DE102005051100B4

DE102005051100B4 - Fluideinspritzventil

Info

Publication number: DE102005051100B4
Application number: DE102005051100.7A
Authority: DE
Inventors: Hidekazu Omura; Yoshinori Yamashita; Yukio Tomiita; Yukio Sawada
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-10-26
Filing date: 2005-10-25
Publication date: 2019-11-14
Anticipated expiration: 2025-10-26
Also published as: JP4324881B2; DE102005051100A1; JP2006153004A; US20060086830A1; US7472838B2

Abstract

Fluideinspritzventil (10) mit:
einem Ventilkörper (21), der mit einem Öffnungsabschnitt (22) an einem seiner axialen Enden versehen ist, und der eine Zufuhr eines Fluides aus dem Öffnungsabschnitt (22) startet und stoppt; und
einer Einspritzanschlussplatte (40, 70, 80, 100) mit einer Vielzahl Einspritzanschlüsse mit einer Vielzahl äußerer Einspritzanschlüsse (412a-412h, 732a-732h, 832a-832h) und einer Vielzahl innerer Einspritzanschlüsse (411a-411d, 731a-731d und 831a-831d), die diese durchdringen, wobei die Einspritzanschlussplatte (40, 70, 80, 100) an dem einen axialen Ende des Ventilkörpers (21) befestigt ist, um mindestens eine Fluidkammer (52, 62, 72, 82) zwischen der Einspritzanschlussplatte (40, 70, 80, 100) und dem Ventilkörper (21) auszubilden, um darin das Fluid zu sammeln, und in die zumindest ein Teil der Einspritzanschlüsse (411a-411d, 412a-412h, 731a-731d, 732a-732h, 831a-831d, 832a-832h) mündet,
wobei eine Umfangsfläche (21b, 50a, 71a, 71b, 711, 712, 75a-75d, 85a-85d) der mindestens einen Fluidkammer (52, 62, 72, 82) zu den inneren Einspritzanschlüssen (411a-411d, 731a-731d, 831a-831d) aus Intervallen zwischen den äußeren Einspritzanschlüssen (412a-412h, 732a-732h, 832a-832h) vorragt, um ein Volumen der mindestens einen Fluidkammer (52, 62, 72, 82) zu verringern, und um einen Abstand (d2) zwischen der Umfangsfläche (21b, 50a, 71a, 71b, 711, 712, 75a-75d, 85a-85d) und den äußeren Einspritzanschlüssen (412a-412h, 732a-732h, 832a-832h), bei Betrachtung eines Querschnitts durch die Einspritzanschlussplatte (40, 70, 80, 100), zu halten,
der Abstand gleich einem oder größer als ein Innendurchmesser (d1) einer Öffnung an der Seite des Ventilkörpers des Einspritzanschlusses (411a-411d, 412a-412h, 731a-731d, 732a-732h, 831a-831d, 832a-832h) ist,
die Einspritzanschlüsse (411a-411d, 412a-412h) in einer Umfangsrichtung der Einspritzanschlussplatte (40) ausgerichtet sind; und
die Umfangsfläche (21b, 50a) radial nach innen in den Intervallen zwischen den Einspritzanschlüssen (412a-412h) vorragt,
die Einspritzanschlüsse (411a-411d, 412a-412h) innere Einspritzanschlüsse (411a-411d), die an einem inneren fiktiven Kreis ausgerichtet sind, und äußere Einspritzanschlüsse (412a-412h) aufweist, die an einem äußeren fiktiven Kreis ausgerichtet sind, der koaxial zu dem inneren fiktiven Kreis ist; und
die Umfangsfläche (21b, 50a) die äußeren Einspritzanschlüsse (411a-411d, 412a-412h) so umschließt, dass sie in den Intervallen zwischen den äußeren Einspritzanschlüssen (412a-412h) vorragt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fluideinspritzventil, das zum Einspritzen von Kraftstoff in Zylinder einer Brennkraftmaschine geeignet ist (nachfolgend zur Vereinfachung als „Kraftmaschine“ bezeichnet).
Bei Kraftstoffeinspritzventilen für Kraftmaschinen ist es wichtig, das Kraftstoffeinspritzspray ausreichend zu zerstäuben, und zwar unter dem Standpunkt zur Reduzierung von giftigen Substanzen in Emissionsgasen, einer Verbesserung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit usw. US 6 405 946 B1 , JP 2002 - 115628 A , US 6 616 072 B2 , US 2004-0124279 A1 und die entsprechende JP 2001-46919 A offenbaren Fluideinspritzdüsen zum Fördern einer Zerstäubung des Kraftstoffeinspritzsprays.
Bei den Fluideinspritzdüsen, die bei den vorstehend genannten Veröffentlichungen offenbart sind, ist eine flache scheibenförmige Kraftstoffkammer zwischen einem Ventilsitz und Einspritzanschlüssen ausgebildet. Durch die Kraftstoffkammer, die zwischen dem Ventilsitz und den Einspritzanschlüssen vorgesehen ist, tritt Kraftstoff, der an einer Innenumfangsfläche des Ventilkörpers strömt, durch einen Öffnungsabschnitt des Ventilkörpers hindurch, und er bildet dann eine gestreute Strömung in der Kraftstoffkammer. Somit ist es an der Ausströmseite der Einspritzanschlüsse möglich, Kollisionen zwischen Kraftstoffspraysäulen zu verringern, die aus den Einspritzanschlüssen eingespritzt werden.
Jedoch erhöht sich durch die Ausbildung der Kraftstoffkammer zwischen dem Ventilsitz und den Einspritzanschlüssen ein Totvolumen in der Fluideinspritzdüse. Wenn das Totvolumen groß ist, dann verbleibt eine relativ große Kraftstoffmenge in der Kraftstoffkammer, ohne dass sie aus den Einspritzanschlüssen eingespritzt wird. Falls zum Beispiel ein Kraftstoffeinspritzventil in einem Einlassrohr einer Kraftmaschine angebracht ist, dann wird der in der Kraftstoffkammer verbleibende Kraftstoff durch die Einlassluft angesaugt, die durch das Einlassrohr mit einer großen Geschwindigkeit hindurchströmt. Somit erhöht sich ein Kraftstoffverhältnis in der Einlassluft, und es wird schwierig, die Kraftstoffeinspritzmenge mit hoher Genauigkeit zu steuern.
Angesichts des vorstehend beschriebenen Umstandes ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fluideinspritzventil vorzusehen, das eine Zerstäubung eines Fluideinspritzsprays fördern und ein Volumen seiner Fluidkammer verringern kann.
Die Aufgabe wird mit einem Fluideinspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsbeispielen werden ebenso wie die Betriebsweisen und die Funktionen der dazugehörigen Bauteile aus der folgenden detaillierten Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und den Zeichnungen ersichtlich, die allesamt Bestandteil dieser Anmeldung sind. Zu den Zeichnungen:

1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Einspritzanschlussplatte eines Fluideinspritzventiles gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung entlang einer Linie I-I in der 3;
2 zeigt eine Querschnittsansicht des Fluideinspritzventiles gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
3 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht der Fluideinspritzdüse in der Nähe der Einspritzanschlussplatte gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
4 zeigt eine weiter vergrößerte Querschnittsansicht eines Bereiches IV in 4;
5 zeigt eine schematische grafische Darstellung einer SMD-Änderung (des Sauterhauptdurchmessers) in Abhängigkeit einer Anordnung eines Kraftstoffeinspritzanschlusses;
6A zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Fluideinspritzdüse in der Nähe der Einspritzanschlussplatte gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
6B zeigt eine Querschnittsansicht einer Einspritzanschlussplatte des Fluideinspritzventiles gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel entlang einer Linie VIB-VIB in der 6A;
7A zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Fluideinspritzdüse in der Nähe der Einspritzanschlussplatte gemäß einem Vergleichsbeispiel;
7B zeigt eine Querschnittsansicht einer Einspritzanschlussplatte des Fluideinspritzventiles gemäß dem Vergleichsbeispiel entlang einer Linie VIIB-VIIB in der 7A;
8A zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Fluideinspritzdüse in der Nähe der Einspritzanschlussplatte gemäß einem ersten abgewandelten Beispiel von dem Vergleichsbeispiel;
8B zeigt eine Querschnittsansicht einer Einspritzanschlussplatte des Fluideinspritzventiles gemäß dem ersten abgewandelten Beispiel von dem Vergleichsbeispiel entlang einer Linie VIIIB-VIIIB in der 8A;
9A zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Fluideinspritzdüse in der Nähe der Einspritzanschlussplatte gemäß einem zweiten abgewandelten Beispiel von dem Vergleichsbeispiel;
9B zeigt eine Querschnittsansicht einer Einspritzanschlussplatte des Fluideinspritzventiles gemäß dem zweiten abgewandelten Beispiel von dem Vergleichsbeispiel entlang einer Linie IXB-IXB in der 9A;
10A zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Fluideinspritzdüse in der Nähe der Einspritzanschlussplatte gemäß einem dritten abgewandelten Beispiel von dem Vergleichsbeispiel;
10B zeigt eine Querschnittsansicht einer Einspritzanschlussplatte des Fluideinspritzventiles gemäß dem dritten abgewandelten Beispiel von dem Vergleichsbeispiel entlang einer Linie XB-XB in der 10A;
11A zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Fluideinspritzdüse in der Nähe der Einspritzanschlussplatte gemäß einem vierten abgewandelten Beispiel von dem Vergleichsbeispiel;
11B zeigt eine Querschnittsansicht einer Einspritzanschlussplatte des Fluideinspritzventiles gemäß dem vierten abgewandelten Beispiel von dem Vergleichsbeispiel entlang einer Linie XIB-XIB in der 11A;
12A zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Fluideinspritzdüse in der Nähe der Einspritzanschlussplatte gemäß einem fünften abgewandelten Beispiel von dem Vergleichsbeispiel;
12B zeigt eine Querschnittsansicht einer
Einspritzanschlussplatte des Fluideinspritzventiles gemäß dem fünften abgewandelten Beispiel von dem Vergleichsbeispiel entlang einer Linie XIIB-XIIB in der 12A;
13A zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Fluideinspritzdüse in der Nähe der Einspritzanschlussplatte gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
13B zeigt eine Querschnittsansicht einer
Einspritzanschlussplatte des Fluideinspritzventiles gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel entlang einer Linie XIIIB-XIIIB in der 13A;
14A zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Fluideinspritzdüse in der Nähe der Einspritzanschlussplatte gemäß einem weiteren Vergleichsbeispiel;
14B zeigt eine Querschnittsansicht einer
Einspritzanschlussplatte des Fluideinspritzventiles gemäß dem weiteren Vergleichsbeispiel entlang einer Linie XIVB-XIVB in der 14A;
15A zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Fluideinspritzdüse in der Nähe der Einspritzanschlussplatte gemäß einem weiteren Vergleichsbeispiel;
15B zeigt eine Querschnittsansicht einer
Einspritzanschlussplatte des Fluideinspritzventiles gemäß dem weiteren Vergleichsbeispiel entlang einer Linie XVB-XVB in der 15A;
16A zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Fluideinspritzdüse in der Nähe der Einspritzanschlussplatte gemäß einem ersten abgewandelten Beispiel von dem dritten Ausführungsbeispiel;
16B zeigt eine Querschnittsansicht einer Einspritzanschlussplatte des Fluideinspritzventiles gemäß dem ersten abgewandelten Beispiel von dem dritten Ausführungsbeispiel entlang einer Linie XVIB-XVIB in der 16A;
17A zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Fluideinspritzdüse in der Nähe der Einspritzanschlussplatte gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
17B zeigt eine Querschnittsansicht einer Einspritzanschlussplatte des Fluideinspritzventiles gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel entlang einer Linie XVII-XVII in der 17A;
18A zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Fluideinspritzdüse in der Nähe der Einspritzanschlussplatte gemäß einem weiteren Vergleichsbeispiel;
18B zeigt eine Querschnittsansicht einer Einspritzanschlussplatte des Fluideinspritzventiles gemäß dem weiteren Vergleichsbeispiel entlang einer Linie XVIII-XVIII in der 18A; und
19 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Fluideinspritzdüse in der Nähe der Einspritzanschlussplatte gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.

(Erstes Ausführungsbeispiel)
Die 2 stellt ein Fluideinspritzventil (nachfolgend als Einspritzvorrichtung bezeichnet) 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Die Einspritzvorrichtung 10 soll Kraftstoff an einem Einlassanschluss einer Benzinkraftmaschine einspritzen, d.h. für eine Kraftstoffanschlusseinspritz-Kraftmaschine. Die Einspritzvorrichtung 10, die in der 2 gezeigt ist, ist lediglich ein Beispiel, und sie kann so abgewandelt werden, dass sie einen anderen Antriebsmechanismus darin aufweist, so dass sie auf andere Bauarten von Kraftmaschinen usw. angewendet werden kann.
Die Einspritzvorrichtung 10 hat ein Gehäuse 11, ein magnetisches Rohr 12, einen festen Kern 13 und einen Antriebsabschnitt 30. Das Gehäuse 11 ist ein Kunststoffgussteil, das das magnetische Rohr 12, den festen Kern 13, den Antriebsabschnitt 30 und dergleichen abdeckt. An einem Endabschnitt des magnetischen Rohres 12 ist eine Düse 20 angebracht. Zwischen dem magnetischen Rohr 12 und dem festen Kern 13 ist ein nichtmagnetisches Rohr 14 zum Vermeiden eines magnetischen Kurzschlusses angebracht. Der feste Kern 13 und das nichtmagnetische Rohr 14 sowie das nichtmagnetische Rohr 14 und das magnetische Rohr 12 sind jeweils durch Laserschweißen und dergleichen miteinander verbunden. Ein axialer Endabschnitt des festen Kernes 13 ist als ein Kraftstoffeinströmungsanschluss 15 ausgebildet. Kraftstoff wird aus einer Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt) zu dem Kraftstoffeinströmungsanschluss 15 der Einspritzvorrichtung 10 zugeführt. Der dem Kraftstoffeinströmungsanschluss 15 zugeführte Kraftstoff strömt über einen Kraftstofffilter 16 in einen inneren Raum des festen Kernes 13. Der Kraftstofffilter 16 soll Fremdstoffe beseitigen, die in dem Kraftstoff enthalten sind.
Der Ventilkörper 21 ist an einem Ende des magnetischen Rohres 12 angebracht, das dem festen Kern 13 gegenüberliegt. Der Ventilkörper 21 ist mit dem magnetischen Rohr 12 durch Laserschweißen und dergleichen verbunden. Wie dies in der 3 gezeigt ist, ist der Ventilkörper 21 zylinderförmig, und er hat einen Öffnungsabschnitt 22 an seinem axialen Ende gegenüber dem Kraftstoffeinströmungsanschluss 15. Der Ventilkörper 21 hat eine konusförmige Innenumfangsfläche 23, die so abgeschrägt ist, dass sich ihr Innendurchmesser allmählich verringert, wenn er sich dem Öffnungsabschnitt 22 an seinem vorderen Ende nähert. Der Ventilkörper 21 hat des Weiteren einen Ventilsitz 24 an einer konusförmigen Innenumfangsfläche 23. An dem vorderen Ende des Ventilkörpers 21, das an der Seite des Öffnungsabschnittes 22 ist, ist eine Einspritzanschlussplatte 40 angebracht, um den vorderen Endabschnitt des Ventilkörpers 21 abzudecken. Die Einspritzanschlussplatte 40 hat Einspritzanschlüsse 41, die die Einspritzanschlussplatte 40 in deren Dickenrichtung durchdringen, so dass von ihr eine Fläche an der Seite des Ventilkörpers 21 mit ihrer anderen Fläche in Verbindung ist.
Die Nadel (das Ventilelement) 25 ist an der Innenumfangsseite des magnetischen Rohres 12 und des Ventilkörpers 21 so angebracht, dass sie in ihrer axialen Richtung verschiebbar ist. Die Nadel 25 ist ungefähr koaxial zu dem Ventilkörper 21 ausgerichtet. Ein axiales Ende der Nadel 25, das dem Kraftstoffeinströmungsanschluss 15 gegenüberliegt, ist mit einem Dichtabschnitt 26 versehen. Der Dichtabschnitt 26 soll mit einem Ventilsitz 24 in Kontakt gelangen, der in dem Ventilkörper 21 ausgebildet ist. Die Nadel 25 und der Ventilkörper 21 bilden dazwischen einen Kraftstoffkanal 27.
Wie dies in der 2 gezeigt ist, ist die Einspritzvorrichtung 10 mit einem Antriebsabschnitt 30 zum Antreiben der Nadel 25 versehen. Der Antriebsabschnitt 30 hat einen Spulenkörper 31, eine Spule 32, einen festen Kern 13, ein magnetisches Rohr 12, ein Plattengehäuse 33 und einen bewegbaren Kern 34. Der Spulenkörper 31 ist an einer Außenumfangsseite des magnetischen Rohres 12, des festen Kernes 13 und des nichtmagnetischen Rohres 14 angebracht. Der Spulenkörper ist zylinderförmig, und er ist aus einem Kunststoff geschaffen. Um einen Außenumfang des Spulenkörpers 31 ist die Spule 32 gewickelt. Der Spulenkörper 32 ist mit einem Steckerabschnitt 36 eines Steckers 35 verbunden. Der feste Kern 35 ist an der Innenumfangsseite der Spule 32 angebracht. Der feste Kern 13 ist zylinderförmig, und er ist aus einem magnetischen Material wie zum Beispiel Stahl geschaffen. Das Plattengehäuse 33 besteht aus einem magnetischen Material, und es deckt einen Außenumfang der Spule 32 ab. Das Plattengehäuse 33 ist mit dem festen Kern 13 und dem magnetischen Rohr 12 magnetisch verbunden. Der Außenumfang des Spulenkörpers 31 und der Spule 32 ist durch das Gehäuse 11 abgedeckt, das einstückig mit dem Stecker 35 ausgebildet ist.
Der bewegbare Kern 34 ist im Inneren des festen Kernes 13 so angebracht, dass er in seiner axialen Richtung verschiebbar ist. Der bewegbare Kern 34 ist zylinderförmig, und er ist aus einem magnetischen Material wie zum Beispiel Stahl geschaffen. Ein Ende des bewegbaren Kernes 34 entgegengesetzt zu dem festen Kern 13 ist einstückig mit der Nadel 25 verbunden. Ein anderes Ende des bewegbaren Kernes 34 an der Seite des festen Kernes 13 ist mit einer Feder (elastisches Element) 17 in Kontakt. Die Feder 17 ist mit dem bewegbaren Kern 34 an einem Ende und mit einem Einstellrohr 18 an einem anderen Ende in Kontakt. Das Einstellrohr 18 ist mittels einer Presspassung in den festen Kern 13 gepasst.
Die Feder 17 hat eine Rückstellkraft, so dass sie sich in der axialen Richtung erstreckt. Somit drückt die Feder 17 den bewegbaren Kern 34 und die Nadel 25 zu dem Ventilkörper 21. Die Last, die die Feder 17 auf dem bewegbaren Kern 34 und auf die Nadel 25 aufbringt, kann dadurch abgewandelt werden, dass ein Betrag der Presspassung des Einstellrohres 18 eingestellt wird, dass in den festen Kern 17 mittels der Presspassung eingepasst ist. Wenn die Spule 32 nicht erregt ist, dann drückt die Feder 17 den bewegbaren Kern 34 und die Nadel 25 zu dem Ventilsitz 24, und der Dichtabschnitt 26 ist an den Ventilsitz 24 gesetzt. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist eine Schraubenfeder als ein Beispiel der Feder 17 gezeigt. Alternativ kann die Feder 17 durch andere elastische Elemente wie zum Beispiel eine Blattfeder, eine Luftdämpfvorrichtung, einen Fluiddämpfer und dergleichen verwirklicht werden.
Die Einspritzvorrichtung 10 in der Nähe der Einspritzanschlussplatte 40 wird im Folgenden im Einzelnen beschrieben.
Die Einspritzanschlussplatte 40 ist an dem vorderen Ende des Ventilkörpers 21 angeordnet. Wie dies in der 3 gezeigt ist, ist ein Abstandsstück 50 zwischen dem Ventilkörper 21 und dem Abstandsstück 50 angeordnet. Das Abstandsstück 50 ist scheibenförmig, und es ist zwischen dem Ventilkörper 21 und der Einspritzanschlussplatte 40 angeordnet. Wie dies in den 1 und 3 gezeigt ist, hat das Abstandsstück 50 eine Kraftstoffkammeröffnung 51, die zur Brennkraftmaschine der Kraftmaschine mündet. Eine Innenumfangsfläche 50a des Abstandstückes 50 umgibt die Kraftstoffkammeröffnung 51. Somit definieren eine Endfläche 21a des Ventilkörpers 21 an der Seite der Einspritzplatte 40, eine Endfläche 40a der Einspritzanschlussplatte 40 an der Seite des Ventilkörpers 21 und die Innenumfangsfläche 50a des Abstandstückes 50 einen Raum für eine Kraftstoffkammer 52. Die Kraftstoffkammer 52 ist zwischen dem Öffnungsabschnitt 22 des Ventilkörpers 21 und den Einspritzanschlüssen 41 der Einspritzanschlussplatte 40 vorgesehen. Zumindest ein Teil der Kraftstoffkammer 52 überlappt sich mit dem Öffnungsabschnitt 22 des Ventilkörpers 21. Somit strömt der Kraftstoff, der durch den Öffnungsabschnitt 22 des Ventilkörpers 21 hindurch tritt, über die Kraftstoffkammer 52 in die Einspritzanschlüsse 41.
Wie dies bereits beschrieben ist, bildet die Innenumfangsfläche 50a des Abstandstückes 50 einen Umfang der Kraftstoffkammer 52. Somit bestimmt eine Form der Kraftstoffkammeröffnung 51 und der Innenumfangsseite 50a des Abstandstückes 50 eine Querschnittsform der Kraftstoffkammer 51. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind die an der Einspritzanschlussplatte 40 ausgebildeten Einspritzanschlüsse 41 an zwei koaxial angeordneten fiktiven Kreisen ausgerichtet, wie dies in der 1 gezeigt ist. Die Einspritzanschlüsse 41 haben vier innere Einspritzanschlüsse 411a-411d, die an dem inneren fiktiven Kreis ausgerichtet sind, und acht äußere Einspritzanschlüsse 412a-412h, die an dem äußeren fiktiven Kreis ausgerichtet sind. Die vier inneren Einspritzanschlüsse 411a-411d und die acht äußeren Einspritzanschlüsse 412a-412h sind jeweils in gleichmäßigen Intervallen an den fiktiven Kreisen angeordnet. Ein Ende der Einspritzanschlüsse 41 mündet jeweils in der Kraftstoffkammer 52. Alternativ können die Einspritzanschlüsse 41 in unregelmäßigen Intervallen in einer Umfangsrichtung der Einspritzanschlussplatte 40 ausgerichtet sein.
Die Innenumfangsfläche 50a des Abstandstückes 50, die die Kraftstoffkammer 52 bildet, hat einen bestimmten Abstand von den Öffnungen an der Seite der Kraftstoffeinströmung der äußeren Einspritzanschlüsse 412a-412h. Hierbei sind die Öffnungen an der Seite der Kraftstoffeinströmung der äußeren Einspritzanschlüsse 412a-412h Enden von ihnen an der Seite der Kraftstoffkammer 52. Wie dies in der 4 gezeigt ist, sind die Abstände von den Öffnungen an der Seite der Kraftstoffeinströmung der äußeren Einspritzanschlüsse 412a-412h und der Innenumfangsfläche 50a des Abstandstückes 50 so festgelegt, dass sie eine Beziehung d2/d1 ≥ 1 erfüllen, wobei d1 Innendurchmesser der Öffnungen an der Seite der Kraftstoffeinströmung der äußeren Einspritzanschlüsse 412a-412h bezeichnet, und wobei d2 Abstände von den äußeren Einspritzanschlüssen 412a-412h zu der Innenumfangsfläche 50a des Abstandstückes 50 bezeichnet. Wie dies in der 5 gezeigt ist, werden die Abstände von den Öffnungen an der Seite der Kraftstoffeinströmung der äußeren Einspritzanschlüsse 412a-412h zu der Innenumfangsfläche 50a des Abstandstückes kleiner, wenn sich d2/d1 verringert. Dann strömt der Kraftstoff, der keine so starken Turbulenzen in der Kraftstoffkammer 52 aufweist, in die äußeren Einspritzanschlüsse 412a-412h. Dementsprechend wird die Zerstäubungsfunktion des Kraftstoffes abgeschwächt, und ein Verhältnis einer Änderung des äußeren Sauterhauptdurchmessers (SMD) wird erhöht. Die Beziehung d2/d1 ≥ 1 ist ein Maß, was von diesem Punkt abhängt.
Das SMD ist ein Wert zum Angeben eines durchschnittlichen Durchmessers eines Kraftstoffeinspritzsprays, und das Verhältnis der Änderung des SMD, das in der 5 gezeigt ist, ist ein Wert zum Angeben eines Änderungsverhältnisses des durchschnittlichen Durchmessers des Kraftstoffeinspritzsprays. Eine Erhöhung des Verhältnisses der Änderung des SMD bedeutet eine Erhöhung des durchschnittlichen Durchmessers des Kraftstoffeinspritzsprays. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird ein Verhältnis der Änderung des SMD von 1 % oder kleiner akzeptiert, um eine Zerstäubungsfunktion des Kraftstoffes zu gewährleisten. Dementsprechend wird ein minimaler Schwellwert von d2/d1 auf 1 festgelegt, was einem Verhältnis der Änderung des SMD von 1 % entspricht. Wenn d2/d1 3 oder größer ist, dann ist das Verhältnis der Änderung des SMD 0,5 % oder kleiner. Dementsprechend ist es weiter wünschenswert, dass d2/d1 3 oder größer ist, um die Zerstäubungsfunktion des Kraftstoffes weiterhin zu gewährleisten.
Die Abstände zwischen den äußeren Einspritzanschlüssen 412a-412h und der Innenumfangsfläche 50a des Abstandstückes 50 werden so festgelegt, wie dies vorstehend beschrieben ist. Wie dies in der 1 gezeigt ist, kann somit die Innenumfangsfläche 50a des Abstandstückes 50 zwischen den äußeren Einspritzanschlüssen 412a-412h in der Umfangsrichtung angeordnet sein, solange die Beziehung d2/d1 ≥ 1 erfüllt ist.
Bei der Ausrichtung der Einspritzanschlüsse 41 an der Einspritzanschlussplatte 40, wie dies in der 1 gezeigt ist, steht ein Teil der Innenumfangsfläche 40a des Abstandstückes 40, die die Kraftstoffkammer 52 bildet, radial nach innen in den Intervalle zwischen den äußeren Einspritzanschlüssen 412a-412h vor. In diesem Fall erfüllen die Öffnungen an der Seite der Kraftstoffeinströmung der äußeren Einspritzanschlüsse 412a-412h und die Innenumfangsfläche 50a des Abstandstückes 50 die Beziehung d2/d1 ≥ 1. Die Innenumfangsfläche 50a des Abstandstückes 50 steht von den Intervallen zwischen den äußeren Einspritzanschlüssen 412a-412h zu den inneren Einspritzanschlüssen 411a-411d vor.
Durch die Innenumfangsfläche 50a des Abstandstückes 50, die radial nach innen vorsteht, verringert sich ein gesamtes Volumen der Kraftstoffkammer 52, und ein Totvolumen in der Kraftstoffkammer 52 wird verringert. Falls die Innenumfangsfläche 50a des Abstandstückes 50 nicht radial nach innen vorsteht, dann ist d2/d1 übermäßig groß an den Intervallen zwischen den äußeren Einspritzanschlüssen 412a-412h. Wie dies in der 5 gezeigt ist, werden ein Maß der Turbulenz des Kraftstoffes, das in die äußeren Einspritzanschlüsse 412a-412h strömt, und die Zerstäubungsfunktion des aus den äußeren Einspritzanschlüssen 412a-412h eingespritzten Kraftstoffes nicht so sehr verbessert, auch wenn d2/d1 übermäßig groß ist. Falls die Innenumfangsfläche 50a des Abstandstückes 50 nicht radial nach innen vorsteht, dann wird daher angenommen, dass die Kraftstoffkammer 52 ein Totvolumen in den Intervallen zwischen den äußeren Einspritzanschlüssen 412a-412h aufweist, dass nicht der Zerstäubungsfunktion dient. Dementsprechend verringert bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Innenumfangsfläche 50a des Abstandstückes 50, die radial nach innen vorsteht, das Totvolumen, das nicht der Zerstäubungsfunktion dient. Dementsprechend verringert sich eine Kraftstoffmenge, die in der Kraftstoffkammer 52 verbleibt. Die Kraftstoffkammer 72 ist nur an dem Rand der äußeren Einspritzanschlüsse 732a-732h ausgebildet, so dass ein Totvolumen der Einspritzvorrichtung 10 verringert ist, und der in die Einlassluft angesaugte Kraftstoff wird verringert, so dass es möglich ist, eine Änderung eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der Einlassluft zu begrenzen.
Ein Betrieb der Einspritzvorrichtung 10 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird im Folgenden beschrieben.
Wenn die Spule 32 nicht erregt ist, dann erzeugen der feste Kern 13 und der bewegbare Kern 34 dazwischen keine elektromagnetische Anziehungskraft. Somit drückt die Rückstellkraft der Feder 17 den bewegbaren Kern 34 und die Nadel 25 von dem festen Kern 13 weg. Wenn die Spule 32 nicht erregt ist, dann ist dementsprechend der Dichtabschnitt 26 der Nadel 25 an den Ventilsitz 24 gesetzt, und Kraftstoff wird nicht aus den Einspritzanschlüssen 41 eingespritzt.
Wenn die Spule 32 erregt ist, dann bildet ein magnetisches Feld, das durch die Spule 32 erzeugt wird, einen magnetischen Kreis in dem Plattengehäuse 33, dem magnetischen Rohr 12, dem bewegbaren Kern 34 und dem festen Kern 13. Somit erzeugen der feste Kern 13 und der bewegbare Kern 34 eine elektromagnetische Anziehungskraft dazwischen. Wenn die elektromagnetische Anziehungskraft, die zwischen den festen Kern 13 und dem bewegbaren Kern 34 erzeugt wird, die Rückstellkraft der Feder 17 übersteigt, dann bewegt sich ein integrierter Körper aus dem bewegbaren Kern 34 und der Nadel 25 zu dem festen Kern 13. Dementsprechend hebt sich der Dichtabschnitt 26 der Nadel 25 von dem Ventilsitz 24 ab.
Wie dies in der 2 gezeigt ist, strömt der Kraftstoff, der in die Einspritzvorrichtung 10 durch den Kraftstoffeinströmungsanschluss 15 eingetreten ist, über den Filter 16, eine Innenseite des festen Kernes 13, eine Innenseite des bewegbaren Kernes 34, einen Zwischenraum, der zwischen dem bewegbaren Kern 34 und der Nadel 25 ausgebildet ist, eine Innenseite des magnetischen Rohres 12 und den Kraftstoffanschluss 191 des Stoppers 19 in einen Kraftstoffkanal 27. Der Kraftstoff in dem Kraftstoffkanal 27 strömt weiter über einen Spalt zwischen dem Ventilsitz 24 und dem Dichtabschnitt 26 und die Kraftstoffkammer 52 in die Einspritzanschlüsse 41. Somit wird der Kraftstoff aus dem Einspritzanschluss 52 eingespritzt.
Wenn die Stromzufuhr zu der Spule 32 erneut unterbrochen wird, dann wird die elektromagnetische Anziehungskraft zwischen dem festen Kern 13 und dem bewegbaren Kern 34 beseitigt. Somit drückt die Rückstellkraft der Feder 17 den einstückigen Körper aus dem bewegbaren Kern 34 und der Nadel 25 von dem festen Kern 13 weg. Dementsprechend wird der Dichtabschnitt 26 der Nadel 25 erneut an den Ventilsitz 24 gesetzt, um die Kraftstoffströmung zwischen dem Kraftstoffkanal 27 und der Kraftstoffkammer 52 zu unterbrechen, und die Kraftstoffeinspritzung wird gestoppt.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel steht die Innenumfangsfläche 50a des Abstandstückes 50 radial nach innen vor, d.h. zu den inneren Einspritzanschlüssen 411a-411d, so dass ein Totvolumen der Kraftstoffkammer 52 an dem Rand der äußeren Einspritzanschlüsse 412a-412h verringert wird. Nach dem Einspritzen einer regulierten Kraftstoffmenge wird somit die Kraftstoffmenge verringert, die in der Kraftstoffkammer 52 verbleibt. Infolgedessen verringert sich die Kraftstoffmenge, die in die Einlassluft angesaugt wird, und eine Änderung eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der Einlassluft wird begrenzt. Des Weiteren wird durch das Einhalten der Beziehung d2/d1 ≥ 1 die Trägheit der spiralförmigen Strömung des Kraftstoffes gehalten, das in die äußeren Einspritzanschlüsse 412a-412h strömt. Dementsprechend ist es möglich, eine Kraftstoffzerstäubungsfunktion zu gewährleisten und das Totvolumen in der Brennkammer 52 zu verringern.
Des Weiteren kann bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Form der Kraftstoffkammeröffnung 51 dadurch geändert werden, dass das Abstandstücks 50 durch ein anderes ausgetauscht wird. Somit kann die Kraftstoffzerstäubungseigenschaft des Kraftstoffes, der aus den Einspritzanschlüssen 41 eingespritzt wird, durch Austauschen des Abstandstückes 50 eingestellt werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Die 6A und 6B stellen eine Düse 20 der Einspritzvorrichtung 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind jene Bauteile, die im Wesentlichen äquivalent zu den Bauteilen des ersten Ausführungsbeispieles sind, mit gemeinsamen Bezugszeichen bezeichnet, und sie werden im Folgenden nicht besonders beschrieben.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel offenbart, bei dem das Abstandstück 50 mit der Kraftstoffkammeröffnung 51 zwischen dem Ventilkörper 21 und der Einspritzanschlussplatte 40 angeordnet ist, um die Kraftstoffkammer 52 zwischen dem Ventilkörper 21 und der Einspritzanschlussplatte 40 vorzusehen.
Wie dies in den 6A und 6B gezeigt ist, ist der Ventilkörper 21 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel entsprechend mit einer Aussparung 28 versehen, um die Kraftstoffkammer 62 vorzusehen. Die Aussparung 28 hat eine Form, die äquivalent zu der Form der Kraftstoffkammeröffnung 51 des Abstandstückes 50 bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist. Somit ist die Kraftstoffkammer 62 dadurch ausgebildet, dass die Einspritzanschlussplatte 40 an dem vorderen Ende des Ventilkörpers 21 angebracht ist. Infolgedessen bestimmt eine Innenumfangsfläche 21b des Ventilkörpers 21 einen Außenumfang der Kraftstoffkammer 62. Dementsprechend ist das Abstandstück 50 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nicht erforderlich, und die Anzahl der Bauteile der Einspritzvorrichtung 10 ist verringert.
(Vergleichsbeispiel)
Die 7A und 7B stellen eine Düse 20 der Einspritzvorrichtung 10 gemäß einem Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Bei dem Vergleichsbeispiel sind jene Bauteile, die im Wesentlichen äquivalent zu den Bauteilen bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind, durch gemeinsame Bezugszeichen bezeichnet, und sie werden im Folgenden nicht besonders beschrieben.
Bei dem Vergleichsbeispiel ist eine Aussparung 71 an der Einspritzanschlussplatte 70 ausgebildet, und zwar im Gegensatz zu dem zweiten Ausführungsbeispiel, bei dem die Aussparung 28 an dem Ventilkörper 21 ausgebildet ist. Die Aussparung 71 der Einspritzanschlussplatte 70 und der Ventilkörper 21 sehen dazwischen eine Kraftstoffkammer 72 vor. Wie dies in der 7B gezeigt ist, hat die Einspritzanschlussplatte 70 eine Vielzahl Einspritzanschlüsse 73. Insbesondere die Einspritzanschlüsse 73 beinhalten innere Einspritzanschlüsse 731a-731d und äußere Einspritzanschlüsse 732a-732h, die an zwei koaxial angeordneten fiktiven Kreisen ausgerichtet sind. Die Aussparung 71 ist durch eine innere und eine äußere Umfangswandfläche 71a, 71b definiert, die koaxial zu den fiktiven Kreisen angeordnet sind, an denen die inneren Einspritzanschlüsse 731a-731d und die äußeren Einspritzanschlüsse 732a-732h ausgerichtet sind. Somit ist die Aussparung 71 ringförmig an der Einspritzanschlussplatte 70 an der Seite des Ventilkörpers 21.
Bei dem Vergleichsbeispiel sind die äußeren Einspritzanschlüsse 732a-732h mit der Kraftstoffkammer 72 an ihren Öffnungen an der Seite der Kraftstoffeinströmung in Verbindung. Ein Abstand von den äußeren Einspritzanschlüssen 732a-732h zu der äußeren und der Innenumfangswandfläche 71a, 71b der Aussparung 71 der Einspritzanschlussplatte 70 erfüllt die Beziehung d2/d1 ≥ 1, wobei d1 Innendurchmesser der Öffnungen an der Seite der Kraftstoffeinströmung der äußeren Einspritzanschlüsse 732a-732h bezeichnet und wobei d2 einen Abstand von den Öffnungen an der Seite der Kraftstoffeinströmung der äußeren Einspritzanschlüsse 732a-732h zu der äußeren oder der Innenumfangswandfläche 71a, 71b bezeichnet. Somit bildet der Kraftstoff, der durch den Öffnungsabschnitt 22 des Ventilkörpers 21 hindurchgetreten ist, eine stark turbulente Strömung, und er strömt dann in den entsprechenden äußeren Einspritzanschluss 732a-732h.
Die spiralförmige Kraftstoffströmung entlang einer konusförmigen Innenumfangsfläche 23 des Ventilkörpers 21, der den Öffnungsabschnitt 22 an seinem vorderen Ende aufweist, strömt direkt in die inneren Einspritzanschlüsse 731a-731d. Ein Abstand von den Öffnungen an der Seite der Kraftstoffeinströmung der inneren Einspritzanschlüsse 731a-731d zu der Innenumfangswand 23 des Ventilkörpers 21, der den Öffnungsabschnitt 22 vorsieht, ist ausreichend, dass eine stark turbulente Strömung des Kraftstoffes in die inneren Einspritzanschlüsse 731a-731d strömt.
Bei dem Vergleichsbeispiel erfüllen die äußeren Einspritzanschlüsse 732a-732h und die äußere sowie die Innenumfangswandfläche 71a, 71b der Aussparung 71 der Einspritzanschlussplatte 70 die Beziehung d2/d1 ≥ 1, wie dies vorstehend beschrieben ist. Somit strömt die stark turbulente Kraftstoffströmung in den entsprechenden äußeren Einspritzanschluss 732a-732h. Dementsprechend wird eine ausreichende Kraftstoffzerstäubungsfunktion gewährleistet.
Des Weiteren münden bei dem Vergleichsbeispiel die Öffnungen an der Seite der Kraftstoffeinströmung der inneren Einspritzanschlüsse 731a-731d an der Fläche der Einspritzanschlussplatte 70 direkt in den Öffnungsabschnitt 22 des Ventilkörpers 21. Die inneren Einspritzanschlüsse 731a-731d grenzen nämlich nicht an der Kraftstoffkammer 72 an. Die Kraftstoffkammer 72 ist nur an dem Rand der äußeren Einspritzanschlüsse 732a-732h ausgebildet, so dass ein Totvolumen der Einspritzvorrichtung 10 verringert ist und der Kraftstoff ebenfalls verringert ist, der in der Kraftstoffkammer 72 verbleibt.
(Abgewandelte Beispiele von dem Vergleichsbeispiel)
Abgewandelte Beispiele von dem Vergleichsbeispiel werden im Folgenden beschrieben. Bei diesen abgewandelten Beispielen sind jene Bauteile, die im Wesentlichen äquivalent zu den Bauteilen des Vergleichsbeispieles sind, mit gemeinsamen Bezugszeichen bezeichnet, und sie werden nicht besonders beschrieben.
Bei einem ersten abgewandelten Beispiel des Vergleichsbeispieles, das in den 8A und 8B gezeigt ist, kann die Einspritzanschlussplatte 70 keinen Einspritzanschluss an einem Vorsprung 700 aufweisen, der radial im Inneren der Kraftstoffkammer 72 ist. In diesem Fall strömt der Kraftstoff, der durch den Öffnungsabschnitt 22 hindurchgetreten ist, in die Kraftstoffkammer 72, die durch die Aussparung 71 radial außerhalb des Vorsprunges 700 ausgebildet ist.
Bei einem zweiten abgewandelten Beispiel von dem Vergleichsbeispiel, das in den 9A und 9B gezeigt ist, besteht die Einspritzanschlussplatte 70 aus einer ersten Einspritzanschlussplatte 710 und einer zweiten Einspritzanschlussplatte 720. Die erste Einspritzanschlussplatte 710 hat eine flache Ringform. Die erste Einspritzanschlussplatte 710 ist einstückig mit dem Vorsprung 700 ausgebildet, der an der Mitte der ersten Einspritzanschlussplatte 710 angeordnet ist. Insbesondere verbinden zwei Stege 713 an ihren beiden Seiten den Vorsprung 700 mit der Einspritzanschlussplatte 710. Die zweite Einspritzanschlussplatte 720 hat ebenfalls eine flache Ringform, und sie ist an der ersten Einspritzanschlussplatte 720 an einer entgegengesetzten Seite zu dem Ventilkörper 21 befestigt. Durch Befestigen der zweiten Einspritzanschlussplatte 720 an die erste Einspritzanschlussplatte 710 steht der Vorsprung 700 von der zweiten Einspritzanschlussplatte 720 so vor, dass er dem Öffnungsabschnitt 22 des Ventilkörpers 21 zugewandt ist, und die Kraftstoffkammer 72 ist um den Vorsprung 700 ausgebildet. Die äußeren Einspritzanschlüsse 732a-732h münden in die Kraftstoffkammer 72. Die Innenumfangsseitenfläche der ersten Einspritzanschlussplatte 710 bildet eine äußere Umfangswandfläche 711, d.h. einen Außenumfang der Kraftstoffkammer 72. Die äußere Umfangsseitenfläche des Vorsprungs 700 bildet eine Innenumfangswandfläche 712 oder einen Innenumfang der Kraftstoffkammer 72. An dem Vorsprung 700 sind die inneren Einspritzanschlüsse 731a-731d ausgebildet.
Bei einem dritten abgewandelten Beispiel von dem Vergleichsbeispiel, das in den 10A und 10B gezeigt ist, hat die zweite Einspritzanschlussplatte 720 der Einspritzanschlussplatte 70 eine flache Scheibenform. Die erste Einspritzanschlussplatte 710 hat einen Aufbau, der ungefähr gleich dem zweiten abgewandelten Beispiel ist, außer dass kein innerer Einspritzanschluss an dem Vorsprung 700 vorgesehen ist.
Bei einem vierten abgewandelten Beispiel von dem Vergleichsbeispiel, das in den 11A und 11B gezeigt ist, ist die erste Einspritzanschlussplatte 710 ohne die Stege 713 bei dem zweiten abgewandelten Beispiel versehen. In ähnlicher Weise ist bei einem fünften abgewandelten Beispiel von dem Vergleichsbeispiel, das in den 12A und 12B gezeigt ist, die erste Einspritzanschlussplatte 710 ohne die Stege 713 bei dem dritten abgewandelten Beispiel versehen. Bei dem zweiten und dem dritten abgewandelten Beispiel, die in den 9A, 9B, 10A und 10B gezeigt sind, ist der Vorsprung 700 einstückig mit der ersten Einspritzanschlussplatte 710 ausgebildet, so dass es möglich ist, die erste und die zweite Einspritzanschlussplatte 710, 720 separat zu handhaben, bis sie an dem Ventilkörper 21 befestigt sind. Dementsprechend ist bei dem vierten und dem fünften abgewandelten Beispiel, die in den 11A, 11B, 12A und 12B gezeigt sind, der Vorsprung 700 von der ersten Einspritzanschlussplatte 710 getrennt, so dass die erste Einspritzanschlussplatte 710 und der Vorsprung 700 an der zweiten Einspritzanschlussplatte 720 befestigt werden und dann an dem Ventilkörper 21 befestigt werden.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Die 13A und 13B stellen eine Düse 20 der Einspritzvorrichtung 10 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel sind jene Bauteile, die im Wesentlichen äquivalent zu den Bauteilen des Vergleichsbeispieles sind, mit gemeinsamen Bezugszeichen bezeichnet, und sie werden im Folgenden nicht besonders beschrieben.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel sind Aussparungen 71 (71a-71d) an der Einspritzanschlussplatte 70 ausgebildet, um in einer analogen Weise wie bei dem Vergleichsbeispiel Kraftstoffkammern 72 (72a-72d) vorzusehen. Wie dies in der 13B gezeigt ist, hat die Einspritzanschlussplatte 70 innere Einspritzanschlüsse 731a-731d und äußere Einspritzanschlüsse 732a-732h, die an zwei koaxial angeordneten fiktiven Kreisen ausgerichtet sind. Die Öffnungen an der Seite der Kraftstoffeinströmung der inneren Einspritzanschlüsse 731a-731d münden an der Fläche der Einspritzanschlussplatte 70 direkt in den Öffnungsabschnitt 22 des Ventilkörpers 21 wie bei dem Vergleichsbeispiel.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel hat die Einspritzanschlussplatte 70 vier Aussparungen 71 (71a-71d). Die Öffnungen an der Seite der Kraftstoffeinströmung der äußeren Einspritzanschlüsse 732a-732h münden in die Aussparungen 71 der Einspritzanschlussplatte 70, so dass sie mit den Kraftstoffkammern 72 in Verbindung sind. Jeweils zwei der acht äußeren Einspritzanschlüsse 732a-732h bilden eine Einspritzanschlussgruppe. Insbesondere bilden die äußeren Einspritzanschlüsse 732a, 732h eine Einspritzanschlussgruppe 74A, die äußeren Einspritzanschlüsse 732b, 732c bilden eine Einspritzanschlussgruppe 74B, die äußeren Einspritzanschlüsse 732d, 732e bilden eine Einspritzanschlussgruppe 74C und die äußeren Einspritzanschlüsse 732f, 732g bilden eine Einspritzanschlussgruppe 74D. Somit bilden die acht äußeren Einspritzanschlüsse 732a-732h vier Einspritzanschlussgruppen 74A-74D.
Die Einspritzanschlussplatte 70 hat vier Aussparungen 71a-71d, de jeweils den vier Einspritzanschlussgruppen 74A-74D entsprechen. Die äußeren Einspritzanschlüsse 732a, 732h münden nämlich in die Aussparung 71a, die äußeren Einspritzanschlüsse 732b, 732c münden nämlich in die Aussparung 71b, die äußeren Einspritzanschlüsse 732d, 732e münden nämlich in die Aussparung 71c und die äußeren Einspritzanschlüsse 732f, 732g münden nämlich in die Aussparung 71d. Dementsprechend sind vier Kraftstoffkammern 72a-72d zwischen der Einspritzanschlussplatte 70 und dem Ventilkörper 21 ausgebildet. Infolgedessen sind die Kraftstoffkammern 72a-72d jeweils für die Einspritzanschlussgruppen 74A-74D vorgesehen, die aus einer Vielzahl äußeren Einspritzanschlüsse (732a, 732h), (732b, 732c), (732d, 732e), (732f, 732g) bestehen.
Innere Umfangswandflächen 75a-75d der Einspritzanschlussplatte 70 definieren die Ränder der Kraftstoffkammern 72a-72d. Die Beziehung zwischen den äußeren Einspritzanschlüssen 732a-732h und den Innenumfangswandflächen 75a-75d sind vorstehend beschrieben. Abstände von den äußeren Einspritzanschlüssen 732a-732h zu den Innenumfangswandflächen 75a-75d deren Aussparungen 71a-71d der Einspritzanschlussplatte 70 erfüllen die Beziehung d2/d1 ≥ 1, wobei d1 die Innendurchmesser der Öffnungen an der Seite der Kraftstoffeinströmung der äußeren Einspritzanschlüsse 732a-732h bezeichnet, die mit den Kraftstoffkammern 72a-72d in Verbindung sind, und wobei d2 Abstände von den Öffnungen an der Seite der Kraftstoffeinströmung der äußeren Einspritzanschlüsse 732a-732h zu den Innenumfangswandflächen 75a-75d bezeichnet.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel sind die Einspritzanschlussgruppen 74A-74D jeweils mit der entsprechenden Kraftstoffkammer 72a-72d versehen, und in den Intervallen zwischen den Einspritzanschlussgruppen 74A-74D ist keine Kraftstoffkammer ausgebildet. Somit ist ein Totvolumen verringert, das in den Intervallen zwischen den jeweils angrenzenden zwei Einspritzanschlussgruppen 74A-74D ausgebildet ist. Dementsprechend ist es möglich, eine Kraftstoffmenge zu verringern, die in den Kraftstoffkammern 72a-72d verbleibt.
(Abgewandelte Beispiele von dem dritten Ausführungsbeispiel)
Abgewandelte Beispiele von dem dritten Ausführungsbeispiel werden im Folgenden beschrieben. Bei diesen abgewandelten Beispielen sind jene Bauteile, die im Wesentlichen äquivalent zu den Bauteilen des dritten Ausführungsbeispieles sind, mit gemeinsamen Bezugszeichen bezeichnet, und sie werden nicht besonders beschrieben.
Bei einem ersten abgewandelten Beispiel von dem dritten Ausführungsbeispiel, das ein Vergleichsbeispiel darstellt und das in den 14A und 14B gezeigt ist, kann die Einspritzanschlussplatte 7 keinen Einspritzanschluss an einem Vorsprung 700 aufweisen, der durch die Kraftstoffkammern 72 (72a-72d) umgeben ist. In diesem Fall strömt der Kraftstoff, der durch den Öffnungsabschnitt 22 hindurchgetreten ist, in die Kraftstoffkammern 72 (72a-72d), die durch die Aussparungen 71 (71A-71D) ausgebildet ist.
Bei einem zweiten abgewandelten Beispiel von dem dritten Ausführungsbeispiel, das ein Vergleichsbeispiel darstellt und das in den 15A und 15B gezeigt ist, besteht die Einspritzanschlussplatte 70 aus einer ersten Einspritzanschlussplatte 710 und einer zweiten Einspritzanschlussplatte 720. Die erste Einspritzanschlussplatte 710 hat vier Öffnungsabschnitte 710a-710d, und zwar jeweils entsprechend den Kraftstoffkammern 72a-72d. Durch Befestigen der zweiten Einspritzanschlussplatte 720 an eine Fläche der ersten Einspritzanschlussplatte 710 die dem Ventilkörper 21 entgegengesetzt ist, werden die Aussparungen 71 (71A-71D) zwischen dem Ventilkörper 21, der ersten Einspritzanschlussplatte 70 und der zweiten Einspritzanschlussplatte 720 ausgebildet. Bei dem zweiten abgewandelten Ausführungsbeispiel, das in den Figuren gezeigt ist, ist der Vorsprung 700 ohne Einspritzanschluss versehen (der innere Einspritzanschluss). Dementsprechend hat bei dem dritten abgewandelten Beispiel von dem dritten Ausführungsbeispiel, das in den 16A und 16B gezeigt ist, die zweite Einspritzanschlussplatte 720 eine flache Ringform, so dass der Vorsprung 700 der ersten Einspritzanschlussplatte 710 die Einspritzschlüsse bildet, d.h. die inneren Einspritzanschlüsse 731a-731d.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
Die 17A und 17B stellen eine Düse 20 der Einspritzvorrichtung 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Bei dem vierten Ausführungsbeispiel sind jene Bauteile, die im Wesentlichen äquivalent zu dem ersten Ausführungsbeispiel sind, mit gemeinsamen Bezugszeichen bezeichnet, und sie werden im Folgenden nicht besonders beschrieben.
Bei dem vierten Ausführungsbeispiel sind Aussparungen 81 (81a-81d) an der Einspritzanschlussplatte 80 ausgebildet, um analog zu dem Vergleichsbeispiel Kraftstoffkammern 82 (82a-82d) vorzusehen. Die Einspritzanschlussplatte 70 hat eine Vielzahl Einspritzanschlüsse 83. Insbesondere haben die Einspritzanschlüsse 893 innere Einspritzanschlüsse 831a-831d und äußere Einspritzanschlüsse 832a-832h, die an zwei koaxial angeordneten fiktiven Kreisen ausgerichtet sind, wie dies in der 17B gezeigt ist.
Bei dem vierten Ausführungsbeispiel hat die Einspritzanschlussplatte 80 vier Aussparungen 81 (81a-81d). Drei Einspritzanschlüsse einschließlich eines der vier inneren Einspritzanschlüsse 831a-831d und zwei der acht äußeren Einspritzanschlüsse 832a-832h bilden eine Einspritzanschlussgruppe. Insbesondere bildet der innere Einspritzanschluss 831a und die äußeren Einspritzanschlüsse 832a, 832h eine Einspritzanschlussgruppe 84A, der innere Einspritzanschluss 831b und die äußeren Einspritzanschlüsse 832b, 832c bilden eine Einspritzanschlussgruppe 84B, der innere Einspritzanschluss 831c und die äußeren Einspritzanschlüsse 832d, 832e bilden eine Einspritzanschlussgruppe 84C und der innere Einspritzanschluss 831d sowie die äußeren Einspritzanschlüsse 832f, 832g bilden eine Einspritzanschlussgruppe 84D. Somit bilden die vier inneren Einspritzanschlüsse 831a-831d und die acht äußeren Einspritzanschlüsse 832a-832h vier Einspritzanschlussgruppen 84A-84D.
Die Einspritzanschlussplatte 80 hat vier Aussparungen 81a-81d, die jeweils den vier Einspritzanschlussgruppen 84A-84D entsprechen. Der innere Einspritzanschluss 831a und die äußeren Einspritzanschlüsse 832a, 832h münden nämlich in die Aussparungen 81a, der innere Einspritzanschluss 831b und die äußeren Einspritzanschlüsse 832b, 832c münden in die Aussparung 81b, der innere Einspritzanschluss 831c und die äußeren Einspritzanschlüsse 832d, 832e münden in die Aussparung 81c und der innere Einspritzanschluss 831d und die äußeren Einspritzanschlüsse 832f, 832g münden in die Aussparung 81d. Dementsprechend sind vier Kraftstoffkammern 82a-82d zwischen der Einspritzanschlussplatte 80 und dem Ventilkörper 21 ausgebildet. Infolgedessen sind die Kraftstoffkammern 82a-82d jeweils für die Einspritzanschlussgruppen 84A-84D vorgesehen, die aus einer Vielzahl der inneren und äußeren Einspritzanschlüsse (831a, 832a, 832h), (831b, 832b, 832c), (831c, 832d, 832e), (831d, 832f, 832g) bestehen.
Die Beziehung zwischen den inneren und den äußeren Einspritzanschlüssen 831a-831d, 832a-832h und den Innenumfangswandflächen 85a-85d ist vorstehend beschrieben, die die Ränder der Kraftstoffkammern 82a-82d definieren. Abstände von den inneren und den äußeren Einspritzanschlüssen 831a-831d, 832a-832h zu den Innenumfangswandflächen 85a-85d der Aussparungen 81a-81d der Einspritzanschlussplatte 80 erfüllen die Beziehung d2/d1 ≥ 1, wobei d1 die Innendurchmesser der Öffnungen an der Seite der Kraftstoffeinströmung der inneren und der äußeren Einspritzanschlüsse 831a-831d, 832a-832h bezeichnen, die mit den Kraftstoffkammern 82a-82d in Verbindung sind, und wobei d2 Abstände von den Öffnungen an der Seite der Kraftstoffeinströmung der inneren und der äußeren Einspritzanschlüsse 831a-831d, 832a-832h zu den Innenumfangswandflächen 85a, 85d bezeichnen.
Bei dem vierten Ausführungsbeispiel ist jede Einspritzanschlussgruppe 84A-84D mit den Kraftstoffkammern 82a-82d versehen, und in den Intervallen zwischen den Einspritzanschlussgruppen 84A-84D ist keine Kraftstoffkammer ausgebildet, die nicht nur die äußeren Einspritzanschlüsse 832a-832h aufweisen, sondern auch die inneren Einspritzanschlüsse 831a-831d. Somit ist ein Totvolumen verringert, das in den Intervallen zwischen jeweils zwei angrenzenden Einspritzanschlussgruppen 84A-84D ausgebildet ist. Dementsprechend ist es möglich, eine Kraftstoffmenge zu verringern, die in den Kraftstoffkammern 82a-82d verbleibt.
(Weiteres Vergleichsbeispiel)
Die 18A und 18B stellen eine Düse 20 der Einspritzvorrichtung 10 gemäß einem weiteren Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Bei dem weiteren Vergleichsbeispiel sind jene Bauteile, die im Wesentlichen äquivalent zu dem ersten Ausführungsbeispiel sind, mit gemeinsamen Bezugszeichen bezeichnet, und sie werden im Folgenden nicht besonders beschrieben.
Bei dem weiteren Vergleichsbeispiel sind Aussparungen 91 (91a-91d) an der Einspritzanschlussplatte 90 ausgebildet, um Kraftstoffkammern 92 (92a-92d) analog zu dem Vergleichsbeispiel vorzusehen. Wie dies in der 18B gezeigt ist, hat die Einspritzanschlussplatte 90 Einspritzanschlüsse 93a-93d, die an einem fiktiven Kreis ausgerichtet sind.
Bei dem weiteren Vergleichsbeispiel hat die Einspritzanschlussplatte 90 vier Aussparungen 91a-91d, die jeweils den vier Einspritzanschlüssen 93a-93d entsprechen. Der Einspritzanschluss 93a mündet nämlich in die Aussparung 91a, der Einspritzanschluss 93b mündet nämlich in die Aussparung 91b, der Einspritzanschluss 93c mündet nämlich in die Aussparung 91c und der Einspritzanschluss 93d mündet nämlich in die Aussparung 91d. Dementsprechend sind vier Kraftstoffkammern 92a-92d zwischen der Einspritzanschlussplatte 90 und dem Ventilkörper 21 ausgebildet. Infolgedessen sind die Kraftstoffkammern 92a-92d jeweils für die Einspritzanschlüsse 93a-93d vorgesehen. Die Beziehung zwischen den Einspritzanschlüssen 93a-93d und den Innenumfangswandflächen 95a-95d, die die Ränder der Kraftstoffkammern 92a-92d definieren, sind vorstehend beschrieben. Abstände von den Einspritzanschlüssen 93a-93d zu den Innenumfangswandflächen 95a-95d der Aussparungen 91a-91d der Einspritzanschlussplatte 90 erfüllt die Beziehung d2/d1 ≥ 1, wobei d1 Innendurchmesser der Öffnungen an der Seite der Kraftstoffeinströmung der Einspritzanschlüsse 93a-93d bezeichnet, die mit den Kraftstoffkammern 92a-92d in Verbindung sind, und wobei d2 Abstände von den Öffnungen an der Seite der Kraftstoffeinströmung der Einspritzanschlüsse 93a-93d zu den Innenumfangswandflächen 95a-95d bezeichnet.
Bei dem weiteren Vergleichsbeispiel ist jeder Einspritzanschluss 93a-93d mit den Kraftstoffkammern 92a-92d versehen, und in den Intervallen zwischen den Einspritzanschlüssen 93a-93d ist keine Kraftstoffkammer ausgebildet. Somit ist ein Totvolumen verringert, das in den Intervallen jeweils zwischen zwei angrenzenden Einspritzanschlüssen 93a-93d ausgebildet ist. Dementsprechend ist es möglich, eine Kraftstoffmenge zu verringern, die in den Kraftstoffkammern 92a-92d verbleibt.
(Andere Ausführungsbeispiele)
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen und Vergleichsbeispielen sind Aufbauten beschrieben, bei denen ein flaches plattenförmiges Abstandstück 50 oder eine Einspritzanschlussplatte 40, 70, 80, 90 an dem vorderen Ende des Ventilkörpers 21 angebracht ist. Wie dies in der 19 gezeigt ist, kann die Einspritzvorrichtung alternativ einen Aufbau aufweisen, bei dem das vordere Ende des Ventilkörpers 21 durch eine ungefähr becherförmige Einspritzanschlussplatte 100 abgedeckt ist, die einen zylindrischen Abschnitt 101 und einen Bodenabschnitt 102 aufweist, an dem Einspritzanschlüsse 41 ausgebildet sind.
Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich darstellender Natur, und somit sollen Änderungen innerhalb des Umfanges der Erfindung sein, die den Umfang der Erfindung nicht verlassen. Derartige Änderungen sollen den Umfang der Erfindung nicht verlassen.
Ein Kraftstoffeinspritzventil (10) weist Folgendes auf: einen Ventilkörper (21), der mit einem Öffnungsabschnitt (22) an einem seiner axialen Enden versehen ist, und der eine Zufuhr eines Fluides aus dem Öffnungsabschnitt (22) starten und stoppen soll; und eine Einspritzanschlussplatte (40) mit einer Vielzahl Einspritzanschlüsse (411a-411d, 412a-412h), die diese durchdringen, wobei die Einspritzanschlussplatte (40) an dem einen axialen Ende des Ventilkörpers (21) befestigt ist, um zwischen sich selbst (40) und dem Ventilkörper (21) eine Fluidkammer (52) auszubilden, um das Fluid darin zu sammeln, und in die zumindest ein Teil der Einspritzanschlüsse (411a-411d, 412a-412h) mündet. Eine Umfangsfläche (50a) der Fluidkammer (52) ist zu den Einspritzanschlüssen (411a-411d, 412a-412h) erhaben, um so eine Querschnittsfläche der Fluidkammer (52) zu verringern, die entlang einer radialen Richtung der Einspritzanschlussplatte (40) verläuft, und um eine vorbestimmte Länge eines Abstandes zwischen sich selbst (50a) und den Einspritzanschlüssen (411a-411d, 412a-412h) bereit zu stellen.

Claims

Fluideinspritzventil (10) mit: einem Ventilkörper (21), der mit einem Öffnungsabschnitt (22) an einem seiner axialen Enden versehen ist, und der eine Zufuhr eines Fluides aus dem Öffnungsabschnitt (22) startet und stoppt; und einer Einspritzanschlussplatte (40, 70, 80, 100) mit einer Vielzahl Einspritzanschlüsse mit einer Vielzahl äußerer Einspritzanschlüsse (412a-412h, 732a-732h, 832a-832h) und einer Vielzahl innerer Einspritzanschlüsse (411a-411d, 731a-731d und 831a-831d), die diese durchdringen, wobei die Einspritzanschlussplatte (40, 70, 80, 100) an dem einen axialen Ende des Ventilkörpers (21) befestigt ist, um mindestens eine Fluidkammer (52, 62, 72, 82) zwischen der Einspritzanschlussplatte (40, 70, 80, 100) und dem Ventilkörper (21) auszubilden, um darin das Fluid zu sammeln, und in die zumindest ein Teil der Einspritzanschlüsse (411a-411d, 412a-412h, 731a-731d, 732a-732h, 831a-831d, 832a-832h) mündet, wobei eine Umfangsfläche (21b, 50a, 71a, 71b, 711, 712, 75a-75d, 85a-85d) der mindestens einen Fluidkammer (52, 62, 72, 82) zu den inneren Einspritzanschlüssen (411a-411d, 731a-731d, 831a-831d) aus Intervallen zwischen den äußeren Einspritzanschlüssen (412a-412h, 732a-732h, 832a-832h) vorragt, um ein Volumen der mindestens einen Fluidkammer (52, 62, 72, 82) zu verringern, und um einen Abstand (d2) zwischen der Umfangsfläche (21b, 50a, 71a, 71b, 711, 712, 75a-75d, 85a-85d) und den äußeren Einspritzanschlüssen (412a-412h, 732a-732h, 832a-832h), bei Betrachtung eines Querschnitts durch die Einspritzanschlussplatte (40, 70, 80, 100), zu halten, der Abstand gleich einem oder größer als ein Innendurchmesser (d1) einer Öffnung an der Seite des Ventilkörpers des Einspritzanschlusses (411a-411d, 412a-412h, 731a-731d, 732a-732h, 831a-831d, 832a-832h) ist, die Einspritzanschlüsse (411a-411d, 412a-412h) in einer Umfangsrichtung der Einspritzanschlussplatte (40) ausgerichtet sind; und die Umfangsfläche (21b, 50a) radial nach innen in den Intervallen zwischen den Einspritzanschlüssen (412a-412h) vorragt, die Einspritzanschlüsse (411a-411d, 412a-412h) innere Einspritzanschlüsse (411a-411d), die an einem inneren fiktiven Kreis ausgerichtet sind, und äußere Einspritzanschlüsse (412a-412h) aufweist, die an einem äußeren fiktiven Kreis ausgerichtet sind, der koaxial zu dem inneren fiktiven Kreis ist; und die Umfangsfläche (21b, 50a) die äußeren Einspritzanschlüsse (411a-411d, 412a-412h) so umschließt, dass sie in den Intervallen zwischen den äußeren Einspritzanschlüssen (412a-412h) vorragt.
Fluideinspritzventil (10) gemäß Anspruch 1, wobei: die Fluidkammer (72, 82) aus einer Vielzahl kleiner Fluidkammern (72a-72d, 82a-82d) besteht, und mindestens zwei der Einspritzanschlüsse (732a-732h, 831a-831d, 832a-832h) in eine entsprechende kleine Fluidkammer (72a-72d, 82a-82d) münden.
Fluideinspritzventil (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, des Weiteren mit einem Abstandstück (50), das zwischen dem Ventilkörper (21) und der Einspritzanschlussplatte (40, 100) angeordnet ist, wobei das Abstandstück (50) darin eine Fluidkammeröffnung aufweist, und wobei die Fluidkammer (52) durch eine Innenumfangsfläche (50a) der Fluidkammeröffnung, den Ventilkörper (21) und die Einspritzanschlussplatte (40) definiert ist.
Fluideinspritzventil (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: der Ventilkörper (21) mit einer Aussparung (28) an seinem axialen Ende versehen ist; und die Fluidkammer (62) durch die Aussparung (28) und die Einspritzanschlussplatte (40) definiert ist.
Fluideinspritzventil (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: die Einspritzanschlussplatte (70) mit einer Aussparung (71) an ihrer Oberfläche versehen ist; und die Fluidkammer (72) durch die Aussparung (71) und den Ventilkörper (21) definiert ist.
Fluideinspritzventil (10) gemäß Anspruch 5, wobei der Abstand (d2) dreimal so lang wie der Innendurchmesser (d1) ist.