DE874844C

DE874844C - Nozzle for the central pre-combustion chamber of internal combustion engines

Info

Publication number: DE874844C
Application number: DES26656A
Authority: DE
Inventors: Gustav Pielstick
Original assignee: Societe dEtudes de Machines Thermiques SEMT SA
Current assignee: Everllence France SAS
Priority date: 1951-02-22
Filing date: 1952-01-01
Publication date: 1953-04-27

Description

Düse für die zentrale Vorverbrennungskammer von Brennkraftmaschinen Die Vorkammer- oder Vorverbrennungsdüsen bisher bekannter Bauart hatten einen zylindrischen Wulst, der gegen ein Widerlager im Zylinderkopf mittels einer Mutter festgespannt wurde.Nozzle for the central pre-combustion chamber of internal combustion engines The pre-chamber or pre-combustion nozzles of the previously known type had a cylindrical one Bead which is clamped against an abutment in the cylinder head by means of a nut became.

Da die Düse mit ihrem Boden und dem von mehreren Öffnungen durchbrochenen Abschnitt auf einer gewissen Länge in die Hauptbrennkammer Hineinreichte, war sie an dieser Stelle'hohen Temperaturen ausgesetzt. Außerdem waren die geringen Werkstoffquerschnitte zwischen den Öffnungen bei jedem Arbeitshub Zugbeanspruchungen ausgesetzt, die sich aus den Druckunterschieden zwischen Vor-und Hauptbrennkammer ergaben.Because the nozzle with its bottom and that of several openings pierced Section reached into the main combustion chamber for a certain length, it was exposed to high temperatures at this point. In addition, the material cross-sections were small exposed to tensile stresses between the openings on each working stroke from the pressure differences between the pre-combustion chamber and the main combustion chamber.

Ferner erfuhren auch die zwischen den Öffnungen liegenden Stellen der Düse infolge ihres starren Verbandes mit dem Düsenboden oft erhebliche Verformungen, die namentlich bei hohen Belastungen und Drehzahlen meist zu Riß@bildungen führten.In addition, the points between the openings also learned the nozzle often has considerable deformations due to its rigid association with the nozzle base, which mostly led to the formation of cracks at high loads and speeds.

An der Innenseite der Düse kam es infolge der Oberflächenspannungen auch oft zur Bildung von Eros.ionszonen, die ebenfalls zur raschen Zerstörung der. Düse beitrugen. Zwecks Vermeidung dieser Schwierigkeiten wurde die Gesamtfläche der Öffnungen weitgehendst herabgesetzt, um einen ausreichenden Metallquerschnitt beizubehalten. Diese Maßnahme- hatte aber den Nachteil, die Aufladeverluste zwischen Vor- und Hauptkammer zu vergrößern und folglich zu einer Steigerung des Brennstoffverbrauchs beizutragen.It occurred on the inside of the nozzle as a result of surface tension also often to the formation of erosion zones, which also lead to the rapid destruction of the. Nozzle contributed. In order to avoid these difficulties, the total area of the openings largely reduced to a sufficient metal cross-section to maintain. This measure had the disadvantage that the charging losses between To enlarge the antechamber and main chamber and consequently to an increase in fuel consumption to contribute.

Die vorliegende Erfindung, die alle diese Nachteile beseitigt, betrifft eine Brennstoffdüse, die namentlich dadurch bemerkenswert ist, daß sie aus einem Hauptkörper besteht, in dessen unterem Teil wesentlich seitlich liegende Öffnungen vorgesehen sind, die ihn mit der Hauptbrennkammer verbinden, wobei ein das untere Ende des Düsenhaüptkörpers abschließendes- und abdichtendes Einsatzstück sich an der Innenfläche des 'hdhlen D'üsenhaup-t'körpers oberhalb der erwähnten seitlichen Öffnungen abstützt.The present invention, which overcomes all of these disadvantages, is concerned a fuel nozzle which is notable for the fact that it is made of one Main body consists, in the lower part of which are substantially laterally located openings are provided, which connect it to the main combustion chamber, one the lower End of the nozzle hood body closing and sealing insert piece the inner surface of the 'hollow main nozzle' body above the mentioned lateral Supports openings.

Gemäß einem ,anderen Merkmal der Erfindung besitzt das Einsatzstück eine .das untere Ende des Düseri@hauptkörpers absperrende massive Basis und mehrere wesentlich senkrechte Radialrippen, die Durchlässe für den Brennstoff bilden.According to another feature of the invention, the insert has a .the lower end of the Düseri @ main body shut off massive base and several essentially vertical radial ribs that form passages for the fuel.

Die Basis des Einsatzstückes endet in einem Gewindeteil, auf welchen eine Mutter od. dgl. aufgeschraubt wird, die das Einsatzstück gegen den hohlen Düsenkörper festspannt.The base of the insert ends in a threaded part on which a nut or the like is screwed on, which the insert piece against the hollow nozzle body tightened.

Gemäß einer Abwandlung besitzt die Basis des Einsatzstückes einen Gewindeteil, der unmittelbar in einer @zu diesem Zweck vorgesehenen Gewindebohrung am unteren Ende des hohlen Düsenkörpers verschrau:b#bar ist.According to a modification, the base of the insert has a Threaded part directly in a threaded hole provided for this purpose screwed to the lower end of the hollow nozzle body: b # is bar.

In der Zeichnung stellt dar Abb: i eine im Zylinderkopf ,angebrachte Düse gemäß der Erfindung im Längsschnitt, Abb. 2 einen Querschnitt entsprechend :der Linie II-II in Abb. i, Abb.3 eine Abwandlung in ähnlicher Ansicht wie Abb. i.In the drawing, Fig: i shows one that is attached to the cylinder head Nozzle according to the invention in a longitudinal section, Fig. 2 a cross section accordingly : the line II-II in Fig. i, Fig. 3 a modification in a view similar to Fig. i.

Im Ausführungsbeispiel gemäß den Abb. i und 2 bezeichnen i den Zylinderkopf der Brenxncraftmaschine, 2 den Zylinder und 3 den Kolben, 4 die Hauptverbrennungskammer und 5 die in der Mitte angeordnete Vorverbrennungs- oder Vorkammer.In the exemplary embodiment according to FIGS. I and 2, i denote the cylinder head the Brenxncraft engine, 2 the cylinder and 3 the piston, 4 the main combustion chamber and 5 the pre-combustion or pre-chamber arranged in the middle.

Diese Vorkammer besitzt eine Bohrung 6, in welcher eine Düse 7 beispielsweise durch einen Schraubring 8 festgehalten wird.This prechamber has a bore 6 in which a nozzle 7, for example is held by a screw ring 8.

Die Düse 7 besitzt einen im wesentlichen zyl@i:ndrischen Abschnitt 9 und einen anschließenden kegeligen Abschnitt io. Der letztere ist mit über den Umfang verteilten Öffnungen ii versehen..The nozzle 7 has an essentially cylindrical section 9 and a subsequent conical section io. The latter is with over the Circumferentially distributed openings ii provided.

Der Düsenboden ist durch ein Einsatzstück 12 abgeschlössen. Dieses Einsatzstück besitzt eine Basis 13 mit einem Gewindeteil 14 sowie einen Oberteil, der im wesentlichem senkrecht und radial verlaufende Rippen oder Trennwände 15 bildet. Diese radialen Rippen 15 können nach: Belieben gerade oder verwunden sein.The nozzle base is closed off by an insert 12. This Insert has a base 13 with a threaded part 14 and an upper part, which forms ribs or partitions 15 which run essentially vertically and radially. These radial ribs 15 can be straight or twisted as desired.

Diese Rippen oder Trennwände bilden Kanäle 16 (s. Abb. 2), die ein ungehindertes Abströmen des Brennstoffes zu den Öffnungen i i gestatten.These ribs or partitions form channels 16 (see Fig. 2), which a Allow the fuel to flow unhindered to the openings i i.

Die Trennwände 15 besitzen. kegelig verlaufende Außenflächen 17, die mit kegeligen Auflagerflächen an der Innenseite des Düsenabschnittes io in Berührung stehen. Eine auf den Gewindeteil 14 aufgeschraubte Mutter 18 spannt das Einsatzstück 12 fest.The partitions 15 have. conical outer surfaces 17, the with conical bearing surfaces on the inside of the nozzle section io in contact stand. A nut 18 screwed onto the threaded part 14 clamps the insert piece 12 fixed.

Es ,ist ohne weiteres zu ersehen, daß die durch das Anziehen des, Einsatzstückes verursachten Beanspruchungen von den oberhalb .der Öffnungen ii gelegenen radialen Trennwänden 15 aufgenommen werden.It can be seen without further ado that the Insert caused stresses from the above .der openings ii radial partitions 15 are added.

Bei der erfindungsgemäßen Düse ist ,also, wie ohne weiteres einleuchtet, der oberhalb der Öffnungen i i gelegene Teil durch ein Einsatzstück versteift, das die Metallquerschnitte zwischen den einzelnen Öffnungen von ,allen Beanspruchungen entlastet, die auf die Druckschwankungen zwischen den Brennkammern zurückzuführen sind. Ferner gestattet das Einsatzstück die ungehinderte Wärmeausdehnung des zylindrischen Düsenabschnittes. Diese Ausbildung hat zur Folge, daß der thermisch hoch beanspruchte untere Düsenteil von allen anderen Spannungen entlastet und irgendwelche Korrosionswirkung nicht mehr zu befürchten, ist. Der zentrale Brennstoffstrahl prallt auf das Einsatzstück auf, so daß die Verformung der zylindrischen Düse vermieden ist.In the case of the nozzle according to the invention, so, as is readily apparent, the part located above the openings i i is stiffened by an insert that the metal cross-sections between the individual openings from all stresses relieved, which can be attributed to the pressure fluctuations between the combustion chambers are. Furthermore, the insert allows unhindered thermal expansion of the cylindrical Nozzle section. This training has the consequence that the thermally highly stressed lower nozzle part relieved of all other stresses and any corrosive effect is no longer to be feared. The central fuel jet strikes the insert so that the deformation of the cylindrical nozzle is avoided.

Da die Düse keine zusätzliche Beanspruchung erfährt, so besteht die Möglichkeit, den Querschnitt der Düsenöffnungen wie auch die Querschnitte des zylindrischen Düsenabschnitts zu vergrößern, um die Ladeverluste herabzusetzen.Since the nozzle is not subjected to any additional stress, the Possibility of changing the cross-section of the nozzle openings as well as the cross-sections of the cylindrical To enlarge the nozzle section in order to reduce the charging losses.

In der Abwandlung gemäß Abb.3 besitzt die Düse 7 an ihrem unteren Ende eine Gewindebdhrung i9, in welche der Gewindeteil 14 des Einsatzstückes 12, 13 unmittelbar eingeschraubt ist:In the modification according to Figure 3, the nozzle 7 has at its lower End of a threaded hole i9, into which the threaded part 14 of the insert 12, 13 is screwed in directly:

Claims

PATENT CLAIMS: i. Nozzle for the central pre-combustion chamber of Internal combustion engines, characterized by a hollow main body (7), the lower Part (io) has substantially laterally arranged openings (i i), which it with the main combustion chamber (4) connect "as well as by an insert (12, 13) that the Shuts off the lower end (io) of the hollow nozzle body (7) in that it is above it the one containing the side openings (i i); Level against the inner wall of the said nozzle body (7) is supported.

2. Nozzle according to claim i, characterized in that that the insert (12, 13) serving as a support inside wall of the nozzle body (7) has an overall conical shape.

3 .. nozzle according to claim i or 2, characterized i, that the insert (12, 13) is composed of a solid base (i3), which closes the lower end of the hollow nozzle body, and of several essential vertically and radially extending ribs or partitions (15), the passages for make up the fuel.

4. Nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that that the essentially vertical ribs (i5) are flat or curved.

5. nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the base. (13) des Insert piece ends in a threaded part (14) on which a nut (18) or the like. screwable, and the clamping of the insert piece against the hollow nozzle body allowed.

6. Nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the vertically and radially extending ribs (15) with substantial tapered Surfaces are provided with the conical supports in the hollow nozzle body in Get in touch.

7. Nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that that one embodiment of the insert (1z, 13) has three radial ribs or partitions (r5) has three fuel outlet channels with the inner wall of the hollow nozzle body (z6) form. B.

Nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow nozzle body has an upper, substantially cylindrical section (9) and adjoining this has a practically conical section (i0).

9. Nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that, in one embodiment, the base of the insert (1z, 13) has a threaded part (1q.) Which is provided in a threaded bore (z9 ) can be screwed in directly.