DE4009320A1 - Vorrichtung zur einspritzung eines brennstoff-gas-gemisches - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Einspritzung eines Brennstoff-Gas-Gemisches nach der Gattung des Hauptanspruchs. In der deutschen Patentanmeldung P 39 31 490.1 ist bereits eine Vorrichtung zur Einspritzung eines Brennstoff-Gas-Gemisches mit einem Verteiler­ gehäuse vorgeschlagen worden, das eine konzentrisch zu einer Ventil­ längsächse verlaufende Gaszufuhröffnung sowie fluchtend zu Abspritz­ öffnungen eines Brennstoffeinspritzventils angeordnete Verteiler­ öffnungen aufweist, wobei die Gaszufuhröffnung mit den Verteiler­ öffnungen in Verbindung steht. Der Brennstoffstrahl wird aber von den Abspritzöffnungen nicht unmittelbar, sondern als Freistrahl in die Verteileröffnungen gespritzt, so daß Brennstoffrandnebel und Teile des Kernstrahls auf die inneren Wände des Verteilergehäuses treffen. Da zudem der Brennstoffstrahl nicht von dem Gasstrahl um­ hüllt und die Gasgeschwindigkeit gering ist, übt das Gas in der von Verteilergehäuse und Brennstoffeinspritzventil gebildeten Verteiler­ kammer keine wesentliche Richtungswirkung auf den Brennstoff aus. Es besteht besonders bei einer Schrägstellung des Brennstoffeinspritz­ ventils die Gefahr, daß der Brennstoffwandfilm im Randbereich der Gasströmung stromaufwärts zur Gaszufuhröffnung zurückfließt oder zu einer anderen Verteileröffnung gelangt. In den Ecken oder Kanten der Verteilerkammer kann sich Brennstoff ablagern, der z. B. nach dem Abschalten des Brennstoffeinspritzventils zu einem störenden Nachtropfen führt.

Eine zuverlässige und exakte Zumessung des Brennstoffs zu den einzelnen Verteileröffnungen ist also durch die in der deutschen Patentanmeldung P 39 31 490.1 vorgeschlagene Vorrichtung nicht immer gewährleistet.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Einspritzung eines Brenn­ stoff-Gas-Gemisches mit den kennzeichnenden Merkmalen des An­ spruches 1 hat demgegenüber den Vorteil einer besonders genauen Brennstoffzuteilung zu den einzelnen Verteileröffnungen bzw. zu den einzelnen Zylindern einer Brennkraftmaschine und einer weitestgehend homogenen Gemischbildung. Der gerichtete Brennstoffstrahl wird aus den Abspritzöffnungen des Abspritzendes über die Brennstofftrans­ portkanäle in die Verteileröffnungen des Verteilergehäuses gespritzt und durch das über den Gasspalt zugeführte Gas vollständig stromab­ wärts weitertransportiert, so daß die Bildung eines Brennstoffilms an den inneren Wänden des Verteilergehäuses verhindert wird.

In der Gemischbildungszone sind nahezu keine Ecken, Kanten oder Spalte ausgebildet, in denen sich Brennstoff ablagern kann, der z. B. nach dem Abschalten des Brennstoffeinspritzventils zu einem störenden Nachtropfen und zu einer inhomogenen Ausbildung des Brenn­ stoff-Gas-Gemisches führt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 an­ gegebenen Vorrichtung möglich.

Vorteilhaft ist es, wenn der Gasspalt an seiner engsten Stelle eine im Vergleich zu der Gaszufuhröffnung kleinere Querschnittsfläche aufweist. Die enge Ausbildung des Gasspaltes erlaubt durch die Drosselung des Gasstromes zum einen eine Zumessung des Gases zu den einzelnen Verteileröffnungen, zum anderen wird das Gas in Richtung auf die Verteileröffnungen hin auf eine hohe Geschwindigkeit be­ schleunigt, so daß die Gemischbildung verbessert und ein Zurück­ laufen des Brennstoffs in stromaufwärtiger Richtung verhindert wird.

Für eine besonders einfache Ausbildung der Brennstofftransportkanäle und der Gasspalte ist es vorteilhaft, wenn die Ventilkappe mit einer der Zahl der Verteileröffnungen entsprechenden Anzahl kegelstumpf­ förmiger, auf jeweils eine Verteileröffnung hin ausgerichteter Er­ hebungen versehen ist, durch die die Brennstofftransportkanäle ver­ laufen und die in kegelstumpfförmige Vertiefungen des Verteilerge­ häuses mit einem derartigen Abstand ragen, daß zwischen dem Umfang der Erhebungen und der Oberfläche der Vertiefungen die zumindest teilweise umlaufenden Gasspalte gebildet werden.

Es ist vorteilhaft, wenn die Gaszufuhröffnung mit den Gasspalten durch einen konzentrisch zu der Ventillängsachse zwischen der Ven­ tilkappe und dem Verteilergehäuse ausgebildeten Gasverteilerraum verbunden ist, so daß eine besonders gleichmäßige Zufuhr des Gases zu den Gasspalten erfolgt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der kleinste Durchmesser der Er­ hebung kleiner ist als der Durchmesser der Verteileröffnung, so daß die Erhebung vorteilhafterweise in die Verteileröffnung hineinragt.

Neben der Ausbildung des Gasspaltes durch die Vertiefung des Ver­ teilergehäuses ist es ebenfalls vorteilhaft, wenn ein kegelstumpf­ förmiger Mantel der Erhebung stufenförmig ausgebildet ist und mit einer ersten Stufe an der Vertiefung des Verteilergehäuses anliegt sowie mit einer zweiten Stufe zusammen mit einer Wandung der Ver­ tiefung den Gasspalt bildet. Diese Gestaltung ermöglicht eine durch die zahlreichen Anlageflächen der Ventilkappe an dem Verteilerge­ häuse besonders exakte und gleichförmige Ausbildung der Gasspalte.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn von der Gaszufuhröffnung zu jedem Gasspalt je ein zwischen der Ventilkappe und dem Verteilergehäuse verlaufender Gaskanal ausgebildet ist, so daß eine exakte Gaszufuhr zu dem jeweiligen Gasspalt sowie eine große senkrecht zu der Ventil­ längsachse verlaufende Anlagefläche der Ventilkappe an dem Ver­ teilergehäuse ermöglicht wird.

Von Vorteil ist es, wenn der Kegelwinkel der kegelstumpfförmigen Erhebung der Ventilkappe kleiner ist als der Kegelwinkel der kegel­ stumpfförmigen Vertiefung des Verteilergehäuses, so daß das Gas eine hohe, kontinuierliche Beschleunigung bis zum Eintritt in eine durch den der Abspritzöffnung des Brennstoffeinspritzventils zugewandten Bereich der Verteileröffnung gebildete Gemischbildungszone erfährt. Zudem wird die Montage der Ventilkappe in dem Verteilergehäuse er­ leichtert. Die Form- und Lagetoleranzen der Erhebungen und der Ver­ tiefungen können, mit Ausnahme im unmittelbaren Bereich der Ver­ teileröffnungen, großzügiger ausgelegt werden.

Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn der Brennstofftransportkanal in einem Brennstoffröhrchen ausgebildet ist, das durch die Ventilkappe führt. Dies ermöglicht eine auf einfache Art und Weise herstellbare Ventilkappe, da die Feinbearbeitung der Brennstofftransportkanäle entfällt und stattdessen ablängbares Rohrmaterial verwendet wird.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Brennstoffröhrchen in die Ver­ tiefung des Verteilergehäuses ragt und wenn der zumindest teilweise umlaufende Gasspalt zwischen der Oberfläche der Vertiefung und dem Umfang des Brennstoffröhrchens gebildet wird. Dadurch ist die Ven­ tilkappe auf besonders einfache Art und Weise und an ihrem Umfang mit großen Fertigungstoleranzen herstellbar.

Von Vorteil ist es, wenn der äußere Durchmesser des Brennstoff­ röhrchens kleiner ist als der Durchmesser der Verteileröffnung, so daß das Brennstoffröhrchen vorteilhafterweise in die Verteiler­ öffnung ragt.

Für eine exakte und konzentrische Anlage des Brennstoffeinspritz­ ventils an der Ventilkappe ist es vorteilhaft, wenn das kegelstumpf­ förmige Abspritzende des Ventilgehäuses an einer kegelstumpfförmigen Anlagefläche der Ventilkappe anliegt.

Zur Abstützung der Ventilkappe an dem Verteilergehäuse und zur exakten und gleichförmigen Ausbildung der einzelnen Gasspalte ist es besonders vorteilhaft, wenn die Ventilkappe mit einem Bund an einer Schulter des Verteilergehäuses anliegt.

Um ein Verdrehen des Brennstoffeinspritzventils gegenüber der Ven­ tilkappe zu verhindern und damit ein Fluchten der Abspritzöffnungen des Abspritzendes mit den Brennstofftransportkanälen der Ventilkappe zu gewährleisten ist es vorteilhaft, wenn die Position von Ventilge­ häuse zu Ventilkappe durch eine in Umfangsrichtung formschlüssige Verbindung zwischen Ventilkappe und Ventilgehäuse bestimmt ist.

Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn die Position von Ventilkappe zu Verteilergehäuse durch eine in Umfangsrichtung formschlüssige Ver­ bindung zwischen Ventilkappe und Verteilergehäuse bestimmt ist, so daß ein Verdrehen der Ventilkappe gegenüber dem Verteilergehäuse verhindert und damit ein Fluchten der Brennstofftransportkanäle mit den Verteileröffnungen des Verteilergehäuses gewährleistet ist.

Zeichnung

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

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem teilweise dargestellten Brennstoffeinspritzventil, Fig. 2 eine Ansicht der Ventilkappe in Richtung des Pfeiles X des ersten Ausführungsbei­ spiels, Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem teilweise dargestellten Brennstoffeinspritzventil, Fig. 4 eine Ansicht des Verteilergehäuses in Richtung des Pfeiles Y des zweiten Ausführungs­ beispiels, Fig. 5 ein drittes und Fig. 6 ein viertes Ausführungs­ beispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die in Fig. 1 beispielsweise im Längsschnitt und ausschnittweise dargestellte Vorrichtung zur Einspritzung eines Brennstoff-Gas-Ge­ misches in ein Saugrohr oder unmittelbar in die Zylinder einer Brennkraftmaschine besitzt ein Brennstoffeinspritzventil 1, das mit seinem konzentrisch zu einer Ventillängsachse 2 ausgebildeten kegel­ stumpfförmigen Abspritzende 3 eines Ventilgehäuses 4 an einer kegel­ stumpfförmigen Anlagefläche 6 einer Ventilkappe 7 anliegt, so daß sich eine einfache, aber dennoch sehr exakte Zentrierung des Brenn­ stoffeinspritzventils 1 gegenüber der Ventilkappe 7 ergibt. Die Ven­ tilkappe 7 ist zumindest in axialer Richtung zwischen dem Abspritz­ ende 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 und einem Verteilerge­ häuse 10, das mit einer abgestuften Längsbohrung 11 das Abspritz­ ende 3, die Ventilkappe 7 und zumindest teilweise das Brennstoffein­ spritzventil 1 umgreift, angeordnet.

Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist einen mit einem festen Ventil­ sitz 12 zusammenwirkenden, betriebszustandsabhängig betätigbaren Ventilschließkörper 14 auf. Stromabwärts des Ventilsitzes 12 hat das Abspritzende 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 beispielsweise vier, der Zylinderzahl der Brennkraftmaschine oder der Zahl der Einspritz­ gruppen, in denen mehrere Zylinder der Brennkraftmaschine zusammen­ gefaßt sind, entsprechende Anzahl von Abspritzöffnungen 15. Fluchtend zu den Abspritzöffnungen 15 sind in der Ventilkappe 7 eine der Zahl der Abspritzöffnungen 15 entsprechende Anzahl von nach beiden Seiten offenen Brennstofftransportkanälen 17 ausgebildet, die in je eine in dem Verteilergehäuse 10 konzentrisch zu den Abspritz­ öffnungen 15 angeordnete Verteileröffnung 19 münden. Ausgehend von den Verteileröffnungen 19 verlaufen fluchtend zu den Brennstoff­ transportkanälen 17 Verteilerleitungen 18 im Verteilergehäuse 10.

Konzentrisch zu der Ventillängsachse 2 verläuft in dem Verteilerge­ häuse 10 eine Gaszufuhröffnung 20, an die sich in axialer Richtung ein zwischen der Ventilkappe 7 und dem Verteilergehäuse 10 in einer Ausnehmung 21 des Verteilergehäuses 10 ausgebildeter Gasverteiler­ raum 22 anschließt. Der Gasverteilerraum 22 stellt einen Abschnitt der Verbindung zwischen der zentralen Gaszufuhröffnung 20 und den einzelnen Verteileröffnungen 19 her.

Um zu verhindern, daß der Brennstoffstrahl auf die Wandungen des Brennstofftransportkanals 17 und/oder auf die Wandungen der Ver­ teileröffnung 19 bzw. der Verteilerleitung 18 trifft und sich so an den Wandungen ein Brennstoffilm niederschlägt und die Bildung des gewünschten Gemisches gestört wird, ist die Querschnittsfläche des Brennstofftransportkanals 17 zumindest genauso groß wie die Quer­ schnittsfläche der Abspritzöffnung 15 und die Querschnittsfläche der Verteileröffnung 19 wenigstens genauso groß wie die Querschnitts­ fläche des Brennstofftransportkanals 17.

Ebenfalls konzentrisch zu der Ventillängsachse 2 ist in der Ventil­ kappe 7 eine eine im Vergleich zu der Gaszufuhröffnung 20 wesentlich kleinere Querschnittsfläche aufweisende Ausgleichsbohrung 23 ausge­ bildet. Die Ausgleichsbohrung 23 verbindet den Gasverteilerraum 22 mit einem zwischen einer Stirnfläche 24 des Abspritzendes 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 und der Ventilkappe 7 ausgebildeten Ausgleichsraum 27. Bei der Montage des Brennstoffeinspritzventils 1 gegen die Ventilkappe 7 wird so erreicht, daß die sich zwischen dem Brennstoffeinspritzventil 1 und der Ventilkappe 7 befindende Luft durch die Ausgleichsbohrung 23 entweichen kann. Kommt es beim Be­ trieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung wider Erwarten zu Undichtig­ keiten zwischen der flüssigkeitsdichten Anlage des Brennstoff­ einspritzventils 1 an der Ventilkappe 7, so gelangt der Brennstoff­ nebel durch die Ausgleichsbohrung 23 in den Gasverteilerraum 22 und wird von dort den Verteileröffnungen 19 mittels des Gasstromes zugeführt.

Die Ventilkappe 7 ist mit einer der Zahl der Verteileröffnungen 19 entsprechenden Anzahl kegelstumpfförmiger, auf jeweils eine Ver­ teileröffnung 19 hin ausgerichteter Erhebungen 25 versehen, durch die die Brennstofftransportkanäle 17 konzentrisch verlaufen. Die Er­ hebungen 25 mit ihrem kegelstumpfförmigen Mantel 29 ragen in kegel­ stumpfförmige Vertiefungen 26 des Verteilergehäuses 10 mit einem derartigen Abstand, daß zwischen dem Umfang der Erhebungen 25 und der Oberfläche der Vertiefungen 26 ein umlaufender enger Gasspalt 28 gebildet ist, so daß der Brennstoffstrahl nach dem Austritt aus dem Brennstofftransportkanal 17 vollständig von einem Gasstrahl umfaßt ist. Jeder Gasspalt 28 erstreckt sich dabei von dem Gasverteiler­ raum 22 zu je einer der den Grund einer Vertiefung 26 bildenden Ver­ teileröffnung 19. Ist das Flächenverhältnis der engsten Fläche des Gasspaltes 28 zur Verteileröffnung 19 zu klein, so besteht die Gefahr, daß die von den Abspritzöffnungen 15 des Brennstoffein­ spritzventils 1 abgespritzte Brennstoffmenge durch die Rückwirkung der Gasströmung beeinflußt wird. Die Erhebungen 25 mit den Brenn­ stofftransportkanälen 17 können unmittelbar oberhalb, auf gleicher Höhe wie diese oder innerhalb der Verteileröffnungen 19 enden, wie es in der Zeichnung dargestellt ist.

Die Fig. 2 zeigt eine Ansicht der Ventilkappe 7 des ersten, in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels in Richtung des Pfei­ les X. Der zylinderförmige Gasverteilerraum 22 steht mit den kegel­ stumpfförmig zu den Verteileröffnungen 19 hin sich verjüngenden engen Gasspalten 28 über jeweils eine am Übergang gebildete Drossel­ stelle 31 in Verbindung, die durch die große Querschnittsver­ ringerung eine exakte Zumessung des den Verteileröffnungen 19 über die Gasspalte 28 zugeführten Gases sowie eine Beschleunigung des Gases bewirken. Die sich stromabwärts kegelstumpfförmig verjüngende Querschnittsfläche des Gasspaltes 28 führt zu einer weiteren Be­ schleunigung des Gases, so daß das Gas mit hoher Geschwindigkeit den aus dem Brennstofftransportkanal 17 austretenden Brennstoff umfaßt.

Dadurch wird zum einen die Bildung eines weitestgehend homogenen Brennstoff-Gas-Gemisches erleichtert, zum anderen wird der aus den Abspritzöffnungen 15 gespritzte Brennstoff vollständig stromabwärts weitertransportiert und kann nicht durch die Gasspalte 28 strom­ aufwärts in den Gasverteilerraum 22 und in die Gaszufuhröffnung 20 oder zu den Verteileröffnungen 19 der anderen Zylinder bzw. der anderen Einspritzgruppen der Brennkraftmaschine gelangen. Das Brenn­ stoff-Gas-Gemisch wird über die Verteilerleitungen 18 und nicht dar­ gestellte Einspritzleitungen in das Saugrohr oder unmittelbar in die Zylinder der Brennkraftmaschine abgespritzt.

Bei dem Gas handelt es sich beispielsweise um durch einen Bypass vor einer Drosselklappe in dem Saugrohr der Brennkraftmaschine abge­ zweigte Luft. Es ist aber auch die Verwendung rückgeführten Abgases der Brennkraftmaschine zur Reduzierung der Schadstoffabgabe oder eines durch ein Zusatzgebläse geförderten Gases (Luft, Abgas) möglich.

Die Zufuhr einer gleichen Gasmenge mit möglichst gleicher Geschwin­ digkeit zu Gemischbildungszonen 33, die in den den Abspritz­ öffnungen 15 zugewandten Bereichen der Verteilerleitungen 18 in der Nähe der einzelnen Verteileröffnungen 19 gebildet sind, ist erfor­ derlich, um beispielsweise den einzelnen Zylindern der Brennkraft­ maschine ein weitestgehend identisches Gemisch zur Verfügung zu stellen. Voraussetzung hierfür ist die exakte und gleichförmige Aus­ bildung der einzelnen Gasspalte 28. Zu diesem Zweck weist die Ven­ tilkappe 7 einen Bund 35 auf, der mit seiner senkrecht zu der Ven­ tillängsachse 2 verlaufenden Bundfläche 36 an einer Schulter­ fläche 37 einer Schulter 38 des Verteilergehäuses 10 anliegt. Mit seinem Umfang liegt der Bund 35 an einem der Gaszufuhröffnung 20 ab­ gewandten Parallelabschnitt 39 der Längsbohrung 11 des Verteiler­ gehäuses 10 an.

Die Position des Brennstoffeinspritzventils 1 zu der Ventilkappe 7 wird durch eine in Umfangsrichtung formschlüssige Verbindung zwi­ schen dem Ventilgehäuse 4 des Brennstoffeinspritzventils 1 und der Ventilkappe 7 bestimmt. Dazu ist beispielsweise an einer kon­ zentrisch zu der Ventillängsachse 2 in der Ventilkappe 7 ver­ laufenden Längsbohrung 41 eine Positioniernase 42 ausgebildet, die mit einer an dem Umfang des Ventilgehäuses 4 ausgebildeten Positionierausnehmung 43 zusammenwirkt. So wird ein Verdrehen des Brennstoffeinspritzventils 1 gegenüber der Ventilkappe 7 verhindert und damit zugleich ein Fluchten der Abspritzöffnungen 15 des Ab­ spritzendes 3 mit den Brennstofftransportkanälen 17 der Ven­ tilkappe 7 gewährleistet.

Um ein Fluchten der Brennstofftransportkanäle 17 der Ventilkappe 7 mit den Verteileröffnungen 19 des Verteilergehäuses 10 zu gewähr­ leisten, ist ein Verdrehen der Ventilkappe 7 gegenüber dem Ver­ teilergehäuse 10 zu verhindern. Die die Position von Ventilkappe 7 zum Verteilergehäuse 10 bestimmende, in Umfangsrichtung form­ schlüssige Verbindung zwischen Ventilkappe 7 und Verteilergehäuse 10 ist beispielsweise durch eine an dem Parallelabschnitt 39 des Ver­ teilergehäuses 10 ausgebildete Positioniernase 45 und eine mit dieser zusammenwirkenden, am Umfang des Bundes 35 der Ventilkappe 7 ausgebildeten Positionierausnehmung 46 geschaffen.

Das Abspritzende 3 ist gegenüber der Ventilkappe 7 und die Ventil­ kappe 7 gegenüber dem Verteilergehäuse 10 flüssigkeitsdicht abge­ dichtet. Zu diesem Zweck ist eine Ringkammer 50 vorgesehen, deren radial verlaufende Begrenzungsflächen durch eine den Brennstoff­ transportkanälen 17 abgewandte, senkrecht zu der Ventillängsachse 2 ausgebildete Stirnfläche 51 des Bundes 35 der Ventilkappe 7 sowie durch einen am Umfang des Ventilgehäuses 4 befestigten Haltering 52 und deren axial verlaufende Begrenzungsflächen durch den Umfang des Ventilgehäuses 4 sowie durch den Parallelabschnitt 39 des Verteiler­ gehäuses 10 gebildet sind. In der Ringkammer 50 ist beispielsweise ein Dichtring 53 angeordnet.

Die Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem teilweise dargestellten Brennstoffeinspritzventil 1, bei dem die gleichen und gleichwirkenden Teile durch im wesentlichen die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind wie bei den Fig. 1 und 2. Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist der kegel­ stumpfförmige Mantel 29 der Erhebung 25 stufenförmig ausgebildet.

Die Erhebung 25 liegt mit einer ersten Stufe 61 an einer Wandung 65 der Vertiefung 26 des Verteilergehäuses 10 an, so daß eine besonders exakte und gleichmäßige Ausbildung der Gasspalte 28 ermöglicht und damit beispielsweise den einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine ein weitestgehend identisches Gemisch zugeführt wird.

Eine zurückgesetzte zweite Stufe 64 der Erhebung 25 bildet zusammen mit der Wandung 65 der Vertiefung 26 den Gasspalt 28. Wie auch in der Fig. 4, die eine Ansicht des Verteilergehäuses 10 des zweiten Ausführungsbeispiels in Richtung des Pfeiles Y zeigt, dargestellt, verläuft zwischen der zentralen Gaszufuhröffnung 20 und den einzelnen Gasspalten 28 in radialer Richtung je ein Gaskanal 67, der zwischen der Ventilkappe 7 und dem Verteilergehäuse 10 beispiels­ weise in Form je einer in einer Bodenfläche 68 des Verteiler­ gehäuses 10 ausgebildeten Nut 70, die von der Erhebung 25 begrenzt wird, ausgebildet ist.

Der Gaskanal 67 kann sowohl eine rechteckige als auch eine andere, z. B. halbkreisförmige Querschnittsform aufweisen. Erforderlich ist aber, daß der Querschnitt des Gaskanals 67 wesentlich kleiner ist als der Querschnitt der Gaszufuhröffnung 20, so daß beim Strömen des Gases von der Gaszufuhröffnung 20 in den Gaskanälen 67 eine Dros­ selung stattfindet, die eine Zumessung des den einzelnen Verteiler­ öffnungen 19 über die Gasspalte 28 zugeführten Gases sowie eine Beschleunigung des Gases bewirkt. Die sich in Richtung zu den Ver­ teileröffnungen 19 kegelstumpfförmig verjüngenden Gasspalte 28 führen zu einer weiteren Beschleunigung des Gases, so daß das Gas mit hoher Geschwindigkeit den aus den Brennstofftransportkanälen 17 austretenden Brennstoff umfaßt.

Ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ist in der Fig. 5 teilweise dargestellt, wobei gleiche und gleichwirkende Teile durch im wesentlichen die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind wie in den Fig. 1 bis 4. Der umlaufende Gasspalt 28 ist zwischen dem Umfang der kegelstumpfförmigen Erhebung 25 und der Oberfläche der kegelstumpfförmigen Vertiefung 26 gebildet. Da der Kegelwinkel der Erhebung 25 kleiner ist als der Kegelwinkel der Vertiefung 26, sind der Umfang der Erhebung 25 und die Oberfläche der Vertiefung 26 in Richtung der Verteileröffnung 19 aufeinander zulaufend ausgebildet. Der Gasspalt 28 verjüngt sich dementsprechend ausgehend von dem zentralen Gasverteilerraum 22 zu der Verteileröffnung 19 sehr stark, so daß sich eine große, kontinuierliche Querschnittsverringerung des Gasspaltes 28 ergibt. Die hieraus resultierende Drosselung des Gas­ stromes führt zum einen zu einer Zumessung des den einzelnen Ver­ teileröffnungen 19 zugeführten Gases, zum anderen wird das Gas kontinuierlich beschleunigt und umfaßt mit hoher Geschwindigkeit den aus dem Brennstofftransportkanal 17 austretenden Brennstoff. Die Form- und Lagetoleranzen der Erhebungen 25 und der Vertiefungen 26 können, mit Ausnahme im unmittelbaren Bereich der Verteileröffnungen 19, großzügiger ausgelegt werden. Zudem wird die Montage der Ventil­ kappe 7 in das Verteilergehäuse 10 erleichtert.

Bei einem vierten in der Fig. 6 teilweise dargestellten Aus­ führungsbeispiel sind gleiche und gleichwirkende Teile durch im wesentlichen die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet wie bei den Fig. 1 bis 5. Der Brennstoff wird aus den Abspritzöffnungen 15 abgespritzt und gelangt über die Brennstofftransportkanäle 17 in die Verteileröffnungen 19. Die Brennstofftransportkanäle 17 werden durch je ein Brennstoffröhrchen 75 gebildet, das durch die Ventilkappe 7 führt. Die Brennstoffröhrchen 75 sind beispielsweise aus ablängbarem Rohrmaterial hergestellt, so daß sie sich kostengünstig herstellen lassen. Eine einfache und preiswerte Herstellung der Ventilkappe 7 wird außerdem dadurch erreicht, daß das Brennstoffröhrchen 75 in die Vertiefung 26 des Verteilergehäuses 10 ragt, und daß der umlaufende Gasspalt 28 zwischen der kegelstumpfförmigen Oberfläche der Ver­ tiefung 26 und dem Umfang des Brennstoffröhrchens 75 gebildet wird, so daß die Anforderungen an die Oberflächenqualität der Ven­ tilkappe 7 zumindest im Bereich der zumindest noch teilweise die Brennstoffröhrchen 75 umschließenden Erhebungen 25 gering sind.

Die wesentliche Drosselung des Gases findet beim Strömen des Gases durch den trichterförmig zusammenlaufenden Gasspalt 28 statt, so daß dort auch die Zumessung sowie die Beschleunigung des Gases erfolgt.

Es ist auch möglich, daß die Brennstoffröhrchen 75 in die Verteiler­ öffnungen 19 des Verteilergehäuses 10 ragen, sofern der äußere Durchmesser der Brennstoffröhrchen 75 kleiner ist als der Durchmesser der Verteileröffnungen 19, so daß kein Brennstoff von den Brennstofftransportkanälen 17 in die weiter stromaufwärts an­ geordneten Gasspalte 28 gelangen kann.

Aus Gründen einer einfachen Herstellung ist es ebenfalls möglich, daß das Brennstoffröhrchen 75 und die Ventilkappe 7 einteilig aus­ gebildet sind.

Die aufwendige Positionierung des Brennstoffeinspritzventils 1 ge­ genüber der Ventilkappe 7, damit die Abspritzöffnungen 15 mit den Brennstofftransportkanälen 17 fluchten, wird vereinfacht, wenn das Brennstoffröhrchen zumindest teilweise durch das Abspritzende 3 des Ventilgehäuses 4 führt.

Bei den in den Ausführungsbeispielen dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtungen zur Einspritzung eines Brennstoff-Gas-Gemisches wird der Brennstoff gerichtet über die Brennstofftransportkanäle 17 in die Verteileröffnungen 19 gespritzt. Das Gas gelangt aus einer zentralen Gaszufuhröffnung 20 über einen Gasspalt 28 zu je einer der Verteileröffnungen 19 und umfaßt dort den Brennstoff mit hoher Ge­ schwindigkeit, so daß der Brennstoff vollständig stromabwärts wei­ tertransportiert wird und sich ein weitestgehend homogenes Brennstoff-Gas-Gemisch bildet.

Claims (19)

1. Vorrichtung zur Einspritzung eines Brennstoff-Gas-Gemisches mit einem Brennstoffeinspritzventil, das einen betriebszustandsabhängig betätigbaren Ventilschließkörper und eine der Zylinderzahl oder der Zahl der Einspritzgruppen, in der mehrere Zylinder zusammengefaßt sind, entsprechende Anzahl von Abspritzöffnungen in einem Abspritz­ ende eines Ventilgehäuses aufweist, und mit einem Verteilergehäuse, das eine konzentrisch zu einer Ventillängsachse verlaufende Gaszu­ fuhröffnung sowie konzentrisch zu den Abspritzöffnungen angeordnete Verteileröffnungen aufweist, wobei die Gaszufuhröffnung mit den Ver­ teileröffnungen in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß zu­ mindest in axialer Richtung zwischen dem Abspritzende (3) und dem Verteilergehäuse (10) eine Ventilkappe (7) angeordnet ist, durch die fluchtend zu den Abspritzöffnungen (15) eine der Zahl der Abspritz­ öffnungen (15) entsprechende Anzahl von Brennstofftransportkanä­ len (17) führen, die in je eine der Verteileröffnungen (19) münden und über ihren Umfang zumindest teilweise von einem Gasspalt (28) umgeben sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gas­ spalt (28) an seiner engsten Stelle eine im Vergleich zu der Gaszu­ fuhröffnung (20) kleinere Querschnittsfläche aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkappe (7) mit einer der Zahl der Verteileröffnungen (19) entsprechenden Anzahl kegelstumpfförmiger, auf jeweils eine Verteileröffnung (19) hin ausgerichteter Erhebungen (25) versehen ist, durch die die Brennstofftransportkanäle (17) verlaufen und die in kegelstumpfförmige Vertiefungen (26) des Verteilergehäuses (10) mit einem derartigen Abstand ragen, daß zwischen dem Umfang der Er­ hebungen (25) und der Oberfläche der Vertiefungen (26) die zumindest teilweise umlaufenden Gasspalte (28) gebildet werden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gaszufuhröffnung (20) mit den Gasspalten (28) durch einen konzentrisch zu der Ventillängsachse (2) zwischen der Ventilkappe (7) und dem Verteilergehäuse (10) ausgebildeten Gasver­ teilerraum (22) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Durchmesser der Erhebung (25) kleiner ist als der Durchmesser der Verteileröffnung (19).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebung (25) in die Verteileröffnung (19) hineinragt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein kegelstumpfförmiger Mantel (29) der Erhebung (25) stufenförmig ausgebildet ist und mit einer ersten Stufe (61) an der Vertiefung (26) des Verteilergehäuses (10) anliegt sowie mit einer zweiten Stufe (64) zusammen mit einer Wandung (65) der Ver­ tiefung (26) den Gasspalt (28) bildet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß von der Gaszufuhröffnung (20) zu jedem Gasspalt (28) je ein zwischen der Ventilkappe (7) und dem Verteilergehäuse (10) verlaufender Gas­ kanal (67) ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kegelwinkel der kegelstumpfförmigen Erhebung (25) kleiner ist als der Kegelwinkel der kegelstumpfförmigen Ver­ tiefung (26).

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstofftransportkanal (17) in einem Brennstoffröhrchen (75) aus­ gebildet ist, das durch die Ventilkappe (7) führt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoffröhrchen (75) zumindest teilweise durch das Abspritz­ ende (3) des Ventilgehäuses (4) führt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoffröhrchen (75) in die Vertiefung (26) des Ver­ teilergehäuses (10) ragt und daß der zumindest teilweise umlaufende Gasspalt (28) zwischen der Oberfläche der Vertiefung (26) und dem Umfang des Brennstoffröhrchens (75) gebildet wird.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der äußere Durchmesser des Brennstoffröhrchens (75) kleiner ist als der Durchmesser der Verteileröffnung (19).

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoffröhrchen (75) in die Verteileröffnung (19) ragt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Brennstoffröhrchen (75) und die Ventilkappe (7) einteilig ausgebildet sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das kegelstumpfförmige Abspritzende (3) des Ventilge­ häuses (4) an einer kegelstumpfförmigen Anlagefläche (6) der Ventil­ kappe (7) anliegt.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkappe (7) mit einem Bund (35) an einer Schulter (38) des Verteilergehäuses (4) anliegt.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Position von Ventilkappe (7) zu Ventilge­ häuse (4) durch eine in Umfangsrichtung formschlüssige Verbindung zwischen Ventilkappe (7) und Ventilgehäuse (4) bestimmt ist.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Position von Ventilkappe (7) zu Verteilerge­ häuse (10) durch eine in Umfangsrichtung formschlüssige Verbindung zwischen Ventilkappe (7) und Verteilergehäuse (10) bestimmt ist.