DE102010064275A1

DE102010064275A1 - Injection valve, particularly fuel injection valve for fuel injection systems of internal combustion engines, has injection opening helically or spirally extended from inner surface

Info

Publication number: DE102010064275A1
Application number: DE201010064275
Authority: DE
Inventors: Joerg Heyse; Martin Maier
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-06-28

Abstract

The injection valve has an injection opening (7) helically or spirally extended from an inner surface (39), where the injection opening is extended through a reduced opening width to an exit surface (40). An inner contour of the injection opening runs with a passage (41) in a coiled manner, where the passage is released in longitudinal section of an outer contour.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Einspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention relates to an injection valve according to the preamble of the main claim.

Aus der DE 196 36 396 A1 ist bereits ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, das stromabwärts seiner Ventilsitzfläche, mit der ein Ventilschließkörper zum Öffnen und Schließen des Ventils zusammenwirkt, eine Lochscheibe aufweist. Diese aus einem Blech geformte, topfförmige Lochscheibe besitzt eine Vielzahl von Abspritzöffnungen, durch die der Brennstoff beispielsweise in ein Saugrohr einer Brennkraftmaschine in Richtung eines Einlassventils abgegeben wird. Diese Abspritzöffnungen werden durch Stanzen, Erodieren oder Laserstrahlbohren in die Lochscheibe eingebracht. Die Abspritzöffnungen weisen dabei über ihre axiale Länge durchgehend einen konstanten kreisförmigen bzw. elliptischen Querschnitt auf.From the DE 196 36 396 A1 already a fuel injection valve is known, which has a perforated disc downstream of its valve seat surface, with which a valve closing body for opening and closing the valve cooperates. This formed from a sheet, cup-shaped perforated disc has a plurality of injection orifices, through which the fuel is discharged, for example in a suction pipe of an internal combustion engine in the direction of an intake valve. These spray orifices are introduced by punching, eroding or laser drilling in the perforated disc. The spray openings have a constant circular or elliptical cross section throughout their axial length.

Aus der DE 199 37 961 A1 ist bereits ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, das einen Brennstoffeinlass, eine erregbare Betätigungseinrichtung, durch die ein Ventilschließglied bewegbar ist, einen an einem Ventilsitzelement ausgebildeten festen Ventilsitz, mit dem das Ventilschließglied zum Öffnen und Schließen des Ventils zusammenwirkt, und wenigstens eine stromabwärts des Ventilsitzes vorgesehene Austrittsöffnung als Brennstoffauslass aufweist. Die wenigstens eine Austrittsöffnung hat an ihrem abspritzseitigen Ende einen Austrittsbereich, der in Form und/oder Größe und/oder Kontur von der restlichen Ausführung der Austrittsöffnung abweicht, wobei der Austrittsbereich der Austrittsöffnung konvex oder konkav gewölbt, konisch zu- oder auseinander laufend, mehrfach gestuft o. ä. ausgeführt ist.From the DE 199 37 961 A1 A fuel injector is already known which comprises a fuel inlet, an excitable actuator through which a valve closure member is movable, a valve seat member formed fixed valve seat with which the valve closure member for opening and closing the valve cooperates, and at least one downstream of the valve seat provided as the outlet opening Having fuel outlet. The at least one outlet opening has at its discharge-side end an outlet region which deviates in shape and / or size and / or contour from the remaining design of the outlet opening, wherein the outlet region of the outlet opening convexly or concavely curved, tapered or diverging apart, multiple steps o. Ä. Is executed.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Einspritzventil mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass auf kostengünstige Art pro Abspritzöffnung ein Hohlkegelspray erzeugt werden kann, das bezüglich seines Lamellenzerfalls eine sehr gute Zerstäubungsqualität liefert. Bekannte Hohlkegelspraydüsen haben wegen ihrer Mehrteiligkeit einen höheren Herstellungsaufwand. Durch eine Verkippung mehrerer erfindungsgemäß ausgestalteter Abspritzöffnungen lassen sich mehrere Hohlkegelsprays erzeugen, die sich ganz gezielt in gewünschte Richtungen ausbreiten. So können z. B. mehrere voneinander weg divergierende Strahlhohlkegel erzeugt werden, die aus brennverfahrenstechnischer Sicht für die Direkteinspritzung, aber auch für die Saugrohreinspritzung sehr wünschenswert sind.The injector according to the invention with the features of the main claim has the advantage that a hollow cone spray can be generated in a cost effective manner per spray orifice, which provides a very good atomization quality with respect to its lamellar decay. Known hollow cone spray nozzles have a higher production cost because of their multiple parts. By tilting a plurality of injection openings designed in accordance with the invention, it is possible to produce a plurality of hollow cone sprays which spread in a targeted manner in desired directions. So z. B. several mutually divergent beam hollow cone are generated, which are very desirable from a combustion process point of view for the direct injection, but also for the intake manifold injection.

Der abzuspritzenden Flüssigkeit wird durch die Wendelung der inneren Kontur der Abspritzöffnung eine Drallkomponente aufgeprägt. Beim Verlassen der Austrittsfläche der Abspritzöffnung wirken auf den rotierenden Flüssigkeitsfilm fliehkraftbedingt radial nach außen gerichtete Kräfte, die den Flüssigkeitsfilm sich hohlkegellamellenartig in den Abspritzraum ausbreiten lassen. Nach einer gewissen Entfernung hinter der Austrittsfläche dünnt die Hohlkegellamelle so stark aus, dass sie durch Oberflächenwellen in kleinere Flüssigkeitsstränge und damit letztendlich in sehr kleine Tröpfchen zerfällt.The fluid to be sprayed is impressed by the spiraling of the inner contour of the ejection opening a swirl component. When leaving the exit surface of the ejection opening act on the rotating liquid film due to centrifugal force radially outward forces that can let the liquid film hollow cone blade-like propagate into the Abspritzraum. After a certain distance behind the exit surface, the hollow cone lamella dilutes so much that it breaks down into smaller liquid strands by surface waves and ultimately into very small droplets.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Einspritzventils möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the main claim injector are possible.

Vorteilhaft ist es, die Oberfläche des sich wendelnden Absatzes konkav auszuwölben, um die darauf auftreffende Strömung besser entlang der „Wendel” zu führen und zu kanalisieren, damit der Strömung eine stärkere Umfangsgeschwindigkeitskomponente aufgeprägt werden kann.It is advantageous to concave the surface of the helical shoulder in order to better guide and channel the flow impinging thereon along the "helix", so that a stronger peripheral speed component can be impressed on the flow.

Von Vorteil ist es, die Kontur der Abspritzöffnung mittels UKP-Laserbohren herzustellen. Mit diesem Verfahren lassen sich kostengünstig und mit hoher Präzision derartige Konturen exakt einformen.It is advantageous to produce the contour of the ejection opening by means of UKP laser drilling. With this method, such contours can be precisely formed inexpensively and with high precision.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 einen axialen Schnitt durch ein Brennstoffeinspritzventil gemäß dem Stand der Technik und 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem in 1 dargestellten Brennstoffeinspritzventil im Bereich 11 in 1 sowie 3 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäß ausgestaltete Abspritzöffnung eines Einspritzventils.An embodiment of the invention is shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it 1 an axial section through a fuel injection valve according to the prior art and 2 an enlarged section of the in 1 illustrated fuel injection valve in the area 11 in 1 such as 3 a plan view of an inventively designed spray orifice of an injection valve.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Bevor anhand der 2 und 3 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Einspritzventils näher beschrieben wird, soll zum besseren Verständnis der Erfindung zunächst anhand von 1 ein bereits bekanntes Brennstoffeinspritzventil bezüglich seiner wesentlichen Bauteile kurz erläutert werden.Before using the 2 and 3 An embodiment of an injection valve according to the invention will be described in more detail, is intended to better understanding of the invention initially with reference to 1 an already known fuel injection valve will be briefly explained with respect to its essential components.

Das in 1 dargestellte Brennstoffeinspritzventil 1 ist in der Form eines Brennstoffeinspritzventils 1 für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen ausgeführt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine. Es soll jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen werden, dass die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Spritzlochs nur beispielhaft anhand eines solchen Brennstoffeinspritzventils 1 beschrieben wird, die Erfindung jedoch auch an Brennstoffeinspritzventilen für die Saugrohreinspritzung, an Brennstoffeinspritzventilen von selbstzündenden Brennkraftmaschinen oder auch an Einspritzventilen zur Einbringung von wässrigen Harnstofflösungen (z. B. AdBlue^TM) in den Abgasstrang von Brennkraftmaschinen o. ä. umgesetzt sein kann.This in 1 illustrated fuel injector 1 is in the form of a fuel injector 1 designed for fuel injection systems of mixture-compression, spark-ignited internal combustion engines. The fuel injector 1 is particularly suitable for direct injection of fuel into a combustion chamber, not shown an internal combustion engine. However, it should be expressly pointed out that the inventive design of a spray hole only by way of example with reference to such a fuel injection valve 1 However, the invention can also be implemented on fuel injection valves for the intake manifold injection, on fuel injection valves of self-igniting internal combustion engines or on injection valves for introducing aqueous urea solutions (eg AdBlue ^TM ) into the exhaust system of internal combustion engines o.

Das Brennstoffeinspritzventil 1 besteht aus einem Düsenkörper 2, in welchem eine Ventilnadel 3 angeordnet ist. Die Ventilnadel 3 steht mit einem Ventilschließkörper 4 in Wirkverbindung, der mit einer auf einem Ventilsitzkörper 5 angeordneten Ventilsitzfläche 6 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Bei dem Brennstoffeinspritzventil 1 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um ein nach innen öffnendes Brennstoffeinspritzventil 1, welches über wenigstens eine Abspritzöffnung 7 verfügt. Der Düsenkörper 2 ist durch eine Dichtung 8 gegen einen Außenpol 9 einer Magnetspule 10 abgedichtet. Die Magnetspule 10 ist in einem Spulengehäuse 11 gekapselt und auf einen Spulenträger 12 gewickelt, welcher an einem Innenpol 13 der Magnetspule 10 anliegt. Der Innenpol 13 und der Außenpol 9 sind durch eine Verengung 26 voneinander getrennt und miteinander durch ein nicht ferromagnetisches Verbindungsbauteil 29 verbunden. Die Magnetspule 10 wird über eine Leitung 19 von einem über einen elektrischen Steckkontakt 17 zuführbaren elektrischen Strom erregt. Der Steckkontakt 17 ist von einer Kunststoffummantelung 18 umgeben, die am Innenpol 13 angespritzt sein kann.The fuel injector 1 consists of a nozzle body 2 in which a valve needle 3 is arranged. The valve needle 3 stands with a valve closing body 4 in operative connection with one on a valve seat body 5 arranged valve seat surface 6 cooperates to a sealing seat. In the fuel injection valve 1 In the exemplary embodiment, this is an inwardly opening fuel injection valve 1 which has at least one injection opening 7 features. The nozzle body 2 is through a seal 8th against an outer pole 9 a magnetic coil 10 sealed. The magnetic coil 10 is in a coil housing 11 encapsulated and placed on a coil carrier 12 wound, which at an inner pole 13 the solenoid 10 is applied. The inner pole 13 and the outer pole 9 are through a narrowing 26 separated from each other and each other by a non-ferromagnetic connecting member 29 connected. The magnetic coil 10 is over a line 19 from one via an electrical plug contact 17 energized electric current. The plug contact 17 is from a plastic casing 18 surrounded by the inner pole 13 can be injected.

Anstelle eines elektromagnetischen Aktuators kann auch ein piezoelektrischer, magnetostriktiver oder sonstiger Antrieb zur Betätigung des Ventilschließkörpers 4 zum Einsatz kommen.Instead of an electromagnetic actuator may also be a piezoelectric, magnetostrictive or other drive for actuating the valve closing body 4 be used.

Die Ventilnadel 3 ist in einer Ventilnadelführung 14 geführt, welche scheibenförmig ausgeführt ist. Zur Hubeinstellung dient eine zugepaarte Einstellscheibe 15. Stromaufwärts der Einstellscheibe 15 befindet sich ein Anker 20. Dieser steht über einen ersten Flansch 21 kraftschlüssig mit der Ventilnadel 3 in Verbindung, welche durch eine Schweißnaht 22 mit dem ersten Flansch 21 verbunden ist. Auf dem ersten Flansch 21 stützt sich eine Rückstellfeder 23 ab, welche in der vorliegenden Bauform des Brennstoffeinspritzventils 1 durch eine Einstellhülse 24 auf Vorspannung gebracht wird.The valve needle 3 is in a valve needle guide 14 guided, which is designed disk-shaped. For stroke adjustment is a paired shim 15 , Upstream of the dial 15 there is an anchor 20 , This is about a first flange 21 non-positively with the valve needle 3 in connection, which by a weld 22 with the first flange 21 connected is. On the first flange 21 a return spring is supported 23 from, which in the present design of the fuel injection valve 1 through an adjusting sleeve 24 is brought to bias.

In der oberen Ventilnadelführung 14, im Anker 20 und an einem unteren Führungselement 36 verlaufen Brennstoffkanäle 30, 31 und 32. Der Brennstoff wird über eine zentrale Brennstoffzufuhr 16 zugeführt und durch ein Filterelement 25 gefiltert. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist durch eine Dichtung 28 gegen eine nicht weiter dargestellte Brennstoffverteilerleitung und durch eine weitere Dichtung 37 gegen einen nicht weiter dargestellten Zylinderkopf abgedichtet.In the upper valve needle guide 14 , in anchor 20 and on a lower guide element 36 run fuel channels 30 . 31 and 32 , The fuel is supplied via a central fuel supply 16 fed and through a filter element 25 filtered. The fuel injector 1 is through a seal 28 against a fuel distribution line, not shown, and through another seal 37 sealed against a cylinder head, not shown.

An der abspritzseitigen Seite des Ankers 20 ist ein ringförmiges Dämpfungselement 33, welches aus einem Elastomerwerkstoff besteht, angeordnet. Es liegt auf einem zweiten Flansch 34 auf, welcher über eine Schweißnaht 35 kraftschlüssig mit der Ventilnadel 3 verbunden ist.At the discharge side of the anchor 20 is an annular damping element 33 , which consists of an elastomer material, arranged. It lies on a second flange 34 on which over a weld 35 non-positively with the valve needle 3 connected is.

Zwischen dem ersten Flansch 21 und dem Anker 20 ist eine Vorhubfeder 38 angeordnet, welche den Anker 20 im Ruhezustand des Brennstoffeinspritzventils 1 in Anlage an dem zweiten Flansch 34 hält. Die Federkonstante der Vorhubfeder 38 ist dabei wesentlich kleiner als die Federkonstante der Rückstellfeder 23.Between the first flange 21 and the anchor 20 is a forward stroke spring 38 arranged the anchor 20 in the idle state of the fuel injection valve 1 in abutment with the second flange 34 holds. The spring constant of the forward stroke spring 38 is much smaller than the spring constant of the return spring 23 ,

Im Ruhezustand des Brennstoffeinspritzventils 1 wird der Anker 20 von der Rückstellfeder 23 und der Vorhubfeder 38 entgegen seiner Hubrichtung so beaufschlagt, dass der Ventilschließkörper 4 an der Ventilsitzfläche 6 in dichtender Anlage gehalten wird. Bei Erregung der Magnetspule 10 baut diese ein Magnetfeld auf, welches den Anker 20 zunächst entgegen der Federkraft der Vorhubfeder 38 in Hubrichtung bewegt, wobei ein Ankerfreiweg durch den Abstand zwischen dem ersten Flansch 21 und dem Anker 20 vorgegeben ist. Nach Durchlaufen des Ankerfreiwegs nimmt der Anker 20 den ersten Flansch 21, welcher mit der Ventilnadel 3 verschweißt ist, entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 23 ebenfalls in Hubrichtung mit. Der Anker 20 durchläuft dabei einen Gesamthub, der der Höhe des Arbeitsspaltes 27 zwischen dem Anker 20 und dem Innenpol 13 entspricht. Der mit der Ventilnadel 3 in Verbindung stehende Ventilschließkörper 4 hebt von der Ventilsitzfläche 6 ab, und der über die Brennstoffkanäle 30 bis 32 geführte Brennstoff wird durch die Abspritzöffnung 7 abgespritzt.At rest of the fuel injection valve 1 becomes the anchor 20 from the return spring 23 and the Vorhubfeder 38 contrary to its stroke direction so acted upon, that the valve closing body 4 on the valve seat surface 6 is held in sealing contact. Upon energization of the solenoid 10 builds up this a magnetic field, which is the anchor 20 initially against the spring force of the Vorhubfeder 38 moved in the stroke direction, wherein a Ankerfreiweg by the distance between the first flange 21 and the anchor 20 is predetermined. After passing through the anchor freeway, the anchor decreases 20 the first flange 21 , which with the valve needle 3 is welded, against the spring force of the return spring 23 also in the stroke direction with. The anchor 20 goes through a total stroke, the height of the working gap 27 between the anchor 20 and the inner pole 13 equivalent. The with the valve needle 3 related valve closing bodies 4 lifts from the valve seat surface 6 off, and the over the fuel channels 30 to 32 Guided fuel is through the spray opening 7 hosed.

Wird der Spulenstrom abgeschaltet, fällt der Anker 20 nach genügendem Abbau des Magnetfeldes durch den Druck der Rückstellfeder 23 vom Innenpol 13 ab, wodurch sich der mit der Ventilnadel 3 in Verbindung stehende erste Flansch 21 entgegen der Hubrichtung bewegt. Die Ventilnadel 3 wird dadurch in die gleiche Richtung bewegt, wodurch der Ventilschließkörper 4 auf der Ventilsitzfläche 6 aufsetzt und das Brennstoffeinspritzventil 1 geschlossen wird. Die Vorhubfeder 38 beaufschlagt den Anker 20 dann wiederum so, dass dieser nicht von dem zweiten Flansch 34 zurückprellt, sondern ohne Anschlagspreller in den Ruhezustand zurückkehrt.If the coil current is switched off, the armature drops 20 after sufficient degradation of the magnetic field by the pressure of the return spring 23 from the inner pole 13 which causes the valve needle 3 related first flange 21 moved against the stroke direction. The valve needle 3 is thereby moved in the same direction, whereby the valve closing body 4 on the valve seat surface 6 touches down and the fuel injector 1 is closed. The Vorhubfeder 38 impinges on the anchor 20 then again so that this is not from the second flange 34 rebounds, but returns to the idle state without Anschlagspreller.

2 zeigt in einer auszugsweisen axialen Schnittdarstellung den in 1 mit II bezeichneten Ausschnitt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Abspritzöffnung 7. Die Abspritzöffnung 7 zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass sie wendelartig bzw. spiralförmig von einer Eintrittsfläche 39 aus unter Verringerung der Öffnungsweite bis zu einer Austrittsfläche 40 der Abspritzöffnung 7 verläuft. Mehrerer solcher Abspritzöffnungen 7 können im Abspritzbereich des Einspritzventils 1 vorgesehen sein. Die Lochachsen der mehreren Abspritzöffnungen 7 können dabei beliebig und unterschiedlich zueinander gegenüber der Ventillängsachse gekippt sein. Die spiralförmig verlaufende Abspritzöffnung 7 weist aufgrund ihrer Schneckenform eine drallerzeugende Geometrie auf. Die wesentlichen Konturaspekte der erfindungsgemäßen Abspritzöffnung 7 sind die folgenden:

1. idealisiert gesehen verjüngt sich die Abspritzöffnung 7 von der Eintrittsfläche 39 zur Austrittsfläche 40 hin konisch,
2. die Kontur der Wandung der Abspritzöffnung 7 verjüngt sich im Längsschnitt gemäß 2 gesehen stufenförmig,
3. die innere Kontur der Abspritzöffnung 7 verläuft helixförmig oder spiralförmig mit sich reduzierendem Durchmesser in Strömungsrichtung durch die Abspritzöffnung 7.

2 shows in a partial axial sectional view of the in 1 With II designated neckline an inventive Embodiment of the injection opening 7 , The injection opening 7 is characterized according to the invention in that it is helical or spiral from an entrance surface 39 from reducing the opening width to an exit surface 40 the injection opening 7 runs. Several such spray openings 7 can in the injection area of the injection valve 1 be provided. The hole axes of the multiple spray openings 7 can be arbitrarily and differently tilted relative to the valve longitudinal axis. The spiral-shaped injection opening 7 has a spin-generating geometry due to its worm shape. The essential contour aspects of the injection opening according to the invention 7 are the following:

1. idealized seen the injection opening tapers 7 from the entrance area 39 to the exit surface 40 conical,
2. the contour of the wall of the injection opening 7 tapers in longitudinal section according to 2 Stepped,
3. the inner contour of the injection opening 7 runs helically or spirally with reducing diameter in the flow direction through the ejection opening 7 ,

In vorteilhafter Weise wird die Gewindesteigung konstant gehalten, d. h. mit abnehmendem Lochdurchmesser reduziert sich daran angepasst auf kontinuierliche Art die verbleibende Restlänge der Abspritzöffnung 7. Die innerhalb der Abspritzöffnung 7 entstehenden stufenförmigen Absätze 41 können im Längsschnitt gesehen rechteckförmig ausgeführt sein oder aber auch abweichend davon eine andere Form besitzen. Beispielsweise kann die Oberfläche des sich wendelnden Absatzes 41 konkav ausgewölbt sein, um die darauf auftreffende Strömung besser entlang der „Wendel” zu führen und zu kanalisieren, damit der Strömung eine stärkere Umfangsgeschwindigkeitskomponente aufgeprägt werden kann.Advantageously, the thread pitch is kept constant, that is, as the hole diameter decreases, the residual length of the ejection opening, which is reduced in a continuous manner, is reduced 7 , The inside of the injection opening 7 resulting step-like heels 41 can be rectangular in shape when viewed in longitudinal section or else have another shape deviating therefrom. For example, the surface of the helical paragraph 41 concaved to better guide and channel the impinging flow along the "helix" so that a stronger peripheral velocity component can be imparted to the flow.

Die Absätze 41 müssen nicht zwingend rechtwinklig konturiert sein, sondern dürfen auch davon abweichende Winkel aufweisen. Die Wandungen müssen genauso wenig parallel zur Lochachse verlaufen, sie können genauso gut auch angeschrägt sein, also eine Konizität aufweisen. In idealer Weise werden die erfindungsgemäßen Konturen kostengünstig mittels UKP-Laserbohren (Ultrakurzpuls-Laserbohren) hergestellt.The paragraphs 41 do not necessarily have to be contoured at right angles, but may also have different angles. The walls need not run parallel to the hole axis, they can just as well be beveled, so have a taper. Ideally, contours according to the invention are produced inexpensively by means of UKP laser drilling (ultra-short pulse laser drilling).

Die Strömung trifft beim Durchqueren der Abspritzöffnung 7 auf die Absätze 41 der zuvor beschriebenen spiralförmigen Kontur, die sich wendelartig verjüngend durch die Abspritzöffnung 7 windet. Durch die Absätze 41 wird die ankommende Strömung aufgefangen und entlang der Spirale weiter bis zur Austrittsfläche 40 geführt. Dadurch wird eine drallbehaftete Strömung im Austritt erzeugt. Infolge des Strömungsdralls bildet sich entlang der Lochwandung in der Austrittsfläche 40 ein rotierender Flüssigkeitsfilm aus. Im Zentrum des Strömungsaustritts befindet sich dann ein Luftkern. Beim Verfassen der Austrittsfläche 40 wirken auf den rotierenden Flüssigkeitsfilm fliehkraftbedingt radial nach außen gerichtete Kräfte, die den Flüssigkeitsfilm sich hohlkegellamellenartig in den Abspritzraum ausbreiten lassen. Nach einer gewissen Entfernung hinter der Austrittsfläche 40 dünnt die Hohlkegellamelle so stark aus, dass sie durch Oberflächenwellen in kleinere Flüssigkeitsstränge und damit letztendlich in kleine Tröpfchen zerfällt. Über den Kippwinkel der Längsachse der Abspritzöffnung 7 wird die Richtung der Hohlkegelachse definiert. Mehrere solcher Abspritzöffnungen 7 in einem Einspritzventil können je nach Anordnung und zueinander unterschiedlichen Lochausrichtungen zur Erzeugung von sehr variabel gestaltbaren Spraybildern genutzt werden.The flow hits when crossing the injection opening 7 on the heels 41 the previously described spiral contour, the helically tapering through the injection opening 7 winds. By the heels 41 the incoming flow is collected and continues along the spiral to the exit surface 40 guided. As a result, a swirling flow is generated in the outlet. As a result of the flow swirl forms along the hole wall in the exit surface 40 a rotating liquid film. In the center of the flow outlet is then an air core. When composing the exit surface 40 act on the rotating liquid film due to centrifugal force radially outward forces that can be the liquid film hollow cone slat-like spread in the Abspritzraum. After a certain distance behind the exit surface 40 The hollow cone lamella thickens to such an extent that it breaks down into smaller liquid strands and thus ultimately into small droplets through surface waves. About the tilt angle of the longitudinal axis of the injection opening 7 the direction of the hollow cone axis is defined. Several such spray openings 7 In an injection valve can be used depending on the arrangement and mutually different hole alignments for the production of highly variable spray images.

3 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäß ausgestaltete Abspritzöffnung 7 eines Einspritzventils 1. Dabei wird insbesondere die Wendel-, Spiral- bzw. Schneckenform der Abspritzöffnung 7 deutlich. Anstelle der kreisförmigen Ausgestaltung der Abspritzöffnung 7 im Querschnitt kann die Abspritzöffnung 7 auch z. B. elliptisch ausgeformt sein. 3 shows a plan view of an inventively designed spray orifice 7 an injection valve 1 , In particular, the helical, spiral or worm shape of the injection opening 7 clear. Instead of the circular configuration of the injection opening 7 in cross section, the spray opening 7 also z. B. be formed elliptical.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und auch bei einer Vielzahl anderer Bauweisen von Einspritzventilen realisierbar.The invention is not limited to the illustrated embodiments and also in a variety of other designs of injectors realized.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19636396 A1 [0002]
DE 19937961 A1 [0003]

Claims

Injection valve ( 1 ), in particular fuel injection valve for fuel injection systems of internal combustion engines, with an actuator ( 10 . 13 . 20 ) and a movable valve member ( 3 ) and a valve closing body ( 4 ), which together with a valve seat surface ( 6 ) forms a sealing seat, and at least one downstream of the valve seat surface ( 6 ) molded ejection opening ( 7 ), characterized in that the injection opening ( 7 ) spirally or helically from an entrance surface ( 39 ) from reducing the opening width to an exit surface ( 40 ) of the injection opening ( 7 ) runs.

Injection valve according to claim 1, characterized in that the inner contour of the injection opening ( 7 ) with a paragraph ( 41 ) is coiled, that it appears stepped in longitudinal section in the outer contour.

Injection valve according to claim 1 or 2, characterized in that the thread pitch of the spiral contour of the coiled paragraph ( 41 ) in the injection opening ( 7 ) is constant.

Injection valve according to claim 2 or 3, characterized in that within the injection opening ( 7 ) stepped steps ( 41 ) are seen in longitudinal section rectangular shape with a flat surface.

Injection valve according to claim 2 or 3, characterized in that within the injection opening ( 7 ) stepped steps ( 41 ) are concave on their surface.

Injection valve according to one of claims 2 to 5, characterized in that the walls of the injection opening ( 7 ) parallel to the axis of the hole or inclined thereto with a taper.

Injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal axis of the injection opening ( 7 ) is tilted to the longitudinal axis of the valve.

Injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of injection openings ( 7 ) in the injection area of the injection valve ( 1 ) are formed, which have different orientations.

Injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the contour of the injection opening ( 7 ) is made by means of UKP laser drilling.