DE3326468C2

DE3326468C2 - Drosselzapfendüse zur Kraftstoffeinspritzung in eine insbesondere als Vorkammermaschine ausgebildete Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3326468C2
Application number: DE3326468A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr.-Ing. 7054 Korb Fortnagel
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1983-07-22
Filing date: 1983-07-22
Publication date: 1986-07-24
Also published as: GB2143586A; DE3326468A1; IT1179411B; JPS6090981A; IT8448584A0; US4591101A; FR2549539B1; FR2549539A1; GB8418579D0; USRE32703E; GB2143586B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drosselzapfendüse zur Kraftstoffeinspritzung bei einer Brennkraftmaschine, mit einer unter dem Druck des Einspritzkraftstoffes entgegen der Kraftstoffströmungsrichtung von ihrem Nadelsitz abhebenden Düsennadel, deren drosselnder Zapfen bei Schließlage der Düsennadel innerhalb des Spritzloches liegt. Um zu verhindern, daß durch Verkokungsrückstände im Spritzloch eine unzulässig starke Veränderung des Einspritzmengenverlaufes eintritt, ist der Zapfen mit einer besonderen Abflachung versehen, die zur Mittelachse des Zapfens so schräg angeordnet ist, daß sich mit wachsendem Nadelhub in Öffnungsrichtung eine Zunahme des durch eine schräge Abflachung dargestellten Durchlaß-Querschnittes einstellt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drosselzapfendüse zur Kraftstoffeinspritzung in eine insbesondere als Vorkammermaschine ausgebildete Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 28 09 414 ist eine derartige Drosseizapfendüse bekannt, die einen bevorzugten, von Wandflächen mit einem größeren als bei einem engen Ringspalt möglichen Abstand begrenzten Durchlaßquerschnitt für den anfänglich eingespritzten Kraftstoff aufweist. Die Größe des bevorzugten Durchlaßquerschnittes entspricht etwa der des üblichen Ringspaltquerschnittes. Der besondere Durchlaßquerschnitt ist hier durch eine Abflachung am Zapfen bestimmt, die sich über die gesamte Länge des zylindrischen Zapfenabschnittes erstreckt und parallel zur Mittelachse dieses Zapfenabschnittes verläuft.

Durch diese Maßnahme sollte die Verkokung des bei Drosselzapfendüsen üblicher Bauart vorhandenen und diesbezüglich empfindlichen Ringspaltes als Durchlaßquerschnitt vermieden werden.

Es zeigte sich jedoch, daß auch die Anordnung eines derartigen Durchlaßquerschnittes nicht zu voll befriedigenden Einspritzmengenverläufen führt, da auch hier durch trotzdem noch auftretende Verkokungen der angestrebte Mengenverlauf sowie die Strahlform und Zerstäubung nicht auf Dauer aufrechterhalten werden konnten.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine als Drosselzapfendüse ausgebildete Kraftstoffein= spritzdüse der eingangs beschriebenen Art durch eine einfache Maßnahme dahingehend zu verbessern, daß durch sie der von der Spritzlochwand und der Abflachung am Zapfen begrenzte Durchlaßquerschnitt gegen eine Verkokung zumindest unempfindlicher wird, so daß in einem stabilisierten Verkokungszustand immer noch ein guter Einspritzmengenverlauf gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Merkmale.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es möglich, einen angestrebten optimalen Einspritzmengenverlauf durch die entsprechende Neigung der abgeflachten Fläche an dem Drosselzapfen zu erreichen, da die Anordnung der Abflachung so gewählt ist, daß der Durchlaßquerschnitt mit zunehmendem Öffnungshub der Düsennadel ebenfalls zunimmt.

ίο Die Bildung von Verkokungsrückständen im Spritzloch läßt sich zwar auch bei dieser Ausführung nicht ganz vermeiden, jedoch konnte hierdurch dem Verkoken so wirksam entgegengetreten werden, daß ein stabilisierter Verkokungszustand eintritt, durch den dann immer noch ein guter Einspritzmengenverlauf gewährleistet ist Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die Neigung der Abflachung noch dadurch, daß sich im Bereich der Oberdeckung von Nadelzapfen und Spritzloch (Voreinspritzung) im Verlauf des Nadelhubes ein sanft einsetzender Mengenverlauf der Einspritzmenge realisieren läßt, so daß der Übergang von Voreinspritzung zur Haupteinspritzung im gewünschten idealen Sinne ohne starken Knick verläuft, wodurch sich vor allem hinsichtlich der Geräuschemission wesentlich günstigere Zylinderdruckverläufe darstellen lassen.

Aus der DE-OS 31 35 133 ist zwar eine Drosselzapfendüse bekannt, bei der ebenfalls der Durchlaßquerschnitt beim Austauchen der Düsennadel aus dem Spritzloch zunimmt. Jedoch liegt hier, wie bei der normalen Drosselzapfendüse, wieder ein bezüglich Verkokung aufgrund seiner geringen radialen Abmessung sehr anfälliger Ringspalt vor, der im bekannten Fall dadurch gebildet wird, daß sich das Spritzloch in Einspritzrichtung konisch verjüngt und der Zapfen entweder vollzylindrisch oder mit der gleichen Neigung wie die Spritziochwand voiikonisch ausgebildet ist, so daß in jedem Fall der kleinste und somit auf einen Koksansatz am empfindlichsten reagierende Durchlaßquerschnitt brermraumseitig liegt.

Schließlich ist noch eine Drosselzapfendüse gemäß der DE-OS 27 09 917 bekannt, bei der der größte Durchlaßquerschnitt ebenfalls im Mündungsbereich liegt, wobei dieser aufgrund eines zylindrischen Spritzloches und eines voll konischen Zapfens wiederum, wie bei den üblichen Drosselzapfendüsen, ringförmig ausgebildet ist. Außerdem dient diese Maßnahme hier dazu, ein plötzliches Aufhören der Drosselwirkung zu vermeiden und eine drosselnde Wirkung des Drosselzapfens möglicherweise bis in den Vollastbereich hinein zu erreichen. Auswirkungen bezüglich einer Verkokung sind der DE-OS nicht zu entnehmen.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. I den unteren Teil einer Drosselz.ipfendüse im Längsschnitt,

Fig. 2 die Drosselzapfendüse nach der Linie H-Il in Fig. 1 und
Fig. 3 die Drosselzapfendüse nach der Linie Ill-III in Fig. 1.

Die für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine vorgesehene Drosselzapfendüse 1 gemäß F i g. 1 enthält im Düsenkörper 2 eine Düsennadel 3. die bei Schließlage mit einem drosselnden zylindrischen Zap-

b5 fenabschnitt 4 in ein zylindrisch ausgebildetes Spritzloch 5 ragt und entgegen der Strömungsrichtung mit ihrem Nadelsitz 6 von einer Sitzfläche 10 im Düsenkör-Der 2 abhebt.

g. 1 zu entnehmen ist, weist der im übrigen gsbereich entsprechend dem Nadelhub an hwand anliegende Zapfenabschnitt 4 eine esamte Länge verlaufende Abflachung 7 staltet ist, daß ausgehend vom Eingang 5a 5 r Sitzfläche IO bis zur brennraumseitigen 1 des Spritzloches 5 der Durchlaßquervergrößert (F i g. 2 und 3). Die Abflachung ι; 6° zur Mittelachse 9 der Düsennadel 3 ordnet, so daß sich einmal ein stabilisierter 10 ustnad einstellt und zum anderen zwischen 5 Spritzlochs 5 und dem Zapfenabschnitt 4 nspritzmengenverlauf günstiger Durchlaßir den einzuspritzenden Kraftstoff ergibt 15 Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentanspruch:

Drosselzapfendüse zur Kraftstoffeinspritzung in eine insbesondere als Vorkammermaschine ausgebildete Brennkraftmaschine mit einer unter dem Druck des Einspritzkraftstoffs entgegen der Kraftstoffströmungsrichtung mit ihrem Nadelsitz von einer Sitzfläche im Düsenkörper abhebenden Düsennadel, deren Zapfen bei Schließlage der Nadel mit einem zylindrischen Abschnitt in ein entsprechend zylindrisch ausgebildetes Spritzloch eintaucht, wobei im vom Nadelhub abhängigen Überdeckungsbereich von Spritzloch und zylindrischem Zapfenabschnitt ein drosselnder Durchlaßquerschnitt für den Kraftstoff durch eine sich über die gesamte Länge des zylindrischen Zapfenabschnitts erstreckende Abflachung am Zapfen bei im übrigen Zapfenumfangsbereich entsprechend dem Nadelhub an der Spritzloöiwand anliegendem Zapfenabschnitt gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachung (7) am drosselnden Zapfenabschnitt (4) zur Mittelachse derselben derart geneigt verläuft, daß der von der Spritzlochwand und der Abflachung (7) begrenzte Durchlaßquerschnitt (8) mit zunehmendem Öffnungshub der Düsennadel (3) ebenfalls zunimmt.