DE2833927A1

DE2833927A1 - Benzineinspritzvorrichtung fuer verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE2833927A1
Application number: DE19782833927
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Alfa Romeo SpA
Current assignee: Alfa Romeo SpA
Priority date: 1977-08-04
Filing date: 1978-08-02
Publication date: 1979-02-22
Also published as: FR2399551A1; GB2002055A; IT1085959B

Description

HOPPMANN · ILiTLJK <bfc PARTNER

PATENTANWÄLTE 283392/

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) · DI PL.-I N G. W.EITLE · D R. RER. NAT. K. HOFFMAN N - DIPL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K.FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-8000 MDNCH EN 81 · TELEFON (089) 911087 . TELEX 05-29619 (PATHEJ

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Alfa Romeo S.p.A., Mailand/Italien

Benzineinspritzvorrichtung für Verbrennungsmotoren

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Benzineinspritzvorrichtung für Verbrennungsmotoren, die mit einem Zerstäuber versehen ist, der Düsen aufweist, die geeignet sind, die Zerstäubung des eingebrachten Benzins zu begünstigen.

Um eine vollständige Verbrennung des von einem Verbrennungsmotor angesaugten Benzin-Luft-Gemisches zu erreichen, ist es nicht nur erforderlich, daß das Mischungsverhältnis (Verhältnis zwischen Gewichtsdurchsatz an Luft und Gewichtsdurchsatz an Benzin) bei den verschiedenen Betriebsbedingungen optimiert ist und folglich das Benzin im Verhältnis zu der dem Motor zugeführten Luft richtig dosiert ist, sondern es ist auch wichtig, daß das Luft-Benzin-Gemisch homogen ist. Folg-

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lieh wird verlangt, daß sich das dem Motor zugeführte Benzin mit der Luft emulgiert und sich nicht im flüssigen Zustand an den Wandungen der Verbrennungsleitungen absetzt.

Der Verdampfungsgrad des durch die eigens vorgesehenen Düsen in die Saugleitungen eingeführten Benzins hängt von der kinetischen Energie ab, die der Strahl dank der Druckstufe an den genannten Düsen besitzt, von der Lufttemperatur und vom Wärmegrad der Wandungen der genannten Leitungen, sowie von der kinetischen Energie der Luftmenge, welche die Saugleitungen durchströmt.' Es ist darüber hinaus experimentell bewiesen worden, daß dann beachtliche Vorteile erzielt werden, wenn der Benzinstrahl in kleinste Tropfen zerstäubt wird, weil dadurch die Verdampfungsoberfläche vergrößert wird.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Benzineinspritzvorrichtung einfacher Bauart und leichter Einstellbarkeit zu schaffen, die imstande ist, dem Motor das Benzin in einem Zustand stärkster Zerstäubung zuzuführen:

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß bei einer Benzineinspritzvorrichtung mit mindestens zwei Einspritzdüsen dadurch erreicht, daß die Düsen mit konvergierenden Achsen angeordnet sind. Dadurch stoßen die von der Einspritzvorrichtung gelieferten Benzinstrahlen aufeinander und werden in kleinste Tropfen zerstäubt, bevor sie sich mit der vom Motor angesaugten Luft vermischen.

Die Anzahl der Einspritzdüsen der Einspritzvorrichtung wird aufgrund der Größe der verlangten Höchstförderieistung und aufgrund der verfügbaren Druckstufe gewählt. Dabei ist zu beachten, daß,je kleiner die Durchflußquerschnitte der Düsen sind, desto größer die Gefahr der Verstopfung ist.

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Der Konvergenzwinkel zwischen den Achsen der Düsen wird unter Berücksichtigung der Tatsache gewählt, daß ein Anteil der kinetischen Energie der Strahlen (der Anteil, der auf die zur Winkelhalbierenden der Düsenachsen quergerichteten Komponente der Geschwindigkeit zurückgeht) zur Zerstäubung nötig ist, während der .restliche Anteil (der auf die wie die genannten Winkelhalbierenden gerichtete Komponente der Geschwindigkeit zurückgeht) erforderlich ist, damit das Benzin die Luftströmung durchdringt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der beigefügten Fig. 1 und 2, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist,

Fig. 1 zeigt schematisch eine mit einem erfindungs

gemäß ausgebildeten Zerstäuber ausgestattete Einspritzvorrichtung, und

Fig. 2 zeigt den Zerstäuber der Einspritzvor

richtung der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.

Die in Figur 1 mit 10 bezeichnete Einspritzvorrichtung ist mit einem zylindrischen Mantel 11 versehen, der in einer dafür vorgesehenen, an einer Saugleitung, beispielsweise im Zylinderkopf des Motors vorgesehenen Aufnahme befestigt wird.

Am oberen Ende des Mantels 11 ist ein mit 12 bezeichnetes Anschlußstück befestigt, auf welches die (nicht gezeigte) Rohrzuführung für Benzin unter Druck aufgesetzt wird. Am unteren Ende dieses Mantels 11 ist ein mit 13 bezeichneter Zerstäuber angeordnet, der aus einem Mundstück 14 besteht, das unter Zwischenlage einer Dichtung 15 in eine zylindrische

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Ausnehmung des Mantels eingesetzt und mittels einer Umbördelung der Mantelwandungen befestigt ist.

Durch den Körper des Mundstücks 14 erstrecken sich mit 16 und 17 bezeichnete Einspritzdüsen für das Benzin. Erfindungsgemäß sind die Düsen 16 und 17 mit in der Ausflußrichtung der Flüssigkeit konvergierenden Achsen ausgeführt. Im Falle des Beispiels gemäß Figur 2 sind die Düsen zueinander unter einem Winkel von etwa 20 geneigt angeordnet und in einem Mundstück einer gewissen Dicke derart ausgeführt, daß sie eine geeignete Länge haben um die Benzinstrahlen in bester Weise dem Bereich des Zusammentreffens zuzulenken.

Es ist zweckmäßig, daß das Verhältnis zwischen der Länge 1 einer Düse und ihrem Durchmesser d höchstens

1/d = 4 bis 5

beträgt. Um eine gewisse Konstanz des Ausflußkoeffizienten zu haben, ist es zweckmäßig, daß der Anzugskonus einer jeden Düse 16' bzw. 17' eine Tiefe h besitzt, die ungefähr gleich dem Durchmesser der Düse ist.

Der Konvergenzwinkel der Düsen kann von dem oben angegebenen Wert abweichen, und zum Beispiel zwischen 20° und 30° gewählt werden. Der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Ausflußquerschnitte der Düsen kann derart gewählt werden, daß ein Zusammentreffen der Strahlen in zweckmäßiger Entfernung erreicht wird, um den gewünschten Zerstäubungseffekt zu erzielen. Diese Entfernung kann vorteilhafterweise zwischen dem 2- und 6-fachen des Durchmessers d einer jeden Düse liegen.

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In Figur 1 ist ein Verschluß 18 teilweise sichtbar, der in Berührung mit dem Mundstück 14 stehend die Einspritzdüsen verschließt und durch besondere Betätigungsmittel (.nicht gezeigt) derart gesteuert werden kann, daß er sich abhebt um den Ausfluß des Benzins aus den Düsen zu gestatten. Die von der Einspritzvorrichtung geförderte Benzinmenge hängt von der Eichung der Düsen 16 und 17 ab. Die Benzinmenge, die bei jedem Anheben des Verschlusses 18 gefördert wird, ist veränderlich mit der Zeitdauer des Verweilens des Verschlusses in Öffnungsstellung.

Die zwei Benzinstrahlen, die aus den Düsen 16 und 17 austreten, treffen aufeinander, da die Achsen dieser Düsen konvergieren. Dadurch wird ein Zerstäuben in kleinste Tropfen erreicht, bevor sich die Tröpfchen mit der vom Motor angesaugten Luft vermischen. Aufgrund der starken Zerstäubung verdampft das Benzin sehr leicht und schnell und vermischt sich innig mit der Luft, so daß ein außergewöhnlich homogenes Gemisch gebildet wird.

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Claims

HOFPMANN EITLÜ Ol PARTNER 2833327 PAT E X TAN WALTE DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) · Dl PL-ING. W.EITLE . DR. RER. NAT. K. HOFFMAN N · DlPL.-1NG, W. LEHN DIPL.-ING. K, FDCHSLE · DR. RER. N AT. B. H AN S H N ARABELLASTRASSE 4 (STERN HAUS) · D-3000 MÖNCHEN 81 · TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATH E) 31 044 t/ga Alfa Romeo S.p.A., Mailand/Italien Benzineinspritzvorrichtung für Verbrennungsmotoren Patentansprüche

1. Benzineinspritzvorrichtung für Verbrennungsmotoren mit mindestens zwei Benzineinspritzdüsen, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen mit konvergierenden ■ Achsen angeordnet sind.

2. Benzineinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennz eich net, daß die Düsen zueinander zwischen 20 und 30 geneigt sind.

3. Benzineinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen ein Verhältnis zwischen Länge (1) und Durchmesser (d) von höchstens 4 bis 5 aufweisen.

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4. Benzineinspritzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Düse mit einem Anzugskonus versehen ist, dessen Tiefe (h) etwa dem Durchmesser (d) entspricht.

5. Benzineinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen dem Abstand zwischen den Mittelpunkten der Ausflußquerschnitte der Düsen und dem Durchmesser (d) einer jeden Düse zwischen 2 und 6 beträgt.

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