DE1526709B - Flussigkeitsgekuhlte Einspritzdüse fur Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

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so zu gestalten, daß dem Brennstoff entstammende Düsenkörper 4 eingesetzt, der einstückig ausgeführt Ablagerungen in der Brennkraftmaschine bis auf eine ist und damit Nadelführung, Nadelsitz und die die unschädliche Menge vermindert werden. Der Einfluß Einspritzbohrungen aufnehmende Düsenspitze um-

der Maßnahme im vorliegenden Gesamtzusammen- faßt. Der Nadelsitz sowie die Einspritzbohrungen

hang wird ebensowenig offenbar wie bei der französi- 5 sind im Betrieb hoch beansprucht und unterliegen bei

sehen Patentschrift 779 782, aus der die Verwendung Verwendung der bisher üblichen Materialien einem

von Hartmetall im Bereich der Einspritzbohrungen relativ hohen Verschleiß. Erfindungsgemäß wird der

bekannt ist. Bei der französischen Patentschrift wird Düsenkörper 4 aus besonders verschleißfestem Ma-

lediglich von der Verschleißfestigkeit des Hartmetalls terial hergestellt, nämlich aus Hartmetall, das zu-

Gebrauch gemacht, ohne daß irgendwelche Hinweise io gleich eine gegenüber normalem Stahl wesentlich

auf die zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe höhere Wärmeleitfähigkeit aufweist, wodurch in

ausgenutzte gute Wärmeleitfähigkeit zu finden sind. besonders vorteilhafter Art die Wärmeableitung vom

In einer insbesondere aus herstellungstechnischen Düsenkörper zur Kühlflüssigkeit verbessert wird.

Gründen besonders bevorzugten Ausgestaltung der Da die Herstellung des einteiligen Düsenkörpers 4

Erfindung ist der Düsenkörper zweiteilig ausgebildet, 15 relativ kompliziert und damit teuer ist, wird in

wobei der die Nadelführung enthaltende Abschnitt weiterer Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen,

aus nitriertem Stahl bestehen soll. die Nadelführung 5 als eigenes aus nitriertem Stahl

In diesem Zusammenhang wird auf die Motor- bestehendes Teil herzustellen und mit einem weiteren, technische Zeitschrift, 1964, Heft 12, S. 506 bis 509, aus Hartmetall hergestellten Teil 6, das den Nadelverwiesen, aus der die Verwendung von nitriertem 20 sitz und die Einspritzbohrungen umfaßt, durch eine Stahl bei Düsen bekannt ist. Lötfläche 7 zu verbinden (F i g. 2).

Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Bei beiden Ausführungen ist bewußt der Raum 9

Einspritzdüse werden nachstehend an Hand der zwischen dem Nadelsitz und den Spritzbohrungen

Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt möglichst klein gehalten, um eine geringe wärme-

F i g. 1 im Längsschnitt eine Einspritzdüse, bei 25 aufnehmende Oberfläche der Düsenspitze und damit welcher der Düsenkörper unter Einschluß des eine schnellere Wärmeabfuhr zu erreichen.
Bereichs der Einspritzbohrungen aus einem Stück Durch den in beiden Fällen nahe an die Einspritzbesteht, bohrungen herangerückten Sitz der Düsennadel wird

F i g. 2 einen zweiteilig ausgebildeten Düsenkörper eine besonders gute Kühlung der thermisch stark

in einer Darstellung entsprechend F i g. 1. 30 belasteten Düsenspitze im Bereich der Einspritz-

In einen Zylinderdeckel 1 ist in bekannter Weise bohrungen erreicht, die durch die Verwendung von ein Düsenhalter 2 eingesetzt, der in seinen brenn- Hartmetall in diesem Bereich mit seiner guten raumseitigen Teil als Kühlmantel ausgebildet ist und Wärmeleitfähigkeit noch durch unmittelbare und dessen äußere, dem Brennraum zugekehrte Ober- somit schnelle Wärmeabführung an die Kühlflüssigfläche, die sonst durch die unmittelbare Nachbar- 35 keit erhöht wird. Der Überzug 3 schlechter Wärmeschaft zur Kühlflüssigkeit besonders intensiv gekühlt leitfähigkeit und guter Korrosionsbeständigkeit wird, mit einem Überzug 3 aus korrosionsbestän- schließlich verhindert bei zu intensiver Kühlung ein ■digem, aber schlecht wärmeleitendem Material, z. B. zu starkes Absinken der Temperatur an der Außenaufgespritztem Keramikmaterial, versehen ist. Im oberfläche der Einspritzdüse mit der Gefahr einer Düsenhalter 2 ist in ebenfalls bekannter Weise ein 40 Kondensation korrosionsfördernder Stoffe.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 Einspritzdüse notwendig ist, in anderen Bereichen Patentansprüche: der Außenoberfläche nicht zu übermäßig niedrigen Temperaturen führt.

1. Flüssigkeitsgekühlte Einspritzdüse für Brenn- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht kraftmaschinen mit einem eine Düsennadel, eine 5 darin, mit möglichst geringem Aufwand eine Ein-Nadelführung, eine Sitzfläche für die Nadelspitze spritzdüse mit hoher Verschlußfestigkeit und schnelsowie Einspritzbohrungen aufweisenden Düsen- ler Wärmeabfuhr aus thermisch hoch belasteten Bekörper, welcher, aus einem Material guter Wärme- reichen und somit günstiger Temperaturverteilung zu leitfähigkeit bestehend, von einem den Verbren- schaffen, bei der Schäden durch Korrosion infolge zu nungsgasen ausgesetzten, an seiner Außenober- io starker Abkühlung von den Verbrennungsgasen ausfläche mit einem Überzug aus korrosionsbestän- gesetzten Oberflächen weitgehend vermieden werden digem Material versehenen Kühlmantel umgeben soll.

ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Diese Aufgabe wird bei der eingangs erwähnten

Sitz der Düsennadel möglichst dicht an die Einspritzdüse erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

Einspritzbohrungen herangerückt ist, ferner, der 15 der Sitz der Düsennadel möglichst dicht an die

Düsenkörper (4, 5, 6) zumindest in dem die Ein- Einspritzbohrungen herangerückt ist, ferner der

spritzbohrungen und die Sitzfläche enthaltenden, Düsenkörper zumindest in dem die Einspritzbohrun-

eine Wand der Kühlflüssigkeitsführung bildenden gen und die Sitzfläche enthaltenden, eine Wand der

Abschnitt, aus Hartmetall besteht und der Kühlflüssigkeitsführung bildenden Abschnitt aus

korrosionsbeständige Überzug (3) eine schlechte 20 Hartmetall besteht und der korrosionsbeständige

Wärmeleitfähigkeit aufweist. Überzug eine schlechte Wärmeleitfähigkeit aufweist.

2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch ge- Durch den möglichst dicht an die Einspritzkennzeichnet, daß der Düsenkörper (4) zweiteilig bohrungen herangerückten-Sitz der Ventilnadel wird ausgebildet ist, wobei der die Nadelführung (5) erreicht, daß die zu kühlende Masse zwischen dem enthaltende Abschnitt beispielsweise aus nitrier- 25 Nadelsitz und dem Brennraum, die aus Festigkeitstem Stahl besteht. gründen einen nicht zu unterschreitenden Abstand

vom Kühlmantel aufweisen muß, auf ein Minimum

beschränkt wird und somit die Kühlwirkung des die

Einspritzbohrungen mit vorgegebenem Massendurch-

30 satz durchströmenden Brennstoffs erhöht wird.

Die Erfindung betrifft eine flüssigkeitsgekühlte Damit wird die Temperatur im thermisch extrem Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen mit einem belasteten Bereich der Einspritzbohrungen abgesenkt, eine Düsennadel* eine Nadelführung, eine Sitzfläche . ..Durch die Verwendung von Hartmetall in diesem für die Nadelspitze sowie Einspritzbohrungen auf- Bereich, also einem Material mit gesteigerter Wärmeweisenden Düsenkörper, welcher, aus einem Material 35 leitfähigkeit, das sich überdies durch hohe Verguter Wärmeleitfähigkeit bestehend, von einem den schleißfestigkeit auszeichnet, wird einerseits ver-Verbrennungsgasen ausgesetzten, an seiner Außen- hindert, daß die Kühlwirkung des Brennstoffs nur auf oberfläche mit einem Überzug aus korrosions- einen örtlich schmalen Bereich um die Einspritzbeständigem Material versehenen Kühlmantel um- bohrungen herum begrenzt ist und zum anderen für geben ist. 40 eine optimale Wärmeableitung zur weiter entfernt

Eine derartige Einspritzdüse ist aus der Motor- liegenden Kühlflüssigkeit hin gesorgt. Durch die technischen Zeitschrift, 1964, Heft 12, S. 506 bis 509,' Eigenschaft der schlechten Wärmeleitfähigkeit des bekannt. Bei einer Düse dieser Art tritt das Problem korrosionsbeständigen Überzugs wird in denjenigen auf, daß sie infolge starker thermischer Belastungen Bereichen der Außenoberfläche der Einspritzdüse, zur Vermeidung schädlicher Wärmespannungen und 45 bei denen die Gefahr, besteht, daß die Temperatur zu damit zur Sicherung ihrer Funktion einerseits mög- weit absinkt, ein Abwandern der einfallenden Wärme liehst intensiv gekühlt, andererseits aber verhindert in rückwärtige Bereiche erschwert, wodurch die werden muß, daß an der Außenoberfläche des Kühl- Außenoberfläche des Überzugs selbst aufgeheizt wird, mantels insbesondere in Bereichen mit örtlich nur Einen Überzug schlechter Wärmeleitfähigkeit an mäßigem Wärmeeinfall bei gleichzeitig starker Küh- 50 der Außenoberfläche einer Einspritzdüse vorzusehen, lung so niedrige Temperaturen entstehen, daß der ist zwar aus der britischen Patentschrift 634 141 beTaupunkt der im Zylinder enthaltenen Rauchgase kannt. Dieser Überzug ist jedoch in einem Bereich erreicht wird. In einem solchen besonders beim Ab- starken Wärmeeinfalls vorgesehen- lind -dient allein stellen des Motors oder bei niedriger Motorbelastung dazu, im Sinne eines Wärmeschutzschildes rückauftreteden Fall schlägt sich auf der relativ kalten 55 wärtige Teile der Einspritzdüse vor einem über-Außenoberfläche der Einspritzdüse Wasserdampf mäßigen Wärmeeinfall vom Brennraum her zu benieder, in dem sich Schwefelsäure in ziemlich hoher wahren. Das Problem des Verhinderns zu tiefer Konzentration löst. Die Korrosionswirkung kann Temperaturen an der Außenoberfläche und damit des dabei so stark sein, daß selbst Chromüberzüge und Verhinderns von Korrosion liegt hier nicht vor, nichtrostender Stahl angegriffen werden. Da anderer- 60 zumal der Überzug an einer Stelle besonders hohen seits durch zu hohe Temperaturen der Außenober- Wärmeeinfalls angeordnet ist. Auch Hinweise auf die fläche der Einspritzdüse eine ebenfalls schädliche erfindungsgemäße Anwendung eines solchen Uber-Ablagerung von Koks hervorgerufen wird, ist zum zugs können dieser Druckschrift nicht entnommen einen anzustreben, daß in Bereichen starken Wärme- werden.

einfalls die Außenoberfläche der Einspritzdüse inten- 65 Den Sitz der Ventilnadel dicht an die Einspritz-

siv gekühlt wird, zum anderen muß dafür Sorge ge- bohrungen heran zu rücken, ist als solches aus der

tragen werden, daß eben diese Kühlwirkung, die deutschen Patentschrift 976 061 bekannt. Hier liegt

überdies zum Schutz der bewegten Innenteile der jedoch die Aufgabenstellung vor, die Einspritzdüse