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Einspritzventile

Konventionelle Einspritzventile in Pumpe-Leitung-Düse-Einspritzsystemen sorgen dafür, dass nach dem Überschreiten eines definierten Öffnungsdrucks der von der Einspritzpumpe gelieferte Brennstoff sehr schnell sowie fein und gleichmäßig zerstäubt wird.

Neben exaktem Spritzbeginn ist auch ein schnelles Schließen am Ende des Einspritzvorgangs wichtig. Die gute statische und dynamische Auslegung der Einspritzhydraulik verhindert das sogenannte Nadelprellen. Damit werden auch kleinste, unkontrollierte Nacheinspritzungen mit Nachtropfeffekten sicher ausgeschlossen - was für einen rauchfreien Motorbetrieb sorgt.

Beim Einspritzvorgang selbst ist vor allem die optimale Zerstäubung wichtig. Sehr kleine Spritzlochgeometrien sorgen für kleine Tröpfchengrößenverteilung bei hohem Strahlimpuls, diese wiederum für optimale Verbrennung mit guter Lufterfassung und niedrigem Brennstoffverbrauch. Weiterhin verhindert die gleichmäßige Tröpfchengrößenverteilung im Brennraum lokale Überfettungen und reduziert damit die Schadstoffbildung. Hinsichtlich dieser wichtigen Parameter wurden unsere konventionellen Einspritzventile in den letzten Jahrzehnten permanent weiterentwickelt. Dadurch wurde ein hohes Niveau in punkto Funktionsverhalten, Verschleiß und Lebensdauer erreicht.

Auf Basis dieser Produktfamilie haben wir zudem multifunktionale Ventilsysteme entwickelt, die es unseren Kunden ermöglichen, mehrere Brennstoffarten parallel - unter jeweils optimalen Bedingungen - in die Brennräume ihrer Motoren einzuspritzen. Diese Ventilsysteme basieren auf Mehrnadeldüsen und schaffen die größtmögliche Flexibilität beim Betrieb des Motors.

Mit Fortschritt der Abgasgesetzgebungen und dazu notwendiger Verbrennungsentwicklung wurde der Kundenwunsch nach frei formbaren Einspritzverläufen unter individuell einstellbaren Öffnungs- und Schließflanken und einer druckunabhängigen, frei regelbaren Einspritzdauer immer stärker. Für diesen Zweck setzte Woodward L'Orange die später weltweit bekannt gewordene Common-Rail (CR) Idee 1997 erstmals in ein Seriensystem für Off-Highway-Motoren um.

Bis heute wurden sowohl für Diesel- wie Schwerölmotoren zwei Common-Rail Generationen entwickelt. In der ersten Generation wurde der Kraftstoff im inzwischen klassischen Rail gespeichert, in der zweiten Generation befindet sich der Speicher im Injektor, der damit zu noch stabileren Mehrfacheinspritzungen fähig ist. Eine Voreinspritzung verringert den zu raschen Druckanstieg im Brennraum, wodurch die Bauteilbelastungen des Motors reduziert werden. Durch die Nacheinspritzung kurz nach der Haupteinspritzung wird während der Verbrennung entstandener Ruß verbrannt, der Motor kann in allen Lastpunkten rauchfrei betrieben werden. Zusätzlich dämpft das im Injektor integrierte Volumen auftretende Druckspitzen, so dass im Einspritzsystem trotz höherer Systemdrücke nur gleiche oder niedrigere Bauteilbelastungen auftreten. Mit dieser Kombination aus hohen Systemdrücken und stabilen Mehrfacheinspritzungen ist es mit den Common-Rail-Systemen der neuesten Generation möglich, gleichzeitig sowohl den Kraftstoffverbrauch, als auch die Stickoxid- und Partikelemissionen zu senken.

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