DE767886C - Geschlossene Mehrlochduese fuer Einspritzbrennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren - Google Patents

Description

• Geschlossene Mehrlochdüse für Einspritzbrennkraftmaschinen, . insbesondere Dieselmotoren Die Erfindung betrifft eine Düse für Einspritzbrennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren. Bei Dieselmotoren mit unmittelbarer Einspritzung muß die Einspritzdüse zwei Aufgaben erfüllen. Sie muß den Kraftstoff möglichst gleichmäßig über den Verbrennungsraum verteilen, und sie soll ihn möglichst gut zerstäuben. Zur Erfüllung der ersten Aufgabe bedient man sich bei mittiger Anordnung der Düse und bei bestimmten Brennraum- formen vorzugsweise der Mehrlochdüse, bei der die- Düsenöffnungen aus einer Längsbohrung unterhalb des Nadel-Sitzes radial oder geneigt zur Düsenachse nach außen treten. Bei diesen Düsen konnte man bisher die zweite der obengenannten Forderungen, die gute Zerstäubung, nur verhältnismäßig schlecht erfüllen, da mit Rücksicht auf einen -gleichmäßigen Zulauf des Brennstoffes zu den Düsenbohrungen der Durchmesser der Längsbohrung unter dem Nadelsitz nicht zu klein gemacht werden konnte.
• Diesem Mangel kann dadurch abgeholfen werden, daß der Kraftstoff den Düsenaustrittsbohrungen quer zu den Bohrungsachsen zugeführt wird. Eingehende Versuche haben nämlich gezeigt, daß die Zerstäubung des Kraftstoffstrahles um so besser ist, je schärfer der Kraftstoff bei Eintritt in die Düsenöffnung umgelenkt wird und je größer die Zuströmgeschwindigkeit zur Düsenöffnung ist. In diesem Fall bleiben nämlich senkrecht zu der durch die Bohrungsachse gegebenen Richtung des ausspritzenden Strahles starke Quergeschwindigkeiten der einzelnen Brennstoffteilchen innerhalb des Strahles erhalten, die zu seiner sofortigen Auflösung nach Verlassen der Düse führen. Man hat diesen Gedanken bisher bei Einlochdüsen verwirklicht, bei denen die Brennstoffstrahlachse aber mit der Zylinderachse zusammenfällt. Mit diesen Düsen läßt sich jedoch nur ein kleiner, um die Zylinderachse konzentrierter Brennraum wirksam mit Brennstoff beschicken.
• Bei Mehrlochdüsen werden die starken Quergeschwindigkeiten im Strahl dadurch erreicht. daß in die Längsbohrung unterhalb des Nadelsitzes ein Zapfen. Einsatz od. dgl. angeordnet ist, der bewirkt, daß der Kraftstoff nur durch einen engen Ringspalt zu den Düsenbohrungen treten kann. Es sind nun schon Brennstoffeinspritzdüsen bekannt, bei denen der Raum zwischen Nadelsitz und Austrittsbohrungen durch einen an der Nadel angeordneten Zapfen bis auf einen engen Ringspalt ausgefüllt wird, durch den der Brennstoff zu den Düsenlöchern gelangt. Mit dieser Ausführung wird jedoch ein anderer Zweck verfolgt, nämlich die Verhinderung des Nachtropfens von Brennstoff in den Brennraum nach Aufsetzen der Düsennadel auf ihren Sitz. Da lediglich Wert darauf gelegt ist, daß nur eine geringe eienge Brennstoff in dem Düsenraum unterhalb des Nadelsitzes verbleibt, wird auf die Strömungsverhältnisse des Brennstoffes zu den Austrittslöchern keinerlei Rücksicht genommen. Die Austrittslöcher sind gegenüber dem Zapfenende derart angeordnet, daß sich eine gleichmäßige Zuströmung mit starker Quergeschwindigkeit zu den einzelnen Austrittsbohrungen nicht einstellen kann.
• Damit der Kraftstoff den Bohrungen gleichmäßig zur Erzielung der gewünschten starken Querströmung von allen Seiten zuströmt, weist erfindungsgemäß der Ringkanal in jeder Stellung der Düsennadel parallele Begrenzungswände auf, und im Ringkanal wird der Brennstoff durch entsprechende Zuführungsbohrungen im -Nadelzapfen oder im Düseneinsatz auch unterhalb der Düsenbohrungen zugeführt. Die Durchbohrung der Düsennadel zwecks Zuführung des Brennstoffes bei Düsen, deren Austrittsbohrungen unmittelbar im Nadelsitz angeordnet sind, ist zwar bekannt, mit einer derartigen Düse, mit der ebenfalls ein Nachtropfen des Brennstoffes vermieden werden soll. läßt sich aber die mit der Erfindung angestrebte `Virkung nicht erreichen, da der Ringkanal erst im Augenblick der Nadelerhebung gebildet wird und der Brennstoff in Kopfwellen vor den Austrittsbohrungen gegeneinanderstößt, so daß eine vollkommene Verwirbelung entsteht und die Quergeschwindigkeiten im austretenden Brennstoffstrahl nicht mehr enthalten sind.
• In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele einer Düse nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i in schematischer Darstellung die Strömungsverhältnisse bei Düsen ohne Querströmung, Abb. 2 in schematischer Darstellung die Strömungsverhältnisse bei Düsen mit Querströmung, Abb. 3 einen Axialschnitt einer Düse nach der Erfindung mit an der Düsennadel angeordnetem Zapfen und Abb. q. einen Axialsehnitt einer Düse nach der Erfindung mit am Düsenboden angeordneten Einsatz.
• Bei Eintritt des Kraftstoffes in die Düsenaustrittsbohrung ohne Quergeschwindigkeit entsprechend der Abb. i tritt der Strahl geschlossen aus, und die Zerstäubung beginnt erst in einiger Entfernung von der Düsenbohrung. Wird dagegen vor dem Eintritt in die Austrittsbohrung dem Kraftstoff durch einen besonderen Einsatz eine hohe Geschwindigkeit quer zur Achse der Austrittsbohrung entsprechend Abb. 2 erteilt. dann bleibt diese Quergeschwindigkeit auch nach dem Austritt aus der Düsenbohrung in einem gewissen Umfang bestehen, und der Kraftstoffstrahl zerstäubt unmittelbar nach dem Verlassen der Düsenbohrung.
• Nach der Abb. 3 ist an der im Düsenkörper i geführten -Tadel 2 ein Zapfen 3 angeordnet, der in die Längsbohrung q. unterhalb des Nadelsitzes 5 hineinragt. Die kegelige Spitze des Zapfens 3 bildet mit der Innenwand der Düse einen engen Ringkana16, von dem die Düsenaustrittsbohrungen 7 ausgehen. Um den Kraftstoff den Austrittsbohrungen 7 von allen Seiten zuzuführen, ist der Zapfen 3 mit Quer- und Längsbohrungen 8 versehen, die den Kraftstoff auch dem unterhalb der Austrittsbohrungen 7 gelegenen Teil des Ringkanals 6 zuführen.
• Bei der Düse nach der Abb. 4 ist im Düsenboden ein Einsatz 9 angeordnet, der die gleiche Wirkung ausübt wie der Zapfen 3 bei der Düse nach der Abb. 3. Der Einsatz 9 kann entweder z. B. mittels eines Nietes io am Düsenboden befestigt sein oder mit dem Düsenboden aus einem Stück bestehen.
• Durch Bemessung des Ringkanals zwischen dem Zapfen oder Einsatz und der Längs- Bohrung läBt sich Zerstäubungsgrad und Reichweite der eingespritzten Kraftstoffstrahlen weitgehend beeinflussen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Geschlossene Mehrlochdüse für Einspritzbrennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, bei der durch einen Zapfen an der Nadel oder durch einen festen Einsatz der Raum zwischen Nadelsitz und Düsenbohrungen. zu einem engen Ringkanal, von dem aus die auf einem flachen Kegelmantel liegenden Düsenbohrungen ausgehen, gestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daB der Ringkanal (6) in jeder Stellung der Düsennadel (2) parallele Begrenzungswände aufweist und im Ringkanal (6) der Brennstoff durch entsprechende Zuführungsbohrungen (8) im Nadelzapfen (3) oder im Einsatz (9) auch unterhalb der Düsenbohrungen (7) zugeführt wird. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschrift Nr. 482 591, britische Patentschrift Nr. 240 336.