-
Offene Erennstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen Die Erfindung
betrifft eine offene Brennstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen, bei welcher
eine nicht gesteuerte Düsennadel mit ihrem dem Arbeitszylinder zugekehrten Ende
dichtend gegen eine entsprechende Fläche des Düsenkörpers anliegt und bei der in
diese Abdichtungsflächen die Einspritzkanäle bzw. ein Ringspalt eingearbeitet sind.
-
Bei solchen Düsen tritt bei einer Erhöhung der Maschinendrehzahl zufolge
der Beschleunigung der Brennstoffmasse eine entsprechende Druckerhöhung in der vom
Pumpenkolben einerseits und vom Düsenende andererseits begrenzten Leitung auf. Von
einer bestimmten Brennstoffördermenge an wird bei Düsen mit unveränderlichem Austrittsquerschnitt
der Druck zufolge Drosselung des Brennstoffes am Austrittsquerschnitt der Düse weiter
@erhöht. Eine weitere Folge dieser Drosselung ist eine Verlängerung der Durchflußzeit
der in dem Brennraum einzuführenden Brennstoffmenge. Eine solche Verzögerung des
Einspritzendes hat für die Verbrennung ungünstige Folgen, die zur Genüge bekannt
send. Soll eine Verschlechterung des Einspritzvorganges vermieden werden, ist es
notwendig, die Einspritzdüse mit einem Austrittsquerschnitt auszustatten, welcher
sich entsprechend der Druckerhöhung des Brennstoffes derart vergrößert, daß die
vorgesehene Brennstoffmenge zeitgerecht in den Brennraum gelangen kann.
-
Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine solche Veränderlichkeit
des Austrittsquerschnittes einer Einspritzdüse durch zusätzliche mechanische Mittel
zu verwirklichen:, die entsprechend der Größe des Förderdruckes zusätzliche Austrittsquerschnitte
freigeben. Solche mechanische Mittel können beispielsweise zusätzliche federbelastete
Düsennadeln sein, die sich; in Abhängigkeit vom Förderdruck mehr oder weniger öffnen.
-
In dieser Weise ausgebildete Brennstoffeinspritzeinrichtungen haben
aber den Nachteil, daß sie wegen ihrer Vielteiligkeit in ihrem Aufbau verwickelt
sind, was die Zuverlässigkeit
ihrer Wirkung durch die zusätzlichen
bewegten Teile vermindert.
-
Es sind auch selbstfedernde Einspritzdüsen vorgeschlagen worden, bei
-welchen zwei lippenförmige und federnd aneinander anliegende Düsenteile von innen
her vom Brennstoffdruck beaufschlagt werden und sich unter seiner Einwirkung auseinanderspreizen.
Bei solchen Einrichtungen besteht aber die Gefahr, daß nach Überwindung des größten
Widerstandes ein zu -weites Aufsprcizen der Lippenteile erfolgt. -Man hat daher
weiterhin vorgeschlagen, die Lippen so einzuspannen, daß ihr Anpreßdruck mit steigendem
Brennstoffdruck größer -wird. Ein solches Vorgehen ist aber deswegen unzweckmäßig,
weil bei einmal geöffneter Düse dem Brennstoffdurchtritt kein zu großer Widerstand
mehr entgegenstehen soll.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Einspritzdüse,
deren Austrittsquerschnitt vom Einspritzdruck abhängig ist, bei der aber die vorstehend
erwähnten Nachteile bekannter Einrichtungen vermieden sind.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, da.ß die ständig
offene Düsenmündung unter Ausnutzung der Elastizität des Düsenwerkstoffes dehnbar
gestaltet ist, so daß bei größerer Einspritzung und stark ansteigendem Brennstoffeinspritzdruck
die Spritzöffnung erweitert und damit die Druckerhöhung begrenzt -wird.
-
Eine solche elastische Ausbildung des Einspritzendes der Düse kann
durch eine geeignete Formgebung der die Einspritzöffnung begrenzenden Wandteile
(Düsenkörper bzw. Düsennadel) erzielt werden. Vorteilhaft werden zu diesem Zweck
die den Ringspalt begrenzenden Teile der Wand des Düsenkörpers und/oder der Düsennadel
derart elastisch nachgiebig ausgebildet, da ß mit zunehmendem Brennstoffeinspritzdruck
eine innerhalb der Elastizitätsgrenze des Düsenwerkstoffes liegende Verformung dieser
Teile im Sinne einer Querschnittsvergrößerung des Brennstoffaustritts erfolgt. Zweckmäßig
wird dabei die elastische Nachgiebigkeit des :oder der die Brennstoffaustrittsöffnung
begrenzenden Teile durch eine Verminderung der Wandstärke dieser Teile :erzielt,
die so bemessen ist, da,ß bei den auftretenden Einspritzdrücken eine elastische
Dehnung oder Zusammendrükkung der betreffenden Teile erfolgt. Hierdurch -wird in
einfacher Weise eine selbsttätige Regelung des Austrittsquerschnittes der Düse entsprechend
dem jeweiligen Förderdruck erreicht, wodurch die erforderliche Bremistoftmenge in
der zur Verfügung stehenden Zeit in den Arbeitszylinder eingeführt -werden kann.
Die Zeichnung zeigt zwei -ltisfülirtttigslieispiele der Erfindung. Es zeigt die
Abb. z eine Einspritzdüse, bei v-elcher ein Teil der die Einspritzöffnung begrenzenden
Flächen elastisch ausgebildet ist, Abb. i a die Düsenöff=nung in Arbeitsstellung
bei hohem Druck, Abb. 2 eine Einspritzdüse, bei welcher die beiden die Einspritzöffnung
bcgrenzendeti Teile elastisch ausgebildet sind, Abb. 2 a. die Düsenöffnung in Arbeitsstel-Jung
bei hohem Druck.
-
Gemäß Abb. i ist in dem Düsenkörper t die Düsennadel 2 eingesetzt.
In dieser befindet sich die Brennstoffzufülirutigsleitting 3. -welche über Bohrungen
4. mit am Umfang der Düsennadel eingearbeiteten Spiralnuten ; in Verbindung stehen,
die ihrerseits -@-ieder mit einem Ringraum 6 verbunden sind. Dieser Ringraum 6 -wird
durch Ausnehmungen der zylindrischen Berührungsfläche der nahe dem Einspritzende
liegenden Einspritzteile; und ä vom Düsenkörper und Düsennadel gebildet. Der Austritt
des Brennstoles aus der Düse erfolgt über den zwischen den Teilen ; und ä vorhandenen
feinen Ringspalt. Die - Wandstärke des Teiles 7 des Düsenkörpers i ist dabei so
gering gehalten, daß der Teil ; bei genügend hohem Druck der den Ringraum 6 erfüllenden
Druckflüssigkeit eine elastische Dehnung erfährt, wie in Abb. i a übertrieben dargestellt
ist.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb.2 weist außerdem die Düsennadel2
in ihrem dem Einspritzende -zugekehrten Teil 8 eine Ausnehmung 9 auf, die so gestaltet
ist, daß der Teil S ebenfalls eine verhältnismäßig geringe Wandstärke besitzt. Auf
diese Weise ist eine elastische Nachgiebigkeit beider den Düsenaustrittsquerschnitt
begrenzenden Teile erreicht, so da.ß diese beiden Teile eine elastische Formänderung
erfahren können.
-
Bei verhältnismäßig niedrigen Brennstoffeinspritzdrücken tritt keine
merkbare Verformung der Teile 7 bzw. ä ein, so daß der normalerweise zwischen diesen
Düsenteilen bestehende Austrittsquerschnitt unverändert bleibt. Bei einer Steigerung
des Einspritzdruckes erfolgt aber eine mehr oder -weniger starke Verformung des
Düsennadel- bzw. des Düsenkörperendes 7 bzw. S, derart, daß der Tei17 des Düsenkörpers
i nach auswärts gedehnt und bei der Ausführungsform nach Abb. 2 gleichzeitig der
Teil 8 der Düsennadel 2 nach innen zusammengedrückt -wird (Abb. 2 a i.
-
Bei einer Anordnung in dargestellter Foren sind nur ganz geringe Verformungen
notwendig,' um eine genügende Erzweiterung des Austrittsspaltes zu erzielen. Da
diese Verformungen innerhalb der Elastizitätsgrenze
des Düsenwerkstoffes
lieben, nehmen die verformten Teile der Düse nach Verringerung des Einspritzdruckes
ihre ursprüngliche Form wieder an.