PL202429B1

PL202429B1 - Fuel injection unit

Info

Publication number: PL202429B1
Application number: PL337334A
Authority: PL
Inventors: Johannes Flarup; Henrik Bjerregaard
Original assignee: Man B & W Diesel As
Priority date: 1998-04-09
Filing date: 1999-03-27
Publication date: 2009-06-30
Also published as: WO1999053196A1; KR100361442B1; DE19815918A1; CN1263584A; RU2175728C2; CN1093226C; EP0988449B1; PL337334A1; EP0988449A1; JP2000516687A; KR20010013569A; DE59906287D1; JP3308551B2; AU3332799A

Abstract

A fuel injection device for internal combustion engines, especially two-stroke diesel engines, comprising an eccentric injection-nozzle tip (4) protruding into an associated combustion chamber, whereby said nozzle tip has a pocket drill hole (3) with several outgoing injection-nozzle drill holes (13) which can be impinged upon with fuel. At least the axes of the outer nozzle tip drill holes (13) of said row of drill holes are directed inwards in relation to a radial progression. The conditions for fuel admission are approximately the same for all nozzle drill holes (13) resulting in a stable jet. Admission chambers (16) depart from the pocket drill hole (3) and are assigned to at least one part of the nozzle drill holes (13), whereby the diameter inside the chambers is greater than the diameter of the nozzle drill holes (13) and said chambers are designed in such a way that at least similar length ratios exist for all nozzle drill holes (13) in the row of drill holes.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie wtrysku paliwa do silników spalinowych, zwłaszcza do dużych dwusuwowych silników wysokoprężnych.The present invention relates to a fuel injection device for internal combustion engines, in particular for large two-stroke diesel engines.

Urządzenie takie zawiera końcówkę dyszową wchodzącą w odpowiednią komorę spalania, usytuowaną mimośrodowo w stosunku do osi tej komory spalania. Wymieniona końcówka dyszowa zawiera nieprzelotowy otwór, poprzez który może być doprowadzane paliwo, z kilkoma dyszowymi otworami odchodzącymi od niego, a te otwory dyszowe są otwierane i zamykane poprzez element suwakowy umieszczony w nieprzelotowym otworze. Przy czym wymieniony element suwakowy jest korzystnie przesuwny osiowo w następstwie działania ciśnienia paliwa na urządzenie powrotne, a wymienione dyszowe otwory wytwarzają wspólny strumień wtrysku wychodzący z dyszy na jedną stronę i są one usytuowane jako szereg otworów na obwodzie obszaru nieprzelotowego otworu na takiej samej wysokości wzdłuż osi nieprzelotowego otworu, przy czym przynajmniej osie skrajnych otworów dyszowych tego szeregu otworów są pochylone do wewnątrz w układzie promieniowym w stosunku do osi nieprzelotowego otworu, tak by osiągnąć ostry kąt rozbieżności strumienia wtryskowego.Such a device comprises a nozzle inserting into the respective combustion chamber, positioned eccentrically with respect to the axis of the combustion chamber. Said nozzle tip comprises a blind hole through which fuel can be supplied with a plurality of nozzle openings extending therefrom, and the nozzle openings are opened and closed by a slider provided in the blind hole. Wherein said slider member is preferably axially displaceable under the action of fuel pressure on the return device, said nozzle openings producing a common injection stream exiting the nozzle to one side and being arranged as a series of openings around the periphery of the blind hole area at the same height along the axis a blind hole, wherein at least the axes of the outermost nozzle openings of the row of holes are inclined inwards in a radial pattern with respect to the axis of the blind hole so as to achieve a sharp divergence angle of the injection jet.

Urządzenie wtrysku paliwa tego typu znane jest z EP 0 606 371 131. W przypadku dużych dwusuwowych silników wysokoprężnych z centralnym zaworem wylotowym umieszczonym w głowicy cylindrów z reguły urządzenie wtrysku paliwa musi być umieszczone w obszarze wokół komory spalania. Otwory dyszowe końcówki dyszowej są usytuowane tak, że uzyskuje się główny kierunek wtrysku wychodzący z jednej strony końcówki dyszowej. Aby uniknąć dużego bocznego rozproszenia strumienia wtryskowego, otwory dyszowe w stosunku do osi nieprzelotowego otworu nie są usytuowane promieniowo, ale są zwrócone do głównego kierunku wtrysku. Powoduje to różne głębokości otworów dyszowych i różne długości obwodu poszczególnych otworów. Równocześnie powoduje to duże wahania kątów brzegowych w obszarze wewnętrznych końców otworów dyszy. Istnieją zatem duże wahania warunków dopływu paliwa do poszczególnych otworów dyszowych i odpowiednio różne prędkości i ilości przepływu. Zwłaszcza w obszarze skrajnych otworów dyszowych szeregu otworów złożonego z kilku otworów dyszowych umieszczonych obok siebie warunki są szczególnie niekorzystne ze względu na znaczne różnice długości ścianek na obwodzie poszczególnych otworów. Na skutek tarcia o ścianki, które jest szczególnie duże w obszarze zewnętrznych boków, występuje szczególnie niestabilny przepływ, na skutek czego strumień wtryskowy porywa ze sobą tylko niewielką ilość powietrza. Powoduje to powstawanie ubogiej mieszanki i przez to złe spalanie, co jest przyczyną zwiększonego zużycia paliwa i zwiększonej emisji szkodliwych składników spalin.A fuel injection device of this type is known from EP 0 606 371 131. In the case of large two-stroke diesel engines with a central exhaust valve arranged in the cylinder head, as a rule, the fuel injection device must be arranged in the area around the combustion chamber. The nozzle openings of the nozzle tip are positioned so that a main injection direction is obtained coming from one side of the nozzle. In order to avoid high lateral dispersion of the injection stream, the nozzle openings with respect to the axis of the blind hole are not radially oriented, but point to the main injection direction. This results in different die opening depths and different circumferential lengths of the individual orifices. At the same time, this causes large fluctuations in the edge angles in the area of the inner ends of the nozzle openings. Thus, there are large fluctuations in the conditions of the fuel supply to the individual nozzle openings and correspondingly different velocities and amounts of flow. Particularly disadvantageous conditions are particularly unfavorable in the area of the outermost nozzle openings of a row of openings consisting of several nozzle openings arranged next to each other, due to the considerable differences in the wall lengths on the circumference of the individual openings. As a result of the friction against the walls, which is particularly high in the area of the outer flanks, a particularly unstable flow occurs, with the result that only a small amount of air is entrained by the injection jet. This causes a lean mixture and hence bad combustion, which is the cause of increased fuel consumption and increased emission of harmful exhaust components.

Biorąc pod uwagę powyższe, celem przedmiotowego wynalazku jest ulepszenie urządzenia opisanego we wstępie przez zastosowanie prostych i tanich środków, tak, że można uzyskać dobre spalanie i przez to małe zużycie paliwa oraz niską emisję szkodliwych składników spalin.Considering the above, it is an object of the present invention to improve the device described in the introduction by using simple and cheap means, so that good combustion can be achieved and therefore low fuel consumption and low emission of harmful exhaust components.

Cel ten osiągnięto przez zastosowanie rozwiązania według wynalazku.This object is achieved by using the solution according to the invention.

Istota rozwiązania charakteryzuje się tym, że przynajmniej część dyszowych otworów jest przyporządkowana wlotowym komorom odchodzącym od nieprzelotowego otworu, przy czym wewnętrzna średnica wlotowych komór jest większa niż średnica dyszowych otworów, a wlotowe komory ukształtowane są odpowiednio do zapewnienia przynajmniej podobnej głębokości wszystkim dyszowym otworom szeregu otworów.The essence of the solution is characterized in that at least a part of the nozzle openings is associated with inlet chambers extending from the blind opening, the inner diameter of the inlet chambers being greater than the diameter of the nozzle openings, and the inlet chambers are shaped appropriately to provide at least a similar depth to all the nozzle openings of the series of openings.

Korzystnie, wlotowe komory są tak ukształtowane, że długość płaszcza dyszowych otworów pozostaje nie zmieniona na jego obwodzie. Ponadto, wszystkie dyszowe otwory mają taką samą głębokość.Preferably, the inlet chambers are shaped such that the length of the skirt of the orifice holes remains unchanged along its circumference. Moreover, all the orifices have the same depth.

Korzystnie, wlotowa komora jest przyporządkowana przynajmniej skrajnym dyszowym otworom szeregu otworów dyszowych.Preferably, the inlet chamber is associated with at least the outermost nozzle openings of the series of nozzle openings.

Korzystnie, wlotowe komory są przynajmniej częściowo ukształtowane jako półkuliste wgłębienia w końcówce dyszowej. Wlotowej komorze w kształcie półkulistego wgłębienia są przyporządkowane dyszowe otwory.Preferably, the inlet chambers are at least partially formed as hemispherical recesses in the nozzle tip. The inlet chamber in the shape of a hemispherical recess is associated with nozzle openings.

Korzystnie, środek każdego półkulistego wgłębienia, tworzącego wlotową komorę, jest usytuowany na osi odpowiadającego otworu dyszowego.Preferably, the center of each hemispherical recess forming the inlet chamber is located on the axis of the corresponding nozzle opening.

Korzystnie, pomiędzy sąsiednimi wlotowymi komorami utworzonymi przez półkuliste wgłębienia umieszczona jest prowadząca rozpórka.Preferably, a guide spacer is provided between adjacent inlet chambers formed by the hemispherical recesses.

Korzystnie, wlotowe komory są przynajmniej częściowo ukształtowane jako mające kształt segmentu pierścienia wgłębienia dyszowej końcówki. Wspólnej wlotowej komorze utworzonej przez wgłębienie w kształcie segmentu pierścienia przyporządkowana jest środkowa grupa otworów dyszowych, po bokach której usytuowane są inne otwory dyszowe.Preferably, the inlet chambers are at least partially shaped as a ring-shaped recess of the nozzle tip. The common inlet chamber formed by a ring segment recess is assigned a central group of nozzle openings, on the sides of which other nozzle openings are located.

PL 202 429 B1PL 202 429 B1

Korzystnie, środek wgłębienia w kształcie segmentu pierścienia, tworzącego wlotową komorę przyporządkowaną dyszowemu otworowi jest usytuowany na osi odpowiedniego przyporządkowanego dyszowego otworu.Preferably, the center of the annular segment recess defining an inlet chamber associated with the nozzle orifice is positioned on the axis of the corresponding associated nozzle opening.

Korzystnie, ścianki dyszowych otworów i przyporządkowanych wlotowych komór tworzą kąt przynajmniej 90°.Preferably, the walls of the nozzle openings and associated inlet chambers form an angle of at least 90 °.

Korzystnie, przy zewnętrznym końcu dyszowych otworów przewidziane jest stopniowane powiększenie przekroju poprzecznego utworzone przez wyciętą część. Wycięta część ma wewnętrzną powierzchnię ograniczającą usytuowaną prostopadle do osi przyporządkowanego dyszowego otworu.Preferably, a graduated enlargement of the cross-section created by the cut-out portion is provided at the outer end of the nozzle openings. The cut portion has an inner delimiting surface perpendicular to the axis of the associated nozzle opening.

Rozwiązanie zgodnie z wynalazkiem zapewnia, że we wszystkich otworach dyszowych można uzyskać prawie takie same warunki niezakłóconego dopływu paliwa.The solution according to the invention ensures that almost the same conditions of uninterrupted fuel supply can be achieved in all nozzle openings.

Rozwiązania według wynalazku powodują zatem korzystnie uśrednienie tarcia przy ściankach i natężeń przepływu przez co ogólnie powodowany jest stabilny strumień wtrysku. W szczególności, w wyniku stabilizacji w obszarze skrajnych otworów dyszowych szeregu otworów zapewniony jest transport stosunkowo dużej ilości powietrza porywanego przez strumień wtrysku. Prowadzi to do tworzenia dobrej mieszanki i przez to dobrego spalania, a w wyniku uzyskuje się małe zużycie paliwa i małą emisję szkodliwych zanieczyszczeń, jak również niewielkie powstawanie nagaru w silniku. Rozwiązania według wynalazku eliminują więc całkowicie wady opisane we wstępie.The embodiments of the invention thus advantageously average the wall friction and the flow rates, thereby generally producing a stable injection flow. In particular, the stabilization in the area of the outermost nozzle openings of the series of holes ensures the transport of a relatively large amount of air entrained by the injection stream. This leads to a good mixture formation and therefore good combustion, resulting in low fuel consumption and low harmful emissions as well as low engine carbon build-up. The solutions according to the invention therefore completely eliminate the disadvantages described in the introduction.

Według wynalazku w obszarze skrajnych otworów dyszowych szeregu otworów można osiągnąć największy efekt za pomocą komór wlotowych, ponieważ dotychczas właśnie ten obszar skrajnych otworów dyszowych charakteryzował się najbardziej niestabilnym przepływem mieszanki.According to the invention, the greatest effect can be achieved with the inlet chambers in the region of the outer nozzle openings of a series of openings, since it is this region of the outer nozzle openings that has so far been characterized by the most unstable flow of the mixture.

Półkuliste wgłębienia, korzystnie, umożliwiają tworzenie dokładnie identycznych kątów brzegowych na całym obwodzie otworu dyszowego. Skuteczne jest, jeżeli półkuliste wgłębienia są umieszczone tak, że ich środek jest zgodny z osią odpowiedniego przyporządkowanego otworu dyszowego, tak że ten otwór dyszowy jest wycentrowany względem przyporządkowanej komory wlotowej.The hemispherical recesses advantageously allow the formation of exactly identical edge angles around the entire circumference of the nozzle opening. It is effective if the hemispherical recesses are positioned with their center aligned with the axis of the corresponding associated nozzle opening such that the nozzle opening is centered with respect to the associated inlet chamber.

Ukształtowanie komór wlotowych jako półkulistych wgłębień końcówki dyszowej zapewnia również to, że można w prosty sposób powiązać odpowiednią komorę wlotową z każdym otworem dyszowym bez konieczności nadmiernego osłabiania na skutek tego końcówki dyszowej.The design of the inlet chambers as hemispherical recesses of the nozzle tip also ensures that the respective inlet chamber can be easily associated with each nozzle opening without the need to unduly weaken the nozzle as a result.

Dalsza zaleta polega na tym, że półkuliste wgłębienia mogą być rozmieszczone tak, że w obszarze dwóch sąsiednich wgłębień utworzona jest pozostająca rozporka, która może służyć jako rozpórka prowadząca dla elementu suwakowego, dzięki czemu ten element suwakowy jest chroniony przed zużyciem.A further advantage is that the hemispherical recesses can be arranged such that a remaining spacer is formed in the area of two adjacent recesses, which can serve as a guiding spacer for the slide element, whereby the slide element is protected against wear.

Dzięki zastosowaniu komór wlotowych mających postać wgłębień w kształcie segmentu pierścieniowego w końcówce dyszowej przyczynia się to do szczególnie oszczędnej produkcji. Ponadto ten przykład wykonania umożliwia osiągnięcie stosunkowo łatwo kątów brzegowych dopasowanych do 90° w obszarze przejściowym pomię dzy otworem dyszowym a odpowiadającymi komorami wlotowymi.This contributes to a particularly economical production thanks to the use of the inlet chambers in the form of ring-shaped recesses in the shape of an annular segment in the nozzle tip. Moreover, this embodiment makes it possible to achieve relatively easily edge angles that fit 90 [deg.] In the transition area between the nozzle opening and the corresponding inlet chambers.

Dzięki zastosowaniu stopniowanemu powiększeniu przekroju, korzystnie utworzonego przez schodkowe wycięcie powodowane jest ograniczenie powierzchni otaczającej zewnętrzny koniec otworów dyszowych wzdłuż normalnej osi. Zapewnia to uniknięcia zakłócenia strumienia, przez co strumień jest stabilizowany z korzyścią dla transportu powietrza. Prezentowane rozwiązania zwiększają zatem wspomniane już podstawowe zalety przedmiotowego wynalazku.By using a stepwise enlargement of the section, preferably formed by a stepped cutout, the area surrounding the outer end of the nozzle openings is limited along the normal axis. This avoids disturbance of the flow whereby the flow is stabilized for the benefit of air transport. Thus, the presented solutions increase the already mentioned basic advantages of the present invention.

Dalsze korzystne przykłady wykonania i skuteczne ulepszenia rozwiązań przedstawiono bardziej szczegółowo w poniższym opisie.Further preferred embodiments and effective improvements to the solutions are set out in more detail in the description below.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 jest przekrojem wtryskiwacza według wynalazku, przeznaczonego do dużego dwusuwowego silnika wysokoprężnego, fig. 2 jest przekrojem poziomym w obszarze otworów dyszowych poprzez końcówkę dyszową wtryskiwacza dużego dwusuwowego silnika wysokoprężnego w przykładzie wykonania z pół kulistymi komorami wlotowymi, fig. 3 prezentuje przyk ł ad komór wlotowych w kształ cie segmentu pierścieniowego, pokazanym analogicznie jak na fig. 2, a fig. 4 jest przekrojem wzdłuż linii IV/IV z fig. 3.The subject of the invention is illustrated in the drawing, in which: Fig. 1 is a section of an injector according to the invention intended for a large two-stroke diesel engine, Fig. 2 is a horizontal section in the area of the nozzle openings through the injector nozzle of a large two-stroke diesel engine in an exemplary embodiment. with half-spherical inlet chambers, fig. 3 shows an example of inlet chambers in the shape of an annular segment shown analogously to fig. 2, and fig. 4 is a section along the line IV / IV in fig. 3.

Zasadnicza konstrukcja i działanie dużych dwusuwowych silników wysokoprężnych są znane, a zatem nie wymagają żadnych dodatkowych wyjaśnień .The basic design and operation of large two-stroke diesel engines are known and therefore require no further explanation.

Wtryskiwacz pokazany na fig. 1 zawiera cylindryczny zewnętrzny płaszcz 2, zwężający się, ku dołowi i zawierający dyszową końcówkę 4 z nieprzelotowym otworem 3. Ta dyszowa końcówka 4 podpiera się kołnierzem o pierścień oporowy zewnętrznego płaszcza 2. Górna część dyszowej końcówki 4 styka się z prowadzącą tuleją 5 umieszczoną w zewnętrznym płaszczu 2. Ta prowadząca tuleja 5 zawiera przelotowy otwór 6 usytuowany współosiowo z nieprzelotowym otworem 3 dyszowej końcówki 4. Wymieniony przelotowy otwór ma schodkową gardziel ukształtowaną jako zaworoweThe injector shown in Fig. 1 comprises a cylindrical outer casing 2 tapering downwards and containing a nozzle end 4 with a blind bore 3. This nozzle end 4 is flange-mounted against the abutment ring of the outer jacket 2. The upper part of the nozzle end 4 contacts the guide. a sleeve 5 disposed in the outer shell 2. This guide sleeve 5 comprises a through hole 6 coaxial with the blind hole 3 of the nozzle tip 4. Said through hole has a stepped throat shaped as a valve.

PL 202 429 B1 gniazdo 7, które współpracuje z zaworowym korpusem 3 odchodzącym od trzonu 9 umieszczonym w prowadzącej tulei 5. Średnica zaworowego korpusu 8 jest mniejsza niż średnica trzonu 9, tak, że powstaje pierścieniowa komora 10 otaczająca zaworowy korpus 8 i stanowiąca część otworu 6.A seat 7 which cooperates with a valve body 3 extending from the stem 9 disposed in the guide sleeve 5. The diameter of the valve body 8 is smaller than the diameter of the stem 9, so that an annular chamber 10 is formed surrounding the valve body 8 and forming part of the opening 6 .

Trzon 9 jest połączony do środkowego otworu 11 połączonego z przewodem paliwowym, przy czym poprzez ten otwór 11 może być doprowadzane paliwo. Otwór 11 jest połączony z pierścieniową komorą 10 poprzez nurnikowe otwory 12. Korpus zaworowy 8 jest dociskany do uszczelniającego gniazda 7 przez działanie sprężyny powrotnej (nie pokazano) współpracującej z trzonem 9. Jeżeli jest odpowiedni wzrost ciśnienia paliwa w pierścieniowej komorze 10, korpus zaworowy 8 zostaje podniesiony z gniazda 7 na skutek czego powstaje połączenie pomiędzy obszarem, przez który może być doprowadzane paliwo, a nieprzelotowym otworem 3 dyszowej końcówki 4.The shank 9 is connected to a central opening 11 connected to the fuel line, and fuel can be supplied through this opening 11. The bore 11 is connected to the annular chamber 10 through plunger holes 12. The valve body 8 is pressed against the sealing seat 7 by the action of a return spring (not shown) engaging the stem 9. If there is a corresponding increase in fuel pressure in the annular chamber 10, the valve body 8 remains. lifted from the seat 7, thereby creating a connection between the area through which the fuel can be supplied and the blind hole 3 of the nozzle end 4.

W swej dolnej części dyszowa końcówka 4 zawiera kilka dyszowych otworów 13 usytuowanych obok siebie, w przybliżeniu na takiej samej wysokości, poprzecznie względem osi nieprzelotowego otworu 3, przy czym paliwo jest wprowadzane do odpowiadającej komory spalania za pośrednictwem wymienionych dyszowych otworów 13. Aby zapewnić, że po zamknięciu kanału sterowanego przez korpus zaworowy 8 paliwo nie może już wypływać z dyszowych otworów 13, w nieprzelotowym otworze 3 przewidziano pierścieniowy element suwakowy 15 połączony z korpusem zaworowym 8 za pomocą drążka 14, przy czym dolna krawędź tego elementu suwakowego 15 tworzy krawędź sterująca, która mija dyszowe otwory 13, które są usytuowane tak, że dyszowe otwory 13 są otwarte, jeżeli korpus zaworowy 8 jest podniesiony z gniazda zaworowego 7, a otwory dyszowe 13 są zamknięte, jeżeli korpus zaworowy 8 spoczywa na gnieździe zaworowym 1. Położenie takie pokazano na fig. 1.In its lower part, the nozzle tip 4 comprises a plurality of nozzle openings 13 situated next to each other approximately at the same height, transversely to the axis of the blind hole 3, the fuel being introduced into the corresponding combustion chamber through said nozzle openings 13. To ensure that after the channel controlled by the valve body 8 has been closed, the fuel can no longer flow out of the nozzle openings 13, an annular slide element 15 is provided in the blind hole 3, connected to the valve body 8 by means of a rod 14, the lower edge of this slide element 15 forming a control edge, which it passes the nozzle openings 13, which are arranged such that the nozzle openings 13 are open if the valve body 8 is lifted from the valve seat 7, and the nozzle openings 13 are closed if the valve body 8 rests on the valve seat 1. This position is shown in Fig. 1.

Aby zapewnić wtryskiwanie potrzebnej ilości paliwa, przewidziano kilka otworów dyszowych 13 usytuowanych w przybliżeniu na takiej samej wysokości w kierunku osi nieprzelotowego otworu 3 i bocznie względem siebie, jak pokazano na fig. 2 i 3. Dyszowe otwory 13 mogą być rozmieszczone wzdłuż normalnej osi, albo, jak pokazano na fig. 4, mogą być nieco pochylone w kierunku na zewnątrz. Ponieważ strumień wtrysku wytwarzany łącznie przez otwory dyszowe 13 nie powinien być zbyt rozbieżny, otwory dyszowe 13 nie są usytuowane promieniowo względem osi nieprzelotowego otworu 3, ale są zwrócone w kierunku głównego wtrysku w stosunku do linii promieniowej, przez co uzyskuje się mniejszy kąt rozbieżności lub kąt rozproszenia.To ensure that the required amount of fuel is injected, several nozzle openings 13 are provided approximately the same height in the direction of the axis of the blind hole 3 and laterally to each other as shown in Figs. 2 and 3. The nozzle openings 13 may be arranged along the normal axis, or as shown in Fig. 4, they may be slightly inclined towards the outside. Since the injection stream produced jointly by the nozzle openings 13 should not be too divergent, the nozzle openings 13 are not radially oriented to the axis of blind hole 3, but are directed towards the main injection with respect to the radial line, thereby obtaining a smaller divergence angle or angle. distraction.

Gdyby otwory dyszowe 13 miały prowadzić przez nieprzelotowy otwór 3 bez żadnej zmiany przekroju, byłyby bardzo różniące się warunki dopływu do poszczególnych otworów dyszowych 13 jak również wewnątrz poszczególnych otworów dyszowych 13. W szczególności dwa skrajne otwory dyszowe 13 szeregu otworów zawierających cztery usytuowane obok siebie otwory dyszowe 13 przewidziane w tym miejscu byłyby znacznie głębsze niż wewnętrzne otwory dyszowe 13, przy czym różnice głębokości powstawałyby również w obszarze tych skrajnych otworów dyszowych 13 na ich obwodzie. Warunki takie doprowadzałyby do słabego spalanie, a więc dużego zużycia paliwa i dużą emisję szkodliwych składników spalin itd. Aby tego uniknąć są wykonane komory wlotowe 16, wychodzące z nieprzelotowego otworu 3, do wymienionych otworów dyszowych 13, przy czym średnica wewnętrzna tych wlotowych komór 16 jest większa niż średnica dyszowych otworów 13.If the nozzle openings 13 were to lead through the blind hole 3 without any change in cross-section, there would be very different feed conditions into the individual nozzle openings 13 as well as inside the individual nozzle openings 13. In particular, two outer nozzle openings 13 of a series of openings containing four adjacent nozzle openings. 13 provided at this point would be much deeper than the inner nozzle openings 13, with depth differences also arising in the region of these peripheral outer nozzle openings 13. Such conditions would lead to poor combustion, hence high fuel consumption and high emission of harmful exhaust components, etc. In order to avoid this, inlet chambers 16 are made, extending from blind hole 3 to said nozzle openings 13, the inner diameter of these inlet chambers 16 being greater than the diameter of the nozzle holes 13.

W przykładzie wykonania według fig. 2 przewidziane są półkuliste wgłębienia 17 dyszowej końcówki 4, aby utworzyć wymienione wyżej komory wlotowe odchodzące od nieprzelotowego otworu 3. Te półkuliste wgłębienia 17 mogą być po prostu wykonane przez elektrolityczne usuwanie materiału za pomocą urządzenia działającego zgodnie z procesem EDM (obróbka przez wyładowanie elektryczne). Same dyszowe otwory 13 są po prostu wiercone za pomocą wiązki promieniowania laserowego.In the embodiment according to Fig. 2, hemispherical recesses 17 of the nozzle tip 4 are provided to form the above-mentioned inlet chambers extending from the blind hole 3. These hemispherical recesses 17 can simply be made by electrolytic material removal by means of an EDM device ( electrical discharge treatment). The nozzle holes 13 themselves are simply drilled with a beam of laser radiation.

Półkuliste wgłębienia 17, tworzące komorę wlotową, są wykonane tak, że ich środek jest usytuowany na osi danego dyszowego otworu 13. Dzięki temu zapewnione jest centrowanie dyszowych otworów 13 w stosunku do przyporządkowanej komory wlotowej.The hemispherical recesses 17 forming the inlet chamber are designed with their center aligned on the axis of the respective nozzle opening 13. This ensures centering of the nozzle openings 13 with respect to the associated inlet chamber.

Centrowanie takie powoduje, że w obszarze przejścia pomiędzy komorą wlotową a dyszowym otworem 13 powstaje kąt brzegowy, który jest w przybliżeniu taki sam na całej średnicy otworu, jak pokazano w punkcie 18 na fig. 2.This centering results in an edge angle in the area of the transition between the inlet chamber and the orifice 13 which is approximately the same over the entire diameter of the opening, as shown at point 18 in Fig. 2.

Sąsiednie dyszowe otwory 13 przyporządkowanych półkulistych wgłębień 17 mają takie wymiary, że pomiędzy dwoma sąsiednimi półkulistymi wgłębieniami 17 pozostaje rozporka 19, która działa jako element prowadzący pierścieniowy element suwakowy 15, tak, że ten pierścieniowy element suwakowy 15 może być pewnie wsparty również w obszarze komór wlotowych, co jest korzystne dla osiągnięcia długiej żywotności.The adjacent nozzle openings 13 of the associated hemispherical recesses 17 are dimensioned such that a spacer 19 remains between two adjacent hemispherical recesses 17, which acts as a guide for the annular slider 15, so that the annular slider 15 can also be securely supported in the area of the inlet chambers. which is beneficial for achieving a long service life.

W konkretnych przypadkach wystarczy, jeżeli komora wlotowa 16 jest przyporządkowana tylko do dwóch skrajnych dyszowych otworów 13. W korzystnym przykładzie wykonania, jak pokazano naIn specific cases, it is sufficient for the inlet chamber 16 to be assigned only to the two end orifice openings 13. In a preferred embodiment, as shown in

PL 202 429 B1 fig. 2, komory wlotowe utworzone przez półkuliste wgłębienia 17 są przyporządkowane wszystkim dyszowym otworom 13 tak, że można oczekiwać szczególnie dobrych warunków spalania, a więc szczególnie korzystnego zużycia paliwa.2, the inlet chambers formed by the hemispherical recesses 17 are assigned to all of the orifices 13, so that particularly good combustion conditions, and therefore particularly favorable fuel consumption, can be expected.

W przykładzie wykonania pokazanym na fig. 3 dyszowym otworom 13 są przyporządkowane komory wlotowe w kształcie pierścieniowych wgłębień 20 dyszowej końcówki 4. Promienie tych wgłębień o kształcie segmentu pierścienia są dopasowane do dyszowych otworów 13 tak, że w obszarze przejściowym pomiędzy komorą wlotową a dyszowym otworem 13 powstaje kąt brzegowy możliwie bliski 90°, jak to zaznaczono w punkcie 21 na fig. 3.In the embodiment shown in FIG. 3, inlet chambers 13 are associated with inlet chambers in the form of annular recesses 20 of the nozzle tip 4. The radii of these ring segment-shaped recesses match the nozzle openings 13 so that in the transition area between the inlet chamber and the nozzle opening 13 an edge angle as close as possible to 90 [deg.] is produced, as indicated at point 21 in Fig. 3.

Byłoby możliwe przyporządkowanie każdemu dyszowemu otworowi 13 własnej komory wlotowej utworzonej przez pierścieniowy segment 20. W przedstawionym przykładzie dwóm środkowym dyszowym otworom 13 odpowiada jedna wspólna wlotowa komora utworzona przez pierścieniowy segment 20. Ten pierścieniowy segment 20 odpowiada wycinkowi pierścieniowego rowka współosiowego z nieprzelotowym otworem 3 dyszowej końcówki 4, przy czym wymieniony pierścieniowy segment 20 jest ograniczony przez sąsiednie pierścieniowe segmenty 20 o mniejszej średnicy, przyporządkowane dwóm skrajnym dyszowym otworom 13.It would be possible to associate each nozzle opening 13 with its own inlet chamber formed by the annular segment 20. In the example shown, the two central nozzle openings 13 correspond to one common inlet chamber formed by the annular segment 20. This annular segment 20 corresponds to a sector of the annular groove coaxial with the blind hole 3 of the nozzle tip. 4, said annular segment 20 being delimited by adjacent smaller diameter annular segments 20 associated with the two end orifice openings 13.

Te skrajne pierścieniowe segmenty 20 są umieszczone tak, że ich środek jest usytuowany na osi odpowiedniego odpowiadającego dyszowego otworu 13 tak, że jest wycentrowany w stosunku do odpowiadającej wlotowej komory. Przyczynia się to do wyrównania warunków dopływu na całej średnicy otworu. Środek pierścieniowego segmentu 20 odpowiadającego dwóm środkowym dyszowym otworom 13 jest usytuowany w obszarze pomiędzy dwiema osiami dwóch odpowiadających dyszowych otworów 13.These outermost annular segments 20 are positioned with their center positioned on the axis of the respective corresponding nozzle opening 13 so that it is centered with the corresponding inlet chamber. This contributes to the equalization of the inflow conditions over the entire bore diameter. The center of the annular segment 20 corresponding to the two central nozzle openings 13 is located in the area between the two axes of the two corresponding nozzle openings 13.

W obszarze zewnętrznego końca dyszowych otworów 13 w przykładzie pokazanym na fig. 3 i 4 przewidziana jest wycięta część 22 o średnicy większej niż dyszowe otwory 13. Ta wycięta część 22 prowadzi do stopniowego rozszerzenia przekroju z pierścieniowym obszarem 23 usytuowanym zgodnie z osią otworu i otaczającym koniec otworu. Wycięta część 22 zapewnia, że strumień wychodzący z dyszowego otworu 13 nie podlega żadnym zakłóceniom.In the area of the outer end of the nozzle openings 13, in the example shown in Figs. 3 and 4, a cut-out portion 22 is provided with a diameter larger than the nozzle-holes 13. This cut-out portion 22 leads to a gradual widening of the cross-section with an annular region 23 aligned with the axis of the opening and surrounding the end. the hole. The cut-out portion 22 ensures that the flow exiting the nozzle opening 13 is not subject to any disturbance.

Możliwe byłoby również zastosowanie wyciętych części w rodzaju wymienionej powyżej również w przykładzie wykonania według fig. 2.It would also be possible to use cut-out parts of the type mentioned above also in the embodiment according to Fig. 2.

Powyżej opisano bardziej szczegółowo dwa przykłady wykonania wynalazku, ale bez ograniczenia do nich. Byłoby więc możliwe przypisanie części dyszowych otworów 13 komorom wlotowym utworzonym przez półkuliste wgłębienia 17, a drugiej części wlotowym komorom utworzonym przez jedno lub kilka wgłębień 20 w kształcie pierścieniowego segmentu, np. tak, że skrajne dyszowe otwory 13 odpowiadają komory wlotowe utworzone przez półkuliste wgłębienia 17 i że wewnętrznym dyszowym otworom 13 odpowiadają wspólne komory wlotowe utworzone przez wgłębienie 20 w kształcie segmentu pierścienia.Two embodiments of the invention have been described in more detail above, but are not limited thereto. It would thus be possible to assign part of the nozzle openings 13 to the inlet chambers formed by the hemispherical recesses 17 and the other part to the inlet chambers formed by one or more annular segment-shaped recesses 20, e.g. so that the extreme nozzle openings 13 correspond to the inlet chambers formed by the hemispherical recesses 17. and that the internal nozzle openings 13 correspond to common inlet chambers formed by the ring-segment recess 20.

Claims

A device for injecting fuel into internal combustion engines, in particular large two-stroke diesel engines, comprising a nozzle inserting into a suitable combustion chamber, located eccentrically with respect to the axis of the combustion chamber, the nozzle insert having a blind hole with several nozzle openings extending therefrom, and said nozzle openings are opened and closed by a slide element disposed in a blind hole, the slide element being axially displaceable under the action of fuel pressure on the return device, and said nozzle openings produce a common injection stream exiting the nozzle to one side and are arranged as a series of holes on the perimeter of the blind hole along the axis of the blind hole and situated approximately at the same height, with at least the axes of the outermost nozzle holes of the series of holes inclined inwards in a radial pattern with respect to the axis of the blind hole oru to achieve an acute angle of divergence of the injection stream, characterized in that at least some of the nozzle openings (13) are associated with inlet chambers (16) extending from the blind hole (3), the inner diameter of the inlet chambers (16) being greater than the diameter of the nozzles (16) holes (13), and the inlet chambers (16) are shaped to provide at least a similar depth to all of the orifice holes (13) of a series of holes.

PL 202 429 B1

2. The device according to claim 2. A method as claimed in claim 1, characterized in that the inlet chambers (16) are shaped such that the skirt length of the orifice holes (13) remains unchanged along its circumference.

3. The device according to claim 1 3. The method of claim 1 or 2, characterized in that all the nozzle openings (13) have the same depth.

The device according to one of the claims 3. The method of claim 1, 2 or 3, characterized in that the inlet chamber (16) is associated with at least the outermost orifices (13) of a series of orifices.

Device according to one of the claims 1 to 5. 3. The inlet chambers as claimed in claim 1, 2 or 4, characterized in that the inlet chambers (16) are at least partially shaped as hemispherical recesses (17) in the nozzle (4).

6. The device according to claim 1 The device as claimed in claim 5, characterized in that the inlet chamber (16) in the shape of a hemispherical recess (17) is associated with orifices (13).

7. The device according to claim 1 5. The apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the center of each hemispherical recess (17) forming the inlet chamber (16) is located on the axis of the corresponding nozzle opening (13).

Device according to one of the claims A guide spacer (19) is provided between the adjacent inlet chambers (16) formed by the hemispherical recesses (17).

Device according to one of the claims 1 to 9. The inlet chambers (16) are at least partially shaped as segment-shaped recesses (20) of the nozzle end (4).

10. The device according to claim 1 A central group of orifices (13) is assigned to the common inlet chamber (16) formed by the ring segment recess (20), the sides of which are provided with other nozzle openings (13).

11. The device according to claim 1 The nozzle as claimed in claim 9 or 10, characterized in that the center of the ring segment recess (20) forming the inlet chamber (16) associated with the nozzle opening (13) is positioned on the axis of the corresponding associated nozzle opening (13).

12. The device as claimed in one of claims 1 to 12. 1 or 2 or 3 or 4 or 5 or 6 or 7 or 8 or 9 or 10 or 11, characterized in that the walls of the nozzle openings (13) and associated inlet chambers (16) form an angle of at least 90 °.

Device according to one of the claims 1 to 13. 1 or 2 or 3 or 4 or 5 or 6 or 7 or 8 or 9 or 10 or 11 or 12, characterized in that a gradual enlargement of the cross-section created by the cut-out portion (22) is provided at the outer end of the nozzle openings (13).

14. The device according to claim 1 14. The apparatus as claimed in claim 13, characterized in that the cut-out portion (22) has an inner delimiting surface (23) situated perpendicular to the axis of the associated nozzle opening (13).