DE476536C - Verfahren zur Eichung von Duesen, insbesondere von Duesen fuer Diesel- und Halbdieselmaschinen mit Druckzerstaeubung - Google Patents

Description

• Verfahren zur Eichung von Düsen, insbesondere von Düsen für Diesel-und Nalbdieselmaschinen mit Druckzerstäubung Um Düsen von Verbrennungs- und Verpuffungsmaschinen ihrer Größe und Form nach zweckmäßig zu bemessen, ist es von Wichtigkeit, den Einfluß der Größe und Form der Düsen auf den Grad der Feinheit des durch sie zerstäubten Brennstoffs zu kennen.
• Dies konnte bisher nur in ganz roher Form etwa in folgender Weise geschehen.
• Der aus der Düse in feinster Verteilung austretenden Flüssigkeit wurde auf ganz kurze Zeit hin eine schwarz mattierte Glasscheibe entgegengesetzt. Aus der Zahl der auf dieser Glasscheibe gezählten Tröpfchen und aus der Gewichtszunahme der Glasscheibe wurde dann die Größe der Tropfen rechnerisch ermittelt. Es ist ferner bekannt, auf eine mit einer nicht zu dünnflüssigen Auffangflüssigkeit versehene Glasscheibe kurzzeitig den aus der Düse heraustretenden Strahl einwirken zu lassen und die Größe der so aufgefangenen Tröpfchen unter dem Mikroskop zu bestimmen. Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß entweder nur Mittelwerte gemessen werden können oder ein Zusammenfließen der Tröpfchen auf der Scheibe nicht verhindert werden kann und die auftreffende Flüssigkeit die Auffangflüssigkeit durch die Wucht des Anpralls abwischt. Außerdem ergibt das kreuzseitige Aussetzen eines Glasscheibchens gegen die ausgespritzte Flüssigkeit nur ein Teilbild des Ausspritzvorganges, so daß durch die bekannten Verfahren ein genauer Einblick in die Verhältnisse nicht gewonnen wird.
• Gemäß dem neuen Verfahren ist es möglich, die Verteilung des aus Düsen austretenden Stoffes genau zu ermitteln. Man ist daher in der Lage, den Einfluß von Größe und Formgebung von Düsen auf den Betrieb von Verbrennungs- und Verpuffungsmaschinen durch die Verteilung der aus den Düsen austretenden Flüssigkeit zu bestimmen. Somit kann man die jeweils zweckmäßigste Düse ausfindig machen.
• Das Verfahren beruht im wesentlichen auf der Erkenntnis, daß die aus Düsen in feinster Zerstäubung austretende Flüssigkeit die Feinheit ihrer Zerstäubung nicht ändert, wenn sie in eine zweite Flüssigkeit von verhältnismäßig kleiner Oberflächenspannung eingespritzt wird. Die aus der Düse austretenden Flüssigkeitströpfchen dringen, ohne ihre Größe zu verändern, in jene zweite Flüssigkeit ein und bilden mit ihr eine Emulsion. Mittels des Mikroskops kann man leicht ihre Größe bestimmen und das Bild photographisch festlegen. Als Einbettungsflüssigkeit für Betriebsstoffe von Dieselmaschinen wird mit Vorteil eine Emulsion von Gerbstoffen - etwa Oueol - in chemisch reinem Wasser ver= wendet, welche auch bei starker Vergrößerung keine Struktur aufweist. Allgemein eignen sich besonders solche Flüssigkeiten zur Einbettung der Tröpfchen, welche diese mit einer feinen Kolloidhülle umgeben, sogenannte Schutzkolloide. Bei Anwendung solcher Flüssigkeiten bleiben die Tröpfchen in der Aufnahmeflüssigkeit längere -Zeit hindurch in ihrer ursprünglichen Verteilung schweben. Da die Verteilungsverhältnisse in den im Zeitpunkt der Einspritzung des Brennstoffs mit Luft gefüllten Zylindern von Maschinen vom Zustand der Luft hinsichtlich Druck und Temperatur abhängen, so ist es, um ein wahrheitsgetreues Bild der Verteilungsverhältnisse zu erhalten, erforderlich, die aus der Düse austretende Flüssigkeit durch eine Luftschicht hindurchzuspritzen, die den gleichen Zustand hat, wie er während der Brennstoffeinspritzung in den Zylindern herrscht. Die Temperaturverhältnisse in Zylindern von Verbrennungs- und Verpuffungsmaschinen werden bei dem Eichverfahren allerdings nicht vollständig verwirklicht werden können, da in diesem Falle eine Zündung bzw. Verdampfung des Betriebsstoffes 'eintreten würde. Die Verteilungsverhältnisse bei niedriger Temperatur lassen jedoch auf die Verteilungsverhältnisse inMaschinenzylindern bei höherer Temperatur schließen. Es kann rechnerisch bewiesen werden, daß die Betriebsstofftröpfchen beim Übergang aus der Luft in die Aufnahmeflüssigkeit ihre Größe nicht ändern.
• Abb. i zeigt eine beispielsweise Ausführungsform des Verfahrens, bei welcher die Betriebsbedingungen annähernd verwirklicht werden. Da es sich in diesem Falle um die Eichung der Düse einer Dieselmaschine mit Kompressor handelt, so wird die Düseneichung zweckmäßig gleich an der Maschine vorgenommen. z ist der Zylindermantel, in welchem sich auf einer Grundplatte p ein Gefäß ä befindet, welches die Flüssigkeit f enthält, die zur Aufnahme des aus der Düse d fein verteilt austretenden Betriebsstoffes dient. Über der Flüssigkeit f befindet sich eine Luftschicht 1, welche einen Überdruck von etwa 32 Atm. hat, der ungefähr dem Zünddruck der Dieselmaschinen entspricht. Die Einhaltung dieses Druckes kann am Manometer m nachgeprüft werden. Die Brennstoffzuführung erfolgt durch den Kanal h, die Öffnung der Düse d wird von der Welle ,zu des Gestänges s bewerkstelligt.
• Abb. 2 zeigt die Verteilung des Betriebsstoffes unter dem Mikroskop. Sie ist dermaßen fein, daß sie sich selbst nach langem Stehenlassen der Flüssigkeit nicht wesentlich ändert.
• Bei Verpuffungsmaschinen beginnt sofort nach dem Austritt aus der Düse die Vergasung des Brennstoffes; auf die Gründlichkeit der Vergasung kann aus der Größe der Betriebsstofftröpfchen geschlossen werden.
• Das Verfahren beschränkt sich nicht auf die Eichung der Düsen von Verbrennungs-und Verpuffungsmaschinen, es kann vielmehr auf beliebige andere Anwendungsgebiete von Zerstäuberdüsen erstreckt werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Eichung von Düsen, insbesondere von Düsen für Diesel- und Halbdieselmaschinen . mit Druckzerstäubung, bei welchem die in fein verteiltem Zustand aus der Düse austretende Flüssigkeit in eine andere Flüssigkeit eingespritzt und die Tropfengröße durch Beobachtung unter dem Mikroskop gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auffangflüssigkeit von kleinerer Oberflächenspannung verwendet wird, als sie die eingespritzte Flüssigkeit besitzt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i; dadurch gekennzeichnet, daß als Aufnahmeflüssigkeit (f) ein Schutzkolloid verwendet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufnahmeflüssigkeit (f) eine Emulsion von Gerbstoffen - etwa OOueol - in chemisch reinem Wasser verwendet wird. q.. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu untersuchende in die aufzunehmende Flüssigkeit durch eine Luftschicht hindurch eingespritzt wird, welche sich zwischen Düsenmündung und Aufnahmeflüssigkeit befindet und denselben Druck hat wie die in den Maschinenzylindern im Einspritzzeitpunkt befindliche Luft.