DE4132196A1 - Fuel injection nozzle for IC engine - has conical portion which runs into conical portion with sharp edge transition - Google Patents

Fuel injection nozzle for IC engine - has conical portion which runs into conical portion with sharp edge transition

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    • F02N19/04—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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Abstract

The inlet duct (2) of an ic-engine has a fuel nozzle (6) attached to its wall. The nozzle directs a stream of fuel into a housing (3) installed inside the duct. A heater plug (5) extends into the housing and is so positioned that the stream of fuel impinges on the hot surface of the plug. The fuel is vapourised by the heat and so mixes readily with the air flowing through the duct. The nozzle has a hollow conical portion (11) which runs into a small diameter cylindrical portion (12). The transition surface between the conical and cylindrical portions is formed by a sharp edge. USE/ADVANTAGE - Fuel injection system. The rounded edge (13) improves the degree of atomising of the fuel emerging from the nozzle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Niederdruckdüse für eine Heizvor­ richtung zum Vorwärmen der durch ein Saugrohr einer Brenn­ kraftmaschine strömenden Verbrennungsluft nach den im Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to a low pressure nozzle for a Heizvor Direction for preheating the through a suction pipe of a kiln engine flowing combustion air after the in the Oberbe handle of claim 1 specified features.

Für eine derartige Heizvorrichtung vorgesehene Niederdruckdüse ist aus der DE 30 49 095 C2 bekannt, durch die zu entzündender Kraftstoff in einem Kraftstoffstrahl auf dem freien Stabende der in ein topfförmiges Gehäuse hineinragenden Stabglühkerze auftrifft. Bei dieser Ausführung ergibt sich eine nicht be­ friedigende Zerstäubung des Kraftstoffes.Low-pressure nozzle provided for such a heating device is known from DE 30 49 095 C2, through which to be ignited Fuel in a fuel jet on the free bar end the rod glow plug protruding into a pot-shaped housing hits. This version does not result in a be peaceful atomization of the fuel.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einfache Maß­ nahmen an der Heizvorrichtung vorzusehen, durch die sich eine verbesserte Zerstäubungsgüte des Kraftstoffes erzielen läßt.The invention is therefore based on the object, simple measure took part in the heater, through which a can achieve improved atomization quality of the fuel.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Pa­ tentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.To solve this task, the characteristics of the Pa Features 1.

Durch die erfindungsgemäß ausgebildete Niederdruckdüse ist ein zumindest annähernd wirbelfreier Übergang zum Austrittskanal hin geschaffen, durch den sich ein stabiler gebündelter Kraft­ stoffstrahl ergibt, der als Ganzes auf dem freien Stabende der Stabglühkerze direkt aufprallt, in feinste Tröpfchen zerfällt und sich feinstzerstäubt mit der vorbeiströmenden Luft ver­ mischt.Due to the low-pressure nozzle designed according to the invention, a at least approximately a vortex-free transition to the outlet channel created through which a stable bundled force material jet results, which as a whole on the free rod end of the Glow plug hits directly, disintegrates into fine droplets  and atomizes itself with the flowing air mixes.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung wird gemäß dem Pa­ tentanspruch 2 durch den mit einem Radius versehenen Übergang zwischen dem hohlkegelförmigen Abschnitt und dem Austrittskanal der Niederdruckdüse erreicht. Damit läßt sich eine nahezu wir­ belfreie Kraftstoffströmung erreichen. Auch die Ansenkung nach Patentanspruch 3 führt zu einer Verbesserung der Kraftstoff­ zerstäubung.A preferred embodiment of the invention is according to the Pa claim 2 by the radiused transition between the hollow cone-shaped section and the outlet channel reached the low pressure nozzle. This makes it almost like us Achieve non-fuel flow. Even the countersink after Claim 3 leads to an improvement in fuel atomization.

Je nach erforderlicher Größe der Aufprallfläche auf dem Sta­ bende der Stabglühkerze kann sich an den Übergang der Aus­ trittskanal in zylindrischer Form oder in Konusform anschließen (Ansprüche 4, 5).Depending on the required size of the impact area on the Sta The end of the glow plug can adhere to the transition from Connect the access channel in a cylindrical or conical shape (Claims 4, 5).

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The object of the invention is shown in the drawing and will be explained in more detail below using exemplary embodiments explained. Show it:

Fig. 1 eine Niederdruckdüse in der im Saugrohr einer Brennkraftmaschine befestigten Heizvorrichtung, Fig. 1 is a low-pressure nozzle in the mounted in the intake manifold of an internal combustion engine heater,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung den unteren Teil der Niederdruckdüse im Schnitt, wobei die linke Schnitthälfte einen abgerundeten Übergang und die rechte Schnitthälfte einen angesenkten Übergang mit anschließendem zylindrischem Austrittskanal aufweist, Fig. 2 is an enlarged view of the lower part of the low-pressure nozzle in section, with the left half of the section has a rounded transition section, and the right half has a countersunk transition followed by a cylindrical outlet channel,

Fig. 3 den Austrittskanal in Konusform. Fig. 3 shows the outlet channel in a cone shape.

Eine Heizvorrichtung 1 zum Vorwärmen der im Saugrohr 2 einer luftverdichtenden Brennkraftmaschine strömenden Verbrennungsluft besteht im wesentlichen aus einem in das Saugrohrinnere ragenden topfähnlichen Gehäuse 3, einem darin befestigten topfähnlichen Verdampfer 4, einer in den Verdampfer 4 schräg hineinragenden Stabglühkerze 5, die ebenso wie eine Nieder­ druckdüse 6 in einem als Deckel für das Gehäuse 3 dienenden Halter 7 befestigt ist. Im oberen Bereich des Gehäuses 3 und mit Abstand zum Halter 7 befindet sich ein Leitblech 8 mit ei­ nem Loch 9 für den Durchtritt des Kraftstoffes.A heating device 1 for preheating the combustion air flowing in the intake manifold 2 of an air-compressing internal combustion engine essentially consists of a pot-like housing 3 projecting into the interior of the intake manifold, a pot-like evaporator 4 fastened therein, a rod glow plug 5 protruding obliquely into the evaporator 4 , which, like a low-pressure nozzle 6 is fastened in a holder 7 serving as a cover for the housing 3 . In the upper area of the housing 3 and at a distance from the holder 7 is a baffle 8 with egg nem hole 9 for the passage of the fuel.

Die Niederdruckdüse 6 ist im Düseninneren in Kanalabschnitte aufgeteilt, von denen - in Fig. 2 in Strömungsrichtung gesehen - ein erster Abschnitt 10 im wesentlichen oder zumeist von zy­ lindrischer Gestalt ist, ein weiterer Abschnitt 11 hohlkegel­ förmig und der Austrittskanal 12 zylindrisch ausgebildet ist. Zwischen dem hohlkegelförmigen Abschnitt 11 und dem Austritts­ kanal 12 ist ein weicher Übergang durch eine kantenentschär­ fende bzw. zumindest weitgehend wirbelfreie Aufweitung vorge­ sehen, die gemäß Fig. 2, linke Schnitthälfte, durch eine den hohlkegelförmigen Abschnitt 11 mit dem Austrittskanal 12 ver­ bindende Rundung 13 mit einem definierten Radius gebildet ist. Die Aufweitung kann aber auch durch eine Ansenkung 14 gebildet sein (Fig. 2, rechte Schnitthälfte), wobei die Ansenkung 14 bzw. Schräge einen Winkel α von ca. 90° bildet, während der Winkel β des hohlkegelförmigen Abschnitts 11 etwa 120° be­ trägt.The low-pressure nozzle 6 is divided in the nozzle interior into channel sections, of which - seen in Fig. 2 in the direction of flow - a first section 10 is essentially or mostly of cylindrical shape, another section 11 is hollow cone-shaped and the outlet channel 12 is cylindrical. Between the hollow cone-shaped section 11 and the outlet channel 12 , a soft transition is provided by an edge-defusing or at least largely vortex-free widening, which, according to FIG. 2, left half of the cut, through a rounding 13 that binds the hollow cone-shaped section 11 with the outlet channel 12 is formed with a defined radius. The expansion can also be formed by a countersink 14 ( FIG. 2, right half of the cut), the countersink 14 or bevel forming an angle α of approximately 90 °, while the angle β of the hollow-conical section 11 bears approximately 120 ° .

Die Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 3 unterscheiden sich von Fig. 2 dadurch, daß der Austrittskanal 12 konusförmige Gestalt hat und sich brennraumseitig hin verjüngt.The exemplary embodiments according to FIG. 3 differ from FIG. 2 in that the outlet channel 12 has a conical shape and tapers towards the combustion chamber.

Die Niederdruckdüse 6 spritzt den Kraftstoff unter einen Druck zwischen 0,6 und 1,5 bar in einem gebündelten und sehr stabilen Strahl auf die am freien Stabende vorgesehene Heizzone 5a der Stabglühkerze 5 direkt auf, wobei die Düse 6 nach Fig. 3, linke Schnitthälfte, aufgrund des wirbelfreien Überganges von dem hohlkegeligen Abschnitt 11 in den konusförmigen Austrittskanal 12 einen optimalen Kraftstoffstrahl für die gewünschte Zer­ stäubungsgüte erzeugt, allerdings mit dem Nachteil eines ge­ ringfügig höheren Fertigungsaufwandes gegenüber den anderen Ausführungen.The low-pressure nozzle 6 injects the fuel under a pressure between 0.6 and 1.5 bar in a bundled and very stable jet onto the heating zone 5 a of the rod glow plug 5 provided at the free rod end, the nozzle 6 according to FIG. 3, left half of the section, due to the eddy-free transition from the hollow conical portion 11 into the conical outlet passage 12 an optimum fuel jet for the desired cerium stäubungsgüte produced, but with the drawback of a higher manufacturing expenses ge ringfügig over other embodiments.

Claims (5)

1. Niederdruckdüse für eine Heizvorrichtung zum Vorwärmen der durch ein Saugrohr einer Brennkraftmaschine strömenden Ver­ brennungsluft mit einem topfähnlichem Gehäuse, das über einen als Deckel für das Gehäuse ausgebildeten Halter an dem Saugrohr befestigt ist und in das Saugrohrinnere hineinragt, mit einem innerhalb des Gehäuses festgelegten gelochten Verdampfer, in den eine Stabglühkerze schräg hineinragt, auf deren freiem Stabende zu entzündender Kraftstoff in einem Kraftstoffstrahl auftrifft, welcher von der im Halter angeordneten Niederdruck­ düse abgespritzt wird, die stromauf ihres Austrittskanals einen hohlkegelförmigen Abschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang zwischen dem hohlkegelförmigen Abschnitt (11) und dem Austrittskanal (12) durch eine kantenentschärfende Aufweitung (13; 14) gebildet ist.1. Low-pressure nozzle for a heating device for preheating the combustion air flowing through an intake manifold of an internal combustion engine with a pot-like housing which is fastened to the intake manifold via a holder designed as a cover for the housing and projects into the interior of the intake manifold, with a hole defined inside the housing Evaporator into which a rod glow plug protrudes at an angle, on the free rod end of which fuel to be ignited strikes in a fuel jet, which is sprayed off by the low-pressure nozzle arranged in the holder, which has a hollow-conical section upstream of its outlet channel, characterized in that the transition between the hollow-cone-shaped section Section ( 11 ) and the outlet channel ( 12 ) is formed by an edge-softening widening ( 13 ; 14 ). 2. Niederdruckdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitung durch eine den hohlkegelförmigen Abschnitt (11) mit dem Austrittskanal (12) verbindende Rundung (13) ge­ bildet ist.2. Low pressure nozzle according to claim 1, characterized in that the widening by a the hollow cone-shaped section ( 11 ) with the outlet channel ( 12 ) connecting rounding ( 13 ) is ge. 3. Niederdruckdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitung durch eine Ansenkung (14) zwischen dem hohlkegelförmigen Abschnitt (11) und dem Austrittskanal (12) gebildet ist.3. Low-pressure nozzle according to claim 1, characterized in that the widening is formed by a countersink ( 14 ) between the hollow-conical section ( 11 ) and the outlet channel ( 12 ). 4. Niederdruckdüse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittskanal (12) Zylinderform hat.4. Low pressure nozzle according to claim 2 or 3, characterized in that the outlet channel ( 12 ) has a cylindrical shape. 5. Niederdruckdüse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittskanal (12) konusförmig und zur Brennraumseite hin sich verjüngend ausgebildet ist.5. Low-pressure nozzle according to claim 2 or 3, characterized in that the outlet channel ( 12 ) is conical and tapers towards the combustion chamber side.
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