DE662061C

DE662061C - Fluessigkeitsgesteuerte Einspritzduese fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE662061C
Application number: DEB170469D
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1935-07-21
Filing date: 1935-07-21
Publication date: 1938-07-04

Description

Flüssigkeitsgesteuerte Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine flüssigkeitsgesteuerte Einspritzdüse für Bnennkraftmaschinen,deren entgegen der Strömungsrichtung des Brennstoffes sich öffnende Nadel vor der Sitzfläche mit einer Angriffsfläche für den Brennstoffdruck und hinter der Sitzfläche mit einem Zapfen versehen ist, der zwischen sich und dem Düsenkörper den engsten Austrittsspalt frei läßt.
Bei den bekannten Ausführungen der Einspritzdüsen von Brennkraftmaschinen ist der auf dem größten Teil seiner Länge zylindrische Nadelzapfen vielfach seinem Ende zu kegelig verengt und wird dann wieder stärker. Er bildet mit dem Ende des Düsenkörpers einen Austrittsspalt, aus dem ein verhältnismäßig geschlossener Strahl mit geringer seitlicher Streuung austritt. Abgesehen von den Einrichtungen, die für gewisse Zwecke eine Änderung des äußeren Strahlkegelmantels während des Nadelhubes durch Spreizung o. dgl. herbeiführen sollen, sind beliebige, in ihrer Form nicht voräusbestimmte Änderungender Strahlenform während des Einspritzvorganges nicht erwünscht. Solche können nach längerer Betriebszeit z. B. durch krustenartige Ansätze und Ablagerungen von Koksrückständen entstehen, die sich insbesondere bei schweren Treibölen bilden können.
Es wurden schon Vorschläge zur Verhütung solcher Ablagerungen in dem Sinne gemacht, daß die Düsenmündung nur scharfkantige Begrenzungen erhält. Diese haben jedoch den Nachteil, daß sich die Eigenart der Strahlform bei kleinsten Hubänderungen in weiten Grenzen verändert..
Um auch in solchen Fällen, wo eine gute Durchschlagskraft des Strahles erwünscht ist und eine stärkere Auflösung des eingespritzten Brennstoffes verhindert werden muß, mit den bewährten Formen der Nadelzapfen auszukommen, erweitert sich gemäß der Erfindung der Düsenkörper hinter dem Austrittsspalt so, daß der Winkel des Kegels etwa dem größten Winkel des äußeren Strahlkegelmantels angepäßt ist und die Höhe der kegeligen Erweiterung so groß ist, daß das freie Zapfenende in der Eröffnungsstellung der Nadel -noch in die Erweiterung zu liegen kommt. Selbst im Falle einer Verdickung des freien Zapfenendes durch Ansatz von Verbrennungsrückständen kann sich dann der äußere Strahlkegelmantel nicht über das durch die kegelige Erweiterung zugelassene Maß vergrößern.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß bei Düsen mit kegelförmiger Einschnürung und Erweiterung des freien Zapfenendes der Winkel der kegeligen Erweiterung des Düsenkörpers etwa gleich dem Winkel des das freie Ende bildenden Abschlußkegels ist.
Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in der -Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen Abb. z einen senkrechten Achsenschnitt durch eine Düse mit bekannter zylindrischer Düsenöffnung in Schiußlage, Abb.2 einen senkrechten Achsenschnitt dieser Düse in Eröffnungsstellung, Abb.3 einen senkrechten Achsenschnitt durch eine Düse mit kegelig erweiterter Ausx@ trittsöffnung für den Strahl und mit zylin4ti= schem Zapfen in Schlußlage, Abb. q. einen senkrechten Achsenschnit@-dieser Düsen. in Eröffnungsstellung, Abb.5 und 6 senkrechte Achsenschnitte durch Düsen gemäß den Abb. 3 bis g., jedoch mit kegelig eingeschnürten Zäpfen in den genannten Zapfenstellungen.
Das erste Beispiel nach Abb. z zeigt eine Düse bekannter Art mit einer Angriffsfläche 2 für den Brennstoffdruck und mit ringförmigem Austrittsspalt 3. Der Nadelzäpfen .4 ist zylindrisch und .der Düsenkörper 5 schließt am Austrittsspalt mit einer scharfen rechtwinkeligen Kante ab. In manchen Fällen kann es vorkommen, daß sich Verbrennungsruckstände am Zapfenende festsetzten und den Verlauf des Brennstoffstrahls behindern, indem sie den inneren Strahlkegelmantel mehr nach außen abzulenken versuchen. Beim Beginn des Nadelhubes kann sich dies kaum auswirken, da der Brennstoffstrahl durch den Austrittsspalt an seinem äußeren Umfang geführt ist. Nähert sieh jedoch die Nadel der Eröffnungsstellung, wie es. in der Abb. 2 gezeigt ist, so kann infolge der am Zapfenrand befindlichen Rückstände eine wesentliche Ablenkung des Strahls eintreten. Die Wirkung der Strahlführung durch den zylindrischen Austrittsspalt hört auf und es tritt gerade im Augenblick des Eintritts der größten Brennstoffmenge eine Aufspneizung -des Brennstoffstrahls ein. Dies kann zur Verschlechterung des Verbrennungsvorganges, zur Abnahme der Motorleistung und zum Rußen durch Brennstoffrückstände führen.
Erfindungsgemäß läßt sich aber durch eine kegelförmige Erweiterung 6 hinter dem engsten Austrittsspalt 3 der Düse 'S nach Abt. 3 und 4. eine für alle Fälle günstige Strahlausbildung herbeiführen. Diese Erweiterung 6 kann etwa durch Verlängerung des Düsenkörpers 5 -in einem' Ansatz 7 bewirkt werden. Der Winkel der kegeligen Erweiterung 6 ist dem größten Winkel des äußeren Strahlkegelmantels angepaßt, und der Strahl wird dann so geführt, daß er sich nicht über ein bestimmtes zulässiges Maß aufspreizep kann. Das freie Zapfenende steht bei der Schlußläge außerhalb des Düsenkörpers und tritt während des Hubes in die kegelige Erweiterung ein.
Die Abb. 5 und 6'zeigen einen Nadelzapfen mir kegelförmiger Einsehnürung q' und Erweiterung q." gegen das feste Zapfenlende. Es hat sich gezeigt; daß eine günstige Strahlfü hrung eintritt, wenn der Winkel des sich in der Strahlrichtung erweiternden Kegels q." -.etwa so groß ist wie der Winkel der keggeligen ;: F-eiterüng 6 am Düsenkörperende. Hierciueeh wird auch dem Ansetzen von Verbren-@izurigsrückständen am freien Zapfenende entgegengewirkt, da sieh zwischen der Kegelfläche des Zapfens und der Erweiterung des Düsenkörpers -eine geschlossene Führung des Strahls .ergibt.
Da eine Führung des äußeren Strählkegelmantels für den Fall der Verkokung des Zapfens nur in der Eröffnungsstellung notwendig ist, braucht die Höhe der kegeligen Erweiterung des Düsenkörpers: nicht größer als der Nadelhub zu sein. Eine längere Führung des Strahls ist mit Rücksicht auf eine mögliche Ablagerung von Verbrennungsrückständen am' Düsenkörper nicht erwünscht.

Claims

PATENT ANSLIRÜCfiL: i. Flüssigkeitsgesteuerte Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen, deren entgegen der Strömungsrichtung des Brennstoffes sich öffnende Nadel vor der Sitzfläche mit einer Angriffsfläche für den Brennstoff und hinter der -Sitzfläche mit einem 'Zapfen versehen ist, der zwischen sich und dem Düsenkörper den gengsten Austrittsspalt frei läßt, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Düsenkörper hinter dem Austrittsspalt in an sich bekannter Weise kegelig erweitert, wobei der Winkel des Kegels etwa dem größten Winkel des äußeren Strahlkegelmantels .angepaßt und die Höhe der kegeligen Erweiterung so groß ist, daß das freie Zapfenende 'bei der Eröffnungsstellung innerhalb der :Er-Weiterung steht und sich der äußere Strahlkegelmantel selbst im Falle einer Verdickung es freien Zapfenendes durch Ansatz von Verbrennungsrückständen nicht über das durch die kegelige Erweiterung zugelassene Maß vergrößern kann.
2. Flüssigkeitsgesteuerte Einspritzdüse mit kegelförmiger Einschnürungg und Verdickung des Zapfens gegen sein freies Ende nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß .der Winkel der kegeligen Erweiterung des Düsenkörpers etwa gleich ist dem Winkel des das freie Zapfenende bildenden Abschlußkegels der Düsennadel.
3. Flüssigkeitsgesteuerte Einspritzdüse nach -den: Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der kegeligen Erweiterung des Düsenkörpers kleiner ist als der Nadelhub.