DE887893C

DE887893C - Fluessigkeitsgesteuerte Einspritzduese, besonders fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE887893C
Application number: DEA2763D
Authority: DE
Original assignee: Audi AG; Auto Union AG
Current assignee: Audi AG; Auto Union AG
Priority date: 1943-04-09
Filing date: 1943-04-09
Publication date: 1953-08-27

Description

Flüssigkeitsgesteuerte Einspritzdüse, besonders für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine flüssigkeitsgesteuerte Einspritzdfüse, besonders für Brennkraftmaschinen., bei der die Flüssigkeit iib,-r einen kegelig nach innen, entgegen der Spritzeinrichtung ansteigenden Drosselringspalt zwischen Düsennadel unidDüsenplatte in eine mittigeHöhlung der Düsennadel übertritt und von dort durch die Düsenplatte abspritzt.
Eine bekannte Düse dieser Bauart hat einen weiten zylindrischen Hohlraum und eine verhältnismäßig lange Bohrung in der Düsenplatte. Infolgedessen spritzt diese Düse in solchenLängen ab, daß die Flüssigkeit mit den Wandungen des Raume---" in den eingespritzt wird, in Berührung kommt. Das ist besonders in Brennkraftmaschinen mit kleinem Zylinderinhalt .der Fall, in die der Kraftstoff taktweise eingebracht wird; dort tritt der fühlbare Mangel auf, daß, d--r auf die Zylinderwand oder auf den Kolben gespritzte Kraftstoff nicht verdampft und somit nicht mit der Ladeluft vermengt werden kann. Er geht also für die Gemischbildung verloren. Der so aufgespritzte Kraftstoff verkokt, bildet Krusten an den `'Wandungen des Brennraumes, die zum Glühen kommen und Anlaß, zu Frühzündungen geben können. Außerdem ist der Kraftstoffverbrauch d.rartiger Maschinen dann größer.
Demgegenüber besteht die Erfindung darin, -daß die unmittelbar über der kurzbauenden Düsenplatte angeordnete Höhlung kuppel- oder rinnenarti,g ausgebildet ist. Infolgedessen wird der entgegen der Spritzrichtung kegelig nach innen: abspritzende Kraftstoff in der Höhlung zurückgeworfen und stark verwirbelt durch die kurze Düsenplatte herausgeworfen. Auf diese Weise wind der Kraftstoff nicht in: einem gerichteten Strahl, sondern stark zerstreut aasgesprüht. Der so erzeugte Sprühkegel hat eine geringe Durchschlagskraft, weil die in Wirb.elung umgesetzte Strömungsenergie sofort über der Düsenöffnung aus ,der Höhlung zurückgeworfen wird und durch die kurze Düsenplatte entweichen und sich ausbreiten kann. Man erreicht. auf diese Weise aliso eine feine Zerstäubung der Flüssigkeit und läuft nicht Gefahr, .die Flüssigkeit in Strahlen abzuspritzen.
Die Kuppel- oder Ringhöhlung in der Düsennadel kann den gleichen oder einen größeren Durchmesser haben als die Bohrung in der Düsenplatte.
Die Erfindung ist in mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch den Kopf einer geschlossenen Einspritzdüse im vergrößerten Maßstabe, Fig. 2 und 3 entsprechende Schnitte zweier weiterer Ausführungen, Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Kopf einer offenen Einspritzdüse im vergrößerten Maßstabe. Die Ausführungsbeispiele mach Fig. i bis 3 haben Düsennadeln 2, die in dem Düsenkörper 3 längs verschiebbar eingesetzt sind; sie stehen, wie üblich, unter der Wirkung einer Feder, die das Nadelende an die Ringsitzfläche 4 anpreßt, von der es im Takt des z. B. von einer Einspritzpumpe erzeugten Druckes abgestoßen wird. Die Düsennadel 2 hat eine Stufe 5, die als Anhubkolben wirkt.. Der Kraftstoff wird über die Bohrung 6 ".der Düsenkammer 7 zugeführt; die: Düsenkammer 7 Ist durch einte Düsenplatte 8 nach unten abgeschlossen, die die Düsenöffnung 9 aufnimmt. Die Düsenöffnung 9 wird durch die Ringsitzfläche 4 von der Düsennadel 2 verschlossen.
Die Ringsitzfläche 4, die- den Dichtspalt bildet, steigt in diesen Düsen kegelig nach innren entgegen der Spritzrichtung an, z. B. unter dem Kegelwinkel a. Die (Sitzfläche 4 mündet in eine Höhlung i i der Düse?" die die Düsenöffnung 9 kuppelartig nach oben abschließt. Die Höhlung i i kann entweder durch ein .Bohrloch 12 (Fig. i), durch eine halbkugelige .Einsdrehung 13 (Fig. 2) oder eine Ringrinne 14, die einen in die Düsenöffnung 9 ragenden Fortsatz 15 zwischen sich stehen, läßt (Fig. 3), begrenzt sein. Der Durchmesser der Höhlung i i ist in diesen Ausführungen derselbe wie der Durchmesser der Düsenöffnung 9.
Diese Düse wirkt folgendermaßen: Beim Abheben der Düsennadel 2 von ihrer Sitzfläche durchströmt der Kraftstoff Iden riaah innern entgegen der Spritzrichtung gerichteten kegeligen Dichtspalt, wobei sich die Druckenergie nach Maßgabe des Gefälles zwischen der Kammer 7 und der Höhlung i i in Geschwindigkeitsenergie umsetzt. Die Flüssigkeit erhält dabei eine der Spritzrichtung R entgegengesetzt gerichtete Richtungskomponente, deren Energieanteil in der Höhlung i i teilweise verwirbelt wird. Die aus der Höhlung zurückgeworfene, in der-Spritzrichtung R weitenströmende Flüssigkeit breitet sich an der Mündung der Drosselöffnung 9. nach außen aus und erzeugt eine Wolke, die im wesentlichen an der Düsenplatte 8 bleibt. Diese Düsen bilden demnach einen Sprühikegel aus, der bei hohem Zerstäubungsgrad nur eine geringe .Durchschlagskraft aufweist. Mit einer derartigen Düse wird das Spritzen der Flüsis@igkeit auf die Wandungen des Raumes, z. B,. des Zylinderraumes oder des Kolbenbodens einer Brennkraftmaschine, mit Sicherheit vermieden.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 steht die Düsennadel 2 im Düsenkörper 3 fest und gibt gegenüber der Düsenplatte 8 einen Draoselspalt 16 vorn der Stärke s frei, der ebenfalls kegelig nach innen gerichtet ist und in eine Höhlung i i der Nadel 2 mündet. Der Durchmesser D der Höhlung ii ist größer gewählt als der Durchmesser°d der Düsenöffnung 9, so daß die in Richtung R absprühen,de Flüssigkeit an dem oberer, Lochrand 17 weitergedrosselt und verwirbelt wird. Sonst hat sich an der Wirkungsweise dieser Ausführung gegenüber den früheren Ausführungen grundsätzlich nichts geändert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Flüssigkeitsgesteuerte Einspritzdüse, besonders für Brennkraftmaschinen, bei der der flüssige-Kraftstoff über einen kegelig nach innen entgegen der Spritzrichtung ansteigenden Dros;selring#spalt zwischen IDusennadel und Düsenplatte in eine mittige Höhlung der Düsennadel übertritt und von dort durch. die Divsempl.atte abspritzt, dadurch gekennzeichnet"daß die unmittelbar über der kurzbauenden Düsenplatte (8) angeordnete Höhlung (i i) als Kuppel oder Ringrinne ausgebildet ist.
2. Flüssigkeitsgesteuerte Einspritzdüse nach ,Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kuppel- (Abb. i, 2, 4) oder Ringrinnenböhlung (Abb. 3) in der Düsennadel :2 den gleichen oder einen größerenDurchimesser bat. als,dieBohrung (9) in der Düsenplatte (8). Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 457 873.