DE1863046U - Einspritzduese. - Google Patents

Description

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Kugelflecher Georg Schäfer & Oo., Sohweinfurt

Einspritzdüse

Die Neuerung betrifft eine sowohl für ölbrenner ale auoh für Einspritzbrennkraftmasohinen geeignete Einspritzdüse, welche ein auf den Zulieferdruolc einer vorzugsweise intermittierend fördernden Einspritzpumpe ansprechendes Auslassventil aufweist.

Bei Einspritzdüsen ist es bereits allgemein bekannt, dem Brennetoff vor dem Austritt aus der Spritzöffnung eine die Feinaerstäubung begünstigende Drehbewegung zu vermitteln. Um eine solohe Drehbewegung des Brennstoffes zu erhalten, sieht man zumeist eine tangentiale Brennstoffzuführung in den dem Düsennadelsitz vorgelagerten Druokraum vor. Der tangentialen Zuführung-deβ Brennstoffes zufolge wird diesem im Druckraum eine starke Drehung nach Art eines Potentialwirbels zuteil, welche sich im an der Spritzöffnung ausbildenden Einspritzstrahl fortpflanzt. Da aber der Brennstoff im Anfangsbereich des Öffnungsund im Endbereich des Sohließhubea der Düsennadel gezwungen ist, sich durch den zwischen der Düsennadel und dem Düsennadelsitz einstellenden, als Drossel wirksamen Spalt hindurchzuzwängen, wird duroh den daraus entstehenden Reibungseinfluß die die Feinzerstäubung begünstigende Drehung des Brennstoffes gerade in dem

Bereioh zum größten Teil wieder vernichtet, in dem sie im besonderen Maße erwünscht ist.

Eine diesem nachteiligen Umstand Rechnung tragende Einspritzdüse sieht einen eine tangential© Brennstoffzufahrung aufweisenden, in der unteren Abschlußwanäung mit der Spritzöffnung versehenen Drehhohlraum vor, der in eine sich unter dem Einfluß des Brennstoffdruckes nach außen öffnende Düsennadel gelegt ist, die einen kegeligen Absperrsitz, sowie einen im Sinne der Kraftstoffströmung vor oder hinter diesem liegende, im Düsenkörper abdichtend geführten zylindrischen Teil aufweist. Die Anordnung des tangentialen Zuführangskanales ist dabei so getroffen, daß dem Brennstoff bei sich öffnender Düsennadel der Weg in den Drehhohlraum und damit zur Spritzöffnung freigegeben wird. Auf diese Weise wird eine wirksame Ausbildung des Brennstoffdralles über dan gesamten üffnungsbereioh der Spritzdüse erreicht. Da der üegelaitz bzw. der im Düsenkörper dichtend geführte zylindrische 'feil der Düsennadel dem Verbrennungsraum der Verbrennungskraftmaschine frei ausgesetzt sind, ist der einwandfreien Punktion der Einspritzdüse nur eine kurze Spanne gesetzt. Außerdem ist es teohnisch nicht möglich, eine den Leckölaustritt in den Verbrennungsraum ausschließende einwandfreie Abdichtung zwischen dem Düsenkörper und dem in diesem geführten zylindrischen Teil der Düsennadel herzustellen. Durch den Leokölaustritt in den Verbrennungsraum wird der Verbrennungsablauf durch die vom feinzerstäubten Brennstoffstrahl aufgenommenen übergroßen Leckölpartikel empfindlioh gestört, Ferner wird die Zerstäubung- durch die Hin- und Herbewegung der der iöüsennadelbewegung folgenden Spritzöffnung nachteilig beeinflußt.

Eine andere bekannte Einspritzdüse sieht im inneren Abschnitt des Sitzkegela einer nach außen öffnenden Kegelsitz-Düsennadel mehrere Spiralnuten vor, durch welche dem durch den geöffneten Ventilsitz hindurohtretenden Brennstoff die Drehbewegung vermittelt wird. Dee weiteren ist eine Einspritzdüse bekannt geworden, die einen vom Brennetoffdruck gesteuerten

Schieber aufweist, der beim Öffnungshub mehrere in diesen eingearbeitete Drallkanäle aufsteuert, über welche der Brennstoff in einen der Spritzöffnung vorgelagerten Drehhohlraum gelangt,

Bei den vorbesohriebenen Einspritzdüsen hat sich jedoch gezeigt, daß die Dralleinrlohtungen umsomehr an Wirksamkeit verlieren, je geringer die einzuspritzende Brennstoffmenge ist. Diese Einspritzdüsen sind daher für die Einspritzung kleinster Brennstoffmengen, bei welchen dem Brennstoffdrall in Bezug auf eine ausreichende Feinzerstäubung die höchste Wirksamkeit zukommt, insbesondere für den auf kleinste Einspritzmenge ausgelegten ölbrennerbetrieb, gänzlioh ungeeignet·

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für die Feinzerstäubung kleinster Brennstoffmengen geeignete Einspritzdüse mit einem der Spritzöffnung unmittelbar vorgelagerten Drehhohlraum zu schaffen, bei welcher der Düsennadelsitz und die DüsennadeIfUhrung vor den Einwirkungen aus dem Verbrennungsraum geschützt sind und die darüber hinaus einen Leckölautritt in den Verbrennungsraum ausschließt. Diese Aufgabe wird bei einer Einspritzdüse mit einem auf den Zulieferdruck einer vorzugsweise intermittierend fördernden Einspritzpumpe ansprechenden Auslaßventil, bei welcher der Spritzöffnung ein mit einer tangentialen Brennstoffzuführung versehener Drehholilraum vorgelagert ist, neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Düsenplättohen und dem Nadelführungskörper ein plattenförmiger Drallkörper eingespannt ist, in welohem eioh der Drehhohlraum und die in diesen mündenden tangentialen Zuführkanäle sowie eine von der Düsennadel aufgesteuerte Zulauföffnung befinden. Der Drehhohlraum und die Tangentialkanäle können dabei der vereinfachten Herstellung des Drallkörpers wegen neuerungsgemäß in dessen düsenplättchenseitige Planfläohe eingearbeitet sein. Der Drallkörper kann ferner neuerungsgemäß von mehreren, auf der düsenplättohenseitigen Planfläohe zu dem Drehhohlraum konzentrisch und der nadelseitigen Planfläche zu zu der Zulauföffnung konvergierend

angeordneten Zulaufbohrungen durchsetzt sein» welche Über die in die dttsenplättchenseitige Planfläohe eingearbeiteten Tangen- tialkanäle mit dem Drehhohlraum in Verbindung stehen.

In einer weiteren neuerungsgemäßen Ausgestaltung kann in die düsenplättchenseitige Planfläohe des Prallkörper» ein zum Drehhohlraum konzentrischer Ringkanal eingearbeitet sein, der über die Tangentlalkanäle mit dem Drehhohlraum und über mindestens eine Zulaufbohrung mit der nadelseitigen Zulauföffnung in ' Verbindung steht. Zur Verminderung des Strömungswiderstandes ist es jedoch zweckmäßig, neuerungsgemäß mehrere in der Anzahl den Tangentialkanälen entsprechende Zulaufbohrungen vorzusehen, welche mit ihren Einmündungen in den Hingkanal unmittelbar an die aus diesem ausmündenden Tangentialkanäle herangeführt sind.

Die Zulauföffnung in der nadelseitigen Planfläohe des Drallkörpers kann nach der Neuerung von einer Saoklochbohrung gebildet sein, aus welcher die Zulaufbohrungen zu den langentialkanälen abzweigen. Besonders vorteilhaft ist es schließlich, wenn neuerungsgemäß die Düsennadel als Plansitz-Düsennadel ausgebildet ist, deren Oegensitzfläohe die nadelseitlge Planfläche des Drallkörpers bildet. Beim öffnen der Düsennadel wird von dieser die in der nadelseitigen Planfläche des Drallkörpers vorgesehene Zulauföffnung freigegeben. Dabei gelangt der Brennstoff über die Zulauföffnung in die an diese anschließenden Zulaufbohrungen und aus diesen über die Tangentialkanäle in den der Spritzöffnung unmittelbar vorgelagerten Drehhohlraum.

Durch den Drallkörper ist nioht nur die Ausbildung eines über den gesamten Öffnungsbereich der Einspritzdüse wirksamen Brennstoffdralls gewährleistet, sondern er ermöglicht auch die Beibehaltung der bereits bewährten Düsenbauformen.

In der Zeichnung ist eine nach der Neuerung ausgebildete Einspritzdüse beispielsweise veranschaulicht und zwar zeigt Pig. 1 das längsgesohnittene Endstück einer Einspritzdüse mit

entgegen der Strömungarichtung des Brennstoffes öffnender Düsennadel, und Pig. 2 die Draufsicht auf die düsenplättehenseitige Planflache des Drallkörpers.

Der Drehhohlraum 1 sowie die in diesen einmündenden Tangentialkanäle 2 sind in einen zwischen dem Düsenplättohen 3 und dem Nadelführungskörper 4 eingespannten plattenförmigen Drallkörper 5 und zwar in dessen düsenplättchenseitige planfläch© 6 eingearbeitet. Des weiteren 1st in die düsenplättchenseltige Plan*· fläche 6 des Drallkörpers 5 ein zum Drehhohlraum 1 konzentrischer Ringkanal 7 eingearbeitet, der über die langentialkanäle 2 mit dem zur Spritzöffnung 8 konzentriaehen Drehhohlraum 1 in Verbindung steht. In der nadelseitigen Planfläche 9 des Drallkörpers 5 befindet sich eine von einer Sackloohbohrung gebildete Zulaufbohrung 10, an welohe mehrere, in den Ringkanal 7 mündende Zulauf~ bohrungen 11 anschließen, die mit ihren Einmündungen in den Ringkanal möglichst nahe an die Ausmündungen der Tangentialkanale 2 herangeführt sind.

Wie in Fig. 1 bei A strichpunktiert angedeutet ist, kann auf den Ringkanal auch verzichtet werden. In diesem Falle schliessen die Tangentiftlkanäle unmittelbar an die Zulaufbohrungen an. Die Zulauföffnung 10 in der nadelseitigen Planfläche 9 des Drallkörpers wird im dargestellten Ausführungsbeispiel von einer federbelasteten Plansitzdüsennadel 12 gesteuert, deren Gegensitzflache von der Planfläche 9 des Drallkörpers 5 gebildet ist. Anstelle der Plansitz-Dtisennadel kann auch eine Kegelsitz-Düsennadel vorge^eke-A-seln, wobei der Düsennadel-Gegensitz von einer kegeligen Erweiterung der Zulauföffnung 10 gebildet wird.

Claims (6)

RÄ.fi38G58-£iae2 Sohutzaneprüche

1. Einspritzdüse mit einem auf den Zulieferdrufck einer vorzugsweise intermittierend fördernden Einspritzpumpe ansprechenden. Auslaßventil, bei weloher der Spritzöffnung Hn mit einer tangentialen Brennstoffzuführung versehener Drehh>phlraum vorgelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Düsenplättohen und dem Nadelführungskörper ein plattenförmlger Drallkörper (5) eingespannt ist, in welchem sich der Drehhohlraum (1) und die in diesen mündenden tangentialen Zuftthrkanäle\ (2) sowie eine von der Düsennadel aufgesteuerte Zulauföffnung (to) befinden* ^v-

2. Einspritzdüse nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehhohlraum (1) und die Tangentialkanäle (2) in die «ittsenplättohenseitige Planflache (6) des Drallkörpers (5) eingearbeitet sind.

3. Einspritzdüse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Prallkörper (5) von mehreren, an der düsenplättchenseitigen Planflache (5) zu dem Drehhohlraum (1) konzentrisch und der nadelseltigen Planflache (9) zu zu der Zulauföffnung (10) konvergierend angeordneten Zulaufbohrungen (11) durchsetzt ist, welohe über die in die düsenplättohenseitige Planfläche (6) eingearbeiteten langentialkanäle (2) mit dem Drehhohlraum (1) in Verbindung stehen.

4. Einspritzdüse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet", daß in die düsenplättühenseitige Planfläche (6) des Drallkörpers (5) ein zum Drehhohlraum (1) konzentrischer Ringkanal (7) eingearbeitet ist, der über Tangentialkanäle (2) mit dem Drehhohlraum (1) und über mindestens eine Zulaufbohrung (11) mit der nadelseitigen Zulauföffnung (10) in Verbindung steht.

5. Einspritzdüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet» daß der Prallkörper (5) von mehreren in der Anzahl den Tangentialkanälen entsprechenden Zulaufbohrungen (11) versehen ist, welche mit ihren Einmündungen in den Ringkanal (7) unmittelbar an die aus diesem ausmündenden Tangentialkanälen (2) herangeführt sind*

6. Einspritzdüse nach den Ansprüchen 1 bis 5» daduroh gekennzeichnet, daß die Zulauföffnung (10) in der nadelseitigen Planfläohe (1) des Drallkörpers (5) von einer Sacklochbohrung gebildet ist, aus welcher die Zulaufbohrungen (11) abzweigen.

7» Einspritzdüse nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsennadel als Plansitz-Düsennadel ausgebildet 1st, deren Gfegensitzflache die nadelseitige Planflache (9) des Drallkörpers bildet.