DE3426951A1

DE3426951A1 - Drosselzapfenduese fuer eine luftverdichtende einspritzbrennkraftmaschine, insbesondere vorkammermaschine

Info

Publication number: DE3426951A1
Application number: DE19843426951
Authority: DE
Inventors: Ulrich Ing.(grad.) 7310 Plochingen Bihl
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1984-07-21
Filing date: 1984-07-21
Publication date: 1986-01-30
Also published as: DE3426951C2

Description

Drosselzapfendüse für eine luftverdichtende
Einspritzbrennkraftmaschine, insbesondere Vorkammermaschine " Die Erfindung bezieht sich auf eine Drosselzapfendüse für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine, insbesondere Vorkammermaschine, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bekanntlich treten bei Drosselzapfendüsen nach einer bestimmten Motorbetriebszeit Verkokungsrückstände an der Spritzlochwandung im Düsenkörper und dem drosselnden Nadelzapfen der Düsennadel auf. Der Drosselringspalt verkleinert sich durch die zunehmende Koksanlagerung und bewirkt einen unkontrollierbaren Mengenverlauf, eine veränderte Strahlform und Zerstäubungsowie eine unzureichende Verbrennung, die zu erhöhten Verbrennungsgeräuschen und schließlich zu einer Verschlechterung der schädlichen Abgasbestandteile führt.
Um diesen Mängeln entgegenwirken zu können, ist bei einer Drosselzapfendüse nach der DE-OS 28 094 14 der drosselnde Nadelzapfen mit einer zu seiner Längsachse parallel verlaufenden Abflachung versehen. Ein voll zufriedenstellender Einspritzmengenverlauf konnte mit dieser Ausführung nicht erreicht werden, da auch hier die Bildung von Verkokung nicht ausreichend beeinflußbar war.
Bei der Drosselzapfendüse nach der Patentanmeldung P 33 26 468.6-13 ist der drosselnde Nadelzapfen mit einer Abflachung versehen, welche zur Längsachse des Zapfens geneigt angeordnet ist und das Verkokungsverhalten deutlich verbessert, da der besondere Durchlaßquerschnitt mit zunehmendem Nadelhub im Öffnungssinne ansteigt.
Derartige Drosselzapfendüsen zeigen aber Unregelmäßigkeiten bei kleinen Einspritzmengen im Leerlaufbetrieb.
Außerdem läßt sich die geforderte Kaltlaufqualität nicht erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Drosselzapfendüse der eingangs genannten Art neben einem verkokungsunempfindlichen Zumeßquerschnitt im Spritzloch des Düsenkörpers auch zu ermöglichen, daß in der ersten Öffnungsphase der Kraftstoffmengenanteil geringer ausfällt, um harte Leerlaufgeräusche zu vermeiden.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen beansprucht.
Die Drosselzapfendüse mit abgestufter Abflachung am drosselnden Nadelzapfen ist somit in zwei Bereiche aufgeteilt. Die erste Abflachstufe wirkt hauptsächlich im Kaltstart und im Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine.
Die kleinen Einspritzmengen ermöglichen noch eine Ausbildung des Kraftstoffstrahles. Ein nagelfreier Kaltstart ohne Aussetzer und Blaurauchentwicklung ist gewährleistet.
Das Leerlaufgeräusch ist weich.
Die zweite Abf lachstufe wirkt hauptsächlich im Teillast-und Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine. Durch sie wird verhindert, daß die Düsennadel zu schnell angehoben wird.
Es ergibt sich ein Verlauf des Kraftstoffdurchsatzes über dem Düsennadelhub, welcher einen weichen nagelfreien Verbrennungsablauf sicherstellt.
Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 im Schnitt den unteren Teil einer Drosselzapfendüse mit abgeflachtem Nadel zapfen Fig. 2 eine Ansicht von unten auf die Drosselzapfendüse Fig. 3 im Schnitt den unteren Teil der Drosselzapfendüse mit anders gestaltetem Nadelzapfen In Fig. 1 ist lediglich der untere Bereich einer für luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschinen mit Neben- kammer vorgesehenen Drosselzapfendüse 1 gezeigt, deren im Düsenkörper 2 geführte Düsennadel 3 einen zylindrisch ausgebildeten drosselnden Nadelzapfen 4 bzw. Drosselzapfen.: aufweist, der bei Schließlage der Düsennadel 2 in einem Spritzloch 5 liegt und ab einem bestimmten Kraftstoffdruck entgegen der Strömungsrichtung des Kraftstoffes sowie gegen eine Rückstellkraft aus dem Spritzloch 5 austaucht.
Zwischen dem Spritzloch 5 und dem Drosselzapfen 4 ist -bezogen auf den Umfang des Spritzloches 5 - in einem bestimmten Bereich ein bevorzugter Durchlaßquerschnitt 6 für den Kraftstoff vorgesehen, der durch eine zweistufige Abflachung 7 gebildet ist. Die obenliegende Abflachstufe ist mit 7a und die untenliegende Abflachstufe mit 7b bezeichnet, welche zur Längsachse 8 des Drosselzapfens 4 einen geringeren Abstand aufweist ( Fig. 1 und 2 ) Der Übergang 9 von der einen zur anderen Stufe liegt bei auf ihrem Nadelsitz 10 aufsitzender Düsennadel 3 im unteren Teil des Spritzloches 5, und zwar von der brennraumseitigen Mündung 11 etwa ein Drittel der Spritzlochlänge entfernt.
Nach Fig. 1 verlaufen die Abflachstufen 7a und 7b jeweils parallel zur Längsachse 8 der Düsennadel 3. Der Durchlaßquerschnitt 6 ist dabei in Höhe der oberen Abflachstufe 7a etwa um die Hälfte kleiner als derjenige in Höhe der Abflachstufe 7b.
Nach Fig. 3 verläuft lediglich die Abflachstufe 7 a parallel zur Längsachse 8 der Düsennadel 3, während die sich ohne Absatz anschließende Abflachstufe 7b etwa um 100 geneigt zur Längsachse 8 angeordnet ist, so daß zwischen Spritzloch 5 und Abflachstufe 7b ein zunehmender Durchlaßquerschnitt 6 zur Brennraumseite hin entsteht.
Gegebenenfalls kann die Abflachstufe 7a zur Längsachse 8 der Düsennadel 3 auch schräg angeordnet sein, wobei sich zwischen den Stufen 7a, 7b ein Absatz ähnlich dem nach Fig. 1 befindet.
Die unterschiedlichen Ausführungsbeispiele erlauben eine optimale Anpassung an jeweilige Brennkraftmaschinen mit vier oder mehr Zylindern, die verschieden hohe Reibleistungen und demnach einen entsprechenden Einspritzbedarf haben, insbesondere bei kleinen Lasten und im Leerlauf.
- Leerseite -

Claims

Patentansprüche 1. Drosselzapfendüse für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine, insbesondere Vorkammermaschine, mit einer von ihrem Nadelsitz entgegen der Strömungsrichtung des zugeführten Kraftstoffes und gegen eine Rückstellkraft abhebenden Düsennadel, deren im wesentlichen zylindrisch ausgebildeter drosselnder Nadel zapfen bei Schließlage der Düsennadel in dem Spritzloch des Düsenkörpers liegt, wobei zwischen Spritzloch und Nadelzapfen - bezogen auf den Umfang des Spritzloches - ein bevorzugter Durchlaßquerschnitt für den Kraftstoff vorgesehen ist, der durch eine Abflachung an dem Nadelzapfen gebildet ist, welche sich über die Länge dieses Zapfens erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadelzapfen (4) im Bereich der Abflachung (7) mehrstufig ausgebildet ist.
2. Drosselzapfendüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadelzapfen (4) zwei Abflachstufen (7a, 7b) aufweist, von denen die erste Abflachstufe (7a) parallel, jedoch die sich daran anschließende zweite Abflachstufe (7b) schräg zur Längsachse (8) des drosselnden Nadelzapfens (4) verläuft, derart, daß der größte Durchlaßquerschnitt (6) an der brennraumseitigen Mündung (11) des Spritzloches (5) liegt.
3. Drosselzapfendüse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Abflachstufe (7b) etwa um 100 zur Längsachse (8) des drosselnden Nadelzapfens (4) geneigt angeordnet ist.
4. Drosselzapfendüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Abflachstufe (7a, 7b) parallel zur Längsachse (8) des drosselnden Nadelzapfens (4) verlaufen und die zweite Abflachstufe (7b) einen geringeren Abstand zur Längsachse (8) dieses Zapfens (4) aufweist.
5. Drosselzapfendüse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang (9) zwischen den beiden Abflachstufen ( 7a, 7b) bei geschlossener Düsennadel in der unteren Hälfte des Spritzloches (5), insbesondere im oberen Bereich dieser Hälfte, liegt.