DE1526709A1

DE1526709A1 - Fluessigkeitsgekuehlte Einspritzduese fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1526709A1
Application number: DE19661526709
Authority: DE
Inventors: Scobel Dr-Ing Hugo
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1966-01-19
Filing date: 1966-01-19
Publication date: 1970-03-05
Also published as: NL6618006A; ES335725A1

Description

Maschinenfabrik Augsburg-Nürnbt

Stadtbachstraße 1

P.B. 2393

Flüssigkeitsgekühlte Einspritzdüse für Brennkraftmas chinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine flüssigkeitsgekühlte Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, deren Düsenkörper mit einem Kühlmantel umgeben ist.

Bei großen Dieselmotoren werden heute fast ausschließlich sogenannte Schweröle als Kraftstoff verwendet, die einen relativ hohen Anteil an korrosionsfördernden Stoffen enthalten sowie eine starke Neigung zur Verkokung an heißen Flächen aufwei-sen. Zur Vermeidung der Verkokungsgefahr an der Einspritzdüse muß diese eine möglichst niedrige !Temperatur aufweisen, was durch Kühlen mit einem flüssigen Medium, vorzugsweise mit Wasser, erreicht wird, Andererseits tritt aber bei Unterschreiten der !Eaupunktstemperatur an der Außenseite des Kühlmantels der Einspritzdüse eine Kondensation der in den Verbrennungsprodukten im Zylinder enthaltenen Säureanteile auf, was zu schädlichen Korrosionserscheinungen führt. Aus diesem Grund war bei den bisherigen Ausführungen der Einspritzventile die niedrigste Temperatur begrenzt, so daß immer noch Verkokungen auftraten.

Die erfindungsgemäßen Überlegungen zielen nun darauf hin, die in die Düse übergehende Wärme zu verringern durch eine entsprechende Werkstoffwahl, wobei gleichzeitig hohe Korrosionsbeständigkeit gefordert wird. Andererseits soll die Düse im Bereich der Spritzbohrungen möglichst verschleißfest und gut wärmeleitend ausgebildet sein, um ein schnelles Abführen der Wärme an das Kühlwasser zu ermöglichen, wozu noch eine gedrungene Ausbildung der Düsenspitie beiträgt·

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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Kühlmantel mit einem Überzug aus korrosionsbeständigem Material, das gleichzeitig schlecht wärmeleitend, beispielsweise mit einer Keramikschicht, versehen ist, während der Düsenkörper aus einem Material besteht, das gleichzeitig eine gute Wärmeleitfähigkeit und eine hohe Verschleißfestigkeit aufweist, beispielsweise aus Hartmetall, und ferner der Sitz der Ventilnadel im Düsenkörper möglichst dicht an die Einspritzbohrungen herangerückt ist. Durch diese Maßnahmen wird nicht nur eine Temperaturabsenkung in der Düse erreicht und das Einhalten tieferer Temperaturen als bisher üblich ermöglicht₉ ohne daß schädliche Auswirkungen auftreten, sondern auch durch die Verkleinerung des Raumes zwischen Ventilsitz und Düsenbohrungen ein gutes Abspritzen des Kraftstoffes ermöglicht und dessen Nachtropfen nach dem Schließen des VentiIes vermieden, wodurch ein ordnungsgemäßer Betrieb einer Brennkraftmaschine gewährleistet wird. Zudem wird dadurch eine lange Betriebszeit sowie eine vergrösserte Betriebssicherheit ermöglicht.

Es ist zwar bereits bekannt, die Einspritzdüsenkörper mit einem korrosionsbeständigen Mantel zu versehen. Der Überzug besteht dabei jedoch aus einem Metall, das gute Wärmeleitungseigenschaften aufweist, also eine dem erfindungsgemäßen Überzug entgegengesetzte Eigenschaft· Desgleichen ist es bekannt, die Einspritzdüse mit einer aufgepreßten oder aufgewalzten Hülse aus besonders gut wärmeleitendem Material zu überziehen und damit die Temperatur abzusenken· Ein solcher Überzug ist aber wiederum sehr korrosionsgefährdet. Weiterhin wurde bereits vorgeschlagen, den Sitz der Ventilnadel möglichst nahe an die Einspritzbohrungen heranzurücken und das eingeschlossene Volumen unterhalb eines bestimmten Wertes zu halten· Die Düsenspitze ist dabei aber nicht aus einem besonders gut wärmeleitenden, andererseits aber besonders verschleißfesten Material hergestellt« wie dies erfindungsgemäß vorgeschlagen wird.

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BAD ORIG»N^AL

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele einer Einspritzdüse nach, der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Einspritzdüse, bei welcher Düsenkörper, Nadelsitz und Düsenspitze aus einen Stück bestehen,

Fig. 2 Nadelführung einerseits und Ventilsitz »it Düsenspitze andererseits aus einzelnen Teilen zusammengesetzt,

Fig. 3 eine andere mehrteilige Ausführungsform.

In den Zylinderdeckel 1 ist in bekannter Weise der Düsenhalter eingesetzt, dessen äußere, dem Brennraum zugekehrte Oberfläche erfindungsgemäß mit einer Schicht aus korrosionsbeständigem, aber schlecht wärmeleitendem Material 3, z. B. aufgespritztem Keramikmaterial, überzogen ist. Im Düsenhalter ist in ebenfalls bekannter Weise der Düsenkörper 4 eingesetzt, der einstückig ausgeführt werden kann und damit Nadelführung, Nadelsitz und Düsenspitze umfaßt. Nadelsitz sowie Einspritzbohrungen sind im Betrieb hoch beansprucht und unterliegen bei Verwendung der bisher üblichen Materialien einem relativ hohen Verschleiß. Erfindungsgemäß wird daher der Düsenkörper 4 aus besonders verschleißfestem Material hergestellt, beispielsweise aus Hartmetall, das gleichseitig eine gegenüber normalem Stahl höhere Wärmeleitfähigkeit aufweist, wodurch die Wärmeableitung an das Kühlwasser verbessert wird.

Da die einteilige Ausbildung des Düsenkörpers relativ kompliziert und damit teuer ist, wird in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen, die Nadelführung 5 als eigenes Teil herzustellen und mit einem weiteren, vorzugsweise aus Hartmetall hergestellten Teil 6, das den Ventilsitz und die Einspritzbohrungen, umfaßt, durch eine Lötstelle 7 zu verbinden (Fig. 2)·

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Schließlich kann auch nach Fig. 3 die Nadelführung 8 zusammen mit dem Nadelsitz aus einem Stück hergestellt werden, und die Düsenkappe 9 mit den Einspritzbohrungen aus Hartmetall angelötet sein. Bei allen Ausführungen ist zudem bewußt der Raum 10 zwischen dem Nadelsitz und den Spritzbohrungen möglichst klein gehalten, um eine geringe wärmeaufnehmende Oberfläche der Düsenspitze und damit eine schnellere Wärmeabfuhr zu erreichen. Die Erfindung ist nicht auf die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

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Claims

P.B. 2393 -5 - Patentansprüche;

1. I¹IUssigkeitsgekühlte Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen, deren Düsenkörper von einem Kühlmantel umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmantel (2) mit einem Überzug aus korrosionsbeständigem Material (3)» das gleichzeitig schlecht wärmeleitend, beispielsweise mit einer Keramik-Schicht, versehen ist, während der Düsenkörper (4·) aus einem Material besteht, das gleichzeitig eine gute Wärmeleitfähigkeit und eine hohe Verschleißfestigkeit aufweist, beispielsweise aus Hartmetall, und ferner der Sitz der Ventilnadel im Düsenkörper in bekannter Weise möglichst dicht an die Einspritzbohrungen herangerückt ist.

2· Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil des Düsenkörpers (5) für die Führung der Ventilnadel aus einem Material mit hoher Oberflächenhärte und guten Gleiteigenschaften, beispielsweise aus nitriertem Stahl, und der untere Teil (6) mit dem Sitz der Ventilnadel und den Einspritzbohrungen aus besonders verschleißfestem und gut wärmeleitendem Material, beispielsweise aus Hartmetall j besteht und beide Teile vorzugsweise durch Löten verbunden sind.

3. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil (8) des Düsenkörpers, der beispielsweise aus nitriertem Stahl hergestellt ist, auch den Nadelsitz einschließt und die Düsenkappe (9) mit den Einspritzbohrungen aus besonders verschleißfestem und gut wärmeleitendem Material hergestellt und mit dem oberen Teil verlötet ist.

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