DE10059681A1

DE10059681A1 - Method for blowing fuel out of a volume of a fuel injector

Info

Publication number: DE10059681A1
Application number: DE10059681A
Authority: DE
Inventors: Guenter Dantes; Detlef Nowak
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-12-01
Filing date: 2000-12-01
Publication date: 2002-06-06
Also published as: EP1339979A1; WO2002044554A1

Abstract

The invention relates to a method for the pneumatic ejection of fuel from a volume (22) in a fuel injection valve (1) for fuel injection units on internal combustion engines (10), said fuel injection valve (1), comprising a valve closing body (4), co-operating with a valve needle (3) and a valve seating surface (6) to give a sealing seat, downstream of which the volume (22) is embodied, comprising the following method steps: closure of the fuel injection valve (1), introduction of a gaseous medium into the volume (22) and pneumatic ejection of the fuel located in the volume (22). The downstream part of the fuel injection valve (1) is dried by the introduced gaseous medium.

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Ausblasen von Brennstoff aus einem Brennstoffeinspritzventil gemäß der Gattung des Hauptanspruchs. Verfahren zum Abspritzen von Brennstoff in eins Ansaugrohr einer Brennstoffeinspritzanlage, bei denen das Zerstäuben des Brennstoffs durch Einblasen von Luft unterstützt wird, sind bekannt, ebenso die dazu erforderlichen sogenannten luftumfaßten Brennstoffeinspritzventile. Bei diesen Verfahren wird beim Abspritzen des Brennstoffs Luft in den Brennstoffstrahl eingeblasen, um diesen besser zu zerstäuben.The invention is based on a method for blowing out Fuel from a fuel injector according to the Genus of the main claim. Process for hosing down Fuel in an intake manifold one Fuel injection system in which the atomization of the Fuel is supported by blowing air known, as well as the so-called necessary air-contained fuel injectors. With these The process involves spraying air into the fuel Blown in fuel jet to better this atomize.

Aus der DE 40 05 734 A1 ist ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, welches in einer Ventilaufnahme fixiert ist, in dem durch Gaszuführkanäle ein Ringkanal mit Gas versorgt wird, welcher in einen Mischraum stromabwärts der Abspritzöffnung des Brennstoffeinspritzventils mündet. Während des Abspritz vorganges tritt Brennstoff aus der gleichzeitig der Zu messung dienenden Abspritzöffnung des Brennstoffeinspritz ventils aus. In der Mischkammer wird der sich auffächernde Brennstoffstrahl mit Luft aus dem Ringkanal durchsetzt, so daß eine verbesserte Zerstäubung einsetzt. Das so erzeugte Brennstoff-Luftgemisch wird über Verteilerbohrungen zu den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine geleitet.DE 40 05 734 A1 describes a fuel injection valve known, which is fixed in a valve seat in which an annular duct is supplied with gas through gas supply ducts, which in a mixing room downstream of the spray opening of the fuel injector opens. During the spray process, fuel emerges from the at the same time Measurement serving injection port of the fuel injection valve. In the mixing chamber, the fanning out Air jet through the fuel channel, see above that improved atomization begins. The so generated The fuel-air mixture becomes the through distribution bores individual cylinders of the internal combustion engine.

Aus der DE 44 32 076 A1 ist weiterhin ein Brennstoffein spritzventil bekannt, an dessen stromabwärtigen Ende ein Vorsatzkörper angeordnet ist, welcher zusammen mit dem Brennstoffeinspritzventil in einer Ventilaufnahme montiert ist. Die Ventilaufnahme kann beispielsweise Teil eines Ansaugrohres sein. Stromabwärts der Abspritzöffnungen des Brennstoffeinspritzventils sind in dem Vorsatzkörper Ab spritzkanäle zur Lenkung des abgespritzten Brennstoffs ein gebracht. Zwischen dem Vorsatzkörper und der Ventilaufnahme ist ein Volumen ausgebildet, welches mit einem in dem Ansaugrohr befindlichen Gaseinlaßkanal verbunden ist. Während des Abspritzvorgangs strömt das durch den Gaseinlaß kanal dem ringförmigen Volumen zugeführte Gas durch Quer bohrungen nahezu rechtwinklig in die Abspritzkanäle ein, durch welche der aus den Abspritzöffnungen des Brennstoff einspritzventils austretende Brennstoff strömt. Die Ein mündung der Querbohrungen in die Abspritzkanäle ist nähe rungsweise nach der Hälfte des Strömungsweges angeordnet.DE 44 32 076 A1 is also a fuel known injection valve, at its downstream end Attachment body is arranged, which together with the Fuel injector mounted in a valve seat is. The valve seat can, for example, be part of a Suction pipe. Downstream of the spray openings of the Fuel injector are in the header Ab injection channels for directing the sprayed fuel brought. Between the attachment body and the valve seat a volume is formed, which with a in the Intake pipe located gas inlet channel is connected. This flows through the gas inlet during the spraying process channel gas supplied to the annular volume by cross bores into the spray channels almost at right angles, through which of the fuel's orifices injector emerging fuel flows. The one The mouth of the cross holes in the spray canals is close Approximately halfway up the flow path.

Die Durchmischung des strömenden Brennstoffs mit dem zuge führten Gas sorgt für eine Verbesserung der Zerstäubung. Neben Frischluft, welche stromaufwärts einer Drosselklappe aus dem Ansaugtrakt entnommen wird, kann als zuzuführendes Gas ebenso Abgas aus einer Abgasrückführanlage entnommen werden. Bei nicht ausreichenden Druckverhältnissen zur Förderung des zuzuführenden Gases kann zusätzlich eine Förderpumpe vorgesehen werden.The mixing of the flowing fuel with the led gas improves atomization. In addition to fresh air, which is upstream of a throttle valve taken from the intake tract, can be supplied as Gas as well as exhaust gas taken from an exhaust gas recirculation system become. If the pressure conditions are insufficient, Promotion of the gas to be supplied can also be a Feed pump are provided.

Ein Verfahren zum Ablenken des in mehreren Teilstrahlen aus dem Brennstoffeinspritzventil abgespritzten Brennstoffs ist weiterhin aus der DE 195 19 838 A1 bekannt. Das Brennstoffeinspritzventil weist an seinem stromabwärtigen Ende ein Lochplättchen auf, in dem mehrere Abspritzöffnungen eingebracht sind. Durch diese mehreren Abspritzöffnungen wird der abzuspritzende Brennstoff in mehrere Brennstoffstrahlen aufgeteilt. Am stromabwärtigen Ende ist auf das Brennstoffeinspritzventil ein Gasführungsteil aufgesetzt. Brennstoffeinspritzventil und Gaszuführteil werden gemeinsam in eine Ventilaufnahme beispielsweise eines Ansaugrohres eingesetzt. Der vom Brennstoffeinspritzventil abgespritzte Brennstoff durchströmt eine sich aufweitende Ausnehmung des Gasführungsteils, in welche radial von außen durch eine Querbohrung ein gasförmiger Stoff eingeblasen werden kann. Die Querbohrung wird durch einen Gaszufuhrkanal, welcher in dem Ansaugrohr angeordnet ist, mit einem gasförmigen Medium versorgt. Die Strömungsrichtung des durch die Querbohrung zugeführten Gasstromes steht näherungsweise senkrecht zu der Strömungsrichtung des abgespritzten Brennstoffs. Dadurch kommt es zu einer Änderung der Ausbreitungsrichtung eines Brennstoffteilstrahles.A method for deflecting the beam out into multiple beams sprayed fuel is the fuel injector also known from DE 195 19 838 A1. The Fuel injector points at its downstream End a perforated plate in which several spray orifices are introduced. Through these multiple spray orifices the fuel to be sprayed is divided into several Split fuel jets. Is at the downstream end a gas guide part on the fuel injector placed. Fuel injector and gas supply part are together in a valve seat, for example one Intake pipe used. The one from the fuel injector sprayed fuel flows through an expanding Recess of the gas guide part, in which radially from the outside a gaseous substance is blown through a transverse bore can be. The cross hole is through a Gas supply channel, which is arranged in the intake pipe, supplied with a gaseous medium. The flow direction of the gas flow supplied through the transverse bore approximately perpendicular to the flow direction of the hosed fuel. This leads to a Change in the direction of propagation of a Fuel partial beam.

Alle angegebenen Brennstoffeinspritzsysteme verwenden ein gasförmiges Medium, um den aus einem Brennstoffeinspritz ventil austretenden Brennstoffstrahl leichter zerstäuben zu können. Hierzu wird in den Brennstoffstrahl stromabwärts der Abspritzöffnungen, welche der Zumessung des abzuspritzenden Brennstoffs dienen, ein gasförmiges Medium zugeführt. In dem Brennstoffeinspritzventil selbst verbleibt stromaufwärts der Abspritzöffnungen eine Restmenge Brennstoff, welche nach Schließen des Brennstoffeinspritzventils nicht mehr abge spritzt wird. Der in diesem stromabwärts des Dichtsitzes ausgebildeten Volumen befindliche Brennstoff kann nach Beendigung des Abspritzvorgangs aufgrund von Wärme aus den Abspritzöffnungen abdampfen. Dies ist besonders beim Einsatz der Einspritzventile in direkt einspritzenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen von Nachteil, da ein nicht zeitgerechtes Zuführen von Brennstoff in den Brennraum zu einer erheblichen Erhöhung der Schadgasemission führt.All specified fuel injection systems use a gaseous medium, from a fuel injection atomize the emerging fuel jet more easily can. For this purpose, the fuel jet is downstream of the Spray orifices, which the metering of the to be sprayed Serve fuel, fed a gaseous medium. By doing The fuel injector itself remains upstream of the Spray orifices a residual amount of fuel, which after Closing the fuel injector no longer abge is injected. The one in this downstream of the sealing seat formed volume of fuel can be after End of the spraying process due to heat from the Vaporize spray openings. This is especially true when using of the injection valves in direct injection, spark-ignited internal combustion engines disadvantageous as a fuel not fed into the combustion chamber in time leads to a significant increase in harmful gas emissions.

Der Einsatz der angegebenen Brennstoffeinspritzventile ist weiterhin aufgrund des erforderlichen Bauraumes, welcher durch Einsatz einer vorgesetzten Hülse auf dem Brennstoff einspritzventil entsteht, erschwert.The use of the specified fuel injection valves is continue due to the required space, which by using a front sleeve on the fuel injection valve arises, difficult.

Das Ziel von direkt einspritzenden Brennkraftmaschinen ist eine Reduzierung des Brennstoffverbrauchs. Brennstoff, der nach der eigentlichen Verbrennung aus einem Totvolumen des Brennstoffeinspritzventils austritt, kann zu einer Verbrennungsleistung nicht beitragen, erhöht jedoch den Verbrauch. Damit ist der Einsatz der angegebenen Brenn stoffeinspritzventile in einer direkt einspritzenden Brenn kraftmaschine ausgeschlossen.The goal of direct injection internal combustion engines is a reduction in fuel consumption. Fuel that after the actual combustion from a dead volume of the Fuel injector leaks can lead to a Combustion performance does not contribute, but increases the Consumption. This is the use of the specified Brenn fuel injectors in a direct injection combustion engine excluded.

Advantages of the invention

Das Verfahren zum Ausblasen von Brennstoff aus einem Volumen eines Brennstoffeinspritzventils mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß stromabwärts des Dichtsitzes des Brennstoffeinspritzventils der gesamte nach Abspritzende verbliebene Brennstoff ausgetrieben wird. Ein unkontrolliertes Zuführen von Brennstoff zu einem späten Zeitpunkt der Verbrennung kann somit verhindert werden. In der Folge werden die Schadstoffemissionen deutlich reduziert und auch der Verbrauch der Brennkraftmaschine gesenkt. Weiterhin vorteilhaft ist, daß durch das Ausblasen des. Brennstoffs eine Trocknung des Brennstoffeinspritzventils an dem stromabwärtigen Ende erfolgt, wodurch die Neigung zum Verkoken deutlich verringert wird.The process of blowing out fuel from a volume a fuel injector with the features of The main claim has the advantage that downstream of the fuel injector sealing seat all remaining fuel after the end of the spray is driven out. An uncontrolled supply of Fuel can burn at a late time thus be prevented. As a result, the Pollutant emissions significantly reduced and that too Internal combustion engine consumption reduced. Farther it is advantageous that by blowing out the fuel a drying of the fuel injector on the downstream end occurs, causing the tendency to Coking is significantly reduced.

Mit den in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des angegebenen Verfahrens möglich.With the measures listed in the subclaims advantageous developments of the specified method possible.

Das in Bezug auf den Abspritzvorgang zeitgerechte Zuführen des gasförmigen Mediums nach dem Ende des Abspritzvorgangs hat den Vorteil, daß z. B. die Ausbildung eines Dralls in der Brennstoffströmung ohne den Einfluß einer Störgröße erfolgen kann. Die zugeführte Gasmenge greift nicht in den eigentlichen Abspritzprozeß ein und kann somit für ein Ausblasen des verbliebenen Brennstoffs mit anschließender Trocknung des Brennstoffeinspritzventils optimiert erfolgen. The timely delivery in relation to the spraying process of the gaseous medium after the end of the spraying process has the advantage that z. B. the formation of a swirl in the Fuel flow take place without the influence of a disturbance variable can. The amount of gas supplied does not affect the actual injection process and can therefore for a Blow out the remaining fuel with subsequent Drying of the fuel injector can be optimized.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei der Auslegung des Brennstoffeinspritzventils unter Berücksichtigung eines kontinuierlich zugeführten gasförmigen Mediums. Der abzu spritzende Brennstoff wird während des Abspritzvorgangs bereits mit dem zugeführten gasförmigen Medium durchmischt, wodurch es zu einer Verbesserung der Zerstäubung kommt. Nach Schließen des Brennstoffeinspritzventils sorgt die weiterhin kontinuierlich geförderte Gasmenge für ein Austreiben des Restbrennstoffs mit anschließender Trocknung des strom abwärtigen Brennstoffeinspritzventilteils.Another advantage is the design of the Fuel injector taking into account a continuously fed gaseous medium. The Ab Splashing fuel is used during the spraying process already mixed with the supplied gaseous medium, which improves atomization. To Closing the fuel injector continues to provide continuously pumped gas volume for expelling the Residual fuel with subsequent drying of the electricity downward fuel injector part.

Insbesondere die Anordnung eines Rücksschlagventils in der Gaszufuhrleitung ermöglicht den Einsatz in direkt ein spritzenden Brennkraftmaschinen. Der während des Verbren nungsvorganges in dem Brennraum aufgebaute Verbrennungsdruck kann nicht entgegen der Strömungsrichtung des zuzuführenden Gases in die Gaszufuhrleitung zurückschlagen. Neben der Ausbildung einer schwingenden Gassäule in der Leitung wird außerdem eine hohe Temperaturbelastung durch die heißen Verbrennungsgase verhindert.In particular, the arrangement of a check valve in the Gas supply line enables use in direct spraying internal combustion engines. The one while burning process in the combustion chamber built up combustion pressure can not be against the flow direction of the feed Knock the gas back into the gas supply line. In addition to the Formation of a vibrating gas column in the line also a high temperature load from the hot Combustion gases prevented.

Vorteilhaft ist weiterhin, eine Pumpvorrichtung zur Unter stützung der Förderung des gasförmigen Mediums mit Hilfe einer in einem Einspritzsystem ohnehin vorhandenen Benzin pumpe zu betreiben. Durch den in der Gaszufuhrleitung durch die Pumpvorrichtung erzeugten Druck kann der Brennstoff aus dem Volumen des Brennstoffeinspritzventils entgegen dem zu diesem Zeitpunkt herrschenden Brennkammerdruck ausgeblasen werden.It is also advantageous to have a pumping device at the bottom support for the promotion of the gaseous medium with the help a gasoline already present in an injection system to operate the pump. Through the in the gas supply line The pressure generated by the pumping device can be made from fuel against the volume of the fuel injector prevailing combustion chamber pressure blown out become.

Einen weiteren Vorteil bietet die Möglichkeit, Abgas aus einem Abgasrückführsystem als gasförmiges Medium zu ver wenden.Another advantage is the possibility of exhaust gas an exhaust gas recirculation system as a gaseous medium turn.

drawing

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of the method according to the invention are shown in simplified form in the drawing and are shown in the following description explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraft maschine einschließlich der Steuerung der zuge führten Frischluft; Figure 1 is a schematic representation of an internal combustion engine including the control of the fresh air supplied.

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Brennkraft maschine einschließlich der Steuerung des zuge führten Abgases; Figure 2 is a schematic representation of an internal combustion engine including the control of the supplied exhaust gas.

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Brennstoffein spritzventils zum Ausblasen von Brennstoff aus einem Volumen; und Fig. 3 shows an embodiment of a fuel injection valve for blowing out fuel from a volume; and

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Brennstoff einspritzventils inklusive Gaszuführung zum Aus blasen von Brennstoff. Fig. 4 shows a second embodiment of a fuel injection valve including gas supply for blowing fuel.

Description of the embodiments

Bevor die einzelnen Schritte des erfindungsgemäßen Ver fahrens detailliert beschrieben werden, sollen die wichtig sten, für das Verfahren erforderlichen Komponenten kurz beschrieben werden.Before the individual steps of the Ver driving should be described in detail, they should be important Most brief components required for the process to be discribed.

Fig. 1 zeigt schematisch eine gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschine mit den wesentlichen peripheren Komponenten. Die Brennkraftmaschine 10 weist einen Zylinderkopf 31 auf, in welchem ein Brennstoffeinspritzventil 1 angeordnet ist, durch welches der zu verbrennende Brennstoff in einen Brennraum der Brenn kraftmaschine 10 eingespritzt wird. Die zur Verbrennung erforderliche sauerstoffhaltige Frischluft wird durch einen Ansaugkanal 13 über in dem Zylinderkopf 31 angeordnete Ein laßventile in den Brennraum angesaugt. Die Verbrennung des aus Brennstoff und Frischluft bestehenden, brennfähigen Gemischs wird durch eine Zündkerze 15, welche ebenfalls in dem Zylinderkopf 31 angeordnet ist, initiiert. Nach Abschluß der Verbrennung strömen die Verbrennungsprodukte durch ein geöffnetes Auslaßventil in einen Auspuffkrümmer 12, welcher ebenfalls an dem Zylinderkopf 31 montiert ist. Von dort gelangen die Abgase weiterhin in die Abgasanlage, welche z. B. einen nicht dargestellten Katalysator und Schalldämpfer enthält. Fig. 1 shows schematically a mixture-compressing, spark-ignition internal combustion engine having the substantially peripheral components. The internal combustion engine 10 has a cylinder head 31 is disposed in which a fuel injection valve 1, through which the fuel to be burned combustion engine into a combustion chamber of the internal injected 10th The oxygen-containing fresh air required for combustion is sucked into the combustion chamber through an intake duct 13 via a valve valve arranged in the cylinder head 31 . The combustion of the combustible mixture consisting of fuel and fresh air is initiated by a spark plug 15 , which is also arranged in the cylinder head 31 . After completion of the combustion, the combustion products flow through an open exhaust valve into an exhaust manifold 12 , which is also mounted on the cylinder head 31 . From there, the exhaust gases continue to reach the exhaust system, which, for. B. contains a catalyst and silencer, not shown.

Der abzuspritzende Brennstoff wird einem nicht dargestellten Brennstoffvorratsbehälter entnommen, von wo aus er bei spielsweise durch eine Vorförderpumpe einer Brennstoffpumpe 28 zugeführt wird. Die Brennstoffpumpe 28 erzeugt den zum Einspritzen des Brennstoffs in den Brennraum erforderlichen Druck und befördert den Brennstoff über eine Brennstoffleitung 10b zu dem Brennstoffeinspritzventil 1. Zuviel geförderter Brennstoff kann über eine Rücklaufleitung 11 zurückgeführt werden. Es können auch mehrere Brennstoffeinspritzventile 1 über eine gemeinsame Leitung, ein sogenanntes "Common Rail", versorgt werden. Zum Öffnen des Brennstoffeinspritzventils 1 wird beispielsweise ein Elektromagnet über einen über einen Steckkontakt 20 zuführbaren elektrischen Strom erregt.The fuel to be sprayed is removed from a fuel reservoir (not shown), from where it is fed to a fuel pump 28, for example, by a prefeed pump. The fuel pump 28 generates the b for injecting the fuel into the combustion chamber pressure required, and conveys the fuel through a fuel line 10 to the fuel injection valve. 1 Too much fuel delivered can be returned via a return line 11 . A plurality of fuel injection valves 1 can also be supplied via a common line, a so-called "common rail". To open the fuel injector 1 , for example, an electromagnet is excited via an electrical current that can be supplied via a plug contact 20 .

Zur Reduzierung der Schadgase wird aus dem Auspuffkrümmer 12 über eine Entnahmeleitung 16 Abgas einem Abgasrückführventil 26 zugeführt, welches über eine Leitung 17 mit dem Ansaugkanal 13 verbunden ist. Die rückgeführte Abgasmenge hängt dabei von verschiedenen Parametern ab, welche den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisieren. Hierzu zählen beispielsweise die Temperatur, die Drehzahl sowie die Last. Diese Parameter werden über nicht darge stellte Sensoren erfaßt und einem Steuergerät 14 über mittelt. Die elektrischen Komponenten, welche durch das Steuergerät 14 angesteuert werden, sind mit dem Steuergerät 14 durch einen Kabelbaum 19 verbunden.To reduce the harmful gases, exhaust gas is fed from the exhaust manifold 12 via an extraction line 16 to an exhaust gas recirculation valve 26 which is connected to the intake duct 13 via a line 17 . The amount of exhaust gas recirculated depends on various parameters that characterize the operating state of the internal combustion engine. These include, for example, the temperature, the speed and the load. These parameters are detected via sensors not shown and are transmitted to a control unit 14 . The electrical components which are controlled by the control unit 14 are connected to the control unit 14 by a cable harness 19 .

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird dem Brennstoffein spritzventil 1 über eine Gaszufuhrleitung 25 ein gasförmiges Medium zum Ausblasen von Brennstoff aus einem Volumen des Brennstoffeinspritzventils 1 zugeführt. Fig. 1 zeigt die Zufuhr von Frischluft aus dem Ansaugkanal 13 als gasförmiges Medium, wobei die Zuführung der Frischluft durch eine Pumpvorrichtung 27, welche durch die Brennstoffpumpe 28 ange trieben ist, unterstützt wird. In der Gaszufuhrleitung 25 ist ein z. B. elektrisch sperrbares Schaltventil 29 angeordnet, durch welches die Zuleitung von Frischluft zu dem Brennstoffeinspritzventil 1 unterbrochen werden kann. Das Schaltventil 29 empfängt das Steuersignal ebenfalls von dem Steuergerät 14 über den Kabelbaum 19.In the inventive method the Brennstoffein is supplied to injection valve 1 through a gas supply pipe 25 for blowing a gaseous medium from a volume of fuel of the fuel injector 1. Fig. 1 shows the supply of fresh air from the intake duct 13 as a gaseous medium, the supply of fresh air being supported by a pump device 27 which is driven by the fuel pump 28 . In the gas supply line 25 is a z. B. electrically lockable switching valve 29 is arranged, through which the supply of fresh air to the fuel injector 1 can be interrupted. The switching valve 29 also receives the control signal from the control unit 14 via the wire harness 19 .

Durch die von der Brennstoffpumpe 28 kontinuierlich ange triebene Pumpvorrichtung 27 entsteht in der Gaszufuhrleitung 25 ein Gasdruck. Nach Beendigung des Abspritzvorgangs, wenn das Brennstoffeinspritzventil 1 wieder geschlossen ist, wird das Schaltventil 29 geöffnet, und das unter Druck stehende Gas strömt zu dem Brennstoffeinspritzventil 1. Nach dem Ausblasen des verbliebenen Brennstoffs in dem Brenn stoffeinspritzventil 1 wird das Schaltventil 29 wieder ge schlossen.By the fuel pump 28 continuously driven pump device 27 , a gas pressure is generated in the gas supply line 25 . After the end of the spraying process, when the fuel injection valve 1 is closed again, the switching valve 29 is opened and the pressurized gas flows to the fuel injection valve 1 . After blowing out the remaining fuel in the fuel injection valve 1 , the switching valve 29 is closed again GE.

In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfin dungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Für die zum Großteil mit Fig. 1 übereinstimmenden Bestandteile wird auf eine Wiederholung der Beschreibung verzichtet.In Fig. 2, a second embodiment of the inventive method is shown. For the components that largely correspond to FIG. 1, the description is not repeated.

Im Gegensatz zu dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird in Fig. 2 das gasförmige Medium, welches dem Brennstoffeinspritzventil 1 zugeführt werden soll, über ein Abgasrückführventil 26 entnommen. Neben dem Ausgang für die Leitung 17 weist das Abgasrückführventil 26 einen zweiten ausgangsseitigen Anschluß auf, an welchem die Gaszufuhrleitung 25 angeschlossen ist. In dem Strömungsweg des Abgases hin zu dem Brennstoffeinspritzventil 1 ist ein elektrisch schaltbares Schaltventil 29 eingebaut, welches über einen Teil des Kabelbaumes 19 mit dem Steuergerät 14 verbunden ist. Wie in dem ersten Ausführungsbeispiel wird das Schaltventil 29 nach Ende des Abspritzvorganges betätigt, so daß der Strömungsweg durch die Gaszufuhrleitung 25 offen ist. Durch die Verwendung von Abgas aus dem Abgasrückführsystem steht ein begrenzter Druck zur Förderung des gasförmigen Mediums hin zu dem Brennstoffeinspritzventil 1 zur Verfügung. Durch eine nicht dargestellte Pumpvorrichtung kann darüber hinaus ein erhöhter Druck erzeugt werden, der zu einer Verbesserung des Ausblasens führt.In contrast to the example shown in Fig. 1 embodiment, the gaseous medium which is to be supplied to the fuel injection valve 1 is in Fig. 2, taken via an exhaust gas recirculation valve 26. In addition to the outlet for the line 17 , the exhaust gas recirculation valve 26 has a second outlet-side connection, to which the gas supply line 25 is connected. An electrically switchable switching valve 29 is installed in the flow path of the exhaust gas to the fuel injection valve 1 and is connected to the control unit 14 via part of the cable harness 19 . As in the first embodiment, the switching valve 29 is actuated after the end of the spraying process, so that the flow path through the gas supply line 25 is open. By using exhaust gas from the exhaust gas recirculation system, a limited pressure is available to convey the gaseous medium to the fuel injection valve 1 . A pump device (not shown) can also generate an increased pressure, which leads to an improvement in the blow-out.

Die Funktion des Schaltventils 29 kann ebenso in das Abgas rückführventil 26 integriert sein. In diesem Fall müssen die beiden Ausgänge, welche die Leitung 17 sowie die Gaszufuhr leitung 25 mit Abgas versorgen, getrennt steuerbar sein. In Fig. 3 ist das abspritzseitige Ende eines Brennstoffein spritzventils 1 dargestellt, anhand dessen die Funktionsweise des Verfahrens erläutert werden soll. Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist einen Düsenkörper 2 auf, an dessen stromabwärtigem Ende ein Ventilsitzkörper 5 z. B. mittels einer Schweißnaht 8 angebracht ist. In den Ventilsitzkörper 5 ist eine Ventilsitzfläche 6 eingebracht, an die sich stromabwärts wenigstens ein Abspritzöffnung 7 anschließt. Eine Ventilnadel 3 wird durch eine nicht dargestellte Feder so beaufschlagt, daß ein Ventilschließkörper 4, welcher mit der Ventilnadel 3 in Wirkverbindung steht, in dichtender Anlage an der Ventilsitzfläche 6 gehalten wird.The function of the switching valve 29 can also be integrated in the exhaust gas recirculation valve 26 . In this case, the two outputs, which supply line 17 and gas supply line 25 with exhaust gas, must be controllable separately. In Fig. 3 the injection end of a fuel injector 1 is shown, on the basis of which the operation of the method will be explained. The fuel injector 1 has a nozzle body 2 , at its downstream end a valve seat body 5 z. B. is attached by means of a weld 8 . A valve seat surface 6 is introduced into the valve seat body 5 , to which at least one spray opening 7 is connected downstream. A valve needle 3 is acted upon by a spring (not shown) such that a valve closing body 4 , which is in operative connection with the valve needle 3 , is held in sealing contact with the valve seat surface 6 .

Wird eine nicht dargestellte Magnetspule durch einen elektrischen Strom erregt, so wird der Ventilschließkörper 4 mitsamt der Ventilnadel 3 entgegen der Federkraft von der Ventilsitzfläche 6 abgehoben. Durch Brennstoffkanäle, welche in einer Führungsscheibe 32 und einer Drallscheibe 33 angeordnet sind, strömt der Brennstoff zu der Ventilsitzfläche 6 und dem Ventilschließkörper 4 und weiter zu der Abspritzöffnung 7, von wo er in einen Brennraum abgespritzt wird. Mittels einer auf dem Düsenkörper 2 angebrachten Dichtung 18 ist das Brennstoffeinspritzventil 1 gegenüber dem teilweise dargestellten Zylinderkopf 31 abgedichtet.If a magnetic coil (not shown) is excited by an electric current, the valve closing body 4 together with the valve needle 3 is lifted off the valve seat surface 6 against the spring force. The fuel flows through fuel channels, which are arranged in a guide disk 32 and a swirl disk 33 , to the valve seat surface 6 and the valve closing body 4 and further to the spray opening 7 , from where it is sprayed into a combustion chamber. The fuel injection valve 1 is sealed off from the cylinder head 31, which is partially shown, by means of a seal 18 attached to the nozzle body 2 .

In die Abspritzöffnung 7 mündet vorzugsweise unmittelbar stromabwärts des Dichtsitzes ein Ausblaskanal 23, welcher beispielsweise als Bohrung ausgeführt sein kann und die Abspritzöffnung 7 mit einem in dem Zylinderkopf 31 eingebrachten umlaufenden Ringkanal 30 verbindet. Das aus dem Ansaugkanal 13 oder dem Abgasrückführsystem entnommene Gas wird über die Gaszufuhrleitung 25, welche in den Zylinderkopf 31 eingebracht sein kann, dem Ringkanal 30 zugeführt. Zur Vermeidung von Zurückschlagen des Brennkammerdrucks in die Gaszufuhrleitung 25 ist ein Rück schlagventil 24 in der Gaszufuhrleitung 25 angeordnet. Alternativ kann das Rückschlagventil 24 auch in dem Ausblas kanal 23 angeordnet sein.A blow-out duct 23 , which can be embodied as a bore, for example, opens into the spray-discharge opening 7 , preferably immediately downstream of the sealing seat, and connects the spray-discharge opening 7 to a circumferential annular duct 30 introduced in the cylinder head 31 . The gas removed from the intake duct 13 or the exhaust gas recirculation system is supplied to the ring duct 30 via the gas supply line 25 , which can be introduced into the cylinder head 31 . To avoid flashback of the combustion chamber pressure in the gas supply line 25 , a check valve 24 is arranged in the gas supply line 25 . Alternatively, the check valve 24 can also be arranged in the blow-out channel 23 .

Schließt zum Ende des Abspritzvorganges das Brennstoffein spritzventil 1, indem durch die Federkraft der Ventilschließkörper 4 auf die Ventilsitzfläche 6 gedrückt wird, so verbleibt in der Abspritzöffnung 7 Brennstoff. Bedingt durch die Aufgabe der Abspritzöffnung 7, den Brennstoffstrahl umzulenken, ist eine Mindestlänge für die Abspritzöffnung 7 notwendig. Das dadurch relativ große Volumen 22, welches mit Brennstoff befüllt ist, wird durch das gasförmige Medium, welches durch den Ausblaskanal 23 zugeführt wird, aus der Abspritzöffnung 7 ausgeblasen. Entsprechend den vorangegangenen Ausführungen kann das Zuführen des gasförmigen Mediums durch ein Schaltventil 29 zeitlich koordiniert werden. Das durch die Abspritzöffnung 7 strömende gasförmige Medium trocknet nach Austreiben des restlichen Brennstoffs die Abspritzöffnung 7 und verhindert somit, daß durch die Verbrennung die Abspritzöffnung 7 verkokt. Durch das gezielte Ausblasen des restlichen Brennstoffs aus dem Volumen 22 kann der Brennstoff an der Verbrennung teilnehmen. Eine Erhöhung der Schadgasemission sowie ein Mehrverbrauch durch verspätetes Abdampfen von Brennstoff aus der Abspritzöffnung 7 wird somit verhindert.Closes the fuel injection valve 1 at the end of the spraying process by pressing the valve closing body 4 onto the valve seat surface 6 by the spring force, so fuel remains in the spray opening 7 . Due to the task of the spray opening 7 to deflect the fuel jet, a minimum length for the spray opening 7 is necessary. The thereby relatively large volume 22 , which is filled with fuel, is blown out of the spray opening 7 by the gaseous medium which is supplied through the blow-out duct 23 . According to the preceding statements, the supply of the gaseous medium can be coordinated in time by a switching valve 29 . The refrigerant flowing through the injection orifice 7 gaseous medium is dried by expelling the remaining fuel, the injection opening 7 and thus prevents coked by the combustion of the spray orifice. 7 The fuel can participate in the combustion by specifically blowing out the remaining fuel from the volume 22 . An increase in the harmful gas emission and an additional consumption due to late evaporation of fuel from the spray opening 7 is thus prevented.

Besonders wichtig ist das Ausblasen von Brennstoff aus einem Volumen 22 bei einem Brennstoffeinspritzventil 1, welches als zweites Ausführungsbeispiel in Fig. 4 dargestellt ist. Stromabwärts des Ventilsitzkörpers 5, welcher wiederum mit einem Ventilschließkörper 4 einen Dichtsitz bildet, ist ein Drall erzeugendes Element 21 angeordnet. Besonders bei einem gegen die Mittelachse des Brennstoffeinspritzventils 1 geneigten Drall erzeugenden Element 21 ist das Volumen 22 groß, welches zwischen dem Drall erzeugenden Element 21 und dem Ventilsitzkörper 5 gebildet wird. Wie in dem vorangegangenen Beispiel verbindet ein Ausblaskanal 23 eine umlaufende Ringnut 30 des Zylinderkopfs 31 mit dem Volumen 22 stromabwärts des Dichtsitzes.The blowing out of fuel from a volume 22 is particularly important in a fuel injection valve 1 , which is shown as a second exemplary embodiment in FIG. 4. A swirl-generating element 21 is arranged downstream of the valve seat body 5 , which in turn forms a sealing seat with a valve closing body 4 . The volume 22 , which is formed between the swirl generating element 21 and the valve seat body 5 , is large, in particular in the case of an element 21 which is inclined against the central axis of the fuel injection valve 1 . As in the previous example, a blow-out duct 23 connects a circumferential annular groove 30 of the cylinder head 31 to the volume 22 downstream of the sealing seat.

Zur Unterstützung der Zerstäubung des Brennstoffs kann die Zufuhr des gasförmigen Mediums auch kontinuierlich erfolgen. Das in der Gaszufuhrleitung 25 angeordnete Schaltventil 29 kann dann entfallen. Sofern der Brennkammerdruck kleiner ist als der Druck in der Gaszufuhrleitung 25, wird durch den Ausblaskanal 23 das gasförmige Medium zugeführt. Übersteigt der Brennkammerdruck den Druck in der Gaszufuhrleitung 25, so schließt das Rückschlagventil 24 und es entsteht kein Druckverlust durch Ausströmen von brennfähigem Brennstoff- Luftgemisch aus dem Brennraum.To support the atomization of the fuel, the gaseous medium can also be supplied continuously. The switching valve 29 arranged in the gas supply line 25 can then be omitted. If the combustion chamber pressure is lower than the pressure in the gas supply line 25 , the gaseous medium is supplied through the blow-out channel 23 . If the combustion chamber pressure exceeds the pressure in the gas supply line 25 , the check valve 24 closes and there is no pressure loss due to the flammable fuel / air mixture flowing out of the combustion chamber.

Claims

1. A method for blowing out fuel from a volume ( 22 ) of a fuel injection valve ( 1 ) for fuel injection systems of internal combustion engines ( 10 ), the fuel injection valve ( 1 ) having a valve closing body ( 4 ) which is operatively connected to a valve needle ( 2 ) and which cooperates with a valve seat surface ( 6 ) to form a sealing seat, downstream of which the volume ( 22 ) is formed, characterized by the following method steps:

- closing the fuel injector ( 1 ),
- Feeding a gaseous medium into the volume ( 22 ) and
- Blowing out the fuel in the volume ( 22 ).

2. The method according to claim 1, characterized, that the gaseous medium to be supplied from a Exhaust gas recirculation system is removed.

3. The method according to claim 1, characterized, that fresh air is supplied as a gaseous medium.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the gaseous medium to be supplied is conveyed by a pump device ( 27 ).

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized, that the supply of the gaseous medium with respect to the The spraying process is clocked.

6. The method according to claim 5, characterized in that a gas supply line ( 25 ) to the fuel injection valve ( 1 ) by means of a switching valve ( 29 ) is opened and closed in a clocked manner.

7. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized, that the supply of the gaseous medium is continuous he follows.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a backlash of the combustion pressure in a gas supply line ( 25 ) is prevented by a check valve ( 24 ).

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the blowing out of fuel from a volume ( 22 ) of a fuel injection valve ( 1 ) of a mixture-compressing, spark-ignited, direct-injection internal combustion engine ( 10 ).