DE102012211459A1 - Fuel injection valve with improved spray hole - Google Patents
Fuel injection valve with improved spray hole Download PDFInfo
- Publication number
- DE102012211459A1 DE102012211459A1 DE201210211459 DE102012211459A DE102012211459A1 DE 102012211459 A1 DE102012211459 A1 DE 102012211459A1 DE 201210211459 DE201210211459 DE 201210211459 DE 102012211459 A DE102012211459 A DE 102012211459A DE 102012211459 A1 DE102012211459 A1 DE 102012211459A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cylindrical
- conical
- injection hole
- fuel
- central axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
- F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
- F02M61/1833—Discharge orifices having changing cross sections, e.g. being divergent
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil zum Einspritzen von Kraftstoff umfassend wenigstens ein Spritzloch (2), wobei das Spritzloch (2) einen zylindrischen ersten Teil (3) und einen kegelförmigen zweiten Teil (4) umfasst, welcher in einer Durchtrittsrichtung (A) des Kraftstoffs durch das Spritzloch (2) nach dem zylindrischen ersten Teil (3) angeordnet ist, und wobei eine Mittelachse (M2) des kegelförmigen zweiten Teils (4) zu einer Mittelachse (M1) des zylindrischen ersten Teils (3) in einem spitzen Winkel (α) angeordnet ist.The present invention relates to a valve for injecting fuel, comprising at least one injection hole (2), the injection hole (2) comprising a cylindrical first part (3) and a conical second part (4) which, in a passage direction (A) of the fuel through the spray hole (2) after the cylindrical first part (3), and wherein a central axis (M2) of the conical second part (4) to a central axis (M1) of the cylindrical first part (3) at an acute angle (? ;) is arranged.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil mit einem verbesserten Spritzloch. The present invention relates to a fuel injection valve having an improved injection hole.
Kraftstoffeinspritzventile sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Der Kraftstoff wird dabei über ein oder mehrere Spritzlöcher in einen Brennraum oder ein Saugrohr eingespritzt. Üblicherweise weisen die Spritzlöcher dabei eine zylindrische Form auf. Da insbesondere das Abgasverhalten einer Brennkraftmaschine unter anderem auch von der Einspritzung des Kraftstoffs abhängt, besteht ein ständiges Bestreben im Stand der Technik, die Einspritzung zu verbessern. Die vorliegende Erfindung befasst sich insbesondere mit der Verbesserung der Einspritzung und insbesondere mit einer Verbesserung einer Geometrie von Spritzlöchern. Fuel injection valves are known from the prior art in various configurations. The fuel is injected via one or more injection holes in a combustion chamber or a suction pipe. Usually, the injection holes have a cylindrical shape. Since, in particular, the exhaust behavior of an internal combustion engine also depends on the injection of the fuel, there is a constant endeavor in the prior art to improve the injection. In particular, the present invention is concerned with improving injection and, more particularly, with improving geometry of spray holes.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Ventil zum Einspritzen von Kraftstoff mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass der eingespritzte Kraftstoff erfindungsgemäß feiner zerstäubt werden kann und sich insbesondere auch eine Tropfengröße der eingespritzten Kraftstofftröpfchen reduziert. Ferner kann durch die erfindungsgemäße Maßnahme eine Eindringtiefe des Kraftstoffsprays in den Einspritzraum und somit insbesondere auch mögliche Quellen für Ruß reduziert werden. Weiterhin kann durch das erfindungsgemäße Ventil insbesondere eine Wandbenetzung mit eingespritztem Kraftstoff reduziert oder vollständig verhindert werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Ventil ein Spritzloch umfasst, wobei das Spritzloch einen ersten zylindrischen Teil und einen kegelförmigen zweiten Teil umfasst. Hierbei ist eine Mittelachse des kegelförmigen Teils zu einer Mittelachse des zylindrischen Teils in einem spitzen Winkel α angeordnet. Hierbei ist der kegelförmige zweite Teil des Spritzlochs in Durchtrittsrichtung durch das Spritzloch nach dem zylindrischen ersten Teil des Spritzlochs angeordnet. Somit wird bei einem Durchtritt von Kraftstoff durch das Spritzloch der Kraftstoff zuerst im zylindrischen ersten Teil geführt und im anschließenden kegelförmigen zweiten Teil am Spritzlochaustritt über einen größeren Umfang verteilt, was zu einem buschigeren Spray und den oben genannten Vorteilen führt. Ferner wird durch das Einspritzen des Kraftstoffs zuerst durch den zylindrischen ersten Teil erreicht, dass dem Kraftstoffspray am Spritzlochaustritt eine Hauptaustrittsrichtung aufgeprägt werden kann, sodass eine gezielte Steuerung des eingespritzten Kraftstoffsprays möglich ist. The inventive valve for injecting fuel with the features of
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.
Vorzugsweise liegt der Winkel α zwischen der Mittelachse des kegelförmigen zweiten Teils und der Mittelachse des zylindrischen ersten Teils in einem Bereich von 5 º bis 20 º, insbesondere in einem Bereich von 10 º bis 15 º und beträgt besonders bevorzugt ungefähr 12,5 º. Preferably, the angle α between the central axis of the conical second part and the central axis of the cylindrical first part is in a range of 5 ° to 20 °, more preferably in a range of 10 ° to 15 °, and more preferably about 12.5 °.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung liegt eine Spitze des kegelförmigen zweiten Teils auf einer Mantelfläche des zylindrischen ersten Teils des Spritzlochs. Hierdurch wird eine exakte Aufprägung einer Austrittsrichtung auf das Kraftstoffspray am Spritzlochaustritt erreicht. Erfindungsgemäß wird unter der Mantelfläche des zylindrischen ersten Teils die tatsächlich vorhandene Mantelfläche als auch eine gedachte Verlängerung der Mantelfläche verstanden.According to a further preferred embodiment of the present invention, a tip of the conical second part lies on a lateral surface of the cylindrical first part of the injection hole. As a result, an exact imprinting of an outlet direction on the fuel spray at the spray hole outlet is achieved. According to the invention, the actual existing lateral surface as well as an imaginary extension of the lateral surface is understood as the lateral surface of the cylindrical first part.
Besonders bevorzugt ist der kegelförmige zweite Teil des Spritzlochs ein Teilbereich eines Kreiskegels oder ein Teilbereich eines schiefen Kegels. Hierbei kann insbesondere der Kreiskegel relativ einfach hergestellt werden. Alternativ kann durch Verwendung eines Teilbereichs eines schiefen Kegels eine noch bessere Ausrichtung des Kraftstoffsprays im Einspritzraum erreicht werden. Particularly preferably, the conical second part of the injection hole is a partial region of a circular cone or a partial region of an inclined cone. In this case, in particular, the circular cone can be relatively easily manufactured. Alternatively, an even better alignment of the fuel spray in the injection space can be achieved by using a portion of an inclined cone.
Um ein besonders buschiges Spray mit einer relativ kleinen Eindringtiefe in den Einspritzraum zu erreichen, ist vorzugsweise eine Länge einer Mittelachse des zylindrischen ersten Teils des Spritzlochs kleiner als eine Länge einer Mittelachse des kegelförmigen zweiten Teils des Spritzlochs. Die Länge der Mittelachse des zylindrischen ersten Teils ist dabei vorzugsweise um einen Faktor 1,5 bis 3 mal kleiner als die Länge der Mittelachse des kegelförmigen zweiten Teils. Weiter bevorzugt ist die Länge der Mittelachse des kegelförmigen zweiten Teils dabei doppelt so groß wie die Länge des zylindrischen ersten Teils. In order to achieve a particularly bushy spray with a relatively small penetration depth into the injection space, preferably a length of a central axis of the cylindrical first part of the injection hole is smaller than a length of a central axis of the conical second part of the injection hole. The length of the central axis of the cylindrical first part is preferably by a factor of 1.5 to 3 times smaller than the length of the central axis of the conical second part. More preferably, the length of the central axis of the conical second part is twice as large as the length of the cylindrical first part.
Eine besonders gute positive Beeinflussung des Abgasverhaltens einer Brennkraftmaschine wird erreicht, wenn eine Länge des zylindrischen ersten Teils des Spritzlochs in einem Bereich von vorzugsweise 80 µm 150 µm liegt und insbesondere 110 µm beträgt. A particularly good positive influence on the exhaust behavior of an internal combustion engine is achieved if a length of the cylindrical first part of the spray hole in a range of preferably 80 .mu.m 150 .mu.m and is in particular 110 microns.
Weiter bevorzugt ist ein Verhältnis der Länge des zylindrischen ersten Teils zu einem Durchmesser des zylindrischen ersten Teils des Spritzlochs in einem Bereich von 0,3 bis 0,7 und liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,4 bis 0,6 und beträgt vorzugsweise ungefähr 0,5. Hierdurch wird eine besonders positive Beeinflussung des Abgasverhaltens der Brennkraftmaschine erreicht. Durch einen relativ kurzen zylindrischen Anteil des Spritzlochs bleibt ein gewünschter Durchfluss durch das Spritzloch erhalten und es findet im kegelförmigen zweiten Teil frühzeitig eine Durchmischung mit Luft statt, was zusätzlich noch zu einer verbesserten Zündfähigkeit des eingespritzten Kraftstoffs führt. More preferably, a ratio of the length of the cylindrical first part to a diameter of the cylindrical first part of the injection hole is in a range of 0.3 to 0.7, and is preferably in a range of 0.4 to 0.6, and is preferably about 0 ; 5. As a result, a particularly positive influence on the exhaust gas behavior of the internal combustion engine is achieved. By a relatively short cylindrical portion of the injection hole remains desired flow through the injection hole obtained and it takes place in the conical second part early mixing with air, which additionally leads to an improved ignitability of the injected fuel.
Besonders bevorzugt entspricht der spitze Winkel α zwischen der Mittelachse des kegelförmigen zweiten Teils und der Mittelachse des zylindrischen ersten Teils einem halben gesamten Konusöffnungswinkel β. Hierdurch wird eine besonders bevorzugte Spraygeometrie am Spritzlochaustritt erreicht. Der gesamte Konusöffnungswinkel β liegt vorzugsweise in einem Bereich von 10 ° bis 40 °, bevorzugt 20 ° bis 30 °, und ist besonders bevorzugt 25 °.Particularly preferably, the acute angle α between the central axis of the conical second part and the central axis of the cylindrical first part corresponds to half the total cone opening angle β. As a result, a particularly preferred spray geometry is achieved at the spray hole outlet. The total cone opening angle β is preferably in a range of 10 ° to 40 °, preferably 20 ° to 30 °, and is more preferably 25 °.
Weiter bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Ventil einen Ventilkörper, in welchem das erfindungsgemäße Spritzloch angeordnet ist. Alternativ umfasst das erfindungsgemäße Ventil eine Spritzlochscheibe, in welcher das erfindungsgemäße Spritzloch angeordnet ist. More preferably, the valve according to the invention comprises a valve body in which the injection hole according to the invention is arranged. Alternatively, the valve according to the invention comprises a spray perforated disk in which the injection hole according to the invention is arranged.
Vorzugsweise schneiden sich die Mittelachse des zylindrischen ersten Teils und die Mittelachse des kegelförmigen zweiten Teils an der Austrittsebene am Übergang zwischen dem ersten und zweiten Teil.Preferably, the central axis of the cylindrical first part and the central axis of the conical second part intersect at the exit plane at the transition between the first and second part.
Das erfindungsgemäße Ventil wird besonders bevorzugt für die Benzindirekteinspritzung verwendet, bei der ein Spritzlochaustritt direkt in eine Brennkammer einer Brennkraftmaschine mündet. The valve according to the invention is particularly preferably used for gasoline direct injection, in which a spray hole outlet opens directly into a combustion chamber of an internal combustion engine.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:Hereinafter, a preferred embodiment of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:
Bevorzugtes Ausführungsbeispiel der ErfindungPreferred embodiment of the invention
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die
Wie aus
Wie aus
Wie in
In diesem Ausführungsbeispiel ist der kegelförmige zweite Teil
Weiter bevorzugt liegt eine Spitze S des gedachten zylindrischen Kegels, dessen Teilbereich den zweiten Teil
Der über eine Einlassöffnung
Weiterhin ist eine Länge L1 der Mittelachse M1 des zylindrischen ersten Teils
Somit kann erfindungsgemäß durch Veränderung einer Spritzlochgeometrie eine verbesserte Kraftstoffeinspritzung erreicht werden, wodurch insbesondere die Abgaswerte verbessert werden und eine Rußbildung reduziert werden können. Durch die erfindungsgemäße Anordnung eines verkippten Teilkonus an einen zylindrischen Teilbereich des Spritzlochs
Somit kann erfindungsgemäß im Vergleich mit dem Stand der Technik bei einem gleichbleibenden Systemdruck Kraftstoff durch die erfindungsgemäße Spritzlochgeometrie feiner zerstäubt werden und eine Tröpfchengröße reduziert werden. Auch kann eine Eindringtiefe des Kraftstoffsprays in einen nachfolgenden Einspritzraum und somit mögliche Quellen für Ruß weiter reduziert werden. Thus, according to the invention, fuel can be atomized finer by the spray hole geometry according to the invention and a droplet size can be reduced in comparison with the prior art at a constant system pressure. Also, a penetration depth of the fuel spray into a subsequent injection space and thus possible sources of soot can be further reduced.
Ferner kann durch die Verwendung eines schiefen Kegels als zweiten Teilbereich des Spritzlochs eine einfache Asymmetrie auf das Kraftstoffspray aufgeprägt werden. Furthermore, a simple asymmetry can be impressed on the fuel spray by using an oblique cone as the second portion of the injection hole.
Claims (10)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201210211459 DE102012211459A1 (en) | 2012-07-03 | 2012-07-03 | Fuel injection valve with improved spray hole |
PCT/EP2013/060845 WO2014005765A1 (en) | 2012-07-03 | 2013-05-27 | Fuel injection valve with improved nozzle hole |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201210211459 DE102012211459A1 (en) | 2012-07-03 | 2012-07-03 | Fuel injection valve with improved spray hole |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102012211459A1 true DE102012211459A1 (en) | 2014-01-09 |
Family
ID=48576375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201210211459 Pending DE102012211459A1 (en) | 2012-07-03 | 2012-07-03 | Fuel injection valve with improved spray hole |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102012211459A1 (en) |
WO (1) | WO2014005765A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108071539A (en) * | 2016-11-18 | 2018-05-25 | 本田技研工业株式会社 | Fuel injector |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10219608A1 (en) * | 2002-05-02 | 2003-11-20 | Bosch Gmbh Robert | Fuel injection valve for internal combustion engines |
US7185831B2 (en) * | 2004-11-05 | 2007-03-06 | Ford Motor Company | Low pressure fuel injector nozzle |
DE102005036951A1 (en) * | 2005-08-05 | 2007-02-08 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection valve and method for forming injection openings |
DE102010032050B4 (en) * | 2010-07-23 | 2017-12-21 | Continental Automotive Gmbh | Nozzle body with blind hole |
-
2012
- 2012-07-03 DE DE201210211459 patent/DE102012211459A1/en active Pending
-
2013
- 2013-05-27 WO PCT/EP2013/060845 patent/WO2014005765A1/en active Application Filing
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108071539A (en) * | 2016-11-18 | 2018-05-25 | 本田技研工业株式会社 | Fuel injector |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014005765A1 (en) | 2014-01-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3808396C2 (en) | Fuel injector | |
EP2087228B1 (en) | Fuel injection valve | |
DE60202951T2 (en) | SHAPING THE INJECTION JET WITH NON-SKEWING OPENINGS IN THE INJECTION NOZZLE | |
DE10122350B4 (en) | fuel injection system | |
DE102013210685A1 (en) | DESTROYED LOCHOFFING | |
EP1875067A1 (en) | Fuel-injection valve | |
EP2390491B1 (en) | Device for injecting fuel into a combustion chamber | |
EP2765303B1 (en) | Valve for injecting fuel | |
WO2015055632A1 (en) | Injection device | |
DE102016224084B4 (en) | fuel injector | |
DE102012211459A1 (en) | Fuel injection valve with improved spray hole | |
DE102013209272A1 (en) | Valve for metering fluid | |
EP2478211A1 (en) | Nozzle assembly for an injection valve and injection valve | |
DE102009041028A1 (en) | Nozzle assembly for injection valve, has nozzle body, in which nozzle body cutout and injection opening are disposed, where nozzle body cutout is hydraulically coupled to high-pressure circuit of fluid | |
DE102014218056A1 (en) | Fuel injector | |
DE102006031765A1 (en) | Fuel injection valve for internal combustion engines | |
DE102010063986B4 (en) | Nozzle assembly for an injection valve and injection valve | |
WO2016102239A1 (en) | Nozzle body and a fluid injection valve | |
DE102018219024A1 (en) | Fluid injector with improved spray geometry | |
DE102018219021A1 (en) | Fluid injector with improved spray geometry | |
WO2016198490A1 (en) | Injection hole component of an injection device | |
EP3999735A1 (en) | Fuel injector | |
DE102019201566A1 (en) | Injector with improved spray geometry | |
DE102018219309A1 (en) | Injector with improved spray pattern | |
WO2016102240A1 (en) | Nozzle body and fluid injection valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed |