DE862976C

DE862976C - Plansitzduese mit Steuerzapfen

Info

Publication number: DE862976C
Application number: DEST2581A
Authority: DE
Inventors: Orange Rudolf Dipl-Ing L
Original assignee: Stuttgarter Motorzubehoer G M
Current assignee: Stuttgarter Motorzubehoer G M
Priority date: 1950-10-03
Filing date: 1950-10-03
Publication date: 1953-01-15

Description

Plansitzdüse mit Steuerzapfen Im Patent 839 743 sind die Gründe angegeben, aus denen heraus das Problem der Voreinspritzung für Dieselmotoren entsteht, und es ist eine Lösung angegeben, wie eine solche in der einfachen Form einer Nadeldüse mit Plansitz ausgeführt werden kann. Nach diesem Hauptpatent steuert die mit einem Plansitz abschließende Nadel direkt mit diesem Plansitz die Voreinspritzöffnung und der zylindrische Nadelkolben, indem er nach einer kurzen Hubbewegung entsprechend weitere Öffnungen aufsteuert, die Haupteinspritzung.
Bei den im Patent 839 743 dargestellten Ausführungsbeispielen ist dabei diese Steuerung der Haupteinspritzung durch den vollen zylindrischen Durchmesser der Nadel durchgeführt. Diese Lösung ist nicht für alle Anordnungen der Zerstäubungsbohrungen gut durchführbar, weil, vom Verbrennungsraum aus gesehen, immer irgendwie die Voreinspritzbohrung weiter vorn liegt als die Steuerung für die Haupteinspritzbohrungen und damit die Haupteinspritzbohrungen selber.
Diesen Nachteil zu vermeiden, ist das Ziel der vorliegenden Verbesserungserfindung. Diese strebt also an, die Steuerung der Haupteinspritzung durch einen zylindrischen Nadelteil vor die Steuerung der Voreinspritzung, welche ja gemäß dem Patent 839743 durch den Plansitz erfolgt, zu legen. Zu diesem Zweck wird der Nadelkolben vor den Plansitz nach vorn gezogen, was möglich ist, indem der Nadelkolben auf einen kleineren zylindrischen Durchmessergebracht wird, -welcher vor den Plansitz reicht: Es wäre an sich möglich, diese Ausführungen nun ähnlich wie in dem Patent 839 743. auszuführen, wobei der Plansitz, sich in demselben Stück befindet, in welchem der zylindrische Nadelkolben läuft: Fertigungsmäßig würden dabei jedoch große Schwierigkeiten entstehen, bis der große Nadeldurchrriesser zu dem kleinen Nadelkolbendurchmesser in der einteiligen Führung eingepaßt wäre.
Es ist deshalb ein zweiter Fortschritt der vorliegenden Verbesserungserfindung, daß der kleinere Nadeldurchmesser vor dem Plansitz in einem von der Nadelführung für den großen Nadeldurchmesser getrennten Stück läuft und daß dieses Stück zugleich den Plansitz für die Nadel bildet.
Nach diesem Grundgedanken lassen sich nun die verschiedensten Steuerungsausführungen im Sinne des Patentes 839 743 durchführen und variieren.
Die Zeichnungen Fig. i bis 4 zeigen einige-Beispiele des Erfindungsgedankens.
In Fig. i hält die Verschraubung i -.die Nadelführung 2 und die Düsenplatte 13 an .dem -Düsenhalter fest. Die Düsennadel 5 führt sich mit ihrem großen Nadeldurchmesser in der Nadelführung 2, mit- dem kleineren Nadeldurchmesser 12 in der Düsenplatte 13. Beim Zusammenbau kann sich dabei die Düsenplatte 13 nach dem kleinen Nadeldurchmesser 12 ausrichten. Der Brennstoff tritt aus der Brennstoffzulaufbohrung in den Ringraum 4 unter der Nadel und hebt diese nach Überwindung' . des Schließdruckes der .Düsenfeder an, -so daß -der Brennstoff unter dem Nadelplansitz z i hindurch zu dem Ringraum 15 gelangt. Dieser Ringraum 15 steht in dauernder Verbindung mit der Bohrung 6 in der Nadel, so daß der Brennstoff durch diese Bohrung 6 in den Motor einspritzt.
Durch entsprechend knappe Bemessung der Bohrung 6 wird erreicht, daß der Brennstoffdruck trotz des Ausspritzens aus der Bohrung 6 weiterhin zunimmt und die Nadel 5 sich weiterhin anhebt, bis die Kante 12, welche den Ringraum 15 nach dem Verbrennungsraum zu begrenzt, von der Einziehung des kleinen Nadelkolbens 12 freigegeben wird. Nunmehr kann die Hauptmenge des Brennstoffes durch den freigegebenen Ringspalt zerstäuben, wobei- je nach Wahl der Kante und des Ringspaltes ein mehr. oder weniger breiter Kegelnebel erzielt wird. Did je Grad Kurbeldrehung eingespritzte Brennstoffmenge wird dabei' nach den ,Erfordernissen des Motors bei dieser. Haupteinspritzung im allgemeinen größer sein als während der Voreinspritzung durch die Mittelbohrung 6.
In Fig: 2 erfolgt die Voreinspritzung nach Abheben des Plansitzes i i durch eine oder mehrere Bohrungen 6. Diese werden bei weiterem Öffnen des Nadelkolbens i2 durch die Kante 21 wieder verschlossen, wodurch die Voreinspritzung beendet wird. Etwa im gleichen Zeitpunkt oder um ein geringes später gibt dann die verbrennungsraumseitige Kante 8 des kleinen Nadeldurchmessers 12 das Außenende von einer oder mehreren Nuten 22 frei, so daß nunmehr durch denkleinen Ringspalt 23 die Haupteinspritzung: als. kegelnebelartige Zerstäubung'vor sich geht. Die Beeinflussung des Kegelwinkels ist durch Bemessung und Richtung der Nuten 22, die z,.. B. schraubenförmig angeordnet sein können, möglich. Es kömien hierbei z. B. drei Nuten 22 auf der Innenbohrung der Sitzplatte 13 angeordnet sein und dazwischen drei Voreinspritzbohrungen 6.
Figg. 3 zeigt eine Ausführungsform des Erfindungsgedankens, bei welcher nach Öffnen des Plansitzes i i über den Ringraum 15 die beiden außermittig und schräg angeordneten Bohrungen 24 so freigegeben werden, daß der Brennstoff durch sie in den Ringspalt 25 hineinschießt, wo er durch die Tängentialwirkung kurz rotiert und dann als Kegelnebel in den Verbrennungsraum zerstäubt. Gegebenenfalls kann die Rotation im Ringraum 25 durch Einschnürung der Austrittskanten des Ringraumes 2-5 verstärkt werden. Sobald die Außenenden der tangentialen Bohrungen 24 beim weiteren Anheben der Düsen die Kante 26 des Ringraumes 25 überlaufen haben,- endet diese Voreinspritzung durch Kegelnebel,-und es kommt kurz danach die Bohrung 27 mit dem Ringraum 15 in Verbindung, so daß nunmehr die Haupteinspritzung als geschlossener Strahl durch die Zerstäubungsbohrungen-29-erfolgen kann. Diese Art der Einspritzung ist besonders für solche Kammermotoren, welche eine kurze feinzerstäubte Voreinspritzung in Kegelmantelform und eine durch den Kammerhals in den Zylinder durchschlagende Haupteinspritzung be--nötigen, zweckmäßig:- .
Fig4 stellt eine Ausführung dar, welche in ihrer Funktion im wesentlichen der in Fig. 3 beschriebenen entspricht. In vorliegendem Falle ist jedoch -der zur Ausbildung der Voreinspritzung in Kegelmantelform benötigte Ringraum am Außenende der Tangentialbohrungen 24 von dem kleinen Nadeldurchmesser 12 ausgespart, so daß die Beendigung der Voreinspritzung beim Abschluß dieser kleinen Ringnut durch Eintauchen in die Sitzplatte 13 erfolgt. Die Haupteinspritzung beginnt dann, nachdem die Bohrungen 27 die Außenkante 28 des - Ringraumes 15 überlaufen haben. Diese Haupteinspritzung erfolgt dann durch die Zerstäubungsböhrungen -29;-von denen eine oder mehrere vorhanden sein können, in den Verbrennungsraum.
Die dargestellten Beispiele können untereinander je nach den Erfordernissen des in Frage kommenden Verbrennungsraumes oder Motors kombiniert und variiert werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Nadeldüse für Voreinspritzung in Dieselmotoren, bei welcher nach dem Patent 839 743 der Nadelsitz als Plansitz ausgeführt ist und die Voreinspritzöffnung abschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Nadelkolbens, welcher eine oder mehrere Öffnungen für die Haupteinspritzung verdeckt, . einen kleineren Durchmesser (12) hat als der übrige Nadelkolben (5).
2. Nadeldüse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der.kleine Nadelkolbendurchmesser (12) in einem Teil (13) geführt ist, welcher von dem Teil (2), in welchem der große Nadelkolbendurchmesser läuft, getrennt, gegenüber demselben quer zur Achse frei verschieblich ist und zugleich als Plansitz (ii) für die Nadel (5) dient.
3. Nadeldüse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Voreinspritzendes und/oder des Haupteinspritzbeginns durch Zusammenwirken von Aussparungen, Bohrungen und Ringräumen aus dem kleinen Nadeldurchmesser (12) und aus dessen Führung (13) bewirkt wird. q..
Nadeldüse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der kleine Nadeldurchmesser (12) eine axiale Zerstäubungsbohrung (6) für die Voreinspritzung enthält, die mit dem Ringraum (15) zwischen Plansitz (ii) und-kleinem Nadelkolben (12) verbunden ist, während die Haupteinspritzung durch Ringkanten in dem kleinen Nadelkolben (12) und dessen Führung (13) gesteuert wird (Fig. i).
5. Nadeldüse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der kleine Nadeldurchmesser (12) durch seine Ringkanten (21) eine oder mehrere vom Plansitz (ii) freigegebene Voreinspritzöffnungen (6) wieder abschließt und durch seine Ringkante (8) eine oder mehrere Nuten (22) freilegt, so daß die Haupteinspritzung durch Ringspalt (23) erfolgen kann (Fig. 2).
6. Nadeldüse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der kleine Nadeldurchmesser (12) durch eine oder mehrere Bohrungen (2q.) vom Ringraum (15) zwischen Plansitz (i i) und kleinem Kolbendurchmesser (12) nach der Zerstäubungsseite zu zur Mittelachse geneigt und außermittig durchbrochen wird, derart, daß diese tangentialen Bohrungen (2q.) in einen Ringspalt (25) münden und aus diesem heraus eine kegelmantelartige Zerstäubung ergeben, bis bei weiterem Anheben der Nadel (5) das zerstäubungsseitige Ende der Bohrung (2q.) durch die Ringkante (26) verschlossen wird, daß ferner anschließend bei weiterem Hub der Nadel (5) das nadelseitige Ende der Bohrung (27) die Innenkante (28) der Führung (13) des kleinen Nadeldurchmessers (12) überläuft und dadurch die Haupteinspritzung in einem oder mehreren Strahlen durch die Bohrungen (27 und 29) erfolgen kann (Fig. 3 und 4). Angezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 227 665.