DE102011086958A1 - Component for a fuel injection system with a surface structure and method of manufacturing the component - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Komponente für ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einer im Betrieb des Systems kraftstoffumströmten Oberfläche (1), die eine Struktur (2) besitzt, wobei die Struktur (2) nadelförmige Spitzen (3) aufweist, welche einem Anhaften etwaiger im Kraftstoff (4) enthaltener Additive (5), insbesondere in Bereichen geringer Strömungsgeschwindigkeit, entgegen wirken, wobei die Struktur (2) über eine gemittelte Höhe (z) und einen gemittelten Achsabstand (a) der nadelförmigen Spitzen (3) messtechnisch bestimmt ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer nadelförmigen Spitzen aufweisenden Struktur, wobei die Struktur insbesondere mittels Laserstrukturierung, Lithographie-Ätzverfahren, Schleifbearbeitung, Drehbearbeitung oder nasschemisch ausgebildet und nachfolgend messtechnisch bestimmt wird.The invention relates to a component for a fuel injection system having a fuel-flow surface (1) in operation of the system, having a structure (2), the structure (2) having needle-shaped tips (3) which adhere any in the fuel (4). contained additive (5), in particular in areas of low flow velocity, counteract, wherein the structure (2) over an average height (z) and an average center distance (a) of the needle-shaped tips (3) is determined metrologically. Furthermore, the invention relates to a method for producing a needle-shaped tip structure, wherein the structure is formed in particular by laser structuring, lithographic etching, grinding, turning or wet-chemical and is subsequently determined by measurement.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Komponente für ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einer im Betrieb des Systems kraftstoffumströmten Oberfläche. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Oberflächenstruktur an einer solchen Komponente.The present invention relates to a component for a fuel injection system with a fuel flow in operation of the system surface. Furthermore, the invention relates to a method for producing a surface structure on such a component.

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik geht hervor, dass zunehmende Drucksteigerungen in der Einspritztechnologie bis über 2000 bar immer höhere Temperaturen und Strömungsgeschwindigkeiten innerhalb eines kraftstoffführenden Systems, beispielsweise eines Injektors, erzeugen. Das hat zur Folge, dass Ablagerungen von im Kraftstoff enthaltenen Additiven an kraftstoffumströmten Oberflächen entstehen, die sich vorzugsweise in Totwasserzonen absetzen, in denen bekanntlich die Strömungsgeschwindigkeiten verhältnismäßig gering sind. Durch diese Ablagerungen kann die Beweglichkeit sich relativ zueinander bewegender Komponenten soweit reduziert werden, dass die Funktionsfähigkeit der Komponenten nicht mehr gewährleistet ist. Sind die Komponenten beispielsweise bei engen Führungsspielen zur Ausführung einer Schaltfunktion ausgelegt, kann eine Verklemmung der geführten Komponente zu einer Behinderung des Schaltvorgangs führen.It is apparent from the prior art that increasing pressure increases in the injection technology to over 2000 bar always higher temperatures and flow rates within a fuel-carrying system, such as an injector produce. As a result, deposits of additives contained in the fuel arise on fuel-flow surfaces, which preferably settle in dead-water zones, in which, as is known, the flow rates are relatively low. By these deposits, the mobility of relatively moving components can be reduced so much that the functionality of the components is no longer guaranteed. If, for example, the components are designed to execute a switching function in the case of narrow guiding games, jamming of the guided component can lead to a hindrance of the switching process.

Aus der DE 11 2008 002 560 T5 geht eine Brennstoffsystemkomponente hervor, die Teil eines Kraftstoffeinspritzsystems, insbesondere eines Kraftstoffinjektors, für eine Brennkraftmaschine ist. Die Komponente ist mehrteilig ausgebildet und umfasst eine Ventilnadel und ein Ventilkörper, welcher die Ventilnadel aufnimmt. Um die Beständigkeit gegen Abnutzung zu verbessern, ist eine spezielle Beschichtung der Ventilnadel und/oder des Ventilkörpers vorgesehen. Beispiele für eine solche Beschichtung sind eine Metallnitridbeschichtung oder eine DLC-Beschichtung.From the DE 11 2008 002 560 T5 shows a fuel system component that is part of a fuel injection system, in particular a fuel injector, for an internal combustion engine. The component is designed in several parts and comprises a valve needle and a valve body which receives the valve needle. In order to improve the resistance to wear, a special coating of the valve needle and / or the valve body is provided. Examples of such a coating are a metal nitride coating or a DLC coating.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Ausgehend von dem vorgehend genannten Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Komponente für ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einer im Betrieb des Systems kraftstoffumströmten Oberfläche anzugeben, welche ein Anhaften etwaiger im Kraftstoff enthaltener Additive verhindert oder zumindest deutlich reduziert.Based on the above-mentioned prior art, it is the object of the present invention to provide a component for a fuel injection system with a fuel flow in the operation of the system surface, which prevents adhesion of any additives contained in the fuel or at least significantly reduced.

Die Aufgabe wird ausgehend von einer Komponente gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den nachfolgenden abhängigen Ansprüchen hervor.The object is achieved on the basis of a component according to the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. Advantageous developments of the invention will become apparent from the following dependent claims.

Erfindungsgemäß besitzt die kraftstoffumströmte Oberfläche der Komponente eine Struktur, die nadelförmige Spitzen aufweist, welche einem Anhaften etwaiger im Kraftstoff enthaltener Additive, insbesondere in Bereichen geringer Strömungsgeschwindigkeit, entgegen wirken, wobei die Struktur über eine gemittelte Höhe z und einen gemittelten Achsabstand a der nadelförmigen Spitzen messtechnisch bestimmt ist. Nadelförmige Spitzen zeichnen sich durch eine geringe Auflagefläche für etwaige Ablagerungen aus, so dass Ablagerungen deutlich gemindert werden. Dies gilt insbesondere, wenn die nadelförmigen Spitzen in einem Radius auslaufen, der kleiner als der minimale Krümmungsradius der Ablagerungen ist, sodass ein Anhaften etwaiger im Kraftstoff enthaltenen Additive durch Adhäsionskräfte nicht möglich ist. In Bereichen geringer Strömungsgeschwindigkeit wirken an der Oberfläche aufgrund geringer Strömungsgeschwindigkeiten geringe Kräfte auf die Additive, so dass es hier vorzugsweise zu Ablagerungen kommt, wenn die von der Oberfläche ausgehenden Adhäsionskräfte größer sind als die von der Strömungsgeschwindigkeit ausgehenden Kräfte. Um zu gewährleisten, dass die Struktur nadelförmige Spitzen ausbildet gilt es die Struktur messtechnisch zu bestimmen. Hierzu werden die gemittelte Höhe z und der gemittelte Achsabstand a der nadelförmigen Spitzen zugrundegelegt.According to the invention, the fuel-flowed surface of the component has a structure having needle-shaped tips which counteract adhesion of any additives contained in the fuel, especially in low flow velocity regions, the structure being metrologically measured over an average height z and an averaged center distance a of the acicular tips is determined. Needle-shaped tips are characterized by a small contact surface for any deposits, so that deposits are significantly reduced. This is especially true when the needle-shaped tips leak in a radius which is smaller than the minimum radius of curvature of the deposits, so that adhesion of any additives contained in the fuel by adhesion forces is not possible. In regions of low flow velocity, small forces act on the additives on the surface due to low flow velocities, so that deposition preferably takes place here when the adhesion forces emanating from the surface are greater than the forces emanating from the flow velocity. In order to ensure that the structure forms needle-shaped tips, it is necessary to determine the structure by measurement. For this purpose, the average height z and the average center distance a of the needle-shaped peaks are taken as the basis.

In die Beurteilung der Adhäsionskräfte gehen neben dem Schubmodul G, welches eine Materialkonstante ist und Auskunft über die lineare elastische Verformung eines Bauteils infolge einer Scherkraft oder Schubspannung gibt und die Gesamtoberflächenenergie O, welche sich aus den jeweiligen Oberflächenenergien des Werkstoffs O1 und des Kraftstoffs O2 zusammensetzt auch die Höhe der nadelförmigen Spitzen z ein. Mit Hilfe folgender Formel kann der Achsabstand a zwischen den nadelförmigen Spitzen im Mittel abgeschätzt werden.In the assessment of the adhesion forces go next to the shear modulus G, which is a material constant and information about the linear elastic deformation of a component due to a shear force or shear stress and the total surface energy O, which is the respective surface energies of the material O 1 and the fuel O 2 also composes the height of the needle-shaped tips z. Using the following formula, the center distance a between the needle-shaped peaks can be estimated on average.

Figure 00030001
Figure 00030001

Bevorzugt betragen die Achsabstände a zwischen den nadelförmigen Spitzen im Mittel mindestens 0,5 μm und die Höhe z der nadelförmigen Spitzen im Mittel 1–4 μm.The center distances a between the needle-shaped tips preferably amount to at least 0.5 μm on average, and the height z of the needle-shaped tips averages 1-4 μm.

Des Weiteren bevorzugt ist die Höhe z der nadelförmigen Spitzen im Mittel kleiner als eine theoretische Höhe H, welche sich auf an die nadelförmigen Spitzen angelegte Hüllflächen bezieht. Die theoretische Höhe H der nadelförmigen Spitzen ist geometrisch ermittelbar, indem der Schnittpunkt der sich an die Hüllflächen anschmiegenden Tangenten bestimmt wird.Further preferably, the height z of the needle-shaped tips is on average smaller than a theoretical height H, which relates to enveloping surfaces applied to the needle-shaped tips. The theoretical height H of the needle-shaped tips can be determined geometrically by determining the point of intersection of the tangents which are in contact with the envelope surfaces.

Zur Herstellung einer Komponente eines Kraftstoffeinspritzsystems mit einer im Betrieb des Systems kraftstoffumströmten Oberfläche wird ferner ein Verfahren angegeben, mit dem an einer Oberfläche eine nadelförmige Spitzen aufweisende Struktur ausbildet wird, insbesondere mittels Laserstrukturierung, Lithographie-Ätzverfahren, Schleifbearbeitung, Drehbearbeitung und/oder nasschemisch und die Struktur nachfolgend messtechnisch bestimmt wird. For producing a component of a fuel injection system with a fuel-flowed in the operation of the system surface, a method is further provided with the surface of a needle-shaped tip structure is formed, in particular by means of laser structuring, lithographic etching, grinding, turning and / or wet-chemical and the Structure is subsequently determined metrologically.

Um die durch die Herstellung strukturierte Oberfläche bezüglich ablagerungenabweisender Eigenschaften charakterisieren zu können, sollte die geometrische Form der nadelförmigen Spitzen und deren Achsabstand zueinander bestimmt werden. Das messtechnische Verfahren, das dafür vorgesehen ist, weist folgende Verfahrensschritte auf.In order to be able to characterize the surface structured by the production with respect to deposit-repellent properties, the geometric shape of the needle-shaped tips and their axial distance from one another should be determined. The metrological method, which is intended for this purpose, comprises the following method steps.

Zur messtechnischen Bestimmung der Struktur wird zunächst vorzugsweise die Höhe z der nadelförmigen Spitzen erfasst und gemittelt. Danach wird ein erster Höhenschwellwert h1 bei 90% einer gemittelten Höhe z zur Erfassung eines ersten gemittelten Spitzendurchmessers d1 gesetzt. Ein zweiter Höhenschwellwert h2 wird bei 70% der gemittelten Höhe z zur Erfassung eines zweiten gemittelten Spitzendurchmessers d2 gesetzt.For the metrological determination of the structure, the height z of the needle-shaped tips is preferably first detected and averaged. Thereafter, a first altitude threshold h 1 is set at 90% of an average altitude z for detecting a first average peak diameter d 1 . A second altitude threshold h 2 is set at 70% of the average altitude z to detect a second average peak diameter d 2 .

Nach Festlegung dieser Parameter können alle Spitzen, die oberhalb des ersten gemittelten Höhenschwellwertes h1 liegen erfasst, gezählt und deren Gesamtfläche bestimmt werden. Das Verhältnis aus der Anzahl der nadelförmigen Spitzen zur Gesamtfläche der nadelförmigen Spitzen gibt nicht nur den ersten Spitzendurchmesser d1, sondern auch die Dichte der nadelförmigen Spitzen an und ermöglicht unter Zuhilfenahme geeigneter Analyseverfahren die Bestimmung des gemittelten Achsabstandes der nadelförmigen Spitzen. Dieser gemittelte Achsabstand der nadelförmigen Spitzen muss größer sein als der durch die Formel abgeschätzte Achsabstand zwischen den nadelförmigen Spitzen.After determining these parameters, all peaks that are above the first averaged height threshold h 1 can be counted and their total area determined. The ratio of the number of needle-shaped tips to the total area of the needle-shaped tips indicates not only the first tip diameter d 1 but also the density of the needle-shaped tips, and enables the determination of the average center distance of the needle-shaped tips by means of suitable analysis methods. This average center distance of the needle-shaped tips must be greater than the axial distance between the needle-shaped tips as estimated by the formula.

Bei der Bestimmung der Gesamtfläche bei 70% der gemittelten Höhe z der nadelförmigen Spitzen wird genauso verfahren wie zuvor beschrieben. Aufgrund der Verjüngung der nadelförmigen Spitzen mit zunehmender Höhe ist die Gesamtfläche bei 70% der gemittelten Höhe z der nadelförmigen Spitzen größer als die Gesamtfläche bei 90% der gemittelten Höhe z der nadelförmigen Spitzen. Durch die idealisierte Annahme, die nadelförmigen Spitze hätten die Form eines Spitzkegels, lässt sich unter Zugrundelegung der ermittelten Spitzendurchmesser d1 und d2, sowie den schon bekannten Größen wie die gemittelte Höhe z und den gemittelten Höhenschwellwerten h1 und h2 der nadelförmigen Spitzen, eine gemittelte theoretische Höhendifferenz der nadelförmigen Spitzen berechnen.The determination of the total area at 70% of the average height z of the needle-shaped peaks is the same as described above. Due to the taper of the needle-shaped peaks with increasing height, the total area at 70% of the average height z of the needle-shaped peaks is larger than the total area at 90% of the average height z of the needle-shaped peaks. By the idealized assumption that the needle-shaped tip would have the shape of a pointed cone, can be based on the determined tip diameter d 1 and d 2 , and the already known quantities such as the average height z and the average height thresholds h 1 and h 2 of the needle-shaped tips, calculate an average theoretical height difference of the needle-shaped peaks.

Die gemittelten Spitzendurchmesser d1 und d2 sowie die Höhenschwellwerte h1 und h2 werden bevorzugt derart zueinander in ein Verhältnis gesetzt, dass über das Verhältnis eine gemittelte theoretische Höhendifferenz q definiert wird:

Figure 00040001
The averaged tip diameters d 1 and d 2 and the height threshold values h 1 and h 2 are preferably set in relation to one another such that an average theoretical height difference q is defined via the ratio:
Figure 00040001

Eine nach dem zuvor beschriebenen Verfahren hergestellte Komponente für ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einer im Betrieb des Systems kraftstoffumströmten Oberfläche besitzt bevorzugt eine nadelförmige Spitzen aufweisende Struktur, die dadurch bestimmt ist, dass die gemittelte theoretische Höhendifferenz q maximal 20% größer als die Differenz der gemittelten Höhe z der nadelförmigen Spitzen und dem zweiten Höhenschwellwert h2 ist. Es gilt somit: q ≤ 1,2·(z – h2) A component for a fuel injection system with a fuel flow in the operation of the system produced by the method described above preferably has a needle-shaped structure, which is determined by the average theoretical height difference q is at most 20% greater than the difference of the average height z acicular peaks and the second altitude threshold h 2 . It thus applies: q ≤ 1.2 · (z - h 2 )

Mit Hilfe dieser Ungleichung ist eine Charakterisierung der Geometrie der nadelförmigen Spitzen möglich, die Aufschluss darüber gibt, ob der Spitzenradius ausreichend klein ist, dass eine Ablagerung etwaiger Additive verhindert werden kann.By means of this inequality, it is possible to characterize the geometry of the needle-shaped tips, which provides information as to whether the tip radius is sufficiently small that deposition of any additives can be prevented.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:Further, measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to FIGS. Show it:

1 eine schematische Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Komponente im Bereich einer kraftstoffumströmten Oberfläche, die eine Struktur besitzt und 1 a schematic sectional view through a component according to the invention in the region of a fuel-flow surface having a structure and

2 eine schematische Schnittdarstellung der Struktur der Oberfläche, der Komponente der 1 2 a schematic sectional view of the structure of the surface, the component of 1

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

1 zeigt eine kraftstoffumströmte Oberfläche 1 einer Komponente, wobei die Oberfläche 1 eine Struktur 2 aufweist, die dem Anhaften etwaiger im Kraftstoff 4 enthaltener Additive 5 entgegenwirkt. Durch die gezielte Strukturierung der Oberfläche 1, vorzugsweise in Bereichen geringer Strömungsgeschwindigkeit, werden Adhäsionskräfte zwischen der Oberfläche 1 und den Additiven 5 so weit abgesenkt, dass der Betrag der Adhäsionskräfte nicht ausreicht, um eine Ablagerung der Additive 5 zu ermöglichen. Dadurch können bekannte Oberflächenbereiche, die das Anhaften von Ablagerungen begünstigen, dahingehend verändert werden, dass Ablagerungen vermieden werden. Die Struktur 2 der Oberfläche 1 der Komponente weist nadelförmige Spitzen 3 auf, die sich durch eine geringe Auflagefläche für etwaige Ablagerungen auszeichnen. 1 shows a fuel-flow surface 1 a component, the surface 1 a structure 2 having the adhesion of any in the fuel 4 contained additives 5 counteracts. Through the targeted structuring of the surface 1 , preferably in areas of low flow velocity, become adhesive forces between the surface 1 and the additives 5 lowered so far that the amount of adhesion forces is insufficient to allow deposition of the additives 5 to enable. As a result, known surface areas, the encourage sedimentation of deposits, altering them to avoid deposits. The structure 2 the surface 1 the component has needle-shaped tips 3 on, which are characterized by a small contact surface for any deposits.

Die in der 2 näher dargestellte Struktur 2, welche vorliegend durch Laserstrukturierung ausgebildet worden ist, weist nadelförmige Spitzen 3 auf, deren Spitzenradius 6 derart gewählt ist, dass er kleiner als ein minimaler Krümmungsradius etwaiger Ablagerungen ist. Um überprüfen zu können, ob der Spitzenradius 6 der nadelförmigen Spitzen 3 ausreichend klein ist, ist eine Oberflächenbeurteilung erforderlich. Eine solche messtechnische Kontrolle der Struktur 2 kann unter Zuhilfenahme eines beispielsweise optischen Verfahrens geschehen.The in the 2 detailed structure 2 , which has been formed here by laser structuring, has needle-shaped tips 3 on, whose tip radius 6 is chosen to be less than a minimum radius of curvature of any deposits. To be able to check if the tip radius 6 the needle-shaped tips 3 is sufficiently small, a surface assessment is required. Such metrological control of the structure 2 can be done with the aid of an example optical method.

Zur Beurteilung der Oberfächenstruktur wird in einem ersten Schritt ein Flächenabschnitt der strukturierten Oberfläche 1 vermessen und die Höhe z der nadelförmigen Spitzen 3 erfasst und gemittelt.In order to evaluate the surface structure, in a first step, a surface section of the structured surface is obtained 1 measure and the height z of the needle-shaped tips 3 recorded and averaged.

In einem zweiten Schritt wird ein erster Höhenschwellwert h1 bei 90% einer gemittelten Höhe z zur Erfassung eines ersten gemittelten Spitzendurchmessers d1 gesetzt. Alle nadelförmigen Spitzen 3 die oberhalb des ersten Höhenschwellwertes h1 liegen, werden erfasst, gezählt und deren Gesamtfläche bestimmt. Danach wird das Verhältnis der Anzahl nadelförmiger Spitzen 3 zur Gesamtfläche der nadelförmigen Spitzen 3 ermittelt.In a second step, a first height threshold h 1 is set at 90% of an averaged height z for detecting a first averaged peak diameter d 1 . All acicular tips 3 which are above the first height threshold h 1 , are detected, counted and determined their total area. Thereafter, the ratio of the number of needle-shaped peaks 3 to the total area of the needle-shaped peaks 3 determined.

In einem dritten Schritt wird ein zweiter Höhenschwellwert h2 bei 70% der gemittelten Höhe z zur Erfassung eines zweiten gemittelten Spitzendurchmessers d2 gesetzt, um wie zuvor beschrieben diesmal die Gesamtfläche über den zweiten gemittelten Spitzendurchmesser d2 zu bestimmen.In a third step, a second altitude threshold is set to time to determine the total area over the second average tip diameter d 2 h 2 as described above at 70% of the average height z for detecting a second average tip diameter d. 2

Anschließend wird durch die idealisierte Annahme, die nadelförmigen Spitzen 3 hätten die Form eines Spitzkegels, dessen Höhe durch die theoretische Höhe H angegeben ist, mit den gemittelten Spitzendurchmesser d1 und d2, sowie den schon bekannten Größen wie die gemittelte Höhe z und den gemittelten Höhenschwellwerten h1 und h2, eine gemittelte theoretische Höhendifferenz q der nadelförmigen Spitzen 3 nach folgender Formel berechnet:

Figure 00060001
Subsequently, by the idealized assumption, the needle-shaped tips 3 The shape of a pointed cone, the height of which is given by the theoretical height H, with the averaged tip diameters d 1 and d 2 and the already known quantities such as the mean height z and the average height thresholds h 1 and h 2 , would have an average theoretical height difference q the needle-shaped tips 3 calculated according to the following formula:
Figure 00060001

Die gemittelte theoretische Höhendifferenz q der nadelförmigen Spitzen 3 ist maximal 20% größer als die Differenz der gemittelten Höhe z der nadelförmigen Spitzen 3 und dem zweiten Höhenschwellwert h2: q ≤ 1,2·(z – h2) The average theoretical height difference q of the needle-shaped peaks 3 is at most 20% larger than the difference of the average height z of the needle-shaped peaks 3 and the second altitude threshold h 2 : q ≤ 1.2 · (z - h 2 )

Mit Hilfe dieser Ungleichung ist eine Charakterisierung der Geometrie der nadelförmigen Spitzen möglich, die Aufschluss darüber gibt, ob der Spitzenradius im Mittel so klein ist, dass eine Ablagerung von Additiven verhindert werden kann.Using this inequality, it is possible to characterize the geometry of the needle-shaped tips, which provides information on whether the tip radius on average is so small that the deposition of additives can be prevented.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit umfasst sind. Die Abwandlungen können insbesondere das eingesetzte Verfahren zur Herstellung der Struktur betreffen. Beispielsweise kann die Struktur auch mittels einem Lithographie-Ätzverfahrens oder anderen oberflächenstrukturierender Verfahren eingebracht worden sein.The invention is not limited to the preferred embodiment described above. On the contrary, modifications are conceivable which are included in the scope of protection of the following claims. The modifications may relate in particular to the method used to produce the structure. For example, the structure may also have been introduced by means of a lithographic etching process or other surface-structuring processes.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 112008002560 T5 [0003] DE 112008002560 T5 [0003]

Claims (9)

Komponente für ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einer im Betrieb des Systems kraftstoffumströmten Oberfläche (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (1) eine Struktur (2) besitzt, die nadelförmige Spitzen (3) aufweist, welche einem Anhaften etwaiger im Kraftstoff (4) enthaltener Additive (5), insbesondere in Bereichen geringer Strömungsgeschwindigkeit entgegen wirken, wobei die Struktur (2) über eine gemittelte Höhe (z) und einen gemittelten Achsabstand (a) der nadelförmigen Spitzen (3) messtechnisch bestimmt ist.Component for a fuel injection system with a fuel-flow surface during operation of the system ( 1 ), characterized in that the surface ( 1 ) a structure ( 2 ), the needle-shaped tips ( 3 ), which adhesion of any in fuel ( 4 ) contained additives ( 5 ), especially in areas of low flow velocity counteract, the structure ( 2 ) over an average height (z) and an average center distance (a) of the needle-shaped tips ( 3 ) is determined metrologically. Komponente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsabstände (a) zwischen den nadelförmigen Spitzen (3) im Mittel mindestens 0,5 μm betragen.Component according to claim 1, characterized in that the axial distances (a) between the needle-shaped tips ( 3 ) be on average at least 0.5 microns. Komponente nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (z) der nadelförmigen Spitzen (3) im Mittel 1–4 μm beträgt.Component according to claim 1 or 2, characterized in that the height (z) of the needle-shaped tips ( 3 ) is on average 1-4 microns. Komponente nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (z) der nadelförmigen Spitzen (3) im Mittel kleiner als eine theoretische Höhe (H) ist, welche sich auf an die nadelförmigen Spitzen (3) angelegte Hüllflächen bezieht.Component according to one of the preceding claims, characterized in that the height (z) of the needle-shaped tips ( 3 ) is on average smaller than a theoretical height (H), which is due to the needle-shaped tips ( 3 ) applies applied envelope surfaces. Verfahren zur Herstellung einer Komponente eines Kraftstoffeinspritzsystems mit einer im Betrieb des Systems kraftstoffumströmten Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Oberfläche (1) eine nadelförmige Spitzen (3) aufweisende Struktur (2) ausgebildet wird, insbesondere mittels Laserstrukturierung, Lithographie-Ätzverfahren, Schleifbearbeitung, Drehbearbeitung und/oder nasschemisch und die Struktur (2) nachfolgend messtechnisch bestimmt wird.Method for producing a component of a fuel injection system with a surface surrounded by fuel during operation of the system, characterized in that on a surface ( 1 ) an acicular tip ( 3 ) structure ( 2 ), in particular by means of laser structuring, lithography etching, grinding, turning and / or wet-chemical and the structure ( 2 ) is subsequently determined metrologically. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur messtechnischen Bestimmung der Struktur (2) die Höhe (z) der nadelförmigen Spitzen (3) erfasst und gemittelt wird, danach ein erster Höhenschwellwert (h1) bei 90% einer gemittelten Höhe (z) zur Erfassung eines ersten gemittelten Spitzendurchmessers (d1) und danach ein zweiter Höhenschwellwert (h2) bei 70% der gemittelten Höhe (z) zur Erfassung eines zweiten gemittelten Spitzendurchmessers (d2) gesetzt wird.Method according to claim 5, characterized in that for metrological determination of the structure ( 2 ) the height (z) of the needle-shaped tips (z) 3 Thereafter, a first altitude threshold (h 1 ) at 90% of averaged altitude (z) to detect a first averaged peak diameter (d 1 ) and then a second altitude threshold (h 2 ) at 70% of the averaged altitude (e.g. ) is set to detect a second average peak diameter (d 2 ). Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die gemittelten Spitzendurchmesser (d1, d2) sowie die Höhenschwellwerte (h1, h2) derart zueinander in ein Verhältnis gesetzt werden, dass über das Verhältnis eine gemittelte theoretische Höhendifferenz (q) definiert wird.Method according to claim 5 or 6, characterized in that the averaged tip diameters (d 1 , d 2 ) as well as the height threshold values (h 1 , h 2 ) are related to one another in such a way that an average theoretical height difference (q) is defined. Komponente nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass sie nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 5–7 hergestellt ist.Component according to one of claims 1-4, characterized in that it is prepared by a method according to any one of claims 5-7. Komponente nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die gemittelte theoretische Höhendifferenz (q) der Struktur (2) maximal 20% größer als die Differenz der gemittelten Höhe (z) der nadelförmigen Spitzen und dem zweiten Höhenschwellwert (h2) ist.Component according to claim 8, characterized in that the average theoretical height difference (q) of the structure ( 2 ) is at most 20% greater than the difference in the averaged height (z) of the acicular tips and the second altitude threshold (h 2 ).
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