DE102013202139A1 - Valve for injecting fuel - Google Patents

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Martin Buehner
Kai Gartung
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Abstract

Die vorliegende Erfindung ein Ventil zum Einspritzen von Kraftstoff, umfassend wenigstens ein Spritzloch (2), welches einen Querschnitt aufweist, der sich in Durchströmungsrichtung (A) von einer Eintrittsseite (3) zu einer Austrittsseite (4) vergrößert, wobei die Vergrößerung des Spritzlochs (2) absatzweise in Durchströmungsrichtung mittels eines ersten Absatzes (24) und eines zweiten Absatzes (25) erfolgt, wobei das Spritzloch (2) einen Eintrittsbereich (21), einen Austrittsbereich (23) und einen Zwischenbereich (22) umfasst, wobei der Zwischenbereich (22) in Durchströmungsrichtung (A) zwischen dem Eintrittsbereich (21) und dem Austrittsbereich (23) angeordnet ist, wobei der Eintrittsbereich (21), der Austrittsbereich (23) und der Zwischenbereich (22) jeweils zylindrisch ausgebildet sind, und wobei eine Länge (L2) des Zwischenbereichs (22) in Axialrichtung (X-X) des Spritzlochs (2) kürzer ist als eine Länge (L1) des Eintrittsbereichs (21) in Axialrichtung (X-X) und kürzer ist als eine Länge (L3) der Austrittsbereichs (23) in Axialrichtung (X-X).The present invention relates to a valve for injecting fuel, comprising at least one spray hole (2) which has a cross-section which increases in the direction of flow (A) from an inlet side (3) to an outlet side (4), wherein the enlargement of the spray hole ( 2) intermittently in the direction of flow by means of a first shoulder (24) and a second shoulder (25), the spray hole (2) comprising an inlet area (21), an outlet area (23) and an intermediate area (22), the intermediate area ( 22) in the flow direction (A) between the inlet region (21) and the outlet region (23) is arranged, wherein the inlet region (21), the outlet region (23) and the intermediate region (22) are each cylindrical, and wherein a length ( L2) of the intermediate portion (22) in the axial direction (XX) of the injection hole (2) is shorter than a length (L1) of the entry portion (21) in the axial direction (XX) and shorter i st as a length (L3) of the exit region (23) in the axial direction (X-X).

Figure DE102013202139A1_0001
Figure DE102013202139A1_0001

Description

Stand der TechnikState of the art

Ventile zum Einspritzen von Kraftstoff sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Bei Hochdruckeinspritzventilen werden häufig Mehrlochdüsen verwendet, bei denen der Kraftstoff durch Spritzlöcher in einen Brennraum eingespritzt wird. Hierbei ist es bekannt, die Spritzlöcher an einem austrittsseitigen Ende mit einer sogenannten Vorstufenbohrung zu versehen, welche bündig zu einer Bauteiloberfläche abschließt. Hierbei ist ein Durchmesser der Vorstufenbohrung größer als ein Durchmesser der Spritzlöcher. Ferner ist aus der DE 199 37 961 A1 ein Kraftstoffeinspritzventil bekannt, bei dem eine zweistufige Abstufung vorgesehen ist. Es hat sich nun herausgestellt, dass dort, wo flüssiger Kraftstoff die Brennraumwände des Motors benetzt, unerwünschte Schadstoffemissionen, insbesondere Rußpartikel und unverbrannte Kohlenwasserstoffemissionen, entstehen. Um diese Schadstoffbildung zu vermeiden, muss der eingespritzte Kraftstoffstrahl eine möglichst geringe Strahleindringtiefe haben. Ein bekannter Weg, um dies zu erreichen, besteht darin, die Spritzlochlänge möglichst weit zu reduzieren (Spritzlochlänge < 0,3 mm). Aus Gründen der strukturmechanischen Festigkeit sind dieser Möglichkeit jedoch Grenzen gesetzt.Valves for injecting fuel are known from the prior art in various configurations. Multi-port nozzles are often used in high-pressure injection valves, in which the fuel is injected through injection holes in a combustion chamber. In this case, it is known to provide the injection holes at an exit-side end with a so-called preliminary hole, which terminates flush with a component surface. Here, a diameter of the pilot hole is larger than a diameter of the injection holes. Furthermore, from the DE 199 37 961 A1 a fuel injection valve is known in which a two-stage gradation is provided. It has now been found that where liquid fuel wets the combustion chamber walls of the engine, undesirable pollutant emissions, in particular soot particles and unburned hydrocarbon emissions, arise. In order to avoid this formation of pollutants, the injected fuel jet must have the lowest possible jet penetration depth. A known way to achieve this is to reduce the spray hole length as far as possible (spray hole length <0.3 mm). For reasons of structural mechanical strength, however, this possibility is limited.

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 auch ohne Reduzierung der Spritzlochlänge eine Zerstäubung in feinste Tropfen und eine reduzierte Strahleindringtiefe erreicht werden können. Hierdurch werden verbesserte Abgaswerte erreicht. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass ein Spritzloch einen sich von einer Eintrittsseite zu einer Austrittsseite vergrößernden Querschnitt aufweist. Der Querschnitt vergrößert sich dabei stufenweise in Strömungsrichtung mit genau einem ersten und einem zweiten Absatz. Hierbei umfasst das erfindungsgemäße Spritzloch insgesamt drei Bereiche, nämlich einen Eintrittsbereich, einen Austrittsbereich und einen Zwischenbereich, welcher zwischen dem Eintrittsbereich und dem Austrittsbereich angeordnet ist. Die drei Bereiche sind dabei jeweils zylindrisch ausgebildet und eine Länge des Zwischenbereichs in Axialrichtung des Spritzlochs ist dabei jeweils kürzer als eine Länge des Eintrittsbereichs und eine Länge des Austrittsbereichs in Axialrichtung des Spritzlochs. Durch diese erfindungsgemäße Dimensionierung des Zwischenbereichs erfolgt eine aerodynamische Wechselwirkung zwischen dem Einspritzstrahl und der Luft im und am Bereich des Spritzlochs. Hierdurch entsteht ein stabiles, lokales Unterdruckgebiet, wodurch der eingespritzte Kraftstoffstrahl sehr gut aufgefächert wird und eine Zerstäubung in feinste Tröpfchen unterstützt wird. The valve according to the invention for injecting fuel with the features of claim 1 has the advantage that even without reducing the spray hole length atomization in the finest drops and a reduced jet penetration depth can be achieved. As a result, improved emissions are achieved. This is achieved according to the invention in that an injection hole has a cross-section which enlarges from an inlet side to an outlet side. The cross section increases stepwise in the flow direction with exactly a first and a second paragraph. Here, the injection hole according to the invention comprises a total of three areas, namely an inlet area, an outlet area and an intermediate area, which is arranged between the inlet area and the outlet area. The three areas are each cylindrical and a length of the intermediate area in the axial direction of the injection hole is in each case shorter than a length of the inlet area and a length of the outlet area in the axial direction of the injection hole. As a result of this inventive dimensioning of the intermediate region, an aerodynamic interaction takes place between the injection jet and the air in and at the region of the injection hole. This creates a stable, local vacuum area, whereby the injected fuel jet is fanned out very well and atomization is supported in fine droplets.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. Vorzugsweise ist eine Länge des Zwischenbereichs in Axialrichtung des Spritzlochs in einem Bereich von 1/3 bis einer Hälfte einer Länge des Austrittsbereichs in Axialrichtung. Bei Einhaltung dieser Dimension des Zwischenbereichs wurde überraschenderweise eine besonders gute Zerstäubung und eine reduzierte Strahleindringtiefe erhalten.The dependent claims show preferred developments of the invention. Preferably, a length of the intermediate portion in the axial direction of the injection hole is in a range of 1/3 to 1/2 of a length of the discharge portion in the axial direction. By adhering to this dimension of the intermediate region, a particularly good atomization and a reduced jet penetration depth were surprisingly obtained.

Weiter bevorzugt erfüllt ein Durchmesser des Zwischenbereichs die folgende Ungleichung: D1 / 2 + tan(20°) × (600 μm – L1 – L3) + 20 μm ≤ D2 ≤ D1 / 2 + tan(20°) × (600 μm – L1 – L3) + 75 μm wobei D1 ein Durchmesser des Eintrittsbereichs des Spritzlochs ist,
D2 ein Durchmesser des Zwischenbereichs des Spritzlochs ist, L1 eine Länge des Eintrittsbereichs in Axialrichtung ist und
L3 eine Länge des Austrittsbereichs in Axialrichtung ist.
More preferably, a diameter of the intermediate region satisfies the following inequality: D1 / 2 + tan (20 °) x (600μm - L1 - L3) + 20μm ≤ D2 ≤ D1 / 2 + tan (20 °) x (600μm - L1 - L3) + 75μm where D1 is a diameter of the entrance area of the injection hole,
D2 is a diameter of the intermediate portion of the injection hole, L1 is a length of the entry portion in the axial direction, and
L3 is a length of the exit region in the axial direction.

Weiter bevorzugt ist eine Länge L2 des Zwischenbereichs in einem Bereich von 40 µm bis 80 µm, vorzugsweise 50 µm bis 70 µm. Weiter bevorzugt ist ein Durchmesser D1 des Eintrittsbereichs in einem Bereich von 100 µm bis 250 µm, vorzugsweise 120 µm bis 230 µm. Ferner weiter bevorzugt ist ein Durchmesser D3 des Austrittsbereichs in einem Bereich von 400 µm bis 600 µm, vorzugsweise 420 µm bis 580 µm und beträgt besonders bevorzugt ungefähr 470 µm. Weiter bevorzugt ist ein Durchmesser D2 des Zwischenbereichs in einem Bereich von 250 µm bis 450 µm, vorzugsweise 280 µm bis 420 µm.More preferably, a length L2 of the intermediate region is in a range of 40 μm to 80 μm, preferably 50 μm to 70 μm. More preferably, a diameter D1 of the inlet region in a range of 100 microns to 250 microns, preferably 120 microns to 230 microns. Furthermore, a diameter D3 of the exit region is further preferably in a range from 400 μm to 600 μm, preferably 420 μm to 580 μm, and is particularly preferably approximately 470 μm. More preferably, a diameter D2 of the intermediate region in a range of 250 microns to 450 microns, preferably 280 microns to 420 microns.

Weiter bevorzugt umfasst das Ventil eine Anzahl von 5 bis 10 Spritzlöchern. Die Spritzlöcher sind besonders bevorzugt alle identisch aufgebaut.More preferably, the valve comprises a number of 5 to 10 spray holes. The spray holes are particularly preferably all constructed identically.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Ventil eine Spritzlochscheibe, in welcher die Spritzlöcher angeordnet sind.According to a further preferred embodiment of the invention, the valve comprises a spray perforated disk, in which the injection holes are arranged.

Vorzugsweise ist eine Länge L1 des Eintrittsbereichs größer als eine Länge L3 des Austrittsbereichs. Weiter bevorzugt ist eine Länge L1 des Eintrittsbereichs größer als eine Hälfte einer Gesamtlänge L des Spritzlochs. Bevorzugt ist die Gesamtlänge L des Spritzlochs größer als 0,3 mm.Preferably, a length L1 of the entry region is greater than a length L3 of the exit region. More preferably, a length L1 of the inlet region is greater than one half of a total length L of the injection hole. Preferably, the total length L of the injection hole is greater than 0.3 mm.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind der Eintrittsbereich, der Zwischenbereich und der Austrittsbereich konzentrisch zur Mittelachse des Spritzlochs angeordnet.According to a further preferred embodiment of the invention, the inlet region, the intermediate region and the outlet region are arranged concentrically to the center axis of the injection hole.

Das erfindungsgemäße Ventil wird vorzugsweise zur Hochdruckdirekteinspritzung verwendet. The valve according to the invention is preferably used for high-pressure direct injection.

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:

1 eine schematische Schnittansicht eines Ventils gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung und 1 a schematic sectional view of a valve according to a preferred embodiment of the invention and

2 eine schematische, vergrößerte Darstellung eines Spritzlochs des erfindungsgemäßen Ventils. 2 a schematic, enlarged view of a spray hole of the valve according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ein Ventil 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben. The following is with reference to the 1 and 2 a valve 1 according to a preferred embodiment of the invention described in detail.

Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst das Ventil 1 zum Einspritzen von Kraftstoff eine Vielzahl von Spritzlöchern 2, welche an einem einspritzseitigen Ende des Ventils 1 angeordnet sind. Das Ventil 1 umfasst ferner ein Ventilgehäuse 10, einen Magnetanker 11, welcher mit einer Ventilnadel 17 verbunden ist und Durchlassöffnungen 12 aufweist, und eine Magnetspule 13. Das Ventil 1 umfasst ferner eine Schließfeder 14 und einen elektrischen Anschluss 15. Ein Ventilsitz 6 ist an einem Ventilkörper 16 vorgesehen.How out 1 can be seen, includes the valve 1 for injecting fuel a variety of spray holes 2 , which at an injection-side end of the valve 1 are arranged. The valve 1 further comprises a valve housing 10 , a magnet armature 11 , which with a valve needle 17 is connected and passage openings 12 has, and a magnetic coil 13 , The valve 1 further comprises a closing spring 14 and an electrical connection 15 , A valve seat 6 is on a valve body 16 intended.

Der Magnetanker 11 ist in Axialrichtung Y-Y des Ventils 1 bewegbar und gibt die Spritzlöcher 2 frei bzw. verschließt diese. 1 zeigt dabei den geschlossenen Zustand des Ventils 1.The magnet armature 11 is in the axial direction YY of the valve 1 movable and gives the spray holes 2 free or closes these. 1 shows the closed state of the valve 1 ,

Ein erfindungsgemäßes Spritzloch 2 ist im Detail in 2 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel sind alle Spritzlöcher des Ventils gleich aufgebaut, es ist jedoch auch möglich, dass die Spritzlöcher 2 unterschiedlich aufgebaut sind.An inventive injection hole 2 is in detail in 2 shown. In this embodiment, all the injection ports of the valve are constructed the same, but it is also possible that the injection holes 2 are constructed differently.

Wie aus 2 ersichtlich ist, umfasst das Spritzloch 2 genau einen Eintrittsbereich 21, einen Zwischenbereich 22 und einen Austrittsbereich 23. Der Zwischenbereich 22 ist dabei in Durchströmungsrichtung A zwischen dem Eintrittsbereich 21 und dem Austrittsbereich 23 angeordnet.How out 2 it can be seen includes the spray hole 2 exactly one entry area 21 , an intermediate area 22 and an exit area 23 , The intermediate area 22 is in the direction of flow A between the inlet region 21 and the exit area 23 arranged.

Der Magnetanker, welcher in 2 nicht dargestellt ist, verschließt dabei das Spritzloch 2 an einer Eintrittsseite 3 bzw. gibt die Eintrittsseite 3 frei. Bei freigegebenem Spritzloch 2 tritt der einzuspritzende Kraftstoff an der Eintrittsseite 3 in das Spritzloch ein und durchströmt das Spritzloch 2 in der Durchströmungsrichtung A. Der Kraftstoff tritt dann an einer Austrittsseite 4 des Spritzlochs 2 wieder aus. Dabei erfolgt eine Auffächerung des einzuspritzenden Kraftstoffs in ein Kraftstoffspray. The armature, which in 2 not shown, thereby closing the injection hole 2 at an entrance side 3 or gives the entrance page 3 free. With released spray hole 2 enters the fuel to be injected at the inlet side 3 into the spray hole and flows through the spray hole 2 in the flow direction A. The fuel then enters an exit side 4 the injection hole 2 out again. This results in a fanning out of the fuel to be injected into a fuel spray.

Erfindungsgemäß sind nun nur die drei Bereiche, nämlich der Eintrittsbereich 21, der Zwischenbereich 22 und der Austrittsbereich 23, vorgesehen. Hierbei weist der Eintrittsbereich 21 einen ersten Durchmesser D1 auf, welcher kleiner ist als ein zweiter Durchmesser D2 des Zwischenbereichs 22 und ein dritter Durchmesser D3 des Austrittsbereichs 23.According to the invention now only the three areas, namely the entrance area 21 , the intermediate area 22 and the exit area 23 , intended. Here, the inlet area 21 a first diameter D1 which is smaller than a second diameter D2 of the intermediate region 22 and a third diameter D3 of the exit region 23 ,

Ferner weist der Eintrittsbereich 21 eine Länge L1 in Axialrichtung X-X des Spritzlochs 2 auf, welche größer ist als eine Länge L2 des Zwischenbereichs 22 und eine Länge L3 des Austrittsbereichs 23. Dabei ist die Länge L2 des Zwischenbereichs am kürzesten. L bezeichnet dabei die Gesamtlänge des Spritzlochs in Axialrichtung X-X.Furthermore, the entrance area 21 a length L1 in the axial direction XX of the injection hole 2 which is larger than a length L2 of the intermediate area 22 and a length L3 of the exit area 23 , The length L2 of the intermediate area is the shortest. L designates the total length of the injection hole in the axial direction XX.

Der Eintrittsbereich 21, der Zwischenbereich 22 und der Austrittsbereich 23 sind jeweils zylindrisch vorgesehen und konzentrisch zur Mittelachse X-X des Spritzlochs 2.The entrance area 21 , the intermediate area 22 and the exit area 23 are each provided cylindrical and concentric with the central axis XX of the injection hole 2 ,

Durch den Aufbau des Spritzlochs 2 mit genau drei Bereichen ergibt sich somit ein erster Absatz 24 und ein zweiter Absatz 25. Durch die erfindungsgemäß definierten Abmessungen des abgestuften Spritzlochs 2 kann somit ein Spray erzeugt werden, das aufgrund der geometrischen Abmessungen des Zwischenbereichs 22 das infolge von aerodynamischen Wechselwirkungen zwischen den Kraftstoff-Einspritzstrahl und der Luft ein stabiles, lokales Unterdruckgebiet entsteht. Hierdurch erfolgt eine Auffächerung des austretenden Kraftstoffstrahls und eine verbesserte Zerstäubung in feinste Tröpfchen. Ferner ist es möglich, durch die kurze Ausbildung des Zwischenbereichs 22 in axialer Richtung eine Gesamtlänge des Spritzlochs 2 gegenüber den bisherigen Spritzlöchern ohne Nachteile bei der Gemischaufbereitung zu vergrößern. Ferner tritt durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Zwischenbereichs 22 auch die im Stand der Technik beschriebene Reduzierung der Strahleindringtiefe auf.By the construction of the injection hole 2 with exactly three areas, this results in a first paragraph 24 and a second paragraph 25 , By the invention defined dimensions of the stepped spray hole 2 Thus, a spray can be generated, due to the geometric dimensions of the intermediate area 22 due to aerodynamic interactions between the fuel injection jet and the air creates a stable, local negative pressure area. This results in a fanning of the exiting fuel jet and improved atomization in the finest droplets. Furthermore, it is possible by the short formation of the intermediate area 22 in the axial direction an overall length of the spray hole 2 to increase compared to the previous spray holes without disadvantages in the mixture preparation. Furthermore, by the inventive design of the intermediate region occurs 22 also the reduction of the jet penetration depth described in the prior art.

Das erfindungsgemäße, zweistufig abgestufte Spritzloch 2 wird vorzugsweise durch zerspanende Bearbeitung oder auch durch beispielsweise Metal Injection Molding (MIM) oder durch Laserbohren oder durch Erodieren hergestellt. Hierdurch kann insbesondere eine hohe Genauigkeit der Abmessungen der Durchmesser und der Längen der drei Bereiche in Axialrichtung X-X des Spritzlochs sichergestellt werden.The inventive, two-stage graduated injection hole 2 is preferably produced by machining or by, for example, metal injection molding (MIM) or by laser drilling or by erosion. In this way, in particular a high accuracy of the dimensions of the diameter and the lengths of the three regions in the axial direction XX of the injection hole can be ensured.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19937961 A1 [0001] DE 19937961 A1 [0001]

Claims (10)

Ventil zum Einspritzen von Kraftstoff, umfassend – wenigstens ein Spritzloch (2), welches einen Querschnitt aufweist, der sich in Durchströmungsrichtung (A) von einer Eintrittsseite (3) zu einer Austrittsseite (4) vergrößert, – wobei die Vergrößerung des Spritzlochs (2) absatzweise in Durchströmungsrichtung mittels eines ersten Absatzes (24) und eines zweiten Absatzes (25) erfolgt, – wobei das Spritzloch (2) einen Eintrittsbereich (21), einen Austrittsbereich (23) und einen Zwischenbereich (22) umfasst, wobei der Zwischenbereich (22) in Durchströmungsrichtung (A) zwischen dem Eintrittsbereich (21) und dem Austrittsbereich (23) angeordnet ist, – wobei der Eintrittsbereich (21), der Austrittsbereich (23) und der Zwischenbereich (22) jeweils zylindrisch ausgebildet sind, und – wobei eine Länge (L2) des Zwischenbereichs (22) in Axialrichtung (X-X) des Spritzlochs (2) kürzer ist als eine Länge (L1) des Eintrittsbereichs (21) in Axialrichtung (X-X) und kürzer ist als eine Länge (L3) der Austrittsbereichs (23) in Axialrichtung (X-X).Valve for injecting fuel, comprising - at least one injection hole ( 2 ), which has a cross section extending in the direction of flow (A) from an inlet side ( 3 ) to an exit side ( 4 ), whereby the enlargement of the injection hole ( 2 ) intermittently in the flow direction by means of a first paragraph ( 24 ) and a second paragraph ( 25 ), the injection hole ( 2 ) an entrance area ( 21 ), an exit area ( 23 ) and an intermediate area ( 22 ), the intermediate region ( 22 ) in the direction of flow (A) between the inlet region ( 21 ) and the exit area ( 23 ), the inlet area ( 21 ), the exit area ( 23 ) and the intermediate area ( 22 ) are each cylindrical, and - wherein a length (L2) of the intermediate region ( 22 ) in the axial direction (XX) of the injection hole ( 2 ) is shorter than a length (L1) of the entrance area ( 21 ) in the axial direction (XX) and shorter than a length (L3) of the exit region ( 23 ) in the axial direction (XX). Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge (L2) des Zwischenbereichs (22) In Axialrichtung (X-X) des Spritzlochs ein Drittel bis eine Hälfte einer Länge (L3) des Austrittsbereichs (23) aufweist.Valve according to claim 1, characterized in that a length (L2) of the intermediate region ( 22 ) In the axial direction (XX) of the injection hole a third to a half of a length (L3) of the exit region ( 23 ) having. Ventil nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser (D2) des Zwischenbereiches (22) die folgende Ungleichung erfüllt: D1 / 2 + tan(20°) × (600 μm – L1 – L3) + 20 μm ≤ D1 / 2 ≤ + tan(20°) × (600 μm – L1 – L3) + 75 μm wobei D1 ein Durchmesser des Eintrittsbereiches (21) ist, – L1 eine Länge des Eintrittsbereichs (21) ist und – L3 eine Länge des Austrittsbereichs (23) ist. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that a diameter (D2) of the intermediate region ( 22 ) satisfies the following inequality: D1 / 2 + tan (20 °) x (600μm - L1 - L3) + 20μm ≤ D1 / 2 ≤ + tan (20 °) x (600μm - L1 - L3) + 75μm where D1 is a diameter of the entrance area ( 21 ), L1 is a length of the entry region ( 21 ) and - L3 is a length of the exit region ( 23 ). Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge (L2) des Zwischenbereichs (22) in einem Bereich von 40 µm bis 80 µm ist.Valve according to one of the preceding claims, characterized in that a length (L2) of the intermediate region ( 22 ) is in a range of 40 μm to 80 μm. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser (D1) des Eintrittsbereichs (21) in einem Bereich von 100 µm bis 250 µm liegt und/oder ein Durchmesser (D3) des Austrittsbereichs (23) in einem Bereich von 400 µm bis 600 µm liegt und/oder – ein Durchmesser (D2) des Zwischenbereichs (22) in einem Bereich von 250 µm bis 450 µm liegt.Valve according to one of the preceding claims, characterized in that a diameter (D1) of the inlet region ( 21 ) is in a range of 100 microns to 250 microns and / or a diameter (D3) of the exit region ( 23 ) is in a range from 400 μm to 600 μm and / or - a diameter (D2) of the intermediate region ( 22 ) is in a range of 250 μm to 450 μm. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Anzahl von 5 bis 10 Spritzlöchern (2).Valve according to one of the preceding claims, comprising a number of 5 to 10 spray holes ( 2 ). Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das das Spritzloch in einer Spritzlochscheibe vorgesehen ist.Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the injection hole is provided in a spray perforated disk. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L1) des Eintrittsbereichs (21) größer ist als die Länge (L3) des Austrittsbereichs (23).Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the length (L1) of the inlet region ( 21 ) is greater than the length (L3) of the exit region ( 23 ). Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L1) des Eintrittsbereichs größer ist als die Hälfte einer Gesamtlänge (L) des Spritzlochs (2) in Axialrichtung (X-X) und/oder dass die Gesamtlänge (L) des Spritzlochs (2) größer als 0,3 mm ist.Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the length (L1) of the inlet region is greater than half of an overall length (L) of the injection hole ( 2 ) in the axial direction (XX) and / or that the total length (L) of the injection hole ( 2 ) is greater than 0.3 mm. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintrittsbereich (21), der Zwischenbereich (22) und der Austrittsbereich (23) konzentrisch zur Mittelachse (X-X) des Spritzlochs sind.Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet area ( 21 ), the intermediate area ( 22 ) and the exit area ( 23 ) are concentric with the central axis (XX) of the injection hole.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5969564B2 (en) 2014-10-01 2016-08-17 トヨタ自動車株式会社 Fuel injection valve
JP2016089660A (en) * 2014-10-31 2016-05-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 Fuel injection device
DE102014226770A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-23 Continental Automotive Gmbh Nozzle body and fluid injection valve
DE102014226762A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-23 Continental Automotive Gmbh Nozzle body and fluid injection valve
CN107178449B (en) * 2016-03-10 2019-11-08 株式会社京浜 Cylinder injection electro-magneto fuel injector

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19937961A1 (en) 1999-08-11 2001-02-15 Bosch Gmbh Robert Fuel injection valve and method for producing outlet openings on valves

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4106140C2 (en) * 1991-02-27 1994-11-24 Escher Wyss Gmbh Device and its application for venting a pulp suspension
AUPN347395A0 (en) * 1995-06-09 1995-07-06 Casey, Alan Patrick Nozzle for delivering a liquid/gas mixture
US6101957A (en) * 1998-05-26 2000-08-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Apparatus for after-burning fuel rich rocket exhaust products
JP2000303934A (en) * 1999-04-19 2000-10-31 Aisan Ind Co Ltd Fuel injection nozzle
JP3928851B2 (en) * 2002-04-01 2007-06-13 株式会社デンソー Fuel injection nozzle
JP2009154120A (en) * 2007-12-27 2009-07-16 Dyflex Corp Mixing type spray apparatus for waterproof material
JP4627783B2 (en) * 2008-03-31 2011-02-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 Fuel injection valve and orifice machining method
JP4610631B2 (en) * 2008-05-01 2011-01-12 三菱電機株式会社 Fuel injection valve
JP5559962B2 (en) * 2008-09-05 2014-07-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 Fuel injection valve and nozzle processing method
JP5277056B2 (en) * 2009-04-10 2013-08-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 Fuel injection valve

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19937961A1 (en) 1999-08-11 2001-02-15 Bosch Gmbh Robert Fuel injection valve and method for producing outlet openings on valves

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