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Düsenanordnung bei Einspritzbrennkraftmaschinen Bei. Einspritzbrennkraftmaschinen,
bei denen die Düse in den Brennraum hineinragt, ist bereits vorgeschlagen, den Düsenkörper
bis nahe an die Düsenmündung mit einer Hülse aus gut wärmeleitendem Baustoff zu
umgeben, die den Kühlwasserraum durchsetzt und in die Brennraumwandung eingesetzt
ist, wobei die dem Brennraum zugewandte Stirnfläche den Sitz für den Düsenkörper
bildet. Das dem Brennraum zugewandte Ende der Hülse ist dabei in eine bis zum Brennraum
durchgehende Bohrung der Brennraumwandung eingesetzt, so daß die Stirnwand der Hülse
von den heißen Verbrennungsgasen bestrichen wird. Es hat sich herausgestellt, daß
insbesondere bei schnell laufenden Dieselmaschinen die Hülse eine so große Wärmemenge
aus dem Brennraum aufnimmt, daß die Gefahr besteht, daß die Düse, anstatt gekühlt
zu werden, durch die Hülse noch aufgeheizt wird.
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Auch ist schon die in den Brennraum hineinragende Düse von einer ut
wärmeleitenden Hülse umgeben worden,' aus der nur die Düsenmündung hervorragt. Es
wird also der unmittelbare Wärmeübergang aus dem Brennraum auf die Düse durch die
Hülse verhindert; es hat sich aber auch hier gezeigt, daß, wenn die Hülse an der
Düse anliegt, diese bei gesteigerter Belastung der Maschine aufgeheizt wird, anstatt
gekühlt zu werden.
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- Nach der Erfindung ist eine wirksame Kühlung der Düse mit Hilfe
der Einsatzhülse aus gut wärmeleitendem Baustoff dadurch erzielt, -daß die ganze
dem Brennraum zugewendete Stirnfläche dieser Einsatzhülse durch Teile
der
schlechter wärmeleitenden Brennraumwandung vor Berührung mit den heißen Ver-. brennungsgasen
geschützt ist. Es geht also die zur Aufnahme der Einsatzhülse in der Brennraumwandung
vorgesehene Aussparung nicht bis zum Brennraum durch; durch die ßrennraumwandung
geht nur die Düse selbst hindurch. Es ist festgestellt worden, daß bei dieser Bauart
die Düse, obgleich sie in den Brennraum frei hineinragt, auch bei schnell laufenden
Dieselmaschinen und hohen Belastungen durch die Hülse wirksam gekühlt wird, da die
Hülse an keiner Stelle mit den Verbrennungsgasen in Berührung kommt.
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Um dabei eine Übertragung der Wärme von der heißen Brennraumwandung,
aus der die Düse hervorragt, auf die Stirnfläche der Hülse nach Möglichkeit zu verhindern,
wird erfindungsgemäß zwischen dem Boden der Aussparung und der dem Brennraum zugewandten
Stirnfläche der Hülse eine schlecht wärmeleitende Schicht eingelegt. Dadurch ist
das Abfließen der Wärme von der Düse nach dein im Kiihlwasserraum liegenden Teil
der Hülse noch weiter beschleunigt.
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Da die Abführung der Wärme durch die Hülse aus gut wärmeleitendem
Baustoff insbesondere über die Sitzflächen des Düsenkörpers erfolgt, sind zweckmäßig
diese Flächen so nahe wie möglich an die Düsenspitze Heranzubringen. Dies ist erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß der Boden der Aussparung eine Kegelfläche bildet, die von
der Sitzfläche der Brennraumwandung, aus der die Düse hervorragt, ausgeht, und daß
das dem Brennraum zugekehrte, mit einer entsprechend kegelförmigen Fläche versehene
Ende der Hülse eine innerhalb der Aussparung liegende Sitzfläche für den Düsenkörper
hat. Es schließt sich dann die Sitzfläche fast unmittelbar an die in den Brennraum
hineinragende Düse an, so daß die von der Düse aufgenommene Wärme besonders schnell
abfließt.
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Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Düsenanordnung nach
der Erfindung dargestellt.
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Fig. i zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch einen Teil des Zylinderkopfes
mit eingebauter Düse, und Fig. z ist ein Längsschnitt durch eine Abänderungsform.
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Bei der in Fig. i dargestellten Ausführungsform ist der Zylinderkopf
mit dem Kühlwasserraum a versehen, so daß oberhalb dieses Raumes sich eine Wandung
b und unterhalb dieses Raumes eine Wandung c befindet. Die Wandung c bildet einen
Teil der den Brennraum d umgebenden Wandung. Zwischen den Wandungen b und c des
Zylinderkopfes erstreckt sich eine Hülsee, die aus einem besonders gut wärmeleitenden
Baustoff, z. B. Kupfer, besteht. Die beiden Enden der Hülse sind in die Wandungen
b und c eingepreßt oder eingewalzt. Zu diesem Zweck sind die Wandungen mit den erforderlichen
Ringnuten versehen. Das dem Brennraum d zugekehrte Ende der Hülse c ist mit einem
Ansatz f versehen, der in eine Aussparung g der Wandung c hineinragt. Diese Aussparung
liegt nach dem Kühlwasserraum a zu offen, und zwischen dem Boden lt der Aussparung
und der dem Brennraum d zugewandten Innenfläche i der Wandung c befindet sich noch
ein Wandungsteil, der eine Bohrung k hat. Zwischen den Boden Ir der Aussparung'
und die Stirnfläche l der Hülse e ist eint schlecht wärmeleitende
Schicht in, z. B. Asbestpappe, eingelegt. Die Hülse steht daher nur auf der verhältnismäßig
schmalen Ringfläche p mit der Wandung c in wärmeleitender Berührung. Der Übergang
zwischen der Düse und dem Düsenkörper o ist durch eine kegelförmige Sitzfläche q
gebildet, die sich beim Einetzen auf die entsprechend kegelförmig ausgestaltete
Sitzfläche r der Hülse e auflegt. Zwischen dem Düsenkörper o und und der Hülse eist
ein Spiel belassen, ebenso zwischen der Düse n, soweit sie durch di.-Bohrung k hindurchgeht,
und der Wandung c. Der Düsenkörper wird durch eine Schraube s, durch welche die
Brennstoffzuleitung t hindurchgeht, auf den Sitz r der Hülse e gedrückt.
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Der Wirkung der heißen Gase im Brennraum d ist lediglich die
Düse ii, ausgesetzt. während die Hülse e durch die zwischen ihrem Boden
L und der Innenwand i liegenden Wandungsteile gegen die heißen Gase
abgedeckt ist. Überdies ist der Wärmefluß von der heißen `Fand i nach der Hülse
e durch die Isolierschicht ,in behindert. Die von der Düse rr aufgenommene Wärme
wird im wesentlichen auf die Sitzfläche d des Düsenkörpers o und von diesem auf
die Sitzfläche r der Hülse c übertragen. Da diese Sitzflächen infolge der unmittelbaren
Angrenzung an den vom Kühlwasser umspülten Teil der Hülse e auch annähernd Kühlwassertemperatur
haben und verhältnismäßig nahe an der Düsen liegen, erfolgt eine schnelle und wirksame
Wärmeabziehung von der in den Brennraum d hineinragenden Düse n. Die Düse kommt
daher nicht auf eine so hohe Temperatur, daß der durch die Leitung t zufließende
Brennstoff innerhalb des Düsenkörpers o verdampft wird oder sich die Düsenöffnungen
durch Ruß zusetzen.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 hat die erheblich tiefere Aussparung
2i in der Wandung c des Zylinderkopfes einen kegelförmigen Boden v, der fast von
der Innenfläche
i der Wandung c ausgeht. Das dem Brennraum
d zugekehrte Ende w der Hülse e
hat eine entsprechend kegelförmige
Stirnfläche x. Zwischen die Flächen v und x ist die Isolierschicht
m eingelegt.
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Die Düse n ist erheblich kürzer gehalten als bei der Ausführungsform
nach Fig. i. Die Sitzflächen ,v der Hülse e und die Sitzfläche z des Düsenkörpers
o sind Kegelflächen mit einer großen Steigung und liegen innerhalb der Aussparung
u.
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Infolge der größeren Tiefe der Aussparung u in der Wandung c und der
Verlegung der Sitzflächen y und z der Hülse e bzw. des Düsenkörpers
o in die Aussparung hinein, wodurch diese Sitzflächen große Berührungsflächen bilden,
wird die von der Düse n aufgenommene Wärme noch schneller abgezogen als bei der
Ausführungsform nach Fig. i. Dabei ist aber auch die Stirnfläche x der Hülse e durch
Teile der Wandung c gegen den Brennraum d abgeschirmt.