DE10118272A1 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Brennstoffeinspritzventil, das ein bewegliches Ventilteil (20) aufweist, welches zum Öffnen und Schließen des Ventils mit einem festen Ventilsitz (27) zusammenwirkt, der an einem Ventilsitzelement (26) ausgebildet ist. Stromabwärts des Ventilsitzes (27) ist eine Zerstäuberscheibe (30) angeordnet. Die Zerstäuberscheibe (30) hat eine erste stromaufwärtige Lage (57), in die Brennstoff zentral einströmt und in der wenigstens ein radial verlaufender Öffnungsbereich (61) vorgesehen ist, der radial nach außen vom Brennstoff durchströmbar ist und der mit einer Prallwandung (63) endet. Stromabwärts der Prallwandung (63) schließt sich in einer zweiten mittleren Lage (58) der Zerstäuberscheibe (30) eine Austrittsöffnung (64) quer an, wodurch der Brennstoff aufgefächert und feinstzerstäubt wird. Stromabwärts der Austrittsöffnung (64) ist wenigstens eine Leitwandung (68) einer dritten stromabwärtigen Lage (59) vorgesehen, die den austretenden Strahl in gewünschter Weise beeinflusst. DOLLAR A Das Brennstoffeinspritzventil eignet sich besonders zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschine.
Description
Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil
nach der Gattung des Anspruchs 1.
Aus der EP 0 611 886 A1 ist bereits ein elektromagnetisch
betätigbares Brennstoffeinspritzventil bekannt, bei dem
stromabwärts eines Ventilsitzes eine Lochscheibe bzw. ein
Lochscheibenpaket vorgesehen ist. Die zwei
aufeinanderliegenden Lochplättchen sind jeweils mit
wenigstens einem schlitzförmigen Durchgangsloch ausgeformt.
Die Schlitze der einzelnen Plättchen sind derart angeordnet,
dass sie sich bei einer Projektion in eine Ebene
grundsätzlich schneiden, und zwar im rechten Winkel
zueinander. Ein in den Schlitz des stromaufwärtigen
Plättchens einströmender Brennstoff strömt von außen zur
Mitte des Schlitzes, wo er von dem Schlitz des
stromabwärtigen Plättchens untergraben ist. Im
Schnittbereich der beiden Schlitze befindet sich somit eine
Durchgangsöffnung durch die gesamte Lochscheibenanordnung,
durch die der Brennstoff letztlich abgespritzt wird. Die
grabenförmigen Schlitze weisen pyramidenstumpfförmige
Wandungen auf, da sie mittels Ätzen in Siliziumscheiben
eingebracht sind.
In der DE-OS 196 07 288 wurde bereits die sogenannte
Multilayergalvanik zur Herstellung von Lochscheiben, die
insbesondere für den Einsatz an Brennstoffeinspritzventilen
geeignet sind, ausführlich beschrieben. Dieses
Herstellungsprinzip einer Scheibenherstellung durch
mehrfaches galvanisches Metallabscheiden verschiedener
Strukturen aufeinander, so dass eine einteilige Scheibe
vorliegt, soll ausdrücklich zum Offenbarungsgehalt
vorliegender Erfindung zählen. Die mikrogalvanische
Metallabscheidung in mehreren Ebenen, Lagen bzw. Schichten
kann auch zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Fächerstrahldüsenscheibe zum Einsatz kommen.
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil,
dass mit ihm eine sehr hohe Zerstäubungsgüte eines
abzuspritzenden Brennstoffs erzielt wird. Mit dem
erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventil ist in einer an
ihm integrierten Zerstäuberscheibe, die von der Funktion her
als Fächerstrahldüsenscheibe bezeichnet werden kann, eine
Auffächerung des Brennstoffs möglich, mit der optimale
Spraybilder insbesondere beim direkten Einspritzen von
Brennstoff in einen Brennraum erzeugt werden können. Als
Konsequenz können an einem Einspritzventil einer
Brennkraftmaschine u. a. die Abgasemission der
Brennkraftmaschine reduziert und ebenso eine Verringerung
des Brennstoffverbrauchs erzielt werden.
In vorteilhafter Weise ist die Zerstäuberscheibe mit
wenigstens einem radial verlaufenden Öffnungsbereich
versehen, der an einer Prallwandung endet und von der aus
der Brennstoff aufgrund der Schlitzanordnung weitgehend
senkrecht zur Strömungsrichtung im Öffnungsbereich
aufgefächert wird. Durch wenigstens eine Leitwandung kann
das abzuspritzende Spray in gewünschter Weise bzgl.
Stabilität und Ausrichtung beeinflusst werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im
Anspruch 1 angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.
Von Vorteil ist es, mehr als einen Öffnungsbereich in der
Zerstäuberscheibe vorzusehen. Durch eine gezielte Anzahl an
Öffnungsbereichen kann beispielsweise ein gewünschtes schräg
abgespritztes Spray erzeugt werden. Andererseits kann bei
einer symmetrischen Anordnung von Öffnungsbereichen, z. B.
mit vier Öffnungsbereichen, ein gleichmäßiges
feinstzerstäubtes Spray, zusammengesetzt aus mehreren
Fächerstrahlen, abgegeben werden.
Besonders vorteilhaft ist es, die Zerstäuberscheibe mittels
der sogenannten Multilayergalvanik herzustellen. Aufgrund
ihrer metallischen Ausbildung sind solche Zerstäuberscheiben
sehr bruchsicher und gut montierbar. Die Anwendung der
Multilayergalvanik erlaubt eine extrem große
Gestaltungsfreiheit, da die Konturen der Öffnungsbereiche in
der Zerstäuberscheibe frei wählbar sind. Besonders im
Vergleich zu Siliziumscheiben, bei denen aufgrund der
Kristallachsen erreichbare Konturen streng vorgegeben sind
(Pyramidenstümpfe), ist diese flexible Formgebung sehr
vorteilhaft.
Das metallische Abscheiden hat besonders im Vergleich zur
Herstellung von Siliziumscheiben den Vorteil einer sehr
großen Materialvielfalt. Die verschiedensten Metalle mit
ihren unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften und
Härten können bei der zur Herstellung der Zerstäuberscheiben
verwendeten Mikrogalvanik zum Einsatz kommen.
Durch den Galvanikprozess werden die einzelnen Schichten
ohne Trenn- oder Fügestellen so aufeinander aufgebaut, dass
sie durchgehend homogenes Material darstellen. Insofern sind
"Schichten" als gedankliches Hilfsmittel zu verstehen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein
Brennstoffeinspritzventil im Schnitt, Fig. 2 den Ausschnitt
II in Fig. 1 im Bereich des Ventilsitzes und der
erfindungsgemäßen Fächerstrahldüsenscheibe, Fig. 3 einen
Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2 durch eine
obere Lage bzw. Schicht der Fächerstrahldüsenscheibe,
Fig. 4 bis 11 sieben weitere Ausführungsbeispiele von
Fächerstrahldüsenscheiben in gleicher Schnittansicht wie
Fig. 3 (Fig. 4 bis 8, 10 und 11) bzw. Fig. 2 (Fig. 9).
Das in der Fig. 1 beispielhaft dargestellte
elektromagnetisch betätigbare Ventil in der Form eines
Einspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von
gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen
hat einen von einer Magnetspule 1 zumindest teilweise
umgebenen, als Innenpol eines Magnetkreises dienenden,
rohrförmigen, weitgehend hohlzylindrischen Kern 2. Das
Brennstoffeinspritzventil eignet sich besonders als
Hochdruckeinspritzventil zum direkten Einspritzen von
Brennstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine.
Ein beispielsweise gestufter Spulenkörper 3 aus Kunststoff
nimmt eine Bewicklung der Magnetspule 1 auf und ermöglicht
in Verbindung mit dem Kern 2 und einem ringförmigen,
nichtmagnetischen, von der Magnetspule 1 teilweise umgebenen
Zwischenteil 4 einen besonders kompakten und kurzen Aufbau
des Einspritzventils im Bereich der Magnetspule 1.
In dem Kern 2 ist eine durchgängige Längsöffnung 7
vorgesehen, die sich entlang einer Ventillängsachse 8
erstreckt. Der Kern 2 des Magnetkreises dient auch als
Brennstoffeinlassstutzen, wobei die Längsöffnung 7 einen
Brennstoffzufuhrkanal darstellt. Mit dem Kern 2 oberhalb der
Magnetspule 1 fest verbunden ist ein äußeres metallenes
(z. B. ferritisches) Gehäuseteil 14, das als Außenpol bzw.
äußeres Leitelement den Magnetkreis schließt und die
Magnetspule 1 zumindest in Umfangsrichtung vollständig
umgibt. In der Längsöffnung 7 des Kerns 2 ist zulaufseitig
ein Brennstofffilter 15 vorgesehen, der für die
Herausfiltrierung solcher Brennstoffbestandteile sorgt, die
aufgrund ihrer Größe im Einspritzventil Verstopfungen oder
Beschädigungen verursachen könnten.
An das obere Gehäuseteil 14 schließt sich dicht und fest ein
unteres rohrförmiges Gehäuseteil 18 an, das z. B. ein axial
bewegliches Ventilteil bestehend aus einem Anker 19 und
einer stangenförmigen Ventilnadel 20 bzw. einen
langgestreckten Ventilsitzträger 21 umschließt bzw.
aufnimmt. Die beiden Gehäuseteile 14 und 18 sind z. B. mit
einer umlaufenden Schweißnaht fest miteinander verbunden.
Die Abdichtung zwischen dem Gehäuseteil 18 und dem
Ventilsitzträger 21 erfolgt z. B. mittels eines Dichtrings
22.
Mit seinem unteren Ende 25, das auch zugleich den
stromabwärtigen Abschluss des gesamten
Brennstoffeinspritzventils darstellt, umgibt der
Ventilsitzträger 21 ein in einer Durchgangsöffnung 24
eingepasstes scheibenförmiges Ventilsitzelement 26 mit einer
sich z. B. stromabwärts kegelstumpfförmig verjüngenden
Ventilsitzfläche 27. In der Durchgangsöffnung 24 ist die
Ventilnadel 20 angeordnet, die an ihrem stromabwärtigen Ende
einen Ventilschließabschnitt 28 aufweist. Dieser
beispielsweise sich keglig verjüngende
Ventilschließabschnitt 28 wirkt in bekannter Weise mit der
Ventilsitzfläche 27 zusammen. Stromabwärts der
Ventilsitzfläche 27 folgt dem Ventilsitzelement 26 eine
Zerstäuberscheibe 30, die im folgenden aufgrund ihrer
besonderen Funktion als sogenannte Fächerstrahldüsenscheibe
bezeichnet wird und die beispielsweise mittels
Multilayergalvanik hergestellt ist und drei aufeinander
abgeschiedene metallische Schichten umfasst.
Die Betätigung des Einspritzventils erfolgt in bekannter
Weise z. B. elektromagnetisch. Zur axialen Bewegung der
Ventilnadel 20 und damit zum Öffnen entgegen der Federkraft
einer in der Längsöffnung 7 des Kerns 2 angeordneten
Rückstellfeder 33 bzw. Schließen des Einspritzventils dient
der elektromagnetische Kreis mit der Magnetspule 1, dem Kern
2, den Gehäuseteilen 14 und 18 und dem Anker 19. Zur Führung
der Ventilnadel 20 während ihrer Axialbewegung mit dem Anker
19 entlang der Ventillängsachse 8 dient einerseits eine im
Ventilsitzträger 21 am dem Anker 19 zugewandten Ende
vorgesehene Führungsöffnung 34 und andererseits ein
stromaufwärts des Ventilsitzelements 26 angeordnetes
scheibenförmiges Führungselement 35 mit einer maßgenauen
Führungsöffnung 36.
Anstelle des elektromagnetischen Kreises kann auch ein
anderer erregbarer Aktuator, wie z. B. ein Piezostack, in
einem vergleichbaren Brennstoffeinspritzventil verwendet
werden bzw. das Betätigen des axial beweglichen Ventilteils
durch einen hydraulischen Druck oder Servodruck erfolgen.
Eine in der Längsöffnung 7 des Kerns 2 eingeschobene,
eingepresste oder eingeschraubte Einstellhülse 38 dient zur
Einstellung der Federvorspannung der über ein Zentrierstück
39 mit ihrer stromaufwärtigen Seite an der Einstellhülse 38
anliegenden Rückstellfeder 33, die sich mit ihrer
gegenüberliegenden Seite am Anker 19 abstützt. Im Anker 19
sind ein oder mehrere bohrungsähnliche Strömungskanäle 40
vorgesehen, durch die der Brennstoff von der Längsöffnung 7
im Kern 2 aus über stromabwärts der Strömungskanäle 40
ausgebildete Verbindungskanäle 41 nahe der Führungsöffnung
34 im Ventilsitzträger 21 bis in die Durchgangsöffnung 24
gelangen kann.
Der Hub der Ventilnadel 20 wird durch die Einbaulage des
Ventilsitzelements 26 vorgegeben. Eine Endstellung der
Ventilnadel 20 ist bei nicht erregter Magnetspule 1 durch
die Anlage des Ventilschließabschnitts 28 an der
Ventilsitzfläche 27 festgelegt, während sich die andere
Endstellung der Ventilnadel 20 bei erregter Magnetspule 1
durch die Anlage des Ankers 19 an der stromabwärtigen
Stirnseite des Kerns 2 ergibt.
Die elektrische Kontaktierung der Magnetspule 1 und damit
deren Erregung erfolgt über Kontaktelemente 43, die
außerhalb des Spulenkörpers 3 mit einer
Kunststoffumspritzung 44 versehen sind und weiter als
Anschlusskabel 45 verlaufen. Die Kunststoffumspritzung 44
kann sich auch über weitere Bauteile (z. B. Gehäuseteile 14
und 18) des Brennstoffeinspritzventils erstrecken.
Ein erster Absatz 49 in der Durchgangsöffnung 24 dient als
Anlagefläche für eine z. B. schraubenförmige Druckfeder 50.
Mit einer zweiten Stufe 51 wird ein vergrößerter Einbauraum
für die drei scheibenförmigen Elemente 35, 26 und 30
geschaffen. Die die Ventilnadel 20 umhüllende Druckfeder 50
verspannt das Führungselement 35 im Ventilsitzträger 21, da
sie mit ihrer dem Absatz 49 gegenüberliegenden Seite gegen
das Führungselement 35 drückt. Stromabwärts der
Ventilsitzfläche 27 ist im Ventilsitzelement 26 eine
zentrale Austrittsöffnung 53 eingebracht, durch die der bei
geöffnetem Ventil an der Ventilsitzfläche 27
entlangströmende Brennstoff strömt, um nachfolgend in eine
erste Lage 57 der Fächerstrahldüsenscheibe 30 einzutreten.
Die Fächerstrahldüsenscheibe 30 liegt beispielsweise in
einer Vertiefung 54 eines scheibenförmigen Halteelements 55
vor, wobei das Halteelement 55 fest mit dem Ventilsitzträger
21 z. B. mittels Schweißen, Kleben oder durch Verklemmen
verbunden ist. In dem Halteelement 55 ist eine zentrale
Auslassöffnung 56 ausgebildet, durch die der aufgefächerte
Brennstoff das Brennstoffeinspritzventil verlässt.
Fig. 2 zeigt den Ausschnitt II in Fig. 1 zur
Verdeutlichung der Geometrie der Fächerstrahldüsenscheibe
30. Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie
III-III in Fig. 2, um die Kontur der Öffnungsgeometrie
innerhalb der Fächerstrahldüsenscheibe 30 zu verdeutlichen.
Um die Anströmung der Fächerstrahldüsenscheibe 30 näher zu
charakterisieren, wurde in Fig. 3 noch zusätzlich die
Austrittsöffnung 53 des Ventilsitzelements 26 eingezeichnet.
Gebildet wird die Fächerstrahldüsenscheibe 30 aus drei
galvanisch aufeinander abgeschiedenen Ebenen, Lagen bzw.
Schichten, die somit im eingebauten Zustand axial
aufeinander folgen. Die beiden oberen Lagen 57 und 58 der
Fächerstrahldüsenscheibe 30 weisen eine kreisförmige Kontur
auf und besitzen dabei z. B. den gleichen Außendurchmesser.
Im Gegensatz dazu ist die untere, stromabwärtige Lage 59
viereckig, z. B. quadratisch und mit deutlich kleineren
Außenabmessungen ausgeführt. Die Dicken der einzelnen Lagen
57, 58 und 59 können entweder gleich oder unterschiedlich
sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die erste
Lage 57 die größte Dicke auf, während die mittlere Lage 58
am dünnsten ausgebildet ist. Wie bereits erwähnt, erfolgt
die Anströmung der Fächerstrahldüsenscheibe 30 über die
zentrale Austrittsöffnung 53 in die Öffnungskontur der
Fächerstrahldüsenscheibe 30 hinein. Da die mittlere Lage 58
zumindest im Bereich rund um die Ventillängsachse 8
vollständig massiv ausgeführt ist, wird der einströmende
Brennstoff an der der ersten Lage 57 zugewandten Oberfläche
60 der mittleren Lage 58 umgelenkt, um radial nach außen zu
strömen.
In der ersten Lage 57 ist wenigstens ein radial verlaufender
Öffnungsbereich 61 vorgesehen, der über die gesamte axiale
Dicke dieser Lage 57 verläuft und von der unteren
Stirnfläche 62 des Ventilsitzelements 26 begrenzt wird. Der
wenigstens eine Öffnungsbereich 61 ist kanalartig
ausgeführt. Der kanalartige Öffnungsbereich 61 endet an
einer Prallwandung 63, auf die die radial verlaufende
Strömung auftrifft.
In der mittleren Lage 58 der Fächerstrahldüsenscheibe 30 ist
nur eine schlitzartige Öffnungskontur eingebracht. Im
Bereich der Prallwandung 63 schließt sich in stromabwärtiger
Richtung in der mittleren Lage 58 eine schlitzförmige
Austrittsöffnung 64 an. Die radial außen liegende Wandung 65
der Austrittsöffnung 64 verläuft fluchtend zur jeweiligen
Prallwandung 63 und stellt somit letztlich deren
stromabwärtige Verlängerung dar. Die schlitzförmige
Austrittsöffnung 64 weist die gleiche Länge L auf wie die
Breite 1 des in sie mündenden Öffnungsbereichs 61. Die auf
die Prallwandung 63 treffende Strömung kann sich so im
rechten Winkel dazu entsprechend der Größe der
Austrittsöffnung 64 auffächern, und der Brennstoff wird fein
zerstäubt in einer Fächerstrahlgeometrie abgegeben.
Stromabwärts der Austrittsöffnung 64 übt auch noch die
untere Lage 59 einen Einfluss auf die Strömungsablenkung
aus.
Die untere Lage 59 ist beispielsweise viereckig ausgeführt.
Die Größe dieser Lage 59 ist dabei so gewählt, dass die
Außenkontur der Lage 59 die Austrittsöffnung 64 gerade nicht
verdeckt. Vielmehr verläuft die radial innen liegende
Wandung 67 der Austrittsöffnung 64 fluchtend zur darunter
liegenden Leitwandung 68 der unteren Lage 59, so dass diese
somit letztlich deren stromabwärtige Verlängerung darstellt.
Die Dicke der mittleren Lage 58 und damit die axiale Länge
der Austrittsöffnung 64 ist Ausschlag gebend für die
Strahlauffächerung und -ablenkung. Über die
Querschnittsfläche des Öffnungsbereichs 61 lässt sich die
Homogenität des abzuspritzenden Fächerstrahls einstellen.
Die untere Lage 59 hat Stabilitäts- und Leitfunktion für das
abzuspritzende Spray.
Durch die Anzahl und die Anordnung von mehreren
Austrittsöffnungen 64 ist die Strahlform veränderbar. Neben
der in Fig. 3 gezeigten geradlinigen Austrittsöffnung 64
sind auch geschlitzte bogenförmige oder z. B. V-förmige
Austrittsöffnungen 64 denkbar. Die Fächerstrahldüsenscheibe
30 kann auch im Gegensatz zur in Fig. 1 gezeigten
Einbauvariante schräg geneigt zur Ventillängsachse 8
befestigt sein, so dass das Brennstoffspray unter einem
Winkel γ zur Ventillängsachse 8 abgespritzt wird.
Verschiedene denkbare Ausführungsformen als kleine Auswahl
unzählig vieler Ausgestaltungsmöglichkeiten von
Fächerstrahldüsenscheiben 30 zeigen die Fig. 4 bis 11.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer
Fächerstrahldüsenscheibe 30 in gleicher Schnittansicht wie
Fig. 3 mit einer Austrittsöffnung 64, die eine größere
Länge L aufweist als die Breite 1 des Öffnungsbereichs 61;
es gilt L < 1.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer
Fächerstrahldüsenscheibe 30 in gleicher Schnittansicht wie
Fig. 3 mit einer unteren Lage 59, die im Bereich der
Austrittsöffnung 64 eine von einer ebenen Außenkontur
abweichende, ausgenommene Kontur besitzt. Die viereckige
Außenkontur der Lage 59 ist so gewählt, dass sie auf der
Seite der Austrittsöffnung 64 in einer Linie mit der
Prallwandung 63 und der radial äußeren Wandung 65 der
Austrittsöffnung 64 verläuft. Nur unmittelbar im Bereich der
Austrittsöffnung 64 ist an der Außenkontur der Lage 59 eine
nutähnliche Ausnehmung 70 vorgesehen, so dass stromabwärts
der Austrittsöffnung 64 eine dreiseitige Einrahmung des
abgespritzten Strahls erfolgt. Durch die Leitwandung 68 und
die zwei seitlichen Leitwandungen der Ausnehmung 70 ist der
Strahl in der Strahlwinkelebene beeinflussbar. Die
Begrenzung des Strahls kann selbstverständlich auch nur mit
einer seitlichen Leitwandung einer dann L-förmigen Stufe an
der Außenkontur der Lage 59 erfolgen.
Fig. 6, 7 und 8 zeigen drei Ausführungsbeispiele von
Fächerstrahldüsenscheiben 30 in gleichen Schnittansichten
wie Fig. 3 mit unterschiedlichen Formen der schlitzförmigen
Austrittsöffnung 64 in der mittleren Lage 58. Wie
dargestellt, können die Austrittsöffnungen 64 z. B. gewölbt
(Fig. 6), dreieckförmig (Fig. 7) oder V-förmig (Fig. 8)
ausgestaltet sein.
Fig. 9 und 10 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer
Fächerstrahldüsenscheibe 30 in gleichen Schnittansichten wie
Fig. 2 und Fig. 3 mit einer Öffnungsgeometrie in der
oberen Lage 57, die vier radial nach außen hin verlaufende
Öffnungsbereiche 61 umfasst. Sind vier Öffnungsbereiche 61
vorgesehen, so verlaufen diese beispielsweise in der
Gesamtkontur strahlförmig und bilden zusammen ein Kreuz, so
dass die einzelnen Öffnungsbereiche 61 also jeweils in einem
Winkel von 90° zueinander liegen. Jeder kanalartige
Öffnungsbereich 61 endet an einer Prallwandung 63, auf die
die radial verlaufende Strömung auftrifft. Bei einer solchen
Ausführung sind vier Leitwandungen 68 stromabwärts der vier
schlitzförmigen Austrittsöffnungen 64 vorhanden, die die
vier Einzelstrahlen in ihrer Stabilität beeinflussen.
Fig. 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer
Fächerstrahldüsenscheibe 30 in gleicher Schnittansicht wie
Fig. 3 mit vier Austrittsöffnungen 64 und einer
Öffnungskontur in der oberen Lage 57 ähnlich der in dem
Beispiel gemäß Fig. 9 und 10 gezeigten Kontur. Die
Austrittsöffnungen 64 weisen jedoch eine größere Länge L auf
als die Breite 1 der kanalartigen Öffnungsbereiche 61; es
gilt L < 1.
Die Fächerstrahldüsenscheiben 30 werden z. B. in drei
metallischen Schichten beispielsweise durch galvanische
Abscheidung aufgebaut (Multilayergalvanik). Aufgrund der
tiefenlithographischen, galvanotechnischen Herstellung gibt
es besondere Merkmale in der Konturgebung, von denen hiermit
einige in Kurzform zusammenfassend aufgeführt sind:
- - Schichten mit über die Scheibenfläche konstanter Dicke,
- - durch die tiefenlithographische Strukturierung weitgehend senkrechte Einschnitte in den Schichten, welche die jeweils durchströmten Hohlräume bilden (fertigungstechnisch bedingte Abweichungen von ca. 3° gegenüber optimal senkrechten Wandungen können auftreten),
- - gewünschte Hinterschneidungen und Überdeckungen der Einschnitte durch mehrlagigen Aufbau einzeln strukturierter Metallschichten,
- - Einschnitte mit beliebigen, weitgehend achsparallele Wandungen aufweisenden Querschnittsformen,
- - einteilige Ausführung der Fächerstrahldüsenscheibe, da die einzelnen Metallabscheidungen unmittelbar aufeinander erfolgen.
Andererseits ist es jedoch ebenso denkbar, die
Fächerstrahldüsenscheiben 30 stanz- und prägetechnisch,
erodiertechnisch oder ätztechnisch herzustellen.
Claims (11)
1. Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen
von Brennkraftmaschinen, insbesondere zum direkten
Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer
Brennkraftmaschine, mit einer Ventillängsachse (8), mit
einem Aktuator (1, 2, 14, 18, 19), mit einem beweglichen
Ventilteil (20), das zum Öffnen und Schließen des Ventils
mit einem festen Ventilsitz (27) zusammenwirkt, der an einem
Ventilsitzelement (26) ausgebildet ist, und mit einer
stromabwärts des Ventilsitzes (27) angeordneten
Zerstäuberscheibe (30), dadurch gekennzeichnet, dass die
Zerstäuberscheibe (30) eine erste stromaufwärtige Lage (57)
hat, in die Brennstoff zentral einströmbar ist und in der
vorgesehen ist, der radial nach außen vom Brennstoff
durchströmbar ist und der mit einer Prallwandung (63) endet,
dass sich stromabwärts der Prallwandung (63) in einer
zweiten mittleren Lage (58) der Zerstäuberscheibe (30) eine
Austrittsöffnung (64) anschließt und stromabwärts der
Austrittsöffnung (64) wenigstens eine Leitwandung (68) einer
dritten stromabwärtigen Lage (59) den austretenden Strahl
beeinflusst.
2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Öffnungsbereich
(61) kanalartig verläuft und von einer unteren Stirnfläche
(62) des Ventilsitzelements (26) und von einer Oberfläche
(60) der mittleren Lage (58) begrenzt wird.
3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die radial außen liegende Wandung (65)
der Austrittsöffnung (64) zumindest im Bereich der
Prallwandung (63) fluchtend zu dieser verläuft und somit
deren stromabwärtige Verlängerung darstellt.
4. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Leitwandung (68) der
unteren Lage (59) fluchtend zu der radial innen liegenden
Wandung (67) der Austrittsöffnung (64) verläuft und somit
deren stromabwärtige Verlängerung darstellt.
5. Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung
(64) auf mehr als einer Seite von einer Leitwandung (68) der
unteren Lage (59) stromabwärts umgeben ist.
6. Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längserstreckung
der schlitzförmigen Austrittsöffnung (64) weitgehend
senkrecht zu dem Öffnungsbereich (61) verläuft.
7. Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine
Austrittsöffnung (64) geradlinig, abgeknickt oder
bogenförmig verläuft.
8. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Länge (L) der Austrittsöffnung (64)
größer ist als die Breite (1) des in sie mündenden
Öffnungsbereichs (61).
9. Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vier
Öffnungsbereiche (61) in der Zerstäuberscheibe (30) mit
jeweils einer nachfolgenden Austrittsöffnung (64) vorgesehen
sind.
10. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, dass die Öffnungsbereiche (61) in der ersten
Lage (57) eine kreuzförmige Öffnungskontur bilden.
11. Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Zerstäuberscheibe (30) mittels galvanischer
Metallabscheidung herstellbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001118272 DE10118272A1 (de) | 2001-04-12 | 2001-04-12 | Brennstoffeinspritzventil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001118272 DE10118272A1 (de) | 2001-04-12 | 2001-04-12 | Brennstoffeinspritzventil |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10118272A1 true DE10118272A1 (de) | 2002-10-17 |
Family
ID=7681349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2001118272 Ceased DE10118272A1 (de) | 2001-04-12 | 2001-04-12 | Brennstoffeinspritzventil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10118272A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005023793B4 (de) * | 2005-05-19 | 2012-01-12 | Ulrich Schmid | Vorrichtung zur Drallerzeugung in einem Kraftstoffeinspritzventil |
-
2001
- 2001-04-12 DE DE2001118272 patent/DE10118272A1/de not_active Ceased
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005023793B4 (de) * | 2005-05-19 | 2012-01-12 | Ulrich Schmid | Vorrichtung zur Drallerzeugung in einem Kraftstoffeinspritzventil |
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