DE10111035B4

DE10111035B4 - Kraftstoffeinspritzdüse

Info

Publication number: DE10111035B4
Application number: DE2001111035
Authority: DE
Inventors: Kenji Kariya-shi Date; Masaaki Kariya-shi Kato
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-03-08
Filing date: 2001-03-07
Publication date: 2010-06-17
Anticipated expiration: 2021-03-08
Also published as: JP2001248524A; DE10111035A1; JP4103291B2

Abstract

Kraftstoffeinspritzdüse mit:
einem Düsenkörper (2) mit einer Führungsöffnung (5), die sich in seiner axialen Richtung erstreckt;
einer Nadel (4), die gleitfähig eingesetzt ist in die Führungsöffnung (5), um zu einer ersten Hubposition und zu einer zweiten Hubposition verschoben zu werden;
zumindest einer Haupteinspritzöffnung (7) und zumindest einer Sekundäreinspritzöffnung (8), die sich von der Führungsöffnung (5) in radial auswärts gerichteten Richtungen durch eine Wand des Düsenkörpers (2) hindurch erstrecken, wobei
die Haupteinspritzöffnung (7) einen Einlassausschnitt hat, der mit der Führungsöffnung (5) verbunden ist, wenn die Nadel (4) bei der ersten Hubposition sowie bei der zweiten Hubposition positioniert ist; und
die Sekundäreinspritzöffnung (8), die von der Haupteinspritzöffnung (7) in einer Hubrichtung der Nadel (4) versetzt ist, einen Einlassausschnitt hat, der geschlossen ist, wenn die Nadel (4) bei der ersten Hubposition positioniert ist, und mit der Führungsöffnung (5) verbunden ist, wenn die Nadel (4) bei der zweiten Hubposition...

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzdüse zum Einspritzen von mit Druck beaufschlagtem Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine, wie beispielsweise einen Dieselmotor.
Bei einem direkteinspritzenden Motor oder einem Motor mit Zylindereinspritzung sollte ein Muster des eingespritzten Kraftstoffs und eine Einspritzmenge gemäß einem Motorbetriebszustand und gemäß dem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt optimiert werden. Um dies zu verwirklichen offenbart die JP 62-103458 A eine zweistufige Kraftstoffeinspritztechnik, gemäß dieser die gesamte Anzahl der Kraftstoffeinspritzöffnungen wahlweise in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl geändert wird. Die JP 11-193766 A offenbart eine Kraftstoffeinspritzeinrichtungsstruktur, die in der Lage ist, die Querschnittsfläche der Einspritzöffnung im Wesentlichen unter Druck zu setzen, um eine Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs zu fördern.
Gemäß dem erstgenannten Stand der Technik kann jedoch das Zerstäubungsmuster des eingespritzten Kraftstoffs nicht auf flexible Weise gemäß der Motordrehzahl geändert werden. Wenn bei dem Gestaltungsstadium eine Priorität auf die Durchdringbarkeit des eingespritzten Kraftstoffs gelegt wird, leidet der Motor an erhöhter HC Emission (Kohlenwasserstoffe) und Rauch in einem Betriebszustand mit niedriger Motordrehzahl aufgrund zu starker Durchdringung des eingespritzten Kraftstoffs. Wenn andererseits bei dem Gestaltungsstadium eine Priorität auf einen breiteren Zerstäubungswinkel gelegt wird, leidet der Motor an zu geringer Leistung bei einem Betriebszustand mit hoher Motordrehzahl aufgrund unzureichender Durchdringung des eingespritzten Kraftstoffs.
Darüber hinaus entsteht gemäß dem letztgenannten Stand der Technik dasselbe Problem bei dem Betriebszustand mit niedriger Motordrehzahl. Darüber hinaus leidet der Motor an Fehlzündungen oder einer Zündverzögerung aufgrund unzureichender Diffusion des zerstäubten Kraftstoffs.
Angesichts der vorangegangenen Probleme des Stands der Technik hat die vorliegende Erfindung eine Aufgabe, eine Kraftstoffeinspritzdüse zu schaffen, die in der Lage ist, das Zerstäubungsmuster des eingespritzten Kraftstoffs zu optimieren in Übereinstimmung mit Motorbetriebszuständen, und in der Lage ist, Emissionsgas des Motors auf befriedigende Weise zu reinigen.
Eine Kraftstoffeinspritzdüse eines nicht beanspruchten Beispiels, die jedoch auch vorstehende Aufgabe löst, hat einen Düsenkörper mit einer Führungsöffnung, die sich in seiner axialen Richtung erstreckt, eine Nadel, die gleitfähig in die Führungsöffnung eingesetzt ist, um zu einer ersten Hubposition und einer zweiten Hubposition verschoben zu werden, zumindest eine Haupteinspritzöffnung und zumindest eine Sekundäreinspritzöffnung, die sich von der Führungsöffnung in der radial nach außen gerichteten Richtung über eine Wand des Düsenkörpers hinweg erstreckt. Die Haupteinspritzöffnung hat einen Einlassausschnitt, der mit der Führungsöffnung verbunden ist, wenn die Nadel bei der ersten Hubposition sowie bei der zweiten Hubposition positioniert ist. Die Sekundäreinspritzöffnung, die von der Haupteinspritzöffnung in einer Hubrichtung der Nadel versetzt ist, hat einen Einlassausschnitt, der geschlossen ist, wenn die Nadel bei der ersten Hubposition positioniert ist, und der mit der Führungsöffnung verbunden ist, wenn die Nadel bei der zweiten Hubposition positioniert ist. Gemäß dieser Kraftstoffeinspritzdüse ist insbesondere die Beziehung L1/D1 < L2/D2 erfüllt, wenn L1 eine Länge der Haupteinspritzöffnung repräsentiert, D1 einen Durchmesser der Haupteinspritzöffnung repräsentiert, L2 eine Länge der Sekundäreinspritzöffnung repräsentiert und D2 einen Durchmesser der Sekundäreinspritzöffnung repräsentiert.
Gemäß dieser Kraftstoffeinspritzdüse ist das Abmessungsverhältnis L1/D1 der Haupteinspritzöffnung kleiner als das Abmessungsverhältnis L2/D2 der Sekundäreinspritzöffnung. Wenn die Nadel zu der ersten Hubposition angehoben wird, um nur die Haupteinspritzöffnung zu öffnen, bleibt die kontrahierte Strömung, die nahe dem Einlass der Haupteinspritzöffnung erzeugt wird, bis sie den Auslass dieser Haupteinspritzöffnung erreicht. Der eingespritzte Kraftstoff mit der kontrahierten Strömung, die nahe dem Einlass erzeugt wird, kann nämlich den Auslass erreichen ohne an der Wand der Einspritzöffnung anzuhaften. Somit wird fast der gesamte eingespritzte Kraftstoff auf sichere Weise in den Zylinder (d. h. die Brennkammer) des Motors mit einem breiteren Kraftstoffzerstäubungswinkel geleitet. Dies fördert das Vermischen des eingespritzten Kraftstoffs und der Luft, wodurch die Verbrennungseigenschaften verbessert werden.
Wenn darüber hinaus die Nadel zu der zweiten Hubposition angehoben wird, um sowohl die Haupt- als auch die Sekundäreinspritzöffnungen zu öffnen, haftet der eingespritzte Kraftstoff mit der kontrahierten Strömung, die nahe dem Einlass der Sekundäreinspritzöffnungen erzeugt wird, an der Wand dieser Sekundäreinspritzöffnung, da das Abmessungsverhältnis L2/D2 der Sekundäreinspritzöffnung größer als das Abmessungsverhältnis L1/D1 der Haupteinspritzöffnung ist. Somit wird die Strömung des eingespritzten Kraftstoffs geglättet. Infolgedessen wird es möglich, den Kraftstoff mit einer verbesserten Durchdringung einzuspritzen. Der eingespritzte Kraftstoff kann jeden Punkt in dem Motorzylinder erreichen. Dies fördert die Diffusion des eingespritzten Kraftstoffs, wodurch die Verbrennungseigenschaften verbessert werden.
Zur Lösung vorstehender Aufgabe hat ferner eine erste Kraftstoffeinspritzdüse gemäß der vorliegenden Erfindung einen Düsenkörper mit einer Führungsöffnung, die sich in seiner axialen Richtung erstreckt, eine Nadel, die gleitfähig in die Führungsöffnung eingesetzt ist, um zu einer ersten Hubposition und einer zweiten Hubposition verschoben zu werden, zumindest eine Haupteinspritzöffnung und zumindest eine Sekundäreinspritzöffnung, die sich von der Führungsöffnung in der radial nach außen gerichteten Richtung über eine Wand des Düsenkörpers hinweg erstreckt. Die Haupteinspritzöffnung hat einen Einlassausschnitt, der mit der Führungsöffnung verbunden ist, wenn die Nadel bei der ersten Hubposition sowie bei der zweiten Hubposition positioniert ist. Die Sekundäreinspritzöffnung, die von der Haupteinspritzöffnung in einer Hubrichtung der Nadel versetzt ist, hat einen Einlassausschnitt, der geschlossen ist, wenn die Nadel bei der ersten Hubposition positioniert ist, und der mit der Führungsöffnung verbunden ist, wenn die Nadel bei der zweiten Hubposition positioniert ist. Insbesondere ist gemäß der ersten Kraftstoffeinspritzdüse eine erste abgerundete Kante mit einem ersten Krümmungsradius an dem Einlassausschnitt der Haupteinspritzöffnung ausgebildet, ist eine zweite abgerundete Kante mit einem zweiten Krümmungsradius an dem Einlassausschnitt der Sekundäreinspritzöffnung ausgebildet und ist der zweite Krümmungsradius größer als der erste Krümmungsradius.
Gemäß der ersten Kraftstoffeinspritzdüse wird es möglich, den Kraftstoff auf sanfte Weise in die Sekundäreinspritzöffnung durch Ausbilden der abgerundeten Kante mit dem großen Krümmungsradius R2 einzuführen. Die Strömung des eingespritzten Kraftstoffs wird ohne Verursachen der kontrahierten Strömung in der Sekundäreinspritzöffnung geglättet. Infolgedessen wird es möglich, den Kraftstoff mit einer verbesserten Durchdringung in dem Hochdrehzahlmotorbetriebszustand einzuspritzen.
Darüber hinaus hat eine zweite Kraftstoffeinspritzdüse gemäß der vorliegenden Erfindung einen Düsenkörper mit einer Führungsöffnung, die sich in seiner axialen Richtung erstreckt, eine Nadel, die gleitfähig in die Führungsöffnung eingesetzt ist, um zu einer ersten Hubposition und einer zweiten Hubposition verschoben zu werden, zumindest eine Haupteinspritzöffnung und zumindest eine Sekundäreinspritzöffnung, die sich von der Führungsöffnung in der radial nach außen gerichteten Richtung über eine Wand des Düsenkörpers hinweg erstreckt.
Die Haupteinspritzöffnung hat einen Einlassausschnitt, der mit der Führungsöffnung verbunden ist, wenn die Nadel bei der ersten Hubposition sowie bei der zweiten Hubposition positioniert ist. Die Sekundäreinspritzöffnung, die von der Haupteinspritzöffnung in einer Hubrichtung der Nadel versetzt ist, hat einen Einlassausschnitt, der geschlossen ist, wenn die Nadel bei der ersten Hubposition positioniert ist, und der mit der Führungsöffnung verbunden ist, wenn die Nadel bei der zweiten Hubposition positioniert ist. Insbesondere ist gemäß der zweiten Kraftstoffeinspritzdüse die Haupteinspritzöffnung an ihrer Einlassseite enger als an ihrer Auslassseite. Ferner ist gemäß der zweiten Kraftstoffeinspritzdüse die Sekundäreinspritzöffnung an ihrer Einlassseite breiter als an ihrer Auslassseite.
Gemäß der zweiten Kraftstoffeinspritzdüse haftet der eingespritzte Kraftstoff mit der Kontaktströmung nicht an der Wand der Haupteinspritzöffnung. Wenn sich die Haupteinspritzöffnung zu der radial äußeren Richtung erweitert, wird der eingespritzte Kraftstoff auf sichere Weise in den Motorzylinder mit einem breiteren Kraftstoffzerstäubungswinkel geleitet, selbst wenn die Länge der Haupteinspritzöffnung lang ist. Somit wird es möglich, eine gut zerstäubte Kraftstoffeinspritzung in dem Niedrigdrehzahlmotorbetriebszustand zu gewährleisten.
Ferner haftet gemäß der zweiten Kraftstoffeinspritzdüse der eingespritzte Kraftstoff mit der Kontaktströmung an der Wand der Sekundäreinspritzöffnung. Wenn die Sekundäreinspritzöffnung in der radial auswärtigen Richtung kontaktiert ist, wird der eingespritzte Kraftstoff in der Sekundäreinspritzöffnung gut geglättet und zusammengedrückt. Somit wird es möglich, den Kraftstoff mit einer verbesserten Durchdringung in dem Hochdrehzahlmotorbetriebszustand einzuspritzen.
Ferner hat eine dritte Kraftstoffeinspritzdüse der vorliegenden Erfindung einen Düsenkörper mit einer Führungsöffnung, die sich in seiner axialen Richtung erstreckt, eine Nadel, die gleitfähig in die Führungsöffnung eingesetzt ist, um zu einer ersten Hubposition und einer zweiten Hubposition verschoben zu werden, zumindest eine Haupteinspritzöffnung und zumindest eine Sekundäreinspritzöffnung, die sich von der Führungsöffnung in der radial nach außen gerichteten Richtung über eine Wand des Düsenkörpers hinweg erstreckt. Die Haupteinspritzöffnung hat einen Einlassausschnitt, der mit der Führungsöffnung verbunden ist, wenn die Nadel bei der ersten Hubposition sowie bei der zweiten Hubposition positioniert ist. Die Sekundäreinspritzöffnung, die von der Haupteinspritzöffnung in einer Hubrichtung der Nadel versetzt ist, hat einen Einlassausschnitt, der geschlossen ist, wenn die Nadel bei der ersten Hubposition positioniert ist, und der mit der Führungsöffnung verbunden ist, wenn die Nadel bei der zweiten Hubposition positioniert ist. Insbesondere hat gemäß der dritten Kraftstoffeinspritzdüse die Haupteinspritzöffnung eine Zentralachse, die eine Mitte ihres Einlasses mit einer Mitte ihres Auslasses verbindet. Die Zentralachse der Haupteinspritzöffnung ist von einer Zentralachse der Kraftstoffeinspritzdüse versetzt, d. h. schneidet diese nicht. Und die Sekundäreinspritzöffnung hat eine Zentralachse, die eine Mitte ihres Einlasses und eine Mitte ihres Auslasses verbindet. Die Zentralachse der Sekundäreinspritzöffnung schneidet die Zentralachse der Kraftstoffeinspritzdüse.
Gemäß der dritten Kraftstoffeinspritzdüse ist die Haupteinspritzöffnung von der Mitte der Kraftstoffeinspritzdüse versetzt. Die Strömung des in die Haupteinspritzöffnung eingeführten Kraftstoffs ist stark an einer Seite und schwach an der anderen Seite. Dies verursacht lokal eine stark kontrahierte Strömung des Kraftstoffs an einer Seite der Haupteinspritzöffnung. Selbst wenn die Länge der Haupteinspritzöffnung groß ist, haftet deshalb der eingespritzte Kraftstoff nicht an der Wand der Haupteinspritzöffnung. Somit kann der eingespritzte Kraftstoff auf sichere Weise in den Motorzylinder mit einem breiteren Kraftstoffzerstäubungswinkel in dem Niedrigdrehzahlmotorbetriebsbereich eingespritzt werden. Übrigens verursacht die Sekundäreinspritzöffnung keine kontrahierte Strömung des Kraftstoffs, wenn sich die Sekundäreinspritzöffnung mit der Mitte der Kraftstoffeinspritzdüse schneidet. Deshalb wird es möglich, den Kraftstoff mit einer verbesserten Durchdringung in dem Hochdrehzahlmotorbetriebszustand einzuspritzen.
Darüber hinaus hat ein weiteres Beispiel einer Kraftstoffeinspritzdüse, das nicht beansprucht ist, einen Düsenkörper mit einem Kraftstoffkanal, der im Inneren des Düsenkörpers für die Zufuhr von mit Druck beaufschlagtem Kraftstoff ausgebildet ist, wobei eine Sitzfläche an einer stromabwärtigen Seite des Kraftstoffkanals ausgebildet ist, und zumindest eine Haupteinspritzöffnung und zumindest eine Sekundäreinspritzöffnung, die sich über eine Wand des Düsenkörpers hinweg erstrecken, wobei Einlassausschnitte an der Sitzfläche münden und Auslassausschnitte an einer äußeren Fläche des Düsenkörpers münden, wobei die Haupteinspritzöffnung sich bei einer stromaufwärtigen Seite der Sekundäreinspritzöffnung in einer Strömungsrichtung des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs befindet. Eine Nadel ist gleitfähig in den Düsenkörper eingesetzt, um zu einer ersten Hubposition und zu einer zweiten Hubposition verschoben zu werden. Die Nadel hat einen Sitzabschnitt bei ihrem stromabwärtigen Ende, um den Kraftstoffkanal bei einem stromaufwärtigen Abschnitt der Haupteinspritzöffnungen zu schließen. Wenn die Nadel zu der ersten Hubposition verschoben ist, definiert ein ringförmiger Kanal, der zwischen dem Sitzabschnitt der Nadel und der Sitzfläche des Düsenkörpers ausgebildet ist, eine minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals. Wenn die Nadel zu der zweiten Hubposition verschoben ist, definiert eine Summe der Einlassausschnitte der Haupt- und Sekundäreinspritzöffnungen die minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals. Insbesondere ist gemäß dieser nicht beanspruchten Kraftstoffeinspritzdüse die Beziehung L1/D1 < L2/D2 erfüllt, wobei L1 eine Länge der Haupteinspritzöffnung repräsentiert, D1 einen Durchmesser der Haupteinspritzöffnung repräsentiert, L2 eine Länge der Sekundäreinspritzöffnung repräsentiert und D2 einen Durchmesser der Sekundäreinspritzöffnung repräsentiert.
Gemäß dieser nicht beanspruchten Kraftstoffeinspritzdüse, wenn die Nadel zu der ersten Hubposition angehoben wird, bilden der Sitzabschnitt der Nadel und die Sitzfläche des Düsenkörpers zusammen eine Blende als eine minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals. Bei diesem Zustand ist der Kraftstoffdruck auf der stromabwärtigen Seite der Blende nahe dem Einlassausschnitt der Haupteinspritzöffnung höher als der an der Sekundäreinspritzöffnung. Deshalb wird der Kraftstoff vor allem durch die Haupteinspritzöffnung in den Motorzylinder hinein eingespritzt. Da dabei das Abmessungsverhältnis L1/D1 der Haupteinspritzöffnung kleiner als das Abmessungsverhältnis L2/D2 der Sekundäreinspritzöffnung ist, bleibt die kontrahierte Strömung, die nahe dem Einlass der Haupteinspritzöffnung erzeugt wird, bis sie den Auslass dieser Haupteinspritzöffnung erreicht. Der eingespritzte Kraftstoff mit der kontrahierten Strömung, die nahe dem Einlass erzeugt wird, kann nämlich den Auslass erreichen, ohne an der Wand der Einspritzöffnung zu haften. Somit kann fast der gesamte eingespritzte Kraftstoff auf sichere Weise in den Motorzylinder mit einem breiteren Kraftstoffzerstäubungswinkel geleitet werden. Dies fördert das Vermischen des eingespritzten Kraftstoffs und der Luft, wodurch die Verbrennungseigenschaften verbessert werden.
Wenn die Nadel weiter zu der zweiten Hubposition angehoben wird, definiert die Summe der Einlassausschnitte der Haupt- und Sekundäreinspritzöffnungen die minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals. Der Kraftstoffdruck nahe dem Einlassausschnitt der Haupteinspritzöffnung wird identisch mit dem der Sekundäreinspritzöffnung. Deshalb wird der Kraftstoff sowohl durch die Haupt- als auch die Sekundäreinspritzöffnungen in den Motorzylinder hinein eingespritzt. Da dabei das Abmessungsverhältnis L2/D2 der Sekundäreinspritzöffnung größer als das Abmessungsverhältnis L1/D1 der Haupteinspritzöffnung ist, haftet der eingespritzte Kraftstoff mit der kontrahierten Strömung, die nahe dem Einlass der Sekundäreinspritzöffnung erzeugt wird, an der Wand dieser Sekundäreinspritzöffnung. Somit wird die Strömung des eingespritzten Kraftstoffs geglättet. Infolgedessen wird es möglich, den Kraftstoff mit einer verbesserten Durchdringung einzuspritzen. Der eingespritzte Kraftstoff kann jeden Punkt in dem Motorzylinder erreichen. Dies fördert die Diffusion des eingespritzten Kraftstoffs, wodurch die Verbrennungseigenschaften verbessert werden.
Darüber hinaus wird die vorstehende Aufgabe mit einer vierten Kraftstoffeinspritzdüse gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Düsenkörper mit einem Kraftstoffkanal, der im Inneren für die Zufuhr von mit Druck beaufschlagtem Kraftstoff ausgebildet ist, wobei eine Sitzfläche bei einer stromabwärtigen Seite des Kraftstoffkanals ausgebildet ist, und zumindest einer Haupteinspritzöffnung und zumindest einer Sekundäreinspritzöffnung gelöst, die sich über eine Wand des Düsenkörpers hinweg erstrecken, wobei Einlassausschnitte an der Sitzfläche münden und Auslassausschnitte an einer äußeren Fläche des Düsenkörpers münden, wobei die Haupteinspritzöffnung sich bei einer stromaufwärtigen Seite der Sekundäreinspritzöffnung in einer Strömungsrichtung des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs befindet. Eine Nadel ist gleitfähig in den Düsenkörper eingesetzt, um zu einer ersten Hubposition und zu einer zweiten Hubposition verschoben zu werden. Die Nadel hat einen Sitzabschnitt bei ihrem stromabwärtigen Ende, um den Kraftstoffkanal bei einem stromaufwärtigen Abschnitt der Haupteinspritzöffnungen zu schließen. Wenn die Nadel zu der ersten Hubposition verschoben ist, definiert ein ringförmiger Kanal, der zwischen dem Sitzabschnitt der Nadel und der Sitzfläche des Düsenkörpers ausgebildet ist, eine minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals. Wenn die Nadel zu der zweiten Hubposition verschoben ist, definiert eine Summe der Einlassausschnitte der Haupt- und Sekundäreinspritzöffnungen die minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals. Gemäß der vierten Kraftstoffeinspritzdüse ist insbesondere eine erste abgerundete Kante mit einem ersten Krümmungsradius bei dem Einlassausschnitt der Haupteinspritzöffnung ausgebildet. Eine zweite abgerundete Kante mit einem zweiten Krümmungsradius ist bei dem Einlassausschnitt der Sekundäreinspritzöffnung ausgebildet. Und der zweite Krümmungsradius ist größer als der erste Krümmungsradius.
Wenn gemäß der vierten Kraftstoffeinspritzdüse die Nadel zu der ersten Hubposition angehoben wird, bilden der Sitzabschnitt der Nadel und die Sitzfläche des Düsenkörpers zusammen eine Blende als eine minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals. Bei diesem Zustand ist auf der stromaufwärtigen Seite der Blende der Kraftstoffdruck nahe dem Einlassausschnitt der Haupteinspritzöffnung höher als der an der Sekundäreinspritzöffnung. Deshalb wird der Kraftstoff vor allem durch die Haupteinspritzöffnung in den Motorzylinder hinein eingespritzt.
Wenn die Nadel weiter zu der zweiten Hubposition angehoben wird, definiert die Summe der Einlassausschnitte der Haupt- und Sekundäreinspritzöffnungen die minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals. Der Kraftstoffdruck nahe dem Einlassausschnitt der Haupteinspritzöffnung wird identisch mit dem der Sekundäreinspritzöffnung. Deshalb wird der Kraftstoff sowohl durch die Haupt- als auch die Sekundäreinspritzöffnung in den Motorzylinder hinein eingespritzt.
Gemäß der vierten Kraftstoffeinspritzdüse wird es möglich, den Kraftstoff auf sanfte Weise in die Sekundäreinspritzöffnung durch Bilden einer zweiten abgerundeten Kante mit dem großen Krümmungsradius R2 einzuführen. Die Strömung des eingespritzten Kraftstoffs wird ohne Verursachen der kontrahierten Strömung in der Sekundäreinspritzöffnung geglättet. Infolgedessen wird es möglich, den Kraftstoff mit verbesserter Durchdringung in dem Hochdrehzahlmotorbetriebszustand einzuspritzen.
Darüber hinaus hat eine fünfte Kraftstoffeinspritzdüse gemäß der vorliegenden Erfindung einen Düsenkörper mit einem Kraftstoffkanal, der im Inneren der Kraftstoffdüse für die Zufuhr von mit Druck beaufschlagtem Kraftstoff ausgebildet ist, wobei eine Sitzfläche bei einer stromabwärtigen Seite des Kraftstoffkanals ausgebildet ist, und zumindest eine Haupteinspritzöffnung und zumindest eine Sekundäreinspritzöffnung, die sich über eine Wand des Düsenkörpers hinweg erstrecken, wobei Einlassausschnitte an der Sitzfläche münden und Auslassausschnitte an einer äußeren Fläche des Düsenkörpers münden, wobei die Haupteinspritzöffnung sich bei einer stromaufwärtigen Seite der Sekundäreinspritzöffnung in einer Strömungsrichtung des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs befindet. Eine Nadel ist gleitfähig in den Düsenkörper eingesetzt, um zu einer ersten Hubposition und zu einer zweiten Hubposition verschoben zu werden. Die Nadel hat einen Sitzabschnitt bei ihrem stromabwärtigen Ende, um den Kraftstoffkanal bei einem stromaufwärtigen Abschnitt der Haupteinspritzöffnungen zu schließen. Wenn die Nadel zu der ersten Hubposition verschoben ist, definiert ein ringförmiger Kanal, der zwischen dem Sitzabschnitt der Nadel und der Sitzfläche des Düsenkörpers ausgebildet ist, eine minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals. Wenn die Nadel zu der zweiten Hubposition verschoben ist, definiert eine Summe der Einlassausschnitte der Haupt- und Sekundäreinspritzöffnungen die minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals. Insbesondere ist gemäß der fünften Kraftstoffeinspritzdüse die Haupteinspritzöffnung an ihrer Einlassseite enger als an ihrer Auslassseite. Ferner ist gemäß der fünften Kraftstoffeinspritzdüse die Sekundäreinspritzöffnung an ihrer Einlassseite breiter als an ihrer Auslassseite.
Wenn gemäß der fünften Kraftstoffeinspritzdüse die Nadel zu der ersten Hubposition angehoben wird, bilden der Sitzabschnitt der Nadel und die Sitzfläche des Düsenkörpers zusammen eine Blende als eine minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals. Bei diesem Zustand ist bei der stromabwärtigen Seite der Blende der Kraftstoffdruck nahe dem Einlassausschnitt der Haupteinspritzöffnung höher als der an der Sekundäreinspritzöffnung. Deshalb wird der Kraftstoff vor allem durch die Haupteinspritzöffnung in den Motorzylinder hinein eingespritzt.
Wenn die Nadel weiter zu der zweiten Hubposition angehoben wird, definiert die Summe der Einlassausschnitte der Haupt- und Sekundäreinspritzöffnungen die minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals. Der Kraftstoffdruck nahe dem Einlassausschnitt der Haupteinspritzöffnung wird identisch mit dem der Sekundäreinspritzöffnung. Deshalb wird der Kraftstoff sowohl durch die Haupt- als auch die Sekundäreinspritzöffnung in den Motorzylinder hinein eingespritzt.
Gemäß der fünften Kraftstoffeinspritzdüse haftet der eingespritzte Kraftstoff mit der kontrahierten Strömung nicht an der Wand der Haupteinspritzöffnung. Wenn sich die Haupteinspritzöffnung zu der radial äußeren Richtung erweitert, wird der eingespritzte Kraftstoff auf sichere Weise in den Motorzylinder mit einem breiteren Kraftstoffzerstäubungswinkel hinein geleitet, selbst wenn die Länge der Haupteinspritzöffnung lang ist. Somit wird es möglich, die gut zerstäubte Kraftstoffeinspritzung in dem Niedrigdrehzahlmotorbetriebszustand zu gewährleisten.
Gemäß der fünften Kraftstoffeinspritzdüse haftet der eingespritzte Kraftstoff mit der Kontaktströmung an der Wand der Sekundäreinspritzöffnung. Wenn die Sekundäreinspritzöffnung in der radial auswärtigen Richtung kontaktiert ist, wird der eingespritzte Kraftstoff in der Sekundäreinspritzöffnung gut geglättet und zusammengedrückt. Somit wird es möglich, den Kraftstoff mit einer verbesserten Durchdringung in dem Hochdrehzahlmotorbetriebszustand einzuspritzen.
Darüber hinaus hat eine sechste Kraftstoffeinspritzdüse gemäß der vorliegenden Erfindung einen Düsenkörper mit einem Kraftstoffkanal, der im Inneren des Düsenkörpers für die Zufuhr von mit Druck beaufschlagtem Kraftstoff ausgebildet ist, wobei eine Sitzfläche bei einer stromabwärtigen Seite des Kraftstoffkanals ausgebildet ist, und zumindest eine Haupteinspritzöffnung und zumindest eine Sekundäreinspritzöffnung, die sich über eine Wand des Düsenkörpers hinweg erstrecken, wobei Einlassausschnitte an der Sitzfläche münden und Auslassausschnitte an einer äußeren Fläche des Düsenkörpers münden, wobei die Haupteinspritzöffnung sich bei einer stromaufwärtigen Seite der Sekundäreinspritzöffnung in einer Strömungsrichtung des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs befindet. Eine Nadel ist gleitfähig in den Düsenkörper eingesetzt, um zu einer ersten Hubposition und zu einer zweiten Hubposition verschoben zu werden. Die Nadel hat einen Sitzabschnitt bei ihrem stromabwärtigen Ende, um den Kraftstoffkanal bei einem stromaufwärtigen Abschnitt der Haupteinspritzöffnungen zu schließen. Wenn die Nadel zu der ersten Hubposition verschoben ist, definiert ein ringförmiger Kanal, der zwischen dem Sitzabschnitt der Nadel und der Sitzfläche des Düsenkörpers ausgebildet ist, eine minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals. Wenn die Nadel zu der zweiten Hubposition verschoben ist, definiert eine Summe der Einlassausschnitte der Haupt- und Sekundäreinspritzöffnungen die minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals. Insbesondere hat gemäß der sechsten Kraftstoffeinspritzdüse die Haupteinspritzöffnung eine Zentralachse, die eine Mitte ihres Einlasses mit einer Mitte ihres Auslasses verbindet. Die Zentralachse der Haupteinspritzöffnung ist von einer Zentralachse der Kraftstoffeinspritzdüse versetzt. Die Sekundäreinspritzöffnung hat eine Zentralachse, die eine Mitte ihres Einlasses und eine Mitte ihres Auslasses verbindet. Die Zentralachse der Sekundäreinspritzöffnung schneidet die Zentralachse der Kraftstoffeinspritzdüse.
Wenn gemäß der sechsten Kraftstoffeinspritzdüse die Nadel zu der ersten Hubposition angehoben wird, bilden der Sitzabschnitt der Nadel und die Sitzfläche des Düsenkörpers zusammen eine Blende als eine minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals. Bei diesem Zustand ist bei der stromabwärtigen Seite der Blende der Kraftstoffdruck nahe dem Einlassausschnitt der Haupteinspritzöffnung höher als der an der Sekundäreinspritzöffnung. Deshalb wird der Kraftstoff vor allem durch die Haupteinspritzöffnung in den Motorzylinder hinein eingespritzt.
Wenn die Nadel weiter zu der zweiten Hubposition angehoben wird, definiert die Summe der Einlassausschnitte der Haupt- und Sekundäreinspritzöffnung die minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals. Der Kraftstoffdruck nahe dem Einlassausschnitt der Haupteinspitzöffnung wird identisch mit dem der Sekundäreinspritzöffnung. Deshalb wird der Kraftstoff sowohl durch die Haupt- als auch die Sekundäreinspritzöffnung in den Motorzylinder hinein eingespritzt.
Gemäß der sechsten Kraftstoffeinspritzdüse ist die Haupteinspritzöffnung von der Mitte der Nadel versetzt. Die Strömung des in die Haupteinspritzöffnung eingeführten Kraftstoffs ist stark bei einer Seite und schwach bei der anderen Seite. Dies verursacht eine große kontrahierte Strömung des Kraftstoffs lokal an einer Seite der Haupteinspritzöffnung. Selbst wenn die Länge der Haupteinspritzöffnung groß ist, haftet deshalb der eingespritzte Kraftstoff nicht an der Wand der Haupteinspritzöffnung. Somit kann der eingespritzte Kraftstoff auf sichere Weise in den Motorzylinder mit einem breiteren Kraftstoffzerstäubungswinkel bei dem Niedrigdrehzahlmotorbetriebszustand geleitet werden. Übrigens verursacht die Sekundäreinspritzöffnung keine kontrahierte Strömung des Kraftstoffs, wenn sich die Sekundäreinspritzöffnung mit der Mitte der Kraftstoffeinspritzdüse schneidet. Deshalb wird es möglich, den Kraftstoff mit einer verbesserten Durchdringung in dem Hochdrehzahlmotorbetriebszustand einzuspritzen.
Die vorstehende und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, die im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen zu lesen ist.
1 zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Niedrighubzustands einer Kraftstoffeinspritzdüse in Übereinstimmung mit einem ersten nicht beanspruchten Beispiel.
2 zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Hochhubzustands der Kraftstoffeinspritzdüse gemäß dem ersten nicht beanspruchten Beispiel.
3 zeigt eine vertikale Schnittansicht einer gesamten Anordnung der Kraftstoffeinspritzdüse gemäß dem ersten nicht beanspruchten Beispiel.
4A zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Niedrighubzustands einer Kraftstoffeinspritzdüse gemäß einem zweiten nicht beanspruchten Beispiel.
4B zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Hochhubzustands der Kraftstoffeinspritzdüse gemäß dem zweiten nicht beanspruchten Beispiel.
5A zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Niedrighubzustands einer Kraftstoffeinspritzdüse gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5B zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Hochhubzustands der Kraftstoffeinspritzdüse gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6A zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Niedrighubzustands einer Kraftstoffeinspritzdüse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6B zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Hochhubzustands der Kraftstoffeinspritzdüse gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
7A zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Hochhubzustands einer Kraftstoffeinspritzdüse gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
7B zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht der Kraftstoffeinspritzdüse gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
8A zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Niedrighubzustands einer Kraftstoffeinspritzdüse gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
8B zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Hochhubzustands der Kraftstoffeinspritzdüse gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Und 9 zeigt eine Ansicht der Druckverteilung bei dem Niedrighubzustand und dem Hochhubzustand der Kraftstoffeinspritzdüse gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
1 zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Niedrighubzustands einer Kraftstoffeinspritzdüse 1 gemäß einem ersten nicht beanspruchten Beispiel. 2 zeigte eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Hochhubzustands der Kraftstoffeinspritzdüse 1 gemäß dem ersten nicht beanspruchten Beispiel. 3 zeigt eine vertikale Schnittansicht einer gesamten Anordnung der Kraftstoffeinspritzdüse 1 gemäß dem ersten nicht beanspruchten Beispiel.
Eine Kraftstoffeinspritzdüse 1, die bei einem Dieselmotor oder einem Benzinmotor mit Zylindereinspritzung eingesetzt wird, um mit Druck beaufschlagtem Kraftstoff in eine Brennkammer einzuspritzen, hat einen Düsenkörper 2, ein Sitzelement 3 und eine Nadel 4. Die Kraftstoffeinspritzdüse 1 ist in einen (nicht gezeigten) Düsenhalter eingebaut, der einen Ventilöffnungsdruck (beispielsweise einen ersten Ventilöffnungsdruck und einen zweiten Ventilöffnungsdruck) der Kraftstoffeinspritzdüse 1 bestimmt.
Der Düsenkörper 2 hat eine Führungsbohrung 5, die sich im Inneren axial erstreckt zum Aufnehmen der Nadel 4, so dass die Nadel 4 in der axialen Richtung des Düsenkörpers 2 gleiten kann. Die Gleitrichtung der Nadel 4 bezieht sich auf eine Hubrichtung der Nadel 4. Ein Kraftstoffkanal 6 ist mit der Führungsbohrung 5 verbunden. Zwei Arten von Einspritzöffnungen, d. h. Haupteinspritzöffnungen 7 und Sekundäreinspritzöffnungen 8 erstrecken sich über eine Wand 2a des Düsenkörpers 2 hinweg bei axial beabstandeten Abschnitten des Düsenkörpers 2, um mit Druck beaufschlagten Kraftstoff in die Brennkammer eines Motors einzuspritzen.
Die Führungsbohrung 5 hat ein axiales Ende, das bei einem oberen Abschnitt des Düsenkörpers 2 offen ist, und das andere axiale Ende, das bei einem Boden des Düsenkörpers 2 geschlossen ist.
Wie in 3 gezeigt ist, befinden sich die Haupteinspritzöffnungen 7 niedriger als die Sekundäreinspritzöffnungen 8 in der Auf- und Abrichtung (Hubrichtung) der Nadel 4. Jede der Haupteinspritzöffnungen 7 und der Sekundäreinspritzöffnungen 8 erstreckt sich in einer radial auswärtig gerichteten Richtung über die zylindrische Wand 2a des Düsenkörpers 2 hinweg von einer inneren zylindrischen Fläche des Düsenkörpers 2 (die die Führungsöffnung 5 definiert) zu einer äußeren zylindrischen Fläche des Düsenkörpers 2. Eine Vielzahl an Haupteinspritzöffnungen 7 ist um einen Winkel geeignet beabstandet auf derselben Höhe oder Ebene in der Hubrichtung der Nadel 4. Auf ähnliche Weise ist eine Vielzahl an Sekundäreinspritzöffnungen 8 in einem Winkel geeignet beabstandet auf einer anderen Höhe oder Ebene, die höher versetzt ist von der der Haupteinspritzöffnungen 7.
Wie in 1 gezeigt ist, hat jede der Haupteinspritzöffnungen 7 einen Durchmesser D1 und eine Länge L1, während jede der Sekundäreinspritzöffnungen 8 einen Durchmesser D2 und eine Länge L2 hat. Gemäß dem ersten nicht beanspruchten Beispiel erfüllen die Haupteinspritzöffnungen 7 und die Sekundäreinspritzöffnungen 8 die folgende Beziehung. L1/D1 < L2/D2 (1)
Bisher ist die Dicke der zylindrischen Wand 2a des Düsenkörpers 2 bei dem Abschnitt in Übereinstimmung mit den Haupteinspritzöffnungen 7 reduziert.
Das Sitzelement 3 ist in dem Boden der Führungsöffnung 5 mit einem kleinen Spalt bezüglich der zylindrischen Wand der Führungsöffnung 5 angeordnet. Das Sitzelement 3 hat eine konische Sitzfläche 3a an seinem oberen Abschnitt. Ein äußeres Umfangsende 3b der konischen Sitzfläche 3a ist niedriger positioniert als ein unteres Ende 7a einer Einlassöffnung der Haupteinspritzeinöffnung 7 (siehe 1).
Die Nadel 4 ist in der Führungsöffnung 5 mit einem Spalt von mehreren μm dazwischen gleitfähig gekoppelt. Der (nicht gezeigte) Düsenhalter verschiebt die Nadel 4 zwischen zwei Stufen in ihrer Hubrichtung. Nachfolgend wird eine dieser beiden Stufen als eine untere oder niedrigere Hubposition bezeichnet und die andere wird als eine höhere oder obere Hubposition bezeichnet. Im Allgemeinen ist die Nadel 4 bei der unteren Hubposition positioniert, wenn der Motor bei Niedrigdrehzahlzuständen (und/oder niedriger Last) betrieben wird, und ist bei der höheren Hubposition positioniert, wenn der Motor bei Hochdrehzahlzuständen (und/oder hoher Last) betrieben wird.
Die Nadel 4 hat, wie in 3 gezeigt ist, eine Längsöffnung 9, eine Kraftstoffbehälterkammer 10 und eine Queröffnung 11, die zusammen einen Kraftstoffkanal bilden. Die Längsöffnung 9 ist bei der Mitte der Nadel 4 ausgebildet und erstreckt sich in ihrer axialen Richtung. Die Längsöffnung 9 hat ein axiales Ende, das bei der Bodenfläche der Nadel 4 offen ist, und das andere axiale Ende ist bei ihrem oberen Abschnitt geschlossen. Die Kraftstoffbehälterkammer 10 ist eine ringförmige Kammer, die sich bei dem oberen Abschnitt der Nadel 4 befindet, um die Längsöffnung 9 zu umgeben. Die Kraftstoffbehälterkammer 10 ist mit dem Kraftstoffkanal 6 verbunden, der in dem Düsenkörper 2 ausgebildet ist. Die Queröffnung 11 erstreckt sich in einer radialen Richtung in der Nadel 4, um die Längsöffnung 9 mit der Kraftstoffbehälterkammer 10 zu verbinden.
Die Nadel 4 hat eine Bodenfläche, die in einer koaxialen doppelt abgeschrägten Struktur mit einer inneren abgeschrägten Fläche 4a und einer äußeren abgeschrägten Fläche 4b konfiguriert ist. Die innere abgeschrägte Fläche 4a ist eine konische Fläche, die sich von dem Ausschnittumfang der Längsöffnung 9 erstreckt. Die äußere abgeschrägte Fläche 4b ist eine andere konische Fläche, die außerhalb der inneren abgeschrägten Fläche 4a koaxial mit der inneren abgeschrägten Fläche 4a vorgesehen ist. Ein ringförmiger Grat, der als ein Sitzabschnitt 4c dient, ist als eine Grenze zwischen der inneren abgeschrägten Fläche 4a und der äußeren abgeschrägten Fläche 4b ausgebildet.
Wenn der Kraftstoffdruck in der Längsöffnung 9 kleiner als ein erster Ventilöffnungsdruck ist, wird die Nadel 4 mit ihrem Sitzabschnitt 4c mit der Sitzfläche 3a des Sitzelements 3 in Kontakt gebracht. Bei diesem Zustand ist die äußere Umfangskante der äußeren abgeschrägten Fläche 4b (d. h. die äußere Umfangskante 4d der Nadel 4) niedriger positioniert als das untere Ende 7a des Einlassausschnitts der Haupteinspritzöffnung 7. Alle Einlassausschnitte der Haupteinspritzöffnungen 7 und der Sekundäreinspritzöffnungen 8 sind durch die äußere zylindrische Fläche der Nadel 4 geschlossen.
Wenn der Kraftstoffdruck in der Längsöffnung 9 größer wird als der erste Ventilöffnungsdruck, hebt die Nadel 4 um einen Hubbetrag HD1 ab, wie in 1 gezeigt ist. Der Hubbetrag HD1 wird als ein maximaler Hubbetrag in dem unteren Hubzustand bezeichnet. Die äußere Umfangskante 4d der Nadel 4 hebt sich zu einer höheren Position, die sich zwischen der Haupteinspritzöffnung 7 und der Sekundäreinspritzöffnung 8 befindet. Bei diesem Zustand sind alle Einlassausschnitte der Haupteinspritzöffnungen 7 geöffnet, während alle Einlassausschnitte der Sekundäreinspritzöffnungen 8 noch durch die äußere zylindrische Fläche der Nadel 4 geschlossen sind.
Wenn der Kraftstoffdruck in der Längsöffnung 9 größer wird als der zweite Ventilöffnungsdruck, hebt sich die Nadel 4 um einen Hubbetrag HD2, wie in 2 gezeigt ist. Der Hubbetrag HD2 wird als ein maximaler Hubbetrag in dem höheren Hubzustand bezeichnet. Die äußere Umfangskante 4d der Nadel 4 hebt sich zu einer weiter höheren Position, die sich oberhalb dem oberen Ende 8a der Sekundäreinspritzöffnung 8 befindet. Bei diesem Zustand sind alle Einlassausschnitte der Haupteinspritzöffnungen 7 und der Sekundäreinspritzöffnungen 8 geöffnet.
Die vorstehend beschriebene Kraftstoffeinspritzdüse 1 wirkt auf die folgende Weise.
Mit Druck beaufschlagter Kraftstoff, der von einer (nicht gezeigten) Kraftstoffpumpe zugeführt wird, wird über den Kraftstoffkanal 6 in die Längsöffnung 9 in der Nadel 4 gefördert. Wenn der Kraftstoffdruck den ersten Ventilöffnungsdruck überschreitet, hebt sich die Nadel 4 bis der Spalt sich zu dem Hubbetrag HD1 erweitert. Nur die Haupteinspritzöffnungen 7 sind geöffnet, wie in 1 gezeigt ist. Somit wird der mit Druck beaufschlagte Kraftstoff, der in die Nadel 4 zugeführt wird, direkt durch die Haupteinspritzöffnungen 7 in den Zylinder (d. h. die Brennkammer) des Motors eingespritzt.
Da nur die Haupteinspritzöffnungen 7 für die Kraftstoffeinspritzung bei diesem Zustand verfügbar sind, ist der gesamte Einspritzausschnitt der Kraftstoffeinspritzdüse 1 relativ klein. Deshalb wird es möglich, mit hohem Druck beaufschlagten Kraftstoff über zusammengedrückte oder gedrosselte (d. h. mit kleinem Durchmesser) Einspritzöffnungen einzuspritzen. Dies fördert die Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs.
Darüber hinaus ist gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten nicht beanspruchten Beispiel das Abmessungsverhältnis L1/D1 der Haupteinspritzöffnung 7 kleiner als das Abmessungsverhältnis L2/D2 der Sekundäreinspritzöffnung 8. Die kontrahierte Strömung, die nahe dem Einlass von jeder Haupteinspritzöffnung 7 erzeugt wird, bleibt bis sie den Auslass dieser Haupteinspritzöffnung 7 erreicht. In anderen Worten kann der eingespritzte Kraftstoff mit der nahe dem Einlass erzeugten kontrahierten Strömung den Auslass erreichen ohne an der Wand von jeder Haupteinspritzöffnung 7 anzuhaften.
Somit kann fast der gesamte eingespritzte Kraftstoff auf sichere Weise mit einem breiteren Kraftstoffzerstäubungswinkel in den Motorzylinder geleitet werden. Dies fördert das Vermischen des eingespritzten Kraftstoffs und der Luft, wodurch die Verbrennungseigenschaften verbessert werden.
Wenn als Nächstes der Kraftstoffdruck den zweiten Ventilöffnungsdruck überschreitet, wird die Nadel 4 weiter angehoben bis der Spalt sich auf den Hubbetrag HD2 erweitert. Sowohl die Haupteinspritzöffnungen 7 als auch die Sekundäreinspritzöffnungen 8 sind geöffnet, wie in 2 gezeigt ist. Somit wird mit Druck beaufschlagter Kraftstoff, der in die Nadel 4 zugeführt wird, direkt durch die Haupteinspritzöffnungen 7 und die Sekundäreinspritzöffnungen 8 in den Motorzylinder eingespritzt. Da bei diesem Zustand sowohl die Haupteinspritzöffnungen 7 als auch die Sekundäreinspritzöffnungen 8 für die Kraftstoffeinspritzung verfügbar sind, ist der gesamte Einspritzausschnitt der Kraftstoffeinspritzdüse relativ groß. Deshalb wird es möglich, eine große Kraftstoffmenge bei einem geeigneten Druck einzuspritzen. Dies verwirklicht die Kraftstoffeinspritzrate in einem breiten Bereich.
Darüber hinaus gewährleistet das Einrichten des Abmessungsverhältnisses L2/D2 der Sekundäröffnung 8 größer als das Abmessungsverhältnis L1/D1 der Haupteinspritzöffnung 7, dass der eingespritzte Kraftstoff mit der nahe dem Einlass von jeder Sekundäreinspritzöffnung 8 erzeugten kontrahierten Strömung an der Wand dieser Sekundäreinspritzöffnung 8 anhaftet. Somit wird die Strömung des eingespritzten Kraftstoffs geglättet.
Infolgedessen wird es möglich, den Kraftstoff mit einer verbesserten Durchdringung einzuspritzen. Der eingespritzte Kraftstoff kann jeden Punkt in dem Motorzylinder erreichen. Dies fördert die Diffusion des eingespritzten Kraftstoffs, wodurch die Verbrennungseigenschaften verbessert werden.
Wenn danach der Kraftstoffdruck unterhalb den ersten Ventilöffnungsdruck abnimmt, wird die Nadel 4 gesenkt bis der Spalt sich auf Null vermindert. Der Sitzabschnitt 4c der Nadel 4 wird mit der Sitzfläche 3a des Sitzelements 3 in Kontakt gebracht. Die äußere zylindrische Fläche der Nadel 4 schließt alle Einlassausschnitte sowohl der Haupteinspritzöffnungen 7 als auch der Sekundäreinspritzöffnungen 8, wodurch der Kraftstoffeinspritzvorgang beendet wird.
4A zeigt eine vergrößere vertikale Schnittansicht eines Niedrighubzustands einer Kraftstoffeinspritzdüse in Übereinstimmung mit einem zweiten nicht beanspruchten Beispiel. 4B zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Hochhubzustands der Kraftstoffeinspritzdüse 1 in Übereinstimmung mit dem zweiten nicht beanspruchten Beispiel.
Die Kraftstoffeinspritzdüse 1 des zweiten nicht beanspruchten Beispiels unterscheidet sich von der des ersten nicht beanspruchten Beispiels darin, dass die Länge L1 der Haupteinspritzöffnung 7 durch Bilden eines vergrößerten Abschnitts 12 gekürzt ist, der der Auslassseite dieser Haupteinspritzöffnung 7 zugewandt ist. Der vergrößerte Abschnitt 12 hat einen größeren Durchmesser als der Durchmesser D1 der Haupteinspritzöffnung 7 und ist mit der Haupteinspritzöffnung 7 verbunden. Der vergrößerte Abschnitt 12 und die Haupteinspritzöffnung 7 sind koaxial zueinander ausgebildet. Gemäß dem zweiten nicht beanspruchten Beispiel wird es möglich, die Länge L1 der Haupteinspritzöffnung 7 auf einen Sollwert durch absichtliches Ändern der Tiefe des vergrößerten Abschnitts 12 beim Ausbilden des vergrößerten Abschnitts 12 einzustellen.
5A zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Niedrighubzustands einer Kraftstoffeinspritzdüse 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 5B zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Hochhubzustands der Kraftstoffeinspritzdüse 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Kraftstoffeinspritzdüse 1 des ersten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von der des ersten nicht beanspruchten Beispiels darin, dass eine abgerundete Kante bei einem Einlassumfang von jeder der Haupt- und Sekundäreinspritzöffnungen 7 und 8 ausgebildet ist.
Eine erste abgerundete Kante mit einem Krümmungsradius R1 ist bei dem Einlassumfang von jeder Haupteinspritzöffnung 7 ausgebildet. Eine zweite abgerundete Kante mit einem Krümmungsradius R2 ist bei dem Einlassumfang von jeder Sekundäreinspritzöffnung 8 ausgebildet. Der Krümmungsradius R2 der zweiten abgerundeten Kante ist größer als der Krümmungsradius R1 der ersten abgerundeten Kante.
Die Anordnung des ersten Ausführungsbeispiels ermöglicht ein sanftes Einführen des Kraftstoffs in die Sekundäreinspritzöffnung 8 durch Ausbilden der zweiten abgerundeten Kante mit dem größeren Krümmungsradius R2. Die Strömung des eingespritzten Kraftstoffs wird ohne Verursachen der kontrahierten Strömung in der Sekundäreinspritzöffnung 8 geglättet. Infolgedessen wird es möglich, den Kraftstoff mit einer verbesserten Durchdringung bei einem Hochdrehzahlmotorbetriebszustand einzuspritzen.
6A zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Niedrighubzustands einer Kraftstoffeinspritzdüse 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 6B zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Hochhubzustands der Kraftstoffeinspritzdüse 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Kraftstoffeinspritzdüse 1 des zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von der des ersten nicht beanspruchten Beispiels darin, dass der Durchmesser von jeder der Haupt- und Sekundäreinspritzöffnungen 7 und 8 sich in einem gesamten Bereich kontinuierlich ändert, der sich von der Einlassseite zu der Auslassseite erstreckt.
Die Haupteinspritzöffnung 7 hat einen Einlassausschnitt, dessen Durchmesser gleich D1i ist, und einen Auslassausschnitt, dessen Durchmesser gleich D1o ist. Der Auslassdurchmesser D1o ist größer als der Einlassdurchmesser D1i. Der Durchmesser der Haupteinspritzöffnung 7 erhöht sich linear von D1i nach D1o in Abhängigkeit von einer Längsposition in der Haupteinspritzöffnung 7.
Die Sekundäreinspritzöffnung 8 hat einen Einlassausschnitt, dessen Durchmesser gleich D2i ist, und einen Auslassausschnitt, dessen Durchmesser gleich D2o ist. Der Auslassdurchmesser D2o ist kleiner als der Einlassdurchmesser D2i.
Der Durchmesser der Sekundäreinspritzöffnung 8 vermindert sich linear von D2i nach D2o in Abhängigkeit von einer Längsposition in der Sekundäreinspritzöffnung 8.
Gemäß der Anordnung des zweiten Ausführungsbeispiels haftet der eingespritzte Kraftstoff mit der Kontaktströmung nicht an der Wand der Haupteinspritzöffnung 7. Das Vorsehen der Haupteinspritzöffnung 7 mit dem Durchmesser, der sich linear von der Einlassseite zu der Auslassseite erhöht, ist dadurch vorteilhaft, dass der eingespritzte Kraftstoff in den Motorzylinder kann mit einem breiteren Kraftstoffzerstäubungswinkel geleitet werden, selbst wenn die Länge L1 der Haupteinspritzöffnung 7 identisch mit der Länge L2 der Sekundäreinspritzöffnung 8 ist, wie in 6A gezeigt ist. Somit ermöglicht das zweite Ausführungsbeispiel, dass eine gut zerstäubte Kraftstoffeinspritzung in dem Niedrigdrehzahlmotorbetriebszustand gewährleistet wird.
Darüber hinaus haftet gemäß der Anordnung des zweiten Ausführungsbeispiels der eingespritzte Kraftstoff mit der Kontaktströmung an der Wand der Sekundäreinspritzöffnung 8. Das Vorsehen der Sekundäreinspritzöffnung 8 mit dem Durchmesser, der sich von der Einlassseite zu der Auslassseite linear reduziert, ist dadurch vorteilhaft, dass der eingespritzte Kraftstoff in der Sekundäreinspritzöffnung gut geglättet wird und zusammengedrückt 8 wird, wie in 6B gezeigt ist. Somit wird es möglich, den Kraftstoff mit einer verbesserten Durchdringung in dem Hochdrehzahlmotorbetriebszustand einzuspritzen.
7A zeigt eine vertikale vergrößerte Schnittansicht eines Hochhubzustands einer Kraftstoffeinspritzdüse 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 7B zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht der Kraftstoffeinspritzdüse 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Kraftstoffeinspritzdüse 1 des dritten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von der des ersten nicht beanspruchten Beispiels darin, dass die Haupteinspritzöffnung 7 von der Zentralachse O der Kraftstoffeinspritzdüse 1 versetzt ist.
Die Haupteinspritzöffnung 7 hat eine Zentralachse A, die die Mitte ihres Einlassausschnitts und die Mitte ihres Auslassausschnitts verbindet. Die Zentralachse A der Haupteinspritzöffnung 7 ist von der Zentralachse O der Kraftstoffeinspritzdüse 1 versetzt. Die Sekundäreinspritzöffnung 8 hat eine Zentralachse B, die die Mitte ihres Einlassausschnitts und die Mitte ihres Auslassausschnitts verbindet. Die Zentralachse B der Sekundäreinspritzöffnung 8 schneidet sich mit der Zentralachse O der Kraftstoffeinspritzdüse 1.
Gemäß der Anordnung des dritten Ausführungsbeispiels ist die in die Haupteinspritzöffnung 7 eingeführte Kraftstoffströmung bei einer Seite stark, die weit von der Zentralachse B der Sekundäreinspritzöffnung 8 versetzt ist, und bei der anderen Seite schwach, die wenig gegenüber der Zentralachse B der Sekundäreinspritzöffnung 8 versetzt ist. Dies verursacht lokal eine große kontrahierte Strömung des Kraftstoffs bei einer Seite der Haupteinspritzöffnung 7. Selbst wenn die Länge L1 der Haupteinspritzöffnung 7 groß ist, haftet deshalb der eingespritzte Kraftstoff nicht an der Wand der Haupteinspritzöffnung 7. Somit kann der eingespritzte Kraftstoff auf sichere Weise mit einem breiteren Kraftstoffzerstäubungswinkel in dem Niedrigdrehzahlmotorbetriebszustand in den Motorzylinder geleitet werden.
Die Sekundäreinspritzöffnung 8 verursacht keine kontrahierte Strömung des Kraftstoffs, da sich ihre Zentralachse B mit der Zentralachse O der Kraftstoffeinspritzdüse 1 schneidet. Deshalb wird es möglich, den Kraftstoff mit einer verbesserten Durchdringung in dem Hochdrehzahlmotorbetriebszustand einzuspritzen.
In 7A repräsentiert eine alternative gestrichelte Linie mit einem langen und zwei kurzen Strichen die untere Hubposition der Nadel 4.
8A zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Niedrighubzustands einer Kraftstoffeinspritzdüse gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 8B zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines Hochhubzustands der Kraftstoffeinspritzdüse gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Kraftstoffeinspritzdüse des vierten Ausführungsbeispiels hat einen Düsenkörper 20 mit einem darin ausgebildeten Kraftstoffkanal 21. Eine konische Sitzfläche 22 ist bei einem stromabwärtigen Abschnitt des Kraftstoffkanals 21 ausgebildet. Zwei Arten an Einspritzöffnungen, d. h. Haupteinspritzöffnungen 23 und Sekundäreinspritzöffnungen 24, erstrecken sich über die Wand des Düsenkörpers 20 hinweg, wobei die Einlassausschnitte an der konischen Sitzfläche 22 geöffnet sind und die Auslassausschnitte an der äußeren zylindrischen Fläche des Zylinderkörpers 20 geöffnet sind. Die Haupteinspritzöffnungen 23 befinden sich an einer stromaufwärtigen Seite der Sekundäreinspritzöffnungen 24 in der Strömungsrichtung des Kraftstoffs an der konischen Sitzfläche 22.
Wie bei dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel hat jede der Haupteinspritzöffnungen 23 einen größeren Auslassausschnitt als ein Einlassausschnitt, wobei sich der Durchmesser von der Einlassseite zu der Auslassseite linear erhöht. Jede der Sekundäreinspritzöffnungen 24 hat einen kleineren Auslassausschnitt als einen Einlassausschnitt, wobei sich der Durchmesser von der Einlassseite zu der Auslassseite linear vermindert.
Eine Nadel 25 ist gleitfähig in den Düsenkörper 20 eingesetzt, um einen zweistufigen Hubvorgang auf eine derartige Weise zu verwirklichen, dass die Nadel 25 zu einer Niedrighubposition und zu einer Hochhubposition ansprechend auf einen Kraftstoffdruck verschoben wird. Ein Sitzabschnitt 26 ist bei dem unteren Ende der Nadel 25 vorgesehen.
Wenn der Kraftstoffdruck kleiner als der erste Ventilöffnungsdruck ist, wird der Sitzabschnitt 26 der Nadel 25 mit der Sitzfläche 22 bei einem stromaufwärtigen Abschnitt der Haupteinspritzöffnungen 23 in Kontakt gebracht. Deshalb sind sowohl die Haupt- als auch die Sekundäreinspritzöffnungen 23 und 34 von dem Kraftstoffkanal 21 isoliert. Wenn der Kraftstoffdruck den ersten Ventilöffnungsdruck überschreitet, wird die Nadel 25 angehoben bis der Spalt sich auf einen vorgegebenen Niedrighubbetrag erweitert, wie in 8A gezeigt ist. Dabei definiert ein ringförmiger Kanal, der zwischen dem Sitzabschnitt 26 der Nadel 25 und der Sitzfläche 22 des Düsenkörpers 20 ausgebildet ist, eine minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals. Wenn der Kraftstoffdruck den zweiten Ventilöffnungsdruck überschreitet, wird die Nadel 25 weiter angehoben bis der Spalt sich auf einen vorgegebenen Hochhubbetrag erweitert, wie in 8B gezeigt ist. Dabei definiert eine Summe der Einlassausschnitte der Haupt- und Sekundäreinspritzöffnungen 23 und 24 die minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals.
9 zeigt eine Ansicht des Ergebnisses einer Simulationsanalyse der Druckverteilung in dem Niedrighubzustand und dem Hochhubzustand der Kraftstoffeinspritzdüse in Übereinstimmung mit dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Wenn gemäß dieser Analyse die Nadel sich in dem Niedrighubzustand befindet, ist der Kraftstoffdruck in dem stromaufwärtigen Abschnitt des Sitzabschnitts der Nadel hoch, da der Kraftstoffkanal am Nähesten bei dem Sitzabschnitt ist. Der Kraftstoffdruck in dem stromabwärtigen Abschnitt des Sitzabschnitts ist kleiner. Der Kraftstoffdruck wird in der Einspritzöffnung weiter reduziert.
Wenn andererseits die Nadel sich in dem Hochhubzustand befindet, ist der Kraftstoffdruck in dem gesamten Bereich stromaufwärts der Einspritzöffnung hoch. Der Kraftstoffdruck in der Einspritzöffnung ist kleiner.
Wie aus dem Analyseergebnis verständlich ist, wenn sich die Nadel 25 in dem Niedrighubzustand befindet, wie in 8A gezeigt ist, ist der Kraftstoffdruck nahe dem Einlassausschnitt der Haupteinspritzöffnung 23 höher als der an der Sekundäreinspritzöffnung 24. Deshalb wird der Kraftstoff vor allem durch die Haupteinspritzöffnung 23 in den Motorzylinder eingespritzt. Da die Haupteinspritzöffnung 23 dabei einen Durchmesser hat, der sich von der Einlassseite zu der Auslassseite linear erhöht, haftet der Kraftstoff mit der kontrahierten Strömung, die nahe dem Einlassausschnitt verursacht wird, nicht an der Wand der Haupteinspritzöffnung 23, selbst wenn die Länge der Haupteinspritzöffnung 23 identisch mit der der Sekundäreinspritzöffnung 24 ist. Darüber hinaus ist das Ausbilden der Haupteinspritzöffnung 23 mit dem Durchmesser, der sich von der Einlassseite zu der Auslassseite linear erhöht, vorteilhaft dadurch, dass der eingespritzte Kraftstoff in den Motorzylinder mit einem breiteren Kraftstoffzerstäubungswinkel geleitet werden kann. Somit ermöglicht das vierte Ausführungsbeispiel, dass eine gut zerstäubte Kraftstoffeinspritzung in dem Niedrigdrehzahlmotorbetriebszustand gewährleistet wird.
Wenn die Nadel 25 sich in dem Hochhubzustand befindet, der in 8B gezeigt ist, ist der Kraftstoffdruck nahe dem Einlassausschnitt der Haupteinspritzöffnung 23 identisch mit dem an der Sekundäreinspritzöffnung 24. Deshalb wird der Kraftstoff sowohl über die Haupteinspritzöffnung 23 als auch die Sekundäreinspritzöffnung 24 in den Motorzylinder eingespritzt. Wenn dabei die Sekundäreinspritzöffnung 24 einen Durchmesser hat, der sich von der Einlassseite zu der Auslassseite linear vermindert, haftet der Kraftstoff mit der kontrahierten Strömung, die nahe dem Einlassausschnitt verursacht wird, an der Wand der Sekundäreinspritzöffnung 24. Darüber hinaus ist das Ausbilden der Sekundäreinspritzöffnung 24 mit dem Durchmesser, der sich von der Einlassseite zu der Auslassseite linear vermindert, darin vorteilhaft, dass der eingespritzte Kraftstoff in der Sekundäreinspritzöffnung 24 gut geglättet und zusammengedrückt werden kann. Somit wird es möglich, den Kraftstoff mit verbesserter Durchdringung in dem Hochdrehzahlmotorbetriebsbereich einzuspritzen.
Anstatt dem Einsetzen der Haupt- und Sekundäreinspritzöffnungen 23, 24, die strukturell identisch sind mit jenen, die in dem zweiten Ausführungsbeispiel offenbart sind, kann das vorstehend beschriebene vierte Ausführungsbeispiel andere Haupt- und Sekundäreinspritzöffnungen 23, 24 einsetzen, die in jedem aus dem nicht beanspruchten ersten und zweiten Beispiel und dem ersten und dritten Ausführungsbeispiel offenbart sind. Derartige Abwandlungen sind leicht verständlich, obwohl sie in den Zeichnungen nicht gezeigt sind.
Die Kraftstoffeinspritzdüse der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen Düsenkörper und die Nadel. Deshalb begrenzt die vorliegende Erfindung den Düsenhalter nicht strukturell. Beispielsweise kann die Kraftstoffeinspritzdüse der vorliegenden Erfindung auf eine Einspritzeinrichtung angewandt werden, in der ein piezoelektrisches Element eingebaut ist, um die Nadel bei einer beliebigen Hubposition anzutreiben, oder sie kann auf eine Einspritzeinrichtung angewandt werden, in der ein elektromagnetisches Ventil zum schrittweisen Anheben der Nadel eingebaut ist.
Die beschriebenen vorliegenden Ausführungsbeispiele sind deshalb nur als darstellend und nicht als einschränkend zu betrachten, da der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert ist und nicht durch die vorangegangene Beschreibung. Alle Änderungen, die in den Umfang der Ansprüche fallen sind somit durch die Ansprüche eingeschlossen.

Claims

Kraftstoffeinspritzdüse mit: einem Düsenkörper (2) mit einer Führungsöffnung (5), die sich in seiner axialen Richtung erstreckt; einer Nadel (4), die gleitfähig eingesetzt ist in die Führungsöffnung (5), um zu einer ersten Hubposition und zu einer zweiten Hubposition verschoben zu werden; zumindest einer Haupteinspritzöffnung (7) und zumindest einer Sekundäreinspritzöffnung (8), die sich von der Führungsöffnung (5) in radial auswärts gerichteten Richtungen durch eine Wand des Düsenkörpers (2) hindurch erstrecken, wobei die Haupteinspritzöffnung (7) einen Einlassausschnitt hat, der mit der Führungsöffnung (5) verbunden ist, wenn die Nadel (4) bei der ersten Hubposition sowie bei der zweiten Hubposition positioniert ist; und die Sekundäreinspritzöffnung (8), die von der Haupteinspritzöffnung (7) in einer Hubrichtung der Nadel (4) versetzt ist, einen Einlassausschnitt hat, der geschlossen ist, wenn die Nadel (4) bei der ersten Hubposition positioniert ist, und mit der Führungsöffnung (5) verbunden ist, wenn die Nadel (4) bei der zweiten Hubposition positioniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste abgerundete Kante mit einem ersten Krümmungsradius (R1) an dem Einlassausschnitt der Haupteinspritzöffnung (7) ausgebildet ist; eine zweite abgerundete Kante mit einem zweiten Krümmungsradius (R2) an dem Einlassausschnitt der Sekundäreinspritzöffnung (8) ausgebildet ist; und der zweite Krümmungsradius (R2) größer als der erste Krümmungsradius (R1) ist.
Kraftstoffeinspritzdüse mit: einem Düsenkörper (2) mit einer Führungsöffnung (5), die sich in seiner axialen Richtung erstreckt; einer Nadel (4), die gleitfähig eingesetzt ist in die Führungsöffnung (5), um zu einer ersten Hubposition und zu einer zweiten Hubposition verschoben zu werden; zumindest einer Haupteinspritzöffnung (7) und zumindest einer Sekundäreinspritzöffnung (8), die sich von der Führungsöffnung (5) in radial auswärts gerichteten Richtungen durch eine Wand des Düsenkörpers (2) hindurch erstrecken, wobei die Haupteinspritzöffnung (7) einen Einlassausschnitt hat, der mit der Führungsöffnung (5) verbunden ist, wenn die Nadel (4) bei der ersten Hubposition sowie bei der zweiten Hubposition positioniert ist; und die Sekundäreinspritzöffnung (8), die von der Haupteinspritzöffnung (7) in einer Hubrichtung der Nadel (4) versetzt ist, einen Einlassausschnitt hat, der geschlossen ist, wenn die Nadel (4) bei der ersten Hubposition positioniert ist, und mit der Führungsöffnung (5) verbunden ist, wenn die Nadel (4) bei der zweiten Hubposition positioniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupteinspritzöffnung (7) an ihrer Einlassseite enger als an ihrer Auslassseite ist, und die Sekundäreinspritzöffnung (8) an ihrer Einlassseite breiter als an ihrer Auslassseite ist.
Kraftstoffeinspritzdüse mit: einem Düsenkörper (2) mit einer Führungsöffnung (5), die sich in seiner axialen Richtung erstreckt; einer Nadel (4), die gleitfähig eingesetzt ist in die Führungsöffnung (5), um zu einer ersten Hubposition und zu einer zweiten Hubposition verschoben zu werden; zumindest einer Haupteinspritzöffnung (7) und zumindest einer Sekundäreinspritzöffnung (8), die sich von der Führungsöffnung (5) in radial auswärts gerichteten Richtungen durch eine Wand des Düsenkörpers (2) hindurch erstrecken, wobei die Haupteinspritzöffnung (7) einen Einlassausschnitt hat, der mit der Führungsöffnung (5) verbunden ist, wenn die Nadel (4) bei der ersten Hubposition sowie bei der zweiten Hubposition positioniert ist; und die Sekundäreinspritzöffnung (8), die von der Haupteinspritzöffnung (7) in einer Hubrichtung der Nadel (4) versetzt ist, einen Einlassausschnitt hat, der geschlossen ist, wenn die Nadel (4) bei der ersten Hubposition positioniert ist, und mit der Führungsöffnung (5) verbunden ist, wenn die Nadel (4) bei der zweiten Hubposition positioniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupteinspritzöffnung (7) eine Zentralachse (A) hat, die eine Mitte ihres Einlasses und eine Mitte ihres Auslasses verbindet, wobei die Zentralachse (A) eine Zentralachse (O) der Kraftstoffeinspritzdüse (1) nicht schneidet; und die Sekundäreinspritzöffnung (8) eine Zentralachse (B) hat, die eine Mitte ihres Einlasses und eine Mitte ihres Auslasses verbindet, wobei die Zentralachse (B) sich mit der Zentralachse (O) der Kraftstoffeinspritzdüse (1) schneidet.
Kraftstoffeinspritzdüse mit: einem Düsenkörper (20) mit einem Kraftstoffkanal (21), der im Inneren des Düsenkörpers (20) für die Zufuhr von mit Druck beaufschlagtem Kraftstoff ausgebildet ist, einer Sitzfläche (22), die an einer stromabwärtigen Seite des Kraftstoffkanals (21) ausgebildet ist, und zumindest einer Haupteinspritzöffnung (23) und zumindest einer Sekundäreinspritzöffnung (24), die sich durch eine Wand des Düsenkörpers (20) hindurch erstrecken, mit Einlassausschnitten, die an der Sitzfläche (22) münden, und Auslassausschnitten, die an einer äußeren Fläche des Düsenkörpers (20) münden, wobei sich die Haupteinspritzöffnung (23) an einer stromaufwärtigen Seite der Sekundäreinspritzöffnung (24) in einer Strömungsrichtung des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs befindet; einer Nadel (25), die gleitfähig in den Düsenkörper (20) eingesetzt ist, um zu einer ersten Hubposition und zu einer zweiten Hubposition verschoben zu werden, wobei die Nadel (25) einen Sitzabschnitt (26) an ihrem stromabwärtigen Ende hat, um den Kraftstoffkanal (21) an einem stromaufwärtigen Abschnitt der Haupteinspritzöffnungen (23) zu schließen, wobei, wenn die Nadel (25) zu der ersten Hubposition verschoben ist, ein ringförmiger Kanal, der zwischen dem Sitzabschnitt (26) der Nadel (25) und der Sitzfläche (22) des Düsenkörpers (20) ausgebildet ist, eine minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals (21) definiert, und wobei, wenn die Nadel (25) zu der zweiten Hubposition verschoben ist, eine Summe der Einlassausschnitte der Haupt- und Sekundäreinspritzöffnungen (23, 24) die minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals (21) definiert, wobei eine erste abgerundete Kante mit einem ersten Krümmungsradius (R1) bei dem Einlassausschnitt der Haupteinspritzöffnung (23) ausgebildet ist; eine zweite abgerundete Kante mit einem zweiten Krümmungsradius (R2) bei dem Einlassausschnitt der Sekundäreinspritzöffnung (24) ausgebildet ist; und der zweite Krümmungsradius (R2) größer als der erste Krümmungsradius (R1) ist.
Kraftstoffeinspritzdüse mit: einem Düsenkörper (20) mit einem Kraftstoffkanal (21), der im Inneren des Düsenkörpers (20) für die Zufuhr von mit Druck beaufschlagtem Kraftstoff ausgebildet ist, einer Sitzfläche (22), die an einer stromabwärtigen Seite des Kraftstoffkanals (21) ausgebildet ist, und zumindest einer Haupteinspritzöffnung (23) und zumindest einer Sekundäreinspritzöffnung (24), die sich durch eine Wand des Düsenkörpers (20) hindurch erstrecken, mit Einlassausschnitten, die an der Sitzfläche (22) münden, und Auslassausschnitten, die an einer äußeren Fläche des Düsenkörpers (20) münden, wobei sich die Haupteinspritzöffnung (23) an einer stromaufwärtigen Seite der Sekundäreinspritzöffnung (24) in einer Strömungsrichtung des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs befindet; einer Nadel (25), die gleitfähig in den Düsenkörper (20) eingesetzt ist, um zu einer ersten Hubposition und zu einer zweiten Hubposition verschoben zu werden, wobei die Nadel (25) einen Sitzabschnitt (26) an ihrem stromabwärtigen Ende hat, um den Kraftstoffkanal (21) an einem stromaufwärtigen Abschnitt der Haupteinspritzöffnungen (23) zu schließen, wobei, wenn die Nadel (25) zu der ersten Hubposition verschoben ist, ein ringförmiger Kanal, der zwischen dem Sitzabschnitt (26) der Nadel (25) und der Sitzfläche (22) des Düsenkörpers (20) ausgebildet ist, eine minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals (21) definiert, und wobei, wenn die Nadel (25) zu der zweiten Hubposition verschoben ist, eine Summe der Einlassausschnitte der Haupt- und Sekundäreinspritzöffnungen (23, 24) die minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals (21) definiert, wobei die Haupteinspritzöffnung (23) an ihrer Einlassseite enger als an ihrer Auslassseite ist; und die Sekundäreinspritzöffnung (24) an ihrer Einlassseite breiter als an ihrer Auslassseite ist.
Kraftstoffeinspritzdüse mit: einem Düsenkörper (20) mit einem Kraftstoffkanal (21), der im Inneren des Düsenkörpers (20) für die Zufuhr von mit Druck beaufschlagtem Kraftstoff ausgebildet ist, einer Sitzfläche (22), die an einer stromabwärtigen Seite des Kraftstoffkanals (21) ausgebildet ist, und zumindest einer Haupteinspritzöffnung (23) und zumindest einer Sekundäreinspritzöffnung (24), die sich durch eine Wand des Düsenkörpers (20) hindurch erstrecken, mit Einlassausschnitten, die an der Sitzfläche (22) münden, und Auslassausschnitten, die an einer äußeren Fläche des Düsenkörpers (20) münden, wobei sich die Haupteinspritzöffnung (23) an einer stromaufwärtigen Seite der Sekundäreinspritzöffnung (24) in einer Strömungsrichtung des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs befindet; einer Nadel (25), die gleitfähig in den Düsenkörper (20) eingesetzt ist, um zu einer ersten Hubposition und zu einer zweiten Hubposition verschoben zu werden, wobei die Nadel (25) einen Sitzabschnitt (26) an ihrem stromabwärtigen Ende hat, um den Kraftstoffkanal (21) an einem stromaufwärtigen Abschnitt der Haupteinspritzöffnungen (23) zu schließen, wobei, wenn die Nadel (25) zu der ersten Hubposition verschoben ist, ein ringförmiger Kanal, der zwischen dem Sitzabschnitt (26) der Nadel (25) und der Sitzfläche (22) des Düsenkörpers (20) ausgebildet ist, eine minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals (21) definiert, und wobei, wenn die Nadel (25) zu der zweiten Hubposition verschoben ist, eine Summe der Einlassausschnitte der Haupt- und Sekundäreinspritzöffnungen (23, 24) die minimale Querschnittsfläche des Kraftstoffkanals (21) definiert, wobei die Haupteinspritzöffnung (23) eine Zentralachse (A) hat, die eine Mitte ihrer Einlasses und eine Mitte ihres Auslasses verbindet, wobei die Zentralachse (A) eine Zentralachse der Kraftstoffeinspritzdüse nicht schneidet; und die Sekundäreinspritzöffnung (24) eine Zentralachse (B) hat, die eine Mitte ihres Einlasses und eine Mitte ihres Auslasses verbindet, wobei die Zentralachse (B) sich mit der Zentralachse der Kraftstoffeinspritzdüse schneidet.