DE451696C - Einspritzduese fuer Verbrennungskraftmaschinen mit Selbstzuendung, insbesondere Gluehkopfmaschinen mit veraenderlichem Streukegel - Google Patents

Description

• Einspritzdüse für Verbrennungskraftmaschinen mit Selbstzündung, insbesondere &lühkopfmaschinen mit veränderlichem Streukegel. Bei Glühkopfmaschinen wird der Brennstoff in den Zündraum eingespritzt und beim Auftreffen auf die heißen Wände vergast und entzündet. Die Temperatur der Wandung des Zündraumes hängt von der jeweiligen Belastung der Maschine ab. Ist diese groß, so ist die Temperatur des Zündraumes entsprechend hoch, und umgekehrt. Um auch bei niedriger Belastung und entsprechend geringeren Temperaturen der Glühkopfwände eine sichere Zündung zu erreichen und bei höherer Belastung, also in einem heißen Glühraum, Vorzündungen zu vermeiden, sind bereits Breunstoffeinspritzvorrichtungen verwendet worden, durch die es während des Betriebes möglich ist, die Zerstäubung des eingespritzten Brennstoffes so zu regeln, daß bei niedriger Belastung eine bessere Zerstäubung und feinere Verteilung erreicht wird und der Brennstoff gleichzeitig auf die heißeren Stellen des Glühkopfes auftrifft, während .bei höherer Belastung der Grad der Zerstäubung und Verteilung des Brennstoffes herabgesetzt wird und der Brennstoff auf die weniger heißen Teile des Glühraumes auftrifft. Dabei wird die Zerstäubung in der Weise herbeigeführt, daß der Brennstoff beim Eintritt in den Glühraum in Drehung versetzt wird; der Grad der Zerstäubung wird durch Änderung der Drehgeschwindigkeit geregelt. Diese wiederum wird bei bekannten Vorrichtungen durch Veränderung .des Querschnittes oder der Richtung der Kanäle verändert, die die Drehung des Brennstoffes herbeiführen. Einspritzvorrichtungen dieser Art haben jedoch den Nachteil, daß sie allzu empfindlich sind und daher nur schwer gehandhabt werden können. Schon eine ganz geringe Verstellung führt zu einer beträchtlichen Änderung des Zerstäubungsgrades, so daß es sehr schwierig ist, die jeweils günstigste Verteilung des Brennstoffes zu erzielen.
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzvorrichtung für Glühkopfmaschinen, bei der in bekannter Weise durch Veränderung des Streukegels die Brennstoffstrahlen je nach der Belastung der Maschine auf Wandungszonen verschiedener Temperatur gerichtet werden können. Erfindungsgemäß wird der Brennstoff vor dem Einspritzen in getrennte Ströme oder Stromgruppen unterteilt, die nachträglich wieder vereinigt und in ihrer Stärke derart beeinflußt werden, daß sie einander je nach dem Belastungszustand der Maschine mehr oder weniger entgegenwirken und damit einen der Maschinenbelastung angepaßten Streukegel von veränderlichem Spitzenwinkel bilden. .
• Die gegenseitige Beeinflussung der Brennstoffströme .oder Stromgruppen erfolgt in der Weise, daß sie mit veränderlicher Stärke in Kanäle geleitet werden, von denen der eine oder eine Gruppe so zu dem andern oder den anderen Kanalgruppen gerichtet ist, daß beide Ströme in bezug auf ihre Streuwirkung in veränderlicher Weise einander entgegenwirken.
• In die Kanäle oder Kanalgruppen .sind Regelorgane eingeschaltet, die die Stärke der Ströme oder Stromgruppen beeinflussen. Solche Regelorgane *können in der einen oder der anderen Leitung der beiden entgegenwirkenden Stromgruppen eingebaut werden. Man kann sie auch in beiden Leitungen vorsehen.
• Weitere .Einzelheiten der Vorrichtungen nach der Erfindung ergeben sich an Hsnd der Zeichnung, die die Streudüse nach der Erfindung in einer Ausführungsform wiedergibt.
• Abb. i zeigt einen Längsschnitt durch die Düse; Abb. 2 läßt in vergrößertem Maßstabe den der Mündung zunächstliegenden Teil der Düse im Schnitt nach der Linie 11-II der Abb.3 erkennen; Abb.3 zeigt die Düse von unten gesehen, wobei der Düsenkörper geschnitten ist; Abb.4 zeigt einen senkrechten Schnitt durch den Glühkopf des Motors.
• Unmittelbar oberhalb der Einspritzöffnung i der Düse ist eine Aussparung 2 vorgesehen, in die die einander entgegenwirkenden Brennstoffströme oder Stromgruppen einmünden. Diese Ströme sind folgendermaßen geführt: Eine Hülse 3, in deren Boden die Einspritzöffnung i vorgesehen ist, umschließt eine Hülse 4, in die eine mit Schraubengewinde versehene Spindel 5 hineinragt. Die Spitzt 6 der Spindel wirkt als Ventil und wird beim Niederschrauben auf einen den unteren Teil der Hülse 4 bildenden Ventilsitz gepreßt. Der innere Durchmesser der Hülse ist größer als der Spindeldurchmesser, so daß rings um die Spindel ein Raum 7 frei bleibt. Durch Öffnungen 8 in der Wand der Hülse a steht dieser Raum mit einem weiteren Ringraum 9 in Verbindung,, der durch die Spindel und eine sie umgebende Hülse io gebildet wird. Wenn. das Ventil 6, wie in der Zeichnung dargestellt, auf seinen Sitz gepreßt wird, ist der Raum 7 zwischen der Spindel und der Hülse 4 -gegen einen in dieser Hülse vorgesehenen Raum ii abgesperrt. Von diesein Raum führen Kanäle 12 zu Kanälen 13 in der Außenseite der Hülse ¢, die wiederum mit Kanälen 14 in der kegelförmigen End-Rä.che der Hülse 4 in Verbindung stehen und schräg zum Radius in die Aussparung 2 einmünden.
• Der Raum 9, die Öffnungen 8, die Räume 7 und i i, die Kanäle 12, 13 und 14 bilden somit eine zusammenhängende Leitung für den einen der einander entgegenwirkenden Brennstoffströme, und durch Drehen der Ventilspindel 5 kann diese Leitung abgesperrt oder mehr oder weniger geöffnet werden.
• Die Leitung für den anderen Brennstoffstrom wird von an der Außenseite der Hülse 4 vorgesehenen Längskanälen 15 gebildet, die durch ihre zunächst der Öffnung i gelegenen Enden mit Kanälen 16 in der kegelförmigen Endfläche der Hülse 4 in Verbindung stehen. Diese Kanäle 16 münden ebenfalls in die Aussparung 2 ein und sind, wie aus Abb. 3 hervorgeht, schräg gegen den Radius an der Mündungsstelle geneigt, so daß sie dem Brennstoff beim Austritt in die Aussparung 2 eine Drehbewegung erteilen. Sie sind aber auch, wie aus derselben Zeichnung ersichtlich, gegen die schrägen Kanäle 14 gerichtet, so daß die aus den Kanälen 14 und 16 austretenden Ströme einander entgegenwirken. Die oberen Enden der Kanäle 15 stehen mit einem zwischen den Hülsen 3 und 4 verbleibenden Ringraum 18 in Verbindung, der wiederum mit dem Raune 9 zusammenhängt. In den Raume 9 mündet der Zuführungsstutzen 17, durch den der= Brennstoff -unter Druck eintritt.
• Die Vorrichtung wirkt folgendermaßen: Wenn das Ventil 6, wie in- der Zeichnung dargestellt, geschlossen ist, so tritt der Brennstoff durch die Zufluß,öffnung 17 und die Räume 9 und- 18, ferner -durch- die Kanäle i 5 und 16 in die Aussparung 2 ein, in der -er durch die schrägen Kanäle 16 in Richtung des Pfeiles ,a gemäß Abb. 3 in Drehung versetzt wird. Infolge dieser Drehung wird der durch die Öffnung i austretende Strahl beim Verlassen, der Öffnung zerstäubt. Der Grad. der Zerstäubung ist dabei so groß wie möglich. Soll der Grad der Zerstäubung herabgesetzt werden, so wird das Ventil 6 durch Drehen der Ventilspindel. 5 geöffnet; dadurch wird der entgegengesetzt wirkende Brennstoffstrahl freigegeben, der durch die Öffnungen 8, die Räume 7 und i i, Kanäle -i 2, -i 3 und 14 in die Aussparung 2 eintritt. Da. die Kanäle 14 den Kanälen 16 entgegengesetzt gerichtet sind, so suchen sie den Brennstoffstrahl in der Richtung des Pfeiles b in der Abb. 3 zu drehen; dadurch wird der aus den Kanälen 16 austretende Brennstoffstrom gehemmt und der Grad der Zerstäubung herabgesetzt. Wenn die durch die Kanäle 14 und 16 austretenden Brennstoffströme gleich stark sind, so heben sie sich in ihrer Drehbewegung gegenseitig auf, und der Brennstoff tritt als gerader Strahl nach unten aus. Durch einfaches Drehen der Ventilspindel 5 kann somit der Strahl nach Stärke und Richtung geregelt werden.
• Das Absperrorgan kann statt in der Leitung 8, 7, 11, 12, 13 und 1 4. auch in der Leitung 18, 15 und 16 angeordnet werden, oder es können auch beide Leitungen mit Absperrorganen versehen werden.
• Abb.4 läßt den Strablbereich des Brennstoffkegels in seinen beiden Grenzlagen !erkennen, der gegen die Wände des Glühkopfes oder aber unmittelbar in den Arbeitszylinder gerichtet werden kann.
• Durch .die Erfindung ist es möglich, den Grad der Zerstäubung und Verteilung des Brennstoffes mit größerer Genauigkeit als bisher der jeweiligen Belastung der Maschine anzupassen. Die Einstellung ist weniger empfindlich, da ein größerer Einstellbereich zur Verfügung steht. Ohne Schwierigkeit kann die« Brennstoffzufuhr zur Düse und die Verteilung der zugeführten Brennstoffmenge im Glühkopf so geregelt werden, daß sich die günstigstem Betriebsverhältnisse bei sparsamstem Brennstoffverbrauch ergeben.

Claims (6)

1. hAT1sNTANSYRÜCH1:: 1. Einspritzdüse für Verbrennungsmaschinen mit Selbstzündung, insbesondere Glühkopfmaschinen mit veränderlichem Streukegel, dessen Einzelstrahlen j e nach dem Belastungszustand der Maschine auf Wandungszonen verschiedener Temperatur aufprallen, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff vor dem Einspritzen in getrennte Ströme oder Stromgruppen unterteilt wird, welche nachträglich wieder vereinigt und in ihrer Stärke derart beeinflußt werden, daß sie einander je nach dein Belastungszustand der Maschine mehr oder weniger entgegenwirken und damit einen der Maschinenbelastung angepaßten Streukegel von veränderlichem Spitzenwinkel bilden.
2. 2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Unterteilung der Brennstoffladung sich ergebenden Ströme mit veränderlicher Stärke in Kanäle geleitet werden, von denen der eine oder eine Gruppe (14) in der Weise zu dem anderen oder der anderen Kanalgruppe (16) gerichtet ist, daß beide Ströme in bezug auf ihre Streuwirkung in vei änderlicher Weise einander entgegenwirken.
3. 3. Düse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine oder die andere oder die beiden Zuleitungen, welche die Brennstoffladung unterteilen helfen und zu den die einander entgegenwirkenden Brennstoffströme oder Stromgruppen erzeugenden Kanälen (14, 16) führen, zur Regelung der Stärke der Einwirkung der Ströme aufeinander mit Absperr- und Drosselorganen versehen sind. 4..
4. Ausführungsform der Düse nach Anspruch-- oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Erzeugung der einander entgegenwirkenden Ströme oder Stromgruppen dienenden Kanäle (14, 16) in einem vor der Spritzöffnung befindlichen Düsenvorraum (2) tangential oder annähernd tangential gerichtet einmünden, und zwar in solcher Richtung zueinander, da.ß die von dem einen Kanal oder der einen Kanalgruppe erzeugte Drehbewegung des Brennurstoffes der von dem anderen Kanal oder der anderen Kanalgruppe erzeugten Drehbewegung des Brennstoffes entgegenwirkt.
5. Düse nach Anspruch 4., gekennzeichnet durch zwei einander umschließende Hülsen (3, 4), deren Böden den Düsenvorraum (2) bilden, in welchem sich der Brennstoff dreht und welcher mit der Zuleitung des einen Brennstoffstromes durch zwischen der Außenseite der inneren Hülse (4) und der Innenseite der äußeren Hülse (3) angeordnete Kanäle (15) verbunden ist, die mit den in den Düsenvorraum in tangentialer oder annähernd tangentialer Richtung einmündenden Kanälen (16) in Verbindung stehen, während die Zuleitung für den zweiten Brennstoffstrom durch die innere Hülse (4) hindurchgeht und in Verbindung mit den zum Düsenvorraum (2) führenden Kanälen (14) steht, wobei die Kanäle (14, 16) unter gleicher. oder verschiedenen Winkeln gegen den Radius an der gemeinsamen Mündungsstelle geneigt sind.
6. 6. Düse nach Anspruch 5 mit einem Absperr- und Drosselorgan in einer der beiden Brennstoffleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperr- und Drosselorgan (5) mit dem die Absperrung oder Drosselung bewirkenden Teil (6) in der inneren Hülse (4) angeordnet ist und zweckmäßig aus einem Ventil besteht i dessen Sitzfläche in der Hülse (4) liegt.