DE3415905C2 - - Google Patents
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- 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
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
- F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
- F02M61/184—Discharge orifices having non circular sections
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- 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
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
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- F02M61/162—Means to impart a whirling motion to fuel upstream or near discharging orifices
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Lochdüse für Brenn
kraftmaschinen mit Direkteinspritzung nach dem Oberbe
griff des Patentanspruchs 1.
Bei heutigen Motoren wird neben den üblichen Forderungen
nach hoher Leistung bei möglichst geringer Bauhöhe und
günstigem Kraftstoffverbrauch auch zunehmend auf die Ver
ringerung der Emission giftiger Abgase sowie ein geringes
Verbrennungsgeräusch besonderen Wert gelegt. Die genannten
Forderungen lassen sich nicht alle erfüllen, da sich die
Vorzüge bei Brennkraftmaschinen mit Nebenkammer oder solchen
ohne Nebenkammer aufgrund ihrer Brennverfahrensunterschiede
nicht miteinander verknüpfen lassen. Bekanntlich lassen
sich für Brennkraftmaschinen mit einer Drosselzapfendüse
in der Nebenkammer weichere Verbrennungsabläufe und somit
geringere Verbrennungsgeräusche erzielen als mit direkt
einspritzenden Brennkraftmaschinen, die jedoch dafür den
Vorteil eines niedrigeren Kraftstoffverbrauches haben.
Aus der Zeitschrift "Maschinenbautechnik" Heft 9, 1958,
Seiten 484 bis 486, insbesondere Abschnitt 3, Punkt d
ist es bekannt, daß bei direkteinspritzenden Brennkraft
maschinen das charakteristische Dieselklopfen mit wachsender
freier Strahllänge zunimmt und daß insbesondere bei Ver
wendung einer Einlochdüse mit Lokalisierung des Zündpunktes
am Ende des Kraftstoffstrahles Klopfgeräusche kaum zu be
seitigen sind. Offenbar besteht bei mehreren Kraftstoff
strahlen eher die Möglichkeit, bei gleicher ausgespritzter
Kraftstoffmenge und gleicher Luftgeschwindigkeit entlang
der Brennraumwand für einen dieser Kraftstoffstrahlen eine
bevorzugte Zündbedingung zu schaffen und damit auch die
für ein stetiges, allmähliches Durchbrennen eines Gemisches
notwendige Lokalisierung der ersten Zündung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen an
einer Lochdüse zu ergreifen, um unabhängig von der Anzahl
der Spritzlöcher bei Brennkraftmaschinen mit Direktein
spritzung dem Zündverzug mit seinen detonationsartigen
Verbrennungsabläufen und den damit im Zusammenhang stehenden
hohen Verbrennungsgeräuschen entgegenzuwirken.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Kennzeichen des An
spruchs 1 angegebenen Merkmale.
Mit Maßnahmen dieser Art wird auch mit einer Lochdüse und
unabhängig von der Anzahl der Spritzlöcher ein ottoprozeß
ähnlicher Flammfortschritt mit weicher Druckentwicklung
erreicht.
Dadurch, daß die Oberfläche der Düsenbohrung in einem
definierten Bereich gezielt gestört wird, ergibt sich
aufgrund der besagten Zündsträhne ein bevorzugter Wärme
entwicklungsherd, welcher dicht an dem Kraftstoffstrahl
ohne wesentliche Kraftstoffaufweitung angekoppelt ist
und seine Wärmeentwicklung in der Weise nutzt, daß der
Kraftstoffstrahl so aufgeheizt wird,daß er zur verstärkten
lokalen Abdampfung und Selbstzündung angeregt wird.
Der aus der Düse austretende Kraftstoffstrahl unterkühlt
zunächst die Luft in seiner nächsten Umgebung (Unter
kühlungszone) und verhindert damit vorerst seine Entflammung,
was auch für die kleinen im Kraftstoffstrahl befindlichen
Tröpfchen gilt. Dabei ragt die Kraftstoffzündsträhne aus
dieser den Kraftstoffstrahl umgebenden Unterkühlungszone
unweit heraus, wobei deren Tröpfchen geringen Durchmessers,
die aufgrund des Impulses des Kraftstoffstrahles mitgerissen
werden, im Strahlweg kaum zurückfallen. Diese außerhalb der
Unterkühlungszone befindlichen feinen Tröpfchen entzünden
sich im nichtunterkühlten Luftbereich und führen aufgrund
ihrer dichten Ankoppelung an den Kraftstoffstrahl unmittel
bar Strahlungswärme in diesen hinein, so daß dort eine herd
artige Verdampfungsbeschleunigung stattfindet.
Aus der DE-OS 28 45 639 ist zwar eine Kraftstoffeinspritz
düse mit einer Düsenbohrung bekannt mit einer sich vom
Bohrungseinlaß bis zum Bohrungsauslaß an einer Seite zu
nehmenden Aufweitung. Bei dieser Aufweitung wird bewußt
auf eine entsprechende Aufweitung des Kraftstoffstrahles
mit zunehmender Einspritzmenge in Richtung der Aufweitung
hingewirkt, was noch durch die Fliehkraftwirkung des dem
Kraftstoff verliehenen Dralls unterstützt wird, um, vor
allem bei fehlender oder unzureichender Luftbewegung
im Zylinder, den Kraftstoff besser auf den gesamten vor
handenen Raum zu verteilen. Somit entfernt sich während
der Einspritzung der über die Aufweitung austretende Teil
des Kraftstoffstrahls mit zunehmender Kraftstoffmenge
immer weiter von dem in Hauptrichtung weitergehenden Strahl.
Er bleibt in der Wurfweite dabei weit gegenüber letzterem
zurück und würde diesen mit seiner Strahlungswärme kaum
noch erreichen und vorwiegend zum unerwünschten Druckan
stieg beitragen.
Demgegenüber wird bei der erfindungsgemäßen Ausführung
verhindert, daß der Kraftstoffstrahl zu stark aufreißt,
die Zündsträhne bleibt eng an den Kraftstoffstrahl ge
koppelt und erreicht eine Wurfweite,durch die die Flammen
front bis zur Spitze des Kraftstoffstrahles einen kürzeren
Weg hat. Die Entflammung führt somit zunächst nicht dazu,
daß das Kompressionsdruckniveau angehoben wird, sondern
führt zur herdartigen Erwärmung (bzw. Verdampfung) und
damit zu einer beschleunigten Zündung des Kraftstoff
strahles, wobei sich von dort aus eine weiche Flammenent
wicklung fortsetzt. Die Abkürzung des Zündvorganges be
wirkt einen gleichmäßigeren Druckanstieg und damit ein
geringeres Verbrennungsgeräusch.
Vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen der Erfindung
lassen sich den Unteransprüchen entnehmen.
Der Gegenstand der Erfindung ist nachfolgend anhand von
in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen
näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt
durch den unteren Teil einer Einspritzdüse
mit einer in Achsrichtung der Düsenbohrung
verlaufenden,in Form einer Ausnehmung ge
bildeten Störfläche,
Fig. 1a eine Ansicht von unten auf diese Einspritzdüse
gemäß Fig. 1,
Fig. 2 einen Schnitt durch den unteren Teil einer
Einspritzdüse mit im Endbereich des Spritzlochs
an der Spritzlochmündung als Stauchungen ge
bildeten Störflächen und
Fig. 2a eine Ansicht von unten auf die Einspritzdüse
gemäß Fig. 2.
In den Figuren ist der untere Teil des Düsenkörpers 1
einer Einspritzdüse 2 für Brennkraftmaschinen mit Direkt
einspritzung gezeigt. In dem Düsenkörper 1 ist eine ent
gegen der Strömungsrichtung des Kraftstoffes öffnende
Düsennadel 3 geführt, die einen konischen mit einer ent
sprechend konisch ausgebildeten Sitzfläche 6 im Düsen
körper 1 dichtend zusammenwirkenden Nadelsitz 4 aufweist
und in ihrer dargestellten Lage ein mit einer zylindrischen
Oberfläche ausgebildetes Spritzloch 5, d.h. eine Spritz
bohrung verschließt. Die Spritzbohrung ist kraftstoffaus
trittsseitig mit Abstand von der Sitzfläche 6, mit einer
gegenüber der zylindrischen Oberfläche vor- oder rück
springenden und sich nur über einen Teilumfangsbereich
erstreckenden Störfläche für den Kraftstoffstrahl versehen.
Gemäß Fig. 1 ist die Störfläche 7 durch eine einzige und
parallel zur Achse der Düsenbohrung 5 verlaufende Ausnehmung
gebildet, welche nach Fig. 1a in Umfangsrichtung eine Breite
von etwa zwei Drittel des Spritzbohrungsdurchmessers auf
weisen kann.
Bei der Spritzbohrung gemäß Fig. 2 sind zwei Störflächen 7 a,
7 b am Mündungsbereich vorsprungartig ausgebildet, die durch
Stauchungen erreicht werden, welche den Mündungsbereich der
Spritzbohrung verengend, einander gegenüberliegen, wie aus
Fig. 2a zu ersehen ist.
Claims (3)
1. Lochdüse für Brennkraftmaschinen mit Direkteinspritzung,
mit einer in einem Düsenkörper längsverschiebbar geführten
und durch den Einspritzdruck des Kraftstoffs mit ihrem Nadel
sitz von einer Sitzfläche im Düsenkörper abhebenden Düsen
nadel sowie mit wenigstens einem eine zylindrische Ober
fläche aufweisenden, dem Nadelsitz in Kraftstoffströmungs
richtung nachgeordneten Spritzloch für den in den Brennraum
austretenden Kraftstoff,
dadurch gekennzeichnet,
daß das eine bzw. jedes Spritzloch (5) mit wenigstens
einer gegenüber seiner zylindrischen Oberfläche vor- oder
rückspringenden und sich mit Abstand von der Sitzfläche
(6) über einen Teilumfangsbereich des Spritzlochs (5) bis
zur Spritzlochmündung hin erstreckenden Störfläche (7; 7 a,7 b)
zur Erzeugung einer an den aus dem Spritzloch (5) in den
Brennraum austretenden Kraftstoffstrahl angebundenen Kraft
stoff-Zündsträhne mit großer Wurfweite und ohne wesentliche
Kraftstoffstrahlaufweitung versehen ist.
2. Lochdüse mit einem Spritzloch mit gegenüber der
zylindrischen Oberfläche rückspringender Störfläche
nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Störfläche (7) durch eine parallel zur Spritz
lochachse in der Spritzlochwand verlaufende Ausnehmung
gebildet ist (Fig. 1, 1a).
3. Lochdüse mit einem Spritzloch mit gegenüber der
zylindrischen Oberfläche vorspringender Störfläche
nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Störfläche (7 a, 7 b) durch eine den Mündungs
bereich des Spritzlochs (5) verengende Stauchung gebildet
ist (Fig. 2, 2a).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19843415905 DE3415905A1 (de) | 1984-04-28 | 1984-04-28 | Lochduese fuer brennkraftmaschine mit direkteinspritzung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843415905 DE3415905A1 (de) | 1984-04-28 | 1984-04-28 | Lochduese fuer brennkraftmaschine mit direkteinspritzung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3415905A1 DE3415905A1 (de) | 1985-11-07 |
DE3415905C2 true DE3415905C2 (de) | 1989-05-24 |
Family
ID=6234606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843415905 Granted DE3415905A1 (de) | 1984-04-28 | 1984-04-28 | Lochduese fuer brennkraftmaschine mit direkteinspritzung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3415905A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100516500C (zh) * | 2001-07-16 | 2009-07-22 | 株式会社博世汽车系统 | 燃油喷射阀的高压供油道交叉部的应力降低结构 |
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1984
- 1984-04-28 DE DE19843415905 patent/DE3415905A1/de active Granted
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Also Published As
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DE3415905A1 (de) | 1985-11-07 |
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