DE599345C - Arrangement of injection nozzles - Google Patents

Arrangement of injection nozzles

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DE599345C
DE599345C DED64967D DED0064967D DE599345C DE 599345 C DE599345 C DE 599345C DE D64967 D DED64967 D DE D64967D DE D0064967 D DED0064967 D DE D0064967D DE 599345 C DE599345 C DE 599345C
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/14—Engines characterised by precombustion chambers with compression ignition
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

Anordnung von Einspritzdüsen Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung von Einspritzdüsen an Brennkraftmaschinen, insbesondere für schnellaufende Dieselmaschinen, und besteht im wesentlichen darin, daß die die Ventilnadel und die Einspritzöffnung enthaltende Endfläche des Düsenkörpers durch ein vorzugsweise aus besonders wärmeleitfähigem und zweckmäßig plastischem Material. z. B. Kupfer, bestehendes Zwischenstück gegen den Verbrennungsraum abgeschirmt ist und daß sich das insbesondere als Ringscheibe ausgebildete Zwischenstück einerseits dicht gegen das Ende des Düsenkörpers und andererseits dicht gegen die umgebende Wandung anlegt, so daß ein ungehinderter und schneller Wärmeabflug vom Düsenkörper über das Zwischenstück auf die Wandung stattfinden kann.- Vorzugsweise wird das Zwischenstück hierbei mit konischer Fläche in die Zylinderkopfwandung eingesetzt. Die Erfindung sieht ferner eine besonders zweckmäßige und wirksame Kühlung der in Frage kommenden Teile vor.Arrangement of Injector Nozzles The invention relates to an arrangement of injection nozzles on internal combustion engines, especially for high-speed diesel engines, and consists essentially in the fact that the valve needle and the injection opening containing end face of the nozzle body by a preferably made of particularly thermally conductive and suitably plastic material. z. B. copper, existing spacer against the combustion chamber is shielded and that this is in particular as an annular disk trained intermediate piece on the one hand tightly against the end of the nozzle body and on the other hand, tightly against the surrounding wall, so that an unhindered and faster heat dissipation from the nozzle body via the intermediate piece onto the wall can take place.- The intermediate piece is preferably here with a conical surface inserted into the cylinder head wall. The invention also provides a particular feature expedient and effective cooling of the parts in question.

Bei den bisher bekannten Anordnungen wurden die wärmetechnischen Erfordernisse in nicht genügender Weise berücksichtigt, Eine solche Rücksichtnahme ist aber um so wichtiger und notwendiger, je höher die Drehzahl der Maschine ist. Um eine Überhitzung der Düse bei diesen hohen Drehzahlen zu vermeiden, ist es unbedingt erforderlich, für eine wirksame Regelung bzw. Ableitung der Wärme aus dem Düsenkörper Sorge zu tragen. Andernfalls ist ein Festbrennen der Ventilnadel im Düsenkörper unvermeidlich.In the previously known arrangements, the thermal requirements Inadequately considered, but such consideration is over the more important and necessary, the higher the speed of the machine. To overheating to avoid the nozzle at these high speeds, it is essential to ensure that the heat is effectively regulated or dissipated from the nozzle body wear. Otherwise the valve needle will inevitably burn into the nozzle body.

Insbesondere muß die Anordnung zugleich zweckmäßig auch derart sein, daß einerseits die Verbrennungshitze von der unteren Düsenfläche, die normalerweise nach dem Verbrennungsraum hin im wesentlichen frei liegt, ferngehalten wird und d'aß andererseits der Ringspalt zwischen Düsenkörper und Zylinderkopf bzw. Über@ur-urfmutter so klein wie möglich gehalten und gegen ein Eindringen von Verbrennungsgasen abgedichtet ist. Diese beiden Forderungen werden am geeignetsten durch einen Kupferring erfüllt.In particular, the arrangement must also be expedient at the same time, that on the one hand the heat of combustion from the lower nozzle surface, which is normally after the combustion chamber is essentially exposed, is kept away and On the other hand, there is the annular gap between the nozzle body and the cylinder head and / or Über @ ur-Urfmut kept as small as possible and sealed against the ingress of combustion gases is. These two requirements are most suitably met by a copper ring.

Es hat sich ferner herausgestellt, daß die Abschirmung dann am wirksamsten ist, wenn die Kupferscheibe fest .auf der unteren Düsenfläche aufsitzt und zwischen dem Ring und einer die Düse umgebenden Überwurfmutter o.. dgl. vor dem Anziehen des Düsenstockes ein Spiel von etwa o,i mm vorgesehen wird. Beim Festziehen des Düsenstockes wird sich zunächst die Düsenfläche um den Betrag von o,i mm in das weiche Kupfer hineindrücken und hierauf die Überwurfmutter mit ihrem ringförmigen Querschnitt auf der Kupferscheibe zum Anliegen kommen. Nach Erreichung einer gewissen Pressung zwischen Kupferscheibe und Ringmutter ist ein Beharrungszustand erzielt. Hierbei wird jedoch nicht, wie vielleicht bei oberflächlicher Betrachtung vermutet werden könnte, ein wesentlicher Druck von der Kupferscheibe auf die Düsenfläche ausgeübt, da es sich beim Eindrücken des Düsenkörpers in die Kupferscheibe im wesentlichen um eine plastische und nicht um eine elastische Formänderung des Kupfers handelt. Jegliche etwa vorhandene Spannung zwischen Kupfer und Düse wird schon bei erstmaliger Inbetriebsetzung der Maschine mit Sicherheit ausgeglichen, insbesondere auch deswegen, weil Kupfer beim Erhitzen noch plastischer wird. Zweckmäßig wird die Fläche, die den Verbrennungsgasen ausgesetzt =ist, möglichst klein, gehalten und die aufgenommene Wärme unter Zuhilfenahme der guten Leitfähigkeit von Kupfer durch großen Querschnitt an die Überwurfmutter abgeführt.It has also been found that this is when the shielding is most effective is when the copper washer is firmly seated on the lower nozzle surface and between the ring and a union nut or the like surrounding the nozzle before tightening of the nozzle assembly a clearance of about 0.1 mm is provided. When tightening the The nozzle holder will initially expand the nozzle area by the amount of 0.1 mm into the Press in soft copper and then the union nut with its ring-shaped Cross-section on the copper disk come to rest. After achieving a certain The pressure between the copper washer and the ring nut has reached a steady state. However, this is not the case, as might be assumed when looking at it superficially could be a significant pressure from the copper washer on the Exerted nozzle area, as it is when the nozzle body is pressed into the copper washer essentially a plastic and not an elastic deformation of the Kupfers trades. Any tension that may be present between the copper and the nozzle will already balanced when the machine is started up for the first time, especially because copper becomes even more plastic when heated. Appropriate the area exposed to the combustion gases is kept as small as possible and the heat absorbed with the help of the good conductivity of copper discharged through the large cross-section to the union nut.

In der Zeichnung sind zwei Beispiele der Erfindung in Abb. i und 2 dargestellt.In the drawing, two examples of the invention are shown in Figs shown.

Es ist hierbei a der Zylinderkopf mit dem Kühlwasserraum b. In eine entsprechende, durch den Kühlwasserraum hindurchgehende Bohrung des Zylinderkopfes ist in an sich bekannter Weise ein, Muffenstück c eingesetzt, welches zugleich die mit dem Hauptbrennraum z. B. mittels eines Einsatzstückes d mit Drosselöffnungen und Kernstück in Verbindung stehende Vorkammere mit umfaßt. In diesem Muffenstück ist die Einspritzdfse f mit der sie umgebenden Überwurfmutter g angeordnet, wobei zwischen dem Düsenende und der Überwurfmutter einerseits und einem Bund cl. des Muffenstückes c anderseits ein Zwischenstück lt, vorzugsweise aus Kupfer, vorgesehen ist.It is here a the cylinder head with the cooling water space b. In a corresponding bore of the cylinder head passing through the cooling water space is in a known manner, a socket piece c used, which at the same time the with the main combustion chamber z. B. by means of an insert piece d with throttle openings and core piece-connected antechambers. In this socket piece the injection valve f is arranged with the union nut g surrounding it, wherein between the nozzle end and the union nut on the one hand and a collar cl. des Sleeve piece c on the other hand, an intermediate piece lt, preferably made of copper, is provided is.

Dieses Zwischenstück ist als Ringscheibe ausgebildet, welche sich mit konischer Sitzfläche gegen den Bund cl legt und das Düsenende derart unterschneidet, daß nur in der Düsenachse eine dem Brennstoffstrahl angepaßte Öffnung i frei bleibt. Zwischen Überwurfmutter und Scheibe ist zunächst (vor dem ersten; Zusammenbau) ein geringes Spiel k von z. B. o, i mm vorgesehen, welches beim Festziehen der Düse, wie beschrieben, beseitigt wird.This intermediate piece is designed as an annular disk, which with a conical seat against the collar cl and undercut the nozzle end in such a way that that an opening i adapted to the fuel jet remains free only in the nozzle axis. Between the union nut and the washer there is initially (before the first; assembly) a small play k of z. B. o, i mm provided, which when tightening the nozzle, as described, is eliminated.

Im Falle der Abb. i wird nur das Muffenstück c unmittelbar vom Kühlwasser umspült. Soll eine noch wirksamere Wärmeabfuhr, insbesondere für Drehzahlen über 2ooo Umdrehungen pro Minute, erzielt werden, so kann eine Ausführung nach Abb. 2 vorgesehen werden. Der Wärmeabzug aus der Kupferscheibe erfolgt hierbei in wirksamster Weise durch direkte Wasserkühlung. Durch entsprechenden Kupferquerschnitt kann ein ungehinderter Wärmestrom erzielt werden. Die Kühlwasserzuführung erfolgt hierbei durch Öffnungen na des Vorkammermuffenstückes c sowie durch Öffnungen n einer mit dem Kupferring gegebenenfalls z. B. auch aus einem Stück bestehenden Zwischenmuffe o, welche den Zutritt des Kühlwassers zum Kupferring und zur Überwurfmutter gestatten. Für besondere Fälle könnte auch noch die Überwurfmutter Querbohrungen besitzen:, so daß der Düsenkörper selbst im Kühlwasser steht und jeder Wärmestau vermieden wird.In the case of Fig. I, only the sleeve piece c is directly from the cooling water washed around. Should an even more effective heat dissipation, especially for speeds above 2,000 revolutions per minute can be achieved, an embodiment according to Fig. 2 are provided. The heat is extracted from the copper disk in the most effective way Way by direct water cooling. With an appropriate copper cross-section, a unhindered heat flow can be achieved. The cooling water is supplied here through openings na of the prechamber socket piece c and through openings n one with the copper ring, if necessary, for. B. also consisting of one piece intermediate sleeve o, which allow access of the cooling water to the copper ring and the union nut. For special cases, the union nut could also have cross bores: so that the nozzle body itself is in the cooling water and any heat build-up is avoided will.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: x. Anordnung von Einspritzdüsen an Brennkraftmaschinen, insbesondere für schnellaufende Dieselmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die die Ventilnadel und. die Einspritzöffnung enthaltende Endfläche des Düsenkörpers durch ein vorzugsweise aus besonders wärmeleitfähigem und zweckmäßig plastischem Material, z. B. Kupfer, bestehendes Zwischenstück gegen den Verbrennungsraum abgeschirmt ist und daß sich das insbesondere als Ringscheibe ausgebildete Zwischenstück einerseits dicht gegen das Ende des Düsenkörpers und' anderseits dicht gegen die umgebende Wandung anlegt, so daß ein ungehinderter und schneller Wärmeabfluß vom Düsenkörper über das Zwischenstück auf die Wandung stattfinden kann. PATENT CLAIMS: x. Arrangement of injection nozzles on internal combustion engines, in particular for high-speed diesel engines, characterized in that the the valve needle and. the end face of the nozzle body containing the injection opening by a preferably made of particularly thermally conductive and expediently plastic Material, e.g. B. copper, shielded the existing spacer from the combustion chamber and that the intermediate piece, in particular designed as an annular disk, is on the one hand close to the end of the nozzle body and on the other hand close to the surrounding one Wall applies, so that an unimpeded and rapid flow of heat from the nozzle body can take place on the wall via the intermediate piece. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück konisch in die umgebende, insbesondere gekühlte Wandung eingesetzt ist. 2. Arrangement according to claim i, characterized in that the intermediate piece is conical in the surrounding, in particular cooled wall is used. 3. Anordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig der Ringspalt zwischen Düsenkörper und Zylinderkopf bzw. Überwurfmutter durch das Zwischenstück abgedichtet wird. 3. Arrangement according to claim i and 2, characterized in that that at the same time the annular gap between the nozzle body and cylinder head or union nut is sealed by the intermediate piece. 4. Anordnung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Zwischenstück einen möglichst geringen inneren Durchmesser besitzt und das Düsenwerk derart gegen den Verbrennungsraum abschirmt, daß nur in der Düsenachse eine dem Brennstoffstrahl angepaßte Öffnung (i) frei bleibt. 4. Arrangement according to claim i to 3, characterized characterized in that the annular intermediate piece has the smallest possible inner Diameter and shields the nozzle system from the combustion chamber in such a way that that an opening (i) adapted to the fuel jet remains free only in the nozzle axis. 5. Anordnung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das z. B. ringförmige Zwischenstück seinerseits wieder durch die umgebende Wandung gegen den Verbrennungsraum hin zu einem wesentlichen Teil abgeschirmt ist, so daß die den Verbrennungsgasen unmittelbar ausgesetzte Oberfläche des Zwischenstückes möglichst klein ist. 5. Arrangement according to claim i to 3, characterized in that the z. B. annular Intermediate piece in turn through the surrounding wall against the combustion chamber is shielded to a significant extent, so that the combustion gases directly exposed surface of the intermediate piece is as small as possible. 6. Anordnung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse sich ohne Spiel dicht gegen das Zwischenstück legt, während die die Düse umgebende Überwurfmutter o. dgl. vor den Anziehen der Düse ein solches Spiel (z. B. von o,i mm) gegen das Zwischenstück besitzt, daß es durch das Anziehen der Düse ganz (oder nahezu ganz) beseitigt wird und die Überwurfmutter sich mit oder ohne Druck gegen das Zwischenstück legt. 6. Arrangement according to claims i to 4, characterized in that the nozzle closes tightly without play against the intermediate piece, while the union nut or the like surrounding the nozzle. Before the nozzle is tightened, such a play (e.g. of 0.1 mm) against the intermediate piece that owns it by tightening the Nozzle completely (or almost completely) is eliminated and the union nut with or without pressure against the intermediate piece lays. 7. Anordnung nach Anspruch t bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück unmittelbar vom Kiihlwasser gekühlt wird. B. Anordnung nach Anspruch z bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Einspritzdüse bzw. .die Überwurfmutter umgebendes, z. B. zugleich als Vorkammerstück ausgebildetes Muffenstück mit Durchbrechungen versehen ist, um den Zutritt des Kühlwassers zur Düse bzw. zur Überwurfmutter zu bewirken.7. Arrangement according to claim t to 5, characterized in that the intermediate piece is immediately cooled by the cooling water. B. Arrangement according to claim z to 6, characterized characterized in that an injection nozzle or .the union nut surrounding, z. B. at the same time designed as an antechamber piece sleeve piece provided with openings is to ensure the access of the cooling water to the nozzle or to the union nut.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1073805B (en) * 1960-01-21 Carl Kaelble G.m.b.H., Backnang (Würti) Air-cooled internal combustion engine with direct injection through an injection nozzle arranged in the cylinder head
DE1077487B (en) * 1953-08-28 1960-03-10 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Device for holding a fuel injection nozzle in the cylinder head of an internal combustion engine
DE1163083B (en) * 1960-09-08 1964-02-13 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Fuel valve for fuel injection engines

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DE1163083B (en) * 1960-09-08 1964-02-13 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Fuel valve for fuel injection engines

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