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Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei Einrichtungen dieser Gattung vergrößert sich der Querschnitt des den Glühkörper umgebenden Ringraumes zur Einspritzdüse hin, wodurch die Strömungs- verhältnisse für die angesaugte Luft ingesamt verbessert werden. Wenn zudem der Glühkörper eine über die gesamte Länge gleichblei¬ bende Wandstärke hat, paßt sich auch sein innerer Durchgang der Spritzstrahlform besser an, wodurch auch die Injektorwirkung der den Glühkörper durchsetzenden Spritzstrahlen an sich erhöht wird. Bei der Ausführung nach dem Hauptpatent (Patentanmeldung

P 35 02 110.1) ist der Glühkörper aus einem Runddraht gewickelt, dessen Kontaktierung wegen Fehlens ebener Kontaktflächen am Rund¬ draht erhöhten Aufwand bedingt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß mit verhältnismäßig geringem Aufwand eine sichere Kontaktierung und Halterung de3 Glüh-

körpers möglich ist. Außerdem können als Material für den Glühkörper auch solche Sonderwerkstoffe verwendet werden, die nur als Flachma¬ terial in Form von Blechen und Bändern erhältlich sind. Bei gleich großen Windungszwischenräumen und daher gleich guter Zumischung von angesaugter Luft in die Randzonen der durch den Glühkörper hindurch¬ tretenden Spritzstrahlen wird das Widerstandsmoment gegenüber Strö¬ mungseinflüssen im Vergleich zu Heizwendeln aus Runddraht erhöht. Die Herstellung des Glühkörpers kann kostengünstig aus handelsübli¬ chen Blechen oder Bändern erfolgen.

Durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Maßnahmen sind vorteil¬ hafte Weiterbildungen der Anordnung nach dem Hauptanspruch möglich.

Die Form des den Glühkörper bildenden Flachbandes läßt sich äußerst exakt einhalten, wenn das Flachband ein Laserschnitt- oder ein Stz-For teil ist.

Eine besonders sichere Kontaktierung des Glühkörpers läßt sich er¬ reichen, wenn an die Enden des den Glühkörper bilden Flachbandes je ein geschlossener Kontaktring angeformt ist. Die Kontaktringe können in diesem Fall vorteilhaft gleichzeitig zur Zentrierung und zum Festhalten des Glühkörpers an einem Träger dienen, welcher bei¬ spielsweise als eine an der Düsenspannmutter abgestützte, den Glüh¬ körper mit radialem Spiel umgebende Hülse ausgebildet sein kann.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge¬ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur 1 zeigt einen vergrößerten Längsschnitt durch das brennraum- seitige Ende einer Einspritzdüse und einen in deren Überwurfmutter integrierten Glüheinsatz, und in Figur 2 ist eine Draufsicht auf den Glühkörper des Glüheinsatzes nach Figur 1 in einem Zwischenstadium der Herstellung dargestellt.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Einrichtung hat eine Einspritzdüse mit einem Düsenkörper 10, in welchem wie bekannt ein Ventilsitz gebildet und eine Ventilnadel verschiebbar gelagert ist. Der Düsenkörper 10 und eine den Hub der Ventilnadel begrenzende Zwischenscheibe sind durch eine Überwurfmut¬ ter 12 an einem Düsenhalter festgespannt, in welchem u.a. eine die Ventilnadel gegen den Ventilsitz pressende Schließfeder unterge¬ bracht ist. Am brennraumseitigen Stirnende ist der Düsenkörper 10 mit einem konischen Wandabschnitt 14 versehen, welcher in eine ebene Stirnwand 16 übergeht.

Die Überwurfmutter 12 ist brennraumseitig über den Düsenhalter 10 hinaus verlängert und stromab von dessen Stirnwand 16 mit einer in¬ neren Stützschulter 18 versehen, an welcher ein als Ganzes mit der Bezugszahl 20 bezeichneter Glüheinsatz anliegt. Dieser hat als zen¬ trales Bauelement einen als Wendel ausgeführten Glühkörper 22, der einen Durchgang 24 für die Spritzstrahlen 26 bildet. Der Glühkörper 22 ist so bemessen, daß die Spritzstrahlen den Glühkörper nicht be¬ netzen, jedoch eine Injektorwirkung hervorrufen, durch welche Luft aus dem Brennraum in das Innere des Glühkörpers 22 und die Randzonen der den Glühkörper durchsetzenden Spritzstrahlen eingesaugt wird.

Der Glühkörper 22 ist von einer metallischen Hülse 30 umgeben, die einen Flansch 32 hat, der auf der Stützschulter 18 der Überwurfmut¬ ter 12 aufliegt. Am brennraumseitigen Ende ist die Hülse 30 mit ei¬ nem nach innen gerichteten Ringbund 34 versehen, an welchem die brennraumseitige Ξndwindung 35 des Glühkörpers 22 zentriert abge¬ stützt und z.B. angelötet ist. Stromab der Stützschulter 18 weist die Überwurfmutter 12 einen erweiterten Bohrungsabschnitt 36 in ei¬ nem Ringkragen 38 auf, der das brennraumseitige Stirnende der Hülse 30 und des Glühkörpers 22 schützend umgibt. Zwischen dem Flansch 32 und dem Ringbund 34 ist die Hülse 30 mit mehreren gleichmäßig ver-

teilten Bohrungen 40 in der Mantelwand versehen, die in den erwei¬ terten Bohrungsabschnitt 36 der Überwurfmutter 12 einmünden.

Auf der Hülse 30 liegen übereinandergefügt ein erster ringförmiger Isolierkörper 44, eine metallische Kontaktringscheibe 46, ein zwei¬ ter ringförmiger Isolierkörper 48 und eine metallische Stützscheibe 50 auf. Diese Teile sind miteinander und mit der Hülse 30 fest ver¬ bunden, z.B. durch Löten, und ohne weitere Hilfsmittel allein durch entsprechende Ausbildung eines Fügewerkzeugs beim Verbinden gegen¬ einander zentriert. Das stromauf liegende Ende des Glühkörpers 22 ist an einer inneren Ringzone 52 der Kontaktringscheibe 46 angelö¬ tet, die mit mehreren gleichmäßig verteilten Durchbrüchen 54 im mittleren Ringbereich versehen ist. Am äußeren Ringrand ist die Kon¬ taktringscheibe 46 mit drei um 120° zueinander versetzten, hochge¬ stellten Kontaktfahnen 56 versehen, die mit einer Stromzuführungs¬ hülse 58 leitend verbunden sind, welche sich isoliert durch den Ringspalt zwischen Düsenkörper 10 und Überwurfmutter 12 hindurch bis zu einer höherliegenden Anschlußstelle einer äußeren Zuleitung er¬ streckt.

Zwischen der Stützscheibe 50 und dem Düsenkörper 10 ist ein metalli¬ scher Wärmeschutzring 60 verformt eingespannt, der mit einem inneren Ringrand 62 gegen die Stirnwand 16 des Düsenkörpers 10 drückt. Ein axial zum inneren Ringrand 62 versetzter mittlerer Ringbereich 64 des Wärmeschutzringes 60 liegt an der Stützscheibe 50 und ein äuße¬ rer Ringrand 66 am konischen Wandabschnitt 14 des Düsenkörpers 10 an. Dadurch ist der Wärmeschutzring 60 am Düsenkörpers 10 zentriert und der Durchgang 24 gegen die den Wärmeschutzring 60 umgebende Kam¬ mer 68 einwandfrei abgedichtet.

Zwischen der Hülse 30 und dem Glühkörper 22 ist ein Ringraum 70 ge¬ bildet, der über die Bohrungen 40 in der Hülse 30 und den erweiter¬ ten Bohrungsabschnitt 36 der Überwurfmutter 12 mit dem Brennraum

verbunden ist. über den beschriebenen Strömungsweg und die Windungs¬ zwischenräume des Glühkörpers 22 saugen die Spritzstrahlen 26 durch Injektorwirkung Luft aus dem Brennraum an, welche, am Glühkörper (22) erhitzt, in die Randzonen der Spritzstrahlen gelangt und dort ein leicht entflammbares Kraftstoff-Luftgemisch bildet. Durch die der Strahlform gut angepaßte Ausbildung des Glühkörpers 22 wird die I ektorWirkung der Spritzstrahlen 26 verbessert. Durch die Quer¬ schnittserweiterung des Ringraumes 70 zur Einspritzdüse hin wird der Lufteintritt in die Spritzstrahlen über die gesamte Länge des Glüh¬ körpers 22 vergleichmäßigt und die Isolierkörper 44, 48 bzw. deren Verbindungsstellen mit den anliegenden metallischen Teilen thermisch entlastet. Durch die konische Ausbildung wird auch das dynamische Verhalten der Glühwendel verbessert und die Bruchgefahr vermindert.

Die aus den Teilen 22, 30 und 44 bis 50 gebildete vorgefertigte Bau¬ einheit wird von der stromauf liegenden Seite der Überwurfmutter 12 her in diese eingesetzt und bis zur Anlage an der Stützschulter 18 vorgeschoben. Danach kann die Hülse 30 an geeigneter Stelle mit der Überwurfmutter 12 verklebt oder verlötet bzw. verschweißt werden. Die Montage der Einspritzdüse erfolgt hiernach zweckmäßig so, daß der Düsenhalter, die Zwischenscheibe und der Düsenkörper 10 umge¬ kehrt aufeinandergesetzt, der Wärmeschutzring 60 auf den Düsenkörper 10 aufgelegt und danach die Überwurfmutter 12 samt Glüheinsatz 20 auf die Teile aufgestülpt und auf den Düsenha-lter aufgeschraubt wird, wobei der sich verspannende Wärmeschutzring 60 am Düsenhalter 10 zentriert gehalten wird.

Der Glühkörper 22 ist aus einem Flachband 72 (Figur 2) gewickelt, so daß. die einzelnen Windungen einen rechteckigen Querschnitt haben. Das Flachband 72 ist in Form einer Spirale aus einem ebenen Blech¬ körper herausgetrennt und danach in Achsrichtung des Glühkörpers 22 zur konischen Wendel auseinandergezogen. Das Heraustrennen der Spi¬ rale aus dem ebenen Blechkörper kann beispielsweise durch Ätzen oder

auch, wie in Figur 2 gezeigt, durch Laserschnitt erfolgen. Gemäß Fi¬ gur 2 ist das ebene Ausgangsteil ein Blechband 74, aus dem das spi¬ ralförmige Flachband 72 durch eine Schnittlinie 76 herausgetrennt ist, die bei 78 beginnt und bei 80 endet. Zusätzlich zur Schnitt¬ linie 76 ist eine innere kreisförmige Schnittlinie 82 und eine äu¬ ßere kreisförmige Schnittlinie 84 vorgesehen, mit welcher die Spi¬ rale aus dem Blechband 74 herausgetrennt ist.

Durch die beiden Schnittlinien 82 und 84 erhält der Glühkörper 22 an seinen Enden einen inneren geschlossenen Kontaktring 86 und einen äußeren geschlossenen Kontaktring 88, mit welchen der Glühkörper 22 an der Kontaktringscheibe 46 und der Hülse 30 kontaktiert ist. Durch die beschriebene Ausbildung des Glühkörpers 22 ergeben sich zwischen den zu kontaktierenden Teilen ebene Auflageflächen, die sich zudem über einen ganzen Kreisumfang hinweg erstrecken und daher eine vor¬ zügliche Kontaktierung und Befestigung ermöglichen.