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WO1992016737A1 - Automatic vaporiser - Google Patents

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Publication number
WO1992016737A1
WO1992016737A1 PCT/DE1992/000213 DE9200213W WO9216737A1 WO 1992016737 A1 WO1992016737 A1 WO 1992016737A1 DE 9200213 W DE9200213 W DE 9200213W WO 9216737 A1 WO9216737 A1 WO 9216737A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel
needle part
exhaust gas
nozzle
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE1992/000213
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Abdel Halim Saleh
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of WO1992016737A1 publication Critical patent/WO1992016737A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F02M67/00—Apparatus in which fuel-injection is effected by means of high-pressure gas, the gas carrying the fuel into working cylinders of the engine, e.g. air-injection type
    • F02M67/02—Apparatus in which fuel-injection is effected by means of high-pressure gas, the gas carrying the fuel into working cylinders of the engine, e.g. air-injection type the gas being compressed air, e.g. compressed in pumps
    • F02M67/04—Apparatus in which fuel-injection is effected by means of high-pressure gas, the gas carrying the fuel into working cylinders of the engine, e.g. air-injection type the gas being compressed air, e.g. compressed in pumps the air being extracted from working cylinders of the engine
    • 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
    • F02M53/00—Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means
    • F02M53/04—Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means
    • F02M53/06—Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means with fuel-heating means, e.g. for vaporising
    • 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
    • F02M67/00—Apparatus in which fuel-injection is effected by means of high-pressure gas, the gas carrying the fuel into working cylinders of the engine, e.g. air-injection type
    • F02M67/06—Apparatus in which fuel-injection is effected by means of high-pressure gas, the gas carrying the fuel into working cylinders of the engine, e.g. air-injection type the gas being other than air, e.g. steam, combustion gas

Definitions

  • Patent application WO 89/07193 describes an evaporator nozzle in which fuel is hermetically sealed over the duration of a cycle in an evaporator chamber so that it evaporates there before it is blown out into the combustion chamber at the known injection point in time in the next cycle by opening the blow-out holes .
  • the heat of evaporation required for this is extracted from an enveloping exhaust gas storage space. It was described there that the exhaust gas storage chamber is closed by its valves directed towards the combustion chamber as soon as the maximum pressure has been reached and after the start of combustion at the beginning of the working stroke. At this point, the piston is at top dead center.
  • the exhaust gas storage space valves are opened so that the old exhaust gases, after the required heat has been extracted, can flow back to the combustion chamber and thereby participate in the next combustion.
  • the exhaust gas storage chamber valves to the combustion chamber open until the maximum pressure in the combustion chamber is reached at the beginning of the next working stroke.
  • the exhaust gas storage space is first filled with fresh compressed air and then with a rich, burning mixture from the combustion chamber.
  • the exhaust gas storage space valves can be driven to the combustion chamber electrically or mechanically and that the blow-out holes and the injection holes can be closed by a needle provided with a double piston.
  • This needle was provided with spiral grooves, from which the fuel flows out to the evaporator chamber at high speed, causing the needle to rotate and exposing the steam outlet openings in the evaporator chamber.
  • the installation of a difficult rotation limit would be inevitable.
  • a nozzle is described which is controlled without an external drive and only by the fuel pump, the tasks described above being accomplished automatically and in a fixed relationship to the cycle.
  • the fuel is only delivered by the injection pump under high pressure into the evaporator nozzle at the end of the suction stroke and, as is the case in known injection pumps, does not end until after 0 to 20 degrees crankshaft angles after top dead center, as usual.
  • the nozzle needle Under the influence of the fuel pressure, the nozzle needle is set into a combined lifting and rotating movement, which leads to the valve movements described being fulfilled.
  • the exhaust gas storage valve is opened during the entire compression stroke. hold, the steam blow-out openings opened at the known injection point in time and after a few crankshaft angles later the fuel injection holes exposed, more or less all openings being closed again at top dead center.
  • Figure 1 is a detailed drawing of the new evaporator nozzle.
  • the nozzle consists of a nozzle housing 1, to which the exhaust gas storage space 2 is attached. Both parts 1 and 2 ⁇ close the nozzle body 3, the evaporator chamber 4 and a three-part needle 5-7 by screwing them together. Not shown is the known rest of the nozzle housing 1 together with the compression spring, which exerts pressure on the needle parts 5, 6 and 7 via a holder, and thereby keeps the fuel injection openings 8, the steam outlet openings 9 and the exhaust gas storage openings 10 closed.
  • the flat seal 11, the conical pressure surface 13 and the pressure surface 12 seal the nozzle interior 15, the evaporation space 16 and the exhaust gas storage space 17 against mutual leakage, also to the outside.
  • the evaporator chamber valve 18 would only be pressed against its compression spring 19 at a higher pressure of the gases in the exhaust gas storage space 17 than in the evaporation space 16, as a result of which a small proportion of the gases flow from the exhaust gas storage space 17 into the evaporation space 16.
  • the upper needle part 5 and the middle needle part 6 are coupled together by a driver pin 20.
  • the axial guide 21 in the nozzle body 3 allows the driving pin 20 together with the upper needle part 5 to be moved only in an axial stroke movement.
  • the position guide 22 in the central needle part 6 transmits this axial stroke movement of the driving pin 20 in the form of a rotary movement to the central needle part 6.
  • This rotary movement of the middle needle part 6 is about transmit a rectangular coupling directly to the lower needle part 7.
  • the needle parts 6 and 7 have channels or holes according to their function as rotary valves, which connect separate rooms.
  • the central needle part 6 also has fuel outflow bores 26 which expose the fuel injection holes 24 when the central needle part 6 is rotated. Only then can the liquid fuel flow from the fuel accumulation space 25 into the evaporation space 16 via the fuel outflow bores 26 and the fuel injection holes 24.
  • the lower needle part 7 has the steam outflow channels 27 and the exhaust gas flow channels 28.
  • the steam outflow channels 27 expose the steam outlet openings 9. Only then can fuel vapor flow out of the evaporation chamber 16 via the steam outlet channels 27 and the steam outlet openings 9 in the combustion chamber 30.
  • the exhaust gas flow channels 28 connect the exhaust gas flow channels 10 - in the evaporator chamber wall - to the exhaust gas storage space 17 and the exhaust gas flow channels 29 to the combustion chamber 30 together.
  • the old exhaust gases can be returned from the exhaust gas storage space 17 into the combustion space 30, or the compressed fresh air or the burning gas mixture can flow from the combustion space 30 into the exhaust gas storage space 17.
  • the number of channels 26, 27 and 28 on the circumference of the rotating needle parts 6 and 7 or the number of channels 24, 9, 10 and 29 in the fixed nozzle body 3 and evaporator chamber 4 is determined, among other things, by the desired number of cyclical processes which the needle parts 6 and 7 go through one revolution. This number " can be chosen, for example, between one and four cycles per revolution.
  • the timing and duration of the exposure of the channels 24, 9, 10 and 29 is determined, inter alia, by their position relative to the channels 26, 27 and 28 on the rotating needle parts 6 and 7 during the design.
  • the time sequence and duration in relation to engine operation is expressed below in the crankshaft angles, the crankshaft angles 0-180 representing the suction stroke, the crankshaft angles 180-360 the compression stroke and the crankshaft angles 360-520 the working stroke.
  • the desired opening sizes F of the channels 24, 9 and 10 with respect to the crankshaft angles KW at the opening times and durations desired in the patent specification WO 89/07193 are also plotted as crankshaft angles.
  • the exhaust gas flow channels 10 and 29 are connected through the exhaust gas flow channels 28 at the time when the piston in the cylinder passes through the crankshaft angles 185-370, and according to curve 2, the steam blowout openings 9 through the steam exhaust channels 27 become the corresponding crankshaft angles 330-365 exposed and according to curve 3, the fuel injection channels 24 through the fuel outflow bores 26 exposed to the corresponding crankshaft angles 340-370.
  • the channels 9, 10, 29, 27 and 28 are exposed four times per revolution of the needle part 7 and correspond to four circular processes.
  • the channels 9, 10, 29, 27 and 28 are only exposed twice per revolution of the needle part 7 and therefore correspond to two circular processes per revolution of the needle part 7.
  • the needle part 7 rotates in the direction of the arrow shown .
  • the rotary movement begins from the indicated point AI and ends in FIG. 3 after a quarter turn and in FIG. 4 after a half turn, the opening size, duration and time sequence indicated by the curves 1 and 2 in FIG. 2 being reproduced. This corresponds to a quarter turn in FIG. 3 or a half turn in FIG. 4, depending on the load, approximately 190 to 210 degrees crankshaft angle.
  • the channels 24 and 26 are shown after rolling up the circumference. They apply to the case in which the middle needle part 6 runs through four cycles per revolution and applies to the same nozzle shown in FIG. 4. From the beginning of the rotation in point AI, the opening 24 remains closed and is only closed at point A4 by the Fuel outflow channel 26 exposed. Only then will fuel injection begin.
  • the fuel outflow channel 26 is designed in shape and / or size so that the fuel injection at a predetermined crankshaft angle, for example at 370 degrees is ended. At this crankshaft angle, as shown below, the upper needle part 5 is in the lower part of its falling movement and at the end closes the fuel collection chamber 25.
  • the relative position of the rotating needle parts 6 and 7 to the fixed parts 3 and 4 determines the described sequence and duration of the opening of the channels 9, 10, 24, 26, 27, 28 and 29, and is dependent on the position of the upper needle part 5 in Its stroke path defines and results, as already described, from the interaction of the driving pin 20, the axial guide 21 and the shape of the position guide 22. This in turn is determined by the fuel pump, which has a fixed relationship to the camshaft or crankshaft angles.
  • the pressure of the fuel in the fuel accumulation chamber 25 rises above the opening pressure of the compression spring as a result of the compression effect of the fuel pump.
  • the upper needle part 5 is thereby lifted, and at the same time fuel flows from the fuel inlet channel 31 into the fuel accumulation chamber 25. This process continues until the upper needle part 5 has reached the end of its predetermined stroke.
  • the necessary contour shape of the position guide 22 is plotted on the middle needle part 6 against the circumferential angle W on the middle needle part 6, the starting point of the movement AI being set to the angle WA zero.
  • the needle parts 6 and 7 rotate by an angle W2 and at the end of the ascent of the upper needle part 5, ie to HM, the needle parts 6 and 7 rotate by the angle WM.
  • the curve passes through points A2, A3 and A4, at the corresponding angles W2, W3 and W4 the channels 29 and 10, 9 and 24 are exposed in turn, as already described.
  • the points AI, A2, A3 and A4 or WA, W2, W3 and W4 correspond to fixed crankshaft angles.
  • the angles W correspond to higher values of the crankshaft angles than was already shown.
  • This state corresponds approximately to the crankshaft angle difference in the length of the injection process between idling and full load.
  • the fuel injection from the channel 24 follows only due to the action of the compression spring of the injection nozzle.
  • the upper needle part 5 sinks into the middle needle part 6 and leads to further rotation of the needle parts 6 and 7 and finally when the angles WE2, WE3 and WE4 are reached in order to close the channels 24, 9 and 10.
  • the upper needle part 5 After the fuel injection openings 24 have been closed, the upper needle part 5 only sinks due to the leakage to the nozzle housing or back through the fuel inlet channels 31, which is only the case with some fuel pumps. In other fuel pump systems, the lowering of the upper needle part 5 becomes very slow and must therefore be derived through an extra leakage guide groove, which is only revealed after the fuel injection channels have been closed only until shortly before reaching WE or before zero. The further reaching of the height zero can then proceed slowly, so that the upper needle part 5 returns to its initial height zero in the next process at a crankshaft angle of 180 degrees at the end of the suction stroke. However, this zero height does not have to mean that the upper needle part 5 rests on the conical seat inside the middle needle part 6.
  • a further improvement can, according to FIG. 6, by enlarging the gap of the position guide 22 in the immediate vicinity of the reversal points, these are at the upper and lower ends of the stroke paths, as is indicated in FIG. 6 by the dashed line at zero and HM heights.
  • FIG. 7 shows another exemplary embodiment according to the invention based on the principle of the evaporator nozzle described above.
  • FIGS. 8, 10 and 11 show embodiments of an evaporator nozzle together with the nozzle assembly according to this design principle.
  • Figure 9 shows a section AA perpendicular to the axis of this nozzle assembly.
  • the nozzle assembly in FIGS. 8 to 11 consists of a nozzle assembly housing 1 to which the exhaust gas storage space 2 is attached. Both parts 1 and 2 close by screwing the nozzle body 3, the evaporator chamber 4 and a two-part needle 32-33.
  • a space or a gap 34 is provided, in which a gas cushion is formed by a connection with the evaporation space 16, which exerts pressure on the needle parts 32 and 33, and thereby holds the fuel injection openings 8, the steam discharge openings 9 and the exhaust gas flow openings 10 are closed.
  • the flat seal 11, the conical pressure surface 13 and the pressure surface 14 seal the nozzle interior 15, the evaporation space 16 and the exhaust gas storage space 17 against mutual leakage, also to the outside.
  • the evaporator chamber valve 18 would only be pressed against its compression spring 19 at a higher pressure of the gases in the exhaust gas storage space 17 than in the evaporation space 16, as a result of which a small proportion of the gases flow from the exhaust gas storage space 17 into the evaporation space 16.
  • an amount of liquid fuel metered precisely depending on the load flows from an injection pump (not shown) into the fuel supply channel
  • Needle portion 32 and causes upper needle portion 32 to rise from its seat 36, thereby allowing fuel to enter fuel storage space 25 and accumulate.
  • the upper needle part slides
  • the further supply of the liquid fuel in the nozzle leads to the fact that the fuel storage space 25 becomes larger and the needle parts 32, 33 continue to rotate.
  • the exposed exhaust gas storage opening 10 is, as is the case with the rotary slide valve, becoming larger and larger.
  • the pressure of the fresh charge in the cylinder increases during the compression stroke. A part of this fresh charge flows into the exhaust gas storage space 17.
  • the steam space 37 becomes smaller and smaller. Fuel vapor is therefore compressed from the vapor space 37 via the vapor escape holes 39 in the vaporization space 16 of the vaporization chamber 4, as a result of which the gas pressure in the vaporization chamber 4 increases far beyond the maximum achievable pressure in the combustion space 30.
  • the steam blow-out opening 9 is exposed by the lower needle part 33 at a certain crankshaft angle, as a result of which the highly compressed fuel vapor suddenly flows out of the evaporation space 16 in the combustion chamber 30.
  • the fuel injection opening 24 is exposed, as a result of which liquid fuel is injected into the evaporation space 16 from the fuel storage space 25.
  • the upper needle part 32 then stops until the fuel injection or the fuel supply has ended, in order to immediately turn back when the fuel pressure, which in turn is operated by the injection pump, collapses, and in turn the remaining liquid fuel from the fuel storage space 25 in pump the injection pump back.
  • the pumping back is effected by the highly compressed gas in the vapor space 37 or in the evaporation space 16, which in turn is expanded during the pumping back, and a part of the exhaust gases in the evaporation space 16 is sucked off via the exhaust gas recirculation valve 18.
  • the steam begins Combustion of the gases in the cylinder.
  • the pressure of the combustion gas increases and reaches its maximum value shortly after the compression stroke.
  • a burning gas mixture flows into the exhaust gas storage space 17.
  • the flow of the burning gases continues until the pressure in the exhaust gas storage space has reached the pressure in the combustion chamber.
  • this time is shortly after the gas pressure in the cylinder has reached its maximum value described above.
  • the liquid fuel supply has already ended and the needle parts 32 and 33, as mentioned above, turn back.
  • the turning back of the needle parts 32 and 33 proceeds quickly and closes the fuel injection openings 24, the steam outlet openings 9 and the exhaust gas storage opening 10 one after the other and therefore follows the curves in FIG. 2.
  • the seat of the lower needle part 40 can take various forms, based on the principle of a slide valve. Preferred exemplary embodiments of this are shown in FIGS. 8, 10 and 11.
  • the exhaust gas recirculation valve 18 can, as shown in FIGS. 2, 7 and 10, be installed in the wall of the evaporator chamber 4 and thus closes the evaporation space 16 directly with the exhaust gas storage space 17 or, as shown in FIG. 8, with an interior 41 in the lower needle part 33, which is connected to the exhaust gas storage space 17 via a channel 42. In the latter case, the lower needle part 33 is also heated by the exhaust gases in the interior 41.
  • the timing of the filling and emptying of the interior 41 depends on the relative position of the channel 42 to the exhaust gas storage opening 10, and can be designed so that the interior 41 is only open or closed Abga ⁇ peicherraum 17 is connected. It should be noted that exhaust gas recirculation and needle heating above an interior are not always necessary. Dispensing with their installation, as shown in Figure 11, makes a significant contribution to simplifying the structure of the nozzle stick.
  • the evaporator nozzle assembly as shown in FIGS. 8 to 11, can be used as an additive in known systems after removal of the housing part 1.
  • the use of this additive as a replacement for the known nozzle part in a pump nozzle system is preferred here and therefore results in a novel evaporator pump nozzle.
  • this new type of evaporator pump nozzle requires less height, significantly lower fuel pressures and lower pumping capacities, it allows greater play between the components and therefore less friction.
  • FIG. 12 an embodiment can be represented in FIG. 12 by a combination of the embodiments in FIGS. 1 and 7.
  • the upper needle part 5 can therefore be regarded as a part of the nozzle block housing 1.
  • the fuel supply channel 31 will pierce the upper needle part 5, and the injection will only begin after a certain elevation of the middle needle part 6 relative to its seat 36, the middle needle part 6 being displaced downwards in a spiral movement consisting of a lifting and rotating movement , and thereby releases the connection of the fuel injection openings 24 to the fuel collection chamber 25.
  • the course of the position guide 22 in the upper needle part 5 can be built as a mirror image of that in FIG. 1 or 7. Therefore, the unavoidable pressure relief, of the steam in the evaporation space 16 of the embodiment in FIG. 7, is used here for the desired compression of the steam in the evaporation space 16 when blowing out. Similar to the case in FIG. 7, the axial guide 21 is not required here.
  • the driver pin 20 is fastened in the middle needle part 6.
  • FIG. 13 shows a preferred embodiment of the evaporator nozzle assembly. It differs only slightly from the embodiment in FIG. 12.
  • the upper needle part 5 ends directly in the lower needle part 7 and is therefore similar to the lower needle part 33 in FIG. 11 and will only rotate.
  • the middle needle part 6 of the axial guide 21 in the evaporator chamber wall and over that in the needle part 6th attached driver pin 20 only allows a downward and backward lifting movement.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

In a device for introducing especially self-igniting fuel into a combustion chamber of a single or multi-cylinder internal combustion engine by means of an injection or vaporisation nozzle for metered quantities of fuel, consisting of the nozzle housing (1), exhaust manifold (2), nozzle body (3), vaporisation chamber (4) and a nozzle needle, the lifting movement of the upper part of the needle (5, 32) from its seat resulting from the flow of fuel is to cause a predetermined rotary movement of the central (6) and lower parts of the needle (7, 33) by means of the position guide (22).

Description

Selbsttätige Verdampferdüse Automatic evaporator nozzle

Stand der TechnikState of the art

In der Patentanmeldung WO 89/07193 wird eine Verdampferdüse beschrieben, in der Kraftstoff über die Dauer eines Kreisprozesses in einer Verdampferkammer hermetisch geschlossen wird, damit er dort verdampft bevor er in dem nächsten Kreisprozess durch das Öffnen der Ausblaslöcher zum bekannten Einspritzzeitpunkt in den Brennraum ausgeblasen wird. Die dazu notwendige Verdampfungswärme wird einem umhüllenden Abgasspeicher¬ raum entzogen. Dort wurde beschrieben, daß der Abgasspeicherraum von seinen zum Brennraum gerichteten Ventile, gleich nach Erreichen des maximalen Druckes und nach Beginn der Verbrennung am Anfang des Arbeiteshubes geschlossen wird. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Kolben am oberen Totpunkt. Am Ende des Saughubes des nächsten Kreisprozesses, am unteren Totpunkt werden die Abgasspeicherraumventile geöffnet, damit die alten Abgase, nachdem ihr die benötigte Wärme entzogen wurde, zurück zum Brennraum ausströmen und dadurch an der nächsten Verbrennung teilnehmen können. Danach bleiben dann die Abgasspeicherraumventile zum Brennraum bis zum Erreichen des maximalen Druckes im Brennraum am Anfang des nächsten Arbeiteshubes offen. Hierdurch wird der Abgasspeicherraum zunächst mit frischer verdichteter Luft und danach mit fettem brennenden Gemisch aus dem Brennraum gefüllt. In der WO 89/07193 wurde beschrieben, daß die Abgasspeicherraumventile zum Brennraum elektrisch oder mechanisch angetrieben werden können und daß die Ausblaslöcher sowie die Einspritzlöcher von einer mit Doppelkolben versehenen Nadel geschlossen werden können.Patent application WO 89/07193 describes an evaporator nozzle in which fuel is hermetically sealed over the duration of a cycle in an evaporator chamber so that it evaporates there before it is blown out into the combustion chamber at the known injection point in time in the next cycle by opening the blow-out holes . The heat of evaporation required for this is extracted from an enveloping exhaust gas storage space. It was described there that the exhaust gas storage chamber is closed by its valves directed towards the combustion chamber as soon as the maximum pressure has been reached and after the start of combustion at the beginning of the working stroke. At this point, the piston is at top dead center. At the end of the suction stroke of the next cycle, at bottom dead center, the exhaust gas storage space valves are opened so that the old exhaust gases, after the required heat has been extracted, can flow back to the combustion chamber and thereby participate in the next combustion. After that stay then the exhaust gas storage chamber valves to the combustion chamber open until the maximum pressure in the combustion chamber is reached at the beginning of the next working stroke. As a result, the exhaust gas storage space is first filled with fresh compressed air and then with a rich, burning mixture from the combustion chamber. In WO 89/07193 it was described that the exhaust gas storage space valves can be driven to the combustion chamber electrically or mechanically and that the blow-out holes and the injection holes can be closed by a needle provided with a double piston.

Der untere Teil dieser Nadel wurde mit spiralförmigen Nuten versehen, aus denen der Kraftstoff mit hoher Geschwindigkeit zur Verdampferkammer ausströmt und dadurch die Nadel in eine Drehbewegung versetzt wird und die Dampfausblasδffnungen in der Verdampferkammer freigelegt werden. Der Einbau einer diffizilen Drehwegbegrenzung wäre dabei unumgänglich.The lower part of this needle was provided with spiral grooves, from which the fuel flows out to the evaporator chamber at high speed, causing the needle to rotate and exposing the steam outlet openings in the evaporator chamber. The installation of a difficult rotation limit would be inevitable.

In dieser Patentanmeldung wird eine Düse beschrieben, welche ohne Fremdantrieb und nur von der Kraftstoffpumpe gesteuert wird, wobei die oben beschriebenen Aufgaben selbsttätig und in einem festen Bezug zum Kreisprozess bewältigt werden.In this patent application, a nozzle is described which is controlled without an external drive and only by the fuel pump, the tasks described above being accomplished automatically and in a fixed relationship to the cycle.

In dieser Düse wird der Kraftstoff erst zum Ende des Saughubes von der Einspritzpumpe unter hohem Druck in die Verdampferdüse befördert und, wie es in bekannten Einspritzpumpen der Fall ist, erst nach 0 bis 20 Grad Kurbelwellenwinkeln nach dem oberen Totpunkt, wie gewohnt, beende .In this nozzle, the fuel is only delivered by the injection pump under high pressure into the evaporator nozzle at the end of the suction stroke and, as is the case in known injection pumps, does not end until after 0 to 20 degrees crankshaft angles after top dead center, as usual.

Unter der Einwirkung des Kraftstoffdruckes wird die Düsennadel in eine kombinierte Hub- und Drehbewegung versetzt, welche zur Erfüllung der beschriebenen Ventilbewegungen führt. Dazu wird das Abgasspeicher¬ ventil während des gesamten Verdichtungshubs offenge- halten, die Dampfausblasöffnungen zu dem bekannten Einspritzzeitpunkt geöffnet und nach einigen Kurbel¬ wellenwinkeln später die Kraftstoff-Einspritzlöcher freigelegt, wobei mehr oder weniger alle Öffnungen wieder am oberen Totpunkt geschlossen werden.Under the influence of the fuel pressure, the nozzle needle is set into a combined lifting and rotating movement, which leads to the valve movements described being fulfilled. For this purpose, the exhaust gas storage valve is opened during the entire compression stroke. hold, the steam blow-out openings opened at the known injection point in time and after a few crankshaft angles later the fuel injection holes exposed, more or less all openings being closed again at top dead center.

In Figur 1 ist eine detaillierte Zeichnung der neuen Verdampferdüse. Äußerlich besteht die Düse aus einem Düsengehäuse 1, an dem der Abgasspeicherraum 2 befestigt ist. Beide Teile 1 und 2 εchliessen durch gegenseitiges Verschrauben den Düsenkörper 3, die Verdampferkammer 4 und eine dreiteilige Nadel 5-7 ein. Nicht gezeigt ist der bekannte Rest des Düsengehäuses 1 samt der Druckfeder, welche über eine Halterung auf die Nadelteile 5, 6 und 7 Druck ausübt, und hält dadurch die Kraftstoff- Einspritzöffnungen 8, die Dampf-Ausblasöffnungen 9 und die Abgas-Speicheröffnungen 10 geschlossen. Die Flachdichtung 11, die konische Druckfläche 13, sowie die Druckfläche 12 dichten den Düseninnenraum 15, den Verdampfungsräum 16 und den Abgasspeicherraum 17 gegen gegenseitige Leckage ab, auch nach aussen hin. Nur bei höherem Druck der Gase im Abgasεpeicherraum 17 als im Verdampfungsraum 16 würde das Verdampferkammerventil 18 gegen seine Druckfeder 19 gepresst, wodurch ein geringer Anteil der Gase aus dem Abgasspeicherraum 17 in den Verdampfungsraum 16 hineinströmt.In Figure 1 is a detailed drawing of the new evaporator nozzle. Externally, the nozzle consists of a nozzle housing 1, to which the exhaust gas storage space 2 is attached. Both parts 1 and 2 εclose the nozzle body 3, the evaporator chamber 4 and a three-part needle 5-7 by screwing them together. Not shown is the known rest of the nozzle housing 1 together with the compression spring, which exerts pressure on the needle parts 5, 6 and 7 via a holder, and thereby keeps the fuel injection openings 8, the steam outlet openings 9 and the exhaust gas storage openings 10 closed. The flat seal 11, the conical pressure surface 13 and the pressure surface 12 seal the nozzle interior 15, the evaporation space 16 and the exhaust gas storage space 17 against mutual leakage, also to the outside. The evaporator chamber valve 18 would only be pressed against its compression spring 19 at a higher pressure of the gases in the exhaust gas storage space 17 than in the evaporation space 16, as a result of which a small proportion of the gases flow from the exhaust gas storage space 17 into the evaporation space 16.

Der obere Nadelteil 5 und der mittlere Nadelteil 6 sind durch einen Mitnehmerstift 20 zusammengekoppelt. Die axiale Führung 21 in dem Düsenkörper 3 erlaubt, den Mitnehmerstift 20 samt dem oberen Nadelteil 5 sich nur in axialer Hubbewegung zu verschieben. Dagegen überträgt die Lageführung 22 in dem mittleren Nadelteil 6 diese axiale Hubbewegung des Mitnehmerstifts 20 in Form einer Drehbewegung an den mittleren Nadelteil 6 weiter. Diese Drehbewegung des mittleren Nadelteils 6 wird über eine Rechteckkopplung direkt an den unteren Nadelteil 7 übertragen.The upper needle part 5 and the middle needle part 6 are coupled together by a driver pin 20. The axial guide 21 in the nozzle body 3 allows the driving pin 20 together with the upper needle part 5 to be moved only in an axial stroke movement. In contrast, the position guide 22 in the central needle part 6 transmits this axial stroke movement of the driving pin 20 in the form of a rotary movement to the central needle part 6. This rotary movement of the middle needle part 6 is about transmit a rectangular coupling directly to the lower needle part 7.

Durch diese Drehbewegung der Nadelteile 6 und 7 wird das bereits beschriebene Öffnen und Verschliessen der AbgasSpeicheröffnungen 10 die Dampfausblas-öffnungen 9 und die Kraftstoffeinspritzöffnungen 24 durchgeführt. Dieses Öffnen und Verschliessen beruht auf einem Drehschieberprinzip.As a result of this rotary movement of the needle parts 6 and 7, the opening and closing of the exhaust gas storage openings 10, the steam outlet openings 9 and the fuel injection openings 24, which have already been described, are carried out. This opening and closing is based on a rotary slide principle.

Die Nadelteile 6 und 7 besitzen gemäß ihrer Funktion als Drehschieber Kanäle bzw. Bohrungen, welche getrennte Räume verbinden.The needle parts 6 and 7 have channels or holes according to their function as rotary valves, which connect separate rooms.

Innerhalb des mittleren Nadelteils 6 wird durch Abheben des oberen Nadelteils 5 ein Kraftstoff-Ansammlungsraum 25 gebildet, in dem sich flüssiger Kraftstoff ansammelt. Der mittlere Nadelteil 6 besitzt auch Kraftstoff- Ausströmbohrungen 26, welche beim Drehen des mittleren Nadelteils 6 die Kraftstoffeinspritzlöcher 24 freilegt. Erst dann kann der flüssige Kraftstoff aus dem Kraftstoffansammlungsraum 25 über die Kraftstoffausströmbohrungen 26 und ' die Kraftstoffeinspritzlöcher 24 in den Verdampfungsraum 16 hineinströmen.A fuel accumulation space 25, in which liquid fuel accumulates, is formed within the central needle part 6 by lifting off the upper needle part 5. The central needle part 6 also has fuel outflow bores 26 which expose the fuel injection holes 24 when the central needle part 6 is rotated. Only then can the liquid fuel flow from the fuel accumulation space 25 into the evaporation space 16 via the fuel outflow bores 26 and the fuel injection holes 24.

Der untere Nadelteil 7 besitzt die Dampfausströmkanäle 27 und die Abgasströmungskanäle 28. Beim Drehen des unteren Nadelteils 7 legen die Dampfausströmkanäle 27 die Dampfausblasöffnungen 9 frei. Erst dann kann Kraftstoffdampf aus dem Verdampfungsraum 16 über die DampfausStrömkanäle 27 und die Dampfausblasöffnungen 9 in dem Brennraum 30 ausströmen. Zu einem bestimmten Zeitpunkt, beim Drehen des unteren Nadelteils 7, verbinden die Abgasströmungskanäle 28 die Abgasεtrömungskanäle 10 - in der Verdampferkammerwand - zum Abgasspeicherraum 17 und die Abgasströmungskanäle 29 zum Brennraum 30 zusammen. Hierdurch können die alten Abgase aus dem Abgasspeicherraum 17 in den Brennraum 30 zurückgeführt werden, oder die verdichtete Frischluft oder das brennende Gasgemisch aus dem Brennraum 30 in den Abgasspeicherraum 17 hineinströmen. Die Zahl der Kanäle 26, 27 und 28 am Umfang der drehenden Nadelteile 6 und 7 bzw. die Zahl der Kanäle 24, 9, 10 und 29 in dem feststehenden Düsenkörper 3 und Verdampferkammer 4 wird unter anderem durch die gewünschte Anzahl von Kreisprozessen bestimmt, bei denen die Nadelteile 6 und 7 eine Umdrehung durchlaufen. Dieser Zahl" kann beispielsweise zwischen eins und vier Kreisprozesse je Umdrehung gewählt werden.The lower needle part 7 has the steam outflow channels 27 and the exhaust gas flow channels 28. When the lower needle part 7 is rotated, the steam outflow channels 27 expose the steam outlet openings 9. Only then can fuel vapor flow out of the evaporation chamber 16 via the steam outlet channels 27 and the steam outlet openings 9 in the combustion chamber 30. At a certain point in time, when the lower needle part 7 is rotated, the exhaust gas flow channels 28 connect the exhaust gas flow channels 10 - in the evaporator chamber wall - to the exhaust gas storage space 17 and the exhaust gas flow channels 29 to the combustion chamber 30 together. As a result, the old exhaust gases can be returned from the exhaust gas storage space 17 into the combustion space 30, or the compressed fresh air or the burning gas mixture can flow from the combustion space 30 into the exhaust gas storage space 17. The number of channels 26, 27 and 28 on the circumference of the rotating needle parts 6 and 7 or the number of channels 24, 9, 10 and 29 in the fixed nozzle body 3 and evaporator chamber 4 is determined, among other things, by the desired number of cyclical processes which the needle parts 6 and 7 go through one revolution. This number " can be chosen, for example, between one and four cycles per revolution.

Die Zeitfolge und Dauer der Freilegung der Kanäle 24, 9, 10 und 29 wird unter anderem durch ihre relative Lage zu den Kanälen 26, 27 und 28 an den drehenden Nadelteilen 6 und 7 bei der Auslegung festgelegt. Die Zeitfolge und Dauer im Bezug zum Motorbetrieb wird im folgenden in den Kurbelwellenwinkeln ausgedrückt, wobei die Kurbelwellenwinkel 0-180 den Saughub darstellen, die Kurbelwellenwinkel 180-360 den Verdichtungshub und die Kurbelwellenwinkel 360-520 den Arbeitshub darstellen.The timing and duration of the exposure of the channels 24, 9, 10 and 29 is determined, inter alia, by their position relative to the channels 26, 27 and 28 on the rotating needle parts 6 and 7 during the design. The time sequence and duration in relation to engine operation is expressed below in the crankshaft angles, the crankshaft angles 0-180 representing the suction stroke, the crankshaft angles 180-360 the compression stroke and the crankshaft angles 360-520 the working stroke.

In Figur 2 sind als Beispiel die gewünschten Öffnungsgrößen F der Kanäle 24, 9 und 10 gegenüber den Kurbelwellenwinkeln KW zu den in der Patentschrift WO 89/07193 gewünschten Öffnungszeiten und Dauern auch als Kurbelwellenwinkeln aufgetragen. In diesen Figuren werden gemäß Kurve 1 die AbgasStrömungskanäle 10 und 29 durch den Abgasströmungskanäle 28 zu dem Zeitraum verbunden, bei dem der Kolben im Zylinder die Kurbelwellenwinkel 185-370 durchläuft, und gemäß Kurve 2 werden die Dampfausblasöffnungen 9 durch die Dampfausströmkanäle 27 zu den entsprechenden Kurbelwellenwinkeln 330-365 freigelegt und gemäß Kurve 3 die Kraftstoff¬ einspritzkanäle 24 durch die Kraftstoffausströmbohrungen 26 zu den entsprechenden Kurbelwellenwinkeln 340-370 freigelegt.In FIG. 2, the desired opening sizes F of the channels 24, 9 and 10 with respect to the crankshaft angles KW at the opening times and durations desired in the patent specification WO 89/07193 are also plotted as crankshaft angles. In these figures, according to curve 1, the exhaust gas flow channels 10 and 29 are connected through the exhaust gas flow channels 28 at the time when the piston in the cylinder passes through the crankshaft angles 185-370, and according to curve 2, the steam blowout openings 9 through the steam exhaust channels 27 become the corresponding crankshaft angles 330-365 exposed and according to curve 3, the fuel injection channels 24 through the fuel outflow bores 26 exposed to the corresponding crankshaft angles 340-370.

Diese Bedingungen von Öffnungsgrößen, Öff ungsdauern und Zeitfolgen können nach Aufbau der Art erfüllt werden, wie es in den Figurern 3 und 4 für die Kanälen 9, 10, 29,These conditions of opening sizes, opening times and time sequences can be met after the construction of the type as shown in FIGS. 3 and 4 for the channels 9, 10, 29,

27 und 28 und nach Figur 5 für die Kanäle 24 und 26 gezeigt ist27 and 28 and according to FIG. 5 for the channels 24 and 26

In Figur 3 werden die Kanäle 9, 10, 29, 27 und 28 viermal je Umdrehung des Nadelteils 7 freigelegt und entsprechen vier Kreisprozessen. Dagegen werden in Figur 4 die Kanäle 9, 10, 29, 27 und 28 nur zweimal je Umdrehung des Nadelteils 7 freigelegt und entsprechen daher zwei Kreisprozessen je Umdrehung des Nadelteils 7. In Figur 3 und 4 dreht sich der Nadelteil 7 in Richtung des gezeichneten Pfeils. Die Drehbewegung beginnt von dem angegebenen Punkt AI und endet jeweils in Figur 3 nach einer Viertelumdrehung und in Figur 4 nach einer Halb- Umdrehung, wobei die in Figur 2 von den Kurven 1 und 2 angegebene Öffnungsgröße, Dauer und Zeitfolge wiedergegeben werden. Hierin entspricht eine Viertel¬ umdrehung in Figur 3 bzw. eine Halbumdrehung in Figur 4 je nach Last näherungsweise 190 bis 210 Grad Kurbelwellenwinkel.In FIG. 3, the channels 9, 10, 29, 27 and 28 are exposed four times per revolution of the needle part 7 and correspond to four circular processes. In contrast, in FIG. 4 the channels 9, 10, 29, 27 and 28 are only exposed twice per revolution of the needle part 7 and therefore correspond to two circular processes per revolution of the needle part 7. In FIGS. 3 and 4 the needle part 7 rotates in the direction of the arrow shown . The rotary movement begins from the indicated point AI and ends in FIG. 3 after a quarter turn and in FIG. 4 after a half turn, the opening size, duration and time sequence indicated by the curves 1 and 2 in FIG. 2 being reproduced. This corresponds to a quarter turn in FIG. 3 or a half turn in FIG. 4, depending on the load, approximately 190 to 210 degrees crankshaft angle.

In Figur 5 sind die Kanäle 24 und 26 nach Aufrollen des Umfangs dargestellt. Sie gelten für den Fall, in dem der mittlere Nadelteil 6 vier Kreisprozesse je Umdrehung durchläuft und gilt für die gleiche Düse dargestellt in Figur 4. Vom Beginn der Drehung in Punkt AI an, bleibt die Öffnung 24 geschlossen und wird erst bei Punkt A4 von dem Kraftstoffausstrδmkanal 26 freigelegt. Erst dann beginnt die Kraftstoffeinspritzung. Der Kraftstoffausströmkanal 26 wird in Form und/oder Größe so gestaltet, daß die Kraftstoffeinspritzung bei einem vorgegebenen Kurbelwellenwinkel zum Beispiel bei 370 Grad beendet wird. Zu diesem Kurbelwellenwinkel befindet sich, wie unten gezeigt, der obere Nadelteil 5 im unteren Teil seiner Fallbewegung und schließt am Ende den Kraftstoff¬ ansammlungsraum 25.In Figure 5, the channels 24 and 26 are shown after rolling up the circumference. They apply to the case in which the middle needle part 6 runs through four cycles per revolution and applies to the same nozzle shown in FIG. 4. From the beginning of the rotation in point AI, the opening 24 remains closed and is only closed at point A4 by the Fuel outflow channel 26 exposed. Only then will fuel injection begin. The fuel outflow channel 26 is designed in shape and / or size so that the fuel injection at a predetermined crankshaft angle, for example at 370 degrees is ended. At this crankshaft angle, as shown below, the upper needle part 5 is in the lower part of its falling movement and at the end closes the fuel collection chamber 25.

Die relative Lage der drehenden Nadelteile 6 und 7 zu den feststehenden Teilen 3 und 4 bestimmt die beschriebene Zeitfolge und Dauer der Öffnung der Kanäle 9, 10, 24, 26, 27, 28 und 29, und wird von der Lage des oberen Nadelteilε 5 in seinem Hubweg definiert und resultiert, wie bereits beschrieben wurde, aus dem zusammenwirken des Mitnehmerstifts 20, die axiale Führung 21 und der Form der Lageführung 22. Diese ihrerseits wird von der Kraftstoffpumpe bestimmt, welche einen festen Bezug zur Nockenwelle bzw. zu den Kurbelwellenwinkeln besitzt.The relative position of the rotating needle parts 6 and 7 to the fixed parts 3 and 4 determines the described sequence and duration of the opening of the channels 9, 10, 24, 26, 27, 28 and 29, and is dependent on the position of the upper needle part 5 in Its stroke path defines and results, as already described, from the interaction of the driving pin 20, the axial guide 21 and the shape of the position guide 22. This in turn is determined by the fuel pump, which has a fixed relationship to the camshaft or crankshaft angles.

Am Ende des Saughubes steigt der Druck des Kraftstoffes in dem Kraftstoffansammlungsraum 25 in Folge der Verdichtungswirkung der Kraftstoffpumpe über den Öffnungsdruck der Druckfeder hinaus. Der obere Nadelteil 5 wird dadurch angehoben, gleichzeitig fließt Kraftstoff aus den Kraftstoffeintrittskanal 31 in den Kraftstoffansammlungsraum 25. Dieser Vorgang findet solange statt, bis der obere Nadelteil 5 das Ende seines vorgegebenen Hubwegs erreicht hat.At the end of the suction stroke, the pressure of the fuel in the fuel accumulation chamber 25 rises above the opening pressure of the compression spring as a result of the compression effect of the fuel pump. The upper needle part 5 is thereby lifted, and at the same time fuel flows from the fuel inlet channel 31 into the fuel accumulation chamber 25. This process continues until the upper needle part 5 has reached the end of its predetermined stroke.

In Figur 6 ist die notwendige Konturform der Lageführung 22 am mittleren Nadelteil 6 gegen den Umfangswinkel W am mittleren Nadelteil 6 aufgetragen, wobei der Anfangspunkt der Bewegung AI den Winkel WA gleich Null gesetzt wird. Beim Aufsteigen des oberen Nadelteils 5 um den Betrag H2 drehen sich die Nadelteile 6 und 7 um einen Winkel W2 und am Ende des Aufstiegs des oberen Nadelteils 5 d.h. bis HM drehen sich die Nadelteile 6 und 7 um den Winkel WM. Während des Aufstiegs durchläuft die Kurve die Punkte A2, A3 und A4, bei deren entsprechenden Winkeln W2, W3 und W4 der Reihe nach die Kanäle 29 und 10, 9 und 24, wie bereits beschrieben ist, freigelegt werden. Da die Höhen H auf der Kurve bestimmte Kraftstoffmengen im Kraftstoffansammlungsraum 25 entsprechen, welche nach der Fördereigenschaft der Kraftstoffpumpe bei einem bestimmten Kurbelwellenwinkel erreicht wird, so entsprechen die Punkte AI, A2, A3 und A4 bzw. WA, W2, W3 und W4 festgelegten Kurbelwellenwinkeln. Nach Erreichen von A4, bei dem ein Teil der Fördermenge der Kraftstoffpumpe als Einspritzstrahl aus dem Kraftstoffansammlungsraum 25 ausströmt, entsprechen die Winkel W höheren Werten der Kurbelwellenwinkeln als bereits gezeigt wurde. Nach Erreichen von HM, das obere Ende des Hubwegs, obwohl die Kraftstoffpumpe den Kraftstoff weiter fördert, und die Kurbelwellenwinkel weiter steigen, drehen sich die Nadelteile 6 und 7 nicht. Dieser Zustand bleibt erhalten, bis die Kraftstoffpumpe in diesem Einspritzvorgang keinen Kraftstoff mehr fördert. Dieser Zustand entspricht näherungsweise dem Kurbelwellenwinkelunterschied in der Länge des Einspritzvorgangs zwischen Leerlauf und Vollast. Nach Ablauf dieses Zustandes folgt die Kraftstoffeinspritzung aus dem Kanal 24 nur aufgrund der Wirkung der Druckfeder der Einspritzdüse. Der obere Nadelteil 5 sinkt dabei in den mittleren Nadelteil 6 und führt zum weiteren Drehen der Nadelteile 6 und 7 und schließlich beim Erreichen der Winkel WE2, WE3 und WE4 der Reihe nach zum Schließen der Kanäle 24, 9 und 10.In Figure 6, the necessary contour shape of the position guide 22 is plotted on the middle needle part 6 against the circumferential angle W on the middle needle part 6, the starting point of the movement AI being set to the angle WA zero. When the upper needle part 5 rises by the amount H2, the needle parts 6 and 7 rotate by an angle W2 and at the end of the ascent of the upper needle part 5, ie to HM, the needle parts 6 and 7 rotate by the angle WM. During the ascent, the curve passes through points A2, A3 and A4, at the corresponding angles W2, W3 and W4 the channels 29 and 10, 9 and 24 are exposed in turn, as already described. There the heights H on the curve correspond to certain amounts of fuel in the fuel accumulation space 25, which is achieved according to the delivery characteristic of the fuel pump at a certain crankshaft angle, the points AI, A2, A3 and A4 or WA, W2, W3 and W4 correspond to fixed crankshaft angles. After reaching A4, in which a part of the delivery quantity of the fuel pump flows out of the fuel accumulation chamber 25 as an injection jet, the angles W correspond to higher values of the crankshaft angles than was already shown. After reaching HM, the upper end of the stroke, although the fuel pump continues to deliver the fuel, and the crankshaft angles continue to increase, the needle parts 6 and 7 do not rotate. This state remains until the fuel pump no longer delivers fuel in this injection process. This state corresponds approximately to the crankshaft angle difference in the length of the injection process between idling and full load. After this state, the fuel injection from the channel 24 follows only due to the action of the compression spring of the injection nozzle. The upper needle part 5 sinks into the middle needle part 6 and leads to further rotation of the needle parts 6 and 7 and finally when the angles WE2, WE3 and WE4 are reached in order to close the channels 24, 9 and 10.

Nachdem die Kraftstoffeinspritzöffnungen 24 geschlossen wurden, sinkt der obere Nadelteil 5 nur aufgrund der Leckage zum Düsengehäuse oder zurück durch die Kraftstoffeintrittskanäle 31, was nur bei einigen Kraftstoffpumpen der Fall ist. Bei anderen Kraftstoffpumpsystemen wird das Sinken des oberen Nadelteils 5 sehr langsam und muß daher durch eine extra Leckführungsnut abgeleitet werden, welche erst nach dem Schließen der Kraftstoffeinspritzkanäle nur bis kurz vor Erreichen von WE bzw. vor der Höhe Null offengelegt wird. Das weitere Erreichen der Höhe Null kann dann langsam verlaufen, sodaß der obere Nadelteil 5 im nächsten Vorgang bei einem Kurbelwellenwinkel von 180 Grad am Ende des Saughubes in seine Anfangshöhe Null zurückkehrt. Diese Höhe Null muß jedoch nicht das Aufliegen des oberen Nadelteils 5 auf dem konischen Sitz im Innern des mittleren Nadelteils 6 bedeuten.After the fuel injection openings 24 have been closed, the upper needle part 5 only sinks due to the leakage to the nozzle housing or back through the fuel inlet channels 31, which is only the case with some fuel pumps. In other fuel pump systems, the lowering of the upper needle part 5 becomes very slow and must therefore be derived through an extra leakage guide groove, which is only revealed after the fuel injection channels have been closed only until shortly before reaching WE or before zero. The further reaching of the height zero can then proceed slowly, so that the upper needle part 5 returns to its initial height zero in the next process at a crankshaft angle of 180 degrees at the end of the suction stroke. However, this zero height does not have to mean that the upper needle part 5 rests on the conical seat inside the middle needle part 6.

Eine weitere Verbesserung kann gemäß Figur 6 durch Vergrößerung des Spaltes der Lageführung 22 in unmittelbarer Nähe der Umkehrpunkte, diese sind an den oberen und unteren Enden der Hubwege, wie es in Figur 6 an den Höhen Null und HM durch den gestrichelt gezeichneten Verlauf angedeutet ist.A further improvement can, according to FIG. 6, by enlarging the gap of the position guide 22 in the immediate vicinity of the reversal points, these are at the upper and lower ends of the stroke paths, as is indicated in FIG. 6 by the dashed line at zero and HM heights.

Figur 7 zeigt ein anderes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel nach dem oben beschriebenen Prinzip der Verdampferdüse. Durch Vereinfachung der Form des Führungskontours 22 zu einer schräg liniarverlaufenden Nut wird die Hubbewegung des oberen Nadelteils 5 in einer Hin- und Her-Drehbewegung an den unteren Nadelteil 7 übertragen, wodurch die oben beschriebene Öffnung und Schließung der Öffnungen erzielt werden kann. Hier wurden die obenbeschriebenen Nadelteile 5 und 6 zu einem oberen Nadelteil 5 zusammengebildet.FIG. 7 shows another exemplary embodiment according to the invention based on the principle of the evaporator nozzle described above. By simplifying the shape of the guide contour 22 to form an obliquely linear groove, the lifting movement of the upper needle part 5 is transmitted in a back-and-forth movement to the lower needle part 7, whereby the opening and closing of the openings described above can be achieved. Here, the needle parts 5 and 6 described above were formed into an upper needle part 5.

Es ist zu beachten, daß der Hub des oberen Nadelteils von seinem Sitz aus nicht entlang der Achse der Düse verlaufen muß. Diese Erhebung kann auch senkrecht zur Düsenachse, entlang dem Umfang eines Kreises verlaufen und stimmt daher mit der gewünschten Drehbewegung überein. In den Figuren 8, 10 und 11 sind erfindungsgemäße Ausführungen einer Verdampferdüse samt dem Düsenstock nach diesem Auslegungsprinzip dargestellt. Figur 9 zeigt einen Schnitt AA senkrecht zur Achse dieses Düsenstocks. Ähnlich wie in Figur 1 besteht der Düsenstock in den Figuren 8 bis 11 au-, einem Düsenstockgehäuse 1, an dem der Abgasspeicherraum 2 befestigt ist. Beide Teile 1 und 2 schliessen durch gegenseitiges Verschrauben den Düsenkörper 3, die Verdampferkammer 4 und eine zweiteilige Nadel 32-33 ein. Zwischen dem Düsenstockgehäuse 1 und dem unteren Nadelteil 33 ist ein Raum oder ein Spalt 34 vorgesehen, worin sich durch einen Anschluß mit dem Verdampfungsräum 16 ein Gaspolster bildet, welches auf die Nadelteile 32 und 33 Druck ausübt, und hält dadurch die Kraftstoff- Einspritzöffnungen 8, die Dampfausblasöffnungen 9 und die Abgasströmöffnungen 10 geschlossen. Die Flachdichtung 11, die konische Druckfläche 13, sowie die Druckfläche 14 dichten den Düseninnenraum 15, den Verdampfungsräum 16 und den Abgasspeicherraum 17 gegen gegenseitige Leckage ab, auch nach außen hin. Nur bei höherem Druck der Gase im Abgasspeicherraum 17 als im Verdampfungsräum 16 würde das Verdampferkammerventil 18 gegen seine Druckfeder 19 gepresst, wodurch ein geringer Anteil der Gase aus dem Abgasspeicherraum 17 in den Verdampfungsraum 16 hineinströmt.It should be noted that the stroke of the upper needle part does not have to run along the axis of the nozzle from its seat. This elevation can also run perpendicular to the nozzle axis, along the circumference of a circle and therefore coincides with the desired rotary movement. FIGS. 8, 10 and 11 show embodiments of an evaporator nozzle together with the nozzle assembly according to this design principle. Figure 9 shows a section AA perpendicular to the axis of this nozzle assembly. Similar to FIG. 1, the nozzle assembly in FIGS. 8 to 11 consists of a nozzle assembly housing 1 to which the exhaust gas storage space 2 is attached. Both parts 1 and 2 close by screwing the nozzle body 3, the evaporator chamber 4 and a two-part needle 32-33. Between the nozzle housing 1 and the lower needle part 33, a space or a gap 34 is provided, in which a gas cushion is formed by a connection with the evaporation space 16, which exerts pressure on the needle parts 32 and 33, and thereby holds the fuel injection openings 8, the steam discharge openings 9 and the exhaust gas flow openings 10 are closed. The flat seal 11, the conical pressure surface 13 and the pressure surface 14 seal the nozzle interior 15, the evaporation space 16 and the exhaust gas storage space 17 against mutual leakage, also to the outside. The evaporator chamber valve 18 would only be pressed against its compression spring 19 at a higher pressure of the gases in the exhaust gas storage space 17 than in the evaporation space 16, as a result of which a small proportion of the gases flow from the exhaust gas storage space 17 into the evaporation space 16.

In diese Ausführung strömt zu einem bestimmten Zeitpunkt am Beginn des Verdichtungshubs eine je nach Last genau dosierte Menge flüssiger Kraftstoff von einer nicht dargestellten Einspritzpumpe in der KraftstoffzufuhrkanalIn this embodiment, at a certain point in time at the start of the compression stroke, an amount of liquid fuel metered precisely depending on the load flows from an injection pump (not shown) into the fuel supply channel

35 ein, und gelangt dann in den Zuleitungskanal 31. Dort übt im Nadelsitz 36 eine Druckkraft auf das obere35, and then arrives in the feed channel 31. There, a pressure force exerts on the upper one in the needle seat 36

Nadelteil 32 und führt dazu, daß sich das obere Nadelteil 32 von seinem Sitz 36 erhebt, und erlaubt dadurch , daß der Kraftstoff in den Kraftstoffspeicherraum 25 eindringt und sich ansammelt. Hierbei gleitet das obere NadelteilNeedle portion 32 and causes upper needle portion 32 to rise from its seat 36, thereby allowing fuel to enter fuel storage space 25 and accumulate. Here the upper needle part slides

32 auf der Führungskontour 22. Diese Führungskontour 22 ist Teil eines Kreises. Außerdem wirken diese Druckkräfte des flüssigen Kraftstoffs auf die Nadelsitze 36 gegenseitig und ergeben einen reinen Drehmoment, welcher das obere Nadelteil 32 in eiene Drehbewegung versetzt. ' Das Gas in dem Dampfraum 37 leistet auf die Fläche 38 des oberen Nadelteils 32 einen Widerstnd gegen diese Drehung und bestimmt daher den Kraftstoffdruck im Kraftstoffspeicherraum 25. Durch die Drehbewegung des oberen Nadelteils 32 wird der untere Nadelteil 33 über die Kopplung 23 auch in Drehbewegung versetzt. Hierdurch wird der Abgasströmungskanal 28 die Abgasspeicheröffnung 10 offenlegen, und ermöglicht die alten Abgase aus dem Abgasεpeicherrau 17 in den Brennraum 30 rasch ausströmen zu lasεen. Der Gasdruck im Abgasεpeicherraum 17 senkt sich dabei bis auf den Gasdruck in dem Zylinder zu diesem Zeitpunkt. Dieser Druck ist erwartungsgemäß geringfügig höher als der Gasdruck in dem Brennraum 30 während des Saughubs.32 on the guide contour 22. This guide contour 22 is part of a circle. In addition, these pressure forces of the liquid fuel act mutually on the needle seats 36 and result in a pure torque which sets the upper needle part 32 in a rotational movement. 'The gas in the vapor space 37 provides the surface 38 of the upper needle portion 32 of the lower needle part 33 puts a Widerstnd against such rotation and, therefore, determines the fuel pressure in the fuel storage chamber 25. The rotational movement of the upper needle member 32 via the coupling 23 in rotary motion . As a result, the exhaust gas flow channel 28 will expose the exhaust gas storage opening 10 and enables the old exhaust gases to flow out of the exhaust gas storage space 17 into the combustion chamber 30 quickly. The gas pressure in the exhaust gas storage space 17 drops down to the gas pressure in the cylinder at this time. As expected, this pressure is slightly higher than the gas pressure in the combustion chamber 30 during the suction stroke.

Die weitere Zufuhr des flüssigen Kraftstoffs in der Düse führt dazu, daß der Kraftstoffspeicherraum 25 immer größer wird und die Nadelteile 32, 33 sich weiterdrehen. Die freigelegte Abgasspeicheröffnung 10 wird, wie dies beim Drehschieberventil der Fall ist, immer grösser. Gleichzeitig steigt im Laufe des Verdichtungshubs der Druck der Frischladung im Zylinder. Ein Teil dieser Frischladung strömt in den Abgasspeicherraum 17 ein.The further supply of the liquid fuel in the nozzle leads to the fact that the fuel storage space 25 becomes larger and the needle parts 32, 33 continue to rotate. The exposed exhaust gas storage opening 10 is, as is the case with the rotary slide valve, becoming larger and larger. At the same time, the pressure of the fresh charge in the cylinder increases during the compression stroke. A part of this fresh charge flows into the exhaust gas storage space 17.

Durch das Drehen des oberen Nadelteils 32 wird der Dampfräum 37 immer kleiner. Aus dem Dampfräum 37 wird daher Kraftstoffdampf über die Dampfentweichungslöcher 39 in dem Verdampfungsraum 16 der Verdampferkammer 4 komprimiert, wodurch der Gasdruck in der Verdampferkammer 4 weithinaus über den maximal erreichbaren Druck im Brennraum 30 steigt.By turning the upper needle part 32, the steam space 37 becomes smaller and smaller. Fuel vapor is therefore compressed from the vapor space 37 via the vapor escape holes 39 in the vaporization space 16 of the vaporization chamber 4, as a result of which the gas pressure in the vaporization chamber 4 increases far beyond the maximum achievable pressure in the combustion space 30.

Während des Drehenε der Nadeln 32 und 33 wird zu einem bestimmten Kurbelwellenwinkel die Dampfausblasöffnung 9 von dem unteren Nadelteil 33 freigelegt, wodurch der hochkomprimierte Kraftstoffdampf schlagartig aus dem Verdampfungsr um 16 in dem Brennraum 30 ausströmt. Zu einem bestimmten Kurbelwellenwinkel, kurz nach Beginn des Ausblasens des Dampfes aus dem Verdampfungsraum 16, wird die Kraftstoffeinspritzöffnung 24 freigelegt, wodurch flüssiger Kraftstoff auε dem Kraft- εtoffεpeicherraum 25 in den Verdampfungsraum 16 eingespritzt wird.During the rotation of the needles 32 and 33, the steam blow-out opening 9 is exposed by the lower needle part 33 at a certain crankshaft angle, as a result of which the highly compressed fuel vapor suddenly flows out of the evaporation space 16 in the combustion chamber 30. At a certain crankshaft angle, shortly after the start of blowing out the steam from the evaporation space 16, the fuel injection opening 24 is exposed, as a result of which liquid fuel is injected into the evaporation space 16 from the fuel storage space 25.

Bis zu diesem Kurbelwellenwinkel, bei dem die Kraftstoffeinspritzöffnungen 24 freigelegt werden, wurde der zugeführte flüssige Kraftstoff in dem Kraftstoffspeicherraum 25 nur angesammelt. Der Querscnitt des KraftstoffSpeicherraums 25 ist jedoch konstant ausgelegt und ändert εich nicht während der Drehung des oberen Nadelteils 32. Daher entspricht jede flüsεige Kraftstoffzufuhr zur Verdampferdüse, welche nach der Kennlinie der Einspritzpumpe einen festen Bezug zu dem Kurbelwellenwinkel vorweist, ihrerεeitε einem beεtimmten Drehwinkel des oberen Nadelteils 32. Diese Bedingung ist nach Beginn der Einspritzung nicht mehr eingehalten. Vielmehr bleibt der obere Nadelteil 32 dann bis zum Abschluss der Kraftstoffeinspritzung beziehungsweise bis zum Abschluss der Kraftstoffzufuhr stehen, um gleichdarauf sich bei dem Zusammenbrechen des Kraftstoffdruckeε, welcher wiederum von der Einεpritzpumpe getätigt wird, zurückzudrehen, und seinerseits den verbleibenden flüssigen Kraftstoff aus dem Kraftstoffspeicherraum 25 in die Einspritzpumpe zurückzupumpe . Das Zurückpumpen wird von dem hochkomprimierten Gas in dem Dampfraum 37 beziehungsweise in dem Verdampfungsräum 16 bewirkt, welche ihrerseits während des Zurückpumpens entspannt wird, und ein Teil der Abgase in dem Verdampfungsraum 16 über das Abgasrückführungsventil 18 absaugt.Up to this crankshaft angle, at which the fuel injection openings 24 are exposed, the liquid fuel supplied has only been accumulated in the fuel storage space 25. However, the cross section of the fuel storage space 25 is designed to be constant and does not change during the rotation of the upper needle part 32. Therefore, any liquid fuel supply to the evaporator nozzle which, according to the characteristic of the injection pump, has a fixed reference to the crankshaft angle, corresponds to a certain angle of rotation of the upper needle part 32. This condition is no longer met after the start of injection. Rather, the upper needle part 32 then stops until the fuel injection or the fuel supply has ended, in order to immediately turn back when the fuel pressure, which in turn is operated by the injection pump, collapses, and in turn the remaining liquid fuel from the fuel storage space 25 in pump the injection pump back. The pumping back is effected by the highly compressed gas in the vapor space 37 or in the evaporation space 16, which in turn is expanded during the pumping back, and a part of the exhaust gases in the evaporation space 16 is sucked off via the exhaust gas recirculation valve 18.

Kurz nach Beginn des Ausblasens des Dampfes, welche im Laufe des Arbeitshubs beendet wird, beginnt die Verbrennung der Gase im Zylinder. Der Druck der Verbrennungsgaεe εteigt und erreicht seinen maximalen Wert kurz nach Ablauf des Verdichtungshubs. Während dieses Druckanstiegs, kurz nach dem Ausblasen des Dampfes in dem Brennraum 30 strömt ein brennendes Gasgemisch in dem Abgasspeicherraum 17 ein. Die Strömung der brennenden Gase findet solange statt, bis der Druck im Abgasεpeicherraum den Druck im Brennraum erreicht hat. Dieεer Zeitpunkt liegt erwartungεgemäß kurz nachdem der Gasdruck im Zylinder seinen obenbeschriebenen maximalen Wert erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt wird, Auslegungεgemäß, die flüssige, Kraftstoffzufuhr bereits beendet sein, und die Nadelteile 32 und 33 sich, wie oben erwähnt ist, zurückdrehen. Das Zurückdrehen der Nadelteile 32 und 33 verläuft rasch und schließt dabei der Reihe nach die Kraftstoffeinspritzöffnungen 24, die Dampfausblaεöffnungen 9 und die Abgasspeicheröffnung 10 zu und folgt daher die Kurvenverläufe in Figur 2.Shortly after the start of steam blowing, which is ended in the course of the working stroke, the steam begins Combustion of the gases in the cylinder. The pressure of the combustion gas increases and reaches its maximum value shortly after the compression stroke. During this pressure increase, shortly after the steam is blown out in the combustion chamber 30, a burning gas mixture flows into the exhaust gas storage space 17. The flow of the burning gases continues until the pressure in the exhaust gas storage space has reached the pressure in the combustion chamber. As expected, this time is shortly after the gas pressure in the cylinder has reached its maximum value described above. At this point, according to the design, the liquid fuel supply has already ended and the needle parts 32 and 33, as mentioned above, turn back. The turning back of the needle parts 32 and 33 proceeds quickly and closes the fuel injection openings 24, the steam outlet openings 9 and the exhaust gas storage opening 10 one after the other and therefore follows the curves in FIG. 2.

Der Sitz des unteren Nadelteils 40 kann verschiedene Formen, nach dem Prinzip eines Schieberventils, annehmen. Bevorzugte Auεführungsbeispiele hierfür sind in den Figuren 8, 10 und 11 dargestellt.The seat of the lower needle part 40 can take various forms, based on the principle of a slide valve. Preferred exemplary embodiments of this are shown in FIGS. 8, 10 and 11.

Das Abgasrückführungεventil 18 kann, wie in den Figuren 2, 7 und 10 gezeigt ist, in der Wand der Verdampferkammer 4 eingebaut werden und schliesst somit den Verdampfungsraum 16 direkt mit dem Abgasspeicherraum 17 oder, wie in Figur 8 gezeigt, mit einem Innenraum 41 in dem unteren Nadelteil 33, welche über einem Kanal 42 mit dem Abgasεpeicherraum 17 verbunden ist. Im letzteren Fall wird dabei auch der untere Nadelteil 33 von den Abgasen in dem Innenraum 41 erwärmt. Die Zeitfolge des Füllen und Entleerens des Innenraums 41 ist von der relativen Lage des Kanals 42 zur Abgasspeicheröffnung 10 abhängig, und kann so auεgelegt werden, daß der Innenraum 41 nur mit dem geöffneten oder geschlossenen Abgaεεpeicherraum 17 verbunden wird. Es ist zu beachten, daß die Abgasrückführung und die Nadelerwärmung über einem Innenraum nicht immer erforderlich ist. Der Verzicht auf ihre Einbau, gemäß die Ausführung in Figure 11, trägt wesentlich zur Vereinfachung der Aufbau des Düεenεtockε bei.The exhaust gas recirculation valve 18 can, as shown in FIGS. 2, 7 and 10, be installed in the wall of the evaporator chamber 4 and thus closes the evaporation space 16 directly with the exhaust gas storage space 17 or, as shown in FIG. 8, with an interior 41 in the lower needle part 33, which is connected to the exhaust gas storage space 17 via a channel 42. In the latter case, the lower needle part 33 is also heated by the exhaust gases in the interior 41. The timing of the filling and emptying of the interior 41 depends on the relative position of the channel 42 to the exhaust gas storage opening 10, and can be designed so that the interior 41 is only open or closed Abgaεεpeicherraum 17 is connected. It should be noted that exhaust gas recirculation and needle heating above an interior are not always necessary. Dispensing with their installation, as shown in Figure 11, makes a significant contribution to simplifying the structure of the nozzle stick.

Es ist zu beachten, daß der Verdampferdüsenstock,wie es in den Figuren 8 bis 11 dargestellt ist, nach Entfernung des Gehäuseteils 1 als Zusatz in bekannten Systemen angewendet werden kann. Bevorzugt wird hier die Anwendung dieses Zusatzes als Ersatz für den bekannten Düsenteil in einem Pumpdüsensystem und ergibt daher eine neuartige Verdampferpumpdüse. Obwohl, diese neuartige Verdampferpumpdüse geringerer Bauhδhe, wesentlich niedrigeren Kraftstoffdrücken und niedrigeren Pumpleistungen benötigt, erlaubt sie größere Spiele zwischen den Bauteilen und daher geringere Reibung. Dadurch, daß die Dauer der flüssigen Kraftstoffzufuhr auf das Mehrfache seines Werts im bekannten Systemen erhöht wurde, und die Anzahl und Masse der beweglichen Teile stark reduziert wurde, wird die Massenträgheit stark reduziert und kann in den hochtourigen Verbrennungsmotoren an Stelle der bekannten Einspritzsysteme eingesetzt werden, wodurch das grosεe Hinderniss für die Entwicklung dieser hochtourigen Motoren beseitigt wird. Eine längere Lebensdauer wird auch erwartet. Hier werden auch diese hämmerende Kraft vermieden, welche die Nadel in den bekannten Düsensystemen an dem Nadelsitz beim Schließen am Ende der Einspritzung ausübt. Außerdem werden die Vorteile des in dem Patent Nr. WO 89/07193 beschriebenen Verfahrens verwirklicht werden.It should be noted that the evaporator nozzle assembly, as shown in FIGS. 8 to 11, can be used as an additive in known systems after removal of the housing part 1. The use of this additive as a replacement for the known nozzle part in a pump nozzle system is preferred here and therefore results in a novel evaporator pump nozzle. Although this new type of evaporator pump nozzle requires less height, significantly lower fuel pressures and lower pumping capacities, it allows greater play between the components and therefore less friction. Because the duration of the liquid fuel supply has been increased to a multiple of its value in the known systems and the number and mass of the moving parts has been greatly reduced, the inertia is greatly reduced and can be used in high-speed internal combustion engines instead of the known injection systems, which removes the major obstacle to the development of these high-speed engines. A longer lifespan is also expected. This hammering force which the needle exerts in the known nozzle systems on the needle seat when closing at the end of the injection is also avoided here. In addition, the advantages of the method described in Patent No. WO 89/07193 will be realized.

Es bleibt noch zu erwähnen, daß aufbauend auf die in dieser Anmeldung beschriebenen Grundprinzipen der Vorrichtung, andere Ausführungen gebaut werden können.Es ist zu beachten, daß die beschriebenen Bewegungen der Teile auch in Bezug zueinander zu verstehen sind. Hierdurch lässt sich in Figur 12 eine Ausführung durch eine Kombination aus den Ausführungen in den Figuren 1 und 7 darstellen. In dieser Ausführung werden nur die mittleren und unteren Nadelteile 6 und 7 in Bewegung gesetzt.Der obere Nadelteil 5 kann daher als ein Teil des Düsenstockgehäuεeε 1 angesehen werden. Hier wird der Kraftstoffzufuhrkanal 31 den oberen Nadelteil 5 durchbohren, und erst nach einer bestimmten Erhebung des mittleren Nadelteils 6 gegenüber εeinem Sitz 36 die Einεpritzung beginnen, wobei der mittlere Nadelteil 6 εich nach unten in einer auε einer Hub- und Drehbewegung bestehenden spiralförmigen Bewegung versetzt wird, und dadurch den Anschluß der Kraftstoffeinspritzöffnungen 24 an dem Kraftstoffanεammlungsraum 25 freigibt. Der Verlauf der Lageführung 22 in dem oberen Nadelteil 5 kann spiegelbildlich zu der in Figur 1 oder 7 gebaut werden. Daher wird die unvermeidbare Druckentlastung, des Dampfes in dem Verdampfungsraum 16 der Ausführung in Figur 7, hier zu der gewünschten Verdichtung des Dampfes in dem Verdampfungsraum 16 beim Ausblasen ausgenutzt. Ähnlich, wie in Figur 7 der Fall ist, wird hier die axiale Führung 21 nicht erforderlich. Der Mitnehmerstift 20 wird in dem mittleren Nadelteil 6 befestigt. Obwohl diese Ausführung unmittelbar den Ausführungen in den Figuren 1 und 7 folgte, wurde sie der Klarheit halber zuletzt beschrieben.It remains to be mentioned that, based on the basic principles of the device described in this application, other designs can be built it should be noted that the described movements of the parts are also to be understood in relation to each other. As a result, an embodiment can be represented in FIG. 12 by a combination of the embodiments in FIGS. 1 and 7. In this embodiment, only the middle and lower needle parts 6 and 7 are set in motion. The upper needle part 5 can therefore be regarded as a part of the nozzle block housing 1. Here the fuel supply channel 31 will pierce the upper needle part 5, and the injection will only begin after a certain elevation of the middle needle part 6 relative to its seat 36, the middle needle part 6 being displaced downwards in a spiral movement consisting of a lifting and rotating movement , and thereby releases the connection of the fuel injection openings 24 to the fuel collection chamber 25. The course of the position guide 22 in the upper needle part 5 can be built as a mirror image of that in FIG. 1 or 7. Therefore, the unavoidable pressure relief, of the steam in the evaporation space 16 of the embodiment in FIG. 7, is used here for the desired compression of the steam in the evaporation space 16 when blowing out. Similar to the case in FIG. 7, the axial guide 21 is not required here. The driver pin 20 is fastened in the middle needle part 6. Although this embodiment immediately followed the explanations in FIGS. 1 and 7, it was last described for clarity.

In Figur 13 ist eine bevorzugte Ausführung des Verdampferdüsenstockes gezeigt. Sie unterscheidet sich nur geringfügig von der Ausführung in Figur 12. Hier endet der obere Nadelteil 5 direkt in dem unteren Nadelteil 7 und ist daher dem unteren Nadelteil 33 in Figur 11 ähnlich, und wird sich nur drehen. Dagegen wird der mittlere Nadelteil 6 von der axialen Führung 21 in der Verdampferkammerwand und über den in dem Nadelteil 6 befestigten Mitnehmerstift 20 nur eine nach unten und zurück gerichtete Hubbewegung erlaubt.FIG. 13 shows a preferred embodiment of the evaporator nozzle assembly. It differs only slightly from the embodiment in FIG. 12. Here the upper needle part 5 ends directly in the lower needle part 7 and is therefore similar to the lower needle part 33 in FIG. 11 and will only rotate. In contrast, the middle needle part 6 of the axial guide 21 in the evaporator chamber wall and over that in the needle part 6th attached driver pin 20 only allows a downward and backward lifting movement.

Obwohl in dieser Beschreibung alle Vorgänge der Kraft- εtoffeinεpritzung, Dampfausblasung und Abgasspeicherung nur von der Kraftstoffmenge gesteuert werden, ist es jedoch möglich,daß nur einer oder mehrere dieεer Vorgänge zuεammen mit den Ihnen bekannten Ausführungen angewendet werden.Although in this description all processes of fuel injection, steam blowing and exhaust gas storage are only controlled by the amount of fuel, it is possible that only one or more of these processes are used together with the designs known to you.

Es ist noch zu erwähnen, daß bekanntlich sich die verschiedenen Kreisprozesse in den Verbrennungmotoren hauptsächlich in dem Zeitpunkt unterscheiden,bei dem das Gemisch aus Kraftstoff und Luft verbrannt wird. Es liegt daher nahe, daß allein durch Vorverlegen des Ausblasbeginns um ca 20° KW die Verdampferdüse für den Betrieb in den sogenannten "H brid-prozesse" geeignet macht, und sich bei einer Vorverlegung des Ausblasbeginns um ca 50° KW die Verdampferduse für den Betrieb in den "Otto-motoren" eignet. It should also be mentioned that, as is known, the various cycle processes in the internal combustion engines differ mainly in the time at which the mixture of fuel and air is burned. It therefore makes sense that simply moving the blow-out start forward by approx. 20 ° KW makes the evaporator nozzle suitable for operation in the so-called "H brid processes", and moving the blow-out start forward by approx. 50 ° KW makes the evaporator nozzle suitable for operation suitable in the "Otto engines".

Claims

Patentansprüche Claims 1. Vorrichtung zum Einbringen von Inεbesondere selbεtzündendem Kraftstoff in einen Brennraum einer Ein- oder Mehrzylinderbrennkraftmaschine mittels einer Einspritz- oder Verdampferdüεe für dosiertzugeführten Kraftεtoff bestehend aus dem Düsengehäuεe (1), Abgas- speicherraum (2), Düsenkörper (3), Verdampferkammer (4) und einer Düsennadel, dadurch gekennzeichnet, daß die, Infolge Kraftstoffzufuhr entstehende Hubbewegung des oberen Nadelteils (5, 32). von seinem Sitz über eine Lageführung (22) eine vorgegebene Drehbewegung des mittleren (6) und unteren Nadelteils (7, 33) bewirkt.1. Device for introducing in particular auto-igniting fuel into a combustion chamber of a single or multi-cylinder internal combustion engine by means of an injection or evaporator nozzle for metered fuel, consisting of the nozzle housing (1), exhaust gas storage chamber (2), nozzle body (3), evaporator chamber (4) and a nozzle needle, characterized in that the lifting movement of the upper needle part (5, 32) resulting from the supply of fuel. causes a predetermined rotational movement of the middle (6) and lower needle part (7, 33) from its seat via a position guide (22). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dosierter Kraftstoff zunächst in einem zufolge Erhebung des oberen Nadelteils (5,32) von seinem Sitz entstehenden Kraftstoffanεammlungεraum (25) gespeichert wird, wobei jede Mengenzunahme des gespeicherten Kraftstoffs eine lineare Hubbewegung des oberen Nadelteils (5) hervorruft.2. Device according to claim 1, characterized in that metered fuel is initially stored in a fuel accumulation space (25) arising from its seat as a result of elevation of the upper needle part (5, 32), each increase in quantity of the stored fuel causing a linear stroke movement of the upper needle part ( 5) causes. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Drehwinkelverschiebung des mittleren Nadelteils (6), entsprechend einer bestimmten Kraftstoffmenge im Ansammlungsraum (25), die Einspritzlöcher (24) von dem oberen Nadelteil (5, 32) offengelegt werden, wodurch die Kraftstoffeinspritzung beginnt.3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that when the angular displacement of the central needle part (6), corresponding to a certain amount of fuel in the accumulation space (25), the injection holes (24) from the upper needle part (5, 32) are exposed, whereby the fuel injection starts. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Düsenkörper (3) eine4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that in the nozzle body (3) Hubbegrenzung des oberen Nadelteils (5, 32) vorgesehen ist, welche die Düsennadel (5, 6 und 7 oder 32 und 33) während des Einspritzens in einer Wartestellung festhält, bis der Kraftstoffansammlungsraum (25) sich zu entleeren beginnt.Stroke limitation of the upper needle part (5, 32) is provided, which the nozzle needle (5, 6 and 7 or 32 and 33) holds in a waiting position during injection until the fuel accumulation chamber (25) begins to empty. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageführung (22), nach Erreichen des maximalen Hubes, eine Kontour besitzt, welche zu Beginn des Sinkens des oberen Nadelteils (5) und der Entleerung des Kraftstoffansammlungsraumε (25) eine weitere Drehung des mittleren Nadelteils (6) in der gleichen oder entgegengesetzten Drehrichtung wie bei der Aufstiegεbewegung verursacht.5. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the position guide (22), after reaching the maximum stroke, has a contour which at the beginning of the sinking of the upper needle part (5) and the emptying of the fuel collection space (25) another Rotation of the central needle part (6) in the same or opposite direction of rotation as caused by the ascent movement. 6. Vorrichtung nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufstiegs- und Fallast der Lageführung (22), welche zusammen einen Kreisprozess darstellen, sich am Umfang entsprechend der Zahl der Kreisprozesse je Umdrehung des mittleren Nadelteils (6) wiederholen.6. Apparatus according to claim I to 5, characterized in that the rise and fall branch of the position guide (22), which together represent a cycle, repeat on the circumference corresponding to the number of cycles per revolution of the central needle part (6). Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufstiegs- und Fallaεt der Lageführung (22) eine und dieselben Oberfläche sind, und eine Hin- und Zurückdrehung hervorrufen.Apparatus according to claims 1 to 5, characterized in that the ascent and descent of the position guide (22) are one and the same surface and cause a back and forth rotation. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Nadelteil (5, 32) über eine Kopplung (23) und eventuell einen mittleren Nadelteil (6) in einen unteren Nadelteil (7, 33) in der Verdampferkammer (4) übergeht und die Verdampferkammeröffnungen (29) und (9) zum Brennraum (30) und den Abgasεtrömungεkanal (10) zum Abgasspeicherraum (17) zuschliesst.8. The device according to claim 1 and 2, characterized in that the upper needle part (5, 32) via a coupling (23) and possibly a central needle part (6) in a lower needle part (7, 33) in the evaporator chamber (4) merges and the evaporator chamber openings (29) and (9) to the combustion chamber (30) and the exhaust gas flow channel (10) to the exhaust gas storage space (17) closes. 9. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstofförderung zum Beginn des Verdichtungshubs vorverlegt wird, wobei kurz nach Beginn der Kraftstofförderung der Abgaεströmungskanal (10) zum Abgasεpeicherraum (17) und der Abgaεströmungskanal (29) zum Brennraum (30) von dem Abgasströmungskanal (28) am unteren Nadelteil (7, 33) zusammenverbunden wird, wodurch der Abgaεspeicherraum zum Brennraum (30) geöffnet wird.9. The device according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the fuel delivery is brought forward to the start of the compression stroke, briefly after the start of fuel delivery, the exhaust gas flow channel (10) to the exhaust gas storage space (17) and the exhaust gas flow channel (29) to the combustion chamber (30) are connected together from the exhaust gas flow channel (28) on the lower needle part (7, 33), whereby the exhaust gas storage space to the combustion chamber (30) is opened. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsgröße und Form der Abgasströmungεkanäle10. The device according to claim 9, characterized in that the opening size and shape of the exhaust gas flow channels (10), (28) und (29) so ausgelegt εind, daß sie erst nach dem oberen Totpunkt durch weiteres Drehen in gleicher oder entgegengesetzter Richtung geschlossen werden.(10), (28) and (29) are designed so that they are closed only after top dead center by further turning in the same or opposite direction. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Nadelteil (33) einen von den Abgasen beheizten Innenraum (41) besitzt, welche von der einen Seite mit dem Abgasspeicherraum (17) über einen Kanal (42) verbunden wird, und von der anderen Seite über ein Abgasrückführungsventil (18) mit dem Verdampfungsraum (16) angeschloεsen ist.11. The device according to claim 9, characterized in that the lower needle part (33) has an interior heated by the exhaust gases (41), which is connected from one side to the exhaust gas storage space (17) via a channel (42), and the other side is connected to the evaporation chamber (16) via an exhaust gas recirculation valve (18). 12. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfausblasöffnungen (9) und die12. The apparatus of claim 9 and 10, characterized in that the steam outlet openings (9) and Dampfausströmkanäle (27) in Größe und Lage so zueinander untergebracht sind, daß die Dampfausblasöffnungen (9) zu den gewünschten Kurbelwellenwinkeln geöffnet und wieder- geschloεεen werdenSteam outflow channels (27) are arranged in size and position relative to one another in such a way that the steam outlet openings (9) are opened and closed again at the desired crankshaft angles 13. Vorrichtung nach Anspruch 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Nadelteil (32) der Druckkraft eines eingeschlossenen Gaspolεterε auεgesetzt ist, wobei der Kraftstoff den oberen Nadelteil (32) während der Hubbewegung im Anstiegsast gegen diese Druckkraft des Gaspolsters bewegt und dabei das Gaspolster verdichtet, und wobei der Kraftstoff selbst während des Fallastε von dieεer Druckkraft des Gaspol¬ sters über dem oberen Nadelteil zurückgepumpt wird.13. The apparatus of claim 1, 6 and 7, characterized in that the upper needle part (32) of the pressure force of an enclosed Gaspolεterε is exposed, the fuel moves the upper needle part (32) during the lifting movement in the rising branch against this pressure force of the gas cushion and doing that Gas cushion compresses, and the fuel is pumped back over the upper needle part even during the drop by this pressure force of the gas cushion. 14. Vorrichtung zum Einbringen von insbesondere selbst¬ zündendem Kraftstoff in einen Brennraum einer Ein- oder Mehrzylinderbrennkraftmaschine mittels einer Einspritz¬ oder Verdampferdüse für dosiert zugeführten Kraftstoff bestehend auε dem Düsengehäuεe (1), Abgaεεpeicherraum (2), Düsenkörper (3), Verdampferkammer (4) und einer Düsennadel, dadurch gekennzeichnet, daß doεierter Kraftεtoff zunächεt in einem Kraftεtoffanεammlungsraum (25) zwiεchen einem oberen Nadelteil (5) und einem mittleren Nadelteil (6) einer dreiteiligen Düsennadel (5, 6 und 7) speicherbar ist.14. Device for introducing in particular self-igniting fuel into a combustion chamber of a single or multi-cylinder internal combustion engine by means of an injection or evaporator nozzle for metered fuel supplied consisting of the nozzle housing (1), exhaust gas storage space (2), nozzle body (3), evaporator chamber (4 ) and a nozzle needle, characterized in that dosed fuel can first be stored in a fuel collection space (25) between an upper needle part (5) and a central needle part (6) of a three-part nozzle needle (5, 6 and 7). 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß während des Speicherns und biε vor dem Einεpritzen jede Mengenzunahme des gespeicherten Kraftεtoffε eine lineare Hubbewegung deε oberen Nadelteilε (5) hervorruft.15. The apparatus according to claim 14, characterized in that during the storage and biε before injecting each increase in quantity of the stored Kraftεtoffε causes a linear stroke movement of the upper needle part (5). 16. Vorrichtung nach Anεpruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die lineare Hubbewegung des oberen Nadelteils (5), über eine Lageführung (22) und einen Mitnehmerεtift (20), eine vorgegebene Drehung des mittleren Nadelteils (6) hervorruft.16. The apparatus according to Anεpruch 14 and 15, characterized in that the linear stroke movement of the upper needle part (5), via a position guide (22) and a Mitnehmerεtift (20), causes a predetermined rotation of the central needle part (6). 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Nadelteil (6) neben Kraftstoffeintrittεöffnungen (31) für den dosierten Kraftstoffes zum Kraftstoffansammlungεraum (25) mit Kraftstoffausströmöffnungen (26) versehen ist.17. The device according to one of claims 14 to 16, characterized in that the central needle part (6) in addition to fuel inlet openings (31) for the metered fuel to the fuel collection chamber (25) is provided with fuel outflow openings (26). 18. Vorrichtung nach wenigstenε einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer18. The device according to at least one of claims 14 to 17, characterized in that at one Drehwinkelverschiebung deε mittleren Nadelteils (6), entsprechend einer bestimmten Kraftstoffmenge im Anεammlungεraum (25), die Kraftstoffausströmkanäle (26) Einspritzlöcher (24) freilegen, wodurch die Kraftstoffeinεpritzung beginnt.Angular displacement of the middle needle part (6), corresponding to a certain amount of fuel in the Accumulation space (25) exposing the fuel outflow channels (26) to injection holes (24), as a result of which the fuel injection begins. 19. Vorrichtung nach wenigεtenε einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Düsenkörper (3) eine axiale Führungsnut (21) vorgesehen ist, welche eine Hubbewegung des oberen Nadelteilε (5) hervorruft und die Düsennadel (5, 6 und 7) während des Einspritzenε in einer Warteεtellung feεthält, bis der Kraftstoffanεammlungεraum (25) εich zu entleeren beginnt.19. The device according to at least one of claims 14 to 18, characterized in that an axial guide groove (21) is provided in the nozzle body (3), which causes a lifting movement of the upper needle part (5) and the nozzle needle (5, 6 and 7 ) remains in a waiting position during injection until the fuel accumulation space (25) begins to empty itself. 20. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 14 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageführung (22), nach Erreichen des maximalen Hubes, eine Kontour besitzt, welche zu Beginn des Sinkens des oberen Nadelteils (5) und der Entleerung des Kraftstoffansammlungsraums (25) eine weitere Drehung des mittleren Nadelteilε (6) in der gleichen Drehrichtung wie bei der Aufεtiegsbewegung verursacht.20. The device according to at least one of claims 14 and 19, characterized in that the position guide (22), after reaching the maximum stroke, has a contour which at the beginning of the sinking of the upper needle part (5) and the emptying of the fuel accumulation space (25th ) causes a further rotation of the middle needle part (6) in the same direction of rotation as during the ascent movement. 21. Vorrichtung nach wenigstenε einem der Anεprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (3) eine Entlastungεnut aufweist, welche nach Schliessen der Einspritzlöcher (24) und der Öffnung (26) od. dgl. freigelegt wird und dadurch zu einem Aufliegen des Nadelteils (5) auf dem Nadelteil (8) führt.21. The device according to at least one of claims 14 to 20, characterized in that the nozzle body (3) has a relief groove which is uncovered after the injection holes (24) and the opening (26) or the like have been closed, thereby laying on them of the needle part (5) on the needle part (8). 22. Vorrichtung nach wenigstenε einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß sich Aufstiegs- und22. The device according to at least one of claims 14 to 21, characterized in that ascent and Fallast der Lageführung (22), welche zusammen einen Kreisprozeß darstellen, am Umgang entεprechend der Zahl der Kreiεprozeεεe je Umdrehung deε Nadelteiles (6) wiederholen.Repeat branch of the position guide (22), which together form a circular process, repeat the handling according to the number of circular processes per revolution of the needle part (6). 23. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 14 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Nadelteil (6) über eine Kopplung (23) in einen unteren Nadelteil (7) in der Verdampferkammer (4) übergeht, über den die Verdampferkammeröff ungen (29 und 9) zum Brennraum und die Öffnung (10) zum Abgasspeicherraum (2) verschließbar ist, wobei der gleichen Drehwinkel¬ verschiebung wie der mittlere Nadelteil (6) unterliegt.23. The device according to at least one of claims 14 and 22, characterized in that the middle Needle part (6) via a coupling (23) into a lower needle part (7) in the evaporator chamber (4), via which the Verdampferkammeröffungen (29 and 9) to the combustion chamber and the opening (10) to the exhaust gas storage space (2) can be closed , The same rotation angle shift as the central needle part (6) is subject. 24. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstofförderung auf den Beginn des Verdichtungshubε vorverlegt wird, wobei kurz nach Beginn der Kraftstofförderung der Abgasströmungεkanal (10) zum Abgasspeicherraum und die Öffnung (29) zum Brennraum durch einen Abgasströmungskanal (28) am unteren Nadelteil (7) verbunden werden, wodurch der Abgasspeicherraum zum Brennraum (31) hin geöffnet ist.24. The device according to at least one of claims 14 to 23, characterized in that the fuel delivery is brought forward to the beginning of the compression stroke, wherein shortly after the start of fuel delivery the exhaust gas flow channel (10) to the exhaust gas storage space and the opening (29) to the combustion chamber through an exhaust gas flow channel (28) on the lower needle part (7), whereby the exhaust gas storage space is open to the combustion chamber (31). 25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsgröße und Form der Abgasströmungskanäle (10), (28) und (29) so ausgelegt iεt, daß sie erst nach dem oberen Totpunkt durch weiteres Drehen geschlosεen werden.25. The apparatus according to claim 24, characterized in that the opening size and shape of the exhaust gas flow channels (10), (28) and (29) is designed so that they are closed only after top dead center by further rotation. 26. Vorrichtung nach wenigεtens einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die26. The device according to at least one of claims 14 to 25, characterized in that the Dampfausblasöffnungen (9) und die Dampfausεtrömkanäle (27) in Größe und Lage zueinander εo angeordnet εind, daß die Dampfauεblaεöffnungen (9) bei den gewünschten Kurbelwellenwinkeln geöffnet und wieder geschlossen werden. Steam outlet openings (9) and the steam outlet channels (27) are arranged in size and position relative to one another in such a way that the steam outlet openings (9) are opened and closed again at the desired crankshaft angles.
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