DE2922682A1

DE2922682A1 - Einspritzduese fuer luftverdichtende einspritzbrennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2922682A1
Application number: DE19792922682
Authority: DE
Inventors: Frank Dipl Ing Thoma
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1979-06-02
Filing date: 1979-06-02
Publication date: 1980-12-04
Also published as: IT1127480B; GB2051234A; FR2457984A1; IT8048829A0

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 12 550/4

Stuttgart-Untertürkheim

Einspritzdüse für luftverdichtende
Einspritzbrennkraftmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzdüse zur Einspritzung von Kraftstoff und einem zusätzlichen Medium, insbesondere Wasser, in einen Brennraum einer luftverdichtenden Einspritzbrennkraftmaschine, mit einer einen Austrittskanal verschließenden und entgegen der Schließkraft einer in einem Federraum angeordneten Düsenfeder öffnenden und von ihrem Ventilsitz abhebenden Düsennadel.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einfache Maßnahmen an einer Einspritzdüse der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die der Kraftstoff gemeinsam mit einer bestimmten Wassermenge in den Brennraum so eingespritzt werden kann, daß die Stickoxidemission von Brennkraftmaschinen mit Selbstzündung erheblich verringert wird.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst, wobei noch in den Unteransprüchen 2 bis 5 für die Aufgabenlösung vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen beansprucht sind.

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Daim 12

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird die Düsennadel in der Einspritzdüse zum Pumpen und zur Steuerung der Wassermenge in den Brennraum herangezogen. Durch das Verdrängervolumen der Düsennadel wird eine bestimmte Wassermenge in den Brennraum beim Abheben der Düsennadel von ihrem Ventilsitz und dem damit verbundenen Öffnen der Austrittsbohrungen und des Austrittskanals abgespritzt.

Demgegenüber ist eine Einspritzdüse nach der DE-OS 22 52 bekannt, bei der nach dem Schließen der Düsennadel ein Druckabfall, der durch die Tätigkeit eines Rückschlagventils in der Einspritzpumpe erzeugt wird, dazu ausgenutzt wird, die Einspritzdüse in dem für den Kraftstoff vorgesehenen Zuführkanal mit Wasser zu versorgen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teilschnitt einer Kraftstoffeinspritzdüse und eine daran angeschlossene Wasserzuführeinrichtung,

Fig. 2 die gegenüber Fig. 1 anders ausgebildete Düsennadel der Kraftstoffeinspritzdüse und

Fig. 3 die Kraftstoffeinspritzdüse und eine mit dieser Verbundene Einrichtung zur Zuführung eines gasgörmigen Zusatzkraftstoffes.

Eine Einspritzdüse 1, die als Drosselzapfendüse ausgebildet ist, besteht im wesentlichen aus einem einen Austrittskanal 2 aufweisenden Düsenkörper 3 mit einem in eine Speicherkammer 4 einmündenden Zuführkanal 5 für den Kraftstoff und einer entgegen der Schließkraft einer Düsenfeder 6 von

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ihrem kegelförmigen Ventilsitz 7 abhebenden und den Austrittskanal 2 öffnenden Düsennadel 8. Die Düsenfeder 6 ist in einem als Pumpendruckraum wirkenden Federraum 9 angeordnet, der bei geöffnetem Austrittskanal 2 durch Bohrungen, nämlich einer zentralen Bohrung 10 und von dieser abzweigenden Austrittsbohrungen 11 und 12 (Fig. 1 und 3) > mit dem Brennraum 13 einer luftverdichtenden Einspritzbrennkraftmaschine in Verbindung steht. Die Austrittsbohrungen 11, 12 münden am Ventilsitz 7 und werden je nach Stellung der Düsennadel durch diese geöffnet oder verschlossen.

An dem Federraum 9 ist eine ¥asserzuführeinrichtung angeschlossen, durch die das Wasser aus einem Vorratsbehälter Ik durch eine Förderpumpe 15 unter niedrigem Druck über ein Rückschlagventil 16 dem Federraum 9 zugeführt wird. Das Pumpen des Wassers in den Brennraum 13 erfolgt beim Anheben der Düsennadel 8 durch Verdrängen des Wasservolumens im Federraum 9 mit der Düsennadelschulter 17· Die eingespritzte Wassermenge ergibt sich aus Nadelquerschnitt und Nadelhub. Da der Nadelhub mit zunehmender Last größer wird, erfolgt automatisch die gewünschte Erhöhung der Wassermenge mit der Last.

Durch entsprechende Auslegung des Durchmessers der Austrittsbohrungen 11 und 12 (das gilt auch für das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel) kann noch eine gewünschte Reduzierung der Wassermenge bei hoher Drehzahl erreicht werden. Der Durchmesser muß dann so weit reduziert werden, daß die bei hoher Drehzahl schnell hochfahrende Düsennadel 8 das verdrängte Wasservolumen nicht mehr vollständig durch die Austrittsbohrungen 11 , 12 abspritzt, sondern im Federraum 9 komprimiert.

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Bei der Einspritzdüse 1 gemäß Fig. 2 mündet die Austrittsbohrung 18 direkt in den Brennraum 13» Zwischen der zentralen Bohrung 10 und der Austrittsbohrung 18 ist ein Ventilraum 19 mit einem Ventil 20 vorgesehen, das ein ständiges Einströmen von Wasser durch den von der Förderpumpe 15 (in Fig. 2 nicht dargestellt) erzeugten Druck verhindert.

Die in Fig. 3 gezeigte Einspritzdüse 1 entspricht derjenigen nach Fig. 1, jedoch besteht hier die Zuführeinrichtung aus einem Druckvorratsbehälter 21 und einem Druckregelventil 22. Dem Federraum 9 wird ein gasförmiger Zusatzkraftstoff zugeführt. Die Dosierung erfolgt durch Regeln des Zuführdruckes.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen können auf einfache Weise neben dem üblichen Kraftstoff noch andere das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine verbessernde flüssige oder gasförmige Medien derti Brennraum zugeführt werden.

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Claims

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 12 5 50/4

Stuttgart-Untertürkheim 1. Juni 1979

Ansprüche

/1.)Einspritzdüse zur Einspritzung von Kraftstoff und einem zusätzlichen Medium, insbesondere Wasser, in einen Brennraum einer luftverdichtenden Einspritzbrennkraftmaschine, mit einer einen Austrittskanal verschließenden und entgegen der Schließkraft einer in einem Federraum angeordneten Düsenfeder öffnenden und von ihrem Ventilsitz abhebenden Düsennadel, dadurch gekennzeichnet, daß der Federraum (9) zur Aufnahme des zusätzlichen Mediums vorgesehen und dieser als Pumpendruckraum wirkend durch Bohrungen (10, 11, 12 oder 10, l8) in der Düsennadel (8) mit dem Brennraum (i3) bei geöffnetem Austrittskanal (2) verbunden ist.
2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in der Düsennadel (8) eine von dem Federraum (9) ausgehende zentrale Bohrung (1O) angeordnet ist, von der im unteren Bereich der Düsennadel zwei Austrittsbohrungen (11, 12) abzweigen und gegenüber der Ventilsitzfläche ausmünden.

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3· Einspritzdüse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzei chnet, daß bei flüssigem Medium dieses aus einem Vorratsbehälter (Ik) durch eine Förderpumpe (15) unter niedrigem Druck über ein Rückschlagventil (l6) dem Federraum (9) zugeführt wird.

k. Einspritzdüse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei gasförmigen Medium dieses aus einem Druckvorratsbehälter (2l) über ein Druckregelventil (22) dem Federraum (9) zugeführt wird.

5· Einspritzdüse nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsennadel (8) eine von dem Federraum (9) ausgehende und in einem Ventilraum (19) mündende Mittelbohrung (lO) und von dem Ventilraum ausgehend eine in den Brennraum führende Austrittsbohrung (l8) aufweist, wobei ein Ventil (20) in dem Ventilraum (19) bei nicht pumpender Düsennadel (8) die Mittelbohrung (lO) verschließt.

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