Einrichtung zum Regeln der in die Brennkammer eines Strahltriebwerks,
einer Brennkraftturbine od. dgl. eingespritzten Kraftstoffmenge Die Erfindung bezieht
sich auf eine Einrichtung zum Regeln der in die Brennkammer eines Strahltriebwerks,
einer Brennkraftturbine oder einer ähnlichen Kraftmaschine eingespritzten Kraftstoffmenge.
13ei derartigen Maschinen wird eine sehr weitgehende Mengenregelung des eingespritzten
Kraftstoffs ohne wesentliche Änderung des Einspritzdrucks, d. 1i. ohne Verschlechterung
des Zerstäubungsgrades bei kleinen Einspritzmengen, gefordert. Die bisher für diesen
Zweck vorgeschlagenen Einspritzvorrichtungen führen entweder infolge des Vorhandenseins
beweglicher Teile an der Düse selbst zu baldigen Betriebsstörungen oder,
sie genügen den obergenannten Forderungen nicht in ausreichendem Maße. Durch die
Erfindung werden diese Nachteile beseitigt.Device for regulating the amount of fuel injected into the combustion chamber of a jet engine, an internal combustion turbine or the like. The invention relates to a device for regulating the amount of fuel injected into the combustion chamber of a jet engine, an internal combustion turbine or a similar engine. In machines of this type, a very extensive regulation of the amount of fuel injected is possible without any significant change in the injection pressure, i.e. 1i. without worsening the degree of atomization with small injection quantities. The previously proposed for this purpose injectors lead either due to the presence of moving parts at the nozzle itself to imminent malfunction or they do not satisfy the above-mentioned requirements sufficiently. The invention overcomes these disadvantages.
Die Erfindung besteht darin, daß der Düse bei allen Belastungsstufen
eine für Vollastbetrieb ausreichende Grundmenge an Kraftstoff unter gleichbleibendem
Druck zugeführt, der Druck innerhalb der Düse in Strömungs- und damit Zerstäubungsenergie
umgesetzt und je nach der gewünschten Belastungsstufe eine mehr oder weniger große
Kraftstoffmenge noch innerhalb der Düse oder unmittelbar vor, der Düsenmündung von
der ,Grundmenge abgezweigt und auf die Saugseite der .Kraft
stoffpurnpe
-zurückgeführt wird. Die Umwandlung von Druck in Strömungsenergie kann beispielsweise
in der Weise erfolgen, claß dem Kraftstoff innerhalb der Düse in an sich bekannter
Weise cin prall erteilt wird. Bei einer Prallzerstäubungsdüse mit vor der Düsenmündung
angeordneter 1'rallplatte erfolgt die Abzweigung der Regelmenge von der Grundmenge
des Kraftstoffs zweckmäßig durch eine oder mehrere in der Prallplatte angeordnete
Bohrungen.The invention consists in that the nozzle at all load levels
a basic amount of fuel sufficient for full load operation with a constant
Pressure supplied, the pressure inside the nozzle in flow and thus atomization energy
implemented and, depending on the desired load level, a more or less large one
Amount of fuel still inside the nozzle or immediately in front of the nozzle orifice of
the, basic amount branched off and on the suction side of the .Kraft
cloth pump
- is returned. The conversion of pressure into flow energy can for example
done in such a way that the fuel inside the nozzle is known per se
Way cin bulging is granted. In the case of an impact atomization nozzle with in front of the nozzle mouth
arranged 1 'baffle plate, the branching of the regular quantity from the basic quantity takes place
of the fuel expediently by one or more arranged in the baffle plate
Drilling.
In der Zeichnung sind zweiAusführungsbeispiele der 1,.rfindung im
Längs- bzw. Querschnitt durch den vorderen Teil der Einspritzdüse dargestellt.In the drawing, two embodiments of the 1, .rfindung im
Shown longitudinal or cross section through the front part of the injection nozzle.
Bei der Ausführungsform nach Abb. i und 2 wird von der nicht mit dargestellten
Einspritzpumpe während des Betriebes ständig eine gleichbleibende, für den Vollastbetrieb
ausreichende Kraftstoffmenge unter gleichbleibendem Druck in'. den Ringraum 5 der
Einspritzdüse gefördert. Von dort strömt der Kraftstoff durch der Spritzrichtung
der Düse im spitzen Winkel entgegengerichtete, tangentiale Bohrungen 6 in den Innenraum
7 der Düse, wobei ihm ein starker Drall erteilt wird, so daß er in Form eines Kegelstrahls
aus der Spritzbohrung 8 der Düse in den Brennraum austritt.In the embodiment according to Fig. I and 2 is not shown by the
Injection pump continuously a constant during operation, for full load operation
Sufficient fuel under constant pressure in '. the annulus 5 of the
Injector promoted. From there, the fuel flows through the direction of injection
the nozzle at an acute angle opposite, tangential bores 6 in the interior
7 of the nozzle, giving it a strong twist so that it is in the form of a cone jet
exits from the spray bore 8 of the nozzle into the combustion chamber.
An von der Düse weiter entfernter, für die Artbringung der Regelorgane
geeigneter Stelle ist ein hier nicht dargestelltes regelbares überströmveritil an
sich bekannter Art angeordnet. welches mit dem Innenraum 7 der Düse durch eine Überströmleitung
von großer lichter Weite verbunden ist. je nach der willkürlich einstellbaren Größe
des Crlxrströmquerschnittes dieses .Ventils strömt ein mehr oder weniger großer
Teil des in den Innenraum 7 gelangenden Kraftstoffs durch das Ventil und eine daran
angeschlossene Leitung in den Saugraum der Einspritzpumpe bzw. in den Kraftstoffvorratshehälter
zurück, und nur der Unterschied zwischen der durch die Bohrungen 6 eintretenden
und der durch das Ventil überströmenden Kraftstoffmenge wird jeweils durch die Bohrung
8 in- die Brennkammer eingespritzt. Auf diese Weise wird, ohne daß an dem der hohen
Brennraumtemperatur ausgesetzten vorderen Ende der Einspritzdüse irgendwelche bewegten
Teile angeordnet sind, eine äußerst feine und weitgehende Regelung der eingespritzten
Kraftstoffmenge erzielt, wobei die den eingespritzten Kraftstoffteilchen mitgeteilte
Bewe= gungsenergie in Form der Drallbewegung und damit die Feinheit der Zerstäubung
unabhängig von der aus der Bohrung 8 austretenden Kraftstoffmenge stets die gleiche
bleibt.At more distant from the nozzle, for the breeding of the regulating organs
A suitable point is a controllable overflow valve (not shown here)
arranged in a known manner. which with the interior 7 of the nozzle through an overflow line
is connected by great open space. depending on the arbitrarily adjustable size
of the flow cross section of this .Ventils flows a more or less large
Part of the fuel reaching the interior 7 through the valve and one on it
connected line in the suction chamber of the injection pump or in the fuel tank
back, and only the difference between that entering through the holes 6
and the amount of fuel overflowing through the valve is in each case through the bore
8 injected into the combustion chamber. In this way, without losing any of the high
The front end of the injector, exposed to the combustion chamber temperature, moved in any way
Parts are arranged, an extremely fine and extensive control of the injected
Fuel amount achieved, which communicated the injected fuel particles
Movement energy in the form of the swirl movement and thus the fineness of the atomization
always the same regardless of the amount of fuel emerging from the bore 8
remain.
Durch die rückwärts geneigte Anordnung der Bohrungen 6 wird einmal
erreicht, daß der Kraftstolt eine Rückströmenergie bekommt. so daß der Strdmungswiderstand
der tlberströmleitung und des l'l>erströmvetitils überwunden wird. Zweitens erhält
man durch diese schräge Riickwärtsrichtung einen 7erstäubungskegel von großem öffnungs
Winkel, wie er sonst bei Dralldüsen nicht erhalten werden kann.The backward inclined arrangement of the holes 6 is once
achieves that the Kraftstolt gets a reverse current energy. so that the flow resistance
the tlberströmleitung and the l'l> erströmvetitils is overcome. Second receives
This oblique backward direction creates a large-opening atomization cone
Angle that otherwise cannot be obtained with swirl nozzles.
Dieselben Vorteile wie weiter oben beschrieben werden auch durch die
in Abb. 3 gezeigte Düsenausführung erreicht. Dort ist die Einspritzdüse als Prallzerstäuber
ausgebildet, wodurch eine besonders feine Zerstäubung und ein sehr großer Öffnungswinkel
des Kraftstoffstrahls (im vorliegenden Falle i8o°) erzielt werden kann. Der aus
dein Spritzloch8 der Düsenmündungio frei auseretende Kraftstoffstrahl r i prallt
auf eine quer vor der Düsenmündung atigeorInete ebene Platte 12 auf und breitet
sich an dieser tellerförmig aus. Die dabei entstehende, nach außen hin immer dünner
werdende Flüssigkeitshaut 13 zerreißt beim Fortschreiten nach außen schließlich
unter dem Einfluß der Oberflächenspannung in eine Vielzahl sehr kleiner Teilchen
von weitgehend gleicher Größenordnung.The same advantages as described above are also provided by the
The nozzle design shown in Fig. 3 is achieved. There is the injection nozzle as a baffle atomizer
formed, whereby a particularly fine atomization and a very large opening angle
of the fuel jet (in the present case i8o °) can be achieved. The out
your spray hole8 of the nozzle orifice bounces off the free fuel jet r i
onto a flat plate 12 which is arranged transversely in front of the nozzle orifice and spreads
on this plate-shaped. The resulting, outwardly thinner and thinner
developing skin 13 of liquid finally tears as it progresses outward
under the influence of surface tension into a multitude of very small particles
of largely the same order of magnitude.
Zur Regelung der in die Brennkammer eingespritzten Kraftstoffmenge
sind in der Prallplatie 12 einzelne oder durch eine Ringnut an der Prallplattenoberfläche
miteinander verbundene Abzapfbohrungen 14 angebracht, die durch einen Kanal i 5
mit einem in seiner Öffnungsweite willkürlich einstellbaren überströtnventil an
sich bekannter Art verbunden sind, von dem aus die überströmende Kraftstoffmenge
zur Saugseite der Einspritzpumpe bzw. zum Kraftstoffvorratsbehälter zurückfließt.
Auch wenn der größte Teil des aus dem Spritzloch 8 austretenden Kraftstoffs durch
die Bohrungen 14 wieder abgezapft wird, erfolgt der Aufprall der in die Brennkammer
gelangenden Kraftstoffteilchen auf die Platte 12 trotzdem mit der gleichen Wucht
wie im Vollastbetriel>, wo bei geschlossenem Überströmventil die gesamte aus dem
Spritzloch 8 austretende Kraftstof"tmenge in die Brennkammer gelangt, so daß also
bei allen Belastungsstufen der Brennkammer eine gleichmäßig feine Zerstäubung des
Kraftstotfes erfolgt.To regulate the amount of fuel injected into the combustion chamber
are in the baffle plate 12 individual or through an annular groove on the surface of the baffle plate
connected tapping holes 14 attached through a channel i 5
with a freely adjustable overflow valve in its opening width
are connected in a known manner, from which the overflowing amount of fuel
flows back to the suction side of the injection pump or to the fuel tank.
Even if most of the fuel emerging from the injection hole 8 passes through
the bores 14 is tapped again, the impact occurs in the combustion chamber
fuel particles reaching the plate 12 nevertheless with the same force
as in full load operation>, where when the overflow valve is closed, the entire from the
Spray hole 8 escaping fuel amount enters the combustion chamber, so that
evenly fine atomization of the combustion chamber at all load levels of the combustion chamber
Kraftstotfes takes place.