DE496000C - Duese fuer kompressorlose Brennstoffeinspritzung in Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Description

• Düse für kompressorlose Brennstoffeinspritzung in Verbrennungskraftmaschinen Es sind verschiedene Konstruktionen von Einspritzdüsen mit veränderlichem Streukegel, insbesondere für Glühkopfmaschinen, bekannt geworden. -Man hat hierbei zwischen offenen und geschlossenen Düsen mit druck-oder mechanisch gesteuerten Nadeln zu unterscheiden. Nach der Art der Veränderlichkeit des Streukegels zerfallen sie in weitere Untergruppen, und zwar in solche, bei denen der an sich unveränderliche Streukegel seine L age im Verbrennungsraum wechselt, sich ,dreht oder neigt, und in solche, bei denen er sich sprenzt. Bei druck- oder mechanisch gesteuerten Düsen kann die Veränderlichkeit auch während einer Einspritzung herbeigeführt werden. Zwei Mittel, den aus einer Düse austretenden Strahl mehr oder weniger schnell sich drehen und damit sich spreizen zu lassen, sind bekannt geworden. Das eine Mittel besteht darin, .daß tangentiale Nuten in einem Steilkörper angebracht werden, die durch Anheben des Steilkörpers von seinem Sitz auf der Düse unwirksam werden. Diese Düsen sind bisher nur als offene konstruiert worden, wobei der Steilkörper von Hanrl einstellbar oder auch druckgesteuert ist, so daß eine veränderliche Spreizung des Strahles während einer Einspritzung erzielt «erden kann. Das zweite Mittel besteht in tangentialen und radialen oder entgegengesetzt gerichteten Bohrungen rings um das Düsenloch, die durch einen Steilkörper ab- und zugeschaltet werden, wodurch eine v eränderliche Spreizung entsteht. Diese Düsen wurden bisher nur in offener Bauart mit einem von Hand verstellbaren Steilkörper ausgeführt.
• Demgegenüber erstreckt sich -die Erfindung auf Einspritzdüsen geschlossener Bauart mit druckgesteuerten Nadeln, insbesondere für kompressorlose Dieselmotoren, bei denen eine veränderliche SpreizAvirkung durch an sich bekanntes Zu- undAbschalten von tan.gentialen und radial oder entgegengesetzt gerichteten Bohrungen rings um das Düsenloch in der Weise erfolgt, daß die als Schaltorgan ausgebildete oder mit einem solchen verbundene Düsennadel verdreht wird, während sie, unter den Druckstößen der Pumpe axial sich bewegend, die Düse öffnet und schließt. Das Verdrehen der Nadel kann von Hand zur günstigen Beeinflussung eines Betriebszustandes oder auch mechanisch durch eine Steuerung während der Dauer einer Einspritzung geschehen, sofern hiermit Vorteile verbunden sind. Im letzteren Falle ergibt sich ein Strahl, der sich zu irgendeinem gewünschten Zeitpunkt der Einspritzung, z. B. am Anfang, spreizt und gegen Ende zusammenfaltet oder umgekehrt. Die gleiche Wirkung kann auch dadurch erzielt werden, daß die Nadel als Schaltschieber ausgebildet oder mit einem solchen verbunden ist, welcher in bestimmten Hubstellungen entweder die tangentialen oder die radialen Bohrungen von Brennstoff beaufschlagen läßt.
• Für die einzustellende günstige Form des Strahles gelten bei kompressorlosen Dieselmaschinen folgende Grundsätze: Bei kleineren Vorkammermotoren, die unter Benutzung einer Hilfszündeinrichtung (elektrische Glühkerzen, Glühspiralen, Zündpapier o. dgl.) angelassen werden, ist es zweckmäßig, den Brennstoff zur Erzeugung der einleitenden Zündung auf erhitzte Glühteile zu spritzen und zu diesem Zweck den Strahl anfänglich gespreizt einzustellen. Bei größeren Vorkammermotoren, die ohne Hilfszürndeinrichtung angelassen werden, ist es dagegen vorzuziehen, beim Anspringen einen spitzen Strahl zu verwenden, der den Vorkammerrauin in einem Zuge durchschlagend unmittelbar in den heißen Kern der in dem Kompressionsraum befindlichen, hochverdichteten Luft spritzt. Bei höheren Drehzahlen werden besser spitze Strahlen eingestellt.
• In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes beispielsweise veranschaulicht. Abb. I zeigt die Einspritzdüse im Längsschnitt, Abb. 2 die Düsen- und Zerstäuberplatte in vergrößertem hTaßstabe, Abb.3 die Zerstäuberplatte von unten gesehen unter Fortlassung der Düsenplatte.
• Die Einrichtung besteht aus dem Düsenkörper i, der Düsennadel 2, deren Führungsbüchse 3, der Feder q. und dem Druckstopfen 5. Die unter dem Druck der Feder 4 stehende Düsennadel2 schließt die in der Düsenplatte 6 vorhandene Bohrung 7 ab, in deren nach oben kegelförmig sich erweiternden Raum 8 die tangentialen Bohrungen g und unmittelbar darüber die radialen Bohrungen i o der Zerstäuberplatte i i münden. Der Verstellhebel ist mit 12, die V erstellwelle mit 13, die Düsenmutter mit 1.4 und die Bohrung für die Brennstoffzuführung mit 15 bezeichnet, während 16 einen Teil des Zylinderkopfes, 1,~ die Vorkammer und 18 die in der Vorkammer angebrachte Hilfszündeinrichtung darstellt.
• Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende: Der Brennstoff tritt durch die Bohrung 15 ein und hebt zunächst durch den Druck der Brennstoffpumpe -die Düsennadel 2 an, so daß der Brennstoff durch die tangentialen Bohrungen g der Zerstäuberplatte i i und @lurch die Bohrung 7 in der Düsenplatte 6 hindurchtritt und unter einem breiten Streuwinkel in die Vorkammer 17 eingespritzt wird. Beim weiteren Hub der Düsennadel werden durch die Steuerfläche ig der Düsennadel 2 die radialen Bohrungen io freigegeben, so daß der durch diese Bohrungen eintretende Brennstoff die Streuwirkung lder tangentialen Bohrungen ganz oder teilweise aufhebt. Soll der breite Strahlenkegel beim Anfahren zur Erzeugung der einleitenden Zündung in der Vorkammer 17 für mehrere Einspritzungen beibehalten werden, so bleiben die radialen Bohrungen durch Verdrehen der Düsennadel 2 um den Winkel a geschlossen und werden auch beim weiteren Hub der Düsennadel2 nicht freigegeben, da der zylindrische Teil derselben diese Bohrungen während des ganzen Hubes überschleift.
• Durch Veränderung des Winkels a und der damit verbundenen ganzen oder teilweisen Abschaltung der radialen Bohrungen io kann daher jede für den jeweiligen Betriebszustand oder Belastungsstufe günstigste Form des Brennstoffstrahles erreicht werden.
• Für das Wesen der Erfindung ist es gleichgültig, durch welche Einrichtungen die Verstellung des Streuwinkels erfolgt. Nach der Abbildung und der Beschreibung erfolgt dieselbe durch Verdrehen der Düsennadel, sie könnte aber auch eben.sogut durch Verdrehen oder Verstellen der Zerstäu oberplatte erfolgen.
• Auch kann die Erfindung für Motoren mit direkter Einspritzung angewandt werden, da sich auch bei diesen infolge der während der Einspritzperiode stets wechselnden Größen des Einspritzraumes eine Veränderung des Streuwinkels als vorteilhaft erwiesen hat.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜC 3E: i. Düse für kompressorlose Brennstoffeinspritzung in Verbrennungskraftmaschinen, bei denen eine veränderliche Spreizwirkung des Brennstoffstrahles durch Zu-und Abschalten von tangentialen und radial oderentgegengesetzt verlaufenden Brennstoffkanälen rings um den Düsenvorraum erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse durch eine sich nach außen öffnende, druck- oder mechanisch gesteuerte Nadel geschlossen ist, die als Schaltorgan für die Brennstoffkanäle verschiedener Richtungen ausgebildet oder mit einem solchen verbunden ist und zur Veränderung des Schaltvorganges und damit der Spreizwirkung von Hand oder durch eine Steuerung verdreht werden kann.
2. 2. Düse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die druck- oder mechanisch gesteuerte Nadel als Schaltschieber ausgebildet oder mit einem solchen verbunden ist und die Veränderung der Spreizwirkung selbsttätig während ihres Hubes herbeiführt.