DE894789C

DE894789C - Fluessigkeitsgesteuerte Einspritzduese mit konischem Zapfen fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE894789C
Application number: DED533A
Authority: DE
Inventors: Albert Weinmann
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1949-12-11
Filing date: 1949-12-11
Publication date: 1953-10-29

Description

Flüssigkeitsgesteuerte Einspritzdüse mit konischem Zapfen für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine flüssigkeitsgesteuerte Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen:, -insbesondere für luftverodichtende Brennkraftnnaschinen mit Selbstzündung, deren Nadelventil hinter einer kegeligen Sitzfläche mit einem durch eine sich nach außen konisch verjüngende Austrittsbohrung tauchenden und bei geschlossener Düse ,am Bohrungsaustritt um eine etwa dem Nadelhub entsprechende Länge hervorstehenden, sich nach seinen freien Ende hin konisch verjüngenden und zusammen mit der Austrittsbohrung den engsten Durchflußquerschnitt bildenden Zapfen. versehen ist. Durch derartige Düsenlanordnunaensoll erreicht werden, daß sich der freie Düsenquerschnitt beim Öffnungshub des Nadelventils trotz schneller Freigabe eines relativ großen Querschnittes .an der Sitzfläche der Nadel nur allmählich erweitert, um .die beiiim Beginn der Öffnungsbewegung einspritzende Brennstoffmenge möglichst klein zu halten. Bei bekannten flüssigkeitsgesteuerten Zapfendüsen der genannten Art ragt der konische Zapfen in eine an die Sitzfläche der Nadel anschließende zylindrische hinein. Dadurch wird der engste Durchflußquerschnitt an,d-ie Übergangsstelle zwischen der stark konischen Sitzfläche und der zylindriischen Austrittsbohrung verlegt. Es hat sich gezeigt, daß .mit dieser Düsenbauart die gewünschte Regelung des Brennstoffaustritts aus der Düse nicht erreichbar ist und daß die Zurückverlegung .des engsten Querschnittes -an den Anfang der Austrittsbohrung unerwünschte Auswirkungen auf die Bildung des Brennstoffstrahles hat.
Andere bekannte Zapfendüsen @dieser oder ähnlicher Art weisen konische Austrittsbohrungen auf, in denen ein abgesetzter oder mit gleicher Konizi.tät und beispielsweise äußeren Rillen versehener Zapfenoder ein Vierk.antzapfen mit einander parallelen Seitenflächen derart geführt ,ist, @daß seine äußere Stirnseite beim lin ider A.ustnittsbohrung verschwindet, womit ebenfalls der engste Offnungsquerschnitt in die Austrittsbohrung hineinverlegt wird. Außerdem ist bei :diesen: bekannten Zapfendüsen die Strah.lführunig zumindest vor der Stelle desi engsten Austrittsquerschnittes uneinheitlich und die Herstellung der meisten zugehörigen Zapfen, umständlich und teuer.
Die genannten Mängel der bekannten Bauarten werden durch die vorliegende Erfindung vermieden, die darin besteht, daß lder von der Austrittsbohrung umschlossene Kegelwinkel größer .ist als derjenige des Zapfens, jedoch .kleiner ials iderjenige ,des Ventilsitzes, wobei der Unterschied zwischen: idem Spitzenwinkel des Zapfens :und demjenigen Ader Austrittsbohrung vorzugsweise nur- einigle (etwa i bis io) Winkelgrade beträgt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Zapfendüse wird mit lsteigendem Nadelhub ein allmähliches Anwachsen .des D,urchflußqiuerschniittes und damit der einspritzenden Brennstoffmenge erreicht, was .sich auf den Zerstäubungsvobang und auf Iden Ablauf der Verbrennung :sowohl im Leerkauf ,als auch .im Vollastbetrieb der Maschine äußerst günstig auswirkt, insbesondere den harten Gang der Maschine im Leerlauf und bei niedrigen Drehzahlen beseitigt. Außerdem wird idiurch idie Erfindung unmittelbar vor Ü er für die Dauer der gesamten Einspritzung an der Mündung der Austrittsb ohrung verbleibenden engsten Stelle leine allmähliche Strah.lkontraktion erzielt, wodurch die Bildung des Einspritzstrahles in günstiger Weise beeinflußt wird.
Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform der Erfindung in einen Längsschnitt idurch dien Einspritzteil der neuen Düse. Die mit :ih rem Schaft a in dem Düsenkörper b gleitend geführte Düsennadel c ist an ihrem hier nicht dargestellten oberen Ende in bekannter Weise durch eine vorgespannte, im Slinne des Pfeiles d wirkende Schließfelder belastet, unter deren Einwirkung sich der VentilkegP1. e der Nadel in deren Ruhelage abdichtend auf die im Düsenkörper b angeordnete Sitzfläche f legt. An den Ventilkegel e schließt ,sich in hekannter Weise ein in die Austrittsbohrung g der Düse eintauchenider, nach seinem freien Ende hin ,konisch verjüngter Zapfen lt an. Gemäß der Erfindung ist diie Austrittsibohrung nach ihrer Mündung hin ebenfalls komisch verjüngt, und zwar so"daß ihr Kegelwinkel a um einige Winkelgrade-größer ist als,der Kegelwinkel ß des Zapfens h, jedoch kleiner als der Kegelwindcel y der Watilsdtzfläche f. Der zwischen der Mündung der Austrittsbohrung g ,und dem Zapfen lt vorhandene Ringspalt i li,st so bemessen, daß er auch bei nur geringem öffniungsh«b lder Nadel bereits kleiner isst .als die Durchgangsöffnung zwischen dem Ventilkegel e und seiner Sitzfläche f, so daß, ldie Größe idieses Spaltes also während der ganzen Dauer des Einspritzvorganges, insbesondere aber zu Beginn, desselben, maßgebend ist für die eiiggespritzte Brennstoffmenge und für .deren Zerstäubung. Es leuchtet ohne weiteres ein, idaß, sobald das Nadelventil beim Druckhub der Einspritzpumpe durch den Druck ides bei j in die Kammer k eintretenden Brennstoffs auf die Ringfläche l geöffnet wird, unabhängig von lder Öffnungsweite am Ventil,siitz f nur eine ganz allmähliche Vergrößerung des Spaltes i und damit ein entsprechend langsames Anwachsen der einspritzenden Brennstofi"unenge erreicht wird. Das Maß dieser Spaltvergrößerung läßt sich idurch geeignete Wahl der Winkel a und ß in, sehr feiner Weise 'den praktischen Bedürfnissen anpassen, insbesondere das zu plötzliche Einspritzen einer. unerwünscht großen zu Beginn des- Einspritzvorganges, das zu einem harten Gang -der Maschine führt, vermeiden.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die konische Austrittsbohrung g in einem besonderen Einsatzstück m angeordnet, das ,an seinem Umfang im Düsenkörper b zentriert ist, so daß ider komische Zapfen h igenau mittig in die Austrittsbohrung eintaucht. Das Einsatzstück m wird durch eine Überwurfunuutte.r i-a gegen dien Düsenkörper gepreßt: Durch idie Anordnung der Austmittsibohrung in dem austauschbaren Einsatzstück wird einte einfache Herstellung rund ,die Auswechselbarkeit dieses Düsenteiles gegen ein solches mit einer AustnittsbohTung von anderem Kegelwinilcel ermöglicht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. F.lüsisigkeits:gesteuerte Einspritzdüse für Brennkraftinaschinen,insbesondere für luftverdlichterude Brennkraftm.aschinen mit Selbstzündung, deren Nadeliventil hinter einer kegekigen Siitzfläche mit einem durch eine sich nach )außen konisch verjüngende Austrittsbohrung tauchenden und bei geschlossener Düse am Bohrunigsiaustritt uns eine etwa idem Nadelhub entsprechende Länge hervorstehenden, isich mach seinem freien Ende hin konisch verjüngenden und zusammen mit der Austrittsbohrung den engsten Dlurchflußquerschnitt bddldeniden Zapfen versehen Mist, dadurch gekennzeichnet, idaß der von der Austrittsbohirung (g) umsehlosisiene Kegelwinkel (a) größer eist als derjenige (ß) des Zapfens. (h), jedoch kleiner als <derjenige (y) ides Ventilsitzes (f), wobei der Unterschied zwischen dem Spitzenwink e1 (ß) ides Zapfens (dz) und demjenigen (a) der Austrittsbohrung (g) nur einige (etwa i bis io) Winkelgrede beträgt.
2. Einspritzdfise nach Anspruch i, idadurch gekennzeichnet, diaß die Austrittsbohrung (g) in einem besonderen, zwedvnäßig in, .dem DüsenkGrper (b) auswechselbar angeordneten Binsatzstück (m) angeordnet ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 255 498, -27'i 399= 461396, 570 395, 570 558, 657 589, 723 715; USA.-Patentschrift Nr. 2 o'67 13 1 .