
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Zur Verspannung weist die Spannmutter 23 an einem Ende ihres – zumindest abschnittsweise hohlzylindrischen – Mantels einen Ringflansch 25 auf, welcher am düsenseitigen Ende des Kraftstoffinjektors 1 in Eingriff gelangt, weiterhin ein Schraub(innen)gewinde (nicht dargestellt), um an einem entgegengesetzten, düsenfernen Abschnitt des Kraftstoffinjektors 1 verspannend mit einer (bevorzugt deckelnden) Gehäusebaugruppe mit korrespondierenden (Außen-)Gewinde verschraubt zu werden.
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Wie 1 weiterhin entnehmbar ist, ist an dem düsenseitigen Ende 13 des Düsenkörpers 3 ein Diffusorkörper 27 an dem Düsenkörper 3 angeordnet, wobei der Diffusorkörper 27 mittels der Spannmutter 23 am Düsenkörper 3 gehaltert ist. Der Diffusorkörper 27 ist ringförmig gebildet und umgibt weiterhin die Düsenanordnung 17, i. e. in Umfangsrichtung des Düsenkörpers 3 betrachtet.
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Zur Halterung mittels der Spannmutter 23 weist der Diffusorkörper 27 einen ringscheibenförmigen bzw. (ring-)flanschförmigen Halterungsteil 29 auf, welcher am düsenseitigen Ende 13 gegen den Düsenkörper 3 zur Anlage gebracht ist, weiterhin in Eingriff mit dem Ringflansch 25 der Düsenmutter 23 steht. Derart zwischen dem düsenseitigen Ende 13 des Düsenkörpers 3 und dem Ringflansch 25 der Spannmutter 23 gefangen, ist die Position des Diffusorkörpers 27 mit Verspannen der Spannmutter 23 am Kraftstoffinjektor 1 festgelegt. Zur Sicherung einer vorbestimmten Drehstellung im Zuge des Verspannens dient ein Positionierelement 31, zum Beispiel in Form eines Positionierstifts, welcher sowohl in Eingriff mit dem Diffusorkörper 27 als auch dem Düsenkörper 3 steht, d. h. je in einer Sackbohrung eingesteckt.
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Der Diffusorkörper 27 weist weiterhin eine Anzahl von Wirkflächenabschnitten 33a, b, ... auf, welche jeweiligen Spritzlöchern 15 zugeordnet sind. Bei der Ausgestaltung nach 1 sind die Wirkflächenabschnitte 33a, b, ... an einem Wirkflächenteil 35 des insbesondere einteiligen Diffusorkörpers 27 gebildet, welcher Wirkflächenteil 35 ebenfalls Ringform aufweist und weiterhin senkrecht zur Achse A orientiert ist, d. h diese bzw. die Düsenanordnung 17 umgebend. Der Wirkflächenteil 35 des Diffusorkörpers 27 ist hierbei über einen Stegabschnitt 37 des Diffusorkörpers 27 mit dem Halterungsteil 29 verbunden, insbesondere integral mit diesem gebildet, zum Beispiel durch Druckguss.
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Mittels des Stegabschnitts 37 (bzw. einer Mehrzahl von Stegen desselben) – sowie dem Wirkflächenteil 35 und dem Halterungsteil 29 – werden hierbei Fenster 39 am Diffusorkörper 27 gebildet, welche je einem Spritzloch 15 zugeordnet sind, das heißt mit radialem Abstand dazu, wobei ein jeweiliger Wirkflächenabschnitt 33a, b, ... hierbei derart – am Fenster 39 – positioniert ist, dass ein seitens des Spritzlochs 15 ausgebrachter Einspritzstrahl 41 gezwungen ist, anteilig über den Wirkflächenabschnitt 33a, b, ... hinweg zu streichen und nachfolgend durch das Fenster 39 auszutreten, weiterhin der Einspritzstrahl 41 jedoch auch anteilig ungehindert durch den Fensterausschnitt 39 hindurch treten kann, vergleiche 1.
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Die Wirkflächenabschnitte 33a, b, ... des Diffusorkörpers 27 sind hierbei so eingerichtet und mit einem zugeordneten Spritzloch 15 ausgerichtet, dass via die Wirkfläche 33a, b, ... ein Strömungsabriss an einem über das Spritzloch 15 ausgebrachten Einspritzstrahl 41 hervorgerufen wird, das heißt ein jeweiliger Wirkflächenabschnitt 33a, b, ... wirkt als Diffusor und strömungsablösend.
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Bei der Ausgestaltung des Kraftstoffinjektors 1 nach 1 sind die Wirkflächenabschnitte 33a, b, ... eingerichtet und mit einem zugeordneten Spritzloch 15 so ausgerichtet, dass via den Wirkflächenabschnitt 33a, b, ... ein Strömungsabriss an einem über das Spritzloch 15 ausgebrachten Einspritzstrahl 41 hervorgerufen wird, welcher eine Verwirbelung 43 hin zur Brennraumseite orientiert bewirkt, d. h. in der Richtung vom düsenfernen zum düsenseitigen Ende des Kraftstoffinjektors 1. Hierzu sind einerseits die Wirkflächenabschnitte 33a, b, ... hohlkehlig ausgebildet (mit radial nach außen und hin zur Injektordüsenseite zunehmendem Querschnitt), Bz. 45, und weiterhin relativ zum Spritzloch 15 unterhalb der Strahlmittelachse C angeordnet (in Richtung vom düsenfernen zum düsennahen Injektorende betrachtet), d. h. so ausgerichtet, dass der Einspritzstrahl 41 mit einem injektorferneren bzw. brennraumseitigen Anteil darüber streicht, welcher hierbei eine Strömungsablösung erfährt. In der Folge ergibt sich o. a. Verwirbelung 43, welche hin zum Brennraum orientiert ist, während gleichzeitig ein Anteil des Einspritzstrahls 41 nahe des Brennraumdecks – durch die Wirkflächenabschnitte 33a, b... nicht gehindert – ausbringbar ist, so dass sich eine optimierte Gemischverteilung im Brennraum erzielen lässt.
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2 zeigt in einer abgebrochenen Schnittansicht eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Kraftstoffinjektors 1.
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Bei der Ausgestaltung nach 2 ist der Diffusorkörper 27 wiederum ringförmig gebildet, allgemein trichterförmig, und auf die für 1 erläuterte Weise mittels der Spannmutter 23 an dem Kraftstoffinjektor 1 gehaltert.
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Im Unterschied zu der Ausführungsform nach 1 ist der Wirkflächenteil 35 hierbei ohne Stegabschnitt 37 an den flanschförmigen Halterungsteil 29 angeformt, wobei der Wirkflächenteil 35 auch hierbei Ringform aufweist. Der Wirkflächenteil 35 umgibt die Düsenanordnung 17 wiederum in Umfangsrichtung.
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Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform ist – weiterhin im Unterschied zur Ausführungsform nach 1 – ein jeweiliger, als Diffusor wirkender Wirkflächenabschnitt 33a, b, ... am Wirkflächenteil 35 jedoch eingerichtet und mit einem zugeordneten Spritzloch 15 derart ausgerichtet, dass via den Wirkflächenabschnitt 33a, b, ... ein Strömungsabriss an einem über das Spritzloch 15 ausgebrachten Einspritzstrahl 41 hervorgerufen wird, welcher eine Verwirbelung 43 hin zur Düsenseite des Injektors 1 bewirkt.
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Hierzu ist sind die Wirkflächenabschnitte 33a, b, ... wiederum – mittels einer umlaufenden Hohlkehle 45 des Wirkflächenteils 35 – hohlkehlig gebildet (mit radial nach außen und hin zur Brennraumseite zunehmendem Querschnitt), weiterhin relativ zum Spritzloch 15 nun jedoch oberhalb der Strahlmittelachse C angeordnet (mit Bezug auf eine Richtung vom düsenfernen zum düsennahen Injektorende), d. h. so ausgerichtet, dass der Einspritzstrahl 41 mit einem injektornäheren Anteil darüber streicht, welcher hierbei eine Strömungsablösung einhergehend mit einer Verwirbelung 43 erfährt. Ein brennraumnäherer Strahlanteil kann hierbei durch die Wirkflächenabschnitte 33a, b... nicht gehindert ausgebracht werden, so dass sich mit der Verwirbelung 43, welche hin zum düsenseitigen Ende 13 bzw. zu einem Zylinderkopf orientiert ist, und dem ungehindert in Richtung Kolben ausgebrachten Strahlanteil auch hierbei eine optimierte Gemischverteilung im Brennraum erzielen lässt.
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Mit einer derartigen Ausführungsform kann z. B. ein Strahlaustrittswinkel gewählt sein, welcher im Bereich von 20° bis 30° liegt. Denkbar sind jedoch auch andere Winkel.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftstoffinjektor
- 3
- Düsenkörper
- 5
- Axialbohrung
- 7
- Düsennadel
- 9
- Düsenventilsitz
- 11
- Düsenventil
- 13
- düsenseitiges Ende
- 15
- Spritzlöcher
- 17
- Düsenanordnung
- 19
- Sackloch
- 21
- Düsenkuppe
- 23
- Spannmutter
- 25
- Ringflansch
- 27
- Diffusorkörper
- 29
- Halterungsteil
- 31
- Positionierelement
- 33a, b, ...
- Wirkflächenabschnitt
- 35
- Wirkflächenteil
- 37
- Stegabschnitt
- 39
- Fenster
- 41
- Einspritzstrahl
- 43
- Verwirbelung
- 45
- Hohlkehle
- A
- axiale Richtung
- B
- radiale Ebene
- C
- Strahlaustrittsrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19948485 A1 [0002]
- JP 10299614 A [0002]
