DE2637216A1 - Brennstoffeinspritzanordnung - Google Patents
BrennstoffeinspritzanordnungInfo
- Publication number
- DE2637216A1 DE2637216A1 DE19762637216 DE2637216A DE2637216A1 DE 2637216 A1 DE2637216 A1 DE 2637216A1 DE 19762637216 DE19762637216 DE 19762637216 DE 2637216 A DE2637216 A DE 2637216A DE 2637216 A1 DE2637216 A1 DE 2637216A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fuel
- arrangement according
- nozzle
- valve
- opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
- B05B17/04—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
- B05B17/06—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
- B05B17/0607—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers
- B05B17/0623—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers coupled with a vibrating horn
- B05B17/063—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers coupled with a vibrating horn having an internal channel for supplying the liquid or other fluent material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
- B05B1/30—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages
- B05B1/3013—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the controlling element being a lift valve
- B05B1/302—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the controlling element being a lift valve with a ball-shaped valve member
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
- B05B17/04—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
- B05B17/06—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
- B05B17/0607—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers
- B05B17/0623—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers coupled with a vibrating horn
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M27/00—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like
- F02M27/08—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by sonic or ultrasonic waves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
- F02M69/04—Injectors peculiar thereto
- F02M69/041—Injectors peculiar thereto having vibrating means for atomizing the fuel, e.g. with sonic or ultrasonic vibrations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/34—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space by ultrasonic means or other kinds of vibrations
- F23D11/345—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space by ultrasonic means or other kinds of vibrations with vibrating atomiser surfaces
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S239/00—Fluid sprinkling, spraying, and diffusing
- Y10S239/90—Electromagnetically actuated fuel injector having ball and seat type valve
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
Description
Dipl.-Ing. Dipl.-Chern. Dipl.-Ing.
E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser
Ernsbergerstrasse 19
8 München 60
Unser Zeichen: P 2308 - 17.August 1976
PLESSEY HANDEL UND INVESTMENTS AG Gartenstrasse 2
6500 Zug, Schweiz
6500 Zug, Schweiz
Brennstoffeinspritzanordnung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffeinspritzanordnung,
die beispielsweise in Zwei- oder Viertaktmotoren, in Dieselmotoren und in Kesseln für den Hausgebrauch
oder den Einsatz in der Industrie verwendet werden kann.
Es sind Brennstoffeinspritzanordnungen bekannt, bei denen
der Brennstoff aus einer Brennstoffeinspritzöffnung in einer Brennstoffeinspritzdüse eingespritzt wird. In
diesen bekannten Anordnungen ist die Brennstoffeinspritzdüse oft mit einem Vibrator versehen, der die Düse so
in Schwingungen versetzt, daß der von der Düse eingespritzte
Brennstoff zerstäubt wird. Es sind verschiedene Arten von Vibratoren bekannt. Beispielsweise kann der
Vibrator ein piezeoelektrisches Bauelement, ein magnetostriktives Bauelement oder ein elektromagnetisches
Bauelement sein.
Wenn Treibstoffeinspritzanordnungen in Massenproduktion hergestellt werden sollen, dann ist es oft schwierig,
• 709809/0356
gleichartige Brennstoffeinspritzanordnungen zu erhalten, die die gleiche Brennstoffmenge einspritzen. Insbesondere
bei der Massenproduktion der Vibratoren können geringfügige Unterschiede auftreten. Bei einem piezoelektrischen
Bauelement kann sich beispielsweise die Impedanz des piezoelektrischen Materials oder die Gesamtimpedanz
der Brennstoffeinspritzdüse geringfügig ändern, so daß der elektrische Antrieb, der vom piezoelektrischen Bauelement ausgeht, und das Schwingen der Düse und somit
die Menge des eingespritzten Brennstoffs steuer-, bei den verschiedenen Anordnungen unterschiedlich sein kann.
Mit Hilfe der Erfindung soll eine Brennstoffeinspritzanordnung geschaffen werden, die in Massenproduktion
mit größerer Genauigkeit hergestellt werden kann, als dies bei bekannten Brennstoffeinspritzanordnungen möglich
ist.
Nach der Erfindung ist eine Brennstoffeinspritzanordnung mit einer Einspritzdüse, die eine Einspritzöffnung aufweist,
und mit einem Vibrator zum Zerstäuben des von der Düse eingespritzten Brennstoffs dadurch gekennzeichnet, daß
die Düse an der Eintrittsseite der Öffnung mit einem Brennstoffabsperrventil versehen ist, das derart -angeordnet
ist, daß es die Öffnung normalerweise verschließt und die Brennstoffeinspritzung durch die Düse verhindert,
wobei es- sich im aktivierten Zustand des Vibrators von der Öffnung wegbewegen kann und dadurch die Brennstoffeinspritzung
durch die Düse zuläßt,und daß die Düse mit einer mechanischen Anschlagvorrichtung ausgestattet ist, die im Abstand von der Öffnung und im Weg des
Absperrventils derart angeordnet ist, daß sie die maximal mögliche Bewegung des Absperrventils von der Öffnung weg so
begrenzt, daß sich eine maximale vorbestimmte Brennstoffeinspritzmenge
ergibt.
• 709809/0 3 56
Pie genaue Lage, an der die mechanische .Anschlagvorrichtung
befestigt werden muß, kann experimentell
bestimmt werden. Wie oben angegeben wurde, wird die maximale Ventilöffnung so berechnet, daß die maximale
Brennstoffströmung aus der Einspritzanordnung beim beabsichtigten Systemdruck erreicht wird. Dies führt
dann zur Einstellung der Position der mechanischen Anschlagvorrichtung. Andere durch das Ventil führende
wirksame Öffnungsquerschnitte können so ausgelegt sein,
daß sie alle größer als der Querschnitt durch die Ventilöffnung sind. Der elektrische Antrieb kann so ausgelegt
sein, daß die minimale Ausgangsspannung und die maximale
Impedanz des. elektrischen Systems eine ausreichende
Ansteuerung zum Öffnen des Ventils bis auf diese Maximalgrenze
ergeben.Jeder weitere Antrieb, der bei.ähnlichen
in Massenproduktion hergestellten elektrischen Systemen erhalten wird, führt dann zu keinen größeren Brennstoffströmen
durch die Einspritzanordnung.
Die. Anschlagvorrichtung kann so angebracht sein, daß
die maximale Bewegungsstrecke des Absperrventils so begrenzt wird, daß sie nicht mehr als ein Drittel
des Durchmessers des Ventilsitzes beträgt. Vorzugsweise bewegt sich das Ventil zwischen 0,125 bis 0,5 mm,
insbesondere wenn die dem Vibrator zugeführte elektrische Energie während Perioden eines Motorzyklus unterbrochen
wird, in denen eine Brennstoffeinspritzung nicht erforderlich ist. Das Ventil ist vorzugsweise
ein Kugelventil, doch können ohne weiteres auch andere Arten von Ventilen verwendet werden, beispielsweise
kann ein zylindrischer Stöpsel mit einem konischen Ende zum Aufsetzen auf einen Ventilsitz verwendet
werden. Das Kugelventil hat vorzugsweise einen Durchmesser
- 709809/0358
von 1 bis 3 mm und die Düsenöffnung kann einen Durchmesser
von 0,5 bis 1,5 mm haben, wobei ein bevorzugter Durchmesser 1 mm beträgt. Wenn das Ventil ein Kugelventil mit
einem Durchmesser von 2 mm ist, das auf einer um 45° geneigten Schrägfläche sitzt, dann beträgt der maximal
zulässige Abhebeweg gewöhnlich 0,5 mm, wie oben angegeben wurde. Solche Abmessungen bewirken die Abgabe einer
kontinuierlichen Brennstoffströmungsmenge von 650 cnr/min.
Eine Reduzierung der Bewegungsstrecke des Ventils führt im wesentlichen zu einer proportionalen Reduzierung der
Strömungsmenge. Wenn die elektrische Energie zum Vibrator während Perioden eines Motorzykius unterbrochen wird, in
denen eine Brennstoffeinspritzung nicht erforderlich ist, dann wird der Wert der Ventilbewegung vorzugsweise auf
nicht mehr als etwa 0,75 mm begrenzt.
Gewöhnlich bewegt sich das Ventil frei in einem Gehäuse} es wird in diesem Fall ausschließlich vom Treibstoffdruck
in der Treibstoffeinspritzdüse auf seinem Ventilsitz gehalten.
Die mechanische Anschlag vorrichtung kann eine Verengung in einer Brennstoffdurchführung in der Düse sein, die
zu dieser öffnung führt. Die Verengung kann aus einer eigenen, in die Brennstoffdurchführung eingesetzten
Vorrichtung bestehen. Sie kann aber auch dadurch hergestellt werden,daß die Brennstoffdurchführung nach
innen verformt wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann die mechanische Anschlagvorrichtung von der Hinterwand eines Gehäuses
gebildet sein, in dem das Absperrventil vibriert.
Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Vibrator ein piezoelektrisches Bauelement.
709809/0356
Die erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzanordnung kann
so ausgebildet sein, daß die Brennstoffeinspritzdüse mit Verwirbelungsvorrichtungen ausgestattet ist,
die eine Verwirbelung des Brennstoffs innerhalb der Brennstoffeinspritzdüse bewirken, ehe er durch die Düse
in einen Motor oder in einen Kessel eingespritzt wird. Es können verschiedene Arten von Brennstoffverwirbelungsvorrichtungen
verwendet werden; beispielsweise können längs einer Schraubenlinie verlaufende Durchführungen im
Brennstoffweg verwendet werden, die zur Einspritzöffnung führen, oder es können radial angebrachte, tangential gerichtete
Schlitze in dem erwähnten Gehäuse verwendet werden. Bei Verwendung von Verwirbelungsschlitzen ist ihr Durchmesser
vorzugsweise geringfügig größer als der Durchmesser der Düsenöffnung.
Die erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzanordnung kann eine
Brennstoffzufuhrvorrichtung zur Erzielung einer Brennstoffströmung
zu der Düse aufweisen. Ferner kann die Anordnung eine Zeitsteuervorrichtung enthalten, die die Düsenschwingungen,
beispielsweise Ultraschallschwingungen, auf gleichmässig im Abstand voneinander liegende Perioden begrenzt. Jede
dieser Zeitperioden kann,einen einstellbaren Teil eines
Zyklus bilden, der auf die Umdrehung eines Motors bezogen ist. Die Brennstoffeinspritzanordnung kann auch dazu
verwendet werden, Brennstoff direkt in einen Motor oder einen Kessel einzuspritzeni auch das Einspritzen
in eine zu dem Motor oder dem Kessel führende Luftansaugleitung ist möglich.
Wenn die Brennstoffeinspritzdüse in Schwingungen versetzt
wird, dann wird sie gewöhnlidunit Ultraschallschwingungen
oder bei einer sogenannten Ultraschallfrequenz erregt. Diese Schwingungen reichen offensichtlich aus, den
Brennstoff zu veranlassen in kleine nebeiförmige Teilchen
zu zerfallen. In der Praxis ergibt sich der in Frage
7 0980 9/035.1"
-D-
kommende Frequenzbereich mit seiner unteren Grenze etwa
in der Nähe der oberen Hörbarkeitsgrenze des menschlichen Ohrs. Aus Gründen der Störunterdrückung ist es in der
Praxis gewöhnlich vorzuziehen, Frequenzen zu verwenden, die hoch genug sind, damit mit Sicherheit ein hörbares
Geräusch nicht erzeugt wird.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:
Fig.1 eine erste Ausführungsform einer Brennstoffeinspritzanordnung
nach der Erfindung,
Fig.2 eine zweite Ausführungsform einer Brennstoffeinspritz
anordnung nach der Erfindung und
Fig.3 eine dritte Ausführungsform einer Brennstoffeinspritzanordnung
nach der Erfindung.
In Fig.1 ist eine Durchführung 1 dargestellt, die die Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine oder beispielsweise
eine vom Luftkompressor zu den Brennern eines Turbinenluftstrahl-Triebwerks oder einer anderen
Gasturbine sein kann.Zum Einspritzen eines flüssigen Brennstoffs in die Verbrennungsluft, von der angenommen
werden kann, daß sie die Leitung in Richtung des Pfeils A durchströmt, ist ein zylindrischer Düsenabschnitt 2 einer
Brennstoffeinspritzdüse 3 so angeordnet, daß sein Ende 2a durch ein Loch 4 in der Wand der Durchführung 1 ragt.
Die Brennstoffeinspritzdüse 3 ragt dabei so hindurch, daß eine Abdichtwirkung erzielt wird, während'gleichzeitig
709809/035S
eine Bewegung in der Längsrichtung des Abschnitts 2 möglich ist.
Der zylindrische Abschnitt 2 bildet ein sogenanntes Abstrahlhorn an einer Seite eines einen großen Durchmesser
aufweisenden Abschnitts 5. An der anderen Seite des Abschnitts 5 befindet sich ein von einem piezoelektrischen
Wandlerelement 6 gebildeter Vibrator. Falls es erwünscht ist, kann an der gegenüberliegenden Seite des Wandlerelements
6 ein Ausgleichskörper 7 befestigt sein. Die Brennstoffeinspritzanordnung arbeitet so, daß beim Anlegen
einer Wechselspannung mit Ultraschallfrequenz an das piezoelektrische Element 6 über die Drähte 9 und 10 Ultraschall-Resonanzschwingungen
in Längsrichtung des zylindrischen Abschnitts 2 an den Abschnitt 5 angelegt werden. Der
Abschnitt 5 verstärkt die Schwingungen, und die Düse 3 ist so dimensioniert, daß die maximale Schwingungsamplitude
in der Nähe des Endabschnitts 2a des Abstrahlhornabschnitts
erzeugt wird.
Im zylindrischen Abstrahlhornabschnitt 2 ist eine Brennstoff
durchführung 11 koaxial angebracht. Zur Bildung einer
Sprühdüse ist die Durchführung 11 in der Nähe des Endes 2a des Abschnitts 2 mit einem nach innen ragenden Ansatzteil 12 ·
versehen, der eine Düsenöffnung 13 bildet. Der Ansatzteil
weist einen konischen Ventilsitz 14 auf, der mit einem Kugelventil
15 zusammenwirkt. Das Kugelventil 15 ist in einem Gehäuse 17 frei beweglich/
In die Durchführung 11 wird über eine Querbohrung 16A
im Abschnitte der Düse 3 ein flüssiger Brennstoff unter
einem geeigneten Drack eingeführt. Das Kugelventil 15 ist
von einem Gehäuse 17 umgeben; der Brennstoff kann aus der
709800/0356
Durchführung 11 in erster Linie über radiale Schlitze 16, die rund um das Gehäuse 17 angebracht sind, in das Gehäuseinnere eindringen. Die Schlitze 16 stehen mit der Innenseite
des Gehäuses 17 in Verbindung, und sie sind vorzugsweise tangential angeordnet, so daß der in das Gehäuse 17 eindringende
Brennstoff verwirbelt wird. Diese Brennstoffverwirbelung kann zur Zerstäubung des Brennstoffs beitragen.
Die bisher beschriebene Brennstoffeinspritzanordnung arbeitet folgendermaßen: Gewöhnlich' bewirkt der Brennstoff
in der Durchführung 11 und im Gehäuse 17, daß das Kugelventil 15 gegen den Ventilsitz 14 gehalten
wird. Dies verhindert normalerweise das Ausströmen von Brennstoff aus der Düse 3 durch die Öffnung 13
in den Verbrennungsluftstrom in der Ansaugleitung 1. Wenn jedoch über die Drähte 9 und 10 an ds piezoelektrische
Wandlerelement 6 eine Wechselspannung mit einer geeigneten Ultraschallfrequenz angelegt
wird, dann erzeugt die daraus resultierende Resonanzschwingung des Endabschnitts 2a auf das Kugelventil
einwirkende dynamische Kräfte.. Das Kugelventil 15 wird
von seinem Ventilsitz 14 abgehoben, so daß Brennstoff aus dem Gehäuse 17 durch die Düsenöffnung 13 in die
Ansaugleitung 1 gelangen kann. In der Ansaugleitung wird daher bei Vorhandensein der Ultraschallschwingungen
ein Nebel aus zerstäubtem Brennstoff erzeugt, der innig mit dem Verbrennungsluftstrom in der Ansaugleitung 1
vermischt wird. Dies erzeugt ein gewünschtes Brennstoff-Luft-Gemisch, solange die Ultraschallfrequenz an das
piezoelektrische Wandlerelement 6 angelegt ist.
709809/0356
Zur Vermeidung einer BrennstoffVerschwendung ist es offensichtlich
erwünscht, eine exakte Steuermöglichkeit der in die Ansaugleitung 1 eingespritzten Brennstoffmenge
zur Verfügung zu haben. Es kann manchmal eintreten, daß auf Grund von Schwankungen des piezoelektrischen
Wandlerelements 6 oder der Spannung an den Drähten 9 und ein zu großes elektrisches Ansteuersignal zum Erregen des
Zerstäubers angewendet wird, so daß das Kugelventil 15 zu weit von seinem Sitz 14 durch die Vibrationen weg bewegt
wird. Wenn das Kugelventil 15 auf Grund der Schwingungen
zu weit von seinem Ventilsitz 14 weg bewegt wird, dann
gelangen offensichtlich zu große Brennstoffmengen durch
die Öffnung 13, so daß eine BrennstoffVerschwendung eintritt.
Zur Vermeidung dieser Brennstoffverschwendung ist die Stirnwand 19 des Gehäuses 17 so angeordnet, daß sie im
Abstand von der Düsenöffnung 13 im Weg des Kugelventils liegt, so daß die maximal mögliche Bewegung des Kugelventils
15 von der Düsenöffnung 13 weg auf den Weg begrenzt wird, der die maximal gewünschte, durch die
Anordnung eingespritzte Treibstoffmenge ergibt. Wenn
sich also das Kugelventil nur eine gewisse maximale Strecke von der Öffnung 13 entfernen kann, dann bestimmt
dies die maximale Brennstoffmenge, die durch
die Öffnung 13 strömen kann.
Der genaue Abstand der Wand 19 von der Öffnung 13 kann
experimentell bestimmt werden; er ändert sich offensichtlich abhängig vom speziellen Typ des Motors oder
des Kessels, in den die Brennstoffanordnung einzubauen
ist. Allgemein wird die Wand 19 so angebracht, daß sie
709809/0358
die Bewegung des Ventils 15' auf eine Maximalstrecke von
0,125 bis 0,5 mm begrenzt.
In der Wand 19 ist ein Loch 20 angebracht; es kann manchmal
vorkommen, daß das Ventil 15 eine Lage einnimmt, in der es an die Wand 19 des Gehäuses 17 angrenzt. Das Ventil 15
kann in dieser Lage bleiben, auch"wenn die Düse nicht in
Schwingungen versetzt wird und das Loch 20 nicht vorhanden ist. Wenn das Loch 20 vorhanden ist, dringt ein durch die
Durchführung 16A strömender Treibstoff in das Loch 20 ein,
so daß er auf das Ventil 15 einwirken kann und es gegen den Ventilsitz 14 drückt.
In der in Fig.1 dargestellten Ausführungsform ist eine
Vorrichtung dargestellt, mit deren Hilfe die "Vom Kugelventil
15 zugelassene Strömungsmenge über die Strömungsmenge erhöht werden kann, die dann erzielt wird, wenn
ausschließlich die auf die Schwingungen zurückzuführende Trägheitswirkung ausgenutzt wird. Die zusätzliche Vorrichtung
besteht aus einer Magnetwicklung 18, die um den Abstrahlhornabschnitt 2 an einer geeigneten axialen
Stelle angebracht ist. Der zylindrische Abstrahlhornabschnitt 2 besteht aus nichtmagnetischem Material, während
das Kugelventil 15 aus magnetisiertem Stahl oder einem
anderen geeigneten magnetischen Material besteht. Die Wicklung 18 ist so angebracht, daß das Kugelventil 15
von seinem Sitz 14 im erregten Zustand der Wicklung Ϊ8 auf Grund der Magnetwirkung abgehoben wird. Der Erregungsstrom ist vorzugsweise ein Gleichstrom, da sonst der
zylindrische Abschnitt 2 aus einem Material mit ausreichend niedriger elektrischer Leitfähigkeit zur Vermeidung einer
709809/0356
lunzmlässigen Abschirmwirkung durch induzierten Strom
hergestellt -werden müßte.
Zu*· geeigpete.il zeitlichen Steuerung der Erregungsstromimpulse
der Wicklung 1:8 können geeignete Vorrichtungen vorgesehen sein.
Im dargestellten Äusführungsbeispiel ist vorgesehen, daß diese
Impulse, mit den Impulsen des dem piezoelektrischen Wandlerelement 6 zugeführten: Ultraschallfrequenzstroms zusammenfallen,;
indem die Wicklung über eine Gleichrichteranordnung 22,, 2h mit Hilfe von in Kette geschalteten Leitungen 9a f
1Qa zwischen die Drähte 9, 10 angaschlossen wird.
In Fig1.2 ist eine Brennstoffeinspritzanordnung dargestellt,
die der Anordnung von Fig.1 sehr ähnlich istj gleiche Teile
sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen. Zur Vermeidung
unnötiger Wiederholungen der Beschreibung werden der genaue Aufbau und die Wirkungsweise der Teile hier
nicht wiederholt, die den Teilen von Fig.1 entsprechen.
|*rFig,2 liegt die Stirnwand 19 des Gehäuses 17 in größerem
Abstand von der Öffnung 13 als in Fig.1; sie liegt zu weit
entfernt,, um die mechanische Vorrichtung bilden zu können,
die die Bewegung- des Kugelventils 15 an ihrer gewünschten
Maximalstellung anhält. Im Beispiel von Fig.2 ist das Gehäuse 17mit einer nach innen ragenden Schulter 30 versehen, die
eine Mittelöffnung 32 aufweist. Die Schulter 30 begrenzt
den LängsWeg des Ventils 15 auf den gewünschten Maximalwert, und der das Loch 20 durchströmende Brennstoff kann
auch durch die Mittelöffnung 32 gelangen und auf das Ventil
15 einwirken,, falls sich dieses gegen die Schulter 30 anlegen sollte.
709809/0358
In einer nicht dargestellten anderen Ausführungsform kann die Schulter 30 durch nach innen ragende Stäbe oder Spitzen,
von denen beispielsweise drei vorhanden sind, ersetzt werden, die die Mittelöffnung 32 bilden und als die mechanische
Vorrichtung wirken, die die Bewegung des Ventils bei der gewünschten Maximalstellung anhält.
In Fig.3 ist eine weitere Anordnung dargestellt, die der
in Fig.1 dargestellten Anordnung gleicht; gleiche Teile
sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Der genaue Aufbau und die Wirkungsweise dieser Teile werden zur Vermeidung
unnötiger Wiederholungen hier nicht erneut beschrieben.
In Fig.3 ist das Gehäuse 17 entfernt worden, und die mechanische
Anschlagvorrichtung wird von einer Innenschulter gebildet, die dadurch hergestellt ist, daß die Düse 2
nach innen verformt ist. Die Schulter 36 begrenzt eine Öffnung 38, die das Hindurchströmen des Treibstoffs aus
der Durchführung 16A zur Öffnung 13 ermöglicht, wenn die
Düse gemäß den obigen Ausführungen in Schwingung versetzt wird.
Es sei bemerkt, daß die oben beschriebenen Ausführungsformen
der Erfindung lediglich als Beispiel angegeben sind; Änderungen sind ohne weiteres möglich. Beispielsweise können zum Verwirbeln
des Brennstoffs andere Vorrichtungen als die in Fig.1 dargestellten Schlitze 16 verwendet werden. Die
Vorrichtungen zum Verwirbeln des Brennstoffs können in Form von schraubenförmigen Nuten in der Innenwand
des Gehäuses 17 oder in der Durchführung 11 bei Fehlen des Gehäuses 17 gebildet werden. Die Brennstoffverwirbelungsvorrichtungen
können auch von einer Schraubenfeder gebildet sein, die die längs einer Schraubenlinie verlaufenden
Nuten ersetzt.
709809/0358
Claims (18)
1... Br enns toff e inspr it zanoränung mit einer Einspritzdüse, die eine Einspritzöffnung aufweist, und mit einem Vitrator
zum Zerstäuben des von der Düse eingespritzten Brennstoffs, dadurch, gekennzeichnet, daß die Düse an der Eintrittsseite
der Öffnung mit einem Brennstoffabsperrventil versehen ist, das derart angeordnet ist, daß es die Öffnung
normalerweise verschließt und die Brennstoffeinspritzung
durch die Düse verhindert, wobei es sich im aktivierten Zustand des Vibrators von der Öffnung wegbewegen
kann und dadurch die Brennstoffeinspritzung durch die Düse zuläßt, und daß die Düse mit einer mechanischen
Anschlagvorrichtung ausgestattet ist, die im Abstand von
der Öffnung und im Weg des Absperrventils derart angeordnet ist, daß sie die maximal mögliche Bewegung des
Absperrventils von der Öffnung weg so begrenzt, daß sich
eine maximale vorbestimmte Brennstoffeinspritzmenge ergibt.
. ... ^
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die mechanische Anschlagvorrichtung die maximale Bewegungsstrecke des Absperrventils so begrenzt, daß sie
; nicht mehr als ein'Drittel des Durchmessers des Ventilsitzes
beträgt, auf dem das Absperrventil sitzt.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,'dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventil ein Kugelventilisti
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kugelventil einen Durchmesser von 1 bis 3 ram hat.
5. Anordnung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelventil einen Durchmesser von 2 mm hat.
7098 09/03 56
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnung einen Durchmesser von
0,5 "bis 1,5 mm hat.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnung einen Durchmesser von 1 mm hat.
8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Anschlagvorrichtung
die maximale Längsbewegung des Absperrventils so begrenzt, daß sie nicht über 0,75 mm liegt.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Wert der Längsbewegung des Absperrventils
zwischen 1,25 und 0,5 mm liegt.
10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Anschlagvorrichtung
von einer Verengung in einer Brennstoffdurchführung in
der Düse gebildet ist, die zur Düsenöffnung führt.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengung aus einer eigenen, in die Brennstoffdurchführung
eingesetzten Vorrichtung besteht.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengung eine Hinterwand ist, die einen Teil eines
Gehäuses bildet, in dem sich das Absperrventil bewegt.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hinterwand des Gehäuses ein Loch aufweist, das den Brennstoffeintritt in das Gehäuse an einer Stelle ermöglicht,
die an die Stelle angrenzt, zu der sich das Absperrventil bei Betätigung des Vibrators bewegt.
709809/0356
14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 "bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verengung dadurch gebildet ist,
daß ein Brennstoffdurchlaß in der Düse, die zur Düsenöffnung führt, nach innen verformt ist.
15. Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß in einen Teil des Gehäuses "bildenden Seitenwänden Verwirbelungsschlitze angebracht sind, die eine Verwirbelung
des Brennstoffs beim Eintritt in das Gehäuse ermöglichen.
16. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Vibrator eine piezoelektrische
Vorrichtung ist.
17. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch eine Brennstoffzufuhrvorrichtung zur Erzielung
einer Brennstoffströmung zu der Düse.
18. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch eine Zeitsteuervorrichtung, die die Erregung des Vibrators auf gleichmäßig im Abstand voneinander
liegende Perioden begrenzt.
709809/0356
Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB34531/75A GB1552419A (en) | 1975-08-20 | 1975-08-20 | Fuel injection system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2637216A1 true DE2637216A1 (de) | 1977-03-03 |
Family
ID=10366795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762637216 Ceased DE2637216A1 (de) | 1975-08-20 | 1976-08-18 | Brennstoffeinspritzanordnung |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4067496A (de) |
JP (2) | JPS5225926A (de) |
AU (1) | AU512490B2 (de) |
BR (1) | BR7605458A (de) |
CA (1) | CA1047340A (de) |
DE (1) | DE2637216A1 (de) |
ES (1) | ES450869A1 (de) |
FR (1) | FR2321601A1 (de) |
GB (1) | GB1552419A (de) |
IT (1) | IT1067822B (de) |
SE (1) | SE423257B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0186376A1 (de) * | 1984-12-11 | 1986-07-02 | Toa Nenryo Kogyo Kabushiki Kaisha | Ultraschalleinspritzdüsen |
DE3834446A1 (de) * | 1988-10-10 | 1990-04-12 | Mesenich Gerhard | Elektromagnetisches einspritzventil in patronenbauweise |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4372491A (en) * | 1979-02-26 | 1983-02-08 | Fishgal Semyon I | Fuel-feed system |
GB2058210B (en) * | 1979-09-11 | 1983-04-27 | Plessey Co Ltd | Fuel injector for an engine |
GB2077351B (en) * | 1980-06-06 | 1984-06-20 | Rockwell International Corp | Diesel engine with ultrasonic atomization of fuel injected |
US4496101A (en) * | 1982-06-11 | 1985-01-29 | Eaton Corporation | Ultrasonic metering device and housing assembly |
GB8400620D0 (en) * | 1984-01-11 | 1984-02-15 | Secr Defence | Rocket motors |
US5025766A (en) * | 1987-08-24 | 1991-06-25 | Hitachi, Ltd. | Fuel injection valve and fuel supply system equipped therewith for internal combustion engines |
US5190223A (en) * | 1988-10-10 | 1993-03-02 | Siemens Automotive L.P. | Electromagnetic fuel injector with cartridge embodiment |
WO1990010469A1 (en) * | 1989-03-07 | 1990-09-20 | Karl Holm | An atomizing nozzle device for atomizing a fluid and an inhaler |
US5803106A (en) * | 1995-12-21 | 1998-09-08 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic apparatus and method for increasing the flow rate of a liquid through an orifice |
US6020277A (en) * | 1994-06-23 | 2000-02-01 | Kimberly-Clark Corporation | Polymeric strands with enhanced tensile strength, nonwoven webs including such strands, and methods for making same |
US6380264B1 (en) | 1994-06-23 | 2002-04-30 | Kimberly-Clark Corporation | Apparatus and method for emulsifying a pressurized multi-component liquid |
US6010592A (en) | 1994-06-23 | 2000-01-04 | Kimberly-Clark Corporation | Method and apparatus for increasing the flow rate of a liquid through an orifice |
US5868153A (en) * | 1995-12-21 | 1999-02-09 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic liquid flow control apparatus and method |
US6053424A (en) * | 1995-12-21 | 2000-04-25 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Apparatus and method for ultrasonically producing a spray of liquid |
ZA969680B (en) | 1995-12-21 | 1997-06-12 | Kimberly Clark Co | Ultrasonic liquid fuel injection on apparatus and method |
US5801106A (en) * | 1996-05-10 | 1998-09-01 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Polymeric strands with high surface area or altered surface properties |
DE19800257C1 (de) * | 1998-01-07 | 1999-02-04 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Schnellschaltendes Ventil |
US6474566B1 (en) * | 2000-06-20 | 2002-11-05 | Ngk Insulators, Ltd. | Drop discharge device |
US6663027B2 (en) | 2000-12-11 | 2003-12-16 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Unitized injector modified for ultrasonically stimulated operation |
US6543700B2 (en) | 2000-12-11 | 2003-04-08 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic unitized fuel injector with ceramic valve body |
US9909549B2 (en) | 2014-10-01 | 2018-03-06 | National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc | Ducted fuel injection |
US10161626B2 (en) | 2015-07-01 | 2018-12-25 | National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc | Ducted fuel injection |
US10138855B2 (en) | 2015-07-01 | 2018-11-27 | National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc | Ducted fuel injection with ignition assist |
WO2017123755A1 (en) * | 2016-01-13 | 2017-07-20 | Sandia Corporation | Ducted fuel injection |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1076184A (en) * | 1963-05-01 | 1967-07-19 | Ass Eng Ltd | Fuel injectors for internal combustion engines |
DE1911827A1 (de) * | 1969-03-08 | 1970-09-17 | Bosch Gmbh Robert | Magnetventil |
DE2300458A1 (de) * | 1972-01-06 | 1973-07-12 | Peugeot | Elektromagnetisch gesteuerte einspritzduese mit kugelventil |
DE2304525A1 (de) * | 1972-02-01 | 1973-08-16 | Plessey Handel Investment Ag | Brennstoffeinspritzdueseneinrichtung |
DE2505801A1 (de) * | 1974-03-14 | 1975-09-18 | Plessey Handel Investment Ag | Brennstoffeinspritzsystem |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1191240B (de) * | 1961-01-07 | 1965-04-15 | Westfaelische Metall Ind K G H | Aus Kunststoff bestehendes Verteilerstueck fuer die Fluessigkeitsleitung der Scheibenwaschanlage von Kraftfahrzeugen |
US3620228A (en) * | 1969-11-24 | 1971-11-16 | Howard C Schmid | Soil irrigator water and sediment drain |
FR2170042B1 (de) * | 1972-02-01 | 1978-09-29 | Plessey Handel Investment Ag | |
FR2264191A2 (en) * | 1972-02-01 | 1975-10-10 | Plessey Handel Investment Ag | Engine fuel injector system - fuel pressure used to close injector nozzle check valve when not vibrated |
US3819116A (en) * | 1972-07-26 | 1974-06-25 | Plessey Handel Investment Ag | Swirl passage fuel injection devices |
-
1975
- 1975-08-20 GB GB34531/75A patent/GB1552419A/en not_active Expired
-
1976
- 1976-08-17 US US05/715,006 patent/US4067496A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-08-17 SE SE7609160A patent/SE423257B/xx unknown
- 1976-08-18 DE DE19762637216 patent/DE2637216A1/de not_active Ceased
- 1976-08-18 IT IT26348/76A patent/IT1067822B/it active
- 1976-08-19 BR BR7605458A patent/BR7605458A/pt unknown
- 1976-08-19 FR FR7625164A patent/FR2321601A1/fr active Granted
- 1976-08-19 CA CA259,442A patent/CA1047340A/en not_active Expired
- 1976-08-19 AU AU16992/76A patent/AU512490B2/en not_active Expired
- 1976-08-20 JP JP51099550A patent/JPS5225926A/ja active Pending
- 1976-08-20 ES ES450869A patent/ES450869A1/es not_active Expired
-
1984
- 1984-05-01 JP JP1984064677U patent/JPS59181925U/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1076184A (en) * | 1963-05-01 | 1967-07-19 | Ass Eng Ltd | Fuel injectors for internal combustion engines |
DE1911827A1 (de) * | 1969-03-08 | 1970-09-17 | Bosch Gmbh Robert | Magnetventil |
DE2300458A1 (de) * | 1972-01-06 | 1973-07-12 | Peugeot | Elektromagnetisch gesteuerte einspritzduese mit kugelventil |
DE2304525A1 (de) * | 1972-02-01 | 1973-08-16 | Plessey Handel Investment Ag | Brennstoffeinspritzdueseneinrichtung |
DE2505801A1 (de) * | 1974-03-14 | 1975-09-18 | Plessey Handel Investment Ag | Brennstoffeinspritzsystem |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0186376A1 (de) * | 1984-12-11 | 1986-07-02 | Toa Nenryo Kogyo Kabushiki Kaisha | Ultraschalleinspritzdüsen |
DE3834446A1 (de) * | 1988-10-10 | 1990-04-12 | Mesenich Gerhard | Elektromagnetisches einspritzventil in patronenbauweise |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2321601A1 (fr) | 1977-03-18 |
CA1047340A (en) | 1979-01-30 |
US4067496A (en) | 1978-01-10 |
GB1552419A (en) | 1979-09-12 |
BR7605458A (pt) | 1977-08-16 |
JPS5225926A (en) | 1977-02-26 |
IT1067822B (it) | 1985-03-21 |
FR2321601B1 (de) | 1979-09-07 |
AU1699276A (en) | 1978-02-23 |
SE7609160L (sv) | 1977-02-21 |
AU512490B2 (en) | 1980-10-16 |
ES450869A1 (es) | 1977-08-16 |
SE423257B (sv) | 1982-04-26 |
JPS59181925U (ja) | 1984-12-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2637216A1 (de) | Brennstoffeinspritzanordnung | |
DE19726833B4 (de) | Kraftstoffeinspritzventil | |
DE2304525A1 (de) | Brennstoffeinspritzdueseneinrichtung | |
DE60132486T2 (de) | Für ultraschallstimulierte betätigung modifizierte, vereinheitlichte einspritzdüse | |
DE60312260T2 (de) | Kraftstoff-Einspritzvorrichtung | |
DE2505801A1 (de) | Brennstoffeinspritzsystem | |
EP1208298A1 (de) | Brennstoffeinspritzventil und verfahren zur herstellung von austrittsöffnungen an ventilen | |
WO2000050766A1 (de) | Brennstoffeinspritzventil | |
DE3716402A1 (de) | Kraftstoffeinspritzduese | |
DE10329062A1 (de) | Kraftstoffeinspritzdüse mit Beschichtungslage und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE3000622A1 (de) | Elektromagnetisches kraftstoffeinspritzsystem | |
DE19812092A1 (de) | Kraftstoffeinspritzeinrichtung und damit ausgerüsteter Verbrennungsmotor | |
DE2608108A1 (de) | Brennstoffeinspritzsystem | |
DE3643523A1 (de) | Einspritzventil fuer kraftstoffeinspritzanlagen | |
DE3122295A1 (de) | Ultraschall-brennstoffinjektor fuer dieselmotoren | |
EP0383063A1 (de) | Magnetanker | |
DE2220538C2 (de) | Brenner für flüssigen Brennstoff mit einem Ultraschallzerstäuber | |
DE1476168B2 (de) | Vorrichtung für kontinuierliche Kraftstoffeinspritzung in das Ansaugrohr von Brennkraftmachinen | |
DE2524856A1 (de) | Einspritzduese fuer fluessigkeiten | |
DE4004897C1 (en) | IC engine fuel charge feed - has mix injection orifice coaxial to valve axis in base of sleeve | |
DE2925108A1 (de) | Einspritzvorrichtung | |
DE2719729A1 (de) | Fluessigkeitseinspritzvorrichtung | |
DE4131499C1 (en) | IC engine fuel injection valve - has ring gap between downstream continuation of sealing and seating surfaces of nozzle | |
DE2807345A1 (de) | Wirbel-einspritzventil | |
EP1633973B1 (de) | Brennstoffeinspritzventil |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: PLESSEY OVERSEAS LTD., ILFORD, ESSEX, GB |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: PRINZ, E., DIPL.-ING. HAUSER, G., DIPL.-CHEM. DR.R |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: PRINZ, E., DIPL.-ING. LEISER, G., DIPL.-ING., PAT. |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: EATON CORP., 44114 CLEVELAND, OHIO, US |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: WAGNER, K., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |
|
8131 | Rejection |