DE102013006386B4

DE102013006386B4 - Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtungen

Info

Publication number: DE102013006386B4
Application number: DE102013006386.8A
Authority: DE
Inventors: Lester L. Peters; Jeffrey C. Huang; David L. Buchanan; Corydon E. Morris; Gary GANT; Denis GILL; Heribert Kammerstetter; Ernst Winklhofer
Original assignee: Cummins Intellectual Property Inc
Current assignee: Cummins Intellectual Property Inc
Priority date: 2012-04-16
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2023-08-31
Anticipated expiration: 2033-04-13
Also published as: US20130270369A1; DE102013006386A1; US10982639B2; US9903329B2; US20180100477A1

Abstract

Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Verbrennungskammer eines Verbrennungsmotors, wobei die Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung aufweist:• einen länglichen Einspritzdüsenkörper (12, 112) mit einer Longitudinalachse (58, 158), einem Einspritzdüsenhohlraum (14), mit einem Einspritzdüsensackloch (60, 160), einer Einspritzdüsenöffnung (42, 142), welche mit dem Einspritzdüsensackloch (60, 160) in Verbindung ist, einer inneren Ringfläche, welche einen Sitz (28, 128), der stromaufwärts zu dem Einspritzdüsensackloch (60, 160) positioniert ist, und eine Kraftstoffströmungsfläche (29, 129) umfasst, welche sich zwischen dem Einspritzdüsensackloch (60, 160) und dem Sitz (28, 128) erstreckt, und einem Kraftstoffzuführkreislauf (40), der zum Zuführen von Kraftstoff zum Einspritzen durch die Einspritzdüsenöffnung (42, 142) eingerichtet ist; und• ein Nadelventilelement (16, 116), das innerhalb des Einspritzdüsenhohlraums (14) positioniert ist, wobei das Nadelventilelement (16, 116) dazu gestaltet ist, sich entlang der Longitudinalachse (58, 158) zwischen einer maximal offenen Nadelposition, in welcher Kraftstoff von dem Kraftstoffzuführkreislauf (40) durch die Einspritzdüsenöffnung (42, 142) in die Verbrennungskammer strömt, und einer geschlossenen Nadelposition zu bewegen, wobei ein erstes Ende des Nadelventilelements (16, 116) den Sitz (28, 128) kontaktiert und ein Kraftstoffstrom durch die Einspritzdüsenöffnung (42, 142) blockiert ist, wobei das erste Ende des Nadelventilelements (16, 116) eine Spitze (66, 166), eine Kontaktfläche (62, 162), die zum Kontaktieren des Sitzes (28, 128) angeordnet ist, wenn das Nadelventilelement (16, 116) sich in der geschlossenen Nadelposition befindet, und eine erste Strömungsführungsfläche (64, 164) umfasst, welche sich von der Kontaktfläche (62, 162) in Richtung der Spitze (66, 166) erstreckt und an einer ersten Krümmung oder Ecke (65, 165) endet und der Kraftstoffströmungsfläche (29, 129) gegenüberliegt, wobei die erste Strömungsführungsfläche (64, 164) frei von Diskontinuitäten ist und beabstandet zu der Kraftstoffströmungsfläche (29, 129) ist, wenn sich das Nadelventilelement (16, 116) sich in der geschlossenen Nadelposition befindet;• wobei die erste Strömungsführungsfläche (64, 164) einen Winkel von mindestens 2° zu der Kraftstoffströmungsfläche (29, 129) bildet;• wobei, wenn sich das Nadelventilelement (16, 116) in der maximal offenen Nadelposition befindet, die Kontaktfläche (62, 162) beabstandet von dem Sitz (28, 128) angeordnet ist, um einen Spalt (72) zu bilden, welcher bei maximalem Anheben einen Querschnittsströmungsbereich Amaxhat, welcher durch einen ersten kegelförmigen Stumpf definiert ist, der sich über eine kürzeste Strecke (76, 176) zwischen dem Sitz (28, 128) und der Kontaktfläche (62, 162) erstreckt; und• wobei ein ringförmiger Querschnittsströmungsbereich ASpaltzwischen der Kraftstoffströmungsfläche (29, 129) und der ersten Strömungsführungsfläche (64, 164) einen ersten Wert an einem ersten Ort neben der Kontaktfläche (62, 162) hat und einen zweiten Wert an einem zweiten Ort beabstandet von der Kontaktfläche (62, 162) hat, wobei sowohl der erste Ort als auch der zweite Ort stromaufwärts von der ersten Krümmung oder Ecke (65, 165) der ersten Strömungsführungsfläche (64, 164) ist, wobei der zweite Wert größer als der erste Wert ist, wobei die erste Strömungsführungsfläche (64, 164) einen ersten Innenwinkel relativ zur Longitudinalachse (58, 158) bildet, und eine zweite Strömungsführungsfläche des Nadelventilelements (16, 116) stromabwärts von der ersten Krümmung oder Ecke (65, 165) der ersten Strömungsführungsfläche (64, 164) einen zweiten Innenwinkel relativ zu der Longitudinalachse (58, 158) bildet, welcher kleiner ist als der erste Innenwinkel; und• wobei eine dritte Strömungsführungsfläche (78, 178) des Nadelventilelements (16, 116) stromaufwärts von der Kontaktfläche (62, 162) einen dritten Innenwinkel ungleich null relativ zur Longitudinalachse (58, 158) bildet, wobei der dritte Innenwinkel kleiner ist als der erste Innenwinkel, wobei sich die dritte Strömungsführungsfläche (78, 178) zu einer zweiten Krümmung oder Ecke (79, 179), welche an eine Seite (81, 181) des Nadelventilelements (16, 116) angrenzt, erstreckt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die nachfolgende Offenbarung bezieht sich auf Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtungen für Verbrennungsmotoren, und besonders auf eine Nadel oder einen Kolben mit verbesserter Kraftstoffstromeffizienz durch den Sitzbereich.
HINTERGRUND
Viele Verbrennungsmotoren benutzen Kraftstoffeinspritzdüsen, um den Kraftstoffstrom in die Verbrennungskammer zu lenken. Um die Menge an Kraftstoff in die Verbrennungskammer einzustellen, ist es gebräuchlich, den Durchmesser des Sitzes größer zu gestalten, die Nadel oder den Kolben so zu gestalten, dass sie/er weiter vom Ventilsitz abheben, oder die Kraftstoffeinspritzdüse über eine längere Dauer zu öffnen.
Den Sitzdurchmesser zu ändern schafft vielfältige Schwierigkeiten. Wenn zum Beispiel der Sitzdurchmesser wächst, muss der Außendurchmesser der Kraftstoffeinspritzdüse unverhältnismäßig zunehmen, da die Kraftstoffeinspritzdüse ein Druckgefäß bildet, was bedeutet, dass den Außendurchmesser der Kraftstoffeinspritzdüse zu vergrößern ebenfalls eine Zunahme der Wanddicke der Kraftstoffeinspritzdüse erfordert. Die verstärkte Wanddicke erfordert zusätzlichen Durchmesser der Kraftstoffeinspritzdüse besonders um der verstärkten Wanddicke Platz zu bieten. Ein vergrößerter Nadelsitzdurchmesser kann ebenfalls einen vergrößerten Kolbendurchmesser erfordern, um der Kolbenantwort Stand zu halten. Die Größe dieser Komponenten zu vergrößern kann zu einer verringerten Betriebsgeschwindigkeit der Kraftstoffeinspritzdüse führen. Es mag in einigen Motoren nicht möglich sein, den Durchmesser einer Kraftstoffeinspritzdüse aufgrund von Platzerwägungen zu modifizieren.
Die Anhebeentfernung des Kolbens zu verändern kann die Antwortgeschwindigkeit der Kraftstoffeinspritzdüse unerwünscht beeinträchtigen. Die Anhebeentfernung zu vergrößern kann ebenfalls zu einer vergrößerten Düse-zu-Düse-Einfüllvariabilität führen, was in hohem Maße unerwünscht ist, da Einfüllkonsistenz wichtig für die Motoreffizienz ist.
Eine Kraftstoffeinspritzdüse für eine längeren Dauer zu öffnen, um die abgegebene Menge an Kraftstoff zu steigern kann Probleme mit anderen Aspekten des Motorenbetriebs verursachen. Zum Beispiel die Länge der Kraftstoffeinspritzung auszudehnen kann den Zeitablauf von Verbrennung und Absaugung stören. Deshalb kann das Vergrößern der abgegebenen Menge an Kraftstoff durch Vergrößern der Länge der Zeit, welche die Kraftstoffeinspritzdüse offen ist, nicht möglich sein.
Demnach stellt sich als Aufgabe, den Kraftstoffstrom zu vergrößern unter Gegebenheiten, welche das Ändern der Entfernung, um die sich eine Nadel oder Kolben bewegt, begrenzen würden, unter Gegebenheiten, welche die Größe eines Einspritzdüsensitzes begrenzen würden, und unter Gegebenheiten, welche die Länge der Zeit, die eine Einspritzdüse offen ist, begrenzen würden. In DE 103 28 331 A1 , DE 932 209 B , WO 89 / 03 935 A1 , WO 2003/ 046 368 A1 , DE 24 38 014 A1 und WO 2004/ 076 850 A1 ist jeweils eine Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung für einen Verbrennungsmotor beschrieben. Die Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung umfasst ein Nadelventilelement, das von seiner Spitze bis zur Seitenwand verschieden geneigte Flächen aufweist. Insbesondere umfasst bei diesen Schriften die jeweilige Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung einen länglichen Einspritzdüsenkörper mit einer Longitudinalachse, einem Einspritzdüsenhohlraum, mit einem Einspritzdüsensackloch, einer Einspritzdüsenöffnung, welche mit dem Einspritzdüsensackloch in Verbindung ist, einer inneren Ringfläche, welche einen Sitz, der stromaufwärts zu dem Einspritzdüsensackloch positioniert ist, und eine Kraftstoffströmungsfläche umfasst, welche sich zwischen dem Einspritzdüsensackloch und dem Sitz erstreckt, und einem Kraftstoffzuführkreislauf, der zum Zuführen von Kraftstoff zum Einspritzen durch die Einspritzdüsenöffnung eingerichtet ist; und ein Nadelventilelement, das innerhalb des Einspritzdüsenhohlraums positioniert ist, wobei das Nadelventilelement dazu gestaltet ist, sich entlang der Longitudinalachse zwischen einer offenen Nadelposition, in welcher Kraftstoff von dem Kraftstoffzuführkreislauf durch die Einspritzdüsenöffnung in die Verbrennungskammer strömt, und einer geschlossenen Nadelposition zu bewegen, wobei ein erstes Ende des Nadelventilelements den Sitz kontaktiert und ein Kraftstoffstrom durch die Einspritzdüsenöffnung blockiert ist, wobei das erste Ende des Nadelventilelements eine Spitze, eine Kontaktfläche, die zum Kontaktieren des Sitzes angeordnet ist, wenn das Nadelventilelement sich in der geschlossenen Nadelposition befindet, und eine erste Strömungsführungsfläche umfasst, welche sich von der Kontaktfläche in Richtung der Spitze erstreckt und an einer ersten Ecke endet und der Kraftstoffströmungsfläche gegenüberliegt, wobei die erste Strömungsführungsfläche frei von Diskontinuitäten ist und beabstandet zu der Kraftstoffströmungsfläche ist, wenn sich das Nadelventilelement sich in der geschlossenen Nadelposition befindet. Die erste Strömungsführungsfläche bildet einen Winkel zu der Kraftstoffströmungsfläche. Wenn sich das Nadelventilelement in der maximal offenen Nadelposition befindet, ist die Kontaktfläche beabstandet von dem Sitz angeordnet, um einen Spalt zu bilden, welcher bei maximalem Anheben einen bestimmten Querschnittsströmungsbereich hat. In DE 103 28 331 A1 , DE 932 209 B , DE 2438014 A1 und WO 2004/ 076 850 A1 bildet zudem eine weitere Strömungsführungsfläche des Nadelventilelements stromaufwärts von der Kontaktfläche einen weiteren Innenwinkel ungleich null relativ zur Longitudinalachse, wobei sich die weitere Strömungsführungsfläche zu einer zweiten Ecke, welche an eine Seite des Nadelventilelements angrenzt, erstreckt.
KURZFASSUNG
Die oben genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 oder alternativ durch die Merkmale des Patentanspruchs 16 gelöst.
Diese Offenbarung betrifft eine Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Verbrennungskammer eines Verbrennungsmotors. Die Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung umfasst einen länglichen Einspritzdüsenkörper mit einer Longitudinalachse, einem Einspritzdüsenhohlraum, welcher ein Einspritzdüsensackloch umfasst, einer Einspritzdüsenöffnung, welche mit dem Einspritzdüsensackloch in Verbindung ist, einer inneren Ringfläche mit einem Sitz, der stromaufwärts zu dem Einspritzdüsensackloch positioniert ist, und einer Kraftstoffströmungsfläche, welche sich zwischen dem Einspritzdüsensackloch und dem Sitz erstreckt, und einem Kraftstoffzuführkreislauf, der zum Zuführen von Kraftstoff zum Einspritzen durch die Einspritzdüsenöffnung eingerichtet ist. Ein Nadelventilelement ist innerhalb des Einspritzdüsenhohlraums positioniert. Das Nadelventilelement ist dazu gestaltet sich entlang der Longitudinalachse zwischen einer maximal offenen Nadelposition, in welcher Kraftstoff von dem Kraftstoffzuführkreislauf durch die Einspritzdüsenöffnung in die Verbrennungskammer strömt, und einer geschlossenen Nadelposition zu bewegen, wobei ein erstes Ende des Nadelventilelements den Sitz kontaktiert und ein Kraftstoffstrom durch die Einspritzdüsenöffnung blockiert ist. Das erste Ende des Nadelventilelements umfasst eine Spitze, eine Kontaktfläche, die zum Kontaktieren des Sitzes angeordnet ist, wenn das Nadelventilelement sich in der geschlossenen Nadelposition befindet, und eine erste Strömungsführungsfläche, welche sich von der Kontaktfläche in Richtung der Spitze erstreckt und der Kraftstoffströmungsfläche gegenüberliegt. Die erste Strömungsführungsfläche ist frei von Diskontinuitäten und beabstandet zu der Kraftstoffströmungsfläche, wenn sich das Nadelventilelement in der geschlossenen Nadelposition befindet. Die erste Strömungsführungsfläche bildet einen Winkel von mindestens 2° zu der Kraftstoffströmungsfläche. Wenn sich das Nadelventilelement in der maximal offenen Nadelposition befindet, ist die Kontaktfläche beabstandet von dem Sitz angeordnet ist, um einen Spalt zu bilden, welcher für maximales Anheben einen Querschnittsströmungsbereich A_max hat, welcher durch einen ersten kegelförmigen Stumpf definiert ist, der sich über eine kürzeste Strecke zwischen dem Sitz und der Kontaktfläche erstreckt. Ein ringförmiger Querschnittsströmungsbereich A_Spalt, welcher durch einen zweiten kegelförmigen Stumpf definiert ist, welcher sich senkrecht zu der Kraftstoffströmungsfläche an jedem Punkt entlang der Kraftstoffströmungsfläche, welche der ersten Strömungsführungsfläche gegenüberliegend, von der Kraftstoffströmungsfläche zu der ersten Strömungsführungsfläche erstreckt, erfüllt die Ungleichung 0,95 A_max ≤ A_Spalt ≤ 1,30 A_max an jedem Punkt entlang der Kraftstoffströmungsfläche, die der ersten Strömungsführungsfläche gegenüberliegt, wenn das Nadelventilelement sich in der maximal offenen Nadelposition befindet.
Diese Offenbarung legt ebenfalls eine Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff vor, welcher von einem Kraftstoffzuführkreislauf in die Verbrennungskammer eines Verbrennungsmotors zugeführt wird. Die Kraftstoffeinspritzdüse umfasst einen länglichen Einspritzdüsenkörper mit einer Longitudinalachse, einem Einspritzdüsenhohlraum, der mindestens eine Einspritzdüsenöffnung unmittelbar an einem ersten Endes des Einspritzdüsenhohlraums umfasst, einer inneren Ringfläche, welche einen Sitz, der stromaufwärts zu der mindestens einer Einspritzdüsenöffnung positioniert ist, und eine Kraftstoffströmungsfläche umfasst, welche sich von dem Sitz zu der mindestens einen Einspritzdüsenöffnung erstreckt, wobei die innere Ringfläche sich in einem ersten Winkel zu der Longitudinalachse befindet, ein in dem Einspritzdüsenhohlraum positioniertes Nadelventilelement, wobei das Nadelventilelement dazu gestaltet ist, sich entlang der Longitudinalachse zwischen einer maximal offenen Nadelposition, in welcher Kraftstoff von dem Kraftstoffzuführkreislauf durch die Einspritzdüsenöffnung in die Verbrennungskammer strömt, und einer geschlossenen Nadelposition zu bewegen, wobei ein erstes Ende des Nadelventilelements den Sitz kontaktiert und ein Kraftstoffstrom durch die Einspritzdüsenöffnung blockiert ist. Das erste Ende des Nadelventilelements umfasst eine Spitze, eine Kontaktfläche, die zum Kontaktieren des Sitzes angeordnet ist, wenn das Nadelventilelement sich in der geschlossenen Nadelposition befindet, und eine erste Strömungsführungsfläche, welche sich von der Kontaktfläche in Richtung der Spitze erstreckt und der Kraftstoffströmungsfläche gegenüberliegt. Die erste Strömungsführungsfläche ist frei von Diskontinuitäten und befindet sich in einem zweiten Winkel zur Longitudinalachse, welcher um mindesten 4° größer als der erste Winkel ist. Wenn sich das Nadelventilelement in der maximal offenen Nadelposition befindet, ist die Kontaktfläche beabstandet von dem Sitz angeordnet ist, um einen ringförmigen Spalt zu bilden, welcher für maximales Anheben einen Querschnittsströmungsbereich A_max hat, welcher durch einen kegelförmigen Stumpf definiert ist, welcher sich über eine kürzeste Strecke zwischen dem Sitz und der Kontaktfläche erstreckt. Eine Mehrzahl kegelstumpfförmiger Strömungsflächen A_Spalt befindet sich zwischen der inneren Ringfläche und der ersten Strömungsführungsfläche angeordnet. Jeder dieser Strömungsflächen A_Spalt ist durch einen Stumpf definiert, welcher an der Longitudinalachse zentriert ist, welche sich senkrecht von der inneren Ringfläche erstreckt, an jeder Stelle, an welcher der Stumpf die erste Strömungsführungsfläche schneidet. Jede dieser Vielzahl von Strömungsflächen A_Spalt erfüllt die Ungleichung 0,95 A_max ≤ A_Spalt ≤ 1,30 A_max , wenn das Nadelventilelement sich in der maximal offenen Position befindet.
Vorteile und Merkmale der Ausgestaltungen dieser Offenbarung werden durch die folgende ausführliche Beschreibung beispielhafter Ausgestaltungen ersichtlicher, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet werden.
Figurenliste

1 ist ein schematischer Schnitt durch eine Kraftstoffeinspritzdüse der gegenwärtigen Offenbarung mit dem Nadelventilelement in geschlossener Position.
2 ist ein Schnitt durch das Eingangsende der Kraftstoffeinspritzdüse aus 1 mit dem Nadelventilelement in geschlossener Position.
3 ist ein Schnitt durch einen Teilbereich des Eingangsendes der Kraftstoffeinspritzdüse aus 1 mit dem Nadelventilelement in geschlossener Position.
4 ist ein Schnitt durch einen Teilbereich des Eingangsendes der Kraftstoffeinspritzdüse aus 1 mit dem Nadelventilelement in offener Position.
5 ist ein Schnitt durch einen Teilbereich des Eingangsendes einer zweiten Ausgestaltung der Kraftstoffeinspritzdüse mit dem Nadelventilelement in geschlossener Position.
6 ist ein Schnitt durch einen Teilbereiches des Eingangsendes der Kraftstoffeinspritzdüse aus 5 mit dem Nadelventilelement in offener Position.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In der gesamten Anmeldung beziehen sich durchgehend die Wörter „innen“, „einwärts“, „nach innen“ und „untere“ auf die Richtung zu dem Punkt, an welchem Kraftstoff von der Einspritzdüse in die Verbrennungskammer eines Motors eingespritzt wird, typischerweise die Einspritzdüsenöffnung. Gleichermaßen beziehen sich die Wörter „äußere“, „äußerlich“, „nach außen“ und „obere“ auf die Teile der Einspritzdüsenanordnung, welche sich am weitesten von dem Punkt entfernt befinden, an welchem Kraftstoff von der Einspritzdüse in die Verbrennungskammer eines Motors eingespritzt wird, was typischerweise die Einspritzdüsenöffnungen sind.
Bezogen auf die 1 und 2 ist dort eine Darstellung einer Kraftstoffeinspritzdüse 10 gezeigt, welche in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausgestaltung der gegenwärtigen Offenbarung ist. Obgleich die gegenwärtige Offenbarung eine bestimmte Anordnung der Kraftstoffeinspritzdüse beschreibt, dürften die Merkmale der gegenwärtigen Offenbarung für jede Kraftstoffeinspritzdüse benutzt werden, welche kompatibel mit den Merkmalen der gegenwärtigen Offenbarung sind. Zum Beispiel dürfte die Kraftstoffeinspritzdüse in der Form der Einspritzdüse sein, welche in U.S. Pat. Nr. 6,499,467 offengelegt wird, deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse dürfte in der Form der Einspritzdüse sein, welche in U.S. Pat. Nr. 7,028,918 offengelegt wird, deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Die Kraftstoffeinspritzdüse 10 umfasst einen länglichen Einspritzdüsenkörper 12, wobei dieser einen Einspritzdüsenhohlraum 14 umfasst, ein Nadelventil, einen Kolben oder Nadelventilelement 16, welches für reziproke oder longitudinale Bewegung in dem Einspritzdüsenhohlraum 14 befestigt ist, und ein Nadelventilbetätigungssystem 18. Das Nadelventilelement 16 umfasst ein äußeres Ende 22, welches einen Führungsteil 24 umfasst, welches einen äußeren Randumfang besitzt, welches ausgelegt und positioniert ist, um eine eng sitzende Gleitpassung mit der inneren Oberfläche des Einspritzdüsenhohlraums 14 zu bilden. Das Nadelventilelement 16 umfasst ebenfalls eine Kontaktfläche 62, welche an einem inneren Ende positioniert ist, um einen inneren ringförmigen Ventilsitz 28 zu kontaktieren, welcher auf Einspritzdüsenkörper 12 errichtet ist, wenn sich das Nadelventilelement 16 in der geschlossenen Position befinden, welche in 1 gezeigt wird. Das Nadelventilelement 16 kann in der geschlossenen Position durch eine Vorspannfeder 32 gespannt sein, welche sich in einer Federkammer 34 befindet, welche in dem Einspritzdüsenhohlraum 14 liegt.
Das Nadelventilbetätigungssystem 18 kann ein äußeres Volumen oder Hohlraum 36 umfassen, welcher in dem Einspritzdüsenkörper 12 errichtet und angrenzend an das äußere Ende 22 des Nadelventilelements 16 positioniert ist. Das Nadelventilbetätigungssystem 18 kann ebenfalls einen Volumenladekreislauf 38 umfassen, um Kraftstoff von einem Kraftstofftransfer- oder Kraftstoffzuführkreislauf 40 zu dem äußeren Volumen 36 zu leiten. Der Kraftstoffzuführkreislauf 40 liefert ebenfalls Kraftstoff zu der Federkammer 34 zur Abgabe an mindestens eine Einspritzdüsenöffnung 42, wenn sich das Nadelventilelement 16 in der offenen Position befindet wie nachstehend umfassender besprochen wird. Das Nadelventilbetätigungssystem 18 umfasst ebenfalls einen Abflusskreislauf 44, wobei Kraftstoff von dem äußeren Volumen 36 abfließt, wenn dies von einem Einspritzdüsenstellventil (nicht abgebildet) verfügt wird, welches den Kraftstoffstrom durch den Abflusskreislauf 44 reguliert, um eine kontrollierte Bewegung des Nadelventilelements 16 zwischen offener und geschlossener Position zu bewirken.
Wenn dies von einer Betätigungsanordnung (nicht abgebildet) vefügt wird, strömt Kraftstoff durch die äußere Drosselöffnung 50 in das äußere Volumen 36. Eine Abflussdrosselöffnung, welche im Abflusskreislauf 44 gelegen ist, hat einen größeren Querschnittsströmungsbereich als die äußere Drosselöffnung 50. Die Betätigungsanordnung (nicht abgebildet) erlaubt ebenfalls einen Kraftstoffstrom aus der Kraftstoffeinspritzdüse 10 durch den Abflusskreislauf 44. Der im Vergleich zur äußeren Drosselöffnung 50 größere Querschnittsströmungsbereich der Abflussdrosselöffnung 46 erlaubt es, dass mehr Kraftstoff folglich von dem äußeren Volumen 36 abzufließt als durch den Volumenladekreislauf 38 aufgefüllt wird. Infolgedessen sinkt der Druck im äußeren Volumen 36 unmittelbar verglichen mit dem Volumenladekreislauf 38 und dem Kraftstoffzuführkreislauf 40. Kraftstoff strömt gleichzeitig in den Kraftstoffzuführkreislauf 40 und dann durch einen Transferkanal 52 an einer inneren Drosselöffnung 54 vorbei in ein inneres Volumen 56. Da die innere Drosselöffnung 54 einen größeren Querschnittsströmungsbereich als die äußere Drosselöffnung 50 besitzt, wird der Druck in dem inneren Volumen 56 annähernd der gleiche wie der Druck in dem Volumenladekreislauf 38 und dem Kraftstoffzuführkreislauf 40, welcher, wie bereits beschrieben wurde, höher als der Druck im äußeren Volumen 36 ist. Das Resultat der Druckdifferenz an den beiden Enden des Nadelventilelements 16 besteht darin, dass sich das Nadelventilelement 16 longitudinal oder reziprok entlang der Achse 58 des Nadelventilelements 16 von der geschlossenen Position, welche in den 1 - 3 abgebildet ist, zu der offenen Position bewegt, welche in 4 abgebildet ist.
Wenn Nadelventilelement 16 sich zu heben beginnt, steigt der Druck in Sackloch 60, welches zwischen dem Einspritzdüsenkörper 12 und dem inneren Ende des Nadelventilelements 16 liegt, wobei hiermit das Anheben des Nadelventilelements 16 mit einer noch größeren Geschwindigkeit unterstützt wird. Gleichzeitig beginnt Kraftstoff von dem Sackloch 60 durch mindestens eine Einspritzdüsenöffnung 42 in die Motorverbrennungskammer (nicht abgebildet) zu strömen.
Wenn die Betätigungsanordnung (nicht abgebildet) abgeschaltet oder befehligt ist den Kraftstoffstrom zu stoppen, wird Kraftstoff aufhören durch den Abflusskreislauf 44 zu strömen und der Kraftstoffdruck wird beginnen sich in dem äußeren Volumen 36 aufzubauen. Kraftstoff fließt gleichzeitig von Sackloch 60 durch mindestens eine Einspritzdüsenöffnung 42 ab, wobei sich der Druck in Sackloch 60 und dann in dem inneren Volumen 56 verringert. Das Resultat der Druckdifferenz zwischen dem äußeren Volumen 36 und dem inneren Volumen 56 besteht darin, dass sich das Nadelventilelement 16 von der offenen Position zu der geschlossenen Position bewegt.
Wenn bei einer bestimmten Gestaltung zusätzlich Kraftstoff abgegeben werden muss, kann die Hubhöhe des Einspritzdüsenelements so ausgestaltet werden, dass es sich eine größere Entfernung bewegt, um eine größere Öffnung am Sitz bereitzustellen. Anderenfalls kann die Sitzgröße während der Gestaltung erhöht werden, um eine größere Strömungsfläche bei einem bestimmten Hub bereitzustellen. Ein weiteres Verfahren zur Bereitstellung von zusätzlichem Kraftstoff besteht darin, die Zeitdauer, welche das Nadelventilelement geöffnet ist, zu erhöhen. Die Kraftstoffeinspritzdüse größere Entfernungen entlang ihrer Längsachse zu bewegen, führt aber zu Problemen. Zum Beispiel kann die Zeit, welche benötigt wird, um eine Kraftstoffeinspritzdüse in eine Position zu bewegen, welche der vollständigen Öffnung entspricht, Schwierigkeiten dabei verursachen, den Kraftstoff festzulegen, welcher in die Verbrennungskammer eingespritzt wird, was zu einer unvollständigen Verbrennung führt. Die erhöhte Entfernung kann ebenfalls zusätzliche Zeit erfordern, um die Kraftstoffeinspritzdüse zu schließen, was zu unerwünschten Einspritzvorgängen führt. In einigen Kraftstoffeinspritzdüsen kann der Mechanismus, welcher zum Öffnen und Schließen der Kraftstoffeinspritzdüse benutzt wird, zum Beispiel ein piezoelektrischer Aktuator, unfähig zu einem größeren Umfang an Bewegung sein. In solchen Situationen kann die Zeitdauer, welche das Nadelventilelement 16 geöffnet ist, erhöht werden. Allerdings gibt es Umstände, bei denen die Länge der Einspritzung zu erhöhen, zu unerwünschten Verbrennungsvorgängen führt, abhängig von dem Zeitablauf anderer Abläufe mit Bezug auf die Verbrennungskammer, wie zum Beispiel ein Öffnen und Schließen von Ventilen, und eine Kolbenbewegung. Die gegenwärtige Offenbarung liefert eine verbesserte Kraftstoffeinspritzdüsenkonfiguration, welche eine verbesserte Effizienz bei der Einspritzung von Kraftstoff besitzt, wobei die Fähigkeit, Kraftstoff an eine Verbrennungskammer abzugeben, erhöht wird im Vergleich zu einer ähnlich konfigurierten Kraftstoffeinspritzdüse, welche sich bis zu einer ähnlichen Entfernung öffnet, wie nachstehend beschrieben wird. Besonders die Abmessungen, Form und / oder relative Position der Merkmale von Kraftstoffei nspritzdüse 10 verbessern die Effizienz des Kraftstoffstroms durch die Kraftstoffeinspritzdüse 10 und verkürzen die Zeit, welche benötigt wird, um die Kraftstoffeinspritzdüse 10 zu schließen.
Nun auf 2 - 4 bezogen, ist dort eine Querschnittszeichnung eines Teils der Nadeleinspritzdüse 10 gezeigt. Wie zuvor angemerkt, umfasst das Nadelventilelement, das Nadelventil oder der Kolben 16 einen Kontaktteil 62. Die angrenzende Kontaktfläche 62 ist eine erste Strömungsführungsfläche 64, welche sich zu der Spitze 66 des Nadelventilelements 16 erstreckt. Die erste Strömungsführungsfläche 64 endet an einer ersten Krümmung oder Ecke 65, welche sich erstreckt, um an der Nadelelementspitze 66 anzugrenzen.
Die erste Strömungsführungsfläche 64 ist im Allgemeinen eigenschaftslos. Im Allgemeinen eigenschaftslos bedeutet, dass außer Bearbeitungsspuren oder kleinen Variationen aufgrund des Fertigungsverfahren die erste Strömungsführungsfläche 64 im Allgemeinen gerade ist und einen kegelförmigen Stumpf über dem Nadelventilelement 16 bildet, welcher auf Achse 58 zentriert ist. Ein anderer Weg den Zustand „im Allgemeinen eigenschaftslos“ der ersten Strömungsführungsfläche 64 zu beschreiben ist, dass sie frei von Diskontinuitäten ist, was bedeutet dass es keine Einbuchtungen, Überstände oder andere Merkmale außer Bearbeitungsspuren oder kleine Fertigungsverfahrensvariationen, wie zuvor bemerkt, gibt.
Der Begriff kegelförmiger Stumpf wird in dieser Offenbarung verwendet, um einige der Flächen aus dieser Offenbarung zu beschreiben. Ein Begriff, welcher einen kegelförmigen Stumpf oder die Form eines kegelförmigen Stumpfes beschreibt, ist kegelstumpfförmig. Folglich sollten die beiden Begriffe als auf die gleiche Form bezogen betrachtet werden.
Von Ventilsitz 28 zu Einspritzdüsensackloch 60 oder Einspritzdüsenöffnung 42 erstreckt sich eine Kraftstoffströmungsfläche 29, welche eine Verlängerung von Ventilsitz 28 ist und welche sich im gleichen Winkel wie Ventilsitz 28 befinden kann. Ventilsitz 28 und Kraftstoffströmungsfläche 29 kann in der Form eines kegelförmigen Stumpfes oder einer kegelförmigen Fläche sein, welche auf Achse 58 zentriert ist. Kraftstoffströmungsfläche 29 schließt an einem zweiten Radius oder Kante 30 ab. Der zweite Radius oder Kante 30 grenzt an Einspritzdüsenöffnungsfläche 31, in welcher die Einspritzdüsenöffnung 42 liegt und welche Teil von Sackloch 60 sein kann.
Die erste Strömungsführungsfläche 64 ist in einem unterschiedlichen Winkel zu Ventilsitz 28 und Kraftstoffströmungsfläche 29 angeordnet, wie in 3 gezeigt ist. Ventilsitz 28 und Kraftstoffströmungsfläche 29 besitzen einen Sitzwinkel 68, welcher auf der Longitudinalachse 58 zentriert ist. Die erste Strömungsführungsfläche 64 ist in einem ersten Strömungsführungsflächenwinkel 70 angeordnet, welcher größer als der Sitzwinkel 68 ist. Die Auswirkung davon, dass der erste Strömungsführungsflächenwinkel 70 größer als der Sitzwinkel 68 ist, besteht darin, dass die erste Strömungsführungsfläche 64 die Kraftstoffströmungsfläche 29 nicht kontaktiert und der entstehende Spalt 72 zwischen Kraftstoffströmungsfläche 29 und der ersten Strömungsführungsfläche 64 graduell zunimmt, wenn die Entfernung von Kontaktfläche 62 zu Spitze 66 zunimmt. In der Ausgestaltung, welche in den 2 bis 4 gezeigt ist, beträgt der Winkel 68 etwa 60° und Winkel 70 beträgt zwischen 64° und 69°.
Wie man in 4 sehen kann, wenn Nadelventilelement 16 offen in seiner maximalen Hubhöhe 74 ist, ist die kürzeste Entfernung zwischen Kontaktfläche 62 und dem Ventilsitz 28 die Entfernung 76. Der ringförmige Querschnittsbereich zwischen Kontaktfläche 62 und Ventilsitz 28 in der Entfernung 76 ist ein kegelförmiger Stumpf oder eine kegelförmige Gestalt auf Achse 58 des Nadelventilelements 16 und ist durch einen idealen Querschnittsströmungsbereich A_max definiert. Da die erste Strömungsführungsfläche 64 von der Kraftstoffströmungsfläche 29 abwinkelt, nimmt der Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Teilen der ersten Strömungsführungsfläche 64 und der Kraftstoffströmungsfläche 29, zum Beispiel ein ringförmiger Spalt 72a, welcher entlang einer Linie senkrecht zum Ventilsitz 28 gemessen wird und sich von der Kraftstoffströmungsfläche 29 zu der ersten Strömungsführungsfläche 64 erstreckt, mit der Entfernung von der Kontaktfläche 62 zur Spitze 66 zu. Folglich ist ein ringförmiger Spalt 72b, welcher sich stromabwärts von Spalt 72a positioniert befindet größer als der ringförmige Spalt 72a. Der ringförmige Spalt 72a ist Teil eines ersten kegelförmigen Stumpfes oder einer kegelförmigen Gestalt zwischen zwei gegenüberliegenden Teilen der ersten Strömungsführungsfläche 64 und Kraftstoffströmungsfläche 29, welche als A_Spalt(1) definiert wird. Der ringförmige Spalt 72b ist Teil eines zweiten kegelförmigen Stumpfes oder einer kegelförmigen Gestalt, welche sich ebenfalls zwischen zwei gegenüberliegenden Teilen der ersten Strömungsführungsfläche 64 und Kraftstoffströmungsfläche 29 befindet und als A_Spalt(2) definiert wird. Da sich Kraftstoffströmungsfläche 29 und eine erste Strömungsführungsfläche 74 beide in eine entgegengesetzte Entfernung erstrecken, gibt es ein unendliche Anzahl von kegelförmigen Stümpfen oder kegelförmigen Gestalten mit einem Querschnittsströmungsbereich A_Spalt(n) in einer Region 80 zwischen Kraftstoffströmungsfläche 29 und der ersten Strömungsführungsfläche 64. Allerdings muss jede Stumpffläche A_Spalt(n), zum Beispiel jeder ringförmige Querschnittsströmungsbereich, an jeden gegenüberliegenden Ringen der ersten Strömungsführungsfläche 64 und der Kraftstoffströmungsfläche 29 in Region 80 in 4, welche durch Spalt 72a und Spalt 72b veranschaulicht werden, die Ungleichung in Gleichung 1 erfüllen, wenn sich das Nadelventilelement 16 in seiner maximalen Hubhöhe 74 befindet, um die Kraftstoffströmungseffizienz zwischen erster Strömungsführungsfläche 64 und Kraftstoffströmungsfläche 29 zu maximieren. $(0,95) (A_{max}) \leq A_{Spalt} (n) \leq (1,30) (A_{max})$
Die Effizienz erreicht ein besseres Optimum, falls die Querschnittsströmungsbereich A_Spalt die Ungleichung 2 erfüllt. $(0,975) (A_{max}) \leq A_{Spalt} (n) \leq (1,15) (A_{max})$
Beachte, dass eine dritte Strömungsführungsfläche 78 sich von der Kontaktfläche 62 aus und weg von Spitze 66 erstreckt, welche sich ebenfalls von Sackloch 60 entfernt befindet und sich ebenfalls von Einspritzdüsenöffnung oder Öffnung 42 entfernt befindet. Die dritte Strömungsführungsfläche 78 kann sich zu einer zweiten Ecke, Kante oder Radius 79 erstrecken, welche an Seite 81 des Nadelventilelements 16 angrenzt. Gleichermaßen erstreckt sich eine zweite Kraftstoffströmungsfläche 33 von Ventilsitz 28 aus und weg von Einspritzdüsensackloch 60. Die dritte Strömungsführungsfläche 78 befindet sich vorzugsweise in einem flacheren Winkel oder einem kleineren Winkel als der Winkel der zweiten Kraftstoffströmungsfläche 33. Ungeachtet des Winkels der dritten Strömungsführungsfläche 78 muss die Fläche jedes kegelförmigen Stumpfes, welcher sich senkrecht zu der zweiten Kraftstoffströmungsfläche 33 erstreckt, um die dritte Strömungsführungsfläche 78 zu schneiden, gleich groß oder größer als A_max sein.
Wie weiter oben erwähnt, kann ein kegelförmiger Stumpf an jedem Punkt entlang der zweiten Kraftstoffströmungsfläche 33 senkrecht zur zweiten Kraftstoffströmungsfläche 33 und sich zur dritten Strömungsführungsfläche 78 erstreckend, errichtet werden. Jeder Kegelstumpf besitzt eine Fläche A_zwei(n). Jede Fläche A_zwei(2) ist gleich groß oder größer als jede Fläche A_zwei(1), welche zwischen dem Ort der Fläche A_zwei(2) und Ventilsitz 28 gelegen ist. Es ist ebenfalls bevorzugt, dass jedes Vergrößern von A_zwei(n) mit Entfernung von Ventilsitz 28 graduell ist und ohne Diskontinuitäten, um Drückabfälle zu verhindern, welche sich zwischen der zweiten Kraftstoffströmungsfläche 33 und der dritten Strömungsführungsfläche 78 bilden, und um das Begrenzen von Kavitation zu unterstützen, welche auftreten kann, falls Diskontinuitäten existieren.
Beachte aus der vorgehenden Diskussion, dass es vorzuziehen ist, dass Kontaktfläche 62 die einzige Stelle ist, an welcher sich Nadelventilelement 16 und Ventilsitz 28 kontaktieren. Es sollte ebenfalls aus der vorangehenden Diskussion klar sein, dass der kleinste Querschnittsströmungsbereich zwischen Nadelventilelement 16 und der Innenfläche des Einspritzdüsenkörpers 12, wenn das Nadelventilelement 16 in offener Position ist, der kürzest mögliche kegelförmige Stumpf zwischen Kontaktfläche 62 und Ventilsitz 28 ist. Der Querschnittsströmungsbereich zwischen Nadelventilelement 16 und jedem Punkt stromabwärts, welcher Kraftstoffströmungsfläche 29 umfasst, Radius oder Kante 30 und Einspritzdüsenöffnungsfläche 31, sollte annähernd konstant bleiben oder geringfügig zunehmen über die Entfernung von dem Punkt, an welchem der kürzeste Abstand 76 gemessen wird, zu der Stelle genau über Einspritzdüsenöffnung 42. Zum Beispiel erstreckt sich ein kegelförmiger Stumpf senkrecht von Einspritzdüsenöffnungsfläche 31 zu der Nadelventilelementspitze 66 an Stelle 84. Dieser kegelförmige Stumpf kann eine Fläche A_Spitze besitzen. Eine unendliche Anzahl an solchen kegelförmigen Stümpfen kann zwischen Einspritzdüsenöffnungsfläche 31 und Nadelventilelementspitze 66 errichtet werden, wobei jeder eine Fläche A_Spitze(n) besitzt. Wenn die longitudinale Entfernung zu der Einspritzdüsenöffnung 42 abnimmt, und die longitudinale Entfernung von der Kontaktfläche 62 zunimmt, bleibt die Größe der Fläche A_Spitze(n) so nah an konstant wie möglich, was man sehen kann, wenn man die beiden obenstehenden Ungleichungen vergleicht und beachtet, dass die bevorzugte Ungleichung jene ist, welche ein engeres Intervall für A_Spalt(n) liefert. Das engere Intervall, oder ein Intervall näher an einer Konstanten an allen Stellen, an denen A_spalt(n) existiert, liefert eine optimalere Kraftstoffstromabgabe im Vergleich zu einer Konfiguration, bei der A_Spalt(n) außerhalb der vorherstehenden Ungleichungen liegt. Falls es eine Änderung des Wertes von As_ _palt(n) gibt, wenn die longitudinale Entfernung von Kontaktfläche 62 in Richtung Einspritzdüsenöffnung 42 zunimmt, wird der Wert von A_Spalt(n) vorzugsweise zunehmen, solange er den vorher beschriebenen Ungleichungen genügt.
In Anbetracht der obenstehenden Diskussion kann die Anforderung an A_Spalt(n) und A_S- _pitze(n) folgendermaßen angegeben werden. Fläche 64 und Fläche 29 definieren die Strömungsfläche von Kontaktfläche 62 zu der ersten Krümmung 65. Gleichermaßen definieren Fläche 31 und das Flächenprofil des Nadelhohlraumelements 16 von der ersten Krümmung 65 entlang der Spitze 66 die Strömungsfläche weiter stromabwärts von der ersten Krümmung 65. Wenn sich das Nadelhohlraumelement 16 in der vollen oder maximalen Hubhöhe oder -zustand befindet, muss die Strömungsfläche zwischen Fläche 64 und Fläche 29 und weiter stromabwärts zwischen Fläche 31 und der ersten Krümmung 65 und zwischen Fläche 31 und Spitze 66 so nah an konstant sein wie möglich. Diese Bedingung muss erfüllt sein bis zu einem Bereich genau stromaufwärts von den Einspritzdüsenöffnungen 42. Die oben angegebenen Abmessungen für die erste beispielhafte Ausgestaltung und die unten angegebenen Abmessungen für die zweite beispielhafte Ausgestaltung sind lediglich zwei von vielen möglichen Konfigurationen, welche das Gestaltungsziel erfüllen die Strömungsfläche annähernd konstant in dem Spalt zwischen Einspritzdüsenkörper 12 und Nadelventilelement 16 zu halten.
Aufgrund der Geschwindigkeit mit der Nadelventilelement 16 sich longitudinal bewegt, beginnt der Kraftstoffstrom hauptsächlich sobald das Nadelventilelement 16 sich in der maximalen Hubposition befindet. Kraftstoff läuft zwischen Kontaktfläche 62 und Ventilsitz 28, und dann zwischen der ersten Strömungsführungsfläche 64 und Kraftstoffströmungsfläche 29. Kraftstoff läuft dann zwischen Spitze 66 und Einspritzdüsenöffnungsfläche 31. Der annähernd konstante, oder graduell leicht in den in Gleichung 1 und Gleichung 2 vorgenannten Grenzen zunehmende Querschnittsbereich entlang des Kraftstoffströmungspfades bietet einen konstanten und glatten Kraftstoffströmungspfad mit reduzierter Trennung des Kraftstoffs von den Oberflächen, welche zu Turbulenz oder Kavitation führen könnte. Die Nettoauswirkung des verbesserten Kraftstoffstroms ist eine signifikante Verbesserung in der Kraftstoffströmungseffizienz und in verringerter Kavitation gegenüber konventionellen Kraftstoffeinspritzdüsenausgestaltungen. Wie unten in größerer Ausführlichkeit vermerkt, erlaubt die verbesserte Kraftstoffströmungseffizienz mehr Kraftstoff abzugeben bei gegebener Hubhöhe des Nadelventilelements 16 als vorher möglich war. Außerdem reduziert die durch Verbesserung beim Kraftstoffstrom verringerte Kavitation den Kavitationsschaden an Nadelventilelement 16 und an den Innenflächen von Ventilkörper 12, welche Ventilsitz 28, Kraftstoffströmungsfläche 29 und Einspritzdüsenöffnungsfläche 31 umfassen. Reduzierte Kavitation würde einen erhöhten Druck in Sackloch 60 oder an Einspritzdüsenöffnung 42 erlauben, welcher eine reduzierte maximale Hubhöhe von Nadelventilelement 16 erlauben könnte.
Jede Einspritzdüsenöffnung 42 besitzt einen Durchmesser 43 und einen Querschnittsströmungsbereich A_Düse. Falls N Einspritzdüsenöffnungen 42 existieren, würde der gesamte Querschnittsströmungsbereich deshalb wie in Gleichung 3 vermerkt sein. $A_{ges} (N) (A_{D \ddot{u} se})$
Es ist vorzuziehen, dass A_max die Beziehung, welche in Gleichung 4 vermerkt ist, erfüllt. $A_{max} \geq (3) (A_{ges})$
Eine zweite Ausgestaltung der gegenwärtigen Offenbarung wird in den 5 und 6 gezeigt. Elemente in dieser Ausgestaltung, welche ähnlich zu der vorher beschriebenen Ausgestaltung sind, sind ähnlich nummeriert, wobei eine „1“ zur Nummer hinzugefügt wird, welche die vorherige Ausgestaltung beschreibt. Zum Beispiel war der Einspritzdüsenkörper in der vorherigen Ausgestaltung Eintrag Nummer 12. In der zweiten Ausgestaltung ist der Einspritzdüsenkörper Eintrag Nummer 112, und so weiter.
Nadelventilelement, Nadelventil oder Kolben 116 umfasst eine Kontaktfläche 162. Die angrenzende Kontaktfläche 162 ist eine erste Strömungsführungsfläche 164, welche sich in Richtung der Spitze 166 von Nadelventilelement 116 erstreckt. Die erste Strömungsführungsfläche 164 endet an einer ersten Krümmung oder Ecke 165, welche sich erstreckt, um an Nadelelementspitze 166 anzugrenzen. Die erste Strömungsführungsfläche 164 ist im Allgemeinen eigenschaftslos, wie vorher oben beschrieben, und bildet einen kegelförmigen Stumpf in Nadelventilelement 116, welcher zentriert auf Achse 158 von Nadelventilelement 116 ist.
Von Ventilsitz 128 in Richtung eines Einspritzdüsensacklochs 160 oder einer Einspritzdüsenöffnung 142 erstreckt sich eine Kraftstoffströmungsfläche 129, welche eine Erweiterung von Ventilsitz 128 ist und sich im gleichen Winkel wie Ventilsitz 128 befinden kann. Kraftstoffströmungsfläche 129 endet an einem zweiten Radius oder Kante 130. Der zweite Radius oder Kante 130 kann sich so erstrecken, dass er an eine zwischenliegende Fläche 182 angrenzt. Die zwischenliegende Fläche 182 erstreckt sich dann so, dass sie an eine Einspritzdüsenöffnungsfläche 131 angrenzt, in welcher mindestens eine Einspritzdüsenöffnung 142 liegt und welche ein Teil von Sackloch 160 sein kann.
Die erste Strömungsführungsfläche 164 ist in einem anderen Winkel als Ventilsitz 128 und Kraftstoffströmungsfläche 129 gebildet, wie in 5 gezeigt ist. Ventilsitz 128 und Kraftstoffströmungsfläche 129 besitzen einen Sitzwinkel 168, welcher auf der Longitudinalachse 158 zentriert ist. Die erste Strömungsführungsfläche 164 ist in einem ersten Strömungsführungsflächenwinkel 170 gebildet, welcher größer als Sitzwinkel 168 ist. In dieser Ausgestaltung ist Sitzwinkel 168 etwa 90 Grad und der erste Strömungsführungsflächenwinkel 170 ist zwischen 98 Grad und 103 Grad.
Wie in 6 gesehen werden kann, wenn Nadelventilelement 116 in seiner maximalen Hubhöhe 174 offen ist, ist die kürzeste Entfernung zwischen Kontaktfläche 162 und Ventilsitz 128 die Entfernung 176. Der Querschnittsbereich zwischen Kontaktfläche 162 und Ventilsitz 128 in Entfernung 176 ist ein kegelförmiger Stumpf, welcher auf Achse 158 von Nadelventilelement 116 liegt, und ist definiert, wie in der vorigen Ausgestaltung, als ein idealer Querschnittsbereich A_max. Da die erste Strömungsführungsfläche 164 von Kraftstoffströmungsfläche 129 abwinkelt, bleibt die Fläche jedes kegelförmigen Stumpfes zwischen gegenüberliegenden Teilen der ersten Strömungsführungsfläche 164 und Kraftstoffströmungsfläche 129, definiert als A_Spalt, annähernd konstant oder nimmt leicht graduell mit der Entfernung von Kontaktfläche 162 in Richtung Spitze 166 zu. Da beide Kraftstoffströmungsflächen 129 und die erste Strömungsführungsfläche 164 sich eine Entfernung in Gegenrichtung erstrecken, gibt es eine unendliche Anzahl von kegelförmigen Stümpfen mit Fläche A_Spalt in einem Bereich 180 zwischen Kraftstoffströmungsfläche 129 und der ersten Strömungsführungsfläche 164. Wie in der vorigen Ausgestaltung muss jede Stumpffläche A_Spalt(n) an jeden Ringen der ersten Strömungsführungsfläche 164 und Kraftstoffströmungsfläche 129 im Bereich 180 in 6 die Ungleichung von Gleichung 1 erfüllen, wenn Nadelventilelement 116 sich in seiner maximalen Hubhöhe 174 befindet, um die Strömungseffizienz zwischen der ersten Strömungsführungsfläche 164 und Kraftstoffströmungsfläche 129 zu maximieren. Effizienz ist an einem besseren Optimum, falls der Querschnittsbereich A_Spalt die Ungleichung von Gleichung 2 erfüllt.
Es ist zu beachten, dass eine dritte Strömungsführungsfläche 178 sich von Kontaktfläche 162 aus und von Spitze 166 weg erstreckt, welche sich ebenfalls von Sackloch 160 entfernt befindet und welche sich ebenfalls von Einspritzdüsenöffnung oder -Öffnungen 142 befindet. Die dritte Strömungsführungsfläche 178 kann sich zu einer zweiten Ecke, Kante oder Radius 179 erstrecken, welche an Seite 181 von Nadelventilelement 116 angrenzt. Die dritte Strömungsführungsfläche 178 befindet sich vorzugsweise in einem flacheren Winkel oder einem kleineren Winkel als der Winkel einer zweiten Kraftstoffströmungsfläche 133, welche sich von Sitzfläche 128 in eine Richtung von Spitze 166 weg erstreckt. Ungeachtet des Winkels der dritten Strömungsführungsfläche 178 muss die Fläche eines kegelförmigen Stumpfes, welcher sich senkrecht zu der zweiten Kraftstoffströmungsfläche 133 erstreckt, um die dritte Strömungsführungsfläche 178 zu schneiden, gleich groß oder größer als A_max sein. Außerdem ist es vorzuziehen, dass die Fläche jedes ähnlichen kegelförmigen Stumpfes, welcher sich von der zweiten Kraftstoffströmungsfläche 133 erstreckt, um die dritte Strömungsführungsfläche 178 zu schneiden, zunimmt wenn die Entfernung von Kontaktfläche 162 zunimmt. Es ist ebenfalls vorzuziehen, dass eine solche Zunahme graduell und ohne Diskontinuitäten ist, um Druckabfälle zu verhindern, welche sich zwischen der zweiten Kraftstoffströmungsfläche 133 und der dritten Strömungsführungsfläche 178 bilden und um das Begrenzen von Kavitation zu unterstützen, welche auftreten kann, falls Diskontinuitäten existieren. Beachte von der vorangehenden Diskussion, dass es vorzuziehen ist, dass Kontaktfläche 162 die einzige Stelle eines Kontaktes zwischen Nadelventilelement 116 und Ventilsitz 128 ist. Es sollte ebenfalls von der vorangehenden Diskussion klar sein, dass der kleinste Querschnittsströmungsbereich zwischen Nadelventilelement 116 und der Innenfläche von Einspritzdüsenkörper 112, wenn sich das Nadelventilelement in einer offenen Position befindet, der kürzest mögliche kegelförmige Stumpf zwischen Kontaktfläche 162 und Ventilsitz 128 ist. Der Querschnittsströmungsbereich zwischen Nadelventilelement 116 und jedem Punkt stromabwärts, welcher Kraftstoffströmungsfläche 129, Radius oder Kante 130, die zwischenliegende Fläche 182, und Einspritzdüsenöffnungsfläche 131 umfasst, bleibt annähernd konstant oder nimmt leicht graduell mit der Entfernung von dem Punkt, an welchem die kürzeste Entfernung gemessen wird zu der Stelle genau oberhalb Einspritzdüsenöffnung 142, zu. Eine Beziehung zwischen Sitzwinkel 68, maximaler Hubhöhe 74, und dem ersten Strömungsführungsflächenwinkel 70 existiert. Bei einem Sitzwinkel 68 von 60° und einer maximalen Hubhöhe 74 von 0,150 Millimetern, ist der erste Strömungsführungsflächenwinkel 70 vorzugsweise mindestens 64° und nicht mehr als 69°. Bei einem Sitzwinkel 68 von 60° und einer maximalen Hubhöhe 74 von 0,300 Millimetern, ist der erste Strömungsführungsflächenwinkel 70 vorzugsweise mindestens 70° und nicht mehr als 75°. Bei einem Sitzwinkel 68 von 90° und einer maximalen Hubhöhe 74 von 0,100 Millimetern, ist der erste Strömungsführungsflächenwinkel 70 vorzugsweise mindestens 98° und nicht mehr als 103°. Bei einem Sitzwinkel 68 von 90° und einer maximalen Hubhöhe 74 von 0,200 Millimetern, ist der erste Strömungsführungsflächenwinkel 70 vorzugsweise mindestens 106° und nicht mehr als 111°. Wie von den vorangehenden Beispielen gesehen werden kann, muss der erste Strömungsführungsflächenwinkel 70 mindestens 4° mehr als Sitzwinkel 68 sein, um die Vorzüge der gegenwärtigen Offenbarung zu erreichen. Die Differenz zwischen dem ersten Strömungsführungsflächenwinkel 70 und Sitzwinkel 68 bietet ebenfalls einen minimalen Winkel von 2° zwischen der ersten Strömungsführungsfläche 64 und Ventilsitz 28.
In einem Leistungsvergleich zwischen einer Standardnadel mit 0,500 Millimetern maximaler Hubhöhe, einem Sitzwinkel von 60° und Stromabwärtsflächenwinkel von etwa 62,2° und einem Nadelventilelement, welches in Übereinstimmung mit dieser Offenbarung gebaut wurde, mit einem Sitzwinkel 68 von 60°, einer maximalen Hubhöhe 74 von 0,300 Millimetern, und einem ersten Strömungsführungsflächenwinkel 70 von etwa 71,8°, waren die Spitzeneinspritzraten unerwarteterweise vergleichbar. Das Nadelventilelement, welches in Übereinstimmung mit dieser Offenbarung gebaut wurde, schloss unerwarteterweise annähernd 0,25 Sekunden schneller als die Standardnadel.
Während diverse Ausgestaltungen der Offenbarung gezeigt und beschrieben wurden, ist es selbstverständlich, dass Ausgestaltungen nicht hierauf begrenzt sind. Die Ausgestaltungen können von Fachleuten verändert, modifiziert oder weiter eingesetzt werden.

Claims

Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Verbrennungskammer eines Verbrennungsmotors, wobei die Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung aufweist: • einen länglichen Einspritzdüsenkörper (12, 112) mit einer Longitudinalachse (58, 158), einem Einspritzdüsenhohlraum (14), mit einem Einspritzdüsensackloch (60, 160), einer Einspritzdüsenöffnung (42, 142), welche mit dem Einspritzdüsensackloch (60, 160) in Verbindung ist, einer inneren Ringfläche, welche einen Sitz (28, 128), der stromaufwärts zu dem Einspritzdüsensackloch (60, 160) positioniert ist, und eine Kraftstoffströmungsfläche (29, 129) umfasst, welche sich zwischen dem Einspritzdüsensackloch (60, 160) und dem Sitz (28, 128) erstreckt, und einem Kraftstoffzuführkreislauf (40), der zum Zuführen von Kraftstoff zum Einspritzen durch die Einspritzdüsenöffnung (42, 142) eingerichtet ist; und • ein Nadelventilelement (16, 116), das innerhalb des Einspritzdüsenhohlraums (14) positioniert ist, wobei das Nadelventilelement (16, 116) dazu gestaltet ist, sich entlang der Longitudinalachse (58, 158) zwischen einer maximal offenen Nadelposition, in welcher Kraftstoff von dem Kraftstoffzuführkreislauf (40) durch die Einspritzdüsenöffnung (42, 142) in die Verbrennungskammer strömt, und einer geschlossenen Nadelposition zu bewegen, wobei ein erstes Ende des Nadelventilelements (16, 116) den Sitz (28, 128) kontaktiert und ein Kraftstoffstrom durch die Einspritzdüsenöffnung (42, 142) blockiert ist, wobei das erste Ende des Nadelventilelements (16, 116) eine Spitze (66, 166), eine Kontaktfläche (62, 162), die zum Kontaktieren des Sitzes (28, 128) angeordnet ist, wenn das Nadelventilelement (16, 116) sich in der geschlossenen Nadelposition befindet, und eine erste Strömungsführungsfläche (64, 164) umfasst, welche sich von der Kontaktfläche (62, 162) in Richtung der Spitze (66, 166) erstreckt und an einer ersten Krümmung oder Ecke (65, 165) endet und der Kraftstoffströmungsfläche (29, 129) gegenüberliegt, wobei die erste Strömungsführungsfläche (64, 164) frei von Diskontinuitäten ist und beabstandet zu der Kraftstoffströmungsfläche (29, 129) ist, wenn sich das Nadelventilelement (16, 116) sich in der geschlossenen Nadelposition befindet; • wobei die erste Strömungsführungsfläche (64, 164) einen Winkel von mindestens 2° zu der Kraftstoffströmungsfläche (29, 129) bildet; • wobei, wenn sich das Nadelventilelement (16, 116) in der maximal offenen Nadelposition befindet, die Kontaktfläche (62, 162) beabstandet von dem Sitz (28, 128) angeordnet ist, um einen Spalt (72) zu bilden, welcher bei maximalem Anheben einen Querschnittsströmungsbereich A_max hat, welcher durch einen ersten kegelförmigen Stumpf definiert ist, der sich über eine kürzeste Strecke (76, 176) zwischen dem Sitz (28, 128) und der Kontaktfläche (62, 162) erstreckt; und • wobei ein ringförmiger Querschnittsströmungsbereich A_Spalt zwischen der Kraftstoffströmungsfläche (29, 129) und der ersten Strömungsführungsfläche (64, 164) einen ersten Wert an einem ersten Ort neben der Kontaktfläche (62, 162) hat und einen zweiten Wert an einem zweiten Ort beabstandet von der Kontaktfläche (62, 162) hat, wobei sowohl der erste Ort als auch der zweite Ort stromaufwärts von der ersten Krümmung oder Ecke (65, 165) der ersten Strömungsführungsfläche (64, 164) ist, wobei der zweite Wert größer als der erste Wert ist, wobei die erste Strömungsführungsfläche (64, 164) einen ersten Innenwinkel relativ zur Longitudinalachse (58, 158) bildet, und eine zweite Strömungsführungsfläche des Nadelventilelements (16, 116) stromabwärts von der ersten Krümmung oder Ecke (65, 165) der ersten Strömungsführungsfläche (64, 164) einen zweiten Innenwinkel relativ zu der Longitudinalachse (58, 158) bildet, welcher kleiner ist als der erste Innenwinkel; und • wobei eine dritte Strömungsführungsfläche (78, 178) des Nadelventilelements (16, 116) stromaufwärts von der Kontaktfläche (62, 162) einen dritten Innenwinkel ungleich null relativ zur Longitudinalachse (58, 158) bildet, wobei der dritte Innenwinkel kleiner ist als der erste Innenwinkel, wobei sich die dritte Strömungsführungsfläche (78, 178) zu einer zweiten Krümmung oder Ecke (79, 179), welche an eine Seite (81, 181) des Nadelventilelements (16, 116) angrenzt, erstreckt.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Mehrzahl von Strömungsbereichen A_Spalt vorhanden ist und die Größe von A_Spalt mit größer werdendem Abstand von der Kontaktfläche (62, 162) in eine Richtung zu dem Einspritzdüsensackloch (60, 160) hin größer wird.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Einspritzdüsensackloch (60, 160) eine Fläche umfasst und die Nadelventilelementspitze (66, 166) eine Fläche umfasst, und wobei an jedem Punkt der Einspritzdüsensacklochfläche, wo ein kegelförmiger Stumpf, der sich senkrecht zu der Einspritzdüsensacklochfläche erstreckt und damit die Nadelventilelementspitze (66, 166) schneidet, gebildet ist, ein Bereich A_Spitze gegeben ist, wobei A_Spitze in seiner Größe mit kleiner werdendem Longitudinalabstand zu der Einspritzdüsenöffnung (42, 142) und größer werdendem Longitudinalabstand von der Kontaktfläche (62, 162) zunimmt.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich die erste Strömungsführungsfläche (64, 164) bis zu einem ersten Spitzenradius erstreckt.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich die Kraftstoffströmungsfläche (29, 129) bis zu einem Radius erstreckt, der unmittelbar an das Einspritzdüsensackloch (60, 160) angrenzt.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 1, welche weiterhin eine zweite Kraftstoffströmungsfläche (33) umfasst, welche sich von dem Sitz (28, 128) aus weg von dem Einspritzdüsensackloch (60, 160) erstreckt, wobei ein kegelförmiger Stumpf mit einer Fläche A_zwei(n) an jedem Punkt auf der zweiten Kraftstoffströmungsfläche (33), von welcher der Stumpf die dritte Strömungsführungsfläche (78, 178) schneidet, gebildet ist, und wobei jede Fläche A_zwei(2) gleich groß oder größer als jede Fläche A_zwei(1) ist, welche zwischen dem Ort von Fläche A_zwei(2) und dem Sitz (28, 128) positioniert ist.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei A_Spalt die Ungleichung (0,975)(A_max) ≤ A_Spalt ≤ (1,150)(A_max) erfüllt.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kontaktfläche (62, 162) einen Innenwinkel zur Longitudinalachse (58, 158) von 30° besitzt und wobei der erste Innenwinkel der ersten Strömungsführungsfläche mindestens 32° und höchstens 34,5° zur Longitudinalachse (58, 158) beträgt.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die maximale Entfernung, welche sich das Nadelventilelement (16, 116) von dem Sitz (28, 128) weg bewegt, 0,150 mm ist.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kontaktfläche (62, 162) einen Innenwinkel zur Longitudinalachse (58, 158) von 30° besitzt und wobei der erste Innenwinkel der ersten Strömungsführungsfläche mindestens 35° und höchstens 37,5° zur Longitudinalachse (58, 158) beträgt.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die maximale Entfernung, welche sich das Nadelventilelement (16, 116) von dem Sitz (28, 128) bewegt, 0,300 mm ist.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kontaktfläche (62, 162) einen Innenwinkel zur Longitudinalachse (58, 158) von 45° besitzt und wobei der erste Innenwinkel der ersten Strömungsführungsfläche mindestens 49° und höchstens 51,5° zur Longitudinalachse (58, 158) beträgt.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die maximale Entfernung, welche sich das Nadelventilelement (16, 116) von dem Sitz (28, 128) weg bewegt, 0,100 mm ist.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kontaktfläche (62, 162) einen Innenwinkel zur Longitudinalachse (58, 158) von 45° besitzt und wobei der erste Innenwinkel der ersten Strömungsführungsfläche mindestens 53° und höchstens 55,5° zur Longitudinalachse (58, 158) beträgt.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die maximale Entfernung, welche sich das Nadelventilelement (16, 116) von dem Sitz (28, 128) weg bewegt, 0,200 mm ist.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff, welcher durch einen Kraftstoffzuführkreislauf (40) zugeführt wird, in eine Verbrennungskammer eines Verbrennungsmotors, wobei die Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung aufweist: • einen länglichen Einspritzdüsenkörper (12, 112) mit einer Longitudinalachse (58, 158), einem Einspritzdüsenhohlraum (14), welcher mindestens eine Einspritzdüsenöffnung (42, 142) an einem ersten Ende des Einspritzdüsenhohlraums (14) umfasst, einer inneren Ringfläche, welche einen Sitz (28, 128), der stromaufwärts zu der mindestens einen Einspritzdüsenöffnung (42, 142) positioniert ist, und eine Kraftstoffströmungsfläche (29, 129) umfasst, welche sich von dem Sitz (28, 128) in Richtung der mindestens einen Einspritzdüsenöffnung (42, 142) erstreckt, wobei die innere Ringfläche sich in einem Innenwinkel zu der Longitudinalachse (58, 158) befindet; • ein Nadelventilelement (16, 116), das innerhalb des Einspritzdüsenhohlraums (14) positioniert ist, wobei das Nadelventilelement (16, 116) dazu gestaltet ist, sich entlang der Longitudinalachse (58, 158) zwischen einer maximal offenen Nadelposition, in welcher Kraftstoff von dem Kraftstoffzuführkreislauf (40) durch die Einspritzdüsenöffnung (42, 142) in die Verbrennungskammer strömt, und einer geschlossenen Nadelposition zu bewegen, wobei ein erstes Ende des Nadelventilelements (16, 116) den Sitz (28, 128) kontaktiert und ein Kraftstoffstrom durch die Einspritzdüsenöffnung (42, 142) blockiert ist, wobei das erste Ende des Nadelventilelements (16, 116) eine Spitze (66, 166), eine Kontaktfläche (62, 162), die zum Kontaktieren des Sitzes (28, 128) angeordnet ist, wenn das Nadelventilelement (16, 116) sich in der geschlossenen Nadelposition befindet, und eine erste Strömungsführungsfläche (64, 164) umfasst, welche sich von der Kontaktfläche (62, 162) in Richtung der Spitze (66, 166) erstreckt und an einer ersten Krümmung oder Ecke (65, 165) endet und der Kraftstoffströmungsfläche (29, 129) gegenüberliegt, wobei die erste Strömungsführungsfläche (64, 164) frei von Diskontinuitäten ist und sich in einem ersten Innenwinkel zur Longitudinalachse (58, 158) befindet, welcher um mindestens 2° größer als der Innenwinkel der inneren Ringfläche ist; und • wobei, wenn sich das Nadelventilelement (16, 116) in der maximal offenen Nadelposition befindet, die Kontaktfläche (62, 162) beabstandet von dem Sitz (28, 128) angeordnet ist, um einen ringförmigen Spalt (72) zu bilden, welcher bei maximalem Anheben einen Querschnittsströmungsbereich A_max hat, welcher durch einen ersten kegelförmigen Stumpf definiert ist, der sich über eine kürzeste Strecke zwischen dem Sitz (28, 128) und der Kontaktfläche (62, 162) erstreckt; • wobei ein ringförmiger Querschnittsströmungsbereich A_Spalt zwischen der Kraftstoffströmungsfläche (29, 129) und der ersten Strömungsführungsfläche (64, 164) einen ersten Wert an einem ersten Ort neben der Kontaktfläche (62, 162) hat und einen zweiten Wert an einem zweiten Ort beabstandet von der Kontaktfläche (62, 162) hat, wobei sowohl der erste Ort als auch der zweite Ort stromaufwärts von der ersten Krümmung oder Ecke (65, 165) der ersten Strömungsführungsfläche (64, 164) ist, wobei der zweite Wert größer als der erste Wert ist, wobei eine zweite Strömungsführungsfläche des Nadelventilelements (16, 116) stromabwärts von der ersten Krümmung oder Ecke (65, 165) der ersten Strömungsführungsfläche (64, 164) einen zweiten Innenwinkel relativ zu der Longitudinalachse (58, 158) bildet, welcher kleiner ist als der erste Innenwinkel; und • wobei eine dritte Strömungsführungsfläche (78, 178) des Nadelventilelements (16, 116) stromaufwärts von der Kontaktfläche (62, 162) einen dritten Innenwinkel ungleich null relativ zur Longitudinalachse (58, 158) bildet, wobei der dritte Innenwinkel kleiner ist als der erste Innenwinkel und sich zu einer zweiten Krümmung oder Ecke (79, 179), welche an eine Seite (81, 181) des Nadelventilelements (16, 116) angrenzt, erstreckt.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 16, wobei eine Mehrzahl von Strömungsbereichen A_Spalt vorhanden ist und die Größe von A_Spalt größer wird mit größer werdendem Abstand von der Kontaktfläche (62, 162) in eine Richtung zu dem Einspritzdüsensackloch (60, 160) hin.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 16, wobei das Einspritzdüsensackloch (60, 160) eine Fläche umfasst und die Nadelventilelementspitze eine Fläche umfasst, und wobei an jedem Punkt der Einspritzdüsensacklochfläche, wo ein kegelförmiger Stumpf, der sich senkrecht zu der Einspritzdüsensacklochfläche erstreckt und damit die Nadelventilelementspitze schneidet, gebildet ist, ein Bereich A_Spitze gegeben ist, wobei A_Spitze in seiner Größe mit kleiner werdendem Longitudinalabstand zu der Einspritzdüsenöffnung (42, 142) und größer werdendem Longitudinalabstand von der Kontaktfläche (62, 162) zunimmt.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 16, wobei A_Spalt die Ungleichung (0,975)(A_max) ≤ A_Spalt ≤ (1,150)(A_max) erfüllt.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Kontaktfläche (62, 162) einen Innenwinkel zur Longitudinalachse (58, 158) von 30° besitzt und wobei der erste Innenwinkel der ersten Strömungsführungsfläche (64, 164) mindestens 32° und von nicht mehr als 34,5° zur Longitudinalachse (58, 158) beträgt.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 20, wobei die maximale Entfernung, welche sich das Nadelventilelement (16, 116) von dem Sitz (28, 128) weg bewegt, 0,150 mm ist.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Kontaktfläche (62, 162) einen Innenwinkel zur Longitudinalachse (58, 158) von 30° besitzt und wobei der Innenwinkel der ersten Strömungsführungsfläche (64, 164) mindestens 35° und höchstens 37,5° zur Longitudinalachse (58, 158) beträgt.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 22, wobei die maximale Entfernung, welche sich das Nadelventilelement (16, 116) von dem Sitz (28, 128) weg bewegt, 0,300 mm ist.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Kontaktfläche (62, 162) einen Innenwinkel zur Longitudinalachse (58, 158) von 45° besitzt und wobei der Innenwinkel der ersten Strömungsführungsfläche (64, 164) mindestens 49° und höchstens 51,5° zur Longitudinalachse (58, 158) beträgt.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 24, wobei die maximale Entfernung, welche sich das Nadelventilelement (16, 116) von dem Sitz (28, 128) weg bewegt, 0,100 mm ist.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Kontaktfläche (62, 162) einen Innenwinkel zur Longitudinalachse (58, 158) von 45° besitzt und wobei der Innenwinkel der ersten Strömungsführungsfläche (64, 164) mindestens 53° und höchstens 55,5° zur Longitudinalachse (58, 158) beträgt.
Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung nach Anspruch 26, wobei die maximale Entfernung, welche sich das Nadelventilelement (16, 116) von dem Sitz (28, 128) weg bewegt, 0,200 mm ist.