EP0482136B1 - Fuel/gas mixture-injection device - Google Patents
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- EP0482136B1 EP0482136B1 EP91906604A EP91906604A EP0482136B1 EP 0482136 B1 EP0482136 B1 EP 0482136B1 EP 91906604 A EP91906604 A EP 91906604A EP 91906604 A EP91906604 A EP 91906604A EP 0482136 B1 EP0482136 B1 EP 0482136B1
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- valve
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
- F02M69/08—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by the fuel being carried by compressed air into main stream of combustion-air
Definitions
- the invention relates to a device for injecting a fuel-gas mixture according to the preamble of the main claim.
- a device for injecting a fuel-gas mixture is already known, in which a fuel injector is surrounded by a stepped longitudinal bore in a valve seat. Downstream of an injection end of the fuel injector, a mixing line is formed in the valve receptacle, which is connected upstream via a gas gap formed between the injection end and the longitudinal bore to a gas ring channel which is connected to a gas source.
- this device has the disadvantage that the gas is supplied to the gas ring channel by means of a single line and flows downstream through the gas gap into the mixing line. There is therefore a risk that the fuel jet will be asymmetrically influenced by the supplied gas, so that a fuel film forms on the walls of the mixing line. The formation of a largely homogeneous fuel-gas mixture is therefore not guaranteed.
- the size of the gas ring gap and the quality of the centering of the fuel injector also depends on the length and shape tolerances of the fuel injector and the longitudinal bore of the valve seat.
- the device according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the fuel jet is not asymmetrically influenced by the symmetrical supply of the gas through the at least two opposing stomata of the gas gap in the mixing line. This reduces the risk of a fuel film forming on the walls of the mixing line and ensures the formation of a largely homogeneous fuel-gas mixture.
- the device has a particularly compact design and can be manufactured in a simple manner.
- valve receptacle For the simplest possible design of the valve receptacle, it is advantageous if two gas gaps start from the gas ring channel.
- center lines of the two gas gaps opening into the mixing line with opposing gap openings lie in one plane through the longitudinal valve axis, so that a uniform and symmetrical inflow of the gas through the gas gaps to the gap openings opening into the mixing line takes place.
- the gas ring channel is at least semicircular.
- the contact surface of the longitudinal bore and the spray end of the fuel injector are frustoconically tapered radially towards the valve longitudinal axis, so that the position of the spray end to the mixing line is determined in a simple manner directly at the spray end itself.
- the gas gaps are inclined in the downstream direction towards the longitudinal axis of the valve, so that the gas flowing downstream entrains fuel which may be deposited on the wall of the mixing line at high speed.
- a regulator gap branches off from the mixing line, which is formed between the spray end and the contact surface of the valve receptacle and which is connected to a pressure regulator, so that the pressure is measured as close as possible to the spray end of the fuel injector. This is necessary because the pressure regulator regulates the fuel pressure or the pressure of the gas supplied relative to the spray point.
- FIG. 1 shows the exemplary embodiment with a partially illustrated fuel injector and with a partially illustrated valve receptacle
- FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1
- FIG. 3 shows a view of the valve receptacle in the direction of the arrow X in FIG. 1.
- the device shown in FIG. 1, for example, for injecting a fuel-gas mixture into an intake pipe or directly into a mixture-compressing spark-ignition internal combustion engine has a fuel injection valve 1, which has a frustoconical tapering end 3 and a valve seat 4, which has a stepped longitudinal bore 5 and extends concentrically to the valve longitudinal axis 2 and surrounds the spray end 3.
- the spray end 3 of the fuel injection valve 1 lies partly against a frustoconical contact surface 6 of the valve receptacle 4 forming a section of the longitudinal bore 5 and tapering radially towards the longitudinal axis 2 of the valve, starting from a cylinder section 7 of the longitudinal bore 5, the contact surface 6 and the frustoconical spray end 3 run parallel to each other.
- the frustoconical design of the spray end 3 and the contact surface 6 of the valve receptacle 4 result in a simple, but nevertheless very exact centering of the spray end 3 of the fuel injector 1 in the longitudinal bore 5.
- the fuel injector 1 has a valve closing body 9 which interacts with a fixed valve seat 8. Downstream of the valve seat 8, the injection end 3 of the fuel injection valve 1 has, for example, an injection opening 10 which is concentric with the longitudinal axis 2 of the valve, but a plurality of injection openings can also be provided.
- a cylindrical mixing line 12 is formed downstream of the spray end 3 of the fuel injector 1, into which the fuel is injected through the spray opening 10 of the fuel injector 1.
- the mixing line 12 can both in an injection line, which the fuel-gas mixture immediately one single cylinder of the internal combustion engine or a single point in the intake pipe, also open into a mixture distributor which divides the fuel-gas mixture into the individual cylinders of the internal combustion engine and it by means of a number of cylinders corresponding to the number of injection lines to the individual cylinders or individual points in the intake pipe.
- valve receptacle 4 Between the frustoconical spray end 3 and the conically tapering contact surface 6 of the valve receptacle 4 are at the end of the contact surface 6 facing away from the mixing line 12, as also from FIG. 3, which shows a view of the valve holder 4 in the direction of the arrow X in FIG. 1
- a semicircular gas ring channel 15 and two gas gaps 16 extending from it, the center lines 17 of which lie in one plane through the valve longitudinal axis 2 are formed.
- the valve receptacle 4 in the contact surface 6 has a semicircular groove 21, which at its two ends merges into a radial groove 22 running along the center line 17.
- both the semicircular groove 21 and the two radial grooves 22 can in addition to the rectangular shown in the figures, any other z. B. have semicircular cross-sectional shape.
- the two gas gaps 16 open into the mixing line 12 with gap openings 19 lying opposite one another, so that the radial forces exerted on the fuel jet centrally sprayed through the spray opening 10 and caused by the gas supply are canceled out and the fuel jet is not deflected.
- the supply to the individual pairs of gas gaps 16 can also take place via a separate gas ring channel 15 in order to achieve a more uniform distribution of the supplied gas to the individual gas gaps 16 and a uniform flow rate into the mixing line 12. For this it may be necessary if the gas ring channels 15 and / or the gas gaps 16 run in different levels of the valve receptacle 4.
- the gas gaps 16 open out into the mixing line 12 due to the conically tapering contact surface 6 in the downstream direction towards the longitudinal axis 2 of the valve. This improves the formation of the fuel-gas mixture, since the gas flowing downstream can possibly adhere to the Wall of the mixing line 12 entrains fuel at high speed. In addition, the risk of asymmetrical influencing of the fuel jet is particularly low because the gas flows into the mixing line 12 in addition to the radial directional component with an axial one.
- the gas gaps 16 may have a cross-sectional area that changes in the direction of the gap openings 19.
- Cross-sectional area reducing toward the stomata 19 causes an additional acceleration of the gas, so that the gas flows at a higher speed through the stomata 19 into the mixing line 12 and improves the formation of the fuel-gas mixture there.
- Precondition for the exact and symmetrical formation of the gas gaps 16 serving the gas metering and the gas supply to the mixing line 12 is the exact centering of the spray end 3 of the fuel injector 1 in the longitudinal bore 5 of the valve receptacle 4.
- FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1.
- the gas is supplied to the semicircular gas ring channel 15 by means of a gas supply channel 25 formed in the valve receptacle 4, which is connected to a gas source 26.
- the gas feed channel 25 opens with its feed channel opening 27 in a plane perpendicular to the two center lines 17 of the gas gaps 16 and perpendicular to the contact surface 6 centrally into the gas ring channel 15.
- Both fresh air and an inert gas and a mixture of the two can be used as the gas for forming the fuel-gas mixture.
- the fresh air is branched off, for example, from the intake pipe in front of an arbitrarily adjustable throttle element and is fed directly to the gas supply channel 25.
- an inert gas z. B. use the exhaust gas of the internal combustion engine so that the pollutant emissions of the internal combustion engine are reduced by this exhaust gas recirculation.
- the pressure regulator 34 regulates the supply of the gas and, for this purpose, acts on a gas feed pump 33 or another pressure generating device.
- the longitudinal bore 5, the gas supply channel 25 and the regulator channel 32 are formed by machining.
- the grooves 21, 22, 29 of the gas ring channel 15, the gas gap 16 and the regulator gap 30 in the conically tapering contact surface 6 of the valve receptacle 4 can be formed by stamping to reduce the manufacturing costs.
- a further possibility for producing a valve receptacle 4 according to the invention is to design the valve receptacle 4 as a molded plastic part, so that particularly low manufacturing costs result.
- the truncated cone-shaped spray end 3, together with the contact surface 6 which tapers parallel to it and tapers radially towards the longitudinal axis 2 of the valve, permits exact and simple positioning of the spray end 3 with respect to the mixing line 12 and an exact design of the gas gap 16.
- the device according to the invention has an injection for one Fuel-gas mixture has a compact design.
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Einspritzung eines Brennstoff-Gas-Gemisches nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der DE-OS 36 09 798 oder der EP-A- 0 357 498 ist schon eine Vorrichtung zur Einspritzung eines Brennstoff-Gas-Gemisches bekannt, bei der ein Brennstoffeinspritzventil von einer abgestuften Längsbohrung einer Ventilaufnahme umgeben wird. Stromabwärts eines Abspritzendes des Brennstoffeinspritzventils ist in der Ventilaufnahme eine Mischleitung ausgebildet, die stromaufwärts über einen zwischen dem Abspritzende und der Längsbohrung gebildeten Gasspalt mit einem mit einer Gasquelle in Verbindung stehenden Gasringkanal verbunden ist. Diese Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß das Gas mittels einer einzelnen Leitung dem Gasringkanal zugeführt wird und stromabwärts durch den Gasspalt in die Mischleitung strömt. Es besteht somit die Gefahr, daß der Brennstoffstrahl durch das zugeführte Gas asymmetrisch beeinflußt wird, so daß sich an den Wänden der Mischleitung ein Brennstoffilm bildet. Die Bildung eines weitestgehend homogenen Brennstoff-Gas-Gemisches ist also nicht gewährleistet.The invention relates to a device for injecting a fuel-gas mixture according to the preamble of the main claim. From DE-OS 36 09 798 or EP-A-0 357 498 a device for injecting a fuel-gas mixture is already known, in which a fuel injector is surrounded by a stepped longitudinal bore in a valve seat. Downstream of an injection end of the fuel injector, a mixing line is formed in the valve receptacle, which is connected upstream via a gas gap formed between the injection end and the longitudinal bore to a gas ring channel which is connected to a gas source. However, this device has the disadvantage that the gas is supplied to the gas ring channel by means of a single line and flows downstream through the gas gap into the mixing line. There is therefore a risk that the fuel jet will be asymmetrically influenced by the supplied gas, so that a fuel film forms on the walls of the mixing line. The formation of a largely homogeneous fuel-gas mixture is therefore not guaranteed.
Die Größe des Gasringspaltes und die Güte der Zentrierung des Brennstoffeinspritzventils ist zudem von den Längen- und Formtoleranzen des Brennstoffeinspritzventils und der Längsbohrung der Ventilaufnahme abhängig.The size of the gas ring gap and the quality of the centering of the fuel injector also depends on the length and shape tolerances of the fuel injector and the longitudinal bore of the valve seat.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Brennstoffstrahl durch die symmetrische Zufuhr des Gases durch die wenigstens zwei einander gegenüberliegenden Spaltöffnungen der Gasspalte in die Mischleitung nicht asymmetrisch beeinflußt wird. Dadurch wird die Gefahr der Bildung eines Brennstoffilms an den Wänden der Mischleitung verringert und die Bildung eines weitestgehend homogenen Brennstoff-Gas-Gemisches gewährleistet. Zudem weist die Vorrichtung eine besonders kompakte Bauform auf und ist auf einfache Art und Weise herstellbar.The device according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the fuel jet is not asymmetrically influenced by the symmetrical supply of the gas through the at least two opposing stomata of the gas gap in the mixing line. This reduces the risk of a fuel film forming on the walls of the mixing line and ensures the formation of a largely homogeneous fuel-gas mixture. In addition, the device has a particularly compact design and can be manufactured in a simple manner.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung zur Einspritzung eines Brennstoff-Gas-Gemisches möglich.The measures listed in the subclaims enable advantageous developments and improvements of the device for injecting a fuel-gas mixture specified in the main claim.
Für eine möglichst einfache Ausbildung der Ventilaufnahme ist es vorteilhaft, wenn von dem Gasringkanal zwei Gasspalte ausgehen.For the simplest possible design of the valve receptacle, it is advantageous if two gas gaps start from the gas ring channel.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Mittellinien der jeweils zwei mit einander gegenüberliegenden Spaltöffnungen in die Mischleitung mündenden Gasspalte in einer Ebene durch die Ventillängsachse liegen, so daß eine gleichmäßige und symmetrische Zuströmung des Gases durch die Gasspalte zu den in die Mischleitung mündenden Spaltöffnungen erfolgt.It is particularly advantageous if the center lines of the two gas gaps opening into the mixing line with opposing gap openings lie in one plane through the longitudinal valve axis, so that a uniform and symmetrical inflow of the gas through the gas gaps to the gap openings opening into the mixing line takes place.
Für eine besonders ruhige und gleichmäßige Zuströmung des Gases durch die Gasspalte in die Mischleitung ist es von Vorteil, wenn der Gasringkanal wenigstens halbkreisförmig ausgebildet ist.For a particularly smooth and uniform inflow of gas through the gas gaps into the mixing line, it is advantageous if the gas ring channel is at least semicircular.
Es ist vorteilhaft, wenn die Anlagefläche der Längsbohrung und das Abspritzende des Brennstoffeinspritzventils kegelstumpfförmig sich radial zur Ventillängsachse hin verjüngend ausgebildet sind, so daß die Position des Abspritzendes zu der Mischleitung auf einfache Art und Weise unmittelbar am Abspritzende selbst festgelegt wird. So ist die exakte Ausbildung der Gasspalte, das zentrische Abspritzen des Brennstoffs und damit die Bildung eines weitestgehend homogenen Brennstoff-Gas-Gemisches gewährleistet. Zudem sind die Gasspalte in stromabwärtiger Richtung zu der Ventillängsachse hin geneigt, so daß das stromabwärts strömende Gas sich eventuell an der Wandung der Mischleitung ablagernden Brennstoff mit hoher Geschwindigkeit mitreißt.It is advantageous if the contact surface of the longitudinal bore and the spray end of the fuel injector are frustoconically tapered radially towards the valve longitudinal axis, so that the position of the spray end to the mixing line is determined in a simple manner directly at the spray end itself. This ensures the exact formation of the gas gaps, the central spraying of the fuel and thus the formation of a largely homogeneous fuel-gas mixture. In addition, the gas gaps are inclined in the downstream direction towards the longitudinal axis of the valve, so that the gas flowing downstream entrains fuel which may be deposited on the wall of the mixing line at high speed.
Es ist auch von Vorteil, wenn von der Mischleitung ein Reglerspalt abzweigt, der zwischen dem Abspritzende und der Anlagefläche der Ventilaufnahme ausgebildet ist und der mit einem Druckregler in Verbindung steht, so daß die Messung des Druckes möglichst nahe am Abspritzende des Brennstoffeinspritzventils erfolgt. Dies ist erforderlich, da der Druckregler den Brennstoffdruck oder auch den Druck des zugeführten Gases relativ zur Abspritzstelle regelt.It is also advantageous if a regulator gap branches off from the mixing line, which is formed between the spray end and the contact surface of the valve receptacle and which is connected to a pressure regulator, so that the pressure is measured as close as possible to the spray end of the fuel injector. This is necessary because the pressure regulator regulates the fuel pressure or the pressure of the gas supplied relative to the spray point.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 das Ausführungsbeispiel mit einem teilweise dargestellten Brennstoffeinspritzventil und mit einer teilweise dargestellten Ventilaufnahme, Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie II - II in Figur 1 und Figur 3 eine Ansicht der Ventilaufnahme in Richtung des Pfeiles X in Figur 1.An embodiment of the invention is shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. FIG. 1 shows the exemplary embodiment with a partially illustrated fuel injector and with a partially illustrated valve receptacle, FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 shows a view of the valve receptacle in the direction of the arrow X in FIG. 1.
Die in der Figur 1 beispielsweise dargestellte Vorrichtung zur Einspritzung eines Brennstoff-Gas-Gemisches in ein Ansaugrohr oder unmittelbar in eine gemischverdichtende fremdgezündete Brennkraftmaschine besitzt ein Brennstoffeinspritzventil 1, das ein kegelstumpfförmig sich radial zu einer Ventillängsachse 2 hin verjüngendes Abspritzende 3 aufweist und eine Ventilaufnahme 4, die konzentrisch zu der Ventillängsachse 2 verlaufend eine abgestufte Längsbohrung 5 hat und das Abspritzende 3 umgibt. Das Abspritzende 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 liegt zum Teil an einer einen Abschnitt der Längsbohrung 5 bildenden kegelstumpfförmig sich radial zur Ventillängsachse 2 hin verjüngenden Anlagefläche 6 der Ventilaufnahme 4 an, die von einem Zylinderabschnitt 7 der Längsbohrung 5 ausgeht, wobei die Anlagefläche 6 und das kegelstumpfförmige Abspritzende 3 parallel zueinander verlaufen. Die kegelstumpfförmige Ausbildung des Abspritzendes 3 und der Anlagefläche 6 der Ventilaufnahme 4 bewirken eine einfache, aber dennoch sehr exakte Zentrierung des Abspritzendes 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 in der Längsbohrung 5. Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist einen mit einem festen Ventilsitz 8 zusammenwirkenden Ventilschließkörper 9 auf. Stromabwärts des Ventilsitzes 8 hat das Abspritzende 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 beispielsweise eine zu der Ventillängsachse 2 konzentrische Abspritzöffnung 10, es können jedoch auch mehrere Abspritzöffnungen vorgesehen sein.The device shown in FIG. 1, for example, for injecting a fuel-gas mixture into an intake pipe or directly into a mixture-compressing spark-ignition internal combustion engine has a
In der abgestuften Längsbohrung 5 der Ventilaufnahme 4 ist stromabwärts des Abspritzendes 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 beispielsweise eine zylindrische Mischleitung 12 ausgebildet, in die der Brennstoff durch die Abspritzöffnung 10 des Brennstoffeinspritzventils 1 gespritzt wird. Die Mischleitung 12 kann sowohl in eine Einspritzleitung, die das Brennstoff-Gas-Gemisch unmittelbar einem einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine bzw. einer einzelnen Stelle im Ansaugrohr zuführt, münden als auch in einen Gemischverteiler, der das Brennstoff-Gas-Gemisch auf die einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine aufteilt und es mittels einer der Zylinderzahl entsprechenden Anzahl von Einspritzleitungen den einzelnen Zylindern bzw. den einzelnen Stellen im Ansaugrohr zuführt.In the stepped
Zwischen dem kegelstumpfförmigen Abspritzende 3 und der konisch sich verjüngenden Anlagefläche 6 der Ventilaufnahme 4 sind an dem der Mischleitung 12 abgewandten Ende der Anlagefläche 6, wie auch aus der Figur 3, die eine Ansicht der Ventilaufnahme 4 in Richtung des Pfeiles X in der Figur 1 zeigt, ersichtlich, ein halbkreisförmiger Gasringkanal 15 sowie zwei von diesem ausgehende Gasspalte 16, deren Mittellinien 17 in einer Ebene durch die Ventillängsachse 2 liegen, ausgebildet. Zu diesem Zweck weist die Ventilaufnahme 4 in der Anlagefläche 6 eine halbkreisförmige Nut 21 auf, die an ihren beiden Enden in jeweils eine entlang der Mittellinie 17 verlaufende Radialnut 22 übergeht. Durch die Montage des Abspritzendes 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 gegen die Anlagefläche 6 der Ventilaufnahme 4 werden die Nuten 21, 22 durch das Abspritzende 3 abgedeckt und so der Gasringkanal 15 und die beiden Gasspalte 16 gebildet. Sowohl die halbkreisförmige Nut 21 als auch die beiden Radialnuten 22 können neben der in den Figuren dargestellten rechteckförmigen auch eine beliebige andere z. B. halbkreisförmige Querschnittsform aufweisen.Between the
Die beiden Gasspalte 16 münden mit einander gegenüberliegenden Spalt- Öffnungen 19 in die Mischleitung 12, so daß sich die auf den durch die Abspritzöffnung 10 zentral abgespritzten Brennstoffstrahl ausge- übten, von der Gaszufuhr bewirkten radialen Kräfte aufheben und der Brennstoffstrahl nicht abgelenkt wird.The two
Es ist aber auch möglich, wenn weitere Paare von Gasspalten 16 zwischen dem kegelstumpfförmigen Abspritzende 3 und der konisch sich verjüngenden Anlagefläche 6 der Ventilaufnahme 4 derart ausgebildet sind, daß die Spaltöffnungen 19 des jeweiligen Paares von Gasspalten 16 einander gegenüberliegend in die Mischleitung 12 münden und die je- weiligen Mittellinien 17 der Gasspalte 16 in einer Ebene durch die Ventillängsachse 2 liegen. Zu diesem Zweck sind, wie in der Fig. 3 gestrichelt dargestellt, in der Anlagefläche 6 der Ventilaufnahme 4 beispielsweise zwei zusätzliche Nuten 18 ausgebildet, die z.B. von der Radialnut 22 abzweigen und in die Mischleitung 12 münden. Die Zufuhr zu den einzelnen Paaren von Gasspalten 16 kann jedoch auch über jeweils einen gesonderten Gasringkanal 15 erfolgen, um eine gleich- mäßigere Verteilung des zugeführten Gases zu den einzelnen Gas- spalten 16 und eine gleichmäßige Zuströmgeschwindigkeit in die Mischleitung 12 zu erzielen. Dafür ist es unter Umständen erforderlich, wenn die Gasringkanäle 15 und/oder die Gasspalte 16 in verschiedenen Ebenen der Ventilaufnahme 4 verlaufen.However, it is also possible if further pairs of
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel münden die Gasspalte 16 aufgrund der sich konisch verjüngenden Anlagefläche 6 in stromabwärtiger Richtung zu der Ventillängsachse 2 hin geneigt in die Mischleitung 12. Hierdurch wird die Bildung des Brennstoff-Gas-Gemisches verbessert, da das stromabwärts strömende Gas sich eventuell an der Wandung der Mischleitung 12 ablagernden Brennstoff mit hoher Geschwindigkeit mitreißt. Zudem ist die Gefahr einer asymmetrischen Beeinflussung des Brennstoffstrahls besonders gering, weil das Gas neben der radialen auch mit einer axialen Richtungskomponente in die Mischleitung 12 strömt.In the exemplary embodiment shown, the
In Abweichung von dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, daß die Gasspalte 16 eine in Richtung zu den Spaltöffnungen 19 hin sich verändernde Querschnittsfläche aufweisen. Eine sich beispielsweise zu den Spaltöffnungen 19 hin verringernde Querschnittsfläche bewirkt eine zusätzliche Beschleunigung des Gases, so daß das Gas mit höherer Geschwindigkeit durch die Spaltöffnungen 19 in die Mischleitung 12 strömt und dort die Bildung des Brennstoff-Gas-Gemisches verbessert.In a departure from the exemplary embodiment shown, it is also possible for the
Voraussetzung für die exakte und symmetrische Ausbildung der der Gasdosierung und der Gaszufuhr zur Mischleitung 12 dienenden Gasspalte 16 ist die genaue Zentrierung des Abspritzendes 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 in der Längsbohrung 5 der Ventilaufnahme 4.Precondition for the exact and symmetrical formation of the
In der Figur 2 ist ein Schnitt entlang der Linie II - II in Figur 1 dargestellt. Die Zufuhr des Gases zu dem halbkreisförmigen Gasringkanal 15 erfolgt mittels eines in der Ventilaufnahme 4 ausgebildeten Gaszufuhrkanals 25, der mit einer Gasquelle 26 in Verbindung steht. Der Gaszufuhrkanal 25 mündet mit seiner Zufuhrkanalöffnung 27 in einer senkrecht zu den beiden Mittellinien 17 der Gasspalte 16 stehenden Ebene und senkrecht zu der Anlagefläche 6 zentral in den Gasringkanal 15.FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1. The gas is supplied to the semicircular
Es ist aber auch möglich, zwei oder mehr Gaszufuhrkanäle 25 in der Ventilaufnahme 4 auszubilden.However, it is also possible to form two or more
Als Gas zur Bildung des Brennstoff-Gas-Gemisches kann sowohl Frischluft als auch ein Inertgas sowie eine Mischung aus beiden verwendet werden. Die Frischluft wird beispielsweise aus dem Ansaugrohr vor einem willkürlich verstellbaren Drosselorgan abgezweigt und unmittelbar dem Gaszufuhrkanal 25 zugeführt. Als Inertgas läßt sich z. B. das Abgas der Brennkraftmaschine verwenden, so daß durch diese Abgasrückführung die Schadstoffemissionen der Brennkraftmaschine reduziert werden.Both fresh air and an inert gas and a mixture of the two can be used as the gas for forming the fuel-gas mixture. The fresh air is branched off, for example, from the intake pipe in front of an arbitrarily adjustable throttle element and is fed directly to the
Von der Mischleitung 12 zweigt, wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt, ein zwischen dem kegelstumpfförmigen Abspritzende 3 und der konisch sich verjüngenden Anlagefläche 6 der Ventilaufnahme 4 in Form einer in der Anlagefläche 6 verlaufenden Nut 29 ausgebildeter Reglerspalt 30 ab, der über einen in der Ventilaufnahme 4 ausgebildeten Reglerkanal 32 mit einem den Brennstoffdruck relativ zur Abspritzstelle 31 des Brennstoffeinspritzventils 1 regelnden Druckregler 34 in Verbindung steht. Dem Druckregler 34 wird mittels einer Brennstofförderpumpe 35 Brennstoff zugeführt, der Brennstoffrücklauf erfolgt über eine Rücklaufleitung 36 zum Brennstoffvorratsbehälter 37. Der Reglerspalt 30 ist beispielsweise dem Gaszufuhrkanal 25 gegenüberliegend in der senkrecht zu den beiden Mittellinien 17 der Gasspalte 16 stehenden Ebene ausgebildet. Für eine exakte Regelung des Brennstoffdruckes ist es notwendig, daß der Druck im Mischrohr 12 besonders nahe am Abspritzende 3 gemessen wird.From the
Es ist aber auch möglich, wenn der Druckregler 34 die Zufuhr des Gases regelt und zu diesem Zweck auf eine Gasförderpumpe 33 oder eine andere Druckerzeugungsvorrichtung wirkt.However, it is also possible if the
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Ventilaufnahme 4 aus einem metallenen Werkstoff wird die Längsbohrung 5, der Gaszufuhrkanal 25 sowie der Reglerkanal 32 durch spanende Bearbeitung ausgebildet. Die Nuten 21, 22, 29 des Gasringkanals 15, der Gasspalte 16 bzw. des Reglerspaltes 30 in der konisch sich verjüngenden Anlagefläche 6 der Ventilaufnahme 4 können zur Senkung der Herstellkosten durch Prägen ausgebildet werden.In the production of the valve receptacle 4 according to the invention from a metallic material, the
Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Ventilaufnahme 4 besteht darin, die Ventilaufnahme 4 als Kunststoffformteil auszubilden, so daß sich besonders geringe Herstellkosten ergeben.A further possibility for producing a valve receptacle 4 according to the invention is to design the valve receptacle 4 as a molded plastic part, so that particularly low manufacturing costs result.
Die Anlage des Abspritzendes 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 an der Anlagefläche 6 der Ventilaufnahme 4 und die Ausbildung des Gasringkanals 15, von dem zwei Gasspalte 16 mit einander gegenüberliegenden, in die Mischleitung 12 mündenden Spaltöffnungen 19 ausgehen, zwischen dem Abspritzende 3 und der Anlagefläche 6 ermöglicht eine symmetrische Zufuhr des Gases zu dem zentral abgespritzten Brennstoffstrahl und damit die Bildung eines weitestgehend homogenen Brennstoff-Gas-Gemisches. Das kegelstumpfförmig ausgebildete Abspritzende 3 erlaubt zusammen mit der parallel dazu ausgebildeten konisch sich radial zur Ventillängsachse 2 hin verjüngenden Anlagefläche 6 eine exakte und einfache Positionierung des Abspritzendes 3 gegenüber der Mischleitung 12 sowie eine exakte Ausbildung der Gasspalte 16. Zudem weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Einspritzung eines Brennstoff-Gas-Gemisches eine kompakte Bauform auf.The abutment of the
Claims (6)
- Device for injecting a fuel/gas mixture into an intake pipe of an internal combustion engine with a fuel injection valve which has a valve-closing element (9) interacting with a fixed valve seat (8) and, downstream of the valve seat, at least one injection opening (10) at an injection end, and with a valve holder (4) which surrounds the fuel injection valve at least in the region of the injection end and, concentric with respect to a valve longitudinal axis, has a stepped longitudinal bore with a contact surface on which the injection end of the fuel injection valve rests and in which is formed, downstream of the injection end, a mixing line (12) into which the fuel is sprayed by the fuel injection valve and which is connected at the upstream end, via a gas gap (16) formed between the injection end and the contact surface, to an annular gas passage (15) which is connected to a source of gas, characterized in that at least two gas gaps (16) extending separately from one another over their entire length originate from the annular gas passage (15) and open into the mixing line (12) with mutually opposite apertures (19).
- Device according to Claim 1, characterized in that two gas gaps (16) originate from the annular gas passage (15).
- Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the centre lines (17) of two gas gaps (16) opening into the mixing line (12) with mutually opposite apertures (19) lie in one plane through the valve longitudinal axis (2).
- Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the annular gas passage (15) is of at least semicircular design.
- Device according to one of the preceding claims, characterized in that the contact surface (6) of the longitudinal bore (5) and the injection end (3) of the fuel injection valve (1) are designed to taper radially in the form of truncated cones towards the valve longitudinal axis (2).
- Device according to one of the preceding claims, characterized in that branching off from the mixing line (12) there is a regulator gap (30) formed between the injection end (3) and the contact surface (6) of the valve holder (4).
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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