DE10049518A1 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents

Brennstoffeinspritzventil

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Abstract

Ein Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, weist einen Aktor (10) zur Betätigung einer Ventilnadel (3) auf, wobei die Ventilnadel (3) an einem abspritzseitigen Ende einen Ventilschließkörper (4) aufweist, der zusammen mit einer Ventilsitzfläche (6), die an einem Ventilsitzkörper (5) ausgebildet ist, einen Dichtsitz bildet. In einer mit dem Ventilsitzkörper (5) verbundenen oder einstückig ausgebildeten Ventilnadelführung (31) sind Brennstoffkanäle (35) angeordnet, die in eine Drallkammer (43) münden. Die Anzahl der Brennstoffkanäle (35) ist so bemessen, daß eine in der Drallkammer (43) erzeugte Drallströmung in einer Umfangsrichtung homogen ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Aus der DE 196 25 059 A1 ist ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, welches in einem Strömungsweg des Brennstoffs von einem Brennstoffzulauf zu einer Abspritzöffnung mehrere Brennstoffkanäle aufweist, deren Querschnitt bei gegebenem Brennstoffdruck die jeweils pro Zeiteinheit abgespritzte Brennstoffmenge bestimmt. Um die Brennstoffverteilung in einer abgespritzten Brennstoffwolke zu beeinflussen, ist zumindest ein Teil der Brennstoffkanäle so ausgerichtet, daß die von ihnen austretenden Brennstoffstrahlen direkt durch die Abspritzöffnung gespritzt werden.
Nachteilig an dem aus der obengenannten Druckschrift bekannten Brennstoffeinspritzventil ist insbesondere, daß die Brennstoffkanäle in einer Ebene senkrecht zur Strömungsrichtung des Brennstoffs ansetzen, die Öffnungen also auf einer Kreislinie um eine mit dem Ventilsitzkörper verbundene Ventilnadelführung angeordnet sind. Dadurch kann die das Brennstoffeinspritzventil durchfließende Brennstoffmenge bei Abheben des Ventilschließkörpers vom Dichtsitz nicht genau genug dosiert werden.
Ferner ist die Anzahl der Bohrungen nicht ausreichend, um eine hinreichend homogene Brennstoffwolke zu erzeugen, die den stöchiometrischen Anforderungen für eine vollständige Verbrennung genügt. Dies wird zusätzlich durch den großen Durchmesser der Brennstoffkanäle verstärkt.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine durch den Brennstoff, der durch die Brennstoffkanäle in die Drallkammer strömt, verursachte Drallströmung ohne ausgleichende Maßnahmen in Umfangsrichtung homogen bleibt, wobei das Volumen der Drallkammer so gering ist, daß die Drallströmung auch während der Totzeit des Brennstoffeinspritzventils erhalten werden kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterentwicklungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.
Von Vorteil ist insbesondere, daß die große Anzahl der Brennstoffkanäle für eine sehr homogene Gemischwolke sorgt.
Vorteilhafterweise sind die Brennstoffkanäle in einer hohlzylindrischen Ventilnadelführung ausgebildet, die entweder einstückig mit dem Ventilsitzkörper ausgebildet oder mit diesem verbunden ist, so daß Mittenversätze und Verkanten der Ventilnadel verhindert werden.
Die Ausbildung der Brennstoffkanäle in einem ringförmigen Einsatz, welcher in den Ventilsitzkörper einsetzbar ist, ist besonders einfach herstellbar und für beliebige Bauformen von Brennstoffeinspritzventilen anwendbar, da der Ventilsitzkörper lediglich eine zylindrische Ausnehmung zur Aufnahme des Einsatzes aufweisen muß.
Von Vorteil ist auch die Form der Drallkammer, die als Ausnehmung abspritzseitig des Einsatzes ausgebildet ist. Das Volumen kann dabei durch ein entsprechendes Ausdrehen oder eine ähnliche Bearbeitung beliebig gewählt und den Anforderungen angepaßt werden.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Brennstoffeinspritz­ ventils gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2A einen schematischen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Bereich IIA in Fig. 1,
Fig. 2B einen schematischen Schnitt durch das in Fig. 2A dargestellte erste Ausführungsbeispiel entlang der Linie IIB-IIB in Fig. 2A,
Fig. 3A einen schematischen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Bereich IIA in Fig. 1,
Fig. 3B einen schematischen Schnitt durch das in Fig. 3A dargestellte zweite Ausführungsbeispiel entlang der Linie IIB-IIB in Fig. 3A,
Fig. 3C einen schematischen Schnitt entlang der Linie IIIC-IIIC in Fig. 3A,
Fig. 4A einen schematischen Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Bereich IIA in Fig. 1, und
Fig. 4B eine Aufsicht auf das in Fig. 4A dargestellte dritte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Bevor anhand der Fig. 2 bis 4 Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 näher beschrieben werden, soll zum besseren Verständnis der Erfindung zunächst anhand von Fig. 1 ein bereits bekanntes, abgesehen von den erfindungsgemäßen Maßnahmen zu den Ausführungsbeispielen baugleiches Brennstoffeinspritzventil 1 bezüglich seiner wesentlichen Bauteile kurz erläutert werden.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist in der Form eines Brennstoffeinspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen ausgeführt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 besteht aus einem Düsenkörper 2, in welchem eine Ventilnadel 3 angeordnet ist. Die Ventilnadel 3 steht mit einem Ventilschließkörper 4 in Wirkverbindung, der mit einer auf einem Ventilsitzkörper 5 angeordneten Ventilsitzfläche 6 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Bei dem Brennstoffeinspritzventil 1 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um ein nach innen öffnendes Brennstoffeinspritzventil 1, welches über eine Abspritzöffnung 7 verfügt. Der Düsenkörper 2 ist durch eine Dichtung 8 gegen den Außenpol 9 einer Magnetspule 10 abgedichtet. Die Magnetspule 10 ist in einem Spulengehäuse 11 gekapselt und auf einen Spulenträger 12 gewickelt, welcher an einem Innenpol 13 der Magnetspule 10 anliegt. Der Innenpol 13 und der Außenpol 9 sind durch einen Spalt 26 voneinander getrennt und stützen sich auf einem Verbindungsbauteil 29 ab. Die Magnetspule 10 wird über eine Leitung 19 von einem über einen elektrischen Steckkontakt 17 zuführbaren elektrischen Strom erregt. Der Steckkontakt 17 ist von einer Kunststoffummantelung 18 umgeben, die am Innenpol 13 angespritzt sein kann.
Die Ventilnadel 3 ist in einer Ventilnadelführung 14 geführt, welche scheibenförmig ausgeführt ist. Zur Hubeinstellung dient eine zugepaarte Einstellscheibe 15. An der anderen Seite der Einstellscheibe 15 befindet sich ein Anker 20. Dieser steht über einen ersten Flansch 21 kraftschlüssig mit der Ventilnadel 3 in Verbindung, welche durch eine Schweißnaht 22 mit dem ersten Flansch 21 verbunden ist. Auf dem ersten Flansch 21 stützt sich eine Rückstellfeder 23 ab, welche in der vorliegenden Bauform des Brennstoffeinspritzventils 1 durch eine Hülse 24 auf Vorspannung gebracht wird.
Ein zweiter Flansch 31, welcher mit der Ventilnadel 3 über eine Schweißnaht 33 verbunden ist, dient als unterer Ankeranschlag. Ein elastischer Zwischenring 32, welcher auf dem zweiten Flansch 31 aufliegt, vermeidet Prellen beim Schließen des Brennstoffeinspritzventils 1.
In der Ventilnadelführung 14, im Anker 20 und am Ventilsitzkörper 5 verlaufen Brennstoffkanäle 30a bis 30c, die den Brennstoff, welcher über eine zentrale Brennstoffzufuhr 16 zugeführt und durch ein Filterelement 25 gefiltert wird, zur Abspritzöffnung 7 leiten. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist durch eine Dichtung 28 gegen eine nicht weiter dargestellte Brennstoffleitung abgedichtet.
Im Ruhezustand des Brennstoffeinspritzventils 1 wird der Anker 20 von der Rückstellfeder 23 entgegen seiner Hubrichtung so beaufschlagt, daß der Ventilschließkörper 4 am Ventilsitz 6 in dichtender Anlage gehalten wird. Bei Erregung der Magnetspule 10 baut diese ein Magnetfeld auf, welches den Anker 20 entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 23 in Hubrichtung bewegt, wobei der Hub durch einen in der Ruhestellung zwischen dem Innenpol 12 und dem Anker 20 befindlichen Arbeitsspalt 27 vorgegeben ist. Der Anker 20 nimmt den Flansch 21, welcher mit der Ventilnadel 3 verschweißt ist, ebenfalls in Hubrichtung mit. Der mit der Ventilnadel 3 in Wirkverbindung stehende Ventilschließkörper 4 hebt von der Ventilsitzfläche 6 ab und der über die Brennstoffkanäle 30a bis 30c zur Abspritzöffnung 7 geführte Brennstoff wird abgespritzt.
Wird der Spulenstrom abgeschaltet, fällt der Anker 20 nach genügendem Abbau des Magnetfeldes durch den Druck der Rückstellfeder 23 vom Innenpol 13 ab, wodurch sich der mit der Ventilnadel 3 in Wirkverbindung stehende Flansch 21 entgegen der Hubrichtung bewegt. Die Ventilnadel 3 wird dadurch in die gleiche Richtung bewegt, wodurch der Ventilschließkörper 4 auf der Ventilsitzfläche 6 aufsetzt und das Brennstoffeinspritzventil 1 geschlossen wird.
Fig. 2A zeigt in einer auszugsweisen Schnittdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1. Der dargestellte Ausschnitt ist in Fig. 1 mit IIA bezeichnet.
Der in Fig. 2A dargestellte abspritzseitige Teil des Brennstoffeinspritzventils 1 zeigt den Düsenkörper 2 mit dem darin eingesetzten Ventilsitzkörper 5. Im Ventilsitzkörper 5 ist mindestens eine Abspritzöffnung 7 ausgebildet. Der Ventilsitzkörper 5 ist mit dem Düsenkörper 2 über eine Schweißnaht 45 verbunden.
Der Ventilsitzkörper 5 weist eine erste ringförmige Ausnehmung 41 auf, in welcher ein ringförmiger Einsatz 40 eingesetzt ist. In dem ringförmigen Einsatz 40 sind Brennstoffkanäle 35 ausgebildet. Im vorliegenden ersten Ausführungsbeispiel sind die Brennstoffkanäle 35 dabei in zwei Reihen 34, welche konzentrisch zueinander angeordnete Ringe bilden, angeordnet. Die Brennstoffkanäle 35 können dabei radial hintereinander oder auch umfänglich gegeneinander versetzt angeordnet sein.
Abströmseitig der ersten ringförmigen Ausnehmung 41 ist eine zweite ringförmige Ausnehmung 42 ausgebildet, welche eine Drallkammer 43 bildet. Die Brennstoffkanäle 35 in dem ringförmigen Einsatz 40 münden in die Drallkammer 43 ein. Sie erstrecken sich somit von einer zulaufseitigen Stirnseite des Ventilsitzkörpers 5, in welcher die erste ringförmige Ausnehmung 41 ausgebildet ist, bis in die Drallkammer 43.
Um die erforderliche Zumeßgenauigkeit zu erreichen, sollten die Brennstoffkanäle 35 einen sehr kleinen Durchmesser, beispielsweise kleiner als 100 µm, insbesondere kleiner oder gleich 70 µm, aufweisen. Die Herstellung solcher kleinkalibrigen Bohrungen kann beispielsweise mittels Laserbearbeitung erfolgen.
Die Brennstoffkanäle 35 sind gegenüber einer Ebene, welche parallel zur zulaufseitigen Stirnseite 44 des Ventilsitzkörpers 5 verläuft, unter einem Winkel α in Abspritzrichtung geneigt. Der Neigungswinkel α kann beispielsweise durch eine entsprechende Anpassung des axialen Durchmessers des ringförmigen Einsatzes 40 erfolgen. Um dem die Brennstoffkanäle 35 durchströmenden Brennstoff einen Drall zu erteilen, weisen die Brennstoffkanäle 35 eine tangentiale Komponente relativ zur Mittelachse 37 des Brennstoffeinspritzventils 1 auf. Nach Durchströmen der Brennstoffkanäle 35 sammelt sich der Brennstoff in der Drallkammer 43, wobei er in einer Umfangsrichtung eine Drallströmung hervorruft. Je mehr Brennstoffkanäle 35 vorhanden sind, desto homogener kann die Drallströmung werden und desto geringer sind die Verluste, welche in der Totzeit des Brennstoffeinspritzventils 1 zwischen zwei Einspritzzyklen auftreten. Sobald die Ventilnadel 3 in einer Hubrichtung vom Dichtsitz abhebt, kann der mit einem Drall versehene Brennstoff durch die Abspritzöffnung 7 in die nicht dargestellte Brennkammer einer Brennkraftmaschine eingespritzt werden.
Fig. 2B zeigt einen schematischen Schnitt durch das in Fig. 2A dargestellte erste Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 entlang der Linie IIB-IIB in Fig. 2A. In dem in Fig. 2B dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Brennstoffkanäle 35 in zwei Reihen 34 angeordnet, wobei die Brennstoffkanäle 35 in einer Umfangsrichtung gegeneinander versetzt in den beiden Reihen 34 angeordnet sind. Die Brennstoffkanäle 35 weisen einen sehr geringen Durchmesser auf, welcher beispielsweise zwischen 100 µm und 70 µm liegt. Die Anzahl n der Brennstoffkanäle 35 ist lediglich durch die Stabilitätsforderung begrenzt. Das bedeutet, daß zwischen zwei benachbarten Brennstoffkanälen 35 ein Steg stehenbleiben muß, welcher mindestens so breit ist wie der Durchmesser der Brennstoffkanäle. Vorteilhaft sind mindestens 10 Brennstoffkanäle 35 weiter vorteilhaft mindestens 50 Brennstoffkanäle und noch weiter vorteilhaft mindestens 100 Brennstoffkanäle vorgesehen.
Fig. 3A zeigt einen schematischen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 ebenfalls im Bereich IIA in Fig. 1.
In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3A weist der Ventilsitzträger 5 eine hohlzylindrische Ventilnadelführung 31 auf, welche mit dem Ventilsitzkörper 5 entweder einstückig ausgebildet ist oder mit diesem beispielsweise durch Löten, Schweißen oder ähnliche Verfahren verbunden ist. Die Ventilnadelführung 31 weist Brennstoffkanäle 35 auf, welche sich von einer radial äußeren Seite 36 der Ventilnadelführung 31 zu einer radial inneren Seite der Ventilnadelführung 31 erstrecken. Die Brennstoffkanäle 35 sind in mehreren Reihen 34 angeordnet. Im vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel sind vier Reihen 34 vorgesehen. In der Ventilnadelführung 31 ist der Ventilschließkörper 4 geführt. Er liegt dabei an einer Innenwandung 38 der Ventilnadelführung 31 mit mindestens einer umfänglichen Führungslinie 33 an, wobei der Ventilschließkörper 4 im vorliegenden Ausführungsbeispiel kugelförmig gestaltet ist.
Bei Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1 strömt Brennstoff von der radial äußeren Seite 36 der Ventilnadelführung 31 durch die Brennstoffkanäle 35 zur radial inneren Seite 39 der Ventilnadelführung 31 und von dort über den Dichtsitz in die Abspritzöffnung 7. Die Brennstoffkanäle 35 sind dabei vorzugsweise parallel zu einer beispielsweise durch die Führungslinie 33 vorgegebenen Ebene ausgerichtet. Zwischen dem Ventilschließkörper 4, der Innenwandung 38 der Ventilnadelführung 31 und der Ventilsitzfläche 6 ist eine Drallkammer 43 ausgebildet. Diese kann beispielsweise zur Reduzierung des Volumens der Drallkammer 43 kugelschalenförmig ausgeführt sein.
Bei Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1 erzeugt der durch die Brennstoffkanäle 35 in Richtung Abspritzöffnung 7 strömende Brennstoff eine Drallströmung in der Drallkammer 43. Durch die große Anzahl von Brennstoffkanälen 35, welche in mindestens vier Reihen 34 angeordnet sind, entsteht eine weitgehend homogene Drallströmung, welche auch während der Totzeit des Brennstoffeinspritzventils 1 zwischen zwei Einspritzzyklen nicht zum Erliegen kommt.
Fig. 3B zeigt einen schematischen Schnitt durch das in Fig. 3A dargestellte zweite Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 entlang der Linie IIB-IIB in Fig. 3A.
Die Schnittebene in Fig. 3A liegt entlang einer Reihe 34 von Brennstoffkanälen 35. In Fig. 3B sind stellvertretend für alle Brennstoffkanäle 35, welche umfänglich in der Ventilnadelführung 31 in vier Reihen 34 angeordnet sind, jeweils vier Brennstoffkanäle 35 im ersten und im dritten Quadranten dargestellt. Zur Erzeugung eines Dralls sind die Brennstoffkanäle 35 wiederum mit einer tangentialen Komponente relativ zu einer Mittelachse 37 des Brennstoffeinspritzventils 1 versehen. Die Brennstoffkanäle 35 münden an der radial inneren Seite 39 der Ventilnadelführung 31 in die Drallkammer 43 ein. Durch die große Anzahl der Brennstoffkanäle 35 wird auch im vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel eine weitestgehend homogene Drallströmung in Umfangsrichtung erzeugt.
Fig. 3C zeigt einen schematischen Schnitt entlang der Linie IIIC-IIIC in Fig. 3A. Da die Brennstoffkanäle 35, wie bereits weiter oben erwähnt, zur Erzeugung eines Dralls eine tangentiale Komponente relativ zur Mittelachse 37 des Brennstoffeinspritzventils 1 aufweisen, erscheint der Querschnitt der Brennstoffkanäle 35 in Fig. 3C oval. Die Orientierung der tangentialen Komponenten der Brennstoffkanäle 35 ist dabei in jeder Reihe 34 relativ zu den übrigen Reihen 34 gleichsinnig orientiert.
Fig. 4A zeigt einen schematischen Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 ebenfalls im Bereich IIA in Fig. 1.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel entspricht in seinen wesentlichen Bauteilen dem in Fig. 2A dargestellten ersten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zu diesem weist der ringförmige Einsatz 40 in der ersten Ausnehmung 41, welche in der zulaufseitigen Stirnseite 44 des Ventilsitzkörpers 5 ausgebildet ist, nur eine Reihe 34 umfänglich angeordneter Brennstoffkanäle 35 auf. Diese sind wie im ersten Ausführungsbeispiel unter einem Winkel α gegenüber einer durch die zulaufseitige Stirnseite 44 des Ventilsitzkörpers 5 festgelegten Ebene geneigt. Die Brennstoffkanäle 35 münden in die Drallkammer 43, welche durch die zweite Ausnehmung 42 im Ventilsitzkörper 5 gebildet wird. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel weisen die Brennstoffkanäle 35 einen größeren Durchmesser auf, um der verminderten Anzahl der Brennstoffkanäle 35 Rechnung zu tragen. Die durchfließende Brennstoffmenge ist jeweils gleich, so daß das Produkt aus Querschnittsfläche und Anzahl der Brennstoffkanäle 35 ebenfalls gleich ist.
Fig. 4B zeigt eine Aufsicht auf das in Fig. 4A dargestellte dritte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1. Stellvertretend sind wiederum einzelne Brennstoffkanäle 35 in dem ringförmigen Einsatz 40 dargestellt. Sie weisen ebenfalls eine tangentiale Komponente relativ zur Mittelachse 37 des Brennstoffeinspritzventils auf, um eine Drallströmung zu erzeugen. Die Brennstoffkanäle 35 sind, wie in Fig. 4B angedeutet, gegenüber der durch die zulaufseitige Stirnseite 44 des Ventilsitzkörpers 5 festgelegten Ebene unter dem Winkel α geneigt.
Allen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß sie eine große Anzahl n von Brennstoffkanälen 35 aufweisen. Dabei beträgt die Anzahl n mindestens 10, ist jedoch vorteilhaft deutlich größer und beträgt beispielsweise 50 oder auch 100 oder mehr. Die große Anzahl n von Brennstoffkanälen 35 hat dabei mehrere Vorteile: Zum einen braucht durch die große Anzahl n keine hohe Anforderung an die Genauigkeit der Durchmesser der Brennstoffkanäle 35 gestellt zu werden. Etwaige Ungenauigkeiten beim Herstellungsprozeß werden durch die große Anzahl n wieder herausgemittelt, da statistisch gesehen ebenso viele größere wie kleinere Brennstoffkanäle 35 vorhanden sind. Es genügt, wenn ein statistischer Mittelwert dem gewünschten Durchmesser nahekommt.
Zum anderen wird durch eine Erhöhung der Anzahl n der Brennstoffkanäle 35 die Drallströmung zunehmend homogener, während bei wenigen Brennstoffkanälen 35 lokale Mengenanhäufungen von Brennstoff, sogenannte Strähnen, auftreten, was insbesondere bei der direkten Einspritzung von Brennstoff in den Brennraum einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine vermieden werden sollte. Dies wird insbesondere auch durch große Volumina der Drallkammer 43 begünstigt, da der in der Drallkammer 43 vorhandene Brennstoff während der Totzeit des Brennstoffeinspritzventils 1 zwischen zwei Einspritzzyklen zum Stillstand kommt und beim nächsten Einspritzzyklus erst wieder in Rotation versetzt werden muß. Dadurch kommt es zum Beginn des Einspritzzyklus zu einer mengenmäßig zu starken Brennstoffeinspritzung, während danach weniger oder sogar zu wenig Brennstoff eingespritzt wird. Dies wird durch die erfindungsgemäß kleinen Drallkammervolumina und die große Anzahl n von Brennstoffkanälen 35 vermieden.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und z. B. auch für Brennstoffeinspritzventile 1 mit piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktoren 10 und für beliebige Anordnungen von Brennstoffkanälen 35 in den Reihen 34 anwendbar.
Bezugszeichenliste
1
Brennstoffeinspritzventil
2
Düsenkörper
3
Ventilnadel
4
Ventilschließkörper
5
Ventilsitzträger
6
Ventilsitzfläche
7
Abspritzöffnung
8
Dichtung
9
Außenpol
10
Magnetspule
11
Spulengehäuse
12
Spulenträger
13
Innenpol
14
Ventilnadelführung
15
Einstellscheibe
16
zentrale Brennstoffzufuhr
17
Steckkontakt
18
Kunststoffummantelung
19
elektrische Leitung
20
Anker
21
Flansch
22
Schweißnaht
23
Rückstellfeder
24
Hülse
25
Filterelement
26
Drosselspalt
27
Arbeitsspalt
28
Dichtung
29
Verbindungsbauteil
30
a-
30
c Brennstoffkanal
31
Ventilnadelführung
32
zulaufseitige Stirnseite des Ventilsitzträgers
5
33
Führungslinie
34
Reihen
35
Brennstoffkanäle
36
radial äußere Seite der Ventilnadelführung
31
37
Mittelachse des Brennstoffeinspritzventils
1
38
Innenwandung der Ventilnadelführung
31
39
radial innere Seite der Ventilnadelführung
31
40
ringförmiger Einsatz
41
erste ringförmige Ausnehmung
42
zweite ringförmige Ausnehmung
43
Drallkammer
44
zulaufseitige Stirnseite des Ventilsitzträgers
5
45
Schweißnaht

Claims (15)

1. Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem Aktor (10) zur Betätigung einer Ventilnadel (3), wobei die Ventilnadel (3) an einem abspritzseitigen Ende einen Ventilschließkörper (4) aufweist, der zusammen mit einer Ventilsitzfläche (6), die an einem Ventilsitzkörper (5) ausgebildet ist, einen Dichtsitz bildet, und mit Brennstoffkanälen (35), die in einer mit dem Ventilsitzkörper (5) verbundenen oder einstückig ausgebildeten Ventilnadelführung (31) angeordnet sind und in eine Drallkammer (43) münden, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Brennstoffkanäle (35) so bemessen ist, daß eine in der Drallkammer (43) erzeugte Drallströmung in einer Umfangsrichtung homogen ist.
2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Brennstoffkanäle (35) mindestens 10 beträgt.
3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffkanäle (35) in einer Ventilnadelführung (31) ausgebildet sind, die den Ventilschließkörper (4) hohlzylindrisch umgibt.
4. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drallkammer (43) durch den Ventilschließkörper (4), den Ventilsitzkörper (5) und die Ventilnadelführung (31) begrenzt ist.
5. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffkanäle (35) in einer Ebene senkrecht zu einer Mittelachse (37) des Brennstoffeinspritzventils (1) ausgebildet sind.
6. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffkanäle (35) in einem ringförmigen Einsatz (40) ausgebildet sind.
7. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Einsatz (40) in eine ersten ringförmigen Ausnehmung (41) des Ventilsitzkörpers (5) einsetzbar ist.
8. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste ringförmige Ausnehmung (41) in einer zulaufseitigen Stirnseite (44) des Ventilsitzkörpers (5) ausgebildet ist.
9. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnadel (3) den ringförmigen Einsatz (40) durchgreift und von diesem geführt ist.
10. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drallkammer (43) durch eine zweite ringförmige Ausnehmung (42) gebildet ist, deren Durchmesser kleiner als der der ersten ringförmigen Ausnehmung (41) ist.
11. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite ringförmige Ausnehmung (42) abströmseitig der ersten ringförmigen Ausnehmung (41) angeordnet ist.
12. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffkanäle (35) in dem ringförmigen Einsatz (40) in einer umlaufenden Reihe (34) angeordnet sind.
13. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffkanäle (35) in dem ringförmigen Einsatz (40) in mehreren umlaufenden Reihen (34) angeordnet sind.
14. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihen (34) konzentrisch zueinander angeordnet sind.
15. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffkanäle (35) in dem ringförmigen Einsatz (40) gegenüber der Mittelachse (37) des Brennstoffeinspritzventils (1) geneigt sind.
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