DE102004028617A1 - nozzle needle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Düsennadel für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung, zum Beispiel eine Kraftstoffeinspritzdüse oder einen Kraftstoffinjektor, mit einem Führungsabschnitt, durch den die Düsennadel (1) hin und her bewegbar in einem Düsenkörper geführt ist. DOLLAR A Um die Lebensdauer der Düsennadel zu erhöhen, ist der Führungsabschnitt mit einer Schicht (8) aus Sintermetall versehen.The invention relates to a nozzle needle for a fuel injector, for example a fuel injector or a fuel injector, with a guide portion through which the nozzle needle (1) is guided reciprocally movable in a nozzle body. DOLLAR A To increase the life of the nozzle needle, the guide portion is provided with a layer (8) of sintered metal.

Description

Die Erfindung betrifft eine Düsennadel für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung, zum Beispiel eine Kraftstoffeinspritzdüse oder einen Kraftstoffinjektor, mit einem Führungsabschnitt, durch den die Düsennadel hin und her bewegbar in einem Düsenkörper geführt ist. Die Erfindung betrifft auch eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung, zum Beispiel eine Kraftstoffeinspritzdüse oder einen Kraftstoffinjektor, mit einem Düsenkörper, insbesondere mit einem Düsennadelsitz.The The invention relates to a nozzle needle for one Fuel injector, for example, a fuel injector or a fuel injector, with a guide portion through which the nozzle needle moved back and forth in a nozzle body is guided. The invention also relates to a fuel injection device, for example, a fuel injector or a fuel injector, with a nozzle body, in particular with a nozzle needle seat.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 101 12 567 A1 ist ein Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff in die Brennräume von Verbrennungskraftmaschinen mit einem Kraftstoffzulauf bekannt, der über eine Zulaufbohrung im Injektorkörper einen eine Düsennadel umgebenden Düsenraum mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagt. Zur Massenreduzierung sind die Öffnungs- und Schließbewegung der Düsennadel steuernden Komponenten im Injektorgehäuse aus keramischem Werkstoff gefertigt.From the German patent application DE 101 12 567 A1 an injector for injecting fuel into the combustion chambers of internal combustion engines with a fuel inlet is known, which acts on a nozzle bore surrounding a nozzle chamber with high pressure fuel via an inlet bore in the injector body. To reduce the mass, the opening and closing movement of the nozzle needle-controlling components in the injector housing are made of ceramic material.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Düsennadel für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung, zum Beispiel eine Kraftstoffeinspritzdüse oder einen Kraftstoffinjektor, mit einem Führungsabschnitt, durch den die Düsennadel hin und her bewegbar in einem Düsenkörper geführt ist, zu schaffen, die eine hohe Lebensdauer aufweist und kostengünstig herstellbar ist. Aufgabe der Erfindung ist es auch, eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung, zum Beispiel eine Kraftstoffeinspritzdüse oder einen Kraftstoffinjektor, mit einem Düsenkörper, insbesondere mit einem Düsennadelsitz, zu schaffen, der eine Düsennadel mit einer hohen Lebensdauer aufweist, die kostengünstig herstellbar ist.task The invention is a nozzle needle for one Fuel injector, for example, a fuel injector or a fuel injector, with a guide portion through which the nozzle needle is moved back and forth in a nozzle body, to create, which has a long life and inexpensive to produce is. The object of the invention is also to provide a fuel injection device, for example, a fuel injector or a fuel injector, with a nozzle body, in particular with a nozzle needle seat, to create a nozzle needle having a long life, which can be produced inexpensively is.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Die Aufgabe ist bei einer Düsennadel für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung, zum Beispiel eine Kraftstoffeinspritzdüse oder einen Kraftstoffinjektor, mit einem Führungsabschnitt, durch den die Düsennadel hin und her bewegbar in einem Düsenkörper geführt ist, dadurch gelöst, dass der Führungsabschnitt mit einer Schicht aus Sintermetall versehen ist. Die Sintermetallschicht verringert den Führungsverschleiß und weist gute Notlaufeigenschaften auf. Darüber hinaus hat die Sintermetallschicht den Vorteil, dass sie kostengünstig herstellbar ist, insbesondere günstiger als eine Kohlenstoffbeschichtung.The Task is with a nozzle needle for a fuel injection device, For example, a fuel injector or a fuel injector, with a guide section, through the nozzle needle is moved back and forth in a nozzle body, solved by that the guide section is provided with a layer of sintered metal. The sintered metal layer reduces guide wear and points good emergency running properties. In addition, the sintered metal layer has the advantage of being inexpensive can be produced, in particular cheaper as a carbon coating.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Düsennadel ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Führungsabschnitt eine Führungsbuchse aus Sintermetall an der Düsennadel befestigt ist. Die Führungsbuchse aus Sintermetall wird vorzugsweise in einem separaten Arbeitsgang hergestellt.One preferred embodiment the nozzle needle is characterized in that in the guide portion a guide bush made of sintered metal on the nozzle needle is attached. The guide bush made of sintered metal is preferably in a separate operation produced.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Düsennadel ist dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbuchse aus Sintermetall auf die Düsennadel aufgeschrumpft oder eingepresst ist. Durch das Aufschrumpfen oder Einpressen wird eine stabile Befestigung der Führungsbuchse an der Düsennadel ermöglicht.One Another preferred embodiment the nozzle needle is characterized in that the guide bush made of sintered metal on the nozzle needle shrunk or pressed. By shrinking or Pressing in becomes a stable attachment of the guide bush to the nozzle needle allows.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Düsennadel mit einem brennraumnahen Düsennadelende, insbesondere einer Düsennadelspitze, das beziehungsweise die mit einem Düsennadelsitz zusammenwirkt, um das Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine zu steuern, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Düsennadelende aus Sintermetall gebildet ist. Dadurch kann der Sitzverschleiß erheblich reduziert werden. Es ist von Vorteil, Druckentlastungsnuten an der Nadelspitze aus Sintermetall vorzusehen.One Another preferred embodiment the nozzle needle with a nozzle close to the combustion chamber, in particular a nozzle needle tip, that interacts with a nozzle needle seat, to inject fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine to control, is characterized in that the nozzle needle end is formed of sintered metal. As a result, the seat wear significantly be reduced. It is advantageous, pressure relief grooves on the Provide needle point of sintered metal.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Düsennadel ist dadurch gekennzeichnet, dass das Düsennadelende aus Sintermetall durch Schrumpfen oder Einpressen an der Düsennadel befestigt ist. Dadurch wird eine stabile Befestigung des Düsennadelendes an der Düsennadel ermöglicht.One Another preferred embodiment the nozzle needle is characterized in that the nozzle needle end of sintered metal is attached by shrinking or pressing on the nozzle needle. Thereby becomes a stable attachment of the nozzle needle end to the nozzle needle allows.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Düsennadel ist dadurch gekennzeichnet, dass die Düsennadel einen Düsennadelgrundkörper umfasst, der im Wesentlichen die Gestalt eines Hohlzylinders aufweist. Dadurch kann das Gewicht der Düsennadel reduziert werden. Das wiederum führt zu einer Reduzierung der Nadelschließkraft, schnelleren Reaktionszeiten und einer Geräuschreduzierung im Betrieb. Zudem vereinfacht die hohle Ausbildung des Düsennadelgrundkörpers die Befestigung des Düsennadelendes aus Sintermetall.One Another preferred embodiment the nozzle needle characterized in that the nozzle needle comprises a nozzle needle body, which essentially has the shape of a hollow cylinder. Thereby can reduce the weight of the nozzle needle be reduced. That in turn leads to reduce the needle closing force, faster reaction times and a noise reduction in the Business. In addition, the hollow design of the nozzle needle main body simplifies the Attachment of the nozzle needle end made of sintered metal.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Düsennadel ist dadurch gekennzeichnet, dass der Düsennadelgrundkörper an seinem brennraumnahen Ende ein zentrales Sackloch aufweist. Das Sackloch vereinfacht die Befestigung des Düsennadelendes aus Sintermetall.One Another preferred embodiment the nozzle needle is characterized in that the nozzle needle main body his combustion chamber near end has a central blind hole. The Blind hole simplifies the attachment of the nozzle needle end made of sintered metal.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Düsennadel ist dadurch gekennzeichnet, dass der Düsennadelgrundkörper aus Stahl, insbesondere aus einem Werkzeugstahl, gebildet ist. Der im Vergleich zu den Sintermetallteilen weiche Düsennadelgrundkörper absorbiert im Betrieb auftretende Schwingungen besser und wirkt geräuschreduzierend.One Another preferred embodiment the nozzle needle is characterized in that the nozzle needle main body Steel, in particular of a tool steel, is formed. The im Compared to the sintered metal parts soft nozzle needle body absorbs during operation vibrations better and reduces noise.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Düsennadel ist dadurch gekennzeichnet, dass der Düsennadelgrundkörper an seinem brennraumfernen Ende partiell gehärtet ist. Dadurch kann der Verschleiß am Hubanschlag reduziert werden.One Another preferred embodiment the nozzle needle is characterized in that the nozzle needle main body Part of its combustion chamber remote end is partially cured. This allows the Wear on Stroke stop can be reduced.

Bei einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung, zum Beispiel einer Kraftstoffeinspritzdüse oder einem Kraftstoffinjektor, mit einem Düsenkörper, insbesondere mit einem Düsennadelsitz, ist die oben an gegebene Aufgabe dadurch gelöst, dass eine vorab beschriebene Düsennadel in dem Düsenkörper geführt ist. Durch die Verwendung von Sintermetallteilen können kleinere Fertigungstoleranzen realisiert werden, da die Sintermetallteile gut reproduzierbar mit einer hohen Genauigkeit hergestellt werden können. Zum Beispiel ist es möglich, die fertigen Düsennadeln durch Paarungsschleifen zu bearbeiten.at a fuel injector, for example, a fuel injector or a fuel injector, with a nozzle body, in particular with a Nozzle needle seat, the above given task is solved by a previously described nozzle needle is guided in the nozzle body. The use of sintered metal parts allows smaller manufacturing tolerances be realized because the sintered metal parts well reproducible with a high accuracy can be produced. For example, it is possible the finished nozzle needles to process by pairing loops.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description, with reference to the drawing an embodiment is described in detail. It can in the claims and mentioned in the description Features individually for each itself or in any combination essential to the invention.

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

Die beiliegende Figur zeigt eine erfindungsgemäße Düsennadel im Längsschnitt.The attached figure shows a nozzle needle according to the invention in longitudinal section.

In der beiliegenden Figur ist eine Düsennadel 1 im Längsschnitt dargestellt. Die Düsennadel 1 gehört zu einem Common-Rail-Injektor, einem Unit-Injektor oder zu einer Düsenhalterkombination, der oder die ein Injektorgehäuse aufweist. Das Injektorgehäuse umfasst ein Düsenkörper, der mit seinem unteren freien Ende in den Brennraum einer zu versorgenden Brennkraftmaschine ragt. Mit seiner oberen, brennraumfernen Stirnfläche ist der Düsenkörper mittels einer Spannmutter axial gegen einen Ventilkörper und einen Injektorkörper verspannt. In dem Düsen körper ist eine axiale Führungsbohrung ausgespart, in der die Düsennadel 1 axial verschiebbar geführt ist.In the accompanying figure is a nozzle needle 1 shown in longitudinal section. The nozzle needle 1 belongs to a common rail injector, a unit injector or to a nozzle holder combination which has an injector housing. The injector housing comprises a nozzle body which projects with its lower free end into the combustion chamber of an internal combustion engine to be supplied. With its upper, combustion chamber remote end face of the nozzle body is clamped by means of a clamping nut axially against a valve body and an injector body. In the nozzle body an axial guide bore is recessed, in which the nozzle needle 1 is guided axially displaceable.

Die Düsennadel 1 kann in beliebigen Einspritzdüsen verwendet werden. Die Aufgabe der Einspritzdüse ist eine gute Aufbereitung des Kraftstoffs (Zerstäubung) als Voraussetzung für eine optimale Verbrennung. Die Einspritzdüse muss höchsten Präzisionsansprüchen genügen und extreme Anforderungen hinsichtlich Druck, Temperatur, Strömungsbelastungen, Verschleiß etc. erfüllen. Besonderes Augenmerk ist dabei auf den Sitzverschleiß, den Führungs/Reibungsverschleiß, den Öffnungsdruckabfall und ein unerwünschtes Rückblasen zu richten. Außerdem ist es wünschenswert, die Fertigungstoleranzen zu reduzieren und Mehrfacheinspritzungen sowie schnelle Schaltzeiten zu realisieren.The nozzle needle 1 can be used in any injector. The task of the injector is a good treatment of the fuel (atomization) as a prerequisite for optimal combustion. The injection nozzle must meet the highest precision requirements and meet extreme requirements in terms of pressure, temperature, flow loads, wear, etc. Particular attention should be paid to seat wear, guide / frictional wear, opening pressure drop and undesirable back-blowing. In addition, it is desirable to reduce manufacturing tolerances and to realize multiple injections and fast switching times.

Die in der beiliegenden Figur dargestellte Düsennadel 1 weist einen Düsennadelgrundkörper 2 auf, der die Gestalt eines hohlen Kreiszylinders hat und aus einem Werkzeugstahl gebildet ist. Der Düsennadelgrundkörper 2 weist ein brennraumfernes Ende 4 und ein brennraumnahes Ende 5 auf, das im eingebauten Zustand der Düsennadel 1 dem Brennraum der zu versorgenden Brennkraftmaschine zugewandt ist.The nozzle needle shown in the accompanying figure 1 has a nozzle needle main body 2 on, which has the shape of a hollow circular cylinder and is formed of a tool steel. The nozzle needle body 2 has a combustion chamber remote end 4 and a combustion chamber near end 5 on, in the installed state of the nozzle needle 1 facing the combustion chamber of the engine to be supplied.

Das brennraumferne Ende 4 des Düsennadelgrundkörpers 2 ist partiell gehärtet. An dem brennraumfernen Ende 4 des Düsennadelgrundkörpers 2 ist eine Führungshülse 8 aus Sintermetall auf den Düsennadelgrundkörper 2 aufgeschrumpft oder eingepresst. Die Führungshülse 8 hat die Gestalt eines hohlen Kreiszylinders. Durch die Führungshülse 8 kann der Führungsverschleiß erheblich reduziert werden. Außerdem weist die Führungshülse 8 aus Sintermetall gute Notlaufeigenschaften auf.The combustion chamber far end 4 of the nozzle needle main body 2 is partially hardened. At the end remote from the combustion chamber 4 of the nozzle needle main body 2 is a guide sleeve 8th made of sintered metal on the nozzle needle body 2 shrunk or pressed. The guide sleeve 8th has the shape of a hollow circular cylinder. Through the guide sleeve 8th The guide wear can be significantly reduced. In addition, the guide sleeve 8th made of sintered metal good emergency running properties.

An dem brennraumnahen Ende 5 des Düsennadelgrundkörpers 2 ist eine Düsennadelspitze 10 aus Sintermetall durch Schrumpfen oder Einpressen befestigt. Die Düsennadelspitze 10 aus Sintermetall weist an ihrem brennraumfernen Ende einen Befestigungsschaft 12 auf, der in das brennraumnahe Ende 5 des Düsengrundkörpers 2 eingepresst ist. An der Düsennadelspitze 10 ist eine Dichtkante 14 ausgebildet, die im eingebauten Zustand der Düsennadel 1 an einem entsprechenden Düsennadelsitz zur Anlage kommen kann. Durch die Düsennadelspitze 10 aus Sintermetall kann der Sitzverschleiß erheblich reduziert werden. Außerdem können durch die Düsennadelspitze 10 aus Sintermetall kleinere Fertigungstoleranzen ermöglicht werden.At the end near the combustion chamber 5 of the nozzle needle main body 2 is a nozzle needle tip 10 made of sintered metal by shrinking or pressing. The nozzle needle tip 10 made of sintered metal has at its combustion chamber remote end a mounting shaft 12 up, into the end close to the combustion chamber 5 of the nozzle body 2 is pressed. At the nozzle needle tip 10 is a sealing edge 14 formed in the installed state of the nozzle needle 1 can come to rest on a corresponding nozzle needle seat. Through the nozzle needle tip 10 made of sintered metal, the seat wear can be significantly reduced. In addition, through the nozzle needle tip 10 be made of sintered metal smaller manufacturing tolerances.

Um die Lebensdauer der Düsennadel zu erhöhen, ist der Führungsabschnitt mit einer Führungsbuchse 8 und die Düsennadelspitze 10 aus Sintermetall vorgesehen. Durch die Gewichtsreduzierung der Düsennadel werden geringerer Sitzverschleiß und schnellere Reaktionszeiten (Mehrfacheinspritzung) ermöglicht.To increase the life of the nozzle needle, the guide section is with a guide bushing 8th and the nozzle needle tip 10 made of sintered metal. By reducing the weight of the nozzle needle lower seat wear and faster response times (multiple injection) allows.

Claims (10)

Düsennadel für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung, zum Beispiel eine Kraftstoffeinspritzdüse oder einen Kraftstoffinjektor, mit einem Führungsabschnitt, durch den die Düsennadel (1) hin und her bewegbar in einem Düsenkörper geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsabschnitt mit einer Schicht (8) aus Sintermetall versehen ist.A nozzle needle for a fuel injection device, for example a fuel injection nozzle or a fuel injector, with a guide section through which the nozzle needle 1 ) is guided back and forth in a nozzle body, characterized in that the guide section with a layer ( 8th ) is made of sintered metal. Düsennadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das in dem Führungsabschnitt eine Führungsbuchse (8) aus Sintermetall an der Düsennadel (1) befestigt ist.Nozzle needle according to claim 1, characterized in that in the guide section a guide bush ( 8th ) made of sintered metal at the nozzle needle ( 1 ) is attached. Düsennadel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbuchse (8) aus Sintermetall auf die Düsennadel (1) aufgeschrumpft oder eingepresst ist.Nozzle needle according to claim 2, characterized in that the guide bush ( 8th ) made of sintered metal on the nozzle needle ( 1 ) shrunk or pressed. Düsennadel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem brennraumnahen Düsennadelende (10), insbesondere einer Düsennadelspitze, das beziehungsweise die mit einem Düsennadelsitz zusammenwirkt, um das Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsennadelende (10) aus Sintermetall gebildet ist.Nozzle needle according to one of the preceding claims, with a nozzle needle end close to the combustion chamber ( 10 ), in particular a nozzle needle tip that cooperates with a nozzle needle seat to control the injection of fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, characterized in that the nozzle needle end ( 10 ) is formed of sintered metal. Düsennadel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsennadelende (10) aus Sintermetall durch Schrumpfen oder Einpressen an der Düsennadel (1) befestigt ist.Nozzle needle according to claim 4, characterized in that the nozzle needle end ( 10 ) made of sintered metal by shrinking or pressing on the nozzle needle ( 1 ) is attached. Düsennadel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsennadel einen Düsennadelgrundkörper (2) umfasst, der im Wesentlichen die Gestalt eines Hohlzylinders aufweist.Nozzle needle according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle needle has a nozzle needle main body ( 2 ) substantially having the shape of a hollow cylinder. Düsennadel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsennadelgrundkörper (2) an seinem brennraumnahen Ende ein zentrales Sackloch aufweist.Nozzle needle according to one of claims 1 to 5, characterized in that the nozzle needle main body ( 2 ) has a central blind hole at its end close to the combustion chamber. Düsennadel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsennadelgrundkörper (2) aus Stahl, insbesondere aus einem Werkzeugstahl, gebildet ist.Nozzle needle according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle needle main body ( 2 ) is made of steel, in particular of a tool steel. Düsennadel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsennadelgrundkörper (2) an seinem brennraumfernen Ende partiell gehärtet ist.Nozzle needle according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle needle main body ( 2 ) is partially cured at its combustion chamber remote end. Kraftstoffeinspritzeinrichtung, zum Beispiel Kraftstoffeinspritzdüse oder Kraftstoffinjektor, mit einem Düsenkörper, insbesondere mit einem Düsennadelsitz, dadurch gekennzeichnet, dass eine Düsennadel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in dem Düsenkörper geführt ist.Fuel injection device, for example fuel injector or fuel injector, with a nozzle body, in particular with a nozzle needle seat, characterized in that a nozzle needle ( 1 ) is guided in the nozzle body according to one of the preceding claims.
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