EP0473736B1 - Device for injecting a fuel/gas mixture - Google Patents
Device for injecting a fuel/gas mixture Download PDFInfo
- Publication number
- EP0473736B1 EP0473736B1 EP91904484A EP91904484A EP0473736B1 EP 0473736 B1 EP0473736 B1 EP 0473736B1 EP 91904484 A EP91904484 A EP 91904484A EP 91904484 A EP91904484 A EP 91904484A EP 0473736 B1 EP0473736 B1 EP 0473736B1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- fuel
- distribution
- gas
- valve
- housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
- F02M69/08—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by the fuel being carried by compressed air into main stream of combustion-air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M67/00—Apparatus in which fuel-injection is effected by means of high-pressure gas, the gas carrying the fuel into working cylinders of the engine, e.g. air-injection type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
- F02M69/46—Details, component parts or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus covered by groups F02M69/02 - F02M69/44
- F02M69/50—Arrangement of fuel distributors, e.g. with means for supplying equal portion of metered fuel to injectors
Definitions
- the invention is based on a device for injecting a fuel-gas mixture according to the preamble of claim 1.
- GB-A-2 188 982 discloses a device of the generic type, but in which the spray openings, the fuel transport channels and the distribution lines are located below different angles to each other and the fuel transport channels open into a cylindrical space with which the gas supply opening and the distribution lines are connected axially opposite. This has the disadvantage that the fuel is transported unevenly in the distribution lines and is deposited there and in the cylindrical space.
- a device for injecting a fuel-gas mixture with a distributor housing which has a gas supply opening concentric to a longitudinal axis of the valve and has distribution openings arranged in alignment with spray openings of a fuel injection valve, the gas supply opening having the distribution openings communicates.
- the fuel jet is not sprayed from the spray openings directly, but rather as a free jet into the distributor openings, so that fuel mist and parts of the core jet hit the inner walls of the Meet the distributor housing.
- the fuel jet since the fuel jet is not enveloped by the gas jet and the gas velocity is low, the gas in the distributor chamber formed by the distributor housing and the fuel injection valve has no significant directional effect on the fuel.
- the device according to the invention for injecting a fuel-gas mixture with the features of claim 1 has the advantage of particularly precise fuel allocation to the individual distributor openings or to the individual cylinders of an internal combustion engine and largely homogeneous mixture formation.
- the directed fuel jet is injected from the spray openings of the spray end via the fuel transport channels into the distributor openings of the distributor housing and transported completely downstream by the gas supplied via the gas gap, so that the formation of a fuel film on the inner walls of the distributor housing is prevented.
- the gas gap at its narrowest point has a smaller cross-sectional area than the gas feed opening.
- the narrow formation of the gas gap allows the gas flow to be metered to the individual distributor openings on the one hand, on the other hand the gas is accelerated towards the distributor openings at a high speed, so that the mixture formation is improved and the fuel flows back into upstream direction is prevented.
- valve cap is provided with a number of truncated cone-shaped elevations corresponding to the number of distributor openings, through which the fuel transport channels run and which extend into the truncated cone-shaped recesses of the distributor housing project such a distance that the at least partially circumferential gas gaps are formed between the circumference of the elevations and the surface of the depressions.
- the gas supply opening is connected to the gas gaps by a gas distribution space which is formed concentrically with the longitudinal axis of the valve between the valve cap and the distributor housing, so that the gas is supplied in a particularly uniform manner to the gas gaps.
- the smallest diameter of the elevation is smaller than the diameter of the distributor opening, so that the elevation advantageously projects into the distributor opening.
- a truncated cone-shaped casing of the elevation is step-shaped and rests with a first step on the depression of the distributor housing and forms the gas gap with a second step together with a wall of the depression.
- a gas channel running between the valve cap and the distributor housing is formed from the gas supply opening to each gas gap, so that an exact gas supply to the respective gas gap and a large contact surface of the valve cap on the distributor housing running perpendicular to the longitudinal axis of the valve is made possible .
- the cone angle of the truncated cone-shaped elevation of the valve cap is smaller than the cone angle of the truncated cone-shaped recess of the distributor housing, so that the gas undergoes high, continuous acceleration until it enters a mixture formation zone formed by the region of the distributor opening facing the injection opening of the fuel injection valve experiences.
- the assembly of the valve cap in the distributor housing is also facilitated.
- the shape and position tolerances of the elevations and depressions can be designed more generously, with the exception of the immediate area of the distributor openings.
- the fuel transport channel is formed in a fuel tube that leads through the valve cap. This enables a valve cap which can be produced in a simple manner, since there is no need for fine machining of the fuel transport ducts and instead pipe material which can be cut to length is used.
- the fuel tube protrudes into the recess of the distributor housing and if the at least partially circumferential gas gap is formed between the surface of the recess and the circumference of the fuel tube.
- the valve cap can be produced in a particularly simple manner and on its circumference with large manufacturing tolerances.
- the outer diameter of the fuel tube is smaller than the diameter of the distributor opening, so that the fuel tube advantageously projects into the distributor opening.
- valve cap For an exact and concentric contact of the fuel injection valve with the valve cap, it is advantageous if the truncated cone-shaped spray end of the valve housing rests on a truncated cone-shaped contact surface of the valve cap.
- valve cap rests with a collar on a shoulder of the distributor housing.
- the position of the valve housing to the valve cap is determined by a circumferentially positive connection between the valve cap and the valve housing.
- the position of the valve cap to the distributor housing is determined by a connection between the valve cap and the distributor housing that is form-fitting in the circumferential direction, so that prevents the valve cap from rotating relative to the distributor housing and thus ensures that the fuel transport channels are aligned with the distributor openings of the distributor housing.
- FIG. 1 shows a first exemplary embodiment with a partially illustrated fuel injector
- FIG. 2 shows a view of the valve cap in the direction of arrow X of the first exemplary embodiment
- FIG. 3 shows a second exemplary embodiment with a partially illustrated fuel injector
- FIG. 4 shows a view of the distributor housing in the direction of arrow Y of the second embodiment
- Figure 5 shows a third and Figure 6 a fourth embodiment.
- the device for injecting a fuel-gas mixture into an intake manifold or directly into the cylinders of an internal combustion engine shown for example in longitudinal section and in detail in FIG. 1, has a fuel injector 1 which, with its truncated cone-shaped spray end 3 of a valve housing 4, is formed concentrically with a valve longitudinal axis 2 a truncated cone-shaped contact surface 6 of a valve cap 7 rests, so that there is a simple, but nevertheless very exact centering of the fuel injector 1 with respect to the valve cap 7.
- the valve cap 7 is arranged at least in the axial direction between the injection end 3 of the fuel injection valve 1 and a distributor housing 10 which surrounds the injection end 3, the valve cap 7 and at least partially the fuel injection valve 1 with a stepped longitudinal bore 11.
- the fuel injector 1 has a valve closing body 14 which interacts with a fixed valve seat 12 and can be actuated as a function of the operating state. Downstream of the valve seat 12, the spray end 3 of the fuel injection valve 1 has, for example, four, corresponding to the number of cylinders of the internal combustion engine or the number of injection groups in which several cylinders of the internal combustion engine are combined, corresponding number of spray openings 15. In alignment with the spray openings 15, one in the valve cap 7 the number of spray openings 15 corresponds to the number of fuel transport channels 17 which are open on both sides and which each open into a distributor opening 19 arranged in the distributor housing 10 and concentrically with the spray openings 15. Starting from the distributor openings 19, distributor lines 18 run in alignment with the fuel transport channels 17 in the distributor housing 10.
- a gas supply opening 20 runs concentrically to the longitudinal valve axis 2 in the distributor housing 10, which is adjoined in the axial direction by a gas distributor chamber 22 formed between the valve cap 7 and the distributor housing 10 in a recess 21 of the distributor housing 10.
- the gas distribution space 22 establishes a section of the connection between the central gas supply opening 20 and the individual distribution openings 19.
- the cross-sectional area of the Fuel transport channel 17 at least as large as the cross-sectional area of the spray opening 15 and the cross-sectional area of the distributor opening 19 at least as large as the cross-sectional area of the fuel transport channel 17.
- a compensating bore 23 is formed in the valve cap 7 which has a cross-sectional area which is substantially smaller than the gas supply opening 20.
- the compensating bore 23 connects the gas distribution chamber 22 to a compensating chamber 27 formed between an end face 24 of the injection end 3 of the fuel injector 1 and the valve cap 7.
- the valve cap 7 is provided with a number of truncated cone-shaped elevations 25 corresponding to the number of distributor openings 19 and oriented towards one distributor opening 19, through which the fuel transport channels 17 run concentrically.
- the elevations 25 with their frustoconical shell 29 protrude into the frusto-conical depressions 26 of the distributor housing 10 at such a distance that a circumferential narrow gas gap 28 is formed between the circumference of the elevations 25 and the surface of the depressions 26, so that the fuel jet emerges after the outlet the fuel transport channel 17 is completely covered by a gas jet.
- Each gas gap 28 extends from the gas distributor space 22 to one of the distributor openings 19 forming the base of a depression 26.
- the elevations 25 with the fuel transport channels 17 can end immediately above, at the same level as this or within the distributor openings 19, as shown in the drawing.
- FIG. 2 shows a view of the valve cap 7 of the first exemplary embodiment shown in FIG. 1 in the direction of the arrow X.
- the cylindrical gas distributor space 22 stands with the narrow gas gaps 28 tapering in the shape of a truncated cone towards the distributor openings 19, each via a throttle point 31 formed at the transition in connection, which due to the large reduction in cross-section cause an exact metering of the gas supplied to the distributor openings 19 via the gas gaps 28 and an acceleration of the gas.
- the cross-sectional area of the gas gap 28 that tapers in the shape of a truncated cone leads to a further acceleration of the gas, so that the gas comprises the fuel emerging from the fuel transport channel 17 at high speed.
- the fuel sprayed from the spray openings 15 is transported completely downstream and cannot pass through the gas gaps 28 upstream into the gas distribution space 22 and into the gas supply opening 20 or to the distribution openings 19 of the other cylinders or the other injection groups of the internal combustion engine.
- the fuel gas mixture is sprayed via the distributor lines 18 and injection lines (not shown) into the intake manifold or directly into the cylinders of the internal combustion engine.
- the gas is, for example, air branched off by a bypass in front of a throttle valve in the intake manifold of the internal combustion engine.
- a bypass in front of a throttle valve in the intake manifold of the internal combustion engine it is also possible to use recirculated exhaust gas from the internal combustion engine to reduce the emission of pollutants or a gas (air, exhaust gas) conveyed by an additional fan.
- valve cap 7 has a collar 35 which, with its collar surface 36 running perpendicular to the longitudinal axis 2 of the valve, bears against a shoulder surface 37 of a shoulder 38 of the distributor housing 10. The circumference of the collar 35 bears against a parallel section 39 of the longitudinal bore 11 of the distributor housing 10 facing away from the gas supply opening 20.
- the position of the fuel injector 1 relative to the valve cap 7 is determined by a positive connection in the circumferential direction between the valve housing 4 of the fuel injector 1 and the valve cap 7.
- a positioning lug 42 is formed, for example, on a longitudinal bore 41 which extends concentrically to the longitudinal valve axis 2 in the valve cap 7 and which cooperates with a positioning recess 43 formed on the circumference of the valve housing 4. This prevents the fuel injection valve 1 from rotating relative to the valve cap 7 and, at the same time, thus prevents the spray openings 15 at the spray end from being aligned 3 guaranteed with the fuel transport channels 17 of the valve cap 7.
- valve cap 7 In order to ensure that the fuel transport channels 17 of the valve cap 7 are aligned with the distributor openings 19 of the distributor housing 10, the valve cap 7 must be prevented from rotating relative to the distributor housing 10.
- the circumferentially positive connection between the valve cap 7 and the distributor housing 10 which determines the position of the valve cap 7 relative to the distributor housing 10 is, for example, a positioning lug 45 formed on the parallel section 39 of the distributor housing 10 and a cooperation on the circumference of the collar 35 of the valve cap 7 Positioning recess 46 created.
- annular chamber 50 is provided, the radially extending boundary surfaces of which are formed by an end face 51 of the collar 35 of the valve cap 7, which faces away from the fuel transport channels 17 and is perpendicular to the longitudinal axis 2 of the valve, and by a retaining ring 52 fastened to the circumference of the valve housing 4 and its axially extending boundary surfaces are formed by the circumference of the valve housing 4 and by the parallel section 39 of the distributor housing 10.
- a sealing ring 53 is arranged in the annular chamber 50.
- FIG. 3 shows a second exemplary embodiment of the invention with a partially illustrated fuel injection valve 1, in which the same and equivalent parts are identified by essentially the same reference numerals as in FIGS. 1 and 2.
- the truncated cone-shaped casing 29 the elevation 25 is stepped.
- the elevation 25 lies with a first step 61 on a wall 65 of the recess 26 of the distributor housing 10, so that a particularly exact and uniform formation of the gas gaps 28 is possible and thus, for example, a largely identical mixture is supplied to the individual cylinders of the internal combustion engine.
- a recessed second stage 64 of the elevation 25 forms, together with the wall 65 of the recess 26, the gas gap 28.
- FIG. 4 which shows a view of the distributor housing 10 of the second exemplary embodiment in the direction of the arrow Y, runs between the central one Gas supply opening 20 and the individual gas gaps 28 each have a gas channel 67 in the radial direction, which is formed between the valve cap 7 and the distributor housing 10, for example in the form of a groove 70 formed in a bottom surface 68 of the distributor housing 10 and delimited by the elevation 25 .
- the gas channel 67 can be a rectangular as well as another, e.g. B. have semicircular cross-sectional shape. However, it is necessary that the cross-section of the gas channel 67 is significantly smaller than the cross-section of the gas supply opening 20, so that when the gas flows from the gas supply opening 20 in the gas channels 67, throttling takes place, which involves metering the individual distributor openings 19 via the gas gaps 28 supplied gas and an acceleration of the gas causes.
- the gas gaps 28 tapering in the shape of a truncated cone in the direction of the distributor openings 19 further accelerate the gas, so that the gas comprises the fuel emerging from the fuel transport channels 17 at high speed.
- FIG. 5 A third exemplary embodiment according to the invention is partially shown in FIG. 5, with the same parts having the same effect essentially the same reference numerals are identified as in FIGS. 1 to 4.
- the circumferential gas gap 28 is formed between the circumference of the truncated cone-shaped elevation 25 and the surface of the truncated cone-shaped recess 26. Since the cone angle of the elevation 25 is smaller than the cone angle of the depression 26, the circumference of the elevation 25 and the surface of the depression 26 are designed to converge in the direction of the distributor opening 19. Accordingly, the gas gap 28 tapers very strongly starting from the central gas distributor space 22 to the distributor opening 19, so that there is a large, continuous reduction in the cross section of the gas gap 28.
- the resulting throttling of the gas flow leads on the one hand to a metering of the gas supplied to the individual distributor openings 19, on the other hand the gas is continuously accelerated and comprises the fuel emerging from the fuel transport channel 17 at high speed.
- the shape and position tolerances of the elevations 25 and the depressions 26 can be designed more generously, with the exception of in the immediate area of the distributor openings 19.
- the assembly of the valve cap 7 in the distributor housing 10 is facilitated.
- Fuel transport channels 17 are each formed by a fuel tube 75 which leads through the valve cap 7.
- the fuel tubes 75 are made, for example, of pipe material that can be cut to length, so that they can be produced inexpensively.
- valve cap 7 A simple and inexpensive manufacture of the valve cap 7 is also achieved in that the fuel tube 75 protrudes into the recess 26 of the distributor housing 10, and that the circumferential Gas gap 28 is formed between the frustoconical surface of the recess 26 and the circumference of the fuel tube 75, so that the requirements for the surface quality of the valve cap 7 are low, at least in the region of the elevations 25 at least partially surrounding the fuel tube 75.
- the essential throttling of the gas takes place when the gas flows through the funnel-shaped gas gap 28, so that the metering and acceleration of the gas also take place there.
- the fuel tubes 75 protrude into the distributor openings 19 of the distributor housing 10, provided that the outer diameter of the fuel tubes 75 is smaller than the diameter of the distributor openings 19, so that no fuel from the fuel transport channels 17 reaches the gas gaps 28 arranged further upstream can.
- the fuel tube 75 and the valve cap 7 are formed in one piece.
- the fuel is injected in a directed manner via the fuel transport channels 17 into the distributor openings 19.
- the gas passes from a central gas supply opening 20 via a gas gap 28 to each of the Distribution openings 19 and there comprises the fuel at high speed, so that the fuel is transported completely downstream and forms a largely homogeneous fuel-gas mixture.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Einspritzung eines Brennstoff-Gas-Gemisches nach der Gattung des Patentanspruchs 1. Durch die GB-A-2 188 982 ist bereits eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, bei der jedoch die Abspritzöffnungen, die Brennstofftransportkanäle und die Verteilerleitungen unter verschiedenen Winkeln zueinander verlaufen und die Brennstofftransportkanäle in einen zylindrischen Raum münden, mit dem axial gegenüberliegend die Gaszufuhröffnung sowie die Verteilerleitungen verbunden sind. Dadurch ergibt sich der Nachteil, daß der Brennstoff in den Verteilerleitungen ungleichmäßig transportiert wird und sich dort sowie in dem zylindrischen Raum niederschlägt.The invention is based on a device for injecting a fuel-gas mixture according to the preamble of claim 1. GB-A-2 188 982 discloses a device of the generic type, but in which the spray openings, the fuel transport channels and the distribution lines are located below different angles to each other and the fuel transport channels open into a cylindrical space with which the gas supply opening and the distribution lines are connected axially opposite. This has the disadvantage that the fuel is transported unevenly in the distribution lines and is deposited there and in the cylindrical space.
In der nicht vorveröffentlichten WO 91/04408 ist bereits eine Vorrichtung zur Einspritzung eines Brennstoff-Gas-Gemisches mit einem Verteilergehäuse vorgeschlagen worden, das eine konzentrisch zu einer Ventillängsachse verlaufende Gaszufuhröffnung sowie fluchtend zu Abspritzöffnungen eines Brennstoffeinspritzventils angeordnete Verteileröffnungen aufweist, wobei die Gaszufuhröffnung mit den Verteileröffnungen in Verbindung steht. Der Brennstoffstrahl wird aber von den Abspritzöffnungen nicht unmittelbar, sondern als Freistrahl in die Verteileröffnungen gespritzt, so daß Brennstoffrandnebel und Teile des Kernstrahls auf die inneren Wände des Verteilergehäuses treffen. Da zudem der Brennstoffstrahl nicht von dem Gasstrahl umhüllt und die Gasgeschwindigkeit gering ist, übt das Gas in der von Verteilergehäuse und Brennstoffeinspritzventil gebildeten Verteilerkammer keine wesentliche Richtungswirkung auf den Brennstoff aus. Es besteht besonders bei einer Schrägstellung des Brennstoffeinspritzventils die Gefahr, daß der Brennstoffwandfilm im Randbereich der Gasströmung stromaufwärts zur Gaszufuhröffnung zurückfließt oder zu einer anderen Verteileröffnung gelangt. In den Ecken oder Kanten der Verteilerkammer kann sich Brennstoff ablagern, der z. B. nach dem Abschalten des Brennstoffeinspritzventils zu einem störenden Nachtropfen führt. Eine zuverlässige und exakte Zumessung des Brennstoffs zu den einzelnen Verteileröffnungen ist also durch diese vorgeschlagene Vorrichtung nicht immer gewährleistet.In the not previously published WO 91/04408, a device for injecting a fuel-gas mixture with a distributor housing has already been proposed, which has a gas supply opening concentric to a longitudinal axis of the valve and has distribution openings arranged in alignment with spray openings of a fuel injection valve, the gas supply opening having the distribution openings communicates. However, the fuel jet is not sprayed from the spray openings directly, but rather as a free jet into the distributor openings, so that fuel mist and parts of the core jet hit the inner walls of the Meet the distributor housing. In addition, since the fuel jet is not enveloped by the gas jet and the gas velocity is low, the gas in the distributor chamber formed by the distributor housing and the fuel injection valve has no significant directional effect on the fuel. Particularly when the fuel injector is inclined, there is a risk that the fuel wall film in the edge region of the gas flow will flow back upstream to the gas supply opening or reach another distributor opening. Fuel can accumulate in the corners or edges of the distribution chamber. B. after switching off the fuel injector leads to a troublesome dripping. A reliable and exact metering of the fuel to the individual distributor openings is therefore not always guaranteed by this proposed device.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Einspritzung eines Brennstoff-Gas-Gemisches mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 hat demgegenüber den Vorteil einer besonders genauen Brennstoffzuteilung zu den einzelnen Verteileröffnungen bzw. zu den einzelnen Zylindern einer Brennkraftmaschine und einer weitestgehend homogenen Gemischbildung. Der gerichtete Brennstoffstrahl wird aus den Abspritzöffnungen des Abspritzendes über die Brennstofftransportkanäle in die Verteileröffnungen des Verteilergehäuses gespritzt und durch das über den Gasspalt zugeführte Gas vollständig stromabwärts weitertransportiert, so daß die Bildung eines Brennstoffilms an den inneren Wänden des Verteilergehäuses verhindert wird.In contrast, the device according to the invention for injecting a fuel-gas mixture with the features of claim 1 has the advantage of particularly precise fuel allocation to the individual distributor openings or to the individual cylinders of an internal combustion engine and largely homogeneous mixture formation. The directed fuel jet is injected from the spray openings of the spray end via the fuel transport channels into the distributor openings of the distributor housing and transported completely downstream by the gas supplied via the gas gap, so that the formation of a fuel film on the inner walls of the distributor housing is prevented.
In der Gemischbildungszone sind nahezu keine Ecken, Kanten oder Spalte ausgebildet, in denen sich Brennstoff ablagern kann, der z. B. nach dem Abschalten des Brennstoffeinspritzventils zu einem störenden Nachtropfen und zu einer inhomogenen Ausbildung des Brennstoff-Gas-Gemisches führt.Almost no corners, edges or gaps in which fuel is deposited are formed in the mixture formation zone can the z. B. after switching off the fuel injector leads to a troublesome dripping and to an inhomogeneous formation of the fuel-gas mixture.
Durch die in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Vorrichtung möglich.The measures listed in the dependent claims allow advantageous further developments and improvements of the device specified in claim 1.
Vorteilhaft ist es, wenn der Gasspalt an seiner engsten Stelle eine im Vergleich zu der Gaszufuhröffnung kleinere Querschnittsfläche aufweist. Die enge Ausbildung des Gasspaltes erlaubt durch die Drosselung des Gasstromes zum einen eine Zumessung des Gases zu den einzelnen Verteileröffnungen, zum anderen wird das Gas in Richtung auf die Verteileröffnungen hin auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt, so daß die Gemischbildung verbessert und ein Zurücklaufen des Brennstoffs in stromaufwärtiger Richtung verhindert wird.It is advantageous if the gas gap at its narrowest point has a smaller cross-sectional area than the gas feed opening. The narrow formation of the gas gap allows the gas flow to be metered to the individual distributor openings on the one hand, on the other hand the gas is accelerated towards the distributor openings at a high speed, so that the mixture formation is improved and the fuel flows back into upstream direction is prevented.
Für eine besonders einfache Ausbildung der Brennstofftransportkanäle und der Gasspalte ist es vorteilhaft, wenn die Ventilkappe mit einer der Zahl der Verteileröffnungen entsprechenden Anzahl kegelstumpfförmiger, auf jeweils eine Verteileröffnung hin ausgerichteter Erhebungen versehen ist, durch die die Brennstofftransportkanäle verlaufen und die in kegelstumpfförmige Vertiefungen des Verteilergehäuses mit einem derartigen Abstand ragen, daß zwischen dem Umfang der Erhebungen und der Oberfläche der Vertiefungen die zumindest teilweise umlaufenden Gasspalte gebildet werden.For a particularly simple design of the fuel transport channels and the gas gaps, it is advantageous if the valve cap is provided with a number of truncated cone-shaped elevations corresponding to the number of distributor openings, through which the fuel transport channels run and which extend into the truncated cone-shaped recesses of the distributor housing project such a distance that the at least partially circumferential gas gaps are formed between the circumference of the elevations and the surface of the depressions.
Es ist vorteilhaft, wenn die Gaszufuhröffnung mit den Gasspalten durch einen konzentrisch zu der Ventillängsachse zwischen der Ventilkappe und dem Verteilergehäuse ausgebildeten Gasverteilerraum verbunden ist, so daß eine besonders gleichmäßige Zufuhr des Gases zu den Gasspalten erfolgt.It is advantageous if the gas supply opening is connected to the gas gaps by a gas distribution space which is formed concentrically with the longitudinal axis of the valve between the valve cap and the distributor housing, so that the gas is supplied in a particularly uniform manner to the gas gaps.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der kleinste Durchmesser der Erhebung kleiner ist als der Durchmesser der Verteileröffnung, so daß die Erhebung vorteilhafterweise in die Verteileröffnung hineinragt.It is particularly advantageous if the smallest diameter of the elevation is smaller than the diameter of the distributor opening, so that the elevation advantageously projects into the distributor opening.
Neben der Ausbildung des Gasspaltes durch die Vertiefung des Verteilergehäuses ist es ebenfalls vorteilhaft, wenn ein kegelstumpfförmiger Mantel der Erhebung stufenförmig ausgebildet ist und mit einer ersten Stufe an der Vertiefung des Verteilergehäuses anliegt sowie mit einer zweiten Stufe zusammen mit einer Wandung der Vertiefung den Gasspalt bildet. Diese Gestaltung ermöglicht eine durch die zahlreichen Anlageflächen der Ventilkappe an dem Verteilergehäuse besonders exakte und gleichförmige Ausbildung der Gasspalte.In addition to the formation of the gas gap through the depression of the distributor housing, it is also advantageous if a truncated cone-shaped casing of the elevation is step-shaped and rests with a first step on the depression of the distributor housing and forms the gas gap with a second step together with a wall of the depression. This design enables a particularly precise and uniform formation of the gas gaps due to the numerous contact surfaces of the valve cap on the distributor housing.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn von der Gaszufuhröffnung zu jedem Gasspalt je ein zwischen der Ventilkappe und dem Verteilergehäuse verlaufender Gaskanal ausgebildet ist, so daß eine exakte Gaszufuhr zu dem jeweiligen Gasspalt sowie eine große senkrecht zu der Ventillängsachse verlaufende Anlagefläche der Ventilkappe an dem Verteilergehäuse ermöglicht wird.It is advantageous if a gas channel running between the valve cap and the distributor housing is formed from the gas supply opening to each gas gap, so that an exact gas supply to the respective gas gap and a large contact surface of the valve cap on the distributor housing running perpendicular to the longitudinal axis of the valve is made possible .
Von Vorteil ist es, wenn der Kegelwinkel der kegelstumpfförmigen Erhebung der Ventilkappe kleiner ist als der Kegelwinkel der kegelstumpfförmigen Vertiefung des Verteilergehäuses, so daß das Gas eine hohe, kontinuierliche Beschleunigung bis zum Eintritt in eine durch den der Abspritzöffnung des Brennstoffeinspritzventils zugewandten Bereich der Verteileröffnung gebildete Gemischbildungszone erfährt. Zudem wird die Montage der Ventilkappe in dem Verteilergehäuse erleichtert. Die Form- und Lagetoleranzen der Erhebungen und der Vertiefungen können, mit Ausnahme im unmittelbaren Bereich der Verteileröffnungen, großzügiger ausgelegt werden.It is advantageous if the cone angle of the truncated cone-shaped elevation of the valve cap is smaller than the cone angle of the truncated cone-shaped recess of the distributor housing, so that the gas undergoes high, continuous acceleration until it enters a mixture formation zone formed by the region of the distributor opening facing the injection opening of the fuel injection valve experiences. The assembly of the valve cap in the distributor housing is also facilitated. The shape and position tolerances of the elevations and depressions can be designed more generously, with the exception of the immediate area of the distributor openings.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn der Brennstofftransportkanal in einem Brennstoffröhrchen ausgebildet ist, das durch die Ventilkappe führt. Dies ermöglicht eine auf einfache Art und Weise herstellbare Ventilkappe, da die Feinbearbeitung der Brennstofftransportkanäle entfällt und stattdessen ablängbares Rohrmaterial verwendet wird.It is also advantageous if the fuel transport channel is formed in a fuel tube that leads through the valve cap. This enables a valve cap which can be produced in a simple manner, since there is no need for fine machining of the fuel transport ducts and instead pipe material which can be cut to length is used.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Brennstoffröhrchen in die Vertiefung des Verteilergehäuses ragt und wenn der zumindest teilweise umlaufende Gasspalt zwischen der Oberfläche der Vertiefung und dem Umfang des Brennstoffröhrchens gebildet wird. Dadurch ist die Ventilkappe auf besonders einfache Art und Weise und an ihrem Umfang mit großen Fertigungstoleranzen herstellbar.It is advantageous if the fuel tube protrudes into the recess of the distributor housing and if the at least partially circumferential gas gap is formed between the surface of the recess and the circumference of the fuel tube. As a result, the valve cap can be produced in a particularly simple manner and on its circumference with large manufacturing tolerances.
Von Vorteil ist es, wenn der äußere Durchmesser des Brennstoffröhrchens kleiner ist als der Durchmesser der Verteileröffnung, so daß das Brennstoffröhrchen vorteilhafterweise in die Verteileröffnung ragt.It is advantageous if the outer diameter of the fuel tube is smaller than the diameter of the distributor opening, so that the fuel tube advantageously projects into the distributor opening.
Für eine exakte und konzentrische Anlage des Brennstoffeinspritzventils an der Ventilkappe ist es vorteilhaft, wenn das kegelstumpfförmige Abspritzende des Ventilgehäuses an einer kegelstumpfförmigen Anlagefläche der Ventilkappe anliegt.For an exact and concentric contact of the fuel injection valve with the valve cap, it is advantageous if the truncated cone-shaped spray end of the valve housing rests on a truncated cone-shaped contact surface of the valve cap.
Zur Abstützung der Ventilkappe an dem Verteilergehäuse und zur exakten und gleichförmigen Ausbildung der einzelnen Gasspalte ist es besonders vorteilhaft, wenn die Ventilkappe mit einem Bund an einer Schulter des Verteilergehäuses anliegt.To support the valve cap on the distributor housing and for the exact and uniform formation of the individual gas gaps, it is particularly advantageous if the valve cap rests with a collar on a shoulder of the distributor housing.
Um ein Verdrehen des Brennstoffeinspritzventils gegenüber der Ventilkappe zu verhindern und damit ein Fluchten der Abspritzöffnungen des Abspritzendes mit den Brennstofftransportkanälen der Ventilkappe zu gewährleisten ist es vorteilhaft, wenn die Position von Ventilgehäuse zu Ventilkappe durch eine in Umfangsrichtung formschlüssige Verbindung zwischen Ventilkappe und Ventilgehäuse bestimmt ist.In order to prevent the fuel injector from rotating relative to the valve cap and thus to ensure that the spray openings of the spray end are aligned with the fuel transport channels of the valve cap, it is advantageous if the position of the valve housing to the valve cap is determined by a circumferentially positive connection between the valve cap and the valve housing.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn die Position von Ventilkappe zu Verteilergehäuse durch eine in Umfangsrichtung formschlüssige Verbindung zwischen Ventilkappe und Verteilergehäuse bestimmt ist, so daß ein Verdrehen der Ventilkappe gegenüber dem Verteilergehäuse verhindert und damit ein Fluchten der Brennstofftransportkanäle mit den Verteileröffnungen des Verteilergehäuses gewährleistet ist.It is also advantageous if the position of the valve cap to the distributor housing is determined by a connection between the valve cap and the distributor housing that is form-fitting in the circumferential direction, so that prevents the valve cap from rotating relative to the distributor housing and thus ensures that the fuel transport channels are aligned with the distributor openings of the distributor housing.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem teilweise dargestellten Brennstoffeinspritzventil, Figur 2 eine Ansicht der Ventilkappe in Richtung des Pfeiles X des ersten Ausführungsbeispiels, Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem teilweise dargestellten Brennstoffeinspritzventil, Figur 4 eine Ansicht des Verteilergehäuses in Richtung des Pfeiles Y des zweiten Ausführungsbeispiels, Figur 5 ein drittes und Figur 6 ein viertes Ausführungsbeispiel.Embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. FIG. 1 shows a first exemplary embodiment with a partially illustrated fuel injector, FIG. 2 shows a view of the valve cap in the direction of arrow X of the first exemplary embodiment, FIG. 3 shows a second exemplary embodiment with a partially illustrated fuel injector, FIG. 4 shows a view of the distributor housing in the direction of arrow Y of the second embodiment, Figure 5 shows a third and Figure 6 a fourth embodiment.
Die in Figur 1 beispielsweise im Längsschnitt und ausschnittweise dargestellte Vorrichtung zur Einspritzung eines Brennstoff-Gas-Gemisches in ein Saugrohr oder unmittelbar in die Zylinder einer Brennkraftmaschine besitzt ein Brennstoffeinspritzventil 1, das mit seinem konzentrisch zu einer Ventillängsachse 2 ausgebildeten kegelstumpfförmigen Abspritzende 3 eines Ventilgehäuses 4 an einer kegelstumpfförmigen Anlagefläche 6 einer Ventilkappe 7 anliegt, so daß sich eine einfache, aber dennoch sehr exakte Zentrierung des Brennstoffeinspritzventils 1 gegenüber der Ventilkappe 7 ergibt. Die Ventilkappe 7 ist zumindest in axialer Richtung zwischen dem Abspritzende 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 und einem Verteilergehäuse 10, das mit einer abgestuften Längsbohrung 11 das Abspritzende 3, die Ventilkappe 7 und zumindest teilweise das Brennstoffeinspritzventil 1 umgreift, angeordnet.The device for injecting a fuel-gas mixture into an intake manifold or directly into the cylinders of an internal combustion engine, shown for example in longitudinal section and in detail in FIG. 1, has a fuel injector 1 which, with its truncated cone-
Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist einen mit einem festen Ventilsitz 12 zusammenwirkenden, betriebszustandsabhängig betätigbaren Ventilschließkörper 14 auf. Stromabwärts des Ventilsitzes 12 hat das Abspritzende 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 beispielsweise vier, der Zylinderzahl der Brennkraftmaschine oder der Zahl der Einspritzgruppen, in denen mehrere Zylinder der Brennkraftmaschine zusammengefaßt sind, entsprechende Anzahl von Abspritzöffnungen 15. Fluchtend zu den Abspritzöffnungen 15 sind in der Ventilkappe 7 eine der Zahl der Abspritzöffnungen 15 entsprechende Anzahl von nach beiden Seiten offenen Brennstofftransportkanälen 17 ausgebildet, die in je eine in dem Verteilergehäuse 10 konzentrisch zu den Abspritzöffnungen 15 angeordnete Verteileröffnung 19 münden. Ausgehend von den Verteileröffnungen 19 verlaufen fluchtend zu den Brennstofftransportkanälen 17 Verteilerleitungen 18 im Verteilergehäuse 10.The fuel injector 1 has a
Konzentrisch zu der Ventillängsachse 2 verläuft in dem Verteilergehäuse 10 eine Gaszufuhröffnung 20, an die sich in axialer Richtung ein zwischen der Ventilkappe 7 und dem Verteilergehäuse 10 in einer Ausnehmung 21 des Verteilergehäuses 10 ausgebildeter Gasverteilerraum 22 anschließt. Der Gasverteilerraum 22 stellt einen Abschnitt der Verbindung zwischen der zentralen Gaszufuhröffnung 20 und den einzelnen Verteileröffnungen 19 her.A
Um zu verhindern, daß der Brennstoffstrahl auf die Wandungen des Brennstofftransportkanals 17 und/oder auf die Wandungen der Verteileröffnung 19 bzw. der Verteilerleitung 18 trifft und sich so an den Wandungen ein Brennstoffilm niederschlägt und die Bildung des gewünschten Gemisches gestört wird, ist die Querschnittsfläche des Brennstofftransportkanals 17 zumindest genauso groß wie die Querschnittsfläche der Abspritzöffnung 15 und die Querschnittsfläche der Verteileröffnung 19 wenigstens genauso groß wie die Querschnittsfläche des Brennstofftransportkanals 17.In order to prevent the fuel jet from hitting the walls of the
Ebenfalls konzentrisch zu der Ventillängsachse 2 ist in der Ventilkappe 7 eine eine im Vergleich zu der Gaszufuhröffnung 20 wesentlich kleinere Querschnittsfläche aufweisende Ausgleichsbohrung 23 ausgebildet. Die Ausgleichsbohrung 23 verbindet den Gasverteilerraum 22 mit einem zwischen einer Stirnfläche 24 des Abspritzendes 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 und der Ventilkappe 7 ausgebildeten Ausgleichsraum 27. Bei der Montage des Brennstoffeinspritzventils 1 gegen die Ventilkappe 7 wird so erreicht, daß die sich zwischen dem Brennstoffeinspritzventil 1 und der Ventilkappe 7 befindende Luft durch die Ausgleichsbohrung 23 entweichen kann. Kommt es beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung wider Erwarten zu Undichtigkeiten zwischen der flüssigkeitsdichten Anlage des Brennstoffeinspritzventils 1 an der Ventilkappe 7, so gelangt der Brennstoffnebel durch die Ausgleichsbohrung 23 in den Gasverteilerraum 22 und wird von dort den Verteileröffnungen 19 mittels des Gasstromes zugeführt.Also concentric with the longitudinal axis 2 of the valve, a
Die Ventilkappe 7 ist mit einer der Zahl der Verteileröffnungen 19 entsprechenden Anzahl kegelstumpfförmiger, auf jeweils eine Verteileröffnung 19 hin ausgerichteter Erhebungen 25 versehen, durch die die Brennstofftransportkanäle 17 konzentrisch verlaufen. Die Erhebungen 25 mit ihrem kegelstumpfförmigen Mantel 29 ragen in kegelstumpfförmige Vertiefungen 26 des Verteilergehäuses 10 mit einem derartigen Abstand, daß zwischen dem Umfang der Erhebungen 25 und der Oberfläche der Vertiefungen 26 ein umlaufender enger Gasspalt 28 gebildet ist, so daß der Brennstoffstrahl nach dem Austritt aus dem Brennstofftransportkanal 17 vollständig von einem Gasstrahl umfaßt ist. Jeder Gasspalt 28 erstreckt sich dabei von dem Gasverteilerraum 22 zu je einer der den Grund einer Vertiefung 26 bildenden Verteileröffnung 19. Ist das Flächenverhältnis der engsten Fläche des Gasspaltes 28 zur Verteileröffnung 19 zu klein, so besteht die Gefahr, daß die von den Abspritzöffnungen 15 des Brennstoffeinspritzventils 1 abgespritzte Brennstoffmenge durch die Rückwirkung der Gasströmung beeinflußt wird. Die Erhebungen 25 mit den Brennstofftransportkanälen 17 können unmittelbar oberhalb, auf gleicher Höhe wie diese oder innerhalb der Verteileröffnungen 19 enden, wie es in der Zeichnung dargestellt ist.The
Die Figur 2 zeigt eine Ansicht der Ventilkappe 7 des ersten, in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiels in Richtung des Pfeiles X. Der zylinderförmige Gasverteilerraum 22 steht mit den kegelstumpfförmig zu den Verteileröffnungen 19 hin sich verjüngenden engen Gasspalten 28 über jeweils eine am Übergang gebildete Drosselstelle 31 in Verbindung, die durch die große Querschnittsverringerung eine exakte Zumessung des den Verteileröffnungen 19 über die Gasspalte 28 zugeführten Gases sowie eine Beschleunigung des Gases bewirken. Die sich stromabwärts kegelstumpfförmig verjüngende Querschnittsfläche des Gasspaltes 28 führt zu einer weiteren Beschleunigung des Gases, so daß das Gas mit hoher Geschwindigkeit den aus dem Brennstofftransportkanal 17 austretenden Brennstoff umfaßt.FIG. 2 shows a view of the
Dadurch wird zum einen die Bildung eines weitestgehend homogenen Brennstoff-Gas-Gemisches erleichtert, zum anderen wird der aus den Abspritzöffnungen 15 gespritzte Brennstoff vollständig stromabwärts weitertransportiert und kann nicht durch die Gasspalte 28 stromaufwärts in den Gasverteilerraum 22 und in die Gaszufuhröffnung 20 oder zu den Verteileröffnungen 19 der anderen Zylinder bzw. der anderen Einspritzgruppen der Brennkraftmaschine gelangen. Das BrennstoffGas-Gemisch wird über die Verteilerleitungen 18 und nicht dargestellte Einspritzleitungen in das Saugrohr oder unmittelbar in die Zylinder der Brennkraftmaschine abgespritzt.On the one hand, this facilitates the formation of a largely homogeneous fuel-gas mixture, on the other hand, the fuel sprayed from the
Bei dem Gas handelt es sich beispielsweise um durch einen Bypass vor einer Drosselklappe in dem Saugrohr der Brennkraftmaschine abgezweigte Luft. Es ist aber auch die Verwendung rückgeführten Abgases der Brennkraftmaschine zur Reduzierung der Schadstoffabgabe oder eines durch ein Zusatzgebläse geförderten Gases (Luft, Abgas) möglich.The gas is, for example, air branched off by a bypass in front of a throttle valve in the intake manifold of the internal combustion engine. However, it is also possible to use recirculated exhaust gas from the internal combustion engine to reduce the emission of pollutants or a gas (air, exhaust gas) conveyed by an additional fan.
Die Zufuhr einer gleichen Gasmenge mit möglichst gleicher Geschwindigkeit zu Gemischbildungszonen 33, die in den den Abspritzöffnungen 15 zugewandten Bereichen der Verteilerleitungen 18 in der Nähe der einzelnen Verteileröffnungen 19 gebildet sind, ist erforderlich, um beispielsweise den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine ein weitestgehend identisches Gemisch zur Verfügung zu stellen. Voraussetzung hierfür ist die exakte und gleichförmige Ausbildung der einzelnen Gasspalte 28. Zu diesem Zweck weist die Ventilkappe 7 einen Bund 35 auf, der mit seiner senkrecht zu der Ventillängsachse 2 verlaufenden Bundfläche 36 an einer Schulterfläche 37 einer Schulter 38 des Verteilergehäuses 10 anliegt. Mit seinem Umfang liegt der Bund 35 an einem der Gaszufuhröffnung 20 abgewandten Parallelabschnitt 39 der Längsbohrung 11 des Verteilergehäuses 10 an.The supply of an equal amount of gas at the same possible speed to
Die Position des Brennstoffeinspritzventils 1 zu der Ventilkappe 7 wird durch eine in Umfangsrichtung formschlüssige Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse 4 des Brennstoffeinspritzventils 1 und der Ventilkappe 7 bestimmt. Dazu ist beispielsweise an einer konzentrisch zu der Ventillängsachse 2 in der Ventilkappe 7 verlaufenden Längsbohrung 41 eine Positioniernase 42 ausgebildet, die mit einer an dem Umfang des Ventilgehäuses 4 ausgebildeten Positionierausnehmung 43 zusammenwirkt. So wird ein Verdrehen des Brennstoffeinspritzventils 1 gegenüber der Ventilkappe 7 verhindert und damit zugleich ein Fluchten der Abspritzöffnungen 15 des Abspritzendes 3 mit den Brennstofftransportkanälen 17 der Ventilkappe 7 gewährleistet.The position of the fuel injector 1 relative to the
Um ein Fluchten der Brennstofftransportkanäle 17 der Ventilkappe 7 mit den Verteileröffnungen 19 des Verteilergehäuses 10 zu gewährleisten, ist ein Verdrehen der Ventilkappe 7 gegenüber dem Verteilergehäuse 10 zu verhindern. Die die Position von Ventilkappe 7 zum Verteilergehäuse 10 bestimmende, in Umfangsrichtung formschlüssige Verbindung zwischen Ventilkappe 7 und Verteilergehäuse 10 ist beispielsweise durch eine an dem Parallelabschnitt 39 des Verteilergehäuses 10 ausgebildete Positioniernase 45 und eine mit dieser zusammenwirkenden, am Umfang des Bundes 35 der Ventilkappe 7 ausgebildeten Positionierausnehmung 46 geschaffen.In order to ensure that the
Das Abspritzende 3 ist gegenüber der Ventilkappe 7 und die Ventilkappe 7 gegenüber dem Verteilergehäuse 10 flüssigkeitsdicht abgedichtet. Zu diesem Zweck ist eine Ringkammer 50 vorgesehen, deren radial verlaufende Begrenzungsflächen durch eine den Brennstofftransportkanälen 17 abgewandte, senkrecht zu der Ventillängsachse 2 ausgebildete Stirnfläche 51 des Bundes 35 der Ventilkappe 7 sowie durch einen am Umfang des Ventilgehäuses 4 befestigten Haltering 52 und deren axial verlaufende Begrenzungsflächen durch den Umfang des Ventilgehäuses 4 sowie durch den Parallelabschnitt 39 des Verteilergehäuses 10 gebildet sind. In der Ringkammer 50 ist beispielsweise ein Dichtring 53 angeordnet.The
Die Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem teilweise dargestellten Brennstoffeinspritzventil 1, bei dem die gleichen und gleichwirkenden Teile durch im wesentlichen die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind wie bei den Figuren 1 und 2. Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist der kegelstumpfförmige Mantel 29 der Erhebung 25 stufenförmig ausgebildet.FIG. 3 shows a second exemplary embodiment of the invention with a partially illustrated fuel injection valve 1, in which the same and equivalent parts are identified by essentially the same reference numerals as in FIGS. 1 and 2. In contrast to the first exemplary embodiment, the truncated cone-shaped
Die Erhebung 25 liegt mit einer ersten Stufe 61 an einer Wandung 65 der Vertiefung 26 des Verteilergehäuses 10 an, so daß eine besonders exakte und gleichmäßige Ausbildung der Gasspalte 28 ermöglicht und damit beispielsweise den einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine ein weitestgehend identisches Gemisch zugeführt wird.The
Eine zurückgesetzte zweite Stufe 64 der Erhebung 25 bildet zusammen mit der Wandung 65 der Vertiefung 26 den Gasspalt 28. Wie auch in der Figur 4, die eine Ansicht des Verteilergehäuses 10 des zweiten Ausführungsbeispiels in Richtung des Pfeiles Y zeigt, dargestellt, verläuft zwischen der zentralen Gaszufuhröffnung 20 und den einzelnen Gasspalten 28 in radialer Richtung je ein Gaskanal 67, der zwischen der Ventilkappe 7 und dem Verteilergehäuse 10 beispielsweise in Form je einer in einer Bodenfläche 68 des Verteilergehäuses 10 ausgebildeten Nut 70, die von der Erhebung 25 begrenzt wird, ausgebildet ist.A recessed second stage 64 of the
Der Gaskanal 67 kann sowohl eine rechteckige als auch eine andere, z. B. halbkreisförmige Querschnittsform aufweisen. Erforderlich ist aber, daß der Querschnitt des Gaskanals 67 wesentlich kleiner ist als der Querschnitt der Gaszufuhröffnung 20, so daß beim Strömen des Gases von der Gaszufuhröffnung 20 in den Gaskanälen 67 eine Drosselung stattfindet, die eine Zumessung des den einzelnen Verteileröffnungen 19 über die Gasspalte 28 zugeführten Gases sowie eine Beschleunigung des Gases bewirkt. Die sich in Richtung zu den Verteileröffnungen 19 kegelstumpfförmig verjüngenden Gasspalte 28 führen zu einer weiteren Beschleunigung des Gases, so daß das Gas mit hoher Geschwindigkeit den aus den Brennstofftransportkanälen 17 austretenden Brennstoff umfaßt.The
Ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ist in der Figur 5 teilweise dargestellt, wobei gleiche und gleichwirkende Teile durch im wesentlichen die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind wie in den Figuren 1 bis 4. Der umlaufende Gasspalt 28 ist zwischen dem Umfang der kegelstumpfförmigen Erhebung 25 und der Oberfläche der kegelstumpfförmigen Vertiefung 26 gebildet. Da der Kegelwinkel der Erhebung 25 kleiner ist als der Kegelwinkel der Vertiefung 26, sind der Umfang der Erhebung 25 und die Oberfläche der Vertiefung 26 in Richtung der Verteileröffnung 19 aufeinander zulaufend ausgebildet. Der Gasspalt 28 verjüngt sich dementsprechend ausgehend von dem zentralen Gasverteilerraum 22 zu der Verteileröffnung 19 sehr stark, so daß sich eine große, kontinuierliche Querschnittsverringerung des Gasspaltes 28 ergibt. Die hieraus resultierende Drosselung des Gasstromes führt zum einen zu einer Zumessung des den einzelnen Verteileröffnungen 19 zugeführten Gases, zum anderen wird das Gas kontinuierlich beschleunigt und umfaßt mit hoher Geschwindigkeit den aus dem Brennstofftransportkanal 17 austretenden Brennstoff. Die Form- und Lagetoleranzen der Erhebungen 25 und der Vertiefungen 26 können, mit Ausnahme im unmittelbaren Bereich der Verteileröffnungen 19, großzügiger ausgelegt werden. Zudem wird die Montage der Ventilkappe 7 in das Verteilergehäuse 10 erleichtert.A third exemplary embodiment according to the invention is partially shown in FIG. 5, with the same parts having the same effect essentially the same reference numerals are identified as in FIGS. 1 to 4. The
Bei einem vierten in der Figur 6 teilweise dargestellten Ausführungsbeispiel sind gleiche und gleichwirkende Teile durch im wesentlichen die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet wie bei den Figuren 1 bis 5. Der Brennstoff wird aus den Abspritzöffnungen 15 abgespritzt und gelangt über die Brennstofftransportkanäle 17 in die Verteileröffnungen 19. Die Brennstofftransportkanäle 17 werden durch je ein Brennstoffröhrchen 75 gebildet, das durch die Ventilkappe 7 führt. Die Brennstoffröhrchen 75 sind beispielsweise aus ablängbarem Rohrmaterial hergestellt, so daß sie sich kostengünstig herstellen lassen. Eine einfache und preiswerte Herstellung der Ventilkappe 7 wird außerdem dadurch erreicht, daß das Brennstoffröhrchen 75 in die Vertiefung 26 des Verteilergehäuses 10 ragt, und daß der umlaufende Gasspalt 28 zwischen der kegelstumpfförmigen Oberfläche der Vertiefung 26 und dem Umfang des Brennstoffröhrchens 75 gebildet wird, so daß die Anforderungen an die Oberflächenqualität der Ventilkappe 7 zumindest im Bereich der zumindest noch teilweise die Brennstoffröhrchen 75 umschließenden Erhebungen 25 gering sind.In a fourth exemplary embodiment partially shown in FIG. 6, the same and equivalent parts are identified by essentially the same reference numerals as in FIGS. 1 to 5. The fuel is sprayed out of the
Die wesentliche Drosselung des Gases findet beim Strömen des Gases durch den trichterförmig zusammenlaufenden Gasspalt 28 statt, so daß dort auch die Zumessung sowie die Beschleunigung des Gases erfolgt.The essential throttling of the gas takes place when the gas flows through the funnel-shaped
Es ist auch möglich, daß die Brennstoffröhrchen 75 in die Verteileröffnungen 19 des Verteilergehäuses 10 ragen, sofern der äußere Durchmesser der Brennstoffröhrchen 75 kleiner ist als der Durchmesser der Verteileröffnungen 19, so daß kein Brennstoff von den Brennstofftransportkanälen 17 in die weiter stromaufwärts angeordneten Gasspalte 28 gelangen kann.It is also possible that the fuel tubes 75 protrude into the
Aus Gründen einer einfachen Herstellung ist es ebenfalls möglich, daß das Brennstoffröhrchen 75 und die Ventilkappe 7 einteilig ausgebildet sind.For reasons of simple manufacture, it is also possible for the fuel tube 75 and the
Die aufwendige Positionierung des Brennstoffeinspritzventils 1 gegenüber der Ventilkappe 7, damit die Abspritzöffnungen 15 mit den Brennstofftransportkanälen 17 fluchten, wird vereinfacht, wenn das Brennstoffröhrchen zumindest teilweise durch das Abspritzende 3 des Ventilgehäuses 4 führt.The complex positioning of the fuel injection valve 1 relative to the
Bei den in den Ausführungsbeispielen dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtungen zur Einspritzung eines Brennstoff-Gas-Gemisches wird der Brennstoff gerichtet über die Brennstofftransportkanäle 17 in die Verteileröffnungen 19 gespritzt. Das Gas gelangt aus einer zentralen Gaszufuhröffnung 20 über einen Gasspalt 28 zu je einer der Verteileröffnungen 19 und umfaßt dort den Brennstoff mit hoher Geschwindigkeit, so daß der Brennstoff vollständig stromabwärts weitertransportiert wird und sich ein weitestgehend homogenes Brennstoff-Gas-Gemisch bildet.In the devices according to the invention for injecting a fuel-gas mixture shown in the exemplary embodiments, the fuel is injected in a directed manner via the
Claims (19)
- Device for injecting a fuel/gas mixture with a fuel injection valve which has a valve closing body (14) actuable as a function of the operating condition and a number of injection apertures (15) in an injection end (3) of a valve housing (4) corresponding to the number of cylinders or the number of injection groups into which a plurality of cylinders is grouped, and with a distribution housing (10) which has a gas feed aperture (20) extending concentrically to a valve longitudinal axis (2) and distribution conduits (18) with distribution apertures (19), the gas feed aperture (20) being connected to the distribution apertures (19), and a valve cap (7), through which, adjoining the injection apertures (15), a number of fuel transfer passages (17) corresponding to the number of injection apertures (15) lead, being arranged at least in the axial direction between the injection end (3) and the distribution housing (10), characterized in that the centre lines, which lie perpendicular to the surfaces of the injection apertures (15), the fuel transfer passages (17) and the distribution conduits (18) extend parallel to one another, and the fuel transfer passages (17) each open directly into one of the distribution apertures (19) and are at least partially surrounded over their circumference by a gas gap (28) connected to the gas feed aperture (20).
- Device according to Claim 1, characterized in that the gas gap (28) has a smaller cross-sectional area at its narrowest point than the gas feed aperture (20).
- Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the valve cap (7) is provided with a number of frustoconical raised portions (25) corresponding to the number of distribution apertures (19), each aligned with one distribution aperture (19), the fuel transfer passages (17) passing through these raised portions and the said raised portions projecting into frustoconical depressions (26) in the distribution housing (10) at a spacing such that the at least partially encircling gas gaps (28) are formed between the circumference of the raised portions (25) and the surface of the depressions (26).
- Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the gas feed aperture (20) is connected to the gas gaps (28) by a gas distribution space (22) formed concentrically with the valve longitudinal axis (2) between the valve cap (7) and the distribution housing (10).
- Device according to Claim 3 or 4, characterized in that the smallest diameter of the raised portion (25) is smaller than the diameter of the distribution aperture (19).
- Device according to Claim 5, characterized in that the raised portion (25) projects into the distribution aperture (19).
- Device according to one of Claims 3 to 6, characterized in that a frustoconical lateral surface (29) of the raised portion (25) is of step-shaped design and rests by a first step (61) against the depression (26) in the distribution housing (10) and, with a second step (64), forms the gas gap (28) together with a wall (65) of the depression (26).
- Device according to Claim 7, characterized in that a gas passage (67) extending between the valve cap (7) and the distribution housing (10) is formed from the gas feed aperture (20) to each gas gap (28).
- Device according to one of Claims 3 to 8, characterized in that the cone angle of the frustoconical raised portion (25) is smaller than the cone angle of the frustoconical depression (26).
- Device according to Claim 1, characterized in that the fuel transfer passage (17) is formed in a fuel tube (75) which leads through the valve cap (7).
- Device according to Claim 10, characterized in that the fuel tube (75) leads at least partially through the injection end (3) of the valve housing (4).
- Device according to Claim 10 or 11, characterized in that the fuel tube (75) projects into the depression (26) in the distribution housing (10) and in that the at least partially encircling gas gap (28) is formed between the surface of the depression (26) and the circumference of the fuel tube (75).
- Device according to one of Claims 10 to 12, characterized in that the outside diameter of the fuel tube (75) is smaller than the diameter of the distribution aperture (19).
- Device according to Claim 13, characterized in that the fuel tube (75) projects into the distribution aperture (19).
- Device according to one of Claims 10 to 14, characterized in that the fuel tubes (75) and the valve cap (7) are of one-piece design.
- Device according to one of Claims 1 to 15, characterized in that the frustoconical injection end (3) of the valve housing (4) rests against a frustoconical bearing surface (6) of the valve cap (7).
- Device according to one of the preceding claims, characterized in that the valve cap (7) rests by a collar (35) against a shoulder (38) of the distribution housing (4).
- Device according to one of the preceding claims, characterized in that the position of the valve cap (7) relative to the valve housing (4) is determined by a connection which is positive-locking in the circumferential direction between the valve cap (7) and the valve housing (4).
- Device according to one of the preceding claims, characterized in that the position of the valve cap (7) relative to the distribution housing (10) is determined by a connection which is positive-locking in the circumferential direction between the valve cap (7) and the distribution housing (10).
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4009320A DE4009320A1 (en) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Device for injecting mixt. of fuel and gas |
DE4009320 | 1990-03-23 | ||
PCT/DE1991/000151 WO1991014865A1 (en) | 1990-03-23 | 1991-02-23 | Device for injecting a fuel/gas mixture |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0473736A1 EP0473736A1 (en) | 1992-03-11 |
EP0473736B1 true EP0473736B1 (en) | 1995-07-05 |
Family
ID=6402874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP91904484A Expired - Lifetime EP0473736B1 (en) | 1990-03-23 | 1991-02-23 | Device for injecting a fuel/gas mixture |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5203308A (en) |
EP (1) | EP0473736B1 (en) |
JP (1) | JPH04505795A (en) |
DE (2) | DE4009320A1 (en) |
WO (1) | WO1991014865A1 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5170766A (en) * | 1992-01-16 | 1992-12-15 | Orbital Walbro Corporation | Fuel and air injection for multi-cylinder internal combustion engines |
DE69326337T2 (en) * | 1992-05-15 | 2000-04-13 | Orbital Engine Co. (Australia) Pty. Ltd., Balcatta | FUEL-GAS FEEDING SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES |
FR2722541B1 (en) * | 1994-07-12 | 1996-09-20 | Magneti Marelli France Sa | "BI-JET" FUEL INJECTOR WITH PNEUMATIC SPRAY ASSISTANCE, FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE SUPPLIED BY INJECTION |
DE19529375A1 (en) * | 1995-08-10 | 1997-02-13 | Bosch Gmbh Robert | Fuel injector |
US6427660B1 (en) * | 2000-07-20 | 2002-08-06 | Ford Global Technologies, Inc. | Dual fuel compression ignition engine |
US8360052B2 (en) * | 2008-09-30 | 2013-01-29 | Martin E Nix | Half parabolic dish reflector with planar reflector solar smelter |
EP3362672B1 (en) * | 2015-10-16 | 2021-05-26 | Nostrum Energy Pte. Ltd. | Method of modifying a conventional direct injector and modified injector assembly |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4570598A (en) * | 1985-04-15 | 1986-02-18 | Ford Motor Company | Air assist fuel distributor type fuel injection system |
US4709681A (en) * | 1986-03-04 | 1987-12-01 | Volkswagen Ag | Fuel injection device |
DE3708776A1 (en) * | 1986-03-29 | 1987-10-01 | Volkswagen Ag | Fuel injection device |
US4708117A (en) * | 1986-04-14 | 1987-11-24 | Colt Industries Inc. | Multi-point fuel injection apparatus |
DE3816332A1 (en) * | 1987-05-23 | 1988-12-15 | Volkswagen Ag | Fuel injection device |
US4909220A (en) * | 1987-08-03 | 1990-03-20 | General Motors Corporation | Fuel injection |
-
1990
- 1990-03-23 DE DE4009320A patent/DE4009320A1/en not_active Withdrawn
-
1991
- 1991-02-23 DE DE59105916T patent/DE59105916D1/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-02-23 WO PCT/DE1991/000151 patent/WO1991014865A1/en active IP Right Grant
- 1991-02-23 EP EP91904484A patent/EP0473736B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-02-23 JP JP3504753A patent/JPH04505795A/en active Pending
- 1991-02-23 US US07/775,982 patent/US5203308A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4009320A1 (en) | 1991-09-26 |
EP0473736A1 (en) | 1992-03-11 |
US5203308A (en) | 1993-04-20 |
JPH04505795A (en) | 1992-10-08 |
WO1991014865A1 (en) | 1991-10-03 |
DE59105916D1 (en) | 1995-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3217674C2 (en) | Combustion chamber for a gas turbine | |
DE69427059T2 (en) | Fuel discharge device for fuel injector | |
DE4119206C2 (en) | Fuel injection device for internal combustion engines | |
DE3633612C2 (en) | Fuel injection system for an internal combustion engine | |
EP0484681B1 (en) | Injection device for a fuel-gas mixture | |
EP0515810B1 (en) | Fuel/gas mixture injection device | |
DE19625059A1 (en) | Injection valve, in particular for injecting fuel directly into a combustion chamber of an internal combustion engine | |
DE4129834A1 (en) | DEVICE FOR INJECTING A FUEL-GAS MIXTURE | |
EP0786049B1 (en) | Fuel injection valve | |
DE2038646A1 (en) | Electromagnetically actuated injection valve for manifold injection systems | |
EP0473736B1 (en) | Device for injecting a fuel/gas mixture | |
DE4004897C1 (en) | IC engine fuel charge feed - has mix injection orifice coaxial to valve axis in base of sleeve | |
DE2807345C2 (en) | ||
DE2910275A1 (en) | FUEL SUPPLY DEVICE | |
EP0681104A1 (en) | Fuel injection valve | |
DE3600154C2 (en) | ||
EP0083001A1 (en) | Fuel injection system for direct fuel injection in internal-combustion engines | |
DE10050751A1 (en) | Fuel injection valve for IC engines has swirl-generating device formed by swirl channels in upstream side of valve seat body | |
DE1751517A1 (en) | By-pass gas turbine jet engine | |
DE2500097A1 (en) | ATOMIZING NOZZLE FOR LIQUIDS, IN PARTICULAR FOR LIQUID FUELS OR FUEL | |
WO1991014093A1 (en) | Device for injecting a fuel/gas mixture | |
EP0482136B1 (en) | Fuel/gas mixture-injection device | |
WO1992014052A1 (en) | Device for injecting a fuel-gas mixture | |
DE19519838C2 (en) | Method for influencing the alignment of fuel on a fuel injector and fuel injector | |
DE10023924A1 (en) | Fuel injector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 19911016 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 19940620 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): DE FR |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Effective date: 19950705 |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 59105916 Country of ref document: DE Date of ref document: 19950810 |
|
EN | Fr: translation not filed | ||
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
26N | No opposition filed | ||
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Effective date: 19961101 |