DE4125173A1 - Schaftschieber-einspritzduese mit vor- und folge-einspritzungen fuer kolbenkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaftschieber-Einspritzdüse zur Brennstoffaufbereitung mineralischer und biologischer Stoffe, wie auch derer Verbindungen für Kolbenkraftmaschinen mit Kompres­ sionszündung, insbesonders aber den harten lärmenden Zündschlag bei Direkt-Einspritzung zu verhinderen hat.

Es sind Schaftschieber-Einspritzdüsen am Schaftumfang angeord­ net bekannt, welche eine Brennstoff-Aufbereitung mit der Ring­ spritzkante des Düsenkörpers zusammen wirkend Spritzdüsen bilden.

Gemäß vorliegender Erfindung wird vor O. T. des Kolbens mit einem Vor- u. Folgeeinspritzvorgang der Brennstoff in die heißro­ tierende Überluft in axial-sternartiger Spritzform und Nebel, wie auch durch Umspannung in axial-zentrifugaler Bewegung eingebracht, um einen weichen kontinuierlich ansteigenden Maximaldruck im Zy­ linder zu erreichen und besteht darin, das ein Turboantrieb mit Plungerstummel und Innenleitungen, den Antriebskrümmern, dem Schaft­ schieber mit Spritzdüsen eine kraftschlüssige jedoch lösbare Bau­ gruppe ist, auf der Zuflußseite ein Druckring mit Dichtführung und Überlastungsventil, auf der Gegenseite ein Düsenkörper mit einem Schaftschieber an dessen Umfang mindestens eine schrauben­ artig ansteigende Reihe mit Vor- u. Folgeeinspritzdüsen verteilt angeordnet sind, welche an der Einspritzkante beim Spritzvorgang frei werden in einer Flucht sind, indem in die Abstufungen der Bauteile ein Distanzrohr eingreift mit dazwischen ein Turboan­ trieb, Axiallager, Druck- u. Rückholfeder und eine austauschbar kalibrierte Spritzdruckscheibe konzentrisch lagernd im Gehäuse mit der Zuflußverschraubung und Rückschlagventil, wie auch eine Rückfluß-Verschraubung mit Ventil dicht verschlossen sind.

In der Zeichnung ist die Erfindung der Vor- u. Folgeeinspritz­ düse mit Turboantrieb an Hand eines Ausführungs-Beispieles in mehreren Figuren veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 einen Längs­ schnitt auf dei Schaftschieber-Einspritzdüse,

Fig. 2 den Grundriß­ schnitt zur Linie A-A mit Turbo- u. Antriebskrümmern beim Folge­ spritzvorgang, in

Fig. 3 sind vergrößert am Schaftschieberumfang schraubenartig Spritzdüsen oberhalb der Ringspritzkante des Düsen­ körpers angeordnet.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die erfindungsgemäße Schaft­ schieber Vor- u. Folgeeinspritzdüse am Zylinderkopf von Kraftmaschinen anbaubar und besteht aus einem Turboantrieb 2 mit Plunger­ stummel 3 Innenleitung 4, 4a, Antriebskrümmern 2a, dem Schaftschieber 7 mit Verschraubung 7a und Passung 7b, am Umfang eine Spritzdüsen- Anordnung 8, 8a, einem Düsenkörper 9 mit Abstufung 9b und Ring­ spritzkante 9a auf der Gegenseite ein Druckring 6 ebenfalls mit Abstufung, dem Plunger u. Dichtführung 3a, eingebautem Überlastungs­ ventil 6a dazwischen ein Axiallager 14, eine Kraft- u. Rückholfeder 15 mit austauschbarer Spritzdruckscheibe 13 und einem Distanz­ rohr 12 mit Durchflußbohrungen 12a im Gehäuse 1 mit Zuflußver­ schraubung 10, Rückschlagventil 11 mit Feder, einer Rückflußver­ schraubung 6d mit Kugelventil, Verstellschraube 17 und Nebelung 18.

Die Schaftschieber-Einspritzdüse mit schraubenartig angeord­ neten Vor- u. Folgeeinspritzdüsen ist in Tätigkeit dargestellt und arbeitet wie folgt. Beim Pumpenstoß der nichtdargestellten Ein­ spritzpumpe fließt der Brennstoff nach Fig. 1 u. 2 unter Druck durch die Zuflußverschraubung 10 mit Rückschlagventil 11 an den Plungerstummel 3 mit Leitung 4 zum Turboantrieb 2, den Antriebs­ krümmern 2a in die Innenleitung 4a zu den Spritzdüsen 8, 8a des Schaftschiebers 7, welcher durch die Gleitführung 9d des Düsen­ körpers 9 und der Gegenkraft der Druck- u. Rückholfeder 15 ver­ schlossen ist. Die Brennstoffzufuhr ist dosiert und besteht aus dem Bedarf für die maximale Motorleistung und dem konstanten Vo­ lumen für die Schaftschieber-Bewegung bis an die Ringspritzkante welche die Voreinspritz-Düse 8 erreicht; es beginnt eine Drossel­ nebel Einspritzung 18 mit Spritzstrahl 18a und Selbstzündung, fol­ gend von kontinuierlich hintereinander frei werdenden Einspritz­ düsen 8, 8a, welche unterschiedliche Spritzquerschnitte haben; nach diesem Entspannungs-Vorgang drückt die Kraft- u. Rückholfeder 15 den Turboantrieb mit Plungerstummel 3 den Brennstoff aus dem Raum 6b über das Überlastungsventil 6a in das Innere des Gehäuses 1 und weiter in die Rückleitung 6c zum Filter oder Tank zurück.

Die Vor- u. Folgespritzdüsen 8, 8a am Schaftschieber-Umfang ange­ ordnet sind nur beim Spritzvorgang sichtbar, die Zentrifugal-Ein­ spritzungen im Zylinder sind nicht ortsgebunden, sie sind vor Hitze, Luft, Verschmutzung oder Leckölverkockung geschützt und ge­ kühlt, diese werden bei jedem Rückhub von der Ringspritzkante 9a abgewischt, vom Rückflußbrennstoff die inneren Bauteile im Gehäu­ se gekühlt, die biologischen Brennstoffe durch Wärmetausch ver­ flüssigt und über den Filter in die Einspritzpumpe zurückgeführt wo beim Spritzvorgang ein günstiges Luftbrennstoff-Gemisch ent­ steht; die rotierende Luft im Zylinder wird nur mäßig abgekühlt, womit sich der Zündverzug noch verkleinert. Eine Benzin-Direkt­ einspritzung in den Verbrennungsraum hat wirtschaftliche Vorteile welche vom Dieselmotor bekannt sind, sie bringt durch die Vor- u. Folgeeinspritzung mit der Überluft im Zylinder einen weichen Verbrennungsablauf unter Ausschluß von giftigen chemischen Zu­ satzstoffen und schädlichen Auspuffgasen einen Beitrag zur Luft­ qualität bei.

Eine Einspritzpumpe mit Einspritzdüse dieser Art, ist mit 6000 n/Min. geprüft und eignet sich besonders auch für 2-Takt- Motore mit Turboantrieb.

Die Schaftschieber-Einspritzdüse mit Vor- u. Folgeeinspritzungen ist für einen kontinuierlich u. intermittierendem Betrieb geeignet, deren Brennstoff-Aufbereitung mit flüssigen, gasförmigen und biolo­ gischen Stoffen für Feuerungen, Gasturbinen und Großdiesel-Maschi­ nen zur Stromerzeugung anwendbar.

Claims (2)

1. Einspritzdüse zur Brennstoffaufbereitung mineralischer und biologischer Stoffe, wie auch derer Verbindungen für Kolbenkraft­ maschinen mit Kompressionszündung insbesondere zur Verhinderung des lärmenden Zündschlages bei Direkteinspritzung mit einem Schaft­ schieber im Düsenkörper geführt, an einem Axiallager drehbar gela­ gert, von einer Rückholfeder in Schließrichtung belastet ist, wobei der Schaftschieber durch einen Turboantrieb aus schraubengekrümmten Kanälen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Turboantrieb (2) mit einem Kolben (3) und dem Schaftschieber (7) mit Innenlei­ tungen (4 u. 4a) eine Kraftschlüssige jedoch lösbare Bau­ gruppe ist, auf der Zuflußseite ein Stufendruckring (6) mit Dicht­ führung (3) und Überlastungs-Ventil (6a) auf der Gegenseite ein abgestufter Düsenkörper (9) mit Schaftschieber (7), an dessen Umfang mindestens eine schraubenartig ansteigende Reihe (9b) mit Vor- u. Folgeeinspritzdüsen (8, 8a) verteilt angeordnet sind in den Abstufungen dieser Bauteile mit im Distanzrohr (14) eine Rückhol­ feder, Axiallager und austauschbare Spritzdruckscheibe (13) konzen­ trisch mit dem Gehäuse (1) mittels der Zuflußverschraubung (10) dicht verschlossen sind.

2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einspritzdüse und Einspritzpumpe eine Einheit bilden.