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Vorrichtung zur Kühlung der Einspritzdüsen von Brennkraftmaschineri
Die Kühlung der Einspritzdüsen-von Brennkraftmaschinen mit vom Brennstoffdruck gesteuerten
Einspritzventilen durch den Brennstoff selbst ist bekannt. Man 'hat zu diesem Zwecke
beispielsweise in der Einspritzdüse Kühlkanäle vorgesehen, die konzentrisch um die
Einspritznadel. herum angeordn°t sind und durch die der Brennstoff vor seiner Einspritzung
zu Kühlungszwecken hindurchgepreßt wird.
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Eine andere Kühlungsart sieht .an der Brennstoffpumpe einen üb@erlaufstutz;n
vor, von dem aus eine Zweigleitung über in der Einspritzdüse uni die Einspritznadel.
herum angeordnete Kühlkanäle zu Kühlungszwecken geleitet wird und alsdann wieder
in d- n Brennstofftank abfließt. Die Kiihlting .erfolgt bei dieser Ausführung also
bei Beendigung der Einspritzung, indem der in der Brennstoffpumpe vorhandene überschüssige,
nicht zur Einspritzung benötigte Brennstoff durch die Kühlkanäle der Einspritzdüsen
gel°itet wird. ` Die vorliegende Erfindung bezweckt nicht nur eine Vereinfachung
des Kühlsystems und damit eine- Vereinfachung der Konstruktion des Zerstäubers,
sondern auch eine Erhöhung der Kühlwirkung und gleichzeitig die Möglichkeit, den
einzuspritzenden Brennstoff vorzuwärmen und damit seine Viscosität zu erniedrigen.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß neben d°r Einspritzpumpe eine besonders
Kühlmittelpumpe an den Brennstoffraum der Einspritzdüse angeschlossen wird, die
außerhalb der Einspritzz--it Brennstoff unter Benutzung der Einspritzdruckl.eitung
durch den Brennstoffraum hindurc'hpumpt und deren Zu- und Abfluß zum bzw. vom Düsenraum
während der Einspritzzeiten abgesperrt werden. Weiterhin hat die Erfindung ein für
die vorgesehene Kühlwirkung besonders zweckmäßiges Einspritzvzntil zum Gegenstand,
bei dem die Ventilnadel mit sich bis in die Nähe des Ventilsitzes erstrekkenden
Längsnuten versehen ist, die zusammen mit der Innenwandung des Nadelgehäuses
Kanäle
bilden. in die dis Brennstofl'zufuhr- und -abfuhrleitungen münden.
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Da für die Kühlung die Anwendung eins hohen Zirkulationsdruckes nicht
erforderlich; ist, kann man ein federcelastetes Zerstäub_i#"-ventil verwenden und
dic Einspritzung durch ein periodisches Ansteigen und Absenken desf Flüssigkeitsdruckes
in dem Zerstäuber erreichen. Dieses Verfahren gestattet auch eine Vereinfachung
der Zufuhr und Ableitung djr Flüssigkeit. So kann die Zufuhr des Brennstoffes und
des Kühlmediums durch ein, einzige Leitung erfolg,-n, so daß man nur eine getrennte
Abflußleitung für das Kühlmedium braucht. Auch kann man das Kühlmedium getrennt
zuführen und die Brennstoffzuführleitung intermittierend für die Kühlmittelableitung
benutzen. Ein anderer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß man ü1 höher Viscosität
einer Vorwärmung unterwerfen kann.
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Als weiterer Vorteil der beschriebenen Einrichtungen kann die begrenzte
Anzahl von Dichtungsflächen angesehen werden und die vereinfachte Entlüftung des
Brennstoffsystems, welche durch kurzzeitiges Inbetriebsetzen der Kühlpumpe erreicht
wird.
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In der Abb. i ist ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung nach der
Erfindung gezeigt, während Abb.2 einen Zerstäuber nach der Erfindung darstellt.
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Es zeigt Abb. i eine Brennstoffpumpe i mit -einem Tauchkolben i i,
welcher mit einem sog. Kolbenventile versehen ist. Die Pumpe ist durch eine Leitung
7 mit dem Brennstoffraum 6 des Zerstäubers 3 verbunden, welcher Raum eine federbelastete
Einspritznadel 12 enthält und in den die mit einem Rückschlagventil5 versehene Druckleitung
einer Kühlpumpe ,i- eingeschaltet ist. An die öffnung ä des Zylinderraumes der Brennstoffpumpe
ist eine ein federbelastetes Ventil i oenthaltende Rückleitung g für das Kühlmittel
angeschlossen.
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Die Wirkung einer Vorrichtung nach Abb. i ist folgende: Die Kühlpumpe
4 fördert den Brennstoff in den Brennstoffraum 6, wobei die Brennstoffmenge und
die Größe der Kühlfläche in diesem Raum selbstverständlich so zu bemessen sind,
daß eine genügende Kühlung gewährleistet ist.
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Durch die Abfuhrl.eitung 7 und die üffnung 8 des Zylinderraumes der
Brennstoffpumpe gelangt das Kühlmittel nun in die Austrittsleitung g. Mittels des
darin vorgesehenen Ventils i o kann der Druck des Kühlmittels in jeder Höhe zwischen
wenigen Zehnteln einer Atmosphäre und dem Einspritzdruck eingestellt werden, so
daß es möglich ist, das Ü1 während der Kühlperioden in einem mehr oder weniger komprimierten
Zustand zu halten. Vom Ventil io strömt der -r:A "nnstoff zurück nach dem Brennstofftank,
'.1 übet nach Bedarf ein ölkühler eingeschaltet . hc:'den kann.
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Die Einspritzung findet nur dann statt, wenn der Tauchkolben i i durch
einen -Nocken v. dg1. angehoben wird, und nur während der Zeit, in welcher die Offnung
ä durch das Kolbenventil 2 abgesperrt ist. Das Rückschlagventil5 schließt sich alsdann,
und die Zerstäubernade112 wird nach oben bewegt, so daß die Einspritzöffnung geöffnet
ist. Die Menge des eingespritzten Brennstoffes kann in bekannter Weise geregelt
w erden, indem das Kolbenventil 2 mit einer geneigten unteren Fläche versehen wird.
-Die Menge des einzuspritzenden Brennstoffes kann durch Drehen des Tauchkolbens
um seine Achse verändert werden.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, sich bei der Venvendung einer
Einrichtung nach der Erfindung eines Zerstäubers, wicu in Abb. z dargestellt, zu
bedienen, bei dem die -Zu- und Abfuhrkanäle für den Brennstoff als am Umfang des
Nadelkörpers befindliche, an diesem entlang verlaufende Rillen ausgebildet sind,
welche nur über den Brennstoffraum miteinander in Verbindung stehen.
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Die Brennstoffzufuhrleitung 7, welche ebenfalls auch für die Zufuhr
von Kühlflüssigkeit dient, mündet in eine oder mehrere im Zerstäubernadelkörper
12 angeordnete Rillen 13.
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Falls ein gewisses Spiel zwischen den Rippen 14, welche- die Seitenwände
der # Rillen bilden, und der Wand der zentralen Bohrung des Zerstäubers 3 vorhanden
ist, kann ein kleiner Teil der zugeleiteten Flüssigkeit die Ausflußl.eitung 15 über
diese Rippen erreichen, ohne daß sie den Zerstäuberraum 6 passiert.
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Zur Vorbeugung dieses Kurzschlusses können die Rippen passend gegen
die Wandung der zentralen Bohrung anliegen, während außerdem zwei sich gegenüberliegL-ndz-Rippen
in Rillen eingreifen können, die in genannter Wandung vorgesehen sind. Hi,-rbci
muß allerdings eine geringe Erhöhung der Reibung der Zerstäubernadel in Kauf genommen.
werden.