DE3321286A1

DE3321286A1 - Kraftstoffeinspritzduese und mit dieser ausgestattete brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3321286A1
Application number: DE19833321286
Authority: DE
Inventors: Dirk 95600 Eaubonne Bastenhof
Original assignee: D'etudes De Machines Thermiques Semt 93202 Saint-Denis Fr Ste
Current assignee: D'etudes De Machines Thermiques Semt 93202 Saint-Denis Fr Ste
Priority date: 1982-06-18
Filing date: 1983-06-13
Publication date: 1983-12-29
Also published as: FR2528915A1; CH652803A5; JPS595873A; FR2528915B1

Description

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Rosental 7/11.Aufg. -^' _{13- Juni 1983}

SOCIETE D¹ETUDES DE MACHINES THERMIQUES S.E.M.T.

2, Quai de Seine

93202 - SAINT DENIS, France

"Kraftstoffeinspritzdüse und mit dieser ausgestattete Brennkraftmaschine".

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzdüse insbesondere für eine Brennkraftmaschine.

Die bekannte Brennstoffeinspritzdüse umfasst ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse, die durch einen insbesondere mit der Längsmittellinie des Gehäuses im wesentlichen gleichgerichteten. Brennstoffzufuhrkanal durchsetzt ist; wobei dieses Gehäuse aufeinanderfolgend von unten nach oben, eine Einspritznadel, die insbesondere sich durch einen Stössel mit einem die Abstützung einer vorgespannten Rückstellfeder aufnehmenden Kopf fortsetzt; wobei dieser Einspritznadel die Brennstoffeinspritzung in die Brennkammer über eine Einspritzungsdüse bzw. einen Zerstäuber steuert, welche bzw. welcher durch einen im wesentlichen mit

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der Längsmittellinie dieses Körpers gleichgerichteten Mittelkanal durchsetzt wird und deren bzw. dessen Seitenwand von einer Anzahl von insbesondere radial verlaufenden, zylindrischen Zerstäubungs- bzw. Vernebelungskanäle, die einerseits in den genannten Mittelkanal und andererseits in die genannte Brennkammer einmünden, durchsetzt wird, umfasst.

In einer derartigen Einspritzdüse ist die Öffnung der Zerstäubungskanäle im wesentlichen kreisrund, wodurch ein kegelförmiger auseinandergehender Brennstoffstrahl mit kreisförmigem Querschnitt in die durch die im wesentlichen flachen und im wesentlichen mit dem Boden des Zylinderkopfes und mit dem Kolbenboden gleichgerichteten Flächen gebildete Brennkammer erzeugt wird.

Der Hauptnachteil einer solchen Ausbildung besteht in der schlechten Anpassung der Strahlgestalt an diejenige der Kammer und in der Gefahr, dass der Strahl mit den im wesentlichen flachen und im wesentlichen gleichgerichteten Wandungen der Kammer in Berührung kommt.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Vermeidung dieses Nachteiles, d. h. die Verbesserung der Querschnittsgestaltung des Brennstoffstrahls durch Unrundmachen desselben, indem sie eine Einspritzdüse der oben beschriebenen Gattung vorschlägt, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass der genannte Zerstäuber derart ausgebildet ist, dass der Brennstoffstrahl in einer Brennkammer einen länglichen, insbesondere elliptischen Querschnitt aufweist, dessen lange Mittellinie in einer im wesentlichen zur Längsmittellinie der Einspritzdüse senkrechten Ebene liegt.

Zu diesem Zweck ist insbesondere eine ringförmige, insbesondere einstichartige, z.B. stumpfkegelartige, sich in die genannte Brennkammer öffnende Aussennut in den genannten Zerstäuber eingearbeitet, in welchaidie genannten Zerstäubungskanäle einmünden. Die Höhe der genannten Aussennut liegt zwischen ungefähr 0,8 und ungefähr 1,5 x dem Durchmesser dieser Zerstäubungskanäle , während die Tiefe dieser Aussennut zwischen ungefähr 10 % und COPY

ungefähr 50 % der Stärke bzw. Dicke der genannten Seitenwandung des Zerstäubers liegt.

Die Wandungen der Aussennut bilden eine, den Brennstoffstrahl in die lotrechten, d.h. im wesentlichen zur Längsmittellinie der Einspritzdüse parallelen Richtungen begrenzende Abschirmung wobei jedoch der Düsenstrahl sich mehr in den beiden waagerechten Richtungen d.h. in einer zur oberen Fläche der Brennkammer parallelen Richtung ausbreitet.

Ein besseres Verständnis der Erfindung und weitere Ziele bzw. Zwecke, kennzeichnende Merkmale, Einzelheiten und Vorteile derselben ergeben sich deutlicher aus der nachstehenden erläuternden Beschreibung, an Hand der beigefügten nur beispielsweise gegebenen, nicht einschränkenden, einer zur Zeit bevorzugten Ausführungsform der Erfindung veranschaulichenden schematischen Zeichnungen. Es zeigen :

- Figur 1 eine schematische Ansicht, teilweise im Schnitt, einer erfindungsgemässen Einspritzdüse ;

- Figur 2 eine Vorderansicht bzw. ein Aufriss der Einspritz düse bzw. des Zerstäubers der erfindungsgemässen Einspritzdüse und

- Figur.3 eine Ansicht im vergrösserten Schnitt des aus Abbildung 1 dargestellten Bereiches 3.

Auf Figur 1 sind schematisch die wesentlichen Bestandteile einer Brennstoffeinspritzdüse 1 insbesondere für eine Brennkraftmaschine dargestellt, welche ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 2, das durch einen mit der Längsmittellinie X-X' des Gehäuses im wesentlichen gleichgerichteten urd in eine ringförmige Kammer einmündenden Brennstoffzufuhrkanal 3 umfasst. Das Gehäuse 2 enthält wie üblich in aufeinanderfolgender Weise von unten nach oben, eine Einspritznadel 4, die sich insbesondere durch einen länglichen Stössel 5 fortsetzt, welcher einen Kopf 6 aufweist, an welchem sich eine mittels einer (nicht dargestellten) Stellschraube vorgespannte Verschlussrückstellfeder abstützt.

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Die Einspritznadel 4, deren kegelförmiges bzw. sich verjüngendes Ende 16 in der Schliessstellung der Einspritzdüse auf einem am unteren Teil der Kammer 15 vorgesehenen kegelförmigen Sitz 17 aufliegt und in herkömmlicher Weise die Einspritzung des Brennstoffs in die Brennkammer 8 über eine Einspritzungsdüse bzw. einen Verstäuber 9 steuert. Der Zerstäuber 9 ist durch einen, mit der Längsmittellinie X-X¹ des Gehäuses 2 im wesentlichen gleichgerichteten insbesondere koachsialen Mittelkanal 10 durchsetzt, dessen Seitenwandung 11 durch eine Anzahl von insbesondere radial gerichteten zylindrischen Zerstäubungs- bzw. Vernebelungs- oder Sprühbohrungen 12 durchbrochen ist, welche einerseits in den Mittelkanal" 10 und andererseits in die Brennkammer 8 einmünden.

Erfindungsgemäss ist der Zerstäuber 9 so gestaltet, dass der Brennstoffstrahl in der Brennkammer 8 einen länglichen insbesondere elliptischen Querschnitt aufweist, dessen lange Mittellinie in einer zur Längsmittellinie X-X' der Einspritzdüse 1 im wesentlichen senkrechten Ebene liegt. In anderen Worten ist der Querschnitt des Brennstoffstrahls im wesentlichen quer zu der genannten Längsmittellinie X-X' der" Einspritzdüse 1 langgestreckt.

Zwe ckmässigerweise ist insbesondere eine ringförmige, insbesondere einstichartige, sich in die Brennkammer 8 öffnende Aussennut 14 in den Zerstäuber 9 eingearbeitet, welcher seinerseits eine insbesondere im wesentlichen stumpfkegelartige Gestalt aufweist, wobei Zerstäubungskanäle 12 in die Aussennut 14 einmünden und die Öffnung 13 der Kanäle 12 kreisrundförmig ausgebildet ist. Die Aussennut 14 verläuft insbesondere im. wesentlichen senkrecht zur Längsmittellinie der Einspritzdüse.

Somit wird am Ausgang der Kanäle 12 ein kegelförmiger Brennstoffstrahl erzeugt, welcher am Ausgang der Aussennut 14 flächen- bzw, schichtartig abgeflächt ist, also besser an die geometrische Formgebung der durch die im wesentlichen ebenen, mit dem Boden des Zylinderkopfes und mit dem Kolbenboden im wesentlichen gleichgerichteten Flächen begrenzte Brennkammer 8 angepasst ist. in anderen Worten erhält man einen in eine zur oberen Wandfläche 18 der Kammer 8 im wesentlichen parallelen Richtung mehr aus-

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gebreiteten Brennstoffstrahl.

Insbesondere liegt die Höhe H der Aussennut 10 zwischen ungefähr \ 0,8 und ungefähr 1,5 x dem Durchmesser der Zerstäubungsbohrungen 12, während die Tiefe T der Aussennut 14 zwischen ungefähr 10 % und ungefähr 50 % der Stärke bzw. Dicke der Seitenwandung 11 des Zerstäubers 9 liegt. Die übliche Länge dieser Bohrungen beträgt 3 bis 5 x deren Durchmesser.

Bei dem nicht einschränkenden dargestellten Ausführungsbeispiel der Einspritzdüse umfasst das in dem Zylinderkopf 19 untergebrachte Einspritzdüsengehäuse 2 einen oberen Teil 20 und einen unteren Teil 21, wobei der Zerstäuber 9 am unteren Ende dieses Unterteils 21 des Gehäuses 2 vorgesehen ist. Die für die Verbindung zwischen den Kanälen 3 erforderliche Ausrichtung der beiden unteren und oberen Teile 21, 20 zueinander wird durch einen Zentrierstift bzw. -zapfen 22 gewährleistet bzw. festgelegt. Der obere Teil 20 und der untere Teil 21 werden über ein Verbindungsstück 23 zusammengehalten, während die Gesamtheit dieser Bestandteile in einer Hülse 24 enthalten ist, wobei eine Dichtung 25 zwischen dem Verbindungsstück 23 und der Hülse 24 vorgesehen ist.

Die Arbeitsweise einer derartigen Einspritzdüse ist herkömmlich und wohlbekannt und wird nicht näher beschrieben-werden.

Die Gestaltung der erfindungsgemässen Einspritz- bzw. Zerstäubungsdüse, insbesondere die Ausbildung einer ringförmigen Aussennut in derselben, in deren Boden die Zerstäubungsbohrungen einmünden, ermöglicht eine Verbesserung der Gestalt des Querschnitts des BrennstoffStrahls in der Brennkammer.

Leerseite

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PATENTANSPRÜCHE

Brennstoffeinspritzdüse insbesondere für eine Brennkraftmaschine, mit einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse, das durch einen Brennstoffzufuhrkanal durchsetzt ist, wobei das Gehäuse in aufeinanderfolgender Weise von unten nach oben eine Einspritznadel umfasst, die sich insbesondere durch einen Stössel mit einem die Abstützung einer vorgespannten Rückstellfeder aufnehmenden Kopf fortsetzt, wobei die Einspritznadel die Einspritzung von Brennstoff in die Brennkammer über eine Einspritzungsdüse bzw. einen Zerstäuber steuert, welche bzw. welcher durch einen mit der Längsmittellinie des Gehäuses im wesentlichen gleichgerichteten • Mittelkanal durchsetzt wird und deren bzw. dessen Seitenwandung durch eine Anzahl von insbesondere zylindrischen Zerstäubungsbzw. Vernebelungsbohrungen durchbrochen ist, die einerseits in den Mittelkanal und andererseits in die Brennkammer einmünden, eine ringförmige Vertiefung·, die in die Brennkammer einmündet und die in dem Zerstäuber vorgesehen ist, die Zerstäubungsbohrungen einmündend in die Vertiefung, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung eine in dem stumpfkegelartigen Zerstäuber eingearbeitete einstichartige Aussennut (14) ist, wobei der Brennstoff strahl einen länglichen Querschnitt aufweist, dessen längere Mittellinie in einer zur Längsmittellinie der Einspritzdüse im wesentlichen senkrechten Ebene liegt.

2. Einspritzdüse gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (H) der Aussennut (14) zwischen ungefähr 0.8 und ungefähr 1,5 x dem Durchmesser der Zerstäubungsbohrungen (12) liegt.

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5. Einspritzdüse nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe (T) der Aussennut (1Λ) zwischen ungefähr 10 % und ungefähr 50 % der Dicke bzv,-. Star keder Seitenwandung (11) des Zerstäubers (9) liegt.

4. Anwendung einer Brennstoffeinspritzdüse gemäss einem der

Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einer Brennkraftmaschine eingesetzt ist.

ORIGINAL INbPECTED