DE840481C - Zerstaeuber fuer die Brennstoffeinspritzung in den Zylinder von Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 3. JUNI 1952

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Zerstäuber für die Brennstoffeinspritzung in den Zylinder von Verbrennungskraftmaschinen mittels einer Brennstoffeinspritznadel, die durch den Brennstoffdruck angehoben wird, insbesondere auf einen Zerstäuber, bei dem die Brennstoffeinspritznadel einem Flüssigkeitsdruck ausgesetzt ist, der danach strebt, diese Nadel in die Schließstellung zu bringen oder sie dort zu halten.

Die obige Einspritzung in den Zylinder soll auch die Einspritzung in einen Verbrennungszerstäuber umfassen, der mit dem Zylinder verbunden ist.

Bei schnell laufenden Motoren, bei denen die Zerstäuber mit einer Einspritznadel, die durch den Flüssigkeitsdruck angehoben wird, angewendet werden, scheint es schwierig, den dynamischen Betrieb des Injektionssystems Brennstoff-Pumpenleitung-Zerstäuber zu steuern. Als Folge hiervon wird die Regelmäßigkeit der Brennstoffeinspritzung bei mit hoher Geschwindigkeit laufenden Maschinen oft ernsthaft gestört.

Die Erfindung betrifft ein Mittel, diese Störung zu vermeiden oder sie jedenfalls wesentlich zu reduzieren. Sie gründet sich auf die Annahme, daß die Störung hauptsächlich durch den plötzlichen Volumenanstieg, der durch das Anheben der Brennstoff injektionsnadel bewirkt wird, hervorgerufen wird. Tatsächlich bewirkt dieses plötzliche Anwachsen des Volumens eine Störung im Druckwellensystem, das zwischen der Brenn-

.stoffpumpe und der Brennstoffeinspritznadel auftritt, welcher Widerstreit für die erwähnte Störung verantwortlich ist.

Um das Auftreten dieser Störungen soweit wie möglieh zu verhindern, wird ein in einer besonderen Weise angeordneter Zerstäuber angewendet, bei dem gemäß der Erfindung jedenfalls über einen Teil der Nadel ein ; geschlossener Raum vorhanden ist, der mit Flüssig- | keit gefüllt wird, mit welchem Raum eine verhältnismäßig weite Leitung, durch welche die Flüssigkeit nur in den genannten Raum fließen kann, und eine verhältnismäßig enge Leitung verbunden sind. '

Diese Leitungen können mit einem Behälter in Verbindung stehen, der die in Rede stehende Flüssigkeit enthält. Die enge Leitung kann seine öffnung direkt ins Freie haben. Wenn der Zerstäuber so angeordnet ist, daß die Brennstoffeinspritznadel einem Flüssigkeitsdruck ausgesetzt ist, der dahin tendiert, j die Nadel in Schließstellung zu bringen oder sie dort '■ zu halten, so sind gemäß der Erfindung die beiden genannten Leitungen mit der Quelle dieses Flüssig- [ keitsdruckes verbunden.

Vorzugsweise ist zu diesem Raum eine Leitung abgezweigt, die mit einem Rückschlagventil mit einer engen Bohrung ausgerüstet ist.

Die Erfindung wird näher erläutert mit der Zeich- | nung. j

Fig. ι zeigt schematisch einen Zerstäuber nach I dieser Erfindung. Der in den Zylinder einzuspritzende Brennstoff wird über die Leitung 1 dem Zerstäuber zugeführt. Leitung 1 entlädt ihn in einen Raum 2, der durch einen Zerstäuberkanal 3 mit dem Verbrennungsraum verbunden sein kann. Der Zerstäuberkanal j wird durch eine Brennstoffinjektionsnadel 4 !

verschlossen. '

Um die Brennstoffeinspritznadel in die Schließstellung zu bringen oder dort zu halten, wird ein ■ Flüssigkeitsdruck auf diesen Zerstäuber ausgeübt. Hierzu ist oberhalb der Nadel ein geschlossener Raum 5 vorgesehen, der mit Flüssigkeit gefüllt ist. Der mit 6 bezeichnete Raum auf Fig. 1 stellt mit einer Quelle in Verbindung, die den Flüssigkeitsdruck liefert.

Gemäß der Erfindung sind die Räume 5 und 6 durch zwei Kanäle miteinander verbunden. Der eine ist durch eine verhältnismäßig weite Leitung 7 gebildet mit einem Rückschlagventil 8. In dieser Leitung kann Flüssigkeit nur vom Raum 6 zum Raum 5 fließen, i Das Rückschlagventil 8 kann in die Schließstellung gebracht oder dort gehalten werden durch eine schwache Federspannung, die durch eine Feder 9 geliefert wird. Der zweite Kanal wird durch eine verhältnismäßig enge Durchbohrung des Rückschlagventils 8 gebildet. In Fig. 2 ist diese Durchbohrung bei id gezeigt. Die flossenförmigen Teile, angedeutet bei 11, dienen zur Führung des Rückschlagventils.

Nun arbeitet der Zerstäuber wie folgt: Im Raum 6

herrscht ein Flüssigkeitsdruck p. Solange, wie die Brennstoffeinspritznadel in der Schließstellung ist, ist der Raum 5 ebenfalls diesem Druck ausgesetzt. Wenn der Druck in der Brennstoffzufuhrleitung 1 einen spezifischen Wert überschreitet, wird die Nadel 4 angehoben. Sobald die Nadel angehoben wird, steigt der Druck im Raum 5 und daher auch der Druck auf die Nadel stark an, da die Flüssigkeit in diesem Raum in den Raum 6 nur durch die enge Durchbohrung 10 entweichen kann. Die letztgenannte wird so eng gewählt, daß ein beträchtlicher Widerstand gegen die Bewegung der Nadel erzeugt wird.

Infolgedessen wird die Nadel 4 sehr allmählich angehoben, so daß das Auftreten der ν rher erwähnten störenden Gegenläufigkeit ganz oder zum größeren Teil vermieden wird.

Zum Schließen der Brennstoffeinspritznadel ist 3er volle Flüssigkeitsdruck p verfügbar, da die Flüssigkeit vom Raum 6 in den Raum 5, ohne einen merklichen Widerstand zu überwinden, strömen kann. Somit kann die Nadel schnell geschlossen werden.

In einer praktischen Ausführungsform konnte der Nadeldurchmesser d 4 mm sein, der Hub der Nadel h 0,2 mm und der Druck p 200 at. Die Flüssigkeitsmenge, die von dem Raum 5 zum Raum 6 durch die enge Durchbohrung übertreten muß, wenn die Nadel sich hebt, beträgt dann bis zu 2,5 cmm. Wenn die Drehzahl der Maschine 2000 beträgt und ein öffnen innerhalb eines Winkels von 6°, bezogen auf die Kurbelwelle, erfolgen muß, d. h. in 0,5 · 10 ³ Sek., wird die Verdrängungsgeschwindigkeit 5000 cmm je S:kundo betragen.

Wenn der Durchbohrung 10 ein Durchmesser von etwa 0,26 mm gegeben wird, wird ein Druckanstieg von etwa 50 at erreicht, welcher einen beträchtlichen Widerstand gegen ein zu schnelles öffnen der Nadel bildet. Dieser Widerstand wird mit konstruktiv steuerbaren Mitteln erreicht.

Als Flüssigkeit wird im allgemeinen öl verwendet.

Die Erfindung ist auch bei Zerstäubern anwendbar, bei denen die Nadel durch Federdruck in Schließstellung gebrach toder dort gehalten wird. Jedoch bietet die Anwendung von Flüssigkeitsdruck an Stelle von Federdruck den Vorteil, daß der sich bewegende Teil des Zerstäubers leichter gebaut sein kann und die Nadel nicht auf einer Seite einer Belastung ausgesetzt werden kann, so daß sie gut in ihren Führungen läuft. Der Druck p kann erhalten werden, indem man etwas öl von einem oder mehreren Zylindern durch ein Reduzierventil aus dem Einspritzsystem entnimmt. Der Druck p kann sehr leicht gesteuert werden, z. B. als eine Funktion der Umdrehungszahl je Minute.

An Stelle eines Rückschlagventils mit Durchbohrung kann eine Undichtigkeitsöffnung an der Stelle vorgesehen sein, an der das Ventil auf seinem Sitz ruht.

Claims (3)

1. P A T E N T A N S P R Γ C H E:

   ι. Zerstäuber zum Einspritzen von Brennstoff in den Zylinder von Verbrennungskraftmaschinen mittels einer Brennstoffeinspritznadel, die durch den Brennstoff druck angehoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß sich zumindest über einem Teil der Nadel (4) ein geschlossener, mit Flüssigkeit gefüllter Raum (5) befindet, an den sowohl eine verhältnismäßig weite, die Flüssigkeit nur in einer Richtung hindurchlassende Leitung (7) als auch

   eine verhältnismäßig enge Leitung (io) angeschlossen sind.
2. 2. Zerstäuber nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffeinspritznadel einem

   ten Leitungen (7, 10) mit der Quelle des Flüssigkeitsdruckes verbunden sind.
3. 3. Zerstäuber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem genannten Raum (5)

   Flüssigkeitsdruck unterworfen ist, der die Tendenz i eine Leitung (7) abgezweigt ist, die mit einem hat, die Nadel in Schließstellung zu bringen bzw. j Rückschlagventil (8) versehen ist, in dem sich eine sie in dieser zu halten, und daß die beiden, erwähn- ! enge Bohrung (10) befindet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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