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Title:
SYSTEM FOR INJECTING FUEL INTO COMBUSTION CHAMBERS OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1987/005663
Kind Code:
A1
Abstract:
System for injecting fuel combustion chambers on internal combustion engines, with an injection nozzle and a downstream glow filament (20, 64, 82) surrounded by a sleeve (30, 66, 84) which contacts the end of the glow filament (20, 64, 82) on the combustion chamber side and is connected to a power supply line (38, 79, 100). The other end of the glow filament (20, 64, 82) is conductively connected to the earth via a contact ring body (24, 68, 88), a thermal protection ring (44, 72, 91) and the nozzle body (10, 60, 80) of the inlet nozzle. This arrangement offers the advantage that there is no need to insulate the contact ring body from the thermal protection ring and the latter can be directly applied to the contact ring body.

Inventors:
Auw�rter
Gerhard, Imhof
Ernst, Komaroff
Iwan, Reum
Helmut, Schmid
G�nther, Kaczynski
Bernhard
Application Number:
PCT/DE1987/000008
Publication Date:
September 24, 1987
Filing Date:
January 10, 1987
Export Citation:
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Assignee:
ROBERT BOSCH GMBH AUW�RTER
Gerhard, Imhof
Ernst, Komaroff
Iwan, Reum
Helmut, Schmid
G�nther, Kaczynski
Bernhard
International Classes:
F02M53/06; F02M57/00; F23Q7/00; (IPC1-7): F02M53/06; F02M57/00; F23Q7/00
Foreign References:
EP0140148A2
EP0102507A2
DE3307666A1
DE3404708A1
Other References:
See also references of EP 0298962A1
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Claims:
Ansprüche
1. Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in Brenn¬ räume von Brennkraftmaschinen, mit einem Düsenkörper und einer nachgeschalteten Glühwendel, durch welche die Kraft¬ stoffSpritzstrahlen hindurchtreten und die mit radialem Abstand von einer Hülse umgeben ist, welche elektrisch isoliert über einen Kontaktringkörper und einen axial federnden Wärmeschutzring gegen die Stirnseite des Düsen körpers gespannt ist und an welcher das brennraumseitige Ende der Glühwendel kontaktiert und abgestützt ist, deren anderes Ende mit dem Kontaktringkörper in elektrisch leiten¬ der Verbindung steht, ferner mit einer am Düsenkörper ent¬ lang geführten, mit dem einen Ende der Glühwendel kontak¬ tierten Stromzuleitung und mit mindestens einer in den Ring¬ raum zwischen Hülse und Glühwendel führenden Belüftungs¬ öffnung, über welche durch Injektorwirkung Luft aus dem Brennraum in die Randzonen der Spritzstrahlen gelangt, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Stromzuleitung (38, 79, 100) gegenüber dem Kontakringkörper ( 2k , 68, 88) isoliert an die die Glühwendel (20, 6k , 82) umgebende Hülse (30, 66 , 8k ) an¬ geschlossen ist, und daß der Kontaktringkörper { 2k , 68, 88) in elektrisch leitender Verbindung mit der Stirnseite des Düsenkörpers (10, 6θ, 8θ) steht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Düsenkörper durch eine Überwurfmutter an einem Düsenhalter festgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktringkörper ( 2k ) am brennraumseitigen Stirnende der Überwurfmutter (12) be¬ festigt ist und daß die Stromzuleitung (38) isoliert durch den Kontaktringkörper ( * hindurchgeführt ist (Figuren 1 und 2) .
3. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Düsenkörper durch eine Überwurfmutter an einem Düsenhalter festgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse ( 66 , Qk ) mit einem radial über den Kontaktringkörper (6ö, 88) hervor¬ stehenden Ringrand (7*+, 8 ) versehen bzw. verbunden ist, der elektrisch isoliert am brennraumseitigen Stirnende der Überwurfmutter (62, 81) befestigt und mit der Stromzulei¬ tung (79, 100) verbunden ist (Figuren 3 und k ) . k.
4. Einspritzdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringrand ( k , 87) den Düsenkörper (6θ, 8θ) ein Stück weit mit Spiel übergreift.
5. Einspri zdüse nach Anspruch k , dadurch gekennzeichnet, daß der Ringrand ( ~~k ) mit einer äußeren,*•von der Überwurf¬ mutter (62) abgekehrten Ringschulter zum Abstützen an einer inneren Schulter (76) in der die Teile aufnehmenden Gehäuse¬ bohrung versehen ist (Figur 3)«.
6. Einspritzdüse nach Anspruch k , dadurch gekennzeichnet, daß der Ringrand (87) in einen erweiterten Bohrungsabschnitt (95) der Überwurfmutter (81) hineinragt, in welchen eine die Kontaktierung mit der Stromzuleitung (100) erleichtern¬ de Querbohrung (99) in der Überwurfmutter einmündet (Figur k ).
7. Einspritzdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum elektrischen Isolieren von benachbarten Teilen eingelötete Keramikringe ( k , 50, 77, 78, 89) dienen.
Description:
Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in Brennräume von Brennkraftmaschinen

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer zum Stand der Technik zählenden Einrichtung dieser Gattung (DE-A1 35 02 109.8) ist die Stromzuleitung an den Kontakt¬ ringkörper geführt und mit diesem verbunden, während die die Glühwendel umgebende und deren brennrau seitiges Ende abstützende Hülse elektrisch leitend mit einer Überwurfmutter der Einspritzdüse verbunden ist und einen Teil des Masse¬ leiters bildet. Bei dieser Ausführung ist der Kontaktring¬ körper sowohl gegenüber der Hülse als auch gegenüber dem Wärmeschutzring isoliert, wofür zwei Keramikringe und ein weiterer metallischer Ringkörper vorgesehen sind, auf welchem sich der Wärmeschutzring abstützt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merk¬ malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß

die Notwendigkeit einer Isolierung des Kontaktringkörpers gegenüber dem Wärmeschutzring entfällt und dieser unmittel¬ bar am Kontaktringkörper abgestützt werden kann. Dadurch kann in manchen Fällen der Zusammenbau des Glühvorsatzes erleichtert werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Anordnung nach dem Hauptanspruch möglich.

Bei Einrichtungen, bei denen der Düsenkörper durch eine Über wurfmutter an einem Düsenhalter festgespannt ist, ergeben sich einfache Ausführungen von Hülse und Kontaktringkörper, wenn der Kontaktringkörper am brennraumseitigen Stirnende der Überwurfmutter befestigt ist und die Stromzuleitung iso¬ liert durch den Kontaktringkörper hindurchgeführt ist.

Als Kontaktringkörper kann eine mindestens im wesentlichen ebene Scheibe dienen, wenn die Hülse mit einem radial über den Kontaktringkörper hervorstehenden Ringrand versehen ist, der elektrisch isoliert am brennraumseitigen Stirnende der Überwurfmutter befestigt und mit der Stromzuleitung ver¬ bunden ist .

Die Kontaktierung der Hülse kann erleichtert und vereinfacht werden, wenn deren Ringrand den Düsenkörper ein Stück weit mit Spiel übergreift. In diesem Fall kann es zweckmäßig sein den Ringrand bis in einen erweiterten Bohrungsabschnitt der ' Überwurfmutter hineinzuführen, in welchen eine die Kon- taktierung mit der Stromzuleitung erleichternde Quer- bohru-ng der Überwurfmutter einmündet. Die Hülse bzw. ihr Ringrand bildet dann gewissermaßen einen Teil der Überwurf¬ mutter, die entsprechend kürzer als bei den herkömmlichen Ausführungen ausgebildet sein kann.

Wenn der Ringrand mit einer äußeren, von der Überwurfmutter abgekehrten Ringschulter zum Abstützen an einer inneren Schul¬ ter in der die Teile aufnehmenden Gehäusebohrung versehen ist, kann u.U. eine Befestigung der Hülse an der Überwurfmutter überhaupt entfallen. Die Hülse wird in diesem Fall durch die Überwurf utter an der inneren Schulter der Gehäuse¬ bohrung festgespannt , wobei gleichzeitig der Wärmeschutz¬ ring in der gewünschten Weise elastisch verformt wird. Zum elektrischen Isolieren der Hülse gegenüber dem Gehäuse und der Überwurfmutter können vorteilhaft Keramikringe dienen, die bei entsprechender Oberflächenbehandlung auch zumindest mit der Hülse verlötet sein können.

Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 als erstes Ausführungsbeispiel einen ver¬ größerten Längsschnitt durch den brennraumseitigen Endbe¬ reich einer Einspritzdüse und eines Glühvorsatzes, Figur 2 eine Variante des Glühvorsatzes nach t Figur 1 , und die Figuren 3 und h je einen der Figur 1 entsprechenden Längsschnitt durch das zweite und dritte Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die Einrichtung nach Figur 1 hat eine Einspritzdüse mit einem Dusenkorprer 10, der durch eine Überwurfmutter 12 gegen einen nicht dargestellten Düsenhalter gespannt ist. Die Einspritz¬ düse ist mit Hilfe der Überwurfmutter 12 in einer Boh¬ rung 1 des Gehäuses 15 der Brennkraftmaschine befestigt, die durch einen zwischen der Stirnseite der Überwurf¬ mutter 12 und einer Ringschulter 16 eingespannten Dicht-

- k -

ring 17 nach außen abgedichtet ist. An die Ringschulter 16 schließt sich ein verengter Bohrungsabschnitt 18 an, der brennraumseitig aus dem Gehäuse 15 ausmündet.

Dem Düsenkörper 10 ist eine Glühwendel 20 nachgeschaltet, durch welche die Kraftstoff-Spritzstrahlen berührungslos hin¬ durchtreten. Das dem Düsenkörper 10 zugekehrte Ende der Glüh¬ wendel 20 ist fest und elektrisch leitend über eine Zwischen¬ scheibe 22 mit einem Kontaktringkörper 2k verbunden., der mit einem hochgezogenen Rand 25 versehen ist. Der Rand 25 über¬ greift das Stirnende des Düsenkörpers 10 und reicht in eine stirnseitige Eindrehung 26 der Überwurfmutter 12 hinein, mit welcher er fest und elektrisch leitend verbunden ist.

Am Kontaktringkörper 2k ist über eine elektrisch isolierende Zwischenscheibe 28 ein Flanschrand 29 einer Hülse 30 befestig welche die Glühwendel 20 mit radialem Spiel umgibt. Die Be¬ festigung kann auf eine geeignete Art erfolgen, z.B. durch Kleben oder durch Niete. Zwischen der Hülse 30 und der Glüh¬ wendel 20 ist ein Ringraum 32 und zwischen der Hülse 30 und der Wand der Bohrung 18 ein Ringraum ** 33 gebildet. Die Ring¬ räume 32 und 33 stehen über Bohrungen 3^* in der Hülse 30 mit¬ einander in Verbindung und im Bereich des Ringraumes 32 ist die Zwischenscheibe 22 mit mehreren Bohrungen 35 versehen.

Das brennraumseitige Ende der Hülse 30 ist fest und elektrisc leitend mit einer Ringplatte 36 verbunden, an welcher das unt Ende der Glühwendel 20 befestigt und kontaktiert ist. Die Hül 30 ' ist ferner mit einer elektrischen Zuleitung 38 verbunden, in einer Buchse 39 isoliert durch den ebenen Teil des Kontakt ringkörpers 2k und in einer Buchse o isoliert durch :ine Randaussparung k l im Kontaktringkörper 2k und eine Quer¬ bohrung k2 in der Überwurfmutter 12 hindurchgeführt ist. Am

Kontaktringkδrper 2k stützt sich der äußere Rand eines leicht gewölbten, elastisch federnden Wärmeschutzringes kk ab, dessen innerer Rand unter Spannung an der Stirnseite k5 des Düsen¬ körpers 10 anliegt.

Im Betrieb der beschriebenen Einrichtung treten die Spritzstrahlen durch die Glühwendel 20 hindurch, wobei durch Injektorwirkung Luft aus dem Brennraum über den Ringraum 33, die Bohrungen 3*+ und 35, sowie über die Windungszwischenräume der Glühwendel 20 ange¬ saugt wird. Die Luft erwärmt sich an der beheizten Glühwendel 20 und dringt in deren Inneren in die Randzonen der Spritzstrahlen ein, wo sich ein für Zündung und Verbrennung sehr günstiges Kraft stoff-Luft-Gemisch ergibt, welches beim Eintritt in den Brenn¬ raum sicher zündet.

Die Zuleitung 38 für den Heizstrom der Glühwendel 20 ist über die Hülse _ k an das brennraumseitige Ende der Glühwendel 20 geführt, wogegen der Kontaktringkörper 2k und der Wärmeschutzring kk als Masseleiter dienen. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Kontaktringkörper 2k nicht gegenüber der Überwurf ut er 12 und dem Wärmeschutzring kk isoliert sein muß ' und daher entsprechen¬ de Zwischenlagen entfallen.

Die Variante nach Figur 2 unterscheidet sich von der vorbe¬ schriebenen Ausführung dadurch, daß zwischen dem Flansch 29a der Hülse 30a und dem Kontaktringkörper 2 a zwei Keramikringe 1+8 , 50 als Isolierkörper vorgesehen und die Teile durch Niete 52 gegeneinander gespannt sind, die in Isolierbuchsen 5 k stecken. Zusätzlich kann eine Lötverbindung über die Keramikringe 8, 50 vorgesehen sein, wennderen Seitenflächen mit einem lötfähigen Überzug versehen sind.

Die Einrichtung nach Figur 3 hat eine Einspritzdüse mit einem Düsenkörper 6θ, -einer Überwurfmutter 62 und einer Glühwendel 6k , die von einer mit Querbohrungen 65 versehenen Hülse 66 umgeben ist, an der ein Kontaktringkörper 68 isoliert fest befestigt ist. Die Isolierung erfolgt hier durch eine Be¬ schichtung 69 auf der der Hülse 66 zugekehrten Seitenwand und dem Umfangsränd des Kontaktringkörpers 68. Die Glühwendel 6k ist an einem inneren Ringbund 70 der Hülse 66 und am Kontakt¬ ringkörper 68 befestigt und kontaktiert. Zwischen dem Kontakt¬ ringkörper 68 und der zugekehrten Stirnseite 71 des Düsen¬ körpers 6θ ist ein Wärmeschutzring 72 eingespannt, über welchen das obere Ende der Glühwendel 6k mit Masse verbunden ist.

Die Hülse 66 ist ei stückig mit einem Ringkörper k verbunden, der den Düsenkörper 6θ ein Stück weit übergreift und durch die Überwurfmutter 62 über einen metallischen Dichtring 75 gegen eine Ringschulter 76 des Maschinengehäuses gespannt ist. Der Ringkörper "j k ist gegen die Überwurfmutter 62 und den Dicht¬ ring 75 durch keramische Ringe 77, 78 isoliert, von denen der Ring 77 auch zum Zentrieren des Ringkörpers k dient. Die Ringe 77 und 8 können an ihren ebenen Seitenflächen auch mit lötfähigen Beschichtungen versehen und mit. den anliegenden Teilen verlötet sein. An den Ringkörper k ist eine Zuleitung 79 angelötet, die isoliert durch eine Längsnut im Mantelum¬ fang der Überwurfmutter 62 hindurchgeführt ist.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur k ist ein Düsenkörper 80 durch eine Überwurfmutter 81 gegen einen Düsenhalter gespannt und in einer Bohrung eines Maschinengehäuses festgelegt. Dem Düsenkörper 80 ist eine Glühwendel 82 nachgeschaltet , die von einer mit Bohrungen 83 versehenen Hülse 8k umgeben ist , welche das untere Ende der Glühwendel 82 hält und kontaktiert. Die

Hülse Q k ist fest in den Boden 85 eines Topfkδrpers 86 einge¬ lötet, dessen Mantel 87 den Düsenhalter 80 ein Stück weit über¬ greift und in der nachstehend noch näher beschriebenen Weise isoliert an der Überwurfmutter 81 befestigt ist.

Das obere Ende der Glühwendel 82 ist mit einem Kontaktringkδr- per 88 verbunden, der über eine Keramikscheibe 89 fest, z.B. durch Löten oder Kleben, mit dem Topfkörper 86 verbunden ist. Zwischen dem Kontaktringkörper 88 und der zugekehrten Stirn¬ seite 90 des Düsenkδrpers 80 ist ein Wärmeschutzring 91 ein¬ gespannt, über welchen das obere Ende der Glühwendel 82 mit Masse verbunden ist.

Der Topfkörper 86 hat einen Flanschrand 92, der unter Zwischen¬ lage einer Isolierscheibe 93 an der Bodenfläche 9 k einer stirn- seitigen Ausnehmung 95 der Überwurfmut er 81 abgestützt ist. Der Topfkörper 86 ist durch einen aufgeschobenen Ringkörper 9 gegen die Bodenfläche 9k gepreßt, der nachträglich mit der Überwurfmutter 81 verschweißt ist. Der Ringkörper 96 ist durch eine elektrisch nicht leitende Zwischenhülse 97 und eine Ring¬ scheibe 98 gegenüber dem Topfkörper 86 isoliert. In der Über¬ wurfmutter 81 ist eine radiale Bohrung 99 vorgesehen, in die eine isoliert durch die Überwurfmutter 81 ••hindurchgeführte Zu¬ leitung 100 hineinragt und dort an den Flanschrand 92 des Topfkörpers 86 angelötet ist.