DE102013203271A1

DE102013203271A1 - Injection valve for fuel introduction device of lifting cylinder engine for driving e.g. motor vehicle, has injection hole whose longitudinal central axis is skewed to longitudinal central axis of valve

Info

Publication number: DE102013203271A1
Application number: DE201310203271
Authority: DE
Inventors: Jörg Matthies
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2014-08-28

Abstract

The valve (1) has multiple injection holes (7) formed in a wall of the valve and spaced from each other. A longitudinal central axis (11) of the injection holes is skewed to a longitudinal central axis (9) of the valve. The injection holes are provided for discharging fuel in a direction of a first combustion chamber volume part, which is arranged on a first side of the axis of the valve. The injection holes are opened into a second combustion chamber volume part, which is arranged on a second side of the axis of the valve.

Description

Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil einer Kraftstoffeinbringvorrichtung einer Brennkraftmaschine, mit mehreren Einspritzbohrungen, die voneinander beabstandet in einer Wandung des Einspritzventils angeordnet sind. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Kraftstoffeinbringvorrichtung einer Brennkraftmaschine sowie eine entsprechende Brennkraftmaschine. The invention relates to an injection valve of a Kraftstoffeinbringvorrichtung an internal combustion engine, with a plurality of injection holes spaced from each other in a wall of the injection valve are arranged. The invention further relates to a Kraftstoffeinbringvorrichtung an internal combustion engine and a corresponding internal combustion engine.

Die Brennkraftmaschine ist beispielsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildet. Sie kann zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs oder einer Baumaschine, oder eines Wasserfahrzeugs vorgesehen sein. Die Brennkraftmaschine weist wenigstens einen Zylinder auf, vorzugsweise mehrere Zylinder. Der Brennkraftmaschine ist die Kraftstoffeinbringvorrichtung zugeordnet, welche dem Einbringen von Kraftstoff in den Zylinder beziehungsweise einen Brennraum des Zylinders dient. Zu diesem Zweck weist die Kraftstoffeinbringvorrichtung wenigstens ein Einspritzventil, insbesondere zumindest ein Einspritzventil pro Zylinder auf. Das Einspritzventil weist nun mehrere Einspritzbohrungen auf, durch welche Kraftstoff in den Zylinder beziehungsweise den Brennraum ausgebracht werden kann. The internal combustion engine is designed for example as a reciprocating piston engine. It can be provided for driving a motor vehicle, in particular a commercial vehicle or a construction machine, or a watercraft. The internal combustion engine has at least one cylinder, preferably a plurality of cylinders. The internal combustion engine is associated with the Kraftstoffeinbringvorrichtung, which serves to introduce fuel into the cylinder or a combustion chamber of the cylinder. For this purpose, the fuel introduction device has at least one injection valve, in particular at least one injection valve per cylinder. The injection valve now has a plurality of injection holes through which fuel can be discharged into the cylinder or the combustion chamber.

Die Einspritzbohrungen sind dabei strömungstechnisch beispielsweise zwischen einem Innenraum des Einspritzventils und dem Zylinder beziehungsweise dessen Brennraum angeordnet. Die Einspritzbohrungen liegen voneinander beabstandet in der Wandung des Einspritzventils vor. Dabei befinden sie sich beispielsweise – bezüglich einer Längsmittelachse des Einspritzventils – an derselben Axialposition und/oder an derselben Radialposition, unterscheiden sich jedoch hinsichtlich ihrer Umfangsposition. Aus verschiedenen Gründen, beispielsweise der Erzielung eines ausreichenden Durchsatzes des Kraftstoffs (Masse beziehungsweise Volumen pro Zeiteinheit) und/oder der Reduzierung von Kosten, ist es sinnvoll, jedem Zylinder der Brennkraftmaschine mehrere Einspritzventile zuzuordnen. The injection holes are arranged fluidically, for example, between an interior of the injection valve and the cylinder or the combustion chamber. The injection holes are spaced from each other in the wall of the injection valve. In this case, they are, for example, at the same axial position and / or at the same radial position with respect to a longitudinal center axis of the injection valve, but differ with regard to their circumferential position. For various reasons, for example the achievement of a sufficient throughput of the fuel (mass or volume per unit of time) and / or the reduction of costs, it makes sense to assign a plurality of injection valves to each cylinder of the internal combustion engine.

Das bedeutet, dass die mehreren Einspritzventile des Zylinders dem Einbringen von Kraftstoff in unterschiedliche Richtungen in dem Zylinder dienen. Die mehreren Einspritzventile, vorzugsweise zwei Einspritzventile, bilden dabei vorzugsweise das Einspritzverhalten eines einzelnen Einspritzventils nach. Dabei kann es notwendig sein, die Einspritzbohrungen asymmetrisch zueinander an dem Einspritzventil vorzusehen. Eine derartige Anordnung ruft jedoch Fluidkräfte während des Einbringens des Kraftstoffs in den Zylinder hervor, welche asymmetrisch auf eine Ventilnadel des Einspritzventils wirken und sich mithin nicht, wie es bei der Verwendung eines einzelnen Injektors üblich ist, ausgleichen. Entsprechend ist die auf die Ventilnadel wirkende resultierende Kraft, welche insbesondere nicht parallel zu der Längsmittelachse des Einspritzventils beziehungsweise der Ventilnadel gerichtet ist, ungleich Null. Entsprechend werden Bewegungen der Ventilnadel, beispielsweise in radialer Richtung, induziert, welche nicht gewollt sind und zu einem höheren Verschleiß des Einspritzventils, insbesondere der Ventilnadel, führen können. This means that the multiple injection valves of the cylinder serve to introduce fuel in different directions in the cylinder. The several injection valves, preferably two injection valves, preferably simulate the injection behavior of a single injection valve. It may be necessary to provide the injection holes asymmetrically to each other on the injection valve. However, such an arrangement causes fluid forces during the introduction of the fuel into the cylinder, which act asymmetrically on a valve needle of the injection valve and thus do not compensate, as is common in the use of a single injector. Accordingly, the force acting on the valve needle resulting force, which is not directed in particular parallel to the longitudinal center axis of the injection valve or the valve needle, not equal to zero. Accordingly, movements of the valve needle, for example in the radial direction, induced, which are not wanted and can lead to a higher wear of the injection valve, in particular the valve needle.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Einspritzventil einer Kraftstoffeinbringvorrichtung einer Brennkraftmaschine vorzuschlagen, welches diesen Nachteil nicht aufweist, sondern insbesondere auch bei einer asymmetrischen Anordnung der Einspritzbohrungen ungünstige, auf die Ventilnadel wirkende Kräfte vermeidet. It is therefore an object of the invention to provide an injection valve of a Kraftstoffeinbringvorrichtung an internal combustion engine, which does not have this disadvantage, but especially in an asymmetrical arrangement of the injection holes unfavorable, acting on the valve needle forces avoids.

Dies wird erfindungsgemäß mit einem Einspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass eine Längsmittelachse wenigstens einer der Einspritzbohrungen windschief zu einer Längsmittelachse des Einspritzventils angeordnet ist. Bei bekannten Einspritzventilen, bei welchen insbesondere die Einspritzbohrungen in Umfangsrichtung gleichmäßig in der Wandung des Einspritzventils vorliegen, schneiden die Längsmittelachsen der Einspritzbohrungen zumindest auf ihrer der Ventilnadel zugewandten Seite die Längsmittelachse des Einspritzventils. Bei einer derartigen Ausführung des Einspritzventils können sich die auf die Ventilnadel durch das Durchströmen der Einspritzbohrungen mit Kraftstoff wirkenden Kräfte zumindest teilweise, insbesondere weitgehend beziehungsweise vollständig, ausgleichen. Wie bereits vorstehend ausgeführt, kann es jedoch vorteilhaft sein, dass die Einspritzbohrungen ungleichmäßig über den Umfang verteilt in die Wandung eingebracht sind. Insbesondere bei einem derartig ausgestalteten Einspritzventil ist die windschiefe Anordnung der Längsmittelachsen der wenigstens einen der Einspritzbohrungen sowie des Einspritzventils vorteilhaft. This is achieved according to the invention with an injection valve having the features of claim 1. It is provided that a longitudinal center axis of at least one of the injection holes is arranged skewed to a longitudinal center axis of the injection valve. In known injection valves, in which in particular the injection holes are present uniformly in the circumferential direction in the wall of the injection valve, the longitudinal center axes of the injection holes intersect at least on their valve needle side facing the longitudinal center axis of the injection valve. In such an embodiment of the injection valve, the forces acting on the valve needle by the passage of the injection holes with fuel forces can at least partially, in particular largely or completely compensate. However, as already stated above, it may be advantageous for the injection bores to be distributed unevenly over the circumference into the wall. In particular, in an injection valve designed in this way, the skew arrangement of the longitudinal center axes of the at least one of the injection bores and the injection valve is advantageous.

Die Ausrichtung der Längsmittelachse der wenigstens einen der Einspritzbohrungen wird vorzugsweise zum Einstellen einer gewünschten resultierenden Kraft auf die Ventilnadel während des Einbringens von Kraftstoff in den Zylinder der Brennkraftmaschine eingestellt. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Längsmittelachse der wenigstens einen der Einspritzbohrungen derart gewählt ist, dass sich die durch den strömenden Kraftstoff bewirkten Kräfte bei wenigstens einem Kraftstoffdurchsatz (Masse pro Zeiteinheit beziehungsweise Volumen pro Zeiteinheit) ausgleichen. Besonders bevorzugt weisen mehrere der Einspritzbohrungen eine derartige windschief angeordnete Längsmittelachse auf. Insbesondere können alle Einspritzbohrungen die windschiefe Längsmittelachse aufweisen. Die Einspritzbohrungen können über ihre gesamte Erstreckung einen geraden Verlauf aufweisen. In diesem Fall ist die Längsmittelachse durch die gesamte Einspritzbohrung definiert und weist ebenfalls einen geraden Verlauf auf. Falls wenigstens eine der Einspritzbohrungen einen gekrümmten Verlauf aufweist, so ist die Längsmittelachse dieser Einspritzbohrung durch ihre der Ventilnadel zugewandte Seite definiert, weil durch das Einströmen in diese Seite der Einspritzbohrung die beschriebenen Kräfte hervorgerufen werden. The alignment of the longitudinal center axis of the at least one of the injection bores is preferably adjusted to set a desired resultant force on the valve needle during the introduction of fuel into the cylinder of the internal combustion engine. It is particularly advantageous if the longitudinal center axis of the at least one of the injection holes is selected such that compensate the forces caused by the flowing fuel at least one fuel flow rate (mass per unit time or volume per unit time). More preferably, several of the injection holes on such a skew disposed longitudinal central axis. In particular, all injection holes may have the skewed longitudinal central axis. The injection holes can over their entire extent a straight course. In this case, the longitudinal central axis is defined by the entire injection bore and also has a straight course. If at least one of the injection holes has a curved course, the longitudinal center axis of this injection hole is defined by its side facing the valve needle, because the forces described are caused by the inflow into this side of the injection hole.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Einspritzbohrungen zum Ausbringen von Kraftstoff in Richtung eines ersten Brennraumteilvolumens ausgebildet sind, das auf einer ersten Seite einer die Längsmittelachse des Einspritzventils aufnehmenden Symmetrieebene liegt. Vorzugsweise sind alle Einspritzbohrungen des Einspritzventils derart ausgebildet. Es kann vorgesehen sein, dass die Einspritzbohrungen des zumindest einen Einspritzventils zum Ausbringen von Kraftstoff nur in die beschriebene Richtung ausgebildet sind. Das erste Brennraumteilvolumen liegt auf der ersten Seite der Symmetrieebene. Dabei nimmt die Symmetrieebene die Längsmittelachse des Einspritzventils auf, sodass die Längsmittelachse in der Symmetrieebene liegt. A preferred embodiment of the invention provides that the injection bores are formed for discharging fuel in the direction of a first combustion chamber part volume, which lies on a first side of a longitudinal axis of the injection valve receiving symmetry plane. Preferably, all injection holes of the injection valve are designed in this way. It may be provided that the injection bores of the at least one injection valve for discharging fuel are formed only in the direction described. The first combustion chamber partial volume lies on the first side of the plane of symmetry. In this case, the plane of symmetry receives the longitudinal central axis of the injection valve, so that the longitudinal central axis lies in the plane of symmetry.

Unabhängig von der Anordnung der Einspritzbohrungen, insbesondere in Umfangsrichtung des Einspritzventils gesehen, sind diese also derart ausgerichtet, dass sie den Kraftstoff (nur) in Richtung des ersten Brennraumteilvolumens ausbringen. Im Falle einer geraden Einspritzbohrung weist also die Längsmittelachse der jeweiligen Einspritzbohrung in Richtung des ersten Brennraumteilvolumens. Regardless of the arrangement of the injection holes, in particular in the circumferential direction of the injection valve, they are thus aligned so that they (only) deploy the fuel in the direction of the first combustion chamber part volume. In the case of a straight injection bore, therefore, the longitudinal center axis of the respective injection bore points in the direction of the first combustion chamber part volume.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens eine der Einspritzbohrungen in ein zweites Brennraumteilvolumen einmündet, das auf einer der ersten Seite gegenüber liegenden zweiten Seite der Symmetrieebene angeordnet ist. Die Symmetrieebene teilt mithin ein Brennraumvolumen in das erste Brennraumteilvolumen und das zweite Brennraumteilvolumen auf. Letzteres ist auf der zweiten Seite der Symmetrieebene angeordnet, welche der ersten Seite gegenüberliegt. Es ist nun vorgesehen, dass die wenigstens eine der Einspritzbohrungen in dieses zweite Brennraumteilvolumen einmündet, insbesondere auch dann, wenn sie zum Ausbringen von Kraftstoff in Richtung des ersten Brennraumteilvolumens ausgebildet ist. Zu diesem Zweck ist die Längsmittelachse dieser Einspritzbohrung entsprechend ausgerichtet und weist ausgehend von dem zweiten Brennraumteilvolumen in Richtung des ersten Brennraumteilvolumens. A development of the invention provides that at least one of the injection holes opens into a second combustion chamber part volume, which is arranged on a first side opposite the second side of the plane of symmetry. Thus, the plane of symmetry divides a combustion chamber volume into the first combustion chamber partial volume and the second combustion chamber partial volume. The latter is arranged on the second side of the plane of symmetry, which is opposite to the first side. It is now provided that the at least one of the injection holes opens into this second combustion chamber part volume, in particular even if it is designed to discharge fuel in the direction of the first combustion chamber part volume. For this purpose, the longitudinal center axis of this injection bore is aligned accordingly and has, starting from the second combustion chamber part volume in the direction of the first combustion chamber part volume.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Symmetrieebene sowie eine auf der Symmetrieebene senkrecht stehende, ebenfalls die Längsmittelachse des Einspritzventils aufnehmende weitere Symmetrieebene das Einspritzventil in vier Quadranten aufteilen, wobei in jedem der Quadranten wenigstens eine der Einspritzbohrungen in ein das erste Brennraumteilvolumen und das zweite Brennraumteilvolumen umfassendes Brennraumvolumen einmündet. Wie bereits vorstehend erläutert, setzt sich das Brennraumvolumen aus dem ersten Brennraumteilvolumen und dem zweiten Brennraumteilvolumen zusammen, welche von der Symmetrieebene voneinander getrennt sind. Die weitere Symmetrieebene steht nun senkrecht auf dieser Symmetrieebene. Gleichzeitig liegt die Längsmittelachse des Einspritzventils sowohl in der Symmetrieebene als auch der weiteren Symmetrieebene. A further advantageous embodiment of the invention provides that the plane of symmetry and a plane perpendicular to the plane of symmetry, also the longitudinal center axis of the injector receiving another plane of symmetry split the injector into four quadrants, wherein in each of the quadrants at least one of the injection holes in the first combustion chamber part volume and the second combustion chamber partial volume opens into the entire combustion chamber volume. As already explained above, the combustion chamber volume is composed of the first combustion chamber partial volume and the second combustion chamber partial volume, which are separated from one another by the plane of symmetry. The further plane of symmetry is now perpendicular to this plane of symmetry. At the same time, the longitudinal central axis of the injection valve lies both in the plane of symmetry and in the further plane of symmetry.

Bezüglich der Längsmittelachse des Einspritzventils ist also das Brennraumvolumen in vier Quadranten aufgeteilt. Vorzugsweise ist nun in jedem dieser Quadranten wenigstens eine der Einspritzbohrungen vorgesehen beziehungsweise mündet in diesen ein. Gleichzeitig sind diese Einspritzbohrungen jedoch vorzugsweise derart ausgebildet, dass der Kraftstoff durch sie lediglich in Richtung von zwei der Quadranten ausgebracht wird. Das bedeutet, dass der Kraftstoff unter Umständen zwei der Quadranten zwar passiert, ein Auftreffpunkt auf eine den Zylinder beziehungsweise den Brennraum begrenzende Brennraumwandung jedoch in einem der beiden anderen Quadranten liegt. With regard to the longitudinal central axis of the injection valve, therefore, the combustion chamber volume is divided into four quadrants. Preferably, at least one of the injection bores is now provided or opens into each of these quadrants. At the same time, however, these injection bores are preferably designed such that the fuel is discharged through them only in the direction of two of the quadrants. This means that, while the fuel may pass through two of the quadrants, an impact point on a combustion chamber wall bounding the cylinder or the combustion chamber lies in one of the other two quadrants.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Einspritzbohrungen an – bezüglich der Längsmittelachse des Einspritzventils – derselben Axialposition in das Brennraumvolumen einmünden. Es ist also kein axialer Versatz der Einspritzbohrungen vorgesehen. Bevorzugt sind alle Einspritzbohrungen des Einspritzventils an derselben Axialposition vorgesehen beziehungsweise münden an dieser in das Brennraumvolumen ein. Selbstverständlich kann es jedoch vorgesehen sein, dass das Einspritzventil neben den erfindungsgemäß ausgebildeten Einspritzbohrungen weitere Einspritzbohrungen aufweist, welche anders ausgestaltet und/oder anders angeordnet sein können, insbesondere hinsichtlich der Axialposition. An advantageous embodiment of the invention provides that the injection holes - with respect to the longitudinal center axis of the injection valve - open the same axial position in the combustion chamber volume. So there is no axial offset of the injection holes provided. Preferably, all injection holes of the injection valve are provided at the same axial position or open at this in the combustion chamber volume. Of course, it may, however, be provided that the injection valve has, in addition to the injection bores formed according to the invention, further injection bores which can be configured differently and / or arranged differently, in particular with regard to the axial position.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein Kraftstoffgesamtdurchsatz durch die Einspitzbohrungen mittels einer verlagerbaren Ventilnadel einstellbar ist. Die Ventilnadel ist vorzugsweise in einem Gehäuse des Einspritzventils verlagerbar angeordnet, insbesondere entlang der Längsmittelachse des Einspritzventils verlagerbar angeordnet. Die Verlagerung der Ventilnadel wird vorzugsweise mittels einer Magneteinrichtung realisiert, welche entsprechend einer gewünschten Position der Ventilnadel mit elektrischem Strom beaufschlagt wird. Das Einspritzventil liegt insoweit in diesem Fall als Magneteinspritzventil vor. Die Ventilnadel ist beispielsweise derart angeordnet, dass sie in einer Geschlossenposition Mündungsöffnungen der Einspritzbohrungen in den Innenraum des Einspritzventils vorzugsweise vollständig überdeckt. A development of the invention provides that a total fuel throughput through the Einspitzbohrungen by means of a displaceable valve needle is adjustable. The valve needle is preferably arranged displaceably in a housing of the injection valve, in particular displaceably arranged along the longitudinal central axis of the injection valve. The displacement of the valve needle is preferably realized by means of a magnetic device which is acted upon in accordance with a desired position of the valve needle with electric current. The injection valve is so far in this case as a magnetic injection valve. The valve needle is for example arranged such that they are in one Closed position opening openings of the injection holes in the interior of the injection valve preferably completely covered.

Damit ist in der Geschlossenposition eine Strömungsverbindung zwischen dem Innenraum des Einspritzventils und dem Brennraum unterbrochen. Wird die Ventilnadel aus der Geschlossenposition heraus und wenigstens teilweise in Richtung einer Offenposition verlagert, so kann Kraftstoff aus dem Innenraum des Einspritzventils in die Einspritzbohrungen einströmen und folglich in den Brennraum des Zylinders der Brennkraftmaschine gelangen. Der Kraftstoffgesamtdurchsatz, also die Menge des Kraftstoffs, die pro Zeiteinheit in den Zylinder gelangt, kann durch die Position der Ventilnadel beeinflusst werden. Je weiter die Ventilnadel aus ihrer Geschlossenposition herausverlagert wird, umso größer ist der Kraftstoffgesamtdurchsatz. In order for a flow connection between the interior of the injection valve and the combustion chamber is interrupted in the closed position. If the valve needle is displaced out of the closed position and at least partially in the direction of an open position, then fuel can flow from the interior of the injection valve into the injection bores and consequently enter the combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine. The total fuel flow rate, that is, the amount of fuel that enters the cylinder per unit time, can be influenced by the position of the valve needle. The further the valve needle is moved out of its closed position, the greater the total fuel flow.

Schließlich kann vorgesehen sein, dass der bei einem bestimmten Kraftstoffgesamtdurchsatz durch die Einspritzbohrungen strömende Kraftstoff jeweils eine Fluidkraft auf die Ventilnadel bewirkt und die Einspritzbohrungen derart angeordnet sind, dass sich bei dem zumindest einen bestimmten Kraftstoffgesamtdurchsatz wenigstens diejenigen Anteile der Fluidkräfte ausgleichen, die in einer senkrecht auf der Längsmittelachse des Einspritzventils stehenden Ebene oder parallel zu dieser liegen. Jeder der Einspritzbohrungen kann also jeweils die Fluidkraft zugeordnet werden, wobei sich die vorstehend bereits beschriebene resultierende Fluidkraft aus den einzelnen Fluidkräften der Einspritzbohrungen zusammensetzt. Bei dem zumindest einen Kraftstoffgesamtdurchsatz, welcher von Null verschieden ist, sollen sich nun die Kräfte zumindest teilweise ausgleichen. Insbesondere gleichen sich wenigstens diejenigen Anteile der Fluidkräfte aus, die in der beschriebenen Ebene beziehungsweise parallel zu dieser liegen. Besonders bevorzugt ist der bestimmte Kraftstoffgesamtdurchsatz gleich einem maximalen Kraftstoffgesamtdurchsatz des Einspritzventils. Finally, it can be provided that the fuel flowing through the injection bores at a given total fuel flow in each case effects a fluid force on the valve needle and the injection bores are arranged such that at least one particular total fuel flow rate compensates for at least those portions of the fluid forces which are perpendicular to one another the longitudinal center axis of the injector stationary plane or parallel to this lie. Thus, each of the injection bores can be assigned the respective fluid force, wherein the resultant fluid force already described above is composed of the individual fluid forces of the injection bores. In the case of the at least one overall fuel throughput, which is different from zero, the forces should now at least partially be compensated. In particular, at least those portions of the fluid forces that lie in the described plane or parallel to it are equalized. More preferably, the determined total fuel flow rate is equal to a maximum total fuel flow rate of the injector.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Kraftstoffeinbringvorrichtung einer Brennkraftmaschine, mit wenigstens einem Einspritzventil, welches insbesondere gemäß den vorstehenden Ausführungen ausgebildet ist, wobei das Einspritzventil mehrere Einspritzbohrungen aufweist, die voneinander beabstandet in einer Wandung des Einspritzventils angeordnet sind. Dabei ist vorgesehen, dass eine Längsmittelachse wenigstens einer der Einspritzbohrungen windschief zu einer Längsmittelachse des Einspritzventils angeordnet ist. Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung der Kraftstoffeinbringvorrichtung beziehungsweise des Einspritzventils wurde bereits eingegangen. Die Kraftstoffeinbringvorrichtung sowie das Einspritzventil können gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird. The invention further relates to a Kraftstoffeinbringvorrichtung an internal combustion engine, with at least one injection valve, which is in particular formed according to the preceding embodiments, wherein the injection valve has a plurality of injection holes spaced from each other in a wall of the injection valve are arranged. It is provided that a longitudinal center axis of at least one of the injection holes is arranged skewed to a longitudinal center axis of the injection valve. On the advantages of such an embodiment of the Kraftstoffeinbringvorrichtung or the injection valve has already been discussed. The Kraftstoffeinbringvorrichtung and the injection valve can be further developed according to the above, so that reference is made to this extent.

Beispielsweise sind mehrere Einspritzventile vorgesehen, wobei die Längsmittelachse wenigstens einer der Einspritzbohrungen jedes Einspritzventils, vorzugsweise aller Einspritzbohrungen jedes Einspritzventils, im Querschnitt gesehen windschief zu der Längsmittelachse des jeweiligen Einspritzventils vorliegt. For example, a plurality of injection valves are provided, wherein the longitudinal center axis of at least one of the injection holes of each injection valve, preferably all injection holes of each injection valve, viewed in cross-section is skewed to the longitudinal center axis of the respective injection valve.

Die Brennkraftmaschine betrifft schließlich eine Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffeinbringvorrichtung, insbesondere einer Kraftstoffeinbringvorrichtung gemäß den vorstehenden Ausführungen, wobei die Kraftstoffeinbringvorrichtung mindestens ein Einspritzventil mit mehreren Einspritzbohrungen aufweist, die voneinander beabstandet in einer Wandung des Einspritzventils angeordnet sind. Dabei ist vorgesehen, dass eine Längsmittelachse wenigstens einer der Einspritzbohrungen windschief zu einer Längsmittelachse des Einspritzventils angeordnet ist. Hierzu wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen. Die Brennkraftmaschine, die Kraftstoffeinbringvorrichtung sowie das Einspritzventil können gemäß diesen weitergebildet sein. The internal combustion engine finally relates to an internal combustion engine having a Kraftstoffeinbringvorrichtung, in particular a Kraftstoffeinbringvorrichtung according to the preceding embodiments, wherein the Kraftstoffeinbringvorrichtung comprises at least one injection valve having a plurality of injection holes spaced from each other in a wall of the injection valve are arranged. It is provided that a longitudinal center axis of at least one of the injection holes is arranged skewed to a longitudinal center axis of the injection valve. Reference is made to the above statements. The internal combustion engine, the Kraftstoffeinbringvorrichtung and the injection valve may be further developed according to these.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mehrere Einspritzventile zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Zylinders der Brennkraftmaschine vorgesehen sind und die Schnittpunkte der Längsmittelachsen der Einspritzbohrungen alle Einspritzventile mit einer Zylinderinnenwand – bezogen auf eine Längsmittelachse des Zylinders – gleichmäßig über den Umfang des Zylinders verteilt sind. Die Einspritzventile dienen also dem Einbringen des Kraftstoffs in den Brennraum desselben Zylinders. Um eine gleichmäßige Verteilung des Kraftstoffs in dem Zylinder zu gewährleisten, sollen die Schnittpunkte der Längsmittelachsen der Einspritzbohrungen beziehungsweise die Richtung, mit welcher der Kraftstoff aus den Einspritzbohrungen austritt, mit der Zylinderinnenwand gemäß den vorstehenden Ausführungen verteilt sein. In an advantageous embodiment of the invention it is provided that a plurality of injectors are provided for injecting fuel into a combustion chamber of a cylinder of the internal combustion engine and the intersections of the longitudinal center axes of the injection holes all injectors with a cylinder inner wall - based on a longitudinal center axis of the cylinder - evenly over the circumference of Cylinders are distributed. The injection valves thus serve to introduce the fuel into the combustion chamber of the same cylinder. In order to ensure a uniform distribution of the fuel in the cylinder, the intersections of the longitudinal center axes of the injection holes or the direction in which the fuel exits the injection holes should be distributed with the cylinder inner wall according to the above.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt: The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the drawings, without any limitation of the invention. Showing:

1 eine schematische Darstellung eines Einspritzventils einer Kraftstoffeinbringvorrichtung einer Brennkraftmaschine, und 1 a schematic representation of an injection valve of a Kraftstoffeinbringvorrichtung an internal combustion engine, and

2 eine schematische Darstellung zweier Einspritzventile, welche jeweils über mehrere Einspritzbohrungen verfügen. 2 a schematic representation of two injectors, each having a plurality of injection holes.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Einspritzventils 1 einer Kraftstoffeinbringvorrichtung 2, die einer Brennkraftmaschine 3 zugeordnet ist. Das Einspritzventil 1 sitzt beispielsweise in einem Zylinderkopf 4 der Brennkraftmaschine 3. Dazu ist wenigstens ein Teil eines Ventilgehäuses 5 des Einspritzventils 1 in der Brennkraftmaschine 3 beziehungsweise deren Zylinderkopf 4 angeordnet. Das Einspritzventil 1 beziehungsweise dessen Ventilgehäuse 5 ragt vorzugsweise bereichsweise in einen Brennraum 6 eines Zylinders der Brennkraftmaschine 3 hinein. The 1 shows a schematic representation of an injection valve 1 one Kraftstoffeinbringvorrichtung 2 that of an internal combustion engine 3 assigned. The injection valve 1 For example, it sits in a cylinder head 4 the internal combustion engine 3 , This is at least a part of a valve housing 5 of the injection valve 1 in the internal combustion engine 3 or their cylinder head 4 arranged. The injection valve 1 or its valve housing 5 preferably projects in regions in a combustion chamber 6 a cylinder of the internal combustion engine 3 into it.

Zum Ausbringen eines Fluids, insbesondere Kraftstoff, in den Brennraum 6, sind mehrere Einspritzbohrungen 7 vorgesehen. Es wird deutlich, dass durch die Einspritzbohrungen 7 Kraftstoff in gegenüberliegende Richtungen des Brennraums 6 ausbringbar sind. For discharging a fluid, in particular fuel, into the combustion chamber 6 , are several injection holes 7 intended. It becomes clear that through the injection holes 7 Fuel in opposite directions of the combustion chamber 6 can be carried out.

In dem Ventilgehäuse 5 ist zudem eine Ventilnadel 8 in axialer Richtung – bezüglich einer Längsmittelachse 9 des Einspritzventils – verlagerbar angeordnet. Die Ventilnadel 8 ist zwischen einer Geschlossenposition und einer Offenposition verlagerbar. In der hier dargestellten Offenposition ist eine Strömungsverbindung zwischen einem Innenraum 10 des Einspritzventils 1 und dem Brennraum 6 durch die Einspritzbohrungen 8 freigegeben. In der Geschlossenposition dagegen ist die Ventilnadel 8 derart angeordnet, dass sie die Strömungsverbindung unterbricht, beispielsweise indem sie Mündungen der Einspritzbohrungen 7 in den Innenraum 10 vollständig überdeckt und mithin verschließt. Die Einspritzbohrungen 7 weisen Längsmittelachsen 11 auf, wobei in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die Einspritzbohrungen 7 gerade verlaufen. Ist dies nicht der Fall, so ist die Längsmittelachse 11 durch die der Ventilnadel 8 zugewandte Seite der Einspritzbohrungen 7 definiert. Dabei ist vorgesehen, dass die Längsmittelachsen 11 oder zumindest eine der Längsmittelachsen 11 windschief zu der Längsmittelachse 9 des Einspritzventils angeordnet sind. In the valve housing 5 is also a valve needle 8th in the axial direction - with respect to a longitudinal central axis 9 of the injection valve - arranged displaceably. The valve needle 8th is displaceable between a closed position and an open position. In the open position shown here is a flow connection between an interior 10 of the injection valve 1 and the combustion chamber 6 through the injection holes 8th Approved. In the closed position, however, is the valve needle 8th arranged such that it interrupts the flow connection, for example by opening the injection holes 7 in the interior 10 completely covered and therefore closes. The injection holes 7 have longitudinal central axes 11 on, in the embodiment shown here, the injection holes 7 just lost. If this is not the case, then the longitudinal center axis 11 through the valve needle 8th facing side of the injection holes 7 Are defined. It is provided that the longitudinal central axes 11 or at least one of the longitudinal center axes 11 skewed to the longitudinal central axis 9 of the injection valve are arranged.

Dies wird anhand der 2 weiter erläutert. Diese zeigt eine schematische Darstellung eines Zylinders 12 der Brennkraftmaschine 3 und insbesondere der der Brennkraftmaschine 3 zugeordneten Kraftstoffeinbringvorrichtung 2. Es wird deutlich, dass die Kraftstoffeinbringvorrichtung 2 mehrere Einspritzventile 1 aufweist, nämlich ein erstes Einspritzventil 13 und ein zweites Einspritzventil 14. Jedes der Einspritzventile 1 weist mehrere Einspritzbohrungen 7 auf, nämlich das erste Einspritzventil 13 die Einspritzbohrungen 15, 16, 17 und 18 sowie das zweite Einspritzventil 14 die Einspritzbohrungen 19, 20, 21 und 22. Für die Einspritzbohrungen 15, 16, 19 und 20 sind jeweils die Längsmittelachsen 11 dargestellt, welche gleichzeitig einen Strahlverlauf eines in den Brennraum 6 eingebrachten Fluids durch die jeweilige Einspritzbohrung 7 andeuten. Angedeutet sind ebenfalls eine Zylinderinnenwand 23 sowie die Auftreffpunkte 24 der Strahlverläufe beziehungsweise der Längsmittelachse 11 auf die Zylinderinnenwand 23. Die Auftreffpunkte 24 entsprechen somit Schnittpunkten der Längsmittelachsen 11 der Einspritzbohrungen 7 mit der Zylinderinnenwand 23. This is based on the 2 further explained. This shows a schematic representation of a cylinder 12 the internal combustion engine 3 and in particular that of the internal combustion engine 3 associated Kraftstoffeinbringvorrichtung 2 , It becomes clear that the fuel introduction device 2 several injectors 1 comprising, namely a first injection valve 13 and a second injection valve 14 , Each of the injectors 1 has several injection holes 7 on, namely the first injection valve 13 the injection holes 15 . 16 . 17 and 18 and the second injection valve 14 the injection holes 19 . 20 . 21 and 22 , For the injection holes 15 . 16 . 19 and 20 are each the longitudinal center axes 11 represented, which at the same time a beam course of a into the combustion chamber 6 introduced fluid through the respective injection hole 7 suggest. Also indicated are a cylinder inner wall 23 as well as the impact points 24 the beam paths or the longitudinal center axis 11 on the cylinder inner wall 23 , The impact points 24 thus correspond to intersections of the longitudinal center axes 11 the injection holes 7 with the cylinder inner wall 23 ,

Jedem Einspritzventil 1 ist eine Symmetrieebene 25 beziehungsweise 26 zugeordnet, welche die jeweilige Längsmittelachse 9 des Einspritzventils 1 aufnimmt. Bevorzugt sind die Symmetrieebenen 25 und 26 parallel zueinander. Gleichzeitig ist eine weitere Symmetrieebene 27 definiert, welche die Symmetrieebenen 25 und 26 jeweils unter einem rechten Winkel schneidet, mithin also senkrecht auf diesen steht. Auch die Symmetrieebene 27 nimmt die Längsmittelachse 9 des jeweiligen Einspritzventils 1 auf, insbesondere die Längsmittelachse 9 beide Einspritzventile 1. Every injection valve 1 is a plane of symmetry 25 respectively 26 associated with which the respective longitudinal central axis 9 of the injection valve 1 receives. The symmetry planes are preferred 25 and 26 parallel to each other. At the same time is another plane of symmetry 27 defines which the planes of symmetry 25 and 26 each intersects at a right angle, therefore perpendicular to this stands. Also the symmetry plane 27 takes the longitudinal center axis 9 of the respective injection valve 1 on, in particular the longitudinal central axis 9 both injectors 1 ,

Es wird nun anhand der Längsmittelachsen 11 deutlich, dass die Einspritzbohrungen 7 beider Einspritzventile 1 zum Ausbringen von Kraftstoff jeweils in Richtung eines ersten Brennraumteilvolumens 28 beziehungsweise 29 ausgebildet sind. Das bedeutet, dass die Auftreffpunkte 24 jeweils in diesem ersten Brennraumteilvolumen 28 beziehungsweise 29 liegen. Die ersten Brennraumteilvolumen 28 beziehungsweise 29 liegen auf einer ersten Seite der Symmetrieebene 25 beziehungsweise 26 vor. Auf der jeweils anderen Seite liegt ein zweites Brennraumteilvolumen 30 beziehungsweise 31 vor, wobei die Brennraumteilvolumen 30 und 31 für die beiden Einspritzventile 1 zusammenfallen. Es wird deutlich, dass obwohl die Auftreffpunkte 24 jeweils in dem ersten Brennraumteilvolumen 28 liegen, zumindest einige der Einspritzbohrungen 7 in das zweite Brennraumteilvolumen 30 beziehungsweise 31 einmünden. Dies ist für die Einspritzbohrungen 15 und 18 im Falle des ersten Einspritzventils 13 und für die Einspritzbohrungen 19 und 22 im Falle des zweiten Einspritzventils 14 der Fall. It will now be based on the longitudinal center axes 11 clearly that the injection holes 7 both injection valves 1 for dispensing fuel in each case in the direction of a first combustion chamber part volume 28 respectively 29 are formed. That means the impact points 24 in each case in this first combustion chamber partial volume 28 respectively 29 lie. The first combustion chamber part volumes 28 respectively 29 lie on a first side of the symmetry plane 25 respectively 26 in front. On the other side is a second combustion chamber part volume 30 respectively 31 before, the combustion chamber part volume 30 and 31 for the two injectors 1 coincide. It becomes clear that although the hit points 24 each in the first combustion chamber partial volume 28 lie, at least some of the injection holes 7 in the second combustion chamber part volume 30 respectively 31 open out. This is for the injection holes 15 and 18 in the case of the first injector 13 and for the injection holes 19 and 22 in the case of the second injection valve 14 the case.

Bei der hier dargestellten Ausführungsform ist es zudem vorgesehen, dass die Symmetrieebenen 25 und 26 gemeinsam mit der Symmetrieebene 27 für jedes der Einspritzventile 1 vier Quadranten definieren, wobei in jedem dieser Quadranten jeweils eine der Einspritzbohrungen 15, 16, 17 und 18 beziehungsweise der Einspritzbohrungen 19, 20, 21 und 22 in ein sich aus dem ersten Brennraumteilvolumen 28 beziehungsweise 29 und dem zweiten Brennraumteilvolumen 30 beziehungsweise 31 zusammensetzt. Im Gegensatz zu der hier beschriebenen Ausführungsform schneiden bei bekannten Einspritzventilen 1 die Längsmittelachsen 11 der Einspritzbohrungen 7 üblicherweise die Längsmittelachse 9 des Einspritzventils 1. Dies ist durch die gestrichelte Darstellung angedeutet. In the embodiment shown here, it is also provided that the planes of symmetry 25 and 26 together with the plane of symmetry 27 for each of the injectors 1 define four quadrants, each with one of the injection holes in each of these quadrants 15 . 16 . 17 and 18 or the injection holes 19 . 20 . 21 and 22 in a from the first combustion chamber part volume 28 respectively 29 and the second combustion chamber part volume 30 respectively 31 composed. In contrast to the embodiment described here, cut in known injectors 1 the longitudinal central axes 11 the injection holes 7 usually the longitudinal center axis 9 of the injection valve 1 , This is indicated by the dashed line.

Mit Hilfe der windschiefen Anordnung der Längsmittelachsen 11 bezüglich der Längsmittelachse 9 kann erzielt werden, dass sich auch bei dem Einbringen des Fluids durch das Einspritzventil 1 lediglich in das erste Brennraumteilvolumen 28 beziehungsweise 29 ein zumindest teilweiser Ausgleich der dabei entstehenden Fluidkräfte auf die Ventilnadel 8 ergibt. Entsprechend wird eine deutlich verlängerte Lebensdauer der Einspritzventile 1 und insbesondere der Einspritznadeln 8 der Einspritzventile 1 erzielt. With the help of the skewed arrangement of the longitudinal center axes 11 with respect to the longitudinal central axis 9 can be achieved that also in the introduction of the fluid through the injection valve 1 only in the first combustion chamber part volume 28 respectively 29 an at least partial compensation of the resulting fluid forces on the valve needle 8th results. Accordingly, a significantly extended service life of the injectors 1 and in particular the injection needles 8th the injection valves 1 achieved.

Claims

Injection valve ( 1 . 13 . 14 ) a fuel introduction device ( 2 ) an internal combustion engine ( 3 ), with several injection holes ( 7 . 15 . 16 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 . 22 ), which are spaced apart in a wall of the injection valve ( 1 . 13 . 14 ) are arranged, characterized in that a longitudinal central axis ( 11 ) at least one of the injection holes ( 7 . 15 . 16 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 . 22 ) skewed to a longitudinal central axis ( 9 ) of the injection valve ( 1 ) is arranged.

Injection valve according to claim 1, characterized in that the injection bores ( 7 . 15 . 16 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 . 22 ) for discharging fuel in the direction of a first combustion chamber partial volume ( 28 . 29 ) are formed on a first side of the longitudinal central axis ( 9 ) of the injection valve ( 1 . 13 . 14 ) receiving symmetry plane ( 28 . 29 ) lies.

Injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the injection bores ( 7 . 15 . 16 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 . 22 ) into a second combustion chamber partial volume ( 30 . 31 ), which on one of the first side opposite the second side of the plane of symmetry ( 25 . 26 ) is arranged.

Injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the plane of symmetry ( 25 . 26 ) and one at the symmetry plane ( 25 . 26 ) perpendicular, also the longitudinal central axis ( 9 ) of the injection valve ( 1 . 13 . 14 ) receiving another plane of symmetry ( 27 ) the injection valve ( 1 . 13 . 14 ) into four quadrants, wherein in each of the quadrants at least one of the injection holes ( 7 . 15 . 16 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 . 22 ) into a first combustion chamber partial volume ( 28 . 29 ) and the second combustion chamber partial volume ( 30 . 31 ) discharges comprehensive combustion chamber volume.

Injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the injection bores ( 7 . 15 . 16 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 . 22 ) - with respect to the longitudinal central axis ( 9 ) of the injection valve ( 1 . 13 . 14 ) - open the same axial position in the combustion chamber volume.

Injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that a total fuel flow rate through the injection bores ( 7 . 15 . 16 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 . 22 ) by means of a displaceable valve needle ( 8th ) is adjustable.

Injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that at a certain total fuel throughput through the injection bores ( 7 . 15 . 16 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 . 22 ) flowing fuel in each case a fluid force on the valve needle ( 8th ) and the injection holes ( 7 . 15 . 16 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 . 22 ) are arranged such that, in the at least one specific total fuel throughput, at least those portions of the fluid forces which are in a direction perpendicular to the longitudinal center axis ( 9 ) of the injection valve ( 1 ) or parallel to this plane.

Fuel introduction device ( 2 ) an internal combustion engine ( 3 ), with at least one injection valve ( 1 . 13 . 14 ), in particular according to one or more of the preceding claims, wherein the injection valve ( 1 . 13 . 14 ) several injection holes ( 7 . 15 . 16 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 . 22 ), which are spaced apart in a wall of the injection valve ( 1 ) are arranged, characterized in that a longitudinal central axis ( 11 ) at least one of the injection holes ( 7 . 15 . 16 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 . 22 ) skewed to a longitudinal central axis ( 9 ) of the injection valve ( 1 ) is arranged.

Internal combustion engine ( 3 ) with a fuel introduction device ( 2 ), in particular according to one or more of the preceding claims, wherein the fuel introduction device ( 2 ) at least one injection valve ( 1 . 13 . 14 ) with several injection holes ( 7 . 15 . 16 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 . 22 ), which are spaced apart in a wall of the injection valve ( 1 ) are arranged, characterized in that a longitudinal central axis ( 11 ) at least one of the injection holes ( 7 . 15 . 16 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 . 22 ) skewed to a longitudinal central axis ( 9 ) of the injection valve ( 1 . 13 . 14 ) is arranged.

Internal combustion engine according to claim 9, characterized in that a plurality of injection valves ( 1 . 13 . 14 ) for injecting fuel into a combustion chamber ( 6 ) of a cylinder ( 12 ) of the internal combustion engine ( 3 ) and the intersections ( 24 ) of the longitudinal central axes ( 11 ) of injection bores ( 7 . 15 . 16 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 . 22 ) of all injectors ( 1 . 13 . 14 ) with a cylinder inner wall ( 23 ) - Based on a longitudinal center axis of the cylinder ( 12 ) - evenly over the circumference of the cylinder ( 12 ) are distributed.