WO2004106725A1 - Kraftstoffeinspritzdüse - Google Patents

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WO2004106725A1 PCT/EP2004/005770 EP2004005770W WO2004106725A1 WO 2004106725 A1 WO2004106725 A1 WO 2004106725A1 EP 2004005770 W EP2004005770 W EP 2004005770W WO 2004106725 A1 WO2004106725 A1 WO 2004106725A1
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Dietmar Pinkernell
Gertrud Meggenrieder
Andreas Stichnoth
Dirk KÖTHEN
Hakan Yalcin
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Man B & W Diesel Ag
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M53/04—Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M53/00—Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection nozzle with a cooling channel arranged in the combustion chamber end region of the housing.
  • the invention has for its object to achieve good cooling of the thermally highly stressed areas of the injection nozzle.
  • cooling channel is arranged closer to the nozzle needle bore than to the outside of the housing and has a cross-sectional area whose width is at most equal to the height extending in the axial direction of the nozzle.
  • the width of the cooling channel is advantageously 0.1 to 0.9 times the height. According to a preferred embodiment, the width of the cooling channel is approximately 0.25 times the height.
  • the cooling duct preferably extends on the combustion chamber side to the height of the nozzle needle seat.
  • the nozzle has a housing 1, in which a nozzle needle bore 2 with a nozzle needle seat 3 is arranged along its axis A-A.
  • the nozzle needle bore 2 merges into a fuel storage space 4, which leads to injection bores 5 projecting into the combustion chamber (not shown).
  • a cooling duct 6 is arranged in the housing 1.
  • the width of this cooling channel is approximately 0.25 times the height extending in the direction of the axis A-A. It generally applies to the cooling duct 6 that the width should at most be equal to the height.
  • the width should preferably be selected in a range from 0.1 to 0.9 of the height.
  • a cooling duct designed in this way can be pulled down close to the combustion chamber and thus into the end region of the nozzle which is subjected to the greatest thermal stress.
  • a large wall surface 8 of the cooling channel 6 facing the inner region of the nozzle is available for the heat transfer to the cooling water.
  • the cooling channel 6 is supplied with coolant through a coolant supply line 7.
  • the cross-sectional area of the cooling channel 6 is approximately twice the cross-sectional area of the coolant supply line 7. This achieves a relatively high flow rate of the coolant and thus a large amount of heat dissipation. Dead water areas are also avoided with this construction.

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Abstract

Bei einer Kraftstoffeinspritzdüse mit einem im brennraumseitigen Endbereich des Gehäuses (1) angeordneten Kühlkanal (6) wird eine, gute Kühlung der thermisch hoch beanspruchten Bereiche dadurch erreicht, dass der Kühlkanal (6) näher zur Düsennadelbohrung (2) als zur Außenseite des Gehäuses (1) angeordnet ist und eine Querschnittsfläche aufweist, deren Breite höchstens gleich der sich in Achsrichtung der Düse erstreckenden Höhe bemessen ist.

Description

Kraftstoffeinspritzdüse
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzdüse mit einem im brennraumseitigen Endbereich des Gehäuses angeordneten Kühϊkanal.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gute Kühlung der thermisch hoch beanspruchten Bereiche der Einspritzdüse zu erreichen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der Kühlkanal näher zur Düsen- nadelbohrung als zur Außenseite des Gehäuses angeordnet ist und eine Querschnittsfläche aufweist, deren Breite höchstens gleich der sich in Achsrichtung der Düse erstreckenden Höhe bemessen ist.
Durch diese Maßnahme lässt sich der Innenbereich der Düse stärker kühlen, weil das Kühlmittel näher an die thermisch hoch beanspruchten Teile herangeführt werden kann. Auch ist dadurch eine relativ große Wandfläche des Kühlkanals diesen Teilen zugewandt. Außerdem wird Kaltkorrosion an der Außenseite des Gehäuses vermieden.
Vorteilhaft beträgt die Breite des Kühlkanals das 0,1 bis 0,9-fache der Höhe. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Breite des Kühlkanals etwa das 0,25-fache der Höhe.
Vorzugsweise erstreckt sich der Kühlkanal brennraumseitig bis zur Höhe des Düsennadelsitzes. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung anhand der Zeichnung entnehmbar.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen senkrechten Schnitt durch die erfindungsgemäß wesentlichen Teile einer Einspritzdüse.
Die Düse weist ein Gehäuse 1 auf, in dem entlang ihrer Achse A-A eine Düsennadelbohrung 2 mit einem Düsennadelsitz 3 angeordnet ist. Die Düsennadelbohrung 2 geht in einen Kraftstoffvorlageraum 4 über, der zu in den nicht dargestellten Brennraum ragenden Einspritzbohrungen 5 führt.
In dem Gehäuse 1 ist ein Kühlkanal 6 angeordnet. Die Breite dieses Kühlkanals beträgt hier etwa das 0,25-fache.der sich in Richtung der Achse A-A erstreckenden Höhe. Für den Kühlkanal 6 gilt allgemein, dass die Breite höchstens gleich der Höhe bemessen sein soll. Vorzugsweise soll die Breite in einem Bereich von 0,1 bis 0,9 der Höhe gewählt werden. Ein so ausgebildeter Kühlkanal kann bis nahe an den Brennraum und damit in den thermisch am höchsten belasteten Endbereich der Düse heruntergezogen werden. Darüber hinaus steht für den Wärmeübergang zum Kühlwasser eine große dem Innenbereich der Düse zugewandte Wandfläche 8 des Kühlkanals 6 zur Verfügung.
Der Kühlkanal 6 wird durch eine Kühlmittelzuleitung 7 mit Kühlmittel versorgt. Dabei beträgt die Querschnittfläche des Kühlkanals 6 etwa das Doppelte der Quer- schnittsfläche der Kühlmittelzuleitung 7. Hierdurch wird eine relativ hohe Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittelsund damit ein großer Wärmeabtransport erreicht. Auch werden mit dieser Konstruktion Totwasserbereiche vermieden.
Wie die vorstehenden Ausführungen zeigen, ist der Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftstoffeinspritzdüse mit einem im brennraumseitigen Endbereich des Gehäuses angeordneten Kühlkanal, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (6) näher zur Düsennadelbohrung (2) als zur Außenseite des Gehäuses (1) angeordnet ist und eine Querschnittsfläche aufweist, deren Breite höchstens gleich der sich in Achsrichtung (A-A) der Düse erstreckenden Höhe bemessen ist.
2. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Kühlkanals (6) das 0,1 bis 0,9-fache der Höhe beträgt.
3. Kraftstoff einspritzdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Kühlkanals (6) etwa das 0,25-fache der Höhe beträgt.
4. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kühlkanal (6) brennraumseitig bis zur Höhe des Düsennadelsitzes (3) erstreckt.
5. Kraftstoff einspritzdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des Kühlkanals (6) etwa das Doppelte der Querschnittsfläche der Kühlmittelzuleitung (7) beträgt.
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