DE10020148A1 - Kraftstoffeinspritzdüse - Google Patents
KraftstoffeinspritzdüseInfo
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Abstract
Eine Umfangsnut (4) ist in einer inneren Wandoberfläche (3) eines Düsenkörpers ausgebildet. Einspritzlocheinlässe (5) sind bezüglich der Umfangsnut (4) derart angeordnet, dass der düsenendseitige Abschnitt (6) jedes Einspritzlocheinlasses (5) einen düsenspitzenseitigen Abschnitt (8) der Umfangsnut (4) überlappt, dass ein düsenspitzenseitiger Abschnitt (7) jedes Einspritzlocheinlasses (5) die Umfangsnut (4) nicht überlappt und dass ein düsenendseitiger Abschnitt (9) der Umfangsnut (4) keinen Einspritzlocheinlass (5) überlappt.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoff
einspritzdüse.
In einer bekannten Kraftstoffeinspritzdüse sind Einspritz
löcher, die eine Innenseite des Düsenkörpers und eine Au
ßenseite des Düsenkörpers verbinden, zum Einspritzen von
Kraftstoff aus dem Düsenkörper vorgesehen. Ein Beispiel
dieser Kraftstoffeinspritzdüse ist beispielsweise in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 2-67459 be
schrieben.
In der Kraftstoffeinspritzdüse, die in der japanischen Pa
tentoffenlegungsschrift Nr. Hei 2-67459 beschrieben ist,
ist eine Umfangsnut in einer Innenwandoberfläche eines Dü
senkörpers ausgebildet und überlappt einen düsenendseitigen
Abschnitt jedes Einspritzlocheinlasses. Die Umfangsnut
überlappt zudem einen düsenspitzenseitigen Abschnitt jedes
Einspritzlocheinlasses. Jedoch überlappt ein düsenspitzen
seitiger Abschnitt der Umfangsnut keinen der Einspritzloch
einlässe. Wenn folglich der Hub einer Ventilnadel (eines
Nadelventils) klein ist, kann die Düse keine gleichmäßige
Hohlkegelstrahlform bilden, unabhängig davon, ob die Ven
tilnadel bezüglich des Düsenkörpers exzentrisch ist oder
nicht. In der nachfolgenden Beschreibung und in den Ansprü
chen bedeutet "düsenendseitig" jene Seite, die dem hinteren
Ende des Düsenkörpers zugewandt ist, im Unterschied zu dem
ebenfalls verwendeten Ausdruck "düsenspitzenseitig", der
jene Seite beschreibt, die der Düsenspitze bzw. dem vorde
ren Ende des Düsenkörpers zugewandt ist. Diese Definition
orientiert sich an der Längsachse des Düsenkörpers, wobei
sich das hintere Ende und das vordere Ende in Richtung der
Längsachse des Düsenkörpers einander gegenüberliegen.
Ein anderes Beispiel einer Kraftstoffeinspritzdüse, in wel
cher Einspritzlöcher, die eine Innenseite eines Düsenkör
pers und eine Außenseite des Düsenkörpers verbinden, zum
Einspritzen von Kraftstoff aus dem Düsenkörper vorgesehen
sind, ist beispielsweise in der japanischen Patentoffenle
gungsschrift Nr. Hei 4-86373 beschrieben.
In der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.
Hei 4-86373 beschriebenen Kraftstoffeinspritzdüse ist keine
Umfangsnut in einer Innenwandoberfläche des Düsenkörpers
ausgebildet, obwohl eine Aussparung in der Innenwandober
fläche des Düsenkörpers ausgebildet ist. Wenn folglich der
Hub oder die Anhebung einer Ventilnadel klein ist, kann die
Düse keine gleichmäßige Hohlkegelstrahlform bilden, unab
hängig davon, ob die Ventilnadel bezüglich des Düsenkörpers
exzentrisch ist.
Entsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Kraftstoff
einspritzdüse zu schaffen, die einen gleichmäßigen hohlke
gelförmigen Kraftstoffstrahl bilden kann, wenn der Hub ei
ner Ventilnadel relativ klein ist, unabhängig davon, ob die
Ventilnadel bezüglich eines Düsenkörpers exzentrisch ist.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Kraft
stoffeinspritzdüse, in welcher eine Innenseite eines Düsen
körpers und eine Außenseite eines Düsenkörpers durch min
destens ein Einspritzloch zum Einspritzen von Kraftstoff
aus dem Düsenkörper verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Umfangsnut in einer Düsenkörperinnenwandoberflä
che des Düsenkörpers ausgebildet ist und dass ein Ein
spritzlocheinlass bezüglich der Umfangsnut derart angeord
net ist, dass ein düsenendseitiger Abschnitt des Einspritz
locheinlasses einen düsenspitzenseitigen Abschnitt der Um
fangsnut überlappt, dass ein düsenspitzenseitiger Abschnitt
des Einspritzlocheinlasses die Umfangsnut nicht überlappt
und dass ein düsenendseitiger Abschnitt der Umfangsnut den
Einspritzlocheinlass nicht überlappt.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird, wenn der Hub
der Ventilnadel relativ klein ist, ein Raum, der zwischen
einer Außenwandoberfläche der Ventilnadel und der Innen
wandoberfläche des Düsenkörpers begrenzt ist, kleiner als
ein Raum, der in der Umfangsnut begrenzt ist, und ferner
trifft in die Umfangsnut einströmender Kraftstoff auf den
düsenspitzenseitigen Abschnitt der Umfangsnut, so dass in
die Umfangsnut fließender Kraftstoff darin Wirbel bildet.
Wenn die Mittelachse der Wirbel in der Umfangsnut im we
sentlichen parallel zu einer Tangentialrichtung bezüglich
der Umfangsnut ist, werden die Wirbel in der Umfangsnut
sehr instabil. Folglich verändert sich die Richtung der
Mittelachse, so dass die Wirbel in der Umfangsnut in einem
schrägen oder schiefen Zustand auftreten. Wegen des schie
fen Zustands der Wirbel in der Umfangsnut bildet von der
Umfangsnut in jedes Einspritzloch strömender Kraftstoff
in dem Einspritzloch ebenfalls Wirbel. Folglich bildet der
aus dem mindestens einen Einspritzloch ausgestoßene Kraft
stoff eine hohlkegelförmige Strahlform, wenn die Ventilna
del nicht bezüglich des Düsenkörpers exzentrisch ist. Wenn
die Ventilnadel jedoch bezüglich des Düsenkörpers exzent
risch ist, werden Kraftstoffwirbel in der Umfangsnut abge
schwächt, aber Wirbel in jedem Einspritzloch werden den
noch, infolge des aus der Umfangsnut über den düsenspitzen
seitigen Abschnitt in den Einspritzlocheinlass strömenden
Kraftstoffs, verstärkt. Im Ergebnis bildet aus dem mindes
tens einen Einspritzloch ausgestoßener Kraftstoff eine
gleichmäßige hohlkegelförmige Strahlform wie in dem Fall,
in welchem die Ventilnadel bezüglich des Düsenkörpers nicht
exzentrisch ist. Kurz gesagt, wenn der Hub der Ventilnadel
relativ klein ist, kann die Kraftstoffeinspritzdüse einen
gleichmäßigen hohlkegelförmigen Strahl bilden, unabhängig
davon, ob die Ventilnadel bezüglich des Düsenkörpers ex
zentrisch ist oder nicht. Die Bildung eines gleichmäßigen
hohlkegelförmigen Kraftstoffstrahls ist einer Situation zu
zuschreiben, in welcher der zwischen der Außenwandoberflä
che der Ventilnadel und der Innenwandoberfläche des Düsen
körpers begrenzte Raum kleiner ist als der Raum, der in der
Umfangsnut begrenzt ist. Wenn folglich der Hub der Ventil
nadel relativ groß wird, wird der hohlkegelförmige Kraft
stoffstrahl nicht gebildet, sondern es tritt Eindring- oder
Durchschlagseinspritzung auf.
In dem zuvor beschriebenen Aspekt der Erfindung kann ein
Wandoberflächenabschnitt des düsenspitzenseitigen Ab
schnitts der Umfangsnut, d. h. der Wandoberflächenabschnitt,
der sich aus der inneren Wandoberfläche des Düsenkörpers
fortsetzt, so geformt sein, dass der Wandoberflächenab
schnitt in Richtung eines Radius des Düsenkörpers nach Au
ßen zeigt. Dieser Aufbau veranlasst den Zustrom von Kraft
stoff in die Umfangsnut entlang der Wandoberfläche des dü
senspitzenseitigen Abschnitts der Umfangsnut, der in der
Richtung des Radius des Düsenkörpers auswärts zeigt, zu
fließen. Dadurch formen sich die Kraftstoffwirbel in der
Umfangsnut schneller.
In dem zuvor beschriebenen Aspekt der Erfindung kann eine
Wandoberfläche des düsenspitzenseitigen Abschnitts der Um
fangsnut so geformt sein, dass die Kontur der Wandoberflä
che, in einem Längsschnitt der Kraftstoffeinspritzdüse ge
sehen, eine sanfte, konkave Kurve beschreibt. Dieser Aufbau
veranlasst den Zustrom von Kraftstoff in die Umfangsnut
entlang der sanften, konkaven Wandoberfläche des düsenspit
zenseitigen Abschnitts der Umfangsnut zu fließen. Folglich
bilden sich Kraftstoffwirbel in der Umfangsnut schneller
oder leichter.
In dem zuvor beschriebenen Aspekt der Erfindung können eine
Wandoberfläche des düsenendseitigen Abschnitts der Umfangs
nut und ein Abschnitt der Innenwandoberfläche des Düsenkör
pers, der auf der Düsenendseite der Umfangsnut angeordnet
ist, sanft verbunden werden, indem eine Schrägfläche zwi
schen der Wandoberfläche des düsenendseitigen Abschnitts
der Umfangsnut und dem Abschnitt der inneren Wandoberfläche
des Düsenkörpers, der auf der Düsenendseite der Umfangsnut
angeordnet ist, gebildet wird und ein Winkel der Schrägflä
che bezüglich einer Mittelachse der Kraftstoffeinspritzdüse
auf einen Wert zwischen einem Winkel der inneren Wandober
fläche des Düsenkörpers bezüglich der Mittelachse der
Kraftstoffeinspritzdüse und einem Winkel der Wandoberfläche
des düsenendseitigen Abschnitts der Umfangsnut bezüglich
der Mittelachse der Kraftstoffeinspritzdüse gewählt wird.
Dieser Aufbau vereinfacht den Zustrom von Kraftstoff in die
Umfangsnut, so dass sich Kraftstoffwirbel in der Umfangsnut
schneller bilden.
In dem zuvor beschriebenen Aspekt der Erfindung können eine
Wandoberfläche des düsenendseitigen Abschnitts der Umfangs
nut und ein Abschnitt der Innenwandoberfläche des Düsenkör
pers, der auf der Düsenendseite der Umfangsnut angeordnet
ist, verbunden sein, so dass, in einem Längsschnitt der
Kraftstoffeinspritzdüse gesehen, eine Kontur der Wandober
fläche des düsenendseitigen Abschnitts der Umfangsnut und
eine Kontur des Abschnitts der inneren Wandoberfläche des
Düsenkörpers, der auf der Düsenendseite der Umfangsnut an
geordnet ist, sanft über eine sanfte konvexe Kurve verbun
den sind. Dieser Aufbau vereinfacht den Zustrom von Kraft
stoff in die Umfangsnut, so dass Kraftstoffwirbel schneller
in der Umfangsnut gebildet werden.
In dem zuvor beschriebenen Aspekt der Erfindung kann eine
Ventilnadel in dem Düsenkörper angeordnet sein und es kann
ein Vorsprung an der Ventilnadel vorgesehen sein, so dass,
wenn die Ventilnadel in einer geschlossenen Ventilstellung
ist, der Vorsprung in der Umfangsnut aufgenommen ist. Mit
diesem Aufbau ist die Kapazität oder das Fassungsvermögen
eines Kraftstoffdurchlasses stromabwärts eines Ventilsitz
abschnitts vermindert, verglichen mit einem Fall, in wel
chem ein solcher Vorsprung nicht vorgesehen ist. Im Ergeb
nis nimmt die Kraftstoffmenge ab, die in dem Kraftstoff
durchlass stromabwärts des Ventilsitzabschnitts verbleibt,
wenn die Ventilnadel bzw. das Nadelventil geschlossen ist.
Folglich wird eine Verschlechterung der Kohlenwasserstoff
emission vermindert, die durch solchen Restkraftstoff her
vorgerufen ist, der infolge eines Unterdrucks außerhalb des
Düsenkörpers aus dem Düsenkörper herausgesaugt wird. Wenn
die Ventilnadel bzw. das Nadelventil geöffnet ist, ist fer
ner der Zustrom von Kraftstoff in die Umfangsnut durch den
Vorsprung erleichtert. Folglich werden Kraftstoffwirbel in
der Umfangsnut schneller gebildet.
In dem zuvor beschriebenen Aspekt der Erfindung kann eine
Wandoberfläche eines düsenspitzenseitigen Abschnitts des
Vorsprungs so geformt werden, dass, in einem Längsschnitt
der Kraftstoffeinspritzdüse gesehen, eine Kontur der Wand
oberfläche des düsenspitzenseitigen Abschnitts des Vor
sprungs eine sanfte, konkave Kurve bildet. Mit diesem Auf
bau vereinfacht der Vorsprung weiter den Zustrom von Kraft
stoff in die Umfangsnut, wenn die Ventilnadel geöffnet ist.
Folglich werden Kraftstoffwirbel in der Umfangsnut schnel
ler gebildet.
In dem zuvor beschriebenen Aspekt der Erfindung kann eine
Ventilnadel in dem Düsenkörper angeordnet sein, ein Hub der
Ventilnadel kann während eines Niedriglastbetriebs der
Brennkraftmaschine vermindert sein und der Hub der Ventil
nadel kann während eines Hochlastbetriebs der Brennkraftma
schine vergrößert sein. In diesem Aufbau ist der Hub der
Ventilnadel während des Niedriglastbetriebs der Brennkraft
maschine vermindert und ist während des Hochlastbetriebs
der Brennkraftmaschine erhöht. Dies bedeutet, dass bei ei
nem Niedriglastbetrieb der Brennkraftmaschine, während dem
eine erforderliche Kraftstoffeinspritzmenge relativ klein
ist, der Hub der Ventilnadel vermindert ist, so dass ein
hohlkegelförmiger Strahl, d. h. ein zerstäubter Strahl, ge
bildet wird. Der hohlkegelförmige Strahl unterstützt die
Mischung von Kraftstoff mit Luft und verbessert folglich
die Kraftstoffverbrennung. Weil ferner die Einspritzfluss
rate vermindert ist, kann die Einspritzzeitspanne in dem
Fall eines relativ kleinen Hubs der Ventilnadel länger ge
wählt werden als in dem Fall eines relativ großen Hubs der
Ventilnadel. Während des Hochlastbetriebs der Brennkraftma
schine ist der Hub der Ventilnadel vergrößert, so dass eine
Durchschlageinspritzung ausgeführt wird. Dabei trifft der
Kraftstoffstrahl auf eine Wandoberfläche der Brennkammer,
wodurch Kraftstoff mit Luft gemischt wird und eine gute
Verbrennung sichergestellt ist.
In dem zuvor beschriebenen Aspekt der Erfindung kann eine
Ventilnadel in dem Düsenkörper angeordnet sein, ein Hub der
Ventilnadel kann während eines Brennkraftmaschinenbetriebs
mit niedriger Drehzahl reduziert sein und der Hub der Ven
tilnadel kann während eines Brennkraftmaschinenbetriebs mit
hoher Drehzahl vergrößert sein. In diesem Aufbau ist bei
niedriger Motordrehzahlen, bei denen relativ lange Kraft
stoffeinspritzzeitspannen sichergestellt werden können, der
Hub der Ventilnadel vermindert, um die Kraftstoffeinspritz
rate zu vermindern, so dass ein zerstäubter Strahl gebildet
wird. Folglich wird die Mischung von Kraftstoff mit Luft
unterstützt und die Kraftstoffverbrennung wird verbessert.
Bei hohen Motordrehzahlen, bei denen die Kraftstoffein
spritzzeitspanne vermindert werden muss, wird der Hub der
Ventilnadel vergrößert, so dass eine Durchschlageinsprit
zung ausgeführt wird. Folglich trifft der Kraftstoffstrahl
auf eine Wandoberfläche der Brennkammer, wodurch der Kraft
stoff mit Luft gemischt wird und eine gute Verbrennung si
chergestellt ist.
In dem zuvor beschriebenen Aspekt der Erfindung kann eine
Ventilnadel in dem Düsenkörper angeordnet sein, ein Hub der
Ventilnadel kann vermindert sein, wenn eine Voreinspritzung
oder Piloteinspritzung auszuführen ist, und der Hub der
Ventilnadel kann vergrößert werden, wenn eine Hauptein
spritzung auszuführen ist. In diesem Aufbau ist, wenn die
Voreinspritzung auszuführen ist, der Hub der Ventilnadel
vermindert, um einen zerstäubten Kraftstoffstrahl zu bil
den. Folglich ist eine Früh- oder Fehlzündung bzw. eine un
kontrollierte Verbrennung verhindert, so dass die gewünsch
te Wirkung der Voreinspritzung zuverlässig erreicht werden
kann.
In dem zuvor beschriebenen Aspekt der Erfindung kann eine
Ventilnadel in dem Düsenkörper angeordnet sein, ein Hub der
Ventilnadel kann vermindert werden, wenn eine Nacheinsprit
zung ausgeführt werden soll, und der Hub der Ventilnadel
kann vergrößert sein, wenn eine Haupteinspritzung ausge
führt werden soll. In diesem Aufbau ist, wenn die Nachein
spritzung ausgeführt werden soll, der Hub der Ventilnadel
vermindert, um einen zerstäubten Strahl zu bilden. Folglich
wird es möglich, unverbrannten Kraftstoff in einen Auslass
kanal zuzuführen, während eine unerwünschte oder unkontrol
lierte Verbrennung verhindert ist.
In dem zuvor beschriebenen Aspekt der Erfindung kann ein
Kraftstoffeinlassdurchlass in einem Abschnitt der Innen
wandoberfläche des Düsenkörpers ausgebildet sein, der auf
der Düsenendseite der Umfangsnut angeordnet ist, und der
Kraftstoffeinlassdurchlass kann in einer Umfangsrichtung
gegenüber einer Mittelachse von einem von den mindestens
einem Einspritzloch versetzt sein, das am nächsten zu dem
Kraftstoffeinlassdurchlass angeordnet ist. In diesem Aufbau
wird die Richtung einer Mittelachse von in der Umfangsnut
gebildeten Kraftstoffwirbeln durch Kraftstoff geändert, der
von dem versetzten Kraftstoffeinlassdurchlass in das min
destens eine Einspritzloch fließt. Im Ergebnis sind die
Wirbel in der Umfangsnut schief oder schräg. Somit wird es
möglich, Kraftstoffwirbel in der Umfangsnut in einer noch
bevorzugteren Weise zu bilden als in dem zuvor als erster
Aspekt der Erfindung beschriebenen Aufbau. Somit kann der
hohlkegelförmige Kraftstoffstrahl auf vorteilhafte Weise
erzeugt werden.
In dem zuvor beschriebenen Aspekt kann eine zweite Umfangs
nut düsenendseitig der Umfangsnut ausgebildet sein und die
Umfangsnut und die zweite Umfangsnut können durch den
Kraftstoffeinlassdurchlass verbunden sein. Dieser Aufbau
verstärkt zusätzlich Ströme von Kraftstoff, die von dem
versetzten Kraftstoffeinlassdurchlass in das mindestens ei
ne Einspritzloch fließen.
In dem zuvor beschriebenen Aspekt kann eine Ventilnadel in
dem Düsenkörper angeordnet sein und die Ventilnadel kann
mit der zweiten Umfangsnut versehen sein. Dieser Aufbau
verstärkt zusätzlich Kraftstoffströme, die von dem versetz
ten Kraftstoffeinlassdurchlass in das mindestens eine Ein
spritzloch fließen.
In dem zuvor beschriebenen Aspekt kann der Kraftstoffein
lassdurchlass auf einer Mittelachse von einem von dem min
destens einen Einspritzloch ausgebildet sein, das bezüglich
einer Mittelachse des Düsenkörpers im wesentlichen dem
Kraftstoffeinlassdurchlass gegenüberliegend angeordnet ist.
Dieser Aufbau macht es möglich, den Kraftstoffeinlassdurch
lass und das im wesentlichen gegenüberliegende Einspritz
loch unter Verwendung eines einzigen Werkzeugs auszubilden.
Folglich ist der Vorgang der Ausbildung des Kraftstoffein
lassdurchlasses und des mindestens einen Einspritzlochs in
diesem Fall leichter gemacht als in einem Fall, in welchem
die Kraftstoffeinlassdurchlässe und das mindestens eine
Einspritzloch unter Verwendung separater Werkzeuge ausge
bildet sind.
In dem oben beschriebenen Aspekt können der Kraftstoffein
lassdurchlass und das mindestens eine Einspritzloch durch
Elektro-Entladungsbearbeitung oder Funkenerodieren ausge
bildet sein, so dass ein Durchmesser des Kraftstoffeinlass
durchlasses größer ist als ein Durchmesser des mindestens
einen Einspritzlochs. Weil das mindestens eine Einspritz
loch und der Kraftstoffeinlassdurchlass durch Elektro-
Entladungsbearbeitung ausgebildet sind, wird der Vorgang
der Ausbildung des Kraftstoffeinlassdurchlasses und des
mindestens einen Einspritzlochs in diesem Fall einfacher
als in einem Fall, in welchem das Kraftstoffeinlassdurch
lass und das mindestens eine Einspritzloch unter Verwendung
separater Werkzeuge ausgebildet sind. Weil ferner der
Durchmesser des Kraftstoffeinlassdurchlasses größer ist als
der Durchmesser des mindestens einen Einspritzlochs, wird
es möglich, kräftigere Kraftstoffströme von dem Kraftstoff
einlassdurchlass in das mindestens eine Einspritzloch zu
erreichen als in einem Fall, in welchem der Durchmesser des
mindestens einen Einspritzlochs gleich dem Durchmesser des
Kraftstoffeinlassdurchlasses ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist eine Kraft
stoffeinspritzdüse, in welcher eine Innenseite eines Düsen
körpers und eine Außenseite des Düsenkörpers durch mindes
tens ein Einspritzloch zum Einspritzen von Kraftstoff aus
dem Düsenkörper verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Nut in einer inneren Wandoberfläche des Düsenkör
pers ausgebildet ist; dass ein Einspritzlocheinlass derart
bezüglich der Nut angeordnet ist, dass ein düsenendseitiger
Abschnitt des Einspritzlocheinlasses einen düsenspitzensei
tigen Abschnitt der Nut überlappt, dass ein düsenspitzen
seitiger Abschnitt des Einspritzlocheinlasses die Nut nicht
überlappt und dass ein düsenendseitiger Abschnitt der Nut
den Einspritzlocheinlass nicht überlappt; dass ein Kraft
stoffeinlassdurchlass in einem Abschnitt der inneren Wand
oberfläche des Düsenkörpers ausgebildet ist, der auf der
Düsenendseite der Nut angeordnet ist; und dass der Kraft
stoffeinlassdurchlass in einer Umfangsrichtung bezüglich
einer Mittelachse von einem von den mindestens einem Ein
spritzloch versetzt ist, das am nächsten zu dem Kraftstoff
einlassdurchlass angeordnet ist.
In der Kraftstoffeinspritzdüse gemäß dem zweiten Aspekt der
Erfindung ist die Nut in der Innenwandoberfläche des Düsen
körpers ausgebildet und der Einspritzlocheinlass ist bezüg
lich der Nut angeordnet, so dass der düsenendseitige Ab
schnitt des Einspritzlocheinlasses den düsenspitzenseitigen
Abschnitt der Nut überlappt, so dass der düsenspitzenseiti
ge Abschnitt des Einspritzlocheinlasses die Nut nicht über
lappt und so dass der düsenendseitige Abschnitt der Nut den
Einspritzlocheinlass nicht überlappt. Wenn folglich der Hub
der Ventilnadel relativ klein ist, wird ein Raum, der zwi
schen einer Außenwandoberfläche der Ventilnadel und der In
nenwandoberfläche des Düsenkörpers begrenzt ist, kleiner
als ein Raum, der in der Nut begrenzt ist, und ferner
trifft ein Zustrom von Kraftstoff in die Nut auf den düsen
spitzenseitigen Abschnitt der Nut, so dass in die Nut flie
ßender Kraftstoff darin Wirbel bildet. Ferner ist der
Kraftstoffeinlassdurchlass, der in dem Abschnitt der Innen
wandoberfläche des Düsenkörpers ausgebildet ist, der auf
der Düsenendseite der Nut angeordnet ist, in Umfangsrich
tung von der Mittelachse des Einspritzlochs versetzt, das
am nächsten zu dem Kraftstoffeinlassdurchlass angeordnet
ist. Folglich wird die Richtung einer Mittelachse von in
der Nut gebildeten Kraftstoffwirbeln durch den Kraftstoff
verändert, der von dem versetzten Kraftstoffeinlassdurch
lass in das Einspritzloch fließt. Im Ergebnis sind die Wir
bel in der Nut schiefgestellt oder schräg. Wegen des schie
fen oder schrägen Zustands der Wirbel in der Nut bildet von
der Nut in jedes Einspritzloch fließender Kraftstoff eben
falls Wirbel in dem Einspritzloch. Folglich bildet aus den
Einspritzlöchern eingespritzter Kraftstoff einen gleichmä
ßigen hohlkegelförmigen Strahl in einem Fall, in welchem
die Ventilnadel bezüglich des Düsenkörpers nicht exzent
risch ist. In einem Fall jedoch, in welchem die Ventilnadel
bezüglich des Düsenkörpers exzentrisch ist, werden Kraft
stoffwirbel in der Nut abgeschwächt, jedoch werden Wirbel
in jedem Einspritzloch infolge von Kraftstoff, der aus der
Nut über den düsenspitzenseitigen Abschnitt in den Ein
spritzlocheinlass fließt, verstärkt. Im Ergebnis bildet aus
den Einspritzlöchern eingespritzter Kraftstoff einen
gleichmäßigen hohlkegelförmigen Strahl wie in dem Fall, in
welchem die Ventilnadel bezüglich des Düsenkörpers nicht
exzentrisch ist. Kurz gesagt, wenn der Hub der Ventilnadel
relativ klein ist, kann ein gleichmäßiger hohlkegelförmiger
Strahl gebildet werden, unabhängig davon, ob die Ventilna
del bezüglich des Düsenkörpers exzentrisch ist. Die Bildung
eines gleichmäßigen hohlkegelförmigen Kraftstoffstrahls ist
einer Situation zuzuschreiben, in welcher der zwischen der
Außenwandoberfläche der Ventilnadel und der Innenwandober
fläche des Düsenkörpers begrenzte Raum kleiner ist als der
Raum, der in der Nut begrenzt ist. Wenn folglich der Hub
der Ventilnadel relativ groß wird, wird der hohlkegelförmi
ge Kraftstoffstrahl nicht gebildet, sondern es tritt Durch
schlagseinspritzung auf.
Die vorhergehenden und weiteren Ziele, Merkmale und Vortei
le der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezug
nahme auf die beigefügte Zeichnung deutlicher, worin glei
che Bezugszeichen verwendet sind, um gleiche Elemente zu
bezeichnen, und worin:
Fig. 1 ein Teil einer Längsschnittansicht eines ersten
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kraftstoffein
spritzdüse ist;
Fig. 2A und 2B vergrößerte Ansichten eines Abschnitts
der in Fig. 1 gezeigten Kraftstoffeinspritzdüse sind, wobei
der Abschnitt einen düsenendseitigen Abschnitt eines Ein
spritzlochs umfasst;
Fig. 3 eine Ansicht einer in Fig. 2A und 2B gezeigten
Umfangsnut ist, welche von einer Düsenendseite gesehen ist;
Fig. 4A und 4B vergrößerte Ansichten einer Kraftstoff
einspritzdüse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der
Erfindung sind, die Fig. 2A und 2B entsprechende Ansichten
bzw. Ansichtsdarstellungen sind;
Fig. 5A und 5B vergrößerte Ansichten einer Kraftstoff
einspritzdüse gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der
Erfindung sind, die den Ansichten von Fig. 2A und 2B ent
sprechen;
Fig. 6A und 6B vergrößerte Ansichten einer Kraftstoff
einspritzdüse gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der
Erfindung sind, die den Ansichten von Fig. 2A und 2B ent
sprechen;
Fig. 7A und 7B vergrößerte Ansichten einer Kraftstoff
einspritzdüse gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der
Erfindung sind, die den Ansichten von Fig. 2A und 2B ent
sprechen;
Fig. 8A und 8B vergrößerte Ansichten einer Kraftstoff
einspritzdüse gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der
Erfindung sind, die den Ansichten von Fig. 2A und 2B ent
sprechen;
Fig. 9A und 9B vergrößerte Ansichten einer Kraftstoff
einspritzdüse gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der
Erfindung sind, die den Ansichten von Fig. 2A und 2B ent
sprechen;
Fig. 10A und 10B Teile von Längsschnittansichten einer
Kraftstoffeinspritzdüse gemäß dem achten bis elften Ausfüh
rungsbeispiel der Erfindung sind;
Fig. 11A und 11B Kraftstoffstrahlen zeigen, die von
den Kraftstoffeinspritzdüsen des achten bis elften Ausfüh
rungsbeispiels der Erfindung eingespritzt werden;
Fig. 12 einen hohlkegelförmigen Kraftstoffstrahl und
einen Einspritzzeitpunkt des hohlkegelförmigen Kraftstoff
strahls gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 13A und 13B Teilschnittansichten eines dritten
Ausführungsbeispiels der Kraftstoffeinspritzdüse gemäß der
Erfindung sind;
Fig. 14A und 14B Teilschnittansichten eines vierzehn
ten Ausführungsbeispiels der Kraftstoffeinspritzdüse gemäß
der Erfindung sind;
Fig. 15 eine Teilschnittansicht eines fünfzehnten Aus
führungsbeispiels der Kraftstoffeinspritzdüse gemäß der Er
findung ist;
Fig. 16A und 16B Teilschnittansichten eines sechzehn
ten Ausführungsbeispiels der Kraftstoffeinspritzdüse gemäß
der Erfindung sind;
Fig. 17 eine Teilschnittansicht eines siebzehnten Aus
führungsbeispiels der Kraftstoffeinspritzdüse gemäß der Er
findung ist; und
Fig. 18A und 18B Teilschnittansichten eines achtzehn
ten Ausführungsbeispiels der Kraftstoffeinspritzdüse gemäß
der Erfindung sind.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nach
folgend genauer unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeich
nung erläutert.
Fig. 1 ist ein Teil einer Längsschnittansicht eines ersten
Ausführungsbeispiels der Kraftstoffeinspritzdüse gemäß der
Erfindung. Fig. 2A und 2B sind vergrößerte Ansichten eines
Abschnitts der in Fig. 1 gezeigten Kraftstoffeinspritzdüse,
wobei der Abschnitt einen düsenendseitigen Abschnitt eines
Einspritzlochs umfasst. Fig. 3 ist eine Ansicht einer in
Fig. 2A und 2B gezeigten Umfangsnut, welche von einer dü
senendseitigen Seite gesehen ist. Fig. 2B und 3 zeigen Wir
bel, die durch Kraftstoffströme in einem Einspritzloch und
der Umfangsnut hervorgerufen sind. Wie in Fig. 1 bis 3 ge
zeigt ist, hat ein Düsenkörper 1 Einspritzlöcher 2, die ei
ne Innenseite des Düsenkörpers 1 und eine Außenseite des
Düsenkörpers 1 zum Einspritzen von Kraftstoff aus dem Dü
senkörper 1 verbinden. Eine Umfangsnut 4 ist in einer In
nenwandoberfläche des Düsenkörpers 1 ausgebildet. Wie aus
Fig. 1 bis 3 zu erkennen ist, ist ein Einlass 5 jedes Ein
spritzlochs 2 der Kraftstoffeinspritzdüse gemäß diesem Aus
führungsbeispiel bezüglich der Umfangsnut 4 derart angeord
net, dass ein düsenendseitiger Abschnitt 6 des Einspritz
locheinlasses 5 einen düsenspitzenseitigen Abschnitt 8 der
Umfangsnut 4 überlappt, dass ein düsenspitzenseitiger Ab
schnitt 7 des Einspritzlocheinlasses 5 die Umfangsnut 4
nicht überlappt und dass ein düsenendseitiger Abschnitt 9
der Umfangsnut 4 den Einspritzlocheinlass 5 nicht über
lappt. Eine Ventilnadel 10 ist in dem Düsenkörper 1 ange
ordnet.
Wie in Fig. 2A und 2B gezeigt ist, wird, wenn der Hub der
Ventilnadel 10 relativ klein ist, ein Raum zwischen einer
Außenwandoberfläche der Ventilnadel 10 und der Innenwand
oberfläche 3 des Düsenkörpers kleiner als ein Raum, der in
der Umfangsnut 4 begrenzt ist, und ferner trifft ein Zu
strom von Kraftstoff in die Umfangsnut 4 auf den düsenspit
zenseitigen Abschnitt 8 der Umfangsnut 4, so dass in die
Umfangsnut 4 fließender Kraftstoff darin Wirbel bildet.
Wenn eine Mittelachse L (in Fig. 3 angedeutet) von Wirbeln
in der Umfangsnut 4 im wesentlichen parallel zu einer Tan
gentialrichtung bezüglich der Umfangsnut 4 ist, werden die
Wirbel sehr instabil. Folglich ändert sich die Richtung der
Mittelachse L der Wirbel, so dass die Wirbel in der Um
fangsnut 4 einen schrägen oder schiefen Zustand einnehmen,
wie in Fig. 3 gezeigt ist. Wegen des schiefen oder schrägen
Zustands der Wirbel in der Umfangsnut 4 bildet von der Um
fangsnut 4 in jedes Einspritzloch 2 strömender Kraftstoff
ebenfalls Wirbel in dem Einspritzloch 2, wie in Fig. 2B und
3 gezeigt ist. Folglich bildet aus den Einspritzlöchern 2
eingespritzter Kraftstoff eine gleichmäßige hohlkegelförmi
ge Strahlform, wenn die Ventilnadel 10 bezüglich einer Mit
telachse des Düsenkörpers 1 nicht exzentrisch ist. Wenn die
Ventilnadel 10 jedoch bezüglich der Mittelachse des Düsen
körpers 1 exzentrisch ist, werden die Kraftstoffwirbel in
der Umfangsnut 4 geschwächt, aber die Wirbel werden in je
dem Einspritzloch 2, infolge des aus der Umfangsnut 4 in
den Einspritzlocheinlass 5 über seinen düsenspitzenseitigen
Abschnitt 7 strömenden Kraftstoffs, verstärkt. Im Ergebnis
bildet aus den Einspritzlöchern 2 eingespritzter Kraftstoff
eine gleichmäßige hohlkegelförmige Strahlform wie in dem
Fall, in welchem die Ventilnadel 10 bezüglich der Mittel
achse des Düsenkörpers 1 nicht exzentrisch ist.
Wenn in diesem Ausführungsbeispiel der Hub der Ventilnadel
10 relativ klein ist, kann ein gleichmäßiger hohlkegelför
miger Strahl gebildet werden, unabhängig davon, ob die Ven
tilnadel 10 bezüglich des Düsenkörpers 1 exzentrisch ist.
Die Bildung eines gleichmäßigen hohlkegelförmigen Kraft
stoffstrahls ist einer Situation zuzuschreiben, in welcher
der zwischen der Außenwandoberfläche der Ventilnadel 10 und
der Innenwandoberfläche 3 des Düsenkörpers begrenzte Raum
kleiner ist als der in der Umfangsnut 4 begrenzte Raum.
Wenn folglich der Hub der Ventilnadel 10 relativ groß wird,
wird der hohlkegelförmige Kraftstoffstrahl nicht erzielt,
sondern es tritt eine Eindring- oder Durchschlagseinsprit
zung von den Einspritzlöchern 2 auf.
Fig. 4A und 4B zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der
Kraftstoffeinspritzdüse gemäß der Erfindung in vergrößerten
Ansichten entsprechend jenen von Fig. 2A und 2B. Fig. 4B
zeigt Wirbel, die durch Kraftstoffströme in einer Umfangs
nut und einem Einspritzloch hervorgerufen sind. In Fig. 4A
und 4B sind Teile oder Abschnitte, die im wesentlichen
gleich jenen in Fig. 1 bis 3 gezeigten sind, durch die
gleichen Bezugszeichen bezeichnet, die in Fig. 1 bis 3 ver
wendet sind. In einem Düsenkörper 101 sind eine Innenseite
des Düsenkörpers 101 und eine Außenseite des Düsenkörpers
101 verbindende Einspritzlöcher 102 vorgesehen, um Kraft
stoff aus dem Düsenkörper 101 einzuspritzen. Eine Umfangs
nut 104 ist in einer Innenwandoberfläche 103 des Düsenkör
pers 101 ausgebildet. Wie aus Fig. 4A und 4B zu erkennen
ist, ist ein Einlass 105 jedes Einspritzlochs 102 der
Kraftstoffeinspritzdüse dieses Ausführungsbeispiels bezüg
lich der Umfangsnut 104 derart angeordnet, dass der düsen
endseitige Abschnitt 106 des Einspritzlocheinlasses 105 ei
nen düsenspitzenseitigen Abschnitt 108 der Umfangsnut 104
überlappt, dass ein düsenspitzenseitiger Abschnitt 107 des
Einspritzlocheinlasses 105 die Umfangsnut 104 nicht über
lappt und dass ein düsenendseitiger Abschnitt 109 der Um
fangsnut 104 den Einspritzöffnungseinlass 105 nicht über
lappt. In der Kraftstoffeinspritzdüse dieses Ausführungs
beispiels ist ein Abschnitt einer Wandoberfläche des düsen
spitzenseitigen Abschnitts 108 der Umfangsnut 104, wobei
der Abschnitt mit der Innenwandoberfläche 103 des Düsenkör
pers fortlaufend ist, so ausgebildet, dass er in einer
Richtung eines Radius des Düsenkörpers 101 auswärts zeigt.
In diesem Ausführungsbeispiel wird Kraftstoff, der über den
Abschnitt der Wandoberfläche des düsenspitzenseitigen Ab
schnitts 108 der Umfangsnut 104 in Fortsetzung zu der inne
ren Wandoberfläche 103 des Düsenkörpers in die Umfangsnut
104 fließt, entlang einer Wandoberfläche des düsenspitzen
seitigen Abschnitts 108 der Umfangsnut 104, der relativ zu
dem Düsenkörper 101 in einer radial auswärtigen Richtung
zeigt, geführt. Folglich bilden sich in diesem Ausführungs
beispiel die Kraftstoffwirbel in der Umfangsnut 104 schnel
ler oder bereitwilliger als in dem ersten Ausführungsbei
spiel.
Fig. 5A und 5B zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel der
Kraftstoffeinspritzdüse der Erfindung in vergrößerten An
sichten entsprechend jenen von Fig. 2A und 2B. Fig. 5B
zeigt Wirbel, die durch Kraftstoffströme in einer Umfangs
nut und einem Einspritzloch hervorgerufen sind. In Fig. 5A
und 5B sind Teile oder Abschnitte, die im wesentlichen
gleich jenen in Fig. 1 bis 4B gezeigten sind, mit den glei
chen Bezugszeichen bezeichnet, die in, Fig. 1 bis 4B verwen
det sind. Ein Düsenkörper 201 hat Einspritzlöcher 202, die
eine Innenseite des Düsenkörpers 201 und eine Außenseite
des Düsenkörpers 201 zum Einspritzen von Kraftstoff aus dem
Düsenkörper 201 verbinden. Eine Umfangsnut 204 ist in einer
inneren Wandoberfläche 203 des Düsenkörpers 201 ausgebil
det. Wie aus Fig. 5A und 5B zu erkennen ist, ist ein Ein
lass 205 jedes Einspritzlochs 202 der Kraftstoffeinspritz
düse dieses Ausführungsbeispiels bezüglich der Umfangsnut
204 so angeordnet, dass ein düsenendseitiger Abschnitt 206
des Einspritzlocheinlasses 205 einen düsenspitzenseitigen
Abschnitt 208 der Umfangsnut 204 überlappt, ein düsenspit
zenseitiger Abschnitt 207 des Einspritzlocheinlasses 205
die Umfangsnut 204 nicht überlappt und dass ein düsenend
seitiger Abschnitt 209 der Umfangsnut 204 den Einspritz
locheinlass 205 nicht überlappt. In der Kraftstoffein
spritzdüse dieses Ausführungsbeispiels ist eine Wandober
fläche des düsenspitzenseitigen Abschnitts 208 der Umfangs
nut 204 so geformt, dass, in einem Längsschnitt der Kraft
stoffeinspritzdüse gemäß Fig. 5A und 5B gesehen, eine Kon
tur der Wandoberfläche des düsenspitzenseitigen Abschnitts
208 eine sanfte konkave Kurve bildet.
Weil dieses Ausführungsbeispiel die sanfte konkave Wand
oberfläche des düsenspitzenseitigen Abschnitts 208 der Um
fangsnut 204 hat, wird in die Umfangsnut 204 fließender
Kraftstoff entlang der sanften konkaven Wandoberfläche des
düsenspitzenseitigen Abschnitts 208 der Umfangsnut 204 ge
führt. Folglich bilden sich in diesem Ausführungsbeispiel
Kraftstoffwirbel in der Umfangsnut 204 leichter oder be
reitwilliger als in dem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 6A und 6B zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel der
Kraftstoffeinspritzdüse gemäß der Erfindung in vergrößerten
Ansichten entsprechend jenen von Fig. 2A und 2B. Fig. 6B
zeigt Wirbel, die durch Kraftstoffströme in einer Umfangs
nut und einem Einspritzloch hervorgerufen sind. In Fig. 6A
und 6B sind Teile oder Abschnitte, die im wesentlichen
gleich jenen in Fig. 1 bis 5B gezeigten sind, mit den glei
chen Bezugszeichen bezeichnet, die in Fig. 1 bis 5B verwen
det sind. In einem Düsenkörper 301 sind Einspritzlöcher
302, die eine Innenseite des Düsenkörpers 301 und eine Au
ßenseite des Düsenkörpers 301 verbinden, vorgesehen, um
Kraftstoff aus dem Düsenkörper 301 einzuspritzen. Eine Um
fangsnut 304 ist in einer inneren Wandoberfläche 303 des
Düsenkörpers 301 ausgebildet. Wie aus Fig. 6A und 6B zu er
kennen ist, ist ein Einlass 305 jedes Einspritzlochs 305
der Kraftstoffeinspritzdüse dieses Ausführungsbeispiels be
züglich der Umfangsnut 304 derart angeordnet, dass ein dü
senendseitiger Abschnitt 306 des Einspritzlocheinlasses 305
einen düsenspitzenseitigen Abschnitt 308 der Umfangsnut 304
überdeckt, dass ein düsenspitzenseitiger Abschnitt 307 des
Einspritzlocheinlasses 305 die Umfangsnut 304 nicht über
lappt und dass ein düsenendseitiger Abschnitt 309 der Um
fangsnut 304 den Einspritzlocheinlass 305 nicht überlappt.
Eine schräge Fläche oder Schrägfläche 311 ist zwischen ei
ner Wandoberfläche des düsenendseitigen Abschnitts 309 der
Umfangsnut 304 und einem Abschnitt der inneren Wandoberflä
che 303 des Düsenkörpers ausgebildet, die auf der Düsenend
seite der Umfangsnut 304 angeordnet ist.
Wie aus Fig. 6A und 6B deutlich wird, ist in der Kraft
stoffeinspritzdüse dieses Ausführungsbeispiels der Winkel
der Schrägfläche 311 bezüglich einer Mittelachse des Düsen
körpers 301 auf einen Winkel festgelegt, der zwischen dem
Winkel der inneren Wandoberfläche 303 des Düsenkörpers be
züglich der Mittelachse des Düsenkörpers 301 und dem Winkel
der Wandoberfläche des düsenendseitigen Abschnitts 309 der
Umfangsnut 304 bezogen auf die Mittelachse des Düsenkörpers
301 liegt. Folglich verbindet die Schrägfläche 311 die
Wandoberfläche des düsenendseitigen Abschnitts 309 der Um
fangsnut 304 mit dem Abschnitt der inneren Wandoberfläche
303 des Düsenkörpers, der auf der Düsenendseite der Um
fangsnut 304 angeordnet ist.
In diesem Ausführungsbeispiel erleichtert die Schrägfläche
311 den Zustrom von Kraftstoff in die Umfangsnut 304. Folg
lich bilden sich in diesem Ausführungsbeispiel Kraftstoff
wirbel in der Umfangsnut 304 schneller oder bereitwilliger
als in dem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 7A und 7B zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel der
Kraftstoffeinspritzdüse gemäß der Erfindung in vergrößerten
Ansichten entsprechend jenen von Fig. 2A und 2B. Fig. 7B
zeigt Wirbel, die durch Kraftstoffströme in einer Umfangs
nut und einem Einspritzloch erzeugt sind. In Fig. 7A und 7B
sind Teile oder Abschnitte, die im wesentlichen gleich je
nen in Fig. 1 bis 6B gezeigten sind, mit den gleichen Be
zugszeichen bezeichnet, die in Fig. 1 bis 6B verwendet
sind. Ein Düsenkörper 401 hat Einspritzlöcher 402, die eine
Innenseite des Düsenkörpers 401 und eine Außenseite des Dü
senkörpers 401 zum Einspritzen von Kraftstoff aus dem Dü
senkörper 401 verbinden. Eine Umfangsnut 404 ist in einer
inneren Wandoberfläche 403 des Düsenkörpers 401 ausgebil
det. Wie aus Fig. 7A und 7B zu ersehen ist, ist ein Einlass
504 jedes Einspritzlochs 402 der Kraftstoffeinspritzdüse
gemäß diesem Ausführungsbeispiel bezüglich der Umfangsnut
404 derart angeordnet, dass ein düsenendseitiger Abschnitt
406 des Einspritzlocheinlasses 405 einen düsenspitzenseiti
gen Abschnitt 408 der Umfangsnut 404 überlappt, dass ein
düsenspitzenseitiger Abschnitt 407 des Einspritzlocheinlas
ses 405 die Umfangsnut 404 nicht überlappt und dass ein dü
senendseitiger Abschnitt 409 der Umfangsnut 404 den Ein
spritzlocheinlass 405 nicht überlappt. Der düsenendseitige
Abschnitt 409 der Umfangsnut 404 und ein Abschnitt der in
neren Wandoberfläche 403 des Düsenkörpers, der auf der Dü
senendseite der Umfangsnut 404 angeordnet ist, sind durch
einen gerundeten Verbindungsabschnitt 412 verbunden. Wie in
Fig. 7A und 7B gezeigt ist, sind in der Kraftstoffein
spritzdüse dieses Ausführungsbeispiels der düsenendseitige
Abschnitt 409 der Umfangsnut 404 und der Abschnitt der in
neren Wandoberfläche 403 des Düsenkörpers, der auf der Dü
senendseite der Umfangsnut 404 angeordnet ist, derart ver
bunden, dass in einer Längsschnittansicht der Kraftstoff
einspritzdüse gemäß Fig. 7A und 7B eine Kontur der Wand
oberfläche des düsenendseitigen Abschnitts 409 der Umfangs
nut 404 und eine Kontur des Abschnitts der inneren Wand
oberfläche 403 des Düsenkörpers, der auf der Düsenendseite
der Umfangsnut 404 angeordnet ist, sanft durch eine sanfte
konvexe Kurve des gerundeten Verbindungsabschnitts 412 ver
bunden sind.
Weil in diesem Ausführungsbeispiel eine Kontur der Wand
oberfläche des düsenendseitigen Abschnittes 409 der Um
fangsnut 404 und eine Kontur des Abschnitts der inneren
Wandoberfläche 403 des Düsenkörpers, der auf der Düsenend
seite der Umfangsnut 404 angeordnet ist, sanft durch eine
sanfte konvexe Kurve des gerundeten Verbindungsabschnitts
412 verbunden sind, ist der Zustrom von Kraftstoff in die
Umfangsnut 404 erleichtert. Folglich bilden sich in diesem
Ausführungsbeispiel Kraftstoffwirbel in der Umfangsnut 404
leichter oder schneller als in dem ersten Ausführungsbei
spiel.
Fig. 8A und 8B zeigen ein sechstes Ausführungsbeispiel der
Kraftstoffeinspritzdüse gemäß der Erfindung in vergrößerten
Ansichten entsprechend jenen von Fig. 2A und 2B. Fig. 8B
zeigt Wirbel, die durch Kraftstoffströme in einer Umfangs
nut und einem Einspritzloch hervorgerufen sind. In Fig. 8A
und 8B sind Teile oder Abschnitte, die im wesentlichen
gleich den in Fig. 1 bis 7B gezeigten sind, durch die glei
chen Bezugszeichen bezeichnet, die in Fig. 1 bis 7B verwen
det sind. Eine Ventilnadel 510 hat einen Vorsprung 513, der
in der Umfangsnut 4 aufgenommen ist, wenn die Ventilnadel
510 in einer geschlossenen Ventilstellung ist.
Wenn in diesem Ausführungsbeispiel die Ventilnadel 510 in
der geschlossenen Ventilstellung ist, gelangt der Vorsprung
513 in die Umfangsnut 4. Folglich ist die Kapazität oder
das Fassungsvermögen eines Kraftstoffdurchlasses stromab
wärts eines Ventilsitzabschnitts (nicht gezeigt, jedoch
oberhalb des in Fig. 8A und 8B gezeigten Abschnitts ange
ordnet) vermindert, verglichen mit dem ersten Ausführungs
beispiel, in welchem ein solcher Vorsprung nicht vorgesehen
ist. Im Ergebnis nimmt die in dem Kraftstoffdurchlass
stromabwärts des Ventilsitzabschnitts verbleibende Kraft
stoffmenge ab, wenn die Ventilnadel 510 geschlossen ist.
Folglich kann eine Verschlechterung der Kohlenwasserstoff
emissionen vermindert werden, die dadurch hervorgerufen
sind, dass Restkraftstoff infolge eines Unterdrucks außer
halb des Düsenkörpers aus dem Düsenkörper gesaugt wird.
Wenn die Ventilnadel 510 geöffnet ist, ist der Zustrom von
Kraftstoff in die Umfangsnut 4 durch den Vorsprung 513 er
leichtert, wie aus Fig. 8B zu verstehen ist. Folglich bil
den sich in diesem Ausführungsbeispiel Kraftstoffwirbel in
der Umfangsnut schneller oder leichter als in dem ersten
Ausführungsbeispiel.
Fig. 9A und 9B zeigen ein siebtes Ausführungsbeispiel der
Kraftstoffeinspritzdüse gemäß der Erfindung in vergrößerten
Ansichten entsprechend jenen von Fig. 2A und 2B. Fig. 9B
zeigt Wirbel, die durch Kraftstoffströme in einer Umfangs
nut und einem Einspritzloch hervorgerufen sind. In Fig. 9A
und 9B sind Teile oder Abschnitte, die im wesentlichen
gleich jenen in Fig. 1 bis 8B gezeigten sind, durch die
gleichen Bezugszeichen bezeichnet, die in Fig. 1 bis 8B
verwendet sind. Eine Ventilnadel 610 hat einen Vorsprung
613, der in einer Umfangsnut 4 aufgenommen ist, wenn die
Ventilnadel 610 in einer geschlossenen Ventilstellung ist.
Wie in Fig. 9A und 9B gezeigt ist, ist ein düsenspitzensei
tiger Abschnitt 614 des Vorsprungs 613 so geformt, dass, in
einem Längsschnitt der Kraftstoffeinspritzdüse gesehen, ei
ne Kontur der Wandoberfläche des düsenspitzenseitigen Ab
schnitts 614 des Vorsprungs 613 eine sanfte konkave Kurve
bildet.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der düsenspitzenseitige
Abschnitt 614 des Vorsprungs 16 so geformt, dass eine Kon
tur der Wandoberfläche des düsenspitzenseitigen Abschnitts
614 des Vorsprungs 613 eine sanfte konkave Kurve ist. Wenn
folglich die Ventilnadel 610 geöffnet ist (wie in Fig. 9B
gezeigt ist), macht es der düsenspitzenseitige Abschnitt
614 des Vorsprungs 613 in diesem Ausführungsbeispiel dem
Kraftstoff leichter, in die Umfangsnut 4 zu strömen als in
dem sechsten Ausführungsbeispiel. Folglich bilden sich in
diesem Ausführungsbeispiel Kraftstoffwirbel in der Umfangs
nut 4 leichter oder bereitwilliger als in dem sechsten Aus
führungsbeispiel.
Fig. 10A und 10B zeigen ein achtes Ausführungsbeispiel der
Kraftstoffeinspritzdüse gemäß der Erfindung in geschnitte
nen Teilansichten entsprechend Fig. 1. Fig. 11A und 11B
zeigen von einer Kraftstoffeinspritzdüse eingespritzte
Kraftstoffstrahlen. Fig. 10A zeigt einen Zustand der Kraft
stoffeinspritzdüse bei einem relativ kleinen Hub einer Ven
tilnadel. Fig. 11A zeigt einen Kraftstoffstrahl, der von
der Kraftstoffeinspritzdüse bei einem relativ kleinen Ven
tilnadelhub eingespritzt wird. Fig. 103 zeigt einen Zustand
der Kraftstoffeinspritzdüse mit einem relativ großen Ven
tilnadelhub. Fig. 11B zeigt einen Kraftstoffstrahl, der von
der Kraftstoffeinspritzdüse mit einem relativ großen Ven
tilnadelhub eingespritzt wird. In Fig. 10A und 10B sind
Teile oder Abschnitte, die im wesentlichen gleich jenen in
Fig. 1 gezeigten sind, durch die gleichen Bezugszeichen be
zeichnet, die in Fig. 1 verwendet sind. Fig. 11A zeigt ei
nen hohlkegelförmigen Strahl 700 aus Kraftstoff, der durch
eine Kraftstoffeinspritzdüse 750 gebildet ist. Fig. 11B
zeigt einen Strahl 701, der durch Durchschlagseinspritzung
gebildet ist, die durch die Kraftstoffeinspritzdüse 750
ausgeführt ist. Ein Kolben 751 hat eine Brennkammer 752.
In diesem Ausführungsbeispiel ist, während eines Niedrig
lastbetriebs der Brennkraftmaschine, während dem die erfor
derliche einzuspritzende Kraftstoffmenge relativ klein ist,
der Hub der Ventilnadel 10 vermindert, so dass der hohlke
gelförmige Strahl 700, d. h. ein zerstäubter Strahl, gebil
det wird, wie in Fig. 10A und 11A gezeigt ist. Der hohlke
gelförmige Strahl 700 unterstützt die Mischung von Kraft
stoff mit Luft und verbessert folglich die Kraftstoff
verbrennung. Weil ferner die Einspritzflussrate vermindert
ist, kann die Einspritzzeitspanne im Fall eines relativ
kleinen Hubs der Ventilnadel 10 länger gewählt werden als
in einem Fall eines relativ großen Hubs der Ventilnadel 10.
Während eines Hochlastbetriebs der Brennkraftmaschine ist
der Hub der Ventilnadel 10 vergrößert, so dass eine Durch
schlageinspritzung ausgeführt wird und der Strahl 701 auf
der Durchschlagseinspritzung basierend gebildet wird, wie
in Fig. 10B und 11B gezeigt ist. Der Strahl 701 trifft auf
eine Wandoberfläche der Brennkammer 752, wodurch der Kraft
stoff mit Luft vermischt wird und eine gute Verbrennung si
chergestellt ist.
Ein neuntes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzdüse
gemäß der Erfindung wird nachfolgend beschrieben. Eine
Kraftstoffeinspritzdüse gemäß diesem Ausführungsbeispiel
ist im wesentlichen gleich der Kraftstoffeinspritzdüse des
achten Ausführungsbeispiels, die in Fig. 10A und 10B ge
zeigt ist, und kann Kraftstoffstrahlen bilden, die im we
sentlichen gleich den Strahlen in dem achten Ausführungs
beispiel sind, die in Fig. 11A und 11B gezeigt sind. In dem
neunten Ausführungsbeispiel ist bei niedriger Motordreh
zahl, wobei relativ lange Kraftstoffeinspritzzeitspannen
sichergestellt werden können, der Hub der Ventilnadel 10
vermindert, um die Kraftstoffeinspritzrate zu verringern,
so dass der hohlkegelförmige Strahl 700 gebildet wird, wie
er in Fig. 10A und 11A gezeigt ist. Folglich ist die Vermi
schung von Kraftstoff mit Luft unterstützt und die Kraft
stoffverbrennung ist verbessert. Bei hohen Motordrehzahlen,
wobei die Kraftstoffeinspritzzeitspanne vermindert werden
muss, wird der Hub der Ventilnadel 10 vergrößert, so dass
die Durchschlagseinspritzung ausgeführt wird und der auf
der Durchschlagseinspritzung basierende Strahl 701 gebildet
wird, wie in Fig. 10B und 11B gezeigt ist. Folglich trifft
der Strahl 701 auf die Wandoberfläche der Brennkammer 752,
wodurch Kraftstoff mit Luft vermischt wird und eine gute
Verbrennung sichergestellt ist.
Ein zehntes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzdüse
gemäß der Erfindung wird nachfolgend beschrieben. Eine
Kraftstoffeinspritzdüse dieses Ausführungsbeispiels ist im
wesentlichen gleich der Kraftstoffeinspritzdüse des achten
Ausführungsbeispiels, das in Fig. 10A und 10B gezeigt ist,
und kann Kraftstoffstrahlen bilden, die im wesentlichen
gleich den Strahlen in dem achten Ausführungsbeispiel sind,
die in Fig. 11A und 11B gezeigt sind. In dem zehnten Aus
führungsbeispiel ist, wenn eine Kraftstoffvoreinspritzung
(Piloteinspritzung) ausgeführt wird, der Hub der Ventilna
del 10 vermindert, um den hohlkegelförmigen Strahl 700 zu
bilden, wie in Fig. 10A und 11A gezeigt ist. Folglich wird
eine unkontrollierte Verbrennung oder Frühzündung verhin
dert, so dass der gewünschte Effekt der Voreinspritzung zu
verlässig erreicht werden kann. Wenn die Kraftstoffhaupt
einspritzung ausgeführt wird, wird der Hub der Ventilnadel
10 vergrößert, wie in Fig. 10B und 11B gezeigt ist.
Ein elftes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzdüse
gemäß der Erfindung wird nachfolgend beschrieben. Eine
Kraftstoffeinspritzdüse dieses Ausführungsbeispiels ist im
wesentlichen gleich der Kraftstoffeinspritzdüse des achten
Ausführungsbeispiels, wie in Fig. 10A und 10B gezeigt ist,
und kann Kraftstoffstrahlen bilden, die im wesentlichen
gleich den Strahlen in dem achten Ausführungsbeispiel sind,
die in Fig. 11A und 11B gezeigt sind. Wenn in dem elften
Ausführungsbeispiel eine Kraftstoffnacheinspritzung ausge
führt wird, ist der Hub der Ventilnadel 10 vermindert, um
einen hohlkegelförmigen Strahl 700 zu bilden, wie in Fig.
10A und 11A gezeigt ist. Folglich wird es möglich, unver
brannten Kraftstoff in einen Auslasskanal zuzuführen, wäh
rend eine unkontrollierte Verbrennung oder Fehlzündung ver
mieden ist. Wenn die Kraftstoffhaupteinspritzung ausgeführt
wird, ist der Hub der Ventilnadel 10 vergrößert, wie in
Fig. 10B und 11B gezeigt ist.
Ein zwölftes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzdü
se gemäß der Erfindung wird nachfolgend beschrieben. Eine
Kraftstoffeinspritzdüse dieses Ausführungsbeispiels ist im
wesentlichen gleich der Kraftstoffeinspritzdüse des achten
Ausführungsbeispiels, wie in Fig. 10A und 10B gezeigt ist,
und kann Kraftstoffstrahlen bilden, die im wesentlichen
gleich den Kraftstoffstrahlen des achten Ausführungsbei
spiels sind, wie in Fig. 11A und 11B gezeigt ist. Fig. 12
zeigt einen hohlkegelförmigen Kraftstoffstrahl und einen
Einspritzzeitpunkt des hohlkegelförmigen Kraftstoffstrahls
gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel. In diesem Ausfüh
rungsbeispiel ist in einem Niedriglast- und Niedrigdreh
zahlbereich des Brennkraftmaschinenbetriebs, in welchem ei
ne homogene Vormischungsverbrennung (Schichtladebetrieb)
durchführbar ist, der Hub der Ventilnadel 10 vermindert und
die Kraftstoffeinspritzung wird zu einem frühen Zeitpunkt
vor der Verdichtung des Luft-Kraftstoff-Gemischs ausge
führt, wie in Fig. 10A und 12 gezeigt ist. In einem Hoch
last- und Hochdrehzahlbereich des Brennkraftmaschinenbe
triebs, in welchem die homogene Vormischungsverbrennung
nicht ausführbar ist, ist der Hub der Ventilnadel 10 ver
größert und es wird eine normale Kraftstoffeinspritzung
ausgeführt, d. h. Kraftstoff wird etwa am oberen Verdich
tungstotpunkt eingespritzt, wie in Fig. 10A und 11B gezeigt
ist.
Fig. 13A und 13B zeigen ein dreizehntes Ausführungsbeispiel
der Kraftstoffeinspritzdüse gemäß der Erfindung. Fig. 13A
ist ein Teil einer Längsschnittansicht einer Kraftstoffein
spritzdüse gemäß dem Ausführungsbeispiel entsprechend der
in Fig. 1 gezeigten Ansicht. Fig. 13B ist eine Ansicht ei
ner inneren Wandoberfläche 3 eines Düsenkörpers, von der
Düsenendseite oder Rückseite gesehen. In Fig. 13A und 13B
sind Teile oder Abschnitte, die im wesentlichen gleich je
nen in Fig. 1 bis 12 sind, mit den gleichen Bezugszeichen
bezeichnet, die in Fig. 1 bis 12 verwendet sind. Ein Düsen
körper 801 hat Kraftstoffeinlassdurchlässe 816, die in ei
nem Abschnitt der inneren Wandoberfläche 3 des Düsenkörpers
ausgebildet sind, der auf der Düsenendseite einer Umfangs
nut 4 angeordnet ist. Wie in Fig. 13A und 13B gezeigt ist,
ist jeder Kraftstoffeinlassdurchlass 816 in einer Umfangs
richtung gegenüber einer Mittelachse L1-L6 von einem der
Einspritzlöcher 2 versetzt, das am dichtesten an dem Kraft
stoffeinlassdurchlass 816 ist, d. h. eines benachbarten Ein
spritzlochs 2. Vorzugsweise ist jeder Kraftstoffeinlass
durchlass 816 auf der Mittelachse L1-L6 eines Einspritz
lochs 2 ausgebildet, das bezüglich einer Mittelachse 0 des
Düsenkörpers 801 dem Kraftstoffeinlassdurchlass 816 gegenü
berliegend angeordnet ist.
In diesem Ausführungsbeispiel ist jeder Kraftstoffeinlass
durchlass 816, der in dem Abschnitt der inneren Wandober
fläche 3 des Düsenkörpers ausgebildet ist, der auf der Dü
senendseite der Umfangsnut angeordnet ist, gegenüber der
Mittelachse L1-L6 des Einspritzlochs 2 in der Umfangsrich
tung versetzt, das am nächsten zu dem Kraftstoffeinlass
durchlass 816 angeordnet ist. Folglich wird die Richtung
einer Mittelachse L (siehe Fig. 3) von Kraftstoffwirbeln,
die in der Umfangsnut 4 gebildet sind, durch Kraftstoff
verändert, der aus jedem Kraftstoffeinlassdurchlass 816,
der von der Mittelachse seines benachbarten Einspritzlochs
2 versetzt ist, in das Einspritzloch 2 fließt. Im Ergebnis
werden die Wirbel in der Umfangsnut 4 schräggestellt oder
geneigt, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Somit ist die Kraft
stoffeinspritzdüse dieses Ausführungsbeispiels in der Lage,
stärker geneigte Kraftstoffwirbel in der Umfangsnut 4 zu
bilden als die Kraftstoffeinspritzdüse gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel, so dass die Bildung von Wirbeln in den
Einspritzlöchern 2 weiter sichergestellt ist. Somit ist die
Kraftstoffeinspritzdüse dieses Ausführungsbeispiels in der
Lage, einen hohlkegelförmigen Kraftstoffstrahl zuverlässi
ger zu bilden.
Fig. 14A und 14B zeigen ein vierzehntes Ausführungsbeispiel
der Kraftstoffeinspritzdüse gemäß der Erfindung. Fig. 14A
ist ein Teil einer Längsschnittansicht einer Kraftstoffein
spritzdüse gemäß dem Ausführungsbeispiel entsprechend der
in Fig. 13A gezeigten Ansicht. Fig. 14B ist eine Ansicht
einer inneren Wandoberfläche 3 eines Düsenkörpers, die von
einer Düsenkörperendseite oder Rückseite gesehen ist, ähn
lich Fig. 13B. In Fig. 14A und 14B sind Teile oder Ab
schnitte, die im wesentlichen gleich denen in Fig. 1 bis
13B gezeigten sind, durch die gleichen Bezugszeichen be
zeichnet, die in Fig. 1 bis 13B verwendet sind. Ein Düsen
körper 901 hat eine zweite Umfangsnut 917, die sich in ei
nem Abschnitt der inneren Wandoberfläche 3 des Düsenkörpers
erstreckt, der düsenendseitig einer Umfangsnut 4 angeordnet
ist. Wie in Fig. 14A und 14B gezeigt ist, sind die Umfangs
nut 4 und die zweite Umfangsnut 917 durch Kraftstoffein
lassdurchlässe 816 verbunden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Umfangsnut 4 mit der
zweiten Umfangsnut 917, die düsenendseitig der Umfangsnut 4
ausgebildet ist, über die Kraftstoffeinlassdurchlässe 816
verbunden. Folglich können in der Kraftstoffeinspritzdüse
dieses Ausführungsbeispiels stärkere Kraftstoffströme aus
den Kraftstoffeinlassdurchlässen, die bezüglich ihrer be
nachbarten Einspritzlöcher 2 versetzt sind, in die Ein
spritzlöcher 2 erhalten werden als mit der Kraftstoffein
spritzdüse des dreizehnten Ausführungsbeispiels. Folglich
kann die Kraftstoffeinspritzdüse dieses Ausführungsbei
spiels kräftigere Kraftstoffwirbel in den Einspritzlöchern
2 bilden als die Kraftstoffeinspritzdüsen des dreizehnten
Ausführungsbeispiels.
Fig. 15 zeigt ein fünfzehntes Ausführungsbeispiel der
Kraftstoffeinspritzdüse gemäß der Erfindung in einer Teil
längsschnittansicht entsprechend Fig. 14A. In Fig. 15 sind
Teile oder Abschnitte, die im wesentlichen gleich jenen in
Fig. 1 bis 14 gezeigten sind, mit den gleichen Bezugszei
chen bezeichnet, die in Fig. 1 bis 14 verwendet sind. Eine
Ventilnadel 1010 hat eine zweite Umfangsnut 1018, die sich
in einem Abschnitt einer Außenwandoberfläche der Ventilna
del 1010 erstreckt, der auf der Düsenendseite einer Um
fangsnut 4 angeordnet ist. Wie in Fig. 15 gezeigt ist, sind
die Umfangsnut 4 und die zweite Umfangsnut 1018 über Kraft
stoffeinlassdurchlässe 816 miteinander verbunden.
Mit diesem Ausführungsbeispiel werden im wesentlichen die
gleichen Vorteile erreicht wie mit dem vierzehnten Ausfüh
rungsbeispiel. Weil ferner die zweite Umfangsnut 1018 in
der Außenwandoberfläche der Ventilnadel 1010 anstatt in der
inneren Wandoberfläche des Düsenkörpers 801 ausgebildet
ist, gestattet die Kraftstoffeinspritzdüse dieses Ausfüh
rungsbeispiels ein einfacheres Verfahren zur Ausbildung der
zweiten Umfangsnut als in der Kraftstoffeinspritzdüse des
vierzehnten Ausführungsbeispiels.
Fig. 16A und 16B zeigen ein sechzehntes Ausführungsbeispiel
der Kraftstoffeinspritzdüse gemäß der Erfindung. Fig. 16A
ist eine Teillängsschnittansicht einer Kraftstoffeinspritz
düse gemäß dem Ausführungsbeispiel entsprechend der in Fig.
13A gezeigten Ansicht. Fig. 16B ist eine Ansicht einer in
neren Wandoberfläche 3 eines Düsenkörpers von der Düsenend
seite oder Düsenrückseite aus gesehen, d. h. eine Ansicht
entsprechend Fig. 13B. In Fig. 16A und 16B sind Teile oder
Abschnitte, die im wesentlichen gleich jenen in Fig. 1 bis
15 gezeigten sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeich
net, die in Fig. 1 bis 15 verwendet sind. Ein Düsenkörper
1101 hat Einspritzlöcher 1102, die eine Innenseite des Dü
senkörpers 1101 und eine Außenseite des Düsenkörpers 1101
zum Einspritzen von Kraftstoff aus dem Düsenkörper 1101
miteinander verbinden. Kraftstoffeinlassdurchlässe 1116
sind in einem Abschnitt der inneren Wandoberfläche 3 des
Düsenkörpers ausgebildet, der auf der Düsenendseite einer
Umfangsnut 4 angeordnet ist.
Wie in Fig. 16B gezeigt ist, ist jeder Kraftstoffeinlass
durchlass 116 auf einer Mittelachse eines Einspritzlochs
1102 ausgebildet, das bezüglich einer Mittelachse O des Dü
senkörpers 1101 dem Kraftstoffeinlassdurchlass 1116 gegenü
berliegend angeordnet ist, wie in dem dreizehnten Ausfüh
rungsbeispiel, das in Fig. 13B gezeigt ist. Dies bedeutet,
dass der Kraftstoffeinlassdurchlass 1116a gleichzeitig mit
der Ausbildung eines entsprechenden Einspritzlochs 1102a
ausgebildet werden kann, indem das gleiche Werkzeug verwen
det wird, das für das Einspritzloch 1102a verwendet ist.
Gleichermaßen können die Kraftstoffeinlassdurchlässe 1106b
bis 1106f gleichzeitig mit der Ausbildung der entsprechen
den Einspritzlöcher 1102b bis 1102f ausgebildet werden, in
dem das gleiche Werkzeug verwendet wird, das für die Ein
spritzlöcher 1102b bis 1102f verwendet wird.
In diesem Ausführungsbeispiel ist jeder Kraftstoffeinlass
durchlass 1116 auf der Mittelachse des Einspritzlochs 1102
ausgebildet, das bezüglich der Mittelachse O des Düsenkör
pers 1101 dem Kraftstoffeinlassdurchlass 1116 gegenüberlie
gend angeordnet ist, so dass der Kraftstoffeinlassdurchlass
1116 und das gegenüberliegende Einspritzloch 1102 unter
Verwendung eines einzelnen Werkzeugs ausgebildet werden
können. Folglich ist das Verfahren zur Ausbildung der
Kraftstoffeinlassdurchlässe 1116 und der Einspritzlöcher
1102 in diesem Ausführungsbeispiel einfacher als in einem
Fall, in welchem Kraftstoffeinlassdurchlässe und Einspritz
löcher unter Verwendung verschiedener Werkzeuge ausgebildet
sind.
Fig. 17 zeigt ein siebzehntes Ausführungsbeispiel der
Kraftstoffeinspritzdüse gemäß der Erfindung. Genauer ge
sagt, Fig. 17 ist eine Teillängsschnittansicht entsprechend
Fig. 13A. In Fig. 17 sind Teile oder Abschnitte, die im we
sentlichen gleich jenen in Fig. 1 bis 10 gezeigten sind,
durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, die in Fig. 1
bis 10 verwendet sind. Ein Düsenkörper 1201 hat Einspritz
löcher 1202, die eine Innenseite des Düsenkörpers 1201 und
eine Außenseite des Düsenkörpers 1201 zum Einspritzen von
Kraftstoff aus dem Düsenkörper 1201 miteinander verbinden.
Kraftstoffeinlassdurchlässe 1216 sind in einem Abschnitt
der inneren Wandoberfläche 3 des Düsenkörpers ausgebildet,
der auf der Düsenendseite einer Umfangsnut 4 angeordnet
ist. Die Einspritzlöcher 1202 und die Kraftstoffeinlass
durchlässe 1216 sind durch Elektro-Entladungsbearbeitung
(Funkenerosion oder dergleichen) gebildet, so dass ein
Durchmesser D2 jedes Kraftstoffeinlassdurchlasses 1216 grö
ßer wird als ein Durchmesser D1 eines entsprechenden Ein
spritzlochs 1202, wie in Fig. 17 gezeigt ist. Dies bedeu
tet, dass jedes Einspritzloch 1202 und der entsprechende
Kraftstoffeinlassdurchlass 1216 geformt sind, indem ein
Werkzeug um einen Abschnitt davon verschwenkt wird, der an
einen Einspritzlochauslass angrenzt oder dicht daran ange
ordnet ist (gegenüber einem Einspritzlocheinlass 5).
Weil in diesem Ausführungsbeispiel die Einspritzlöcher 1202
und die Kraftstoffeinlassdurchlässe 1216 durch Elektro-
Entladungsbearbeitung gebildet sind, ist es leichter die
Einspritzlöcher 1202 und die Kraftstoffeinlassdurchlässe
1216 zu bilden als in einem Fall, in welchem Kraftstoffein
lassdurchlässe und Einspritzlöcher unter Verwendung separa
ter Werkzeuge ausgebildet sind. Weil ferner der Durchmesser
D2 der Kraftstoffeinlassdurchlässe 1216 größer ist als der
Durchmesser D1 der Einspritzlöcher 1202, kann die Kraft
stoffeinspritzdüse dieses Ausführungsbeispiels stärkere
Kraftstoffströme von den Kraftstoffeinlassdurchlässen 1216,
die jeweils bezüglich der Mittelachse ihres benachbarten
Einspritzlochs 1202 versetzt sind, in die Einspritzlöcher
1202 verwirklichen, verglichen mit einer Kraftstoffein
spritzdüse, in welcher der Durchmesser der Einspritzlöcher
gleich dem Durchmesser der Kraftstoffeinlassdurchlässe ist.
Fig. 18A und 18B zeigen ein achtzehntes Ausführungsbeispiel
der Kraftstoffeinspritzdüse gemäß der Erfindung. Fig. 18A
ist ein Teil einer Längsschnittansicht einer Kraftstoffein
spritzdüse gemäß dem Ausführungsbeispiel ähnlich der in
Fig. 1 gezeigten Ansicht. Fig. 18B ist eine Ansicht einer
Innenwandoberfläche 3 eines Düsenkörpers, von einer Düsen
endseite oder Düsenkörperrückseite aus gesehen. In Fig. 18A
und 18B sind Teile oder Abschnitte, die im wesentlichen
gleich jenen in Fig. 1 bis 17 gezeigten sind, durch die
gleichen Bezugszeichen bezeichnet, die in Fig. 1 bis 17
verwendet sind. Ein Düsenkörper 1301 hat eine Nut 1304, die
sich in die innere Wandoberfläche 3 des Düsenkörpers er
streckt. Wie aus Fig. 18A und 18B zu ersehen ist, ist ein
Einlass 5 jedes Einspritzlochs 2 bezüglich der Nut 1304
derart angeordnet, dass ein düsenendseitiger Abschnitt des
Einspritzlocheinlasses 5 einen düsenspitzenseitigen Ab
schnitt der Nut 1304 überlappt, dass ein düsenspitzenseiti
ger Abschnitt des Einspritzlocheinlasses 5 die Nut 1304
nicht überlappt und dass ein düsenendseitiger Abschnitt der
Nut 1304 den Einspritzlocheinlass 5 nicht überlappt. Kraft
stoffeinlassdurchlässe 816 sind in einem Abschnitt der in
neren Wandoberfläche 3 des Düsenkörpers ausgebildet, der
auf der Düsenendseite der Nut 1304 angeordnet ist. Jeder
Kraftstoffeinlassdurchlass 816 ist in einer Umfangsrichtung
gegenüber einer Mittelachse L1-L6 von einem der Einspritz
löcher 2 versetzt, das dem Kraftstoffeinlassdurchlass 816
am nächsten ist, d. h. ein benachbartes Einspritzloch 2.
Wenn in diesem Ausführungsbeispiel der Hub der Ventilnadel
10 relativ klein ist, wird ein Raum, der zwischen einer Au
ßenwandoberfläche der Ventilnadel 10 und der inneren Wand
oberfläche 3 des Düsenkörpers begrenzt ist, kleiner als ein
Raum, der in der Nut 1304 begrenzt ist, und ferner trifft
der Zustrom von Kraftstoff in die Nut 1304 auf den düsen
spitzenseitigen Abschnitt der Nut 1304, d. h. den düsenspit
zenseitigen Abschnitt jedes Einspritzlocheinlasses 5, so
dass in die Nut 1304 strömender Kraftstoff darin Wirbel
bildet (siehe Fig. 2B). Ferner ist jeder in dem Abschnitt
der inneren Wandoberfläche 3 des Düsenkörpers, der auf der
Düsenendseite der Nut 1304 angeordnet ist, ausgebildeter
Kraftstoffeinlassdurchlass 816 in Umfangsrichtung gegenüber
der Mittelachse L1-L6 des Einspritzlochs 2, das den Kraft
stoffeinlassdurchlass 816 am nächsten angeordnet ist, ver
setzt. Folglich wird die Richtung einer Mittelachse L
(siehe Fig. 3) von in der Nut 1304 gebildeten Kraftstoff
wirbeln durch Kraftstoff verändert, der von jedem Kraft
stoffeinlassdurchlass 816, der gegenüber der Mittelachse
seines benachbarten Einspritzlochs versetzt ist, in das
Einspritzloch 2 strömt. Im Ergebnis werden die Wirbel in
der Nut 1304 geneigt oder schräggestellt (wie in Fig. 3 ge
zeigt ist). Wegen des schiefen oder schrägen Zustands der
Wirbel in der Nut 1304 bildet aus der Nut 1304 in jedes
Einspritzloch 2 strömender Kraftstoff zudem Wirbel in dem
Einspritzloch. Folglich bildet aus den Einspritzlöchern 2
eingespritzter Kraftstoff eine gleichmäßige hohlkegelförmi
ge Strahlform in einem Fall, in welchem die Ventilnadel 10
bezüglich des Düsenkörpers 1 nicht exzentrisch ist. In ei
nem Fall, in welchem die Ventilnadel 10 bezüglich des Dü
senkörpers 1301 exzentrisch ist, werden Kraftstoffwirbel in
der Nut 1304 abgeschwächt, jedoch werden Wirbel in jedem
Einspritzloch 2 verstärkt infolge von Kraftstoff, der aus
der Nut 1302 über den düsenspitzenseitigen Abschnitt in den
Einspritzlocheinlass 5 strömt. Im Ergebnis bildet aus den
Einspritzlöchern 2 eingespritzter Kraftstoff eine gleichmä
ßige hohlkegelförmige Strahlform, wie in dem Fall, in wel
chem die Ventilnadel 10 bezüglich des Düsenkörpers 1301
nicht exzentrisch ist. Dies bedeutet, dass, wenn der Hub
der Ventilnadel 10 relativ klein ist, ein gleichmäßiger
hohlkegelförmiger Strahl gebildet werden kann, unabhängig
davon, ob die Ventilnadel 10 bezüglich des Düsenkörpers
1301 exzentrisch ist. Die Bildung eines gleichmäßigen hohl
kegelförmigen Kraftstoffstrahls ist einer Situation zuzu
schreiben, in welcher der zwischen der äußeren Wandoberflä
che der Ventilnadel 10 und der inneren Wandoberfläche 3 des
Düsenkörpers begrenzte Raum kleiner ist als der in der Nut
1304 begrenzte Raum. Wenn folglich der Hub der Ventilnadel
10 relativ groß wird, wird der hohlkegelförmige Kraftstoff
strahl nicht gebildet, sondern es tritt Durchschlagsein
spritzung auf.
Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf der
zeit bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist
anzumerken, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen
Ausführungsbeispiele oder Konstruktionen beschränkt ist. Im
Gegenteil, die vorliegende Erfindung soll verschiedene Mo
difikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Während
die verschiedenen Elemente der beschriebenen Erfindung in
verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen gezeigt
sind, die beispielhaft sind, sollen andere Kombinationen
und Konfigurationen, die mehrere, weniger oder lediglich
ein einzelnes Ausführungsbeispiel umfassen ebenfalls als im
Bereich und Gedanken der vorliegenden Erfindung angesehen
werden.
Eine Umfangsnut 4 ist in einer inneren Wandoberfläche 3 ei
nes Düsenkörpers ausgebildet. Einspritzlocheinlässe 5 sind
bezüglich der Umfangsnut 4 derart angeordnet, dass der dü
senendseitige Abschnitt 6 jedes Einspritzlocheinlasses 5
einen düsenspitzenseitigen Abschnitt 8 der Umfangsnut 4
überlappt, dass ein düsenspitzenseitiger Abschnitt 7 jedes
Einspritzlocheinlasses 5 die Umfangsnut 4 nicht überlappt
und dass ein düsenendseitiger Abschnitt 9 der Umfangsnut 4
keinen Einspritzlocheinlass 5 überlappt.
Claims (17)
1. Kraftstoffeinspritzdüse, in welcher eine Innenseite ei
nes Düsenkörpers und eine Außenseite eines Düsenkörpers
durch mindestens ein Einspritzloch (2, 102, 202, 302, 1102,
1202) zum Einspritzen von Kraftstoff aus dem Düsenkörper
verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Umfangsnut (4, 104, 204, 304, 404, 1304) in einer Düsenkörperinnenwandoberfläche des Düsenkörpers aus gebildet ist; und
dass ein Einspritzlocheinlass bezüglich der Umfangsnut derart angeordnet ist, dass ein düsenendseitiger Abschnitt des Einspritzlocheinlasses einen düsenspitzenseitigen Ab schnitt der Umfangsnut überlappt, dass ein düsenspitzensei tiger Abschnitt des Einspritzlocheinlasses die Umfangsnut nicht überlappt und dass ein düsenendseitiger Abschnitt der Umfangsnut den Einspritzlocheinlass nicht überlappt.
dass eine Umfangsnut (4, 104, 204, 304, 404, 1304) in einer Düsenkörperinnenwandoberfläche des Düsenkörpers aus gebildet ist; und
dass ein Einspritzlocheinlass bezüglich der Umfangsnut derart angeordnet ist, dass ein düsenendseitiger Abschnitt des Einspritzlocheinlasses einen düsenspitzenseitigen Ab schnitt der Umfangsnut überlappt, dass ein düsenspitzensei tiger Abschnitt des Einspritzlocheinlasses die Umfangsnut nicht überlappt und dass ein düsenendseitiger Abschnitt der Umfangsnut den Einspritzlocheinlass nicht überlappt.
2. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass ein Wandoberflächenabschnitt des düsen
spitzenseitigen Abschnitts der Umfangsnut (104), wobei sich
der Wandoberflächenabschnitt aus der inneren Wandoberfläche
des Düsenkörpers fortsetzt, so geformt ist, dass der Wand
oberflächenabschnitt in Richtung eines Radius des Düsenkör
pers auswärts zeigt.
3. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass eine Wandoberfläche des düsenspitzensei
tigen Abschnitts der Umfangsnut (104) so geformt ist, dass
die Kontur der Wandoberfläche, in einem Längsschnitt der
Kraftstoffeinspritzdüse gesehen, eine sanfte, konkave Kurve
beschreibt.
4. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass eine Wandoberfläche des düsenendseitigen
Abschnitts der Umfangsnut (304) und ein Abschnitt der In
nenwandoberfläche des Düsenkörpers, der auf der Düsenend
seite der Umfangsnut angeordnet ist, sanft verbunden sind,
indem eine Schrägfläche (311) zwischen der Wandoberfläche
des düsenendseitigen Abschnitts der Umfangsnut und dem Ab
schnitt der inneren Wandoberfläche des Düsenkörpers, der
auf der Düsenendseite der Umfangsnut angeordnet ist, gebil
det ist und ein Winkel der Schrägfläche bezüglich einer
Mittelachse der Kraftstoffeinspritzdüse auf einen Wert zwi
schen einem Winkel der inneren Wandoberfläche des Düsenkör
pers bezüglich der Mittelachse der Kraftstoffeinspritzdüse
und einem Winkel der Wandoberfläche des düsenendseitigen
Abschnitts der Umfangsnut bezüglich der Mittelachse der
Kraftstoffeinspritzdüse festgelegt ist.
5. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass eine Wandoberfläche des düsenendseitigen
Abschnitts der Umfangsnut (404) und ein Abschnitt der In
nenwandoberfläche des Düsenkörpers, der auf der Düsenend
seite der Umfangsnut angeordnet ist, verbunden sind, so
dass, in einem Längsschnitt der Kraftstoffeinspritzdüse ge
sehen, eine Kontur der Wandoberfläche des düsenendseitigen
Abschnitts der Umfangsnut und eine Kontur des Abschnitts
der inneren Wandoberfläche des Düsenkörpers, der auf der
Düsenendseite der Umfangsnut angeordnet ist, sanft über ei
ne sanfte konvexe Kurve verbunden sind.
6. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass eine Ventilnadel (510, 610) in dem Dü
senkörper angeordnet ist und ein Vorsprung (513, 613) an
der Ventilnadel vorgesehen ist, so dass, wenn die Ventilna
del in einer geschlossenen Ventilstellung ist, der Vor
sprung in der Umfangsnut aufgenommen ist.
7. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, dass eine Wandoberfläche eines düsenspitzen
seitigen Abschnitts des Vorsprungs (613) so geformt ist,
dass, in einem Längsschnitt der Kraftstoffeinspritzdüse ge
sehen, eine Kontur der Wandoberfläche des düsenspitzensei
tigen Abschnitts des Vorsprungs eine sanfte, konkave Kurve
bildet.
8. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass eine Ventilnadel (10, 510, 610) in dem
Düsenkörper angeordnet ist, ein Hub der Ventilnadel während
eines Niedriglastbetriebs der Brennkraftmaschine vermindert
ist und der Hub der Ventilnadel während eines Hochlastbe
triebs der Brennkraftmaschine vergrößert ist.
9. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass eine Ventilnadel (10, 510, 610) in dem
Düsenkörper angeordnet ist, ein Hub der Ventilnadel während
eines Brennkraftmaschinenbetriebs mit niedriger Drehzahl
reduziert ist und der Hub der Ventilnadel während eines
Brennkraftmaschinenbetriebs mit hoher Drehzahl vergrößert
ist.
10. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass eine Ventilnadel (10, 510, 610) in dem
Düsenkörper angeordnet ist, ein Hub der Ventilnadel vermin
dert ist, wenn eine Voreinspritzung auszuführen ist, und
der Hub der Ventilnadel vergrößert ist, wenn eine Hauptein
spritzung auszuführen ist.
11. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass eine Ventilnadel (10, 510, 610) in dem
Düsenkörper angeordnet ist, ein Hub der Ventilnadel vermin
dert ist, wenn eine Nacheinspritzung ausgeführt werden
soll, und der Hub der Ventilnadel vergrößert ist, wenn eine
Haupteinspritzung ausgeführt werden soll.
12. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass ein Kraftstoffeinlassdurchlass (816,
1116, 1216) in einem Abschnitt der Innenwandoberfläche des
Düsenkörpers ausgebildet ist, der auf der Düsenendseite der
Umfangsnut (4) angeordnet ist, und der Kraftstoffeinlass
durchlass in einer Umfangsrichtung bezüglich einer Mit
telachse von einem von den mindestens einem Einspritzloch
(2, 1102, 1202) versetzt ist, das am nächsten zu dem Kraft
stoffeinlassdurchlass angeordnet ist.
13. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 12, dadurch ge
kennzeichnet, dass eine zweite Umfangsnut (917, 1018) dü
senendseitig der Umfangsnut (4) ausgebildet ist und die Um
fangsnut und die zweite Umfangsnut durch den Kraftstoffein
lassdurchlass verbunden sind.
14. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 13, dadurch ge
kennzeichnet, dass eine Ventilnadel (1010) in dem Düsenkör
per angeordnet ist und die Ventilnadel mit der zweiten Um
fangsnut (1018) versehen ist.
15. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 12, dadurch ge
kennzeichnet, dass der Kraftstoffeinlassdurchlass (1116,
1216) auf einer Mittelachse von einem von dem mindestens
einen Einspritzloch (1102, 1202) ausgebildet ist, das be
züglich einer Mittelachse des Düsenkörpers im wesentlichen
dem Kraftstoffeinlassdurchlass gegenüberliegend angeordnet
ist.
16. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 15, dadurch ge
kennzeichnet, dass der Kraftstoffeinlassdurchlass (1216)
und das mindestens eine Einspritzloch (1202) durch Elektro-
Entladungsbearbeitung ausgebildet sind, so dass ein Durch
messer des Kraftstoffeinlassdurchlasses größer ist als ein
Durchmesser des mindestens einen Einspritzlochs.
17. Kraftstoffeinspritzdüse, in welcher eine Innenseite
eines Düsenkörpers und eine Außenseite des Düsenkörpers
durch mindestens ein Einspritzloch (2) zum Einspritzen von
Kraftstoff aus dem Düsenkörper verbunden sind, dadurch ge
kennzeichnet,
dass eine Nut (1304) in einer inneren Wandoberfläche des Düsenkörpers ausgebildet ist;
dass ein Einspritzlocheinlass derart bezüglich der Nut angeordnet ist, dass ein düsenendseitiger Abschnitt des Einspritzlocheinlasses einen düsenspitzenseitigen Abschnitt der Nut überlappt, dass ein düsenspitzenseitiger Abschnitt des Einspritzlocheinlasses die Nut nicht überlappt und dass ein düsenendseitiger Abschnitt der Nut den Einspritzloch einlass nicht überlappt; und
dass ein Kraftstoffeinlassdurchlass (816) in einem Ab schnitt der inneren Wandoberfläche des Düsenkörpers ausge bildet ist, der auf der Düsenendseite der Nut angeordnet ist, wobei der Kraftstoffeinlassdurchlass in einer Umfangs richtung bezüglich einer Mittelachse von einem von den min destens einem Einspritzloch versetzt ist, das am nächsten zu dem Kraftstoffeinlassdurchlass angeordnet ist.
dass eine Nut (1304) in einer inneren Wandoberfläche des Düsenkörpers ausgebildet ist;
dass ein Einspritzlocheinlass derart bezüglich der Nut angeordnet ist, dass ein düsenendseitiger Abschnitt des Einspritzlocheinlasses einen düsenspitzenseitigen Abschnitt der Nut überlappt, dass ein düsenspitzenseitiger Abschnitt des Einspritzlocheinlasses die Nut nicht überlappt und dass ein düsenendseitiger Abschnitt der Nut den Einspritzloch einlass nicht überlappt; und
dass ein Kraftstoffeinlassdurchlass (816) in einem Ab schnitt der inneren Wandoberfläche des Düsenkörpers ausge bildet ist, der auf der Düsenendseite der Nut angeordnet ist, wobei der Kraftstoffeinlassdurchlass in einer Umfangs richtung bezüglich einer Mittelachse von einem von den min destens einem Einspritzloch versetzt ist, das am nächsten zu dem Kraftstoffeinlassdurchlass angeordnet ist.
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