DE102008051365A1

DE102008051365A1 - Fuel-injection valve for internal combustion engine, has nozzle body, in which blind hole is formed, where cross section of injection channel is narrowed in circumferential direction of blind hole

Info

Publication number: DE102008051365A1
Application number: DE102008051365A
Authority: DE
Inventors: Ilona Dipl.-Ing. Gostic
Original assignee: LOrange GmbH
Current assignee: LOrange GmbH
Priority date: 2008-10-15
Filing date: 2008-10-15
Publication date: 2010-04-29
Anticipated expiration: 2028-10-16
Also published as: DE102008051365B4

Abstract

The fuel-injection valve (2) has a nozzle body (1), in which a blind hole (3) is formed. The cross section of injection channel (8) is narrowed in circumferential direction of the blind hole and in a transition area. The transition area is arranged between circumferentially opposite end sections of the injection duct.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoff-Einspritzventil für Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to a fuel injection valve for internal combustion engines according to the preamble of claim 1.

Kraftstoff-Einspritzventile mit über die Länge ihres jeweiligen, zumindest einen Einspritzkanales veränderlichem Kanalquerschnitt sind in vielfältiger Form bekannt.Fuel injection valves with over the length of their respective, at least an injection channel variable channel cross section are known in many forms.

Dies beispielsweise aus der EP 1 644 636 B1 mit von der Sacklochbohrung des Düsenkörpers ausgehendem Einspritzkanal, der einen – im Hinblick auf die Verbesserung des Einströmprofiles zum Einspritzkanal – gegen den Kreisquerschnitt aufweisenden Austrittsquerschnitt des Einspritzkanales sich über den Umfang teilweise erweiterten Eintrittsquerschnitt aufweist, um Druckverluste beim Einströmen in den Einspritzkanal zu vermeiden, die bei der Einspritzung in den Brennraum zu einer Verschlechterung der Gemischbildung führen können.This example from the EP 1 644 636 B1 with outgoing from the blind hole of the nozzle body injection channel having a - in view of the improvement of the inflow to the injection channel - against the circular cross-section having outlet cross-section of the injection channel over the circumference partially enlarged inlet cross-section to avoid pressure drops when flowing into the injection channel at the injection into the combustion chamber can lead to a deterioration of the mixture formation.

Ferner ist aus der DE 198 47 460 A1 ein Einspritzventil mit Einspritzkanälen bekannt, die sich, nach Art einer Lavaldüse, in ihrem Querschnitt zum Brennraum der Brennkraftmaschine hin nach anfänglicher Verengung wieder erweitern. Dies, um trotz der durch die Lavaldüsenform erreichten höheren Geschwindigkeit des Kraftstoffs im Einspritzkanal eine gute Zerstäubung des Kraftstoffs auch bei Austritt aus dem Einspritzkanal zu erreichen.Furthermore, from the DE 198 47 460 A1 an injection valve with injection channels known, which expand in the manner of a Laval nozzle, in its cross-section to the combustion chamber of the internal combustion engine out after initial narrowing again. This in order to achieve a good atomization of the fuel even when exiting the injection channel despite the higher speed of the fuel in the injection channel achieved by the Laval nozzle shape.

Entsprechende Auswirkungen soll auch eine Gestaltung gemäß der DE 198 54 828 A1 haben, bei der der Einspritzkanal sich durchlaufend vom Eintrittsquerschnitt zum Austrittsquerschnitt trichterartig erweitert, und zwar dadurch, dass durch im Bereich des Kraftstoffeintritts in den Einspritzkanal eine Kavitation oder Turbulenz eintritt, durch die der Kraftstoffstrahl nahe dem Austrittsquerschnitt zerfällt, was auch eine auf die jeweilige Brennraumgeometrie abgestimmte Länge der Strahlpenetration ermöglichen soll.Corresponding effects should also be a design according to the DE 198 54 828 A1 have, in which the injection channel widens in a funnel-like manner from the inlet cross section to the outlet cross section, namely by cavitation or turbulence entering through the fuel inlet into the injection channel through which the fuel jet breaks down near the outlet cross section, which also affects the respective combustion chamber geometry tuned length of beam penetration to allow.

Eine zum Austrittsquerschnitt des Einspritzkanals sich erweiternde Querschnittsform desselben wird auch in der DE 28 45 639 A1 vorgesehen, um einen gegenüber der Eintrittsöffnung in den Einspritzkanal unsymmetrischen Querschnitt der Austrittsöffnung zu erreichen und so abhängig von der Einspritzmenge die jeweilige Strahlform zu beeinflussen.A to the outlet cross section of the injection channel expanding cross-sectional shape thereof is also in the DE 28 45 639 A1 provided in order to achieve a relation to the inlet opening in the injection channel asymmetric cross-section of the outlet opening and so depending on the injection quantity to influence the respective beam shape.

Zur Beeinflussung der Strahlform im Hinblick auf eine jeweils angestrebte Verteilung und Aufbereitung des Kraftstoffluftgemisches im Brennraum ist es weiter aus der DE 33 21 286 A1 und der JP 11117833 bekannt, den seitens der Eintrittsöffnung zylindrischen Einspritzkanal auslaufend auf sein brennraumseitiges Austrittsende mit einer im Querschnitt erweiterten Austrittsöffnung zu versehen, für die unterschiedliche Querschnittsformen im Hinblick auf die jeweils angestrebte Ausformung des Kraftstoffstrahles vorgesehen werden, wobei rechteckige, sternförmige, kreuzförmige, elliptische und auch hantelförmige Austrittsquerschnitte vorgesehen sind.To influence the beam shape with regard to a respective desired distribution and preparation of the fuel air mixture in the combustion chamber, it is further from the DE 33 21 286 A1 and the JP 11117833 known to provide the side of the inlet cylindrical inlet injection port on its brennraumseitiges outlet end with an enlarged cross-sectional outlet opening, are provided for the different cross-sectional shapes with respect to the respective desired shape of the fuel jet, wherein rectangular, star-shaped, cross-shaped, elliptical and dumbbell-shaped outlet cross-sections are provided.

Weiter ist es auch bekannt, ein Kraftstoff-Einspritzventil, wie im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzt, mit zumin dest einem Einspritzkanal zu versehen, der über seine Länge durchlaufend gleichen Querschnitt aufweist, wobei die WO 97/33086 für den Einspritzkanal Unrund-Querschnitte, wie beispielsweise elliptische, rechteckförmige oder dreiecksförmige Querschnitte vorsieht und über solche Querschnitte eine bessere Kraftstoff-Luft-Gemischaufbereitung im Brennraum erreicht werden soll als mit Kreisquerschnitt aufweisenden Einspritzkanälen. Ein derartiger, nicht kreisförmiger unrunder Kanalquerschnitt habe zur Folge, dass der aus diesem austretende Kraftstoffstrahl sich aufgable und in mehrere Kraftstoffstrahlen zerfalle.Further, it is also known to provide a fuel injection valve, as provided in the preamble of claim 1, with at least one injection channel having over its length continuously the same cross-section, wherein the WO 97/33086 for the injection channel non-circular cross-sections, such as elliptical, rectangular or triangular cross-sections and provides such cross-sections better air-fuel mixture preparation in the combustion chamber to be achieved as with circular cross-section having injection channels. Such a non-circular non-circular channel cross-section have the result that the fuel jet emerging from it aufgable and crumble into a plurality of fuel jets.

Weiter ist es aus der US 2008/0073452 A1 gemäß deren 6A bis 6C bereits aus dem Stand der Technik bekannt, statt Einspritzkanälen größeren Querschnitts mehrere Einspritzkanäle, insbesondere zwei Einspritzkanäle, insbesondere zwei Einspritzkanäle kleinen Querschnitts bei parallelem Verlauf in enger Nachbarschaft zueinander anzuordnen, um ein besser aufbereitetes Kraftstoff-Luftgemisch zu erhalten. Dies werde allerdings nur bedingt erreicht, da sich bei der keulenförmigen Ausbreitung des Kraftstoffstrahles in Anbetracht der eng benachbarten Einspritzkanäle ein Überlappungsbereich ergebe, in dem eine vergleichsweise hohe Kraftstoffkonzentration die Rußbildung bei der Verbrennung begünstige. Durch entsprechende, einseitige Aufweitung der Einspritzkanäle in Richtung auf den jeweils gegenüberliegenden Einspritzkanal wird die Überlappungszone vergrößert und damit auch eine Vergleichmäßigung der Kraftstoffverteilung angestrebt. Eine entsprechende Vergleichmäßigung soll auch dadurch zu erreichen sein, dass die parallel liegenden und verlaufenden Einspritzkanäle mit ihren Austrittsöffnungen auf einen gemeinsamen, sich trichterartig aufweitenden Mündungsbereich auslaufen, der eine in der Kraftstoffkonzentration vergleichmäßigte Kraftstoff-Luft-Gemischfolge zur Folge haben soll.Next it is from the US 2008/0073452 A1 according to their 6A to 6C already known from the prior art, instead of injection channels of larger cross section a plurality of injection channels, in particular two injection channels, in particular two injection channels of small cross-section in parallel course in close proximity to each other to order to obtain a better prepared fuel-air mixture. However, this is achieved only to a limited extent, since in the club-shaped propagation of the fuel jet, in view of the closely adjacent injection channels, an overlap region results in which a comparatively high fuel concentration promotes soot formation during combustion. By appropriate, one-sided widening of the injection channels in the direction of the respective opposing injection channel, the overlap zone is increased and thus also sought equalization of the fuel distribution. A corresponding homogenization should also be achieved in that the parallel and running injection channels with their outlet openings to a common, funnel-like widening estuarine region, which should have a uniform in the fuel concentration fuel-air mixture sequence result.

Entsprechend der Aufteilung der jeweils erforderlichen Einspritzmenge auf zwei oder mehr Einspritzkanäle kleineren Querschnitts ergibt sich allerdings auch eine schlechtere Erfassung des düsenfernen Bereiches des Brennraumes, da Einspritzkanäle kleineren Querschnitts im Vergleich zu solchen größeren Querschnitt eine kürzere Strahlpenetration haben dementsprechend vor allem in Großmotoren nicht im gesamten Brennraum erfassen. Hierfür ist eine lange Strahlpenetration erforderlich, die aber mit einer entsprechend schlanken Strahlkeule, also mit einem kleinen Strahlkegelwinkel einhergeht, so dass sich eine schlechtere düsennahe Brennraumerfassung ergibt.However, according to the distribution of the injection quantity required in each case on two or more injection channels of smaller cross-section results in a poorer detection of the nozzle region of the combustion chamber, since injection channels smaller cross-section compared to such larger cross-section shorter Strahlpenetration have accordingly, especially in large engines not in the entire combustion chamber to capture. This requires a long beam penetration, but with a correspondingly narrow beam lobe, that is associated with a small beam cone angle, so that results in a worse near-nozzle combustion chamber detection.

Aus der DE 43 44 026 C2 ist ein Kraftstoff-Einspritzventil bekannt, bei dem in Umfangsrichtung, aber auch in Achsrichtung der Sacklochbohrung des Ventilkörpers gegeneinander versetzt Einspritzkanäle größeren und kleineren Querschnitts vorgesehen sind, wobei über die Kombination dieser Einspritzkanäle in Verbindung mit einer wirbelnden Luftbewegung die jeweiligen Kraftstoffstrahlen gesonderte Luftbereiche erfassen, damit zu einer gezielten Kraftstoffverteilung ohne lokale Überfettung führen.From the DE 43 44 026 C2 a fuel injection valve is known, in which in the circumferential direction, but also in the axial direction of the blind bore of the valve body offset from each injection channels of larger and smaller cross-section are provided, via the combination of these injection channels in conjunction with a swirling air movement detect the respective fuel jets separate air areas, thus lead to a targeted fuel distribution without local Überfettung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoff-Einspritzventil der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten, dass bei günstigen fertigungstechnischen Voraussetzungen eine möglichst gleichmäßige Erfassung des gesamten Brennraums über den eingespritzten Kraftstoff ohne unerwünschte lokale Kraftstoffkonzentrationen erreicht wird.Of the Invention is based on the object, a fuel injection valve of the type mentioned in such a way that at favorable production conditions as possible uniform detection of the entire combustion chamber via the injected fuel without unwanted local Fuel concentrations is achieved.

Erreicht wird dies mit den Merkmalen des Anspruches 1, demzufolge das Kraftstoff-Einspritzventil mit zumindest einem Einspritzkanal mit in Umfangsrichtung der Sacklochbohrung ge strecktem Querschnitt versehen ist, der in einem Übergangsbereich verengt, also quer zur Umfangsrichtung eingeschnürt ist und eine Verbindung zwischen den in Umfangsrichtung einander gegenüberliegenden Endabschnitten bildet. Die Endabschnitte weisen im Vergleich zu dem durch die Verengung eingeschnürten Übergangsbereich einen erweiterten Querschnitt auf, stellen sich damit als über die Länge des Führungskanals durchlaufende Kanalteile dar, die längs ihrer einander zugewandten Flanken über einen dazwischen liegenden, parallel verlaufenden Kanalteil kleineren Querschnitts verbunden sind.Reached This is achieved with the features of claim 1, consequently, the fuel injection valve with at least one injection channel with in the circumferential direction of the blind hole ge stretched cross-section is provided in a transition region narrows, so is constricted transversely to the circumferential direction and a connection between the circumferentially opposed ones End sections forms. The end sections show in comparison to the constricted by the narrowing transition area an extended cross-section, thus posing as over the length of the guide channel continuous channel parts which, along their mutually facing flanks over an intermediate, parallel channel part smaller Cross section are connected.

Dieser dazwischen liegende, einen Übergangsbereich bildende Kanalteil kann bei im Querschnitt insgesamt in Annäherung hantelförmigem Einspritzkanal als bezogen auf die Erstreckung des Einspritzkanals in Umfangsrichtung der Sacklochbohrung gegenüber den Endabschnitten kürzerer Zwischenabschnitt gestaltet sein, dessen in Umfangsrichtung verlaufende Flanken sich parallel oder auch gegeneinander eingewölbt erstrecken und bevorzugt verlaufend endseitig in die Kontur der Endabschnitte einmünden, wobei die Endabschnitte im Querschnitt insbesondere kreisförmig oder der Kreisform angenähert, also beispielsweise elliptisch gestaltet sind.This interposed, forming a transition region channel part can at dumbbell-shaped injection channel in total in approximation in cross-section as related to the extension of the injection channel in the circumferential direction the blind hole opposite the end sections shorter intermediate section be designed, the circumferentially extending flanks itself extend parallel or even vaulted against each other and preferably extending end into the contour of the end portions open, wherein the end portions in cross-section in particular circular or approximate to the circular shape, ie For example, are designed elliptical.

Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, die Endabschnitte, insbesondere wiederum bei kreisförmigen oder der Kreisform angenäherten, etwa elliptischem Querschnitt näher benachbart zueinander anzuordnen, so dass sich für den Querschnitt des Einspritzkanales eine in Annäherung achtförmige, der Zahl 8 angenäherte Kontur ergibt, die im Bereich der zumindest nahezu aneinander anstoßenden Endabschnitte aufgebrochen ist und damit einen offenen Übergangsbereich zwischen den Endabschnitten schafft.It is also within the scope of the invention to arrange the end sections, in particular approximately circular or circular in shape, approximately elliptical cross-section closer to one another, so that an approximately octagonal, the number, is obtained for the cross-section of the injection channel 8th Approximated contour results, which is broken in the region of the at least almost abutting end portions and thus creates an open transition region between the end portions.

Weiter liegt es auch im Rahmen der Erfindung, die Endabschnitte bei wiederum kreisförmigem oder der Kreisform angenähertem, insbesondere elliptischem Querschnitt mit Überlappung zueinander anzuordnen, und zwar derart, dass durch den Überlappungsbereich der offene Übergangsbereich zwischen den Endabschnitten gebildet wird, wobei, wie auch bei vorstehend geschilderten Ausführungsform die quer zur Umfangsrichtung der Sacklochbohrung gegeneinander einspringenden Konturen die quer zur Umfangsrichtung der Sacklochbohrung gemessene Breite des Übergangsbereiches, und damit auch die Kontur in dem durch die Taillierung des Einspritzkanals gebildeten Übergangsbereich bestimmen.Further it is also within the scope of the invention, the end sections in turn circular or approximated circular shape, in particular elliptical cross-section with overlap to arrange each other, in such a way that due to the overlap region of the open transition region formed between the end sections is, as well as in the above-described embodiment of the transverse to the circumferential direction of the blind hole against each other Contours measured transversely to the circumferential direction of the blind hole Width of the transition area, and thus the contour in the transition region formed by the waist of the injection channel determine.

Entsprechend der unterschiedlichen Größe der Querschnitte der Endabschnitte zum Übergangsbereich, gegebenenfalls im Rahmen der Erfindung aber auch der Endabschnitte zueinander, bilden die Endabschnitte „große Spritzlöcher”, während der Übergangsbereich sich als im Vergleich hierzu kleineres, insbesondere „kleines Spritzloch” darstellt. Entsprechend der Größe der Spritzlöcher ergibt sich eine längere oder kürzere Strahlpenetration, wobei die größeren Spritzlöcher bmit entsprechend langer Strahlpenetration zu Einspritzstrahlen führen, die sich keulenförmig unter einem verhältnismäßig spitzen Strahlkegelwinkel aufweiten, während ein kleineres Spritzloch mit kürzerer Strahlpenetration zu einem Einspritzstrahl führt, der sich unter einem größeren Strahlkegelwinkel aufweitet und sich pilzförmig entfaltet.Corresponding the different size of the cross sections of the End sections to the transition area, if necessary in the frame the invention but also the end portions to each other, form the end portions "large Spray holes ", while the transition area as compared to this smaller, especially "small Spray hole "represents. According to the size the injection holes results in a longer or shorter beam penetration, with the larger Spray holes with correspondingly long beam penetration lead to injection jets that are club-shaped under a relatively sharp cone angle widen, while a smaller spray hole with shorter Beam penetration leads to an injection jet, which is expands under a larger beam cone angle and unfolds like mushrooms.

Entsprechend dieser Strahlausbildung und der in Umfangsrichtung der Sacklochbohrung beabstandeten Lage der Endabschnitte ermöglicht die erfindungsgemäße Ausgestaltung durch entsprechende Querschnittsabstimmung sowohl Spritzstrahlen mit langer Strahlpenetration, die eine weitgehende Durchdringung des Brennraumes ermöglichen und aufgrund ihrer keulenförmigen Zerstäubung im Wesentlichen erst beabstandet zum Austritt auf den Einspritzkanal auffächern. Der verbleibende, zum Austrittsbereich der Spritzstrahlen aus dem Einspritzkanal benachbarte Bereich des Brennraums wird über den Spritzstrahl kleiner Penetration, also den im Übergangsbereich des Einspritzkanals abgesetzten Spritzstrahl erfasst, wobei je nach der Kontur und der Gestaltung des Übergangsbereiches ein Spritzkegel mit Aufweitung bevorzugt in Umfangsrichtung der Sacklochbohrung oder auch quer hierzu zu erreichen ist. Erfindungsgemäß kann insbesondere auch eine verstärkte Auffächerung quer zur Umfangsrichtung der Sacklochbohrung anzustreben sein, um auch im düsennahen Bereich eine möglichst gleichmäßige und geschlossene Zerstäubungsfront mit einem hohen Lufteintrag in die eingespritzte Kraftstoffmenge zu erreichen.According to this jet formation and spaced apart in the circumferential direction of the blind hole location of the end portions of the inventive design by appropriate cross-section tuning allows both long spray penetration jet spraying, which allow extensive penetration of the combustion chamber and fan out due to their club-shaped atomization only spaced to exit on the injection channel. The remaining, adjacent to the exit region of the spray jets from the injection channel region of the combustion chamber is detected by the spray jet small penetration, so the remote in the transition region of the injection channel spray jet, depending on the contour and the design of the transition region a spray cone with widening preferably in the circumferential direction of the blind hole or transverse to achieve this is. According to the invention, in particular, an intensified fanning transverse to the circumferential direction of the blind hole should be sought, in order to achieve a uniform and closed Zerstäubungsfront with a high air intake in the injected fuel amount even in the near-nozzle area.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Kraftstoff-Einspritzventils ermöglicht insbesondere eine gute Gemischbildung auch in Großmotoren mit entsprechend großen Brennräumen, in denen eine gleichmäßige Brennraumerfassung einerseits besondere Schwierigkeiten bereitet, andererseits aufgrund der häufig in Anwendung kommenden schlechteren Brennstoffqualitäten von besonderer Bedeutung ist.The Inventive embodiment of the fuel injection valve allows in particular a good mixture formation in Large engines with correspondingly large combustion chambers, in which a uniform combustion chamber detection on the one hand causes particular difficulties, on the other hand due to the often in use coming worse fuel qualities is of particular importance.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Ferner wird die Erfindung nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:Further Details and features of the invention will become apparent from the claims. Furthermore, the invention will be described below with reference to exemplary embodiments explained. Show it:

1 einen Längsschnitt durch den zumindest einen Einspritzkanal aufweisenden Teilbereich eines Düsenkörpers, 1 a longitudinal section through the at least one injection channel having portion of a nozzle body,

2 eine vergrößerte Darstellung des Teilbereiches II in 1 2 an enlarged view of the portion II in 1

3 bis 5 in einem Schnitt gemäß III-III in 2 verschiedene Querschnittsformen eines erfindungsgemäßen Einspritzkanales, 3 to 5 in a section according to III-III in 2 different cross-sectional shapes of an injection channel according to the invention,

6 in einer Draufsicht gemäß Pfeil VI in 2 eine schematisierte Prinzipdarstellung des Einspritzkanales und der Aufteilung des bei der Einspritzung über den Einspritzkanal auf den Brennraum austretenden Kraftstoffes in sich keulenförmig aufweitenden Einspritzstrahlen, und 6 in a plan view according to arrow VI in 2 a schematized schematic representation of the injection channel and the distribution of the fuel in the injection via the injection channel to the combustion chamber escaping fuel in club-shaped widening injection jets, and

7 eine der 6 im Prinzip entsprechende Darstellung in einer Seitenansicht gemäß Pfeil VII in 6, teils geschnitten. 7 one of the 6 in principle corresponding representation in a side view according to arrow VII in 6 , partly cut.

In den 1 und 2 ist der Düsenkörper 1 eines in seinem weiteren Aufbau bekannten und deshalb hier nicht dargestellten Kraftstoff-Einspritzventiles 2 gezeigt. Der Düsenkörper 1 weist eine Sacklochbohrung 3 auf, die an ihrem einspritzseitigen Ende eine Sitzfläche 5 für den Schließkegel 6 einer Ventilnadel 7 aufweist. Von der Sitzfläche 5 gehen das einspritzseitige Ende 4 des Düsenkörpers 1 durchsetzende Einspritzkanäle 8 aus, die auf einen nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine ausmünden und in ihrer Ausrichtung auf die jeweilige Brennraumform abgestimmt sind, was in 1 durch die unterschiedliche Ausrichtung der Einspritzkanäle veranschaulicht ist.In the 1 and 2 is the nozzle body 1 a known in its further structure and therefore not shown here fuel injection valve 2 shown. The nozzle body 1 has a blind hole 3 on, at its injection-side end a seat 5 for the closing cone 6 a valve needle 7 having. From the seat 5 go the injection-side end 4 of the nozzle body 1 passing injection channels 8th from, which lead to a combustion chamber, not shown, of an internal combustion engine and are tuned in their orientation to the respective combustion chamber shape, which in 1 is illustrated by the different orientation of the injection channels.

2 zeigt eine Ausschnittsvergrößerung mit einem Einspritzkanal 8, dessen Querschnitt – siehe 3 bis 7 – sich in Umfangsrichtung der Sacklochbohrung 3 erstreckt und zwei in Umfangsrichtung einander gegenüberliegende Endabschnitte 9, 10 aufweist, zwischen denen ein im Querschnitt verengter Übergangsbereich 12 liegt. 2 shows an enlarged detail with an injection channel 8th whose cross section - see 3 to 7 - In the circumferential direction of the blind hole 3 extends and two circumferentially opposite end portions 9 . 10 between which a cross-sectional narrowed transition region 12 lies.

Die 3 bis 5 veranschaulichen, jeweils in einer der 3 entsprechenden Schnittdarstellung III-III in 2, verschiedene, im Rahmen der Erfindung liegende Ausgestaltungen von Einspritzkanälen 8, jeweils mit Endabschnitten 9, 10 und einem dazwischen liegenden Übergangsbereich 12, wobei die Endabschnitte 9, 10 in diesen Ausführungsbeispielen jeweils mit kreisförmigem Querschnitt dargestellt sind, aber beispielsweise auch abweichende, der Kreisform angenäherte Querschnitte aufweisen können, so beispielsweise elliptischen Querschnitt. Entsprechend der in Umfangsrichtung – in den 3 bis 6 durch die Strichpunktlinie 13 angedeutet – beabstandeten Anordnung der Endabschnitte 9, 10 ergeben sich unterschiedliche Querschnittsausbildungen des jeweiligen Übergangsbereiches 12, wobei der Übergangsbereich 12 wie auch die Endabschnitte 9 und 10, somit also die Einspritzkanäle 8 über ihre den Düsenkörper 1 durchsetzende Länge jeweils zumindest in Annäherung gleichbleibende Querschnitte aufweisen. Diese können sowohl in der Erstreckung in Umfangsrichtung 13 wie auch quer hierzu jeweils auf den Bedarfsfall angepasst sein, und zwar im Hinblick auf eine bezüglich der angestrebten Gemischbildung optimierte Ausbringung des über den Einspritzkanal 8 ausgebrachten Kraftstoffes in Einspritzstrahlen 14, die sich ausgehend vom jeweiligen Einspritzkanal 8 in Strahlkeulen unter entsprechender Zerstäubung ausbreiten, was im Hinblick auf eine optimierte Gemischbildung mit guter Zerstäubung des Kraftstoffes sowie mit dadurch erreichtem hohen Lufteintrag in die eingespritzte Kraftstoffmenge angestrebt wird. Die Form der sich bildenden Stahlkeulen ist in den 6 und 7 veranschaulicht, wobei die sich über den Endabschnitten 9, 10 ausbildenden Strahlkeulen strichliert dargestellt und mit 15 und 16 bezeichnet sind, während eine über einem Übergangsbereich 12 sich ausbildende Strahlkeule strichpunktiert angedeutet und mit 17 bezeichnet ist.The 3 to 5 illustrate, each in one of 3 corresponding sectional view III-III in 2 , Various embodiments of injection channels within the scope of the invention 8th , each with end sections 9 . 10 and an intermediate transition area 12 , wherein the end sections 9 . 10 are each shown with circular cross-section in these embodiments, but may also have, for example, deviating, the circular shape approximated cross sections, such as elliptical cross-section. According to the in the circumferential direction - in the 3 to 6 by the dashed line 13 indicated - spaced arrangement of the end portions 9 . 10 arise different cross-sectional formations of the respective transition region 12 , where the transition area 12 as well as the end sections 9 and 10 , thus the injection channels 8th over her the nozzle body 1 have enforcing length in each case at least approximate consistent cross-sections. These can be both in the extension in the circumferential direction 13 as well as transversely thereto, each adapted to the case of need, with regard to an optimized with respect to the desired mixture formation output of the injection channel 8th spent fuel in injection jets 14 , which proceed from the respective injection channel 8th spread in beam lobes with appropriate atomization, which is sought in terms of optimized mixture formation with good atomization of the fuel and thereby achieved high air intake into the injected fuel quantity. The shape of the forming steel lobes is in the 6 and 7 illustrated, which are over the end portions 9 . 10 forming beam lobes shown in broken lines and with 15 and 16 while one is over a transition region 12 Forming beam lane indicated by dash-dotted lines and with 17 is designated.

Die Figuren veranschaulichen, dass die Endabschnitte 9, 10 im Vergleich zum Übergangsbereich 12 wesentlich größere Querschnittsflächen aufweisen und somit auch durch die Endabschnitte 9, 10 „große Spritzlöcher” gebildet sind, während über den jeweiligen Übergangsbereich 12 ein hierzu im Vergleich „kleines Spritzloch” gebildet ist. Entsprechend diesen Unterschieden in der Größe der „Spritzlöcher” ergeben sich, wie insbesondere 7 veranschaulicht, Unterschiede in der Länge der jeweiligen Strahlpenetration, also in der Länge der jeweiligen Strahlkeule, und 7 lässt auch erkennen, dass die den Endabschnitten 9, 10 zugeordneten Strahlkeulen 15, 16 deutlich länger und schlanker sind als die sich über dem Übergangsbereich 12 bildende Strahlkeule 17. Dies mit dem Effekt, dass die sich über den Endabschnitten 9, 10 aufbauenden Strahlkeulen 15, 16 benachbart zum Düsenkörper 1 noch schlank sind und dementsprechend einen gkleinen Zerstäubungsbereich haben. Der dadurch im Bereich zwischen diesen Strahlkeulen 9, 10 entstehende Bereich schlechterer Gemischbildung wird durch die sich über dem Übergangsbereich 12 ausbildende Strahlkeule 17 aufgefüllt, so dass insgesamt eine Vergleichmäßigung der Gemischbildung erreicht wird. Dies bei der angestrebten langen Strahlpenetration, die durch die im Abstand zum Düsenkörper auch überlappenden Strahlkeulen 15, 16 erreicht wird, ergänzt um eine gute Gemischbildung im Nahbereich zum Düsenkörper 1 durch die über dem Übergangsbereich 12 sich aufbauende Strahlkeule 17 mit kurzer Strahlpenetration und entsprechender pilzförmiger Aufweitung.The figures illustrate that the end sections 9 . 10 compared to the transition area 12 have substantially larger cross-sectional areas and thus also through the end portions 9 . 10 "Large spray holes" are formed while over the respective transition area 12 a comparison to this "small injection hole" is formed. According to these differences in the size of the "spray holes" arise, in particular 7 illustrates differences in the length of the respective beam penetration, ie in the length of the respective beam club, and 7 also lets you realize that the end sections 9 . 10 associated beam lobes 15 . 16 are significantly longer and slimmer than those above the transition area 12 forming beam lobe 17 , This with the effect that extends over the end sections 9 . 10 building up beam lobes 15 . 16 adjacent to the nozzle body 1 are still slim and therefore have a small sputtering area. The thereby in the area between these beam lobes 9 . 10 Resulting area of poorer mixture formation is caused by the over the transition area 12 forming beam lobe 17 filled, so that a total homogenization of the mixture formation is achieved. This at the desired long beam penetration, the by the distance to the nozzle body also overlapping beam lobes 15 . 16 is reached, supplemented by a good mixture formation in the vicinity of the nozzle body 1 through the over the transition area 12 developing beam lobe 17 with short jet penetration and corresponding mushroom-shaped widening.

Entsprechend dem Abstand der Endbereiche 9, 10 zueinander, und auch in Abhängigkeit von deren Querschnittsform kann über die Gestaltung des Übergangsbereichs 12 auf die Ausbildung der über diesem sich aufbauenden Strahlkeule 17 Einfluss genommen werden, wobei die 3 bis 5 einige der diesbezüglichen Gestaltungsmöglichkeiten veranschaulichen.According to the distance of the end areas 9 . 10 to each other, and also depending on their cross-sectional shape can be on the design of the transition region 12 on the training of the building on this beam lobe 17 Be influenced, the 3 to 5 illustrate some of the related design options.

In 3 ist der Übergangsbereich 12 als eine mehr kanalartige Verbindung zwischen den Abschnitten 9, 10 gestaltet, wobei abweichend vom Gezeigten selbstverständlich auch gewölbte Begrenzungskonturen möglich sind. Eine solche Gestaltung des Übergangsbereiches 12 erweist sich jedenfalls dann als zweckmäßig, wenn beispielsweise die Endabschnitte 9, 10 eine elliptische Form mit quer zur Umfangsrichtung 13 verlaufender langer Achse aufweisen, somit sich auch eine entsprechende Aufweitung der Strahlkeulen insbesondere quer zur Umfangsrichtung ergibt, so dass über den Übergangsbereich 12 ein in Umfangsrichtung längerer Bereich für die Gemischbildung erfasst werden muss.In 3 is the transition area 12 as a more channel-like connection between the sections 9 . 10 designed, which deviating from what is shown, of course, curved boundary contours are possible. Such a design of the transition area 12 in any case proves to be useful if, for example, the end sections 9 . 10 an elliptical shape transverse to the circumferential direction 13 have extending long axis, thus also results in a corresponding expansion of the beam lobes, in particular transversely to the circumferential direction, so that over the transition region 12 a circumferentially longer range for mixture formation must be detected.

Bei der Gestaltung gemäß 4 liegen die Endabschnitte 9, 10 praktisch unmittelbar aneinander anschließend, so dass die durch den Übergangsbereich 12 bestimmte Strahlkeule einen in Umfangsrichtung 13 verhältnismäßig schmalen Bereich abdecken sollte, gegebenenfalls aber im Hinblick auf verhältnismäßig schlanke über den Endabschnitten 9, 10 sich aufbauende Strahlkeulen mit längerer Strahlpenetration.In the design according to 4 lie the end sections 9 . 10 practically immediately adjacent to each other, so that through the transition area 12 certain beam lobe one in the circumferential direction 13 should cover relatively narrow range, but possibly with regard to relatively slender over the end portions 9 . 10 forming beam lobes with longer beam penetration.

5 veranschaulicht eine Ausgestaltung, bei der die Endabschnitte 9, 10 bezüglich ihrer Konturen bezogen auf die dargestellte Kreisform einander überlappen, bei der also der Übergangsbereich 12 praktisch dem Überlappungsbereich zwischen den Endabschnitten 9, 10 entspricht und bei der über die gezeigte Gestaltung des Übergangsbereiches 12 gegebenenfalls eine Aufweitung der Strahlkeule 17 quer zur Umfangsrichtung 13 angestrebt wird, wie dies in 7 veranschaulicht ist. 5 illustrates an embodiment in which the end portions 9 . 10 with respect to their contours with respect to the circular shape shown overlap each other, in which therefore the transition region 12 practically the overlap area between the end sections 9 . 10 corresponds and at the on the design of the transition area shown 12 optionally an expansion of the beam lobe 17 transverse to the circumferential direction 13 is sought, as in 7 is illustrated.

Fertigungstechnisch sind alle diese Gestaltungsformen des Einspritzkanales 8 durch Erodieren mit geringem Aufwand zu erstellen.From a manufacturing point of view, all these design forms of the injection channel are 8th by eroding with little effort to create.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- EP 1644636 B1 [0003]
- DE 19847460 A1 [0004]
- DE 19854828 A1 [0005]
- DE 2845639 A1 [0006]
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WO 97/33086 [0008]
US 2008/0073452 A1 [0009]
- DE 4344026 C2 [0011]

Claims

Fuel injection valve ( 2 ) for internal combustion engines with a nozzle body ( 1 ), in which a blind hole ( 3 ) is formed by the in the region of its closed end ( 4 ) at least one injection channel ( 8th ), which has at least substantially the same cross section over its length, characterized in that the cross section of the injection channel ( 8th ) in the circumferential direction of the blind hole ( 3 ) and in a transitional area ( 12 ) is formed narrow, which between circumferentially opposite end portions ( 9 . 10 ) of the injection channel ( 8th ) and connects them.

Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the transition region ( 12 ) by a waisted portion of the dumbbell-shaped in cross section injection channel ( 8th ) is formed.

Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the transition region ( 12 ) through the waisted portion of the achtförmigen in cross section injection channel ( 12 ) is formed.

Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the transition region ( 12 ) by an overlapping area between the end sections ( 9 . 10 ) of the injection channel ( 8th ) is formed.

Fuel injection valve according to claim 4, characterized in that the end sections ( 9 . 10 ) have circular cross section, in particular circular cross section.

Fuel injection valve according to claim 4, characterized in that the end sections ( 9 . 10 ) elliptical cross-section, in particular elliptical cross-section.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the cross section of the injection channel ( 8th ) in the transition area ( 12 ) is narrowed by opposing, mutually projecting channel wall sections.

Fuel injection valve according to claim 7, characterized in that the mutually facing portions of the transition region ( 12 ) have an angled contour.

Fuel injection valve according to claim 7, characterized in that the mutually facing wall sections of the transition region ( 12 ) have a rounded contour.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the end sections ( 9 . 10 ) of the injection channel ( 8th ) have on the order of magnitude corresponding cross-sectional areas.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the cross-sectional area of the transition region ( 12 ) a fraction of the sum of the cross-sectional areas of the end sections ( 9 . 10 ), in particular a fraction of the cross-sectional area of an end section ( 9 or 10 ) corresponds.