SE443024B - BRENSLEINSPRUTNINGSMUNSTYCKE - Google Patents

Description

7906838-3 10 15 20 25 30 35 rådet kan inverka mycket ogynnsamt på blandningsbildningen och därmed på förbränningen, eftersom den över hela driftområdet på förhand noga bestämda fördelningen av bränslet i förbrän- ningsrummet och därmed även dess beredning icke längre kan hållas konstant över en längre driftstid. 7906838-3 10 15 20 25 30 35 the council can have a very adverse effect on the formation of the mixture and thus on the combustion, since the distribution of the fuel in the combustion chamber in advance, which has been carefully determined over the entire operating range and thus also its preparation, can no longer be kept constant over a longer period. operating time.

De nämnda nackdelarna medför huvudsakligen en försäm- ring av rökbildnings- och bränsleförbrukningsvärdena och en ökning av koncentrationen av skadliga avgaskomponenter, sär- skilt de oförbrända kolvätena och kolmonoxiden. Även benä- genheten att bilda blå rök i tomgång och i det nedre lastom- rådet växer, eftersom ofta alltför mycket bränsle kommer fram till den relativt kalla förbränningsrumväggen. ' Problemet som ligger till grund för uppfinningen be- står i att förbättra ett bränsleinsprutningsmunstycke av för- ut beskrivna slag på så sätt, att de nämnda nackdelarna undvi- kes, dvs. att en förkoksning eller bildandet av förbränninge- rester i nedre delen av munstycksöppningen undvikes.The mentioned disadvantages mainly lead to a deterioration of the smoke formation and fuel consumption values and an increase in the concentration of harmful exhaust gas components, especially the unburned hydrocarbons and carbon monoxide. The tendency to form blue smoke at idle and in the lower load area also grows, as too much fuel often reaches the relatively cold combustion chamber wall. The problem underlying the invention is to improve a fuel injection nozzle of the kind previously described in such a way that the mentioned disadvantages are avoided, i.e. that a coking or the formation of combustion residues in the lower part of the nozzle opening is avoided.

Enligt uppfinningen har detta problem lösts genom att när munstycksöppningens diameter är mellan 0,8 och 1 mm och förhållandet L/D är större än eller lika med E/D, är förhållandet E/D lika med eller större än 0,2 och förhållan- det L/D mindre än eller lika med 1, vid ett förhållande E/D = 0,2 ligger förhållandet L/D mellan 0,2 och 0,75, och vid ett förhållande L/D mellan 0,75 och 1 stiger förhållan- det E/D linjärt från 0,2 till 0,25, varvid i nämnda förhål- landen L och D betecknar längden respektive diametern hos munstycksöppningen och E betecknar den cylindriska mun- styckstappens inträngningsdjup i munstycksöppningen.According to the invention, this problem has been solved in that when the diameter of the nozzle opening is between 0.8 and 1 mm and the ratio L / D is greater than or equal to E / D, the ratio E / D is equal to or greater than 0.2 and the ratio the L / D less than or equal to 1, at a ratio E / D = 0.2 the ratio L / D is between 0.2 and 0.75, and at a ratio L / D between 0.75 and 1 the ratio increases the E / D linearly from 0.2 to 0.25, wherein in said ratios L and D denote the length and the diameter, respectively, of the nozzle opening and E denotes the depth of penetration of the cylindrical nozzle pin into the nozzle opening.

Uppfinningen utgår ursprungligen från tanken att ge munstyckstappen samma längd som munstycksöppningen, så att denna av den fram- och âtergående munstyckstappen alltid hål- les ren och skyddas mot de heta gaserna. Dessutom återstår vid ett sådant utförande icke längre något utrymme, där bränslepartfldarnavid slutet av insprutningsförloppet kan av- sätta sig och komma i beröring med de heta gaserna, så att risken för förkoksning under alla förhållanden bortfaller.The invention is originally based on the idea of giving the nozzle pin the same length as the nozzle opening, so that this of the reciprocating nozzle pin is always kept clean and protected against the hot gases. In addition, in such an embodiment there is no longer any space where the fuel part part at the end of the injection process can settle and come into contact with the hot gases, so that the risk of coking in all conditions is eliminated.

Man har emellertid konstaterat, att för många insprut- ningsförlopp munstycksöppningens längd icke är tillräcklig för att en tillräckligt kompakt bränslestråle skall erhållas. 10 15 20 25 30 35 7906838-3 Uppfinningstanken måste alltså vidareutvecklas, och man fann slutligen, att munstyckstappens inträngningsdjup i munstycks- öppningen icke ovillkorligen måste motsvara munstycksöppning- ens längd för att även därvid en förkoksning skulle förhind- ras. Sâ insåg man slutligen längdens beroende av munstycks- öppningens diameter och konstaterade, att därvid icke får överskridas ett visst förhållande, vilket nu kännetecknar uppfinningen i sin helhet.However, it has been found that for many injection processes the length of the nozzle orifice is not sufficient to obtain a sufficiently compact fuel jet. 10 15 20 25 30 35 7906838-3 The inventive concept must therefore be further developed, and it was finally found that the depth of penetration of the nozzle pin into the nozzle opening does not necessarily have to correspond to the length of the nozzle opening in order to prevent coking even there. Finally, the dependence of the length on the diameter of the nozzle opening was realized and it was found that a certain ratio must not be exceeded, which now characterizes the invention in its entirety.

Om insprutningsmunstyckets utförande ligger inom det begränsade omrâde, som ovan angivits såsom känneteck- nande för uppfinningen, och munstyckstappens inträngningsdjup beaktas, så erhålles så gynnsamma förhållanden att icke heller i detta fall man behöver räkna med en förkoksníng av munstycksöppningen.If the design of the injection nozzle is within the limited range, as stated above as characteristic of the invention, and the depth of penetration of the nozzle pin is taken into account, then such favorable conditions are obtained that even in this case one does not have to expect a pre-coking of the nozzle opening.

Detaljer av uppfinningen framgår av den följande,be- skrivningen av två på bifogade ritningar visade utföringsex- empel.Details of the invention appear from the following, the description of two exemplary embodiments shown in the accompanying drawings.

Fig. 1 och 2 visar vardera den nedre delen av ett som tappspridare utfört insprutningsmunstycke enligt uppfinning- en.Figs. 1 and 2 each show the lower part of an injection nozzle according to the invention designed as a spreader.

Fig. 3 är en grafisk framställning av i vilket område insprutningsmunstycket enligt uppfinningen kan varieras för att en förkoksning skall förhindras.Fig. 3 is a graphical representation of the area in which the injection nozzle according to the invention can be varied in order to prevent coking.

I var och en av fig. l och 2 visas delvis en med en munstycksöppning l försedd munstyckskropp 2, i vilken i slu- tet tillstånd anligger en munstycksnâl 3 mot sitt säte 4. I axiell förlängning är munstycksnålen 3 försedd med en mun- styckstapp 5, som i de båda figurerna tränger in olika långt i munstycksöppningen l.In each of Figs. 1 and 2 a nozzle body 2 provided with a nozzle opening 1 is partly shown, in which in the closed state a nozzle needle 3 abuts against its seat 4. In axial extension the nozzle needle 3 is provided with a nozzle pin 5 , which in the two figures penetrate different lengths into the nozzle opening 1.

Av fig. l framgår att munstyckstappens 5 inträngnings- djup E i munstycksöppningen 1 motsvarar längden L av mun- stycksöppningen l. Längden L är mindre än munstycksöppning- ens diameter D.It can be seen from Fig. 1 that the penetration depth E of the nozzle pin 5 into the nozzle opening 1 corresponds to the length L of the nozzle opening 1. The length L is smaller than the diameter D of the nozzle opening.

Fig. 2 visar det gränsfall, i vilket längden L är lika med munstycksöppningens l diameter D. Därvid är mun- styckstappens 5 inträngningsdjup E visserligen mindre men nâ- gon förkoksning sker dock icke. 7906838-3 10 15 20 Det kan påpekas att det visade utförandet av den fria änden 6 på munstyckstappen 5 icke skall anses obligato- risk, utan den kan ha många andra former.Fig. 2 shows the boundary case, in which the length L is equal to the diameter D of the nozzle opening 1. In this case, the penetration depth E of the nozzle pin 5 is admittedly smaller, but no coking takes place. 7906838-3 10 15 20 It can be pointed out that the shown design of the free end 6 of the nozzle pin 5 should not be considered obligatory, but it can have many other shapes.

I fig. 3 visas ett koordinatsystem, pâ vars ordinata 7 är markerat förhållandet mellan munstyckstappens 5 intrång- ningsdjup och munstycksöppningens l diameter (E/D), och på vars abskissa 8 är markerat förhållandet mellan munstycksöpp- ningens l längd och dess diameter (L/D). Den snedstreckade ytan visar det område, i vilket insprutningsmunstycken med en diameter hos munstycksöppningen kan vara 0,8 till l mm, utan att risk för förkoksning finns. Av figuren framgår att förhållandet L/D måste vara större än eller högst lika'med förhållandet E/D, om det icke får vara större än 1, vilket Förhållandet E/D och L/D är större eller högst lika med 0,2 och mindre eller framgår av den sneda begränsningslinjen 9. högst lika med l, såsom punkterna 10, ll visar. Av linjen 12 framgår att vid ett konstant förhållande av E/D = 0,2 förhål- landet L/D ligger mellan 0,2 och 0,75, och den något sneda linjen 13 visar slutligen, att vid ett förhållande av L/D mellan 0,75 och l förhållandet E/D kontinuerligt stiger från 0,2 till 0,25.Fig. 3 shows a coordinate system, on whose ordinate 7 the ratio between the penetration depth of the nozzle pin 5 and the diameter of the nozzle opening 1 (E / D) is marked, and on which the abscissa 8 is marked the relationship between the length of the nozzle opening 1 and its diameter (L / D). The sloping surface shows the area in which injection nozzles with a diameter of the nozzle opening can be 0.8 to 1 mm, without the risk of coking. The figure shows that the ratio L / D must be greater than or at most equal to the ratio E / D, if it must not be greater than 1, which ratio E / D and L / D is greater than or not equal to 0.2 and less or appears from the oblique boundary line 9. at most equal to 1, as points 10, ll show. From line 12 it appears that at a constant ratio of E / D = 0.2 the ratio L / D is between 0.2 and 0.75, and the slightly oblique line 13 finally shows that at a ratio of L / D between 0.75 and l the ratio E / D continuously rises from 0.2 to 0.25.

Claims (1)

1. 7906838-3 5 PATENTKRAV Bränsleinsprutningsmunstycke för luftkomprimerande förbrän- ningsmotorer, särskilt sådana med direktinsprutning, vilka arbetar enligt prin- cipen med bränslepaföring pà cylinderväggen, vilket munstycke âr utfört som tappspridare med en munstycksnål, som under trycket från det insprutade bränslet lyftes bort fran sitt säte, och vars åtminstone i sin strypande del cylindriskt utförda tapp i munstycksnalens slutande läge helt eller delvis tränger in i en cylindrisk munstycksöppníng, varvid munstycksöppningens längd är mindre än eller lika med dess diameter av storleksordningen 0,9. mm, k ä n n e t e c k n a t av att när munstycksöppningens (1) diameter (D) är mellan 0,8 och l mm och förhållandet L/D är större än eller lika med E/D, är förhållandet E/D lika med eller större än 0,2 och förhållandet L/D mindre än eller lika med l, vid ett förhållande E/D = 0,2 ligger förhållandet L/D mellan 0,2 och 0,75, och vid ett förhållande L/D mellan 0,75 och l stiger förhållandet E/D linjärt fran 0,2 till 0,25, varvid i nämnda förhållanden L och D betecknar längden respektive diametern hos munstycksöppningen (3), och E betecknar den cylindríska munstyckstappens ínträngsningsdjup i munstycksöppningen (l).7906838-3 5 5 PATENT REQUIREMENTS Fuel injection nozzle for air-compressing internal combustion engines, in particular those with direct injection, which operate according to the principle of fuel supply on the cylinder wall, which nozzle is designed as a spreader with a nozzle needle which was removed from the fuel its seat, and at least in its throttling part cylindrically designed pin in the closing position of the nozzle needle completely or partially penetrates into a cylindrical nozzle opening, the length of the nozzle opening being less than or equal to its diameter of the order of 0.9. mm, characterized in that when the diameter (D) of the nozzle opening (1) is between 0.8 and 1 mm and the ratio L / D is greater than or equal to E / D, the ratio E / D is equal to or greater than 0 , 2 and the ratio L / D less than or equal to 1, at a ratio E / D = 0.2 the ratio L / D is between 0.2 and 0.75, and at a ratio L / D between 0.75 and 1, the ratio E / D increases linearly from 0.2 to 0.25, wherein in said ratios L and D denote the length and the diameter, respectively, of the nozzle opening (3), and E denotes the penetration depth of the cylindrical nozzle pin in the nozzle opening (1).