DE635716C - Duese fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß die gleichmäßige Verteilung der Brennstofftröpfchen im Brennraum von Brennkraftmaschinen eine ausschlaggebende Bedeutung für die Güte der Verbrennung besitzt.

Bei denjenigen Brennkraftmaschinen, bei denen der Brennstoff unmittelbar, d.h. ohne vorherige Mischung mit Luft, in den Brennraum oder den Vorverbrennungsraum der

ίο Maschine eingeführt wird, ist es bekannt, den Brennstoff durch. Strahldüsen oder durch Fächerdüsen einzuspritzen.

In der Strahldüse wird der Brennstoff unter hohem Druck durch eine im wesentlichen prismatische, vorwiegend zylindrische Öffnung in Strahlform eingeführt.

Bei den Fächerdüsen wird zum Beispiel durch. Auftreffen eines Strahles auf ein festes Hindernis durch Zusammenprallen gegeneinander geneigter Strahlen, durch Spaltform der Düse, durch Einführung von Rotation in einen Strahl usw. ein Fächer gebildet, dessen Gestalt je nach der angewendeten Erzeugungsart eben, konisch oder scheibenförmig sein kann.

Als charakteristisches Merkmal der Fächerdüse ist bekannt, daß sie eine gute Verteilung des Brennstoffes der Breite nach, also senkrecht zur Einspritzrichtung, ergibt, während der ihr früher gegenüber der Strahldüse zugeschriebene Vorteil der feineren Zerstäubung durch die Versuche des Laboratoriums von Langley-Field, wenigstens für betriebsmäßige Einspritzdrücke, widerlegt ist.

Es ist ebenfalls bekannt, auch bei der Strahldüse eine Breitenverteilung der Brennstoffe herbeizuführen, und zwar durch Verwendung von Büscheln, die aus mehreren Strahlen bestehen. Es ist ferner bekannt, ein solches Büschel dadurch zu erzielen, daß von dem geradlinig aus der Düse tretenden Strahl durch zur Achse dieses Strahles geneigte Prallflächen Nebenstrahlen abgezweigt werden.

Die Erfindung bezweckt eine Düsenanordnung der letztgenannten Art so auszubilden, daß sie gestattet, die Nebenstrahlen von dem Hauptstrahl in scharfer Weise abzutrennen und so eine Verteilung des Brennstoffes auch der Tiefe nach gewollt herbeizuführen.

Die Erfindung besteht darin, daß der den geradlinig verlaufenden axialen Spritzkanal enthaltende Teil des Düsenkörpers mit einem oder mehreren Einschnitten versehen ist, die in den axialen Spritzkanal hineinragen, und daß diese Einschnitte durch Keile begrenzt werden, deren scharfe Kante in die besagte axiale Bohrung leicht hineinragt und einen Teil des Hauptstrahles in den oder die in den Brennraum mündenden Einschnitte ablenkt.

Infolge dieser Anordnung können bei geeigneter Wahl der Höhe der Einschnitte, der Neigung der Keilwände und des Abstandes zwischen den Keilen Spritzöffnungen verschiedener Qffnungsweiten sowie die Reichweite jedes einzelnen Strahls mit großer Genauigkeit bestimmt werden.

Beispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung- dargestellt.

Hierin zeigt:

Fig. ι eine Düse gemäß der Erfindung im Längsschnitt,

Fig. 2 eine abgeänderte Ausführungsform im Längsschnitt;

Fig. 3 ein Spritzbild im kleinen Maßstabe. bei durch die Düsen nach Fig. ι in -~äet Pfeilrichtung P in den Zylinder eingespartem Brennstoff, ·ν'ί Fig. 4 ein ähnliches Spritzbild im Falle der Düse nach Fig. z,

Fig. S einen Schnitt durch .die Düse gemaß der Erfindung an einem ' Zylinder mit in Rotation befindlicher Verbrennungsluft, Fig. 6 die entsprechende Ansicht eines

Zylinders mit zwei gegenüberliegenden Düsen, Fig. 7 einen Schnitt durch einen länglichen Verbrennungsraum, der mit einer Spritzdüse gemäß der Erfindung versehen ist.

Gemäß dem in Fig. ι veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird durch eine zylindrische Bohrung 9 ein Strahl 5 erzeugt. Diese Bohrung wird durch eine Kerbe 10 durchschnitten, deren Fläche 11 einen Teil des Brennstoff Strahles abspaltet und denselben in einen Fächer 4 umwandelt. Die Breite des Fächers hängt im wesentlichen von der Neigung der Fläche 11 zur Strahlachse sowie von der Gestalt dieser Fläche ab, und der Anteil der Brennstoffmenge, die ■ abgespaltet wird, wird durch die Länge des äußeren, Teiles 9' der Bohrung sowie durch die freie Länge des Brennstoffstrahles innerhalb der Kerbe bestimmt. Bei dieser Düse wird der der Düse zunächst liegende Teil des Brennraumes durch den Fächer, der weiter entfernt liegende Teil des Brennraumes durch den Strahl mit Brennstoff versorgt.

Die Fig. 3 zeigt das Spritzbild der Brennstoffstrahlen 4 und 5, die zu den obenerwähnten Düsen austreten und von denen der eine Strahl 4 sich im Zylinder schon von der Düse ab fächerförmig ausbreitet, während der direkte Strahl 5 sich erst an der der Düse gegenüberliegenden Zylinderseite entfaltet.

Die Fig. 2 zeigt eine Düse mit dreistufiger Tiefenverteilung, indem die den Strahl erzeugende Bohrung von zwei Kerben io, io^fi durchsetzt ist, wobei die Neigung der Kerbenwände 11 und ii⁶ gegenüber der Strahlrichtung verschieden groß gewählt ist, so daß zwei Fächer 4, \^b von verschiedener Breite, also nach dem Vorhergesagten auch von verschiedener Reichweite entstehen. Hierbei versorgt der erste Fächer 4 wieder den der Düse zunächst liegenden Teil des Brennraumes, der zweite Fächer 4* etwa die Mitte und schließlich der Strahl 5 den entfernt liegenden Teil des Brennraumes·, wie auch aus Fig. 4 zu ersehen ist.

Die Düse gemäß der Erfindung wird jetzt an einem Anwendungsbeispiel erläutert. ■■*>,. Fig. 5 zeigt im Querschnitt den Brenn- ».'liiiüm 12 eines Junkers-Doppelkolbenmotors, ' ta> welchem sich in bekannter Weise die Verbrennungsluft in Rotation befindet, und zwar im Sinne des eingezeichneten Pfeiles.

Dieser Brennraum ■ ist mit einer einzigen Düse 13 nach Fig. 1 ausgerüstet; im Vergleich hierzu ist in Fig. 6 derselbe Brenn- ■ raum, jedoch in bekannter' Weise mit zwei einfachen Fächerdüsen 14, 15 ausgerüstet, dargestellt.

Wie ersichtlich* ist der mit einer einzigen Düse nach der Erfindung erzielte Erfolg in der Verteilung des Brennstoffes im wesentlichen der gleiche wie mit zwei seither bekannten Düsen. Durch den Fortfall der einen Düse ergibt sich aber eine sehr wesentliche bauliche Vereinfachung.

Die Fig. 7 zeigt schließlich als Anwendungsbeispiel die Versorgung eines langgestreckten Verbrennungsraumes 16 mit Hilfe einer einzigen in der Längsrichtung des Brennraumes angeordnetenDüse 17 mitzwei Strahlbohrungen. Von jedem dieser beiden Strahlen 5, 5' werden nach Art der Fig. 2 je zwei Fächer 4, 4'', 4', 4^b' abgespalten.

Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung keineswegs auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen, die nur als Beispiele anzusehen sind.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Düse für Brennkraftmaschinen, bei der von einer einzigen Düse Strahlen mit verschiedenem Zerstäubungskegel durch in verschiedenen Richtungen verlaufende Kanäle ausgesandt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der den geradlinig verlaufenden axialen Spritzkanal (9) enthaltende Teil des Düsenkörpers mit einem (10) oder mehreren (10, io^ö) Einschnitten versehen ist, die in den axialen Spritzkanal (9) hineinragen, und daß diese Einschnitte (10, ro^Ä) durch Keile begrenzt werden, deren scharfe Kante in die be-

   . sagte axiale Bohrung (9) leicht hineinragt und einen Teil des Hauptstrahles in den oder die in den Brennraum (11, 16) mündenden Einschnitte (10, io⁶) ablenkt.
2. 2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Einschnitte (10, ι o*) ■ und Führungskeile mit gewissem Zwischenabstand hintereinander längs der axialen Bohrung der Düse angeordnet

   - ■ sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen