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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzventil, das Kraftstoff in einer radialen Richtung in einer Brennkraftmaschine einspritzt.
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Üblicherweise ist ein Kraftstoffeinspritzventil bekannt, das Kraftstoffdüsenlöcher hat, die zu einer Außenumfangsseite von einem Kraftstoffeinlass in Richtung eines Kraftstoffauslasses hin geneigt sind. Die Kraftstoffdüsenlöcher sind in einem Ventilgehäuse in dessen Umfangsrichtung ausgebildet und angeordnet. Dieses Kraftstoffeinspritzventil öffnet und schließt die Kraftstoffdüsenlöcher durch eine Hin- und Herbewegung eines Ventilbauteils, das in dem Ventilgehäuse aufgenommen ist, um eine Kraftstoffeinspritzung durch die Kraftstoffdüsenlöcher auszuführen oder zu stoppen.
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In einem Kraftstoffeinspritzventil, das z.B. in
JP-A-H08-277763 beschrieben ist, haben Kraftstoffdüsenlöcher, die in einem gemeinsamen Abstand auf einem gemeinsamen imaginären Kreis angeordnet sind, eine gemeinsame Form um Lochachsen herum, die relativ zu der Mittelachse eines Ventilgehäuses in demselben Längsschnitt geneigt sind. Als Ergebnis einer derartigen Gestaltung wird die Möglichkeit zur Ausbildung der Kraftstoffdüsenlöcher erhöht und wird eine Zerstäubung eines Kraftstoffnebels, der durch jedes dieser Kraftstoffdüsenlöcher eingespritzt wird, erreicht.
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In dem Kraftstoffeinspritzventil von
JP-A-H08-277763 sind Neigungswinkel der Lochachsen relativ zu der Mittelachse für jedes Kraftstoffdüsenloch gleich. In diesem Fall ist z.B., wenn ein Durchmesser des Kraftstoffdüsenlochs erhöht wird oder die Anzahl der Kraftstoffdüsenlöcher erhöht wird, der Abstand (Teilung) zwischen den Kraftstoffdüsenlöchern, die in einer Umfangsrichtung des Ventilgehäuses benachbart sind, reduziert und wird eine Distanz zwischen Kraftstoffnebeln, die durch diese Kraftstoffdüsenlöcher eingespritzt werden, verringert. Als Ergebnis werden Partikeldurchmesser des Nebels grobkörniger wegen einer Kollision und Beeinflussung zwischen den Kraftstoffnebeln durch die benachbarten Kraftstoffdüsenlöcher. Dieses Grobkörnigmachen (Vergrößern) der Partikeldurchmesser des Nebels erhöht eine Zeit, die zur Kraftstoffverdampfung (bzw. Kraftstoffaufbereitung) erforderlich ist, wodurch eine Ausbildung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches erschwert wird, so dass sich eine Leistungsfähigkeit einer Brennkraftmaschine reduziert.
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In dem Kraftstoffeinspritzventil in z.B.
JP-A-H08-277763 ist ein Teilungskreis definiert, der durch alle Kraftstoffdüsenlöcher hindurch tritt. Auf Grundlage dieser Definition kollidieren und beeinflussen sich die Kraftstoffnebel, die durch die benachbarten Kraftstoffdüsen auf dem Teilungskreis eingespritzt werden, einfach miteinander, so dass das Grobkörnigmachen (Vergrößern) der Partikeldurchmesser des Nebels verursacht wird. Demgemäß wird die Zerstäubung des Kraftstoffnebels erschwert.
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Aus diesem Grund sind in einem Kraftstoffeinspritzventil, das in
JP-A-H11-070347 beschrieben ist, ein äußerer imaginärer Kreis, der durch äußere Düsenlöcher hindurch tritt, die als Kraftstoffdüsenlöcher dienen, und ein innerer imaginärer Kreis, der durch innere Düsenlöcher hindurch tritt, die als Kraftstoffdüsenlöcher dienen, und der in radialer Richtung innerhalb des äußeren imaginären Kreises liegt, konzentrisch definiert. Auf Grundlage dieser Definition sind die äußeren Düsenlöcher und die inneren Düsenlöcher abwechselnd in einer Umfangsrichtung eines Ventilgehäuses angeordnet, so dass sie zwischen dem äußeren imaginären Kreis und dem inneren imaginären Kreis benachbart zueinander angeordnet sind. Kraftstoffnebel, die durch die äußeren Düsenlöcher und die inneren Düsenlöcher eingespritzt werden, die wie vorstehend beschrieben benachbart sind, kollidieren und beeinflussen sich einander nicht einfach. Als Ergebnis kann das Grobkörnigmachen (Vergrößern) eines Partikeldurchmessers des Nebels verhindert werden und wird die Zerstäubung des Kraftstoffnebels dadurch ermöglicht.
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Jedoch verringert sich in dem Kraftstoffeinspritzventil von
JP-A-H11-070347 aufgrund einer großen radialen Distanz zwischen dem äußeren imaginären Kreis und dem inneren imaginären Kreis eine Anziehungskraft wegen des Coanda-Effekts zwischen den Kraftstoffnebeln, die durch die äußeren Düsenlöcher und die inneren Düsenlöcher eingespritzt werden, die benachbart zueinander sind. Folglich wird es schwierig, eine Durchdringung (Durchdringungskraft) des Kraftstoffnebels zu steuern.
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Des Weiteren wird in dem Kraftstoffeinspritzventil in
JP-A-H11-070347 , da die radiale Distanz zwischen dem äußeren imaginären Kreis und dem inneren imaginären Kreis groß ist, eine große Differenz in einer Kraftstoffströmung an einer stromaufwärtigen Seite eines Kraftstoffeinlasses zwischen den äußeren Düsenlöchern und den inneren Düsenlöchern verursacht. Demgemäß wird auch eine große Differenz der Partikeldurchmesser der Kraftstoffnebel verursacht, die durch die äußeren Düsenlöcher und die inneren Düsenlöcher eingespritzt werden, wodurch die Zerstäubung des Kraftstoffnebels verhindert wird.
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Die vorliegende Offenbarung befasst sich zumindest mit einem der vorstehenden Sachverhalte.
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Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Kraftstoffnebel, der durch jedes Kraftstoffdüsenloch in einem Kraftstoffeinspritzventil eingespritzt wird, mit einer erhöhten Möglichkeit zur Ausbildung der Kraftstoffdüsenlöcher zu zerstäuben.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Kraftstoffeinspritzventil bereitzustellen, das eine Steuerbarkeit einer Durchdringung eines Kraftstoffnebels verbessert und die Zerstäubung des Kraftstoffnebels unterstützt.
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Um die Aufgaben der vorliegenden Offenbarung zu erreichen, ist ein Kraftstoffeinspritzventil, das in einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Einspritzen von Kraftstoff in radialer Richtung bereitgestellt. Das Ventil weist ein Ventilgehäuse und ein Ventilbauteil auf. Das Ventilgehäuse weist eine Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern auf, die in einer Umfangsrichtung des Ventilgehäuses in einem gemeinsamen Abstand (Teilung) auf einem gemeinsamen imaginären Kreis angeordnet sind. Jedes der Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern weist einen Kraftstoffeinlass und einen Kraftstoffauslass auf und ist zu einer Außenumfangsseite in einer Richtung von dem Kraftstoffeinlass zu dem Kraftstoffauslass hin geneigt. Die Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern haben Lochachsen, die relativ zu einer Mittelachse des Ventilgehäuses in demselben Längsschnitt wie die Mittelachse geneigt sind, und haben eine gemeinsame Form um deren Lochachsen herum. Die Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern ist in eine beliebige Anzahl von einer Vielzahl von Düsenlochgruppen gegliedert. Jede der Vielzahl von Düsenlochgruppen weist zumindest zwei der Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern auf. Die zumindest zwei der Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern sind in einer vorbestimmten Reihenfolge mit unterschiedlichen Neigungswinkeln deren Lochachsen relativ zu der Mittelachse angeordnet. Die Reihenfolge der Anordnung der zumindest zwei der Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern ist in einer gemeinsamen Reihenfolge zu einer Seite in der Umfangsrichtung des Ventilgehäuses hin aus der Vielzahl von Düsenlochgruppen festgelegt. Das Ventilbauteil ist in dem Ventilgehäuse aufgenommen und gestaltet, um sich in dem Ventilgehäuse hin und her zu bewegen, um die Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern zu öffnen oder zu schließen, um dadurch die Kraftstoffeinspritzung durch die Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern auszuführen oder zu stoppen.
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Um die Aufgaben der vorliegenden Offenbarung zu erreichen, ist ferner ein Kraftstoffeinspritzventil, das in einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, zum Einspritzen von Kraftstoff in einer radialen Richtung bereitgestellt. Das Ventil weist ein Ventilgehäuse und ein Ventilbauteil auf. Das Ventilgehäuse weist eine Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern auf, die in einer Umfangsrichtung des Ventilgehäuses angeordnet sind. Jedes der Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern weist einen Kraftstoffeinlass und einen Kraftstoffauslass auf und ist zu einer Außenumfangsseite in einer Richtung von dem Kraftstoffeinlass zu dem Kraftstoffauslass hin geneigt. Ein äußerer imaginärer Kreis ist entlang der Umfangsrichtung des Ventilgehäuses definiert. Ein innerer imaginärer Kreis ist in radialer Richtung innenhalb des äußeren imaginären Kreises und konzentrisch zu dem äußeren imaginären Kreis definiert. Die Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern weist eine Vielzahl von äußeren Düsenlöchern und eine Vielzahl von inneren Düsenlöchern auf, die abwechselnd in der Umfangsrichtung des Ventilgehäuses angeordnet sind. Ein Öffnungsrandabschnitt jedes der Vielzahl von äußeren Düsenlöchern an dessen Kraftstoffauslassseite weist einen innersten Umfangsrandabschnitt auf, der an der am weitesten innenliegenden Umfangsseite des Ventilgehäuses angeordnet ist und auf dem inneren imaginären Kreis positioniert ist. Der äußere imaginäre Kreis tritt durch eine Außenumfangsseite des innersten Umfangsrandabschnitts hindurch. Ein Öffnungsrandabschnitt jedes der Vielzahl von inneren Düsenlöchern an dessen Kraftstoffauslassseite weist einen äußersten Umfangsrandabschnitt auf, der an der am weitesten außen liegenden Umfangsseite des Ventilgehäuses angeordnet ist und auf dem äußeren imaginären Kreis positioniert ist. Der innere imaginäre Kreis tritt durch eine Innenumfangsseite des äußersten Umfangsrandabschnitts hindurch. Das Ventilbauteil ist in dem Ventilgehäuse aufgenommen und gestaltet, sich in dem Ventilgehäuse hin und her zu bewegen, um die Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern zu öffnen oder zu schließen, um dadurch die Kraftstoffeinspritzung durch die Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern auszuführen oder zu stoppen.
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Die vorstehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung sind aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich. In den Zeichnungen ist Folgendes dargestellt:
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1 ist eine Längsschnittansicht, die ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
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2 ist eine vergrößerte Draufsicht, die Kraftstoffdüsenlöcher des ersten Ausführungsbeispiels darstellt;
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3 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht, die das Kraftstoffdüsenloch von 2 darstellt, und ist eine Schnittansicht entlang einer Linie III-III in 2;
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4 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht, die das Kraftstoffdüsenloch von 2 darstellt, und ist eine Schnittansicht entlang einer Linie IV-IV in 2;
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5 ist eine vergrößerte Draufsicht, die imaginäre Düsenlöcher darstellt, die im Vergleich zu 2 dargestellt sind;
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6 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht, die ein imaginäres Düsenloch darstellt, das im Vergleich zu 3 und 4 gezeigt ist, und ist eine Schnittansicht entlang einer Linie VI-VI in 5;
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7 ist eine schematische Ansicht, die einen Betrieb der Kraftstoffdüsenlöcher des ersten Ausführungsbeispiels und deren Wirkungen darstellt;
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8 ist eine vergrößerte Draufsicht, die Kraftstoffdüsenlöcher eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt;
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9 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die das Kraftstoffdüsenloch von 8 darstellt, und ist eine Schnittansicht entlang einer Linie IX-IX in 8;
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10 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht, die das Kraftstoffdüsenloch von 8 darstellt, und ist eine Schnittansicht entlang einer Linie X-X in 8;
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11 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht, die das Kraftstoffdüsenloch von 8 darstellt, und ist eine Schnittansicht entlang einer Linie XI-XI in 8;
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12 ist eine schematische Ansicht, die einen Betrieb der Kraftstoffdüsenlöcher des zweiten Ausführungsbeispiels und deren Wirkungen darstellt;
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13 ist eine Längsschnittansicht, die ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel darstellt;
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14 ist eine vergrößerte Draufsicht, die Kraftstoffdüsenlöcher des dritten Ausführungsbeispiels darstellt;
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15 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht, die das Kraftstoffdüsenloch in 14 darstellt, und ist eine Schnittansicht entlang einer Linie XV-XV in 14;
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16 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht, die das Kraftstoffdüsenloch in 14 darstellt, und ist eine Schnittansicht entlang einer Linie XVI-XVI in 14;
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17 ist eine vergrößerte Draufsicht, die imaginäre Düsenlöcher darstellt, die im Vergleich zu 14 gezeigt sind;
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18 ist ein Schaubild, das Charakteristika des Kraftstoffdüsenlochs in 14 darstellt, und ist eine vergrößerte Draufsicht korrespondierend zu 14; und
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19 ist eine schematische Ansicht, die einen Betrieb der Kraftstoffdüsenlöcher und deren Wirkungen gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel darstellt.
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Ausführungsbeispiele sind nachstehend im Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Mittels denselben Bezugszeichen für korrespondierende Komponenten in den Ausführungsbeispielen wird deren sich wiederholende Beschreibung weggelassen. In einem Fall einer Beschreibung nur eines Teils einer Gestaltung jedes Ausführungsbeispiels kann eine Gestaltung in einem anderen Ausführungsbeispiel, das nach dem Ausführungsbeispiel erläutert wird, auf diesen anderen Teil der Gestaltung angewandt werden. Zusätzlich zu einer Kombination der Gestaltungen, die in der Beschreibung des Ausführungsbeispiels gezeigt ist, können die Gestaltungen in den Ausführungsbeispielen gemeinsam teilweise kombiniert werden, ohne dass diese erläutert werden, solange diese Kombinationen funktionieren.
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[Erstes Ausführungsbeispiel]
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1 stellt den Kraftstoffeinspritzventil gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dar. Das Kraftstoffeinspritzventil 1 ist in einer Ottobrennkraftmaschine als eine Brennkraftmaschine angeordnet, um Kraftstoff in einen Einlassanschluss dieser Ottobrennkraftmaschine einzuspritzen. Unabhängig zu diesem eingeführten Ausführungsbeispiel kann das Kraftstoffeinspritzventil 1 auch einen Kraftstoff in z.B. eine Brennkammer einer Ottobrennkraftmaschine einspritzen.
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Eine Grundgestaltung des Kraftstoffeinspritzventils 1 ist nachstehend ausführlich beschrieben. Das Kraftstoffeinspritzventil 1 weist ein Ventilgehäuse 10, einen fixierten Kern 20, einen beweglichen Kern 30, ein Ventilbauteil 40, ein Federbauteil 50 und eine Antriebseinheit 60 auf.
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Das Ventilgehäuse 10 weist ein Rohrbauteil 11, einen Ventilkörper 12 und ein Düsenbauteil 13 auf. Das zylindrische Rohrbauteil 11 weist einen ersten magnetischen Teil 110, einen nicht magnetischen Teil 111 und einen zweiten magnetischen Teil 112 in dieser Reihenfolge von einer Ventilöffnungsseite zu einer Ventilschließseite hin in einer axialen Richtung des Ventils 1 auf. Die magnetischen Teile 110, 112, die aus einem magnetischen Metallmaterial hergestellt sind, und der nicht magnetische Teil 111, der aus einem nicht magnetischen Metallmaterial hergestellt ist, sind gemeinsam z.B. durch Laserschweißen koaxial angefügt. Durch diese Anfügestruktur (Anbringungsstruktur) unterbindet der nicht magnetische Teil 111 einen Kurzschluss eines Magnetflusses zwischen dem ersten magnetischen Teil 110 und dem zweiten magnetischen Teil 112.
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Der erste magnetische Teil 110 weist einen Zufuhreinlass 14 auf, zu dem Kraftstoff von einer Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt) zugeführt wird. Der zweite magnetische Teil 112 ist koaxial zu dem Ventilkörper 12 angeordnet, an diesem extern befestigt und um den Ventilkörper 12 herum fixiert, der aus einem zylindrischen Metall hergestellt ist. Gemeinsam mit dem Rohrbauteil 11 bildet der Ventilkörper 12 einen Kraftstoffdurchgang 15, so dass der Kraftstoff, der von einer stromaufwärtigen Seite geführt wird, zu einer stromabwärtigen Seite hin strömen kann. Ferner weist der Ventilkörper 12 einen Ventilsitz 16 auf, der an dem Kraftstoffdurchgang 15 freiliegt. Das Düsenbauteil 13, das aus einem zylindrischen Metall mit einem Bodenteil hergestellt ist, ist koaxial und extern an dem Ventilkörper 12 angebracht und um den Ventilkörper 12 herum an einer zu dem zweiten magnetischen Teil 112 entgegengesetzten Seite des Ventilkörpers 12 fixiert. Das Düsenbauteil 13 weist Kraftstoffdüsenlöcher 17 auf, die sich durch dessen Bodenteil erstrecken. Jedes Kraftstoffdüsenloch 17 ist mit dem Kraftstoffdurchgang 15 an einer stromabwärtigen Seite des Ventilsitzes 16 verbunden und ist zu der Außenseite hin (Einlassanschluss in diesem Ausführungsbeispiel) in radialer Richtung offen.
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Der fixierte Kern 20, der aus einem zylindrischen magnetischen Metallmaterial hergestellt ist, ist koaxial im Inneren des ersten magnetischen Teils 110 und des nicht magnetischen Teils 111 eingepasst und fixiert. Ein Einstellrohr 22, das aus einem zylindrischen Metall hergestellt ist, ist koaxial an dem fixierten Kern 20 pressgepasst und fixiert. Gemeinsam mit dem Einstellrohr 22 bildet der fixierte Kern 20 einen fixierten Durchgang 24, so dass der Kraftstoff, der durch den Zufuhreinlass 14 an der stromaufwärtigen Seite in das Ventil 1 strömt, zu der stromabwärtigen Seite ausströmen kann.
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Der bewegliche Kern 30, der aus einem zylindrischen, magnetischen Metallmaterial hergestellt ist, ist koaxial in dem nicht magnetischen Teil 111 und dem zweiten magnetischen Teil 112 aufgenommen, um in axialer Richtung an der Ventilschließseite des fixierten Kerns 20 hin und her bewegbar zu sein. Das Ventilbauteil 40, das aus einem zylindrischen nicht magnetischen Metallmaterial hergestellt ist, das einen Bodenteil hat, ist koaxial in dem zweiten magnetischen Teil 112 sowie in dem Ventilkörper 12 aufgenommen und ist im Inneren des beweglichen Kerns 30 an seiner Ventilschließseite eingepasst und fixiert, um darin in axialer Richtung hin und her bewegbar zu sein. Gemeinsam mit dem beweglichen Kern 30 bildet das Ventilbauteil 40 einen beweglichen Durchgang 42, um den Kraftstoff, der aus dem fixierten Durchgang 24 an der stromaufwärtigen Seite ausströmt, in den Kraftstoffdurchgang 15 an der stromabwärtigen Seite zu führen.
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Das Ventilbauteil 40 weist einen Sitzteil 44, der sich an der stromaufwärtigen Seite des Ventilsitzes 16 hin und her bewegt, an seinem Bodenteil an der Ventilschließseite auf. Das Ventilbauteil 40 löst den Sitzteil 44 von dem Ventilsitz 16 als ein Ergebnis seiner Verschiebung zu der Ventilöffnungsseite, um jedes Kraftstoffdüsenloch 17 in Bezug auf den Kraftstoffdurchgang 15 zu öffnen. Folglich wird der Kraftstoff in dem Kraftstoffdurchgang 15 in radialer Richtung zu der Außenseite (Einlassanschluss in diesem Ausführungsbeispiel) durch die Kraftstoffdüsenlöcher 17 eingespritzt. Andererseits ist das Ventilbauteil 40 mit seinem Sitzteil 44 mit dem Ventilsitz 16 als Ergebnis seiner Verschiebung zu der Ventilschließseite hin in Eingriff, um jedes Kraftstoffdüsenloch 17 in Bezug auf den Kraftstoffdurchgang 15 zu schließen. Folglich wird die Kraftstoffeinspritzung durch die Kraftstoffdüsenlöcher 17 gestoppt. Wie vorstehend beschrieben ist, öffnet oder schließt das Ventilbauteil 40 jedes Kraftstoffdüsenloch 17 durch seine Hin- und Herbewegung, um die Kraftstoffeinspritzung durch die Kraftstoffdüsenlöcher 17 auszuführen oder stoppen zu können.
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Das Federbauteil 50 ist eine Druckspiralfeder, die aus Metall hergestellt ist, und ist koaxial in den jeweiligen Durchgängen 24, 42 des fixierten Kerns 20 und des beweglichen Kerns 30 aufgenommen. Das Federbauteil 50 ist zwischen dem Einstellrohr 22 in dem fixierten Kern 20 und dem beweglichen Kern 30 geklemmt. Durch diese Klemmstruktur erzeugt das Federbauteil 50 eine Federrückstellkraft gemäß seiner Vorspannung (Kompression) zwischen den Elementen 22, 30, um den beweglichen Kern 30 zu der Ventilschließseite hin entlang der Ventilbauteile 40 zu drängen.
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Die Antriebseinheit 60 weist eine Solenoidwicklung 61, eine Spule 62, einen Anschluss 63 und ein Verbindungsglied 64 auf. Die Solenoidwicklung 61 ist durch Wickeln eines Metalldrahtmaterials um die Spule 62 herum ausgebildet, die aus einem zylindrischen Harz hergestellt ist. Die Solenoidwicklung 61 ist koaxial und außen um die magnetischen Teile 110, 112 und den nicht magnetischen Teil 111 durch die Spule 62 herum angebracht und fixiert. Der Anschluss 63, der aus Metall hergestellt ist, ist in dem Verbindungsglied 64 eingebettet, der aus Harz hergestellt ist, um eine elektrische Verbindung zwischen einem externen Steuerungskreis (nicht gezeigt) und der internen Solenoidwicklung 61 bereitzustellen. Durch diese elektrische Verbindung kann eine Erregung der Solenoidwicklung 61 durch den Steuerungskreis gesteuert werden.
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Bei einem Ventilöffnungsbetrieb des vorstehend gestalteten Kraftstoffeinspritzdüse 1 wird als Ergebnis einer Erregung der Solenoidwicklung 61, die durch den Steuerungskreis erregt wird, ein Magnetfluss durch den ersten magnetischen Teil 110, den fixierten Kern 20, den beweglichen Kern 30 und den zweiten magnetischen Teil 112 geführt. Demgemäß wird eine magnetische Anziehungskraft zwischen den zwei gegenüberliegenden Kernen 20, 30 erzeugt, um den beweglichen Kern 30 zu dem fixierten Kern 20 an der Ventilöffnungsseite hin anzuziehen. Dadurch wird der bewegliche Kern 30 zu der Ventilöffnungsseite gemeinsam mit dem Ventilbauteil 30 entgegen der Drängkraft durch das Federbauteil 50 angetrieben, so dass dieser mit dem fixierten Kern 20 zusammenstoßt und mit diesem in Eingriff gebracht wird. Unterdessen löst das Ventilbauteil 40 den Sitzteil 44 von dem Ventilsitz 16 und wird dadurch Kraftstoff durch jedes Kraftstoffdüsenloch 17 eingespritzt.
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Andererseits wird beim Ventilschließbetrieb nach einem derartigen Ventilöffnungsbetrieb die Solenoidwicklung 61, deren Erregung durch den Steuerungskreis gestoppt wird, entmagnetisiert und wird die magnetische Anziehungskraft zwischen den Kernen 20, 30 dadurch aufgehoben. Dadurch wird der bewegliche Kern 30 zu der Ventilschließseite gemeinsam mit dem Ventilbauteil 40 durch das Federbauteil 50 angetrieben, so dass der Bodenteil des Ventilbauteils 40 mit dem Ventilkörper 12 zusammenstößt und in Eingriff gebracht wird. Demgemäß wird das Ventilbauteil 40 mit seinem Sitzteil 44 an dem Ventilsitz 16 in Eingriff gebracht, um dadurch die Kraftstoffeinspritzung durch jedes Kraftstoffdüsenloch 17 zu stoppen.
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Eine Ausbildungsform des Kraftstoffdüsenlochs 17 ist nachstehend ausführlich beschrieben.
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Durch eine kreis- und scheibenförmige Düsenplatte 130, die der Bodenteil des Düsenbauteils 13 des Ventilgehäuses 10 ist, wie in 2 bis 4 dargestellt ist, sind die Kraftstoffdüsenlöcher 17 in einer Umfangsrichtung um die Mittelachse 132 dieser Platte 130 herum angeordnet. Die Kraftstoffdüsenlöcher 17 sind in regelmäßigen Intervallen (Abständen) auf einem gemeinsamen imaginären Kreis 134 ausgebildet, der zu der Düsenplatte 130 konzentrisch ist, so dass sie mit einem gemeinsamen Abstand (Teilung) P in der Umfangsrichtung angeordnet sind.
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Als eine gemeinsame Form um eine Lochachse 172 herum hat jedes Kraftstoffdüsenloch 17 eine Form eines konischen Lochs, dessen Durchmesser sich von einem Kraftstoffeinlass 170 zu einem Kraftstoffauslass 171 hin weiter erhöht (vergrößert). Jedes der Kraftstoffdüsenlöcher 17, das diese gemeinsame Form hat, ist zu einer Außenumfangsseite der Düsenplatte 130 hin von dem Kraftstoffeinlass 170 in Richtung des Kraftstoffauslasses 171 weiter geneigt. Die Lochachse 172 jedes Kraftstoffdüsenlochs 17 ist relativ zu der Mittelachse 132 in demselben Längsschnitt (in 3 und 4) wie die Mittelachse 132 geneigt. Insbesondere schneidet sich die Lochachse 172 jedes Kraftstoffdüsenlochs 17 mit der Mittelachse 132 in einem vorbestimmten Neigungswinkel (nachstehend vereinfacht auch als ein Neigungswinkel bezeichnet).
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Wie durch eine Darstellung mit einer doppelt strichpunktierten Linie in 2 angezeigt ist, werden die Kraftstoffdüsenlöcher 17 in eine beliebige Anzahl größer als eine Düsenlochgruppe 173 gegliedert (fünf Düsenlochgruppen 173 sind in 2 gezeigt). Als Ergebnis dieser Gliederung umfasst jede Düsenlochgruppe 173 ein erstes Düsenloch 17a und ein zweites Düsenloch 17b, deren Neigungswinkel sich unterscheiden und die in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet sind, wie in 3 und 4 dargestellt ist, als die zwei benachbarten Kraftstoffdüsenlöcher 17.
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Wie in 2 dargestellt ist, ist in dem ersten Ausführungsbeispiel eine Anordnungsreihenfolge dieser Düsenlöcher 17a, 17b festgelegt, um eine derartige gemeinsame Reihenfolge auszubilden, das in einer beliebigen Düsenlochgruppe 173 das zweite Düsenloch 17b neben dem ersten Düsenloch 17a zu einer Seite (in einer Uhrzeigersinnrichtung in 2) in der Umfangsrichtung hin angeordnet ist.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel sind im Vergleich zu einem imaginären Düsenloch
17', dessen Neigungswinkel ein gemeinsamer Neigungswinkel θ' gemäß der vorstehenden beschriebenen Veröffentlichung
JP-A-H08-277763 ist, wie in
5 und
6 gezeigt ist, die jeweiligen Neigungswinkel θa, θb der ersten und zweiten Düsenlöcher
17a,
17b wie in
2 bis
4 festgelegt. Insbesondere ist in einer beliebigen Düsenlochgruppe
173 der Neigungswinkel des ersten Düsenlochs
17a mit einem Winkel θa festgelegt, der größer ist als der gemeinsame Winkel θ', und ist ein Neigungswinkel des zweiten Düsenlochs
17b mit einem Winkel θb festgelegt, der kleiner ist als der gemeinsame Winkel θ'. Daher erfüllen der Neigungswinkel θa des ersten Düsenlochs
17a und der Neigungswinkel θb des zweiten Düsenlochs
17b ein Verhältnis θa > θb. Des Weiteren sind in Bezug auf den gemeinsamen θ' die jeweiligen Neigungswinkel θa, θb der ersten und zweiten Düsenlöcher
17a und
17b festgelegt, um eine Näherungsgleichung θ' ≈ (θa + θb)/2 zu erfüllen. Durch diese Festlegung können Kraftstoffnebel
18 (die schematisch durch eine Schraffur in
7 angezeigt sind) des Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffdüsenlöcher
17 (
17a,
17b) eingespritzt wird, wie in
7 dargestellt ist, den nachstehenden Betrieb und Wirkungen erzeugen wobei sich die gesamte Nebelgestaltung, die eine Überlappung zwischen den Kraftstoffnebeln
18 ist, z.B. dem konventionellen Produkt annähern.
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Der Betrieb und die Wirkungen des vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels sind nachstehend erläutert.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel haben die Kraftstoffdüsenlöcher 17, die in der Umfangsrichtung des Ventilgehäuses 10 so angeordnet sind, dass sie in einem gemeinsamen Abstand P auf dem gemeinsamen imaginären Kreis 134 angeordnet sind, eine gemeinsame Form um deren Lochachsen 172 herum, die relativ zu der Mittelachse 132 in demselben Längsschnitt wie die Mittelachse 132 des Ventilgehäuses 10 geneigt sind, so dass die Kraftstoffdüsenlöcher 17 einfach ausgebildet sind.
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Des Weiteren sind gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, in dem die Kraftstoffdüsenlöcher 17 in eine beliebige Anzahl der Düsenlochgruppen 173 gegliedert sind, in jeder Düsenlochgruppe 173 die Neigungswinkel der Lochachsen 172 der zwei Kraftstoffdüsenlöcher 17 (17a, 17b), die in einer vorbestimmten Reihenfolge angeordnet sind, relativ zu der Mittelachse 132 verschieden. Insbesondere ist in jeder Düsenlochgruppe 173 eine Anordnungsreihenfolge der Kraftstoffdüsenlöcher 17 mit einer gemeinsamen Reihenfolge in Richtung einer Seite in der Umfangsrichtung des Ventilgehäuses 10 festgelegt. Demgemäß hat jedes Kraftstoffdüsenloch 17 einen Neigungswinkel, der sich von dem in Umfangsrichtung benachbarten Kraftstoffdüsenloch 17 in derselben Gruppe oder einer anderen Gruppe unterscheidet. Somit haben die in Umfangsrichtung benachbarten Kraftstoffdüsenlöcher 17 unterschiedliche Neigungswinkel. Als Ergebnis haben, wie in 7 dargestellt ist, die Nebel 18 des Kraftstoffs, der durch diese Kraftstoffdüsenlöcher 17 eingespritzt wird, ihre Einspritzrichtungen, die zuverlässig versetzt sind, so dass sie nicht einfach miteinander zusammenstoßen oder sich gegenseitig beeinflussen. Folglich können die Nebel 18 des Kraftstoffs, der durch diese Kraftstoffdüsenlöcher 17 eingespritzt wird, voneinander getrennt werden, wodurch sich ein Vergröbern (Vergrößern) des Partikeldurchmessers des Nebels begrenzt wird. Aus diesem Grund kann eine Zerstäubung des Kraftstoffnebels 18 mit der vorstehend beschriebenen Gestaltung mit einer größeren Möglichkeit der Ausbildung der Kraftstoffdüsenlöcher 17 erreicht werden.
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Des Weiteren ist in jeder Düsenlochgruppe 173 das zweite Düsenloch 17b in einer gemeinsamen Reihenfolge angeordnet, das neben dem ersten Düsenloch 17a zu einer Seite in der Umfangsrichtung des Ventilgehäuses 10 liegt. Demgemäß hat die Düsenlochgruppe 173 das zweite Düsenloch 17b in einer gemeinsamen Reihenfolge angeordnet, das neben dem ersten Düsenloch 17a in Richtung einer Seite in der Umfangsrichtung des Ventilgehäuses 10 hin liegt. Demgemäß hat jedes zweite Düsenloch 17b einen Neigungswinkel, der sich von dem in der Umfangsrichtung benachbarten ersten Düsenloch 17a in derselben Gruppe oder in einer anderen Gruppe unterscheidet. Als Ergebnis sind die Einspritzrichtungen der Kraftstoffnebel 18 zwischen dem ersten Düsenloch 17a und dem zweiten Düsenloch 17b zuverlässig voneinander versetzt, die in Umfangsrichtung mit ihren Neigungswinkeln angeordnet sind, die sich voneinander unterscheiden. Folglich kann ein Zusammenstoßen und eine Beeinflussung zwischen den Kraftstoffnebeln 18 des Kraftstoffs, der durch diese Düsenlöcher 17a, 17b eingespritzt wird, verhindert werden. Somit kann als Ergebnis der Anwendung der zwei Arten von Neigungswinkeln die Zerstäubung des Kraftstoffnebels 18 einfach erreicht werden, wobei die Möglichkeit zur Ausbildung der Kraftstoffdüsenlöcher 17 auf ein maximales Ausmaß erhöht bzw. vergrößert wird.
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Zusätzlich verteilt sich der Kraftstoff in einer Form eines Flüssigkeitsfilms entlang Innenwänden der Kraftstoffdüsenlöcher 17 (17a, 17b), die die Form eines konischen Lochs, dessen Durchmesser sich von dem Kraftstoffeinlass 170 zu dem Kraftstoffauslass 171 weiter erhöht (vergrößert), als eine gemeinsame Form haben. Demgemäß wird der Kraftstoffnebel 18 mit kleinen Partikeldurchmessern einfach eingespritzt. Daher kann auf der Grundlage des vorstehend beschriebenen Prinzips gemeinsam mit der Verhinderung des Zusammenstoßens und der Beeinflussung zwischen den Kraftstoffnebeln 18 die Zerstäubung des Kraftstoffnebels 18 bei der Gestaltung unterstützt werden, bei der die Möglichkeit zur Ausbildung der Kraftstoffdüsenlöcher 18 erhöht ist.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Ein zweites Ausführungsbeispiel, das in 8 bis 12 dargestellt ist, ist eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels. In dem zweiten Ausführungsbeispiel sind Kraftstoffdüsenlöcher 2017, die in einem gemeinsamen Abstand (Teilung) P auf einem gemeinsamen imaginären Kreis 134 angeordnet sind und von denen jedes eine Form eines konischen Lochs ähnlich wie in dem ersten Ausführungsbeispiel als eine gemeinsame Form hat, in eine beliebige Anzahl größer als eine Düsenlochgruppe 2173 gegliedert (vier Düsenlochgruppen 2173 sind in 8 gezeigt). Als Ergebnis dieser Gliederung ist jede Düsenlochgruppe 2173 aus einem ersten Düsenloch 2017a, einem zweiten Düsenloch 2017b und einem dritten Düsenloch 2017c gebildet, die in einer vorgegebenen Reihenfolge, deren Neigungswinkel sich voneinander unterscheiden, wie in 8 bis 11 gezeigt ist, als die drei benachbarten Kraftstoffdüsenlöcher 2017 angeordnet sind.
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In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist in einer beliebigen Düsenlochgruppe 2137 eine gemeinsame Reihenfolge derart festgelegt, dass das zweite Düsenloch 2017b neben dem ersten Düsenloch 2017a angeordnet ist und dass das dritte Düsenloch 2017c neben dem zweiten Düsenloch 2017b in Richtung einer Seite einer Umfangsrichtung (in einer Uhrzeigersinnrichtung in 8) angeordnet ist.
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In dem zweiten Ausführungsbeispiel sind im Vergleich zu dem imaginären Düsenloch 17', dessen Neigungswinkel der gemeinsame Winkel θ' wie in 5 und 6 ist, jeweilige Neigungswinkeln θa, θb, θc der ersten bis dritten Düsenlöcher 2017a, 2017b, 2017c wie in 8 bis 11 festgelegt. Insbesondere ist in einer beliebigen Düsenlochgruppe 2173 der Neigungswinkel des ersten Düsenlochs 2017a mit einem Winkel θa festgelegt, der größer ist als der gemeinsame Winkel θ', der im Wesentlichen gleich ist wie ein Neigungswinkel θb des zweiten Düsenlochs 2017b, und ist der Neigungswinkel des dritten Düsenlochs 2017c mit einem Winkel θc festgelegt, der kleiner ist als der gemeinsame Winkel θ'. Demgemäß erfüllen der Neigungswinkel θa des ersten Düsenlochs 2017a, der Neigungswinkel θb des zweiten Düsenlochs 2017b und der Neigungswinkel θc des dritten Düsenlochs 2017c ein Verhältnis θa > θb > θc. Des Weiteren sind in Bezug auf die gemeinsamen Winkel θ' die jeweiligen Neigungswinkel θa, θb, θc der ersten bis dritten Düsenlöcher 2017a, 2017b, 2017c festgelegt, um eine Näherungsgleichung θ' ≈ (θa + θb + θc)/3 zu erfüllen. Durch diese Festlegung können Nebel 2018 (die durch eine Schraffur in 12 schematisch angezeigt sind) des Kraftstoffs, der durch diese Kraftstoffdüsenlöcher (2017, 2017a, 2017b, 2017c) wie in 12 eingespritzt wird, einen Betrieb und Wirkungen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erzeugen, wobei die gesamte Gestaltung, die eine Überlappung zwischen diesen Nebeln 2018 ist, z.B. dem üblichen Produkt angenähert ist.
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Die Ausführungsbeispiele sind vorstehend beschrieben. Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt und sie kann bei verschiedenen Ausführungsbeispielen und deren Kombinationen angewandt werden, ohne von dem Umfang der Offenbarung abzuweichen.
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Insbesondere kann als eine erste Modifikation anstelle der vorstehend beschriebenen Form eines konischen Lochs eine gemeinsame Form jedes Kraftstoffdüsenlochs 17, 2017 z.B. eine Form eines geraden Lochs mit einem konstanten Durchmesser von dem Kraftstoffeinlass 170 zu dem Kraftstoffauslass 171 hin sein.
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Als eine zweite Modifikation kann die Anzahl der Kraftstoffdüsenlöcher 17, 2017, die jeweils eine Düsenlochgruppe 173, 2173 bilden, mit einer beliebigen anderen Zahl als die vorstehend beschriebene Zahl geeignet festgelegt werden, solange sich die Neigungswinkel der Kraftstoffdüsenlöcher 17, 2017 untereinander in derselben Düsenlochgruppe 173, 2173 unterscheiden.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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Ein drittes Ausführungsbeispiel ist nachstehend in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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13 stellt ein Kraftstoffeinspritzventil 1001 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel dar. Das Kraftstoffeinspritzventil 1001 ist in einer Ottobrennkraftmaschine als eine Brennkraftmaschine angeordnet, um Kraftstoff in einen Einlassanschluss dieser Ottobrennkraftmaschine einzuspritzen. Unabhängig zu diesem eingeführten Ausführungsbeispiel kann das Kraftstoffeinspritzventil 1001 auch einen Kraftstoff in z.B. eine Brennkammer einer Ottobrennkraftmaschine einspritzen.
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Eine Grundgestaltung des Kraftstoffeinspritzventils 1001 ist nachstehend ausführlich beschrieben. Das Kraftstoffeinspritzventil 1001 weist ein Ventilgehäuse 1010, einen fixierten Kern 1020, einen beweglichen Kern 1030, ein Ventilbauteil 1040, ein Federbauteil 1050 und eine Antriebseinheit 1060 auf.
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Das Ventilgehäuse 1010 weist ein Rohrbauteil 1011, einen Ventilkörper 1012 und ein Düsenbauteil 1013 auf. Das zylindrische Rohrbauteil 1011 weist einen ersten magnetischen Teil 1110, einen nicht magnetischen Teil 1111 und einen zweiten magnetischen Teil 1112 in dieser Reihenfolge von einer Ventilöffnungsseite zu einer Ventilschließseite hin in einer axialen Richtung des Ventils 1001 auf. Die magnetischen Teile 1110, 1112, die aus einem magnetischen Metallmaterial hergestellt sind, und der nicht magnetische Teil 1111, der aus einem nicht magnetischen Metallmaterial hergestellt ist, sind gemeinsam z.B. durch Laserschweißen koaxial angefügt. Durch diese Anfügestruktur (Anbringungsstruktur) unterbindet der nicht magnetische Teil 1111 einen Kurzschluss eines Magnetflusses zwischen dem ersten magnetischen Teil 1110 und dem zweiten magnetischen Teil 1112.
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Der erste magnetische Teil 1110 weist einen Zufuhreinlass 1014 auf, zu dem Kraftstoff von einer Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt) zugeführt wird. Der zweite magnetische Teil 1112 ist koaxial zu dem Ventilkörper 1012 angeordnet, an diesem extern befestigt und um den Ventilkörper 1012 herum fixiert, der aus einem zylindrischen Metall hergestellt ist. Gemeinsam mit dem Rohrbauteil 1011 bildet der Ventilkörper 1012 einen Kraftstoffdurchgang 1015, so dass der Kraftstoff, der von einer stromaufwärtigen Seite geführt wird, zu einer stromabwärtigen Seite hin strömen kann. Ferner weist der Ventilkörper 1012 einen Ventilsitz 1016 auf, der an dem Kraftstoffdurchgang 1015 freiliegt. Das Düsenbauteil 1013, das aus einem zylindrischen Metall mit einem Bodenteil hergestellt ist, ist koaxial und extern an dem Ventilkörper 1012 angebracht und um den Ventilkörper 1012 herum an einer zu dem zweiten magnetischen Teil 1112 entgegengesetzten Seite des Ventilkörpers 1012 fixiert. Das Düsenbauteil 1013 weist Kraftstoffdüsenlöcher 1017 auf, die sich durch dessen Bodenteil erstrecken. Jedes Kraftstoffdüsenloch 17 ist mit dem Kraftstoffdurchgang 1015 an einer stromabwärtigen Seite des Ventilsitzes 1016 verbunden und ist zu der Außenseite hin (Einlassanschluss in diesem Ausführungsbeispiel) in radialer Richtung offen.
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Der fixierte Kern 1020, der aus einem zylindrischen magnetischen Metallmaterial hergestellt ist, ist koaxial im Inneren des ersten magnetischen Teils 1110 und des nicht magnetischen Teils 1111 eingepasst und fixiert. Ein Einstellrohr 1022, das aus einem zylindrischen Metall hergestellt ist, ist koaxial an dem fixierten Kern 1020 pressgepasst und fixiert. Gemeinsam mit dem Einstellrohr 1022 bildet der fixierte Kern 1020 einen fixierten Durchgang 1024, so dass der Kraftstoff, der durch den Zufuhreinlass 1014 an der stromaufwärtigen Seite in das Ventil 1001 strömt, zu der stromabwärtigen Seite ausströmen kann.
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Der bewegliche Kern 1030, der aus einem zylindrischen, magnetischen Metallmaterial hergestellt ist, ist koaxial in dem nicht magnetischen Teil 1111 und dem zweiten magnetischen Teil 1112 aufgenommen, um in axialer Richtung an der Ventilschließseite des fixierten Kerns 1020 hin und her bewegbar zu sein. Das Ventilbauteil 1040, das aus einem zylindrischen nicht magnetischen Metallmaterial hergestellt ist, das einen Bodenteil hat, ist koaxial in dem zweiten magnetischen Teil 1112 sowie in dem Ventilkörper 1012 aufgenommen und ist im Inneren des beweglichen Kerns 1030 an seiner Ventilschließseite eingepasst und fixiert, um darin in axialer Richtung hin und her bewegbar zu sein. Gemeinsam mit dem beweglichen Kern 1030 bildet das Ventilbauteil 1040 einen beweglichen Durchgang 1042, um den Kraftstoff, der aus dem fixierten Durchgang 1024 an der stromaufwärtigen Seite ausströmt, in den Kraftstoffdurchgang 1015 an der stromabwärtigen Seite zu führen.
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Das Ventilbauteil 1040 weist einen Sitzteil 1044, der sich an der stromaufwärtigen Seite des Ventilsitzes 1016 hin und her bewegt, an seinem Bodenteil an der Ventilschließseite auf. Das Ventilbauteil 1040 löst den Sitzteil 1044 von dem Ventilsitz 1016 als ein Ergebnis seiner Verschiebung zu der Ventilöffnungsseite, um jedes Kraftstoffdüsenloch 1017 in Bezug auf den Kraftstoffdurchgang 1015 zu öffnen. Folglich wird der Kraftstoff in dem Kraftstoffdurchgang 1015 in radialer Richtung zu der Außenseite (Einlassanschluss in diesem Ausführungsbeispiel) durch die Kraftstoffdüsenlöcher 1017 eingespritzt. Andererseits ist das Ventilbauteil 1040 mit seinem Sitzteil 1044 mit dem Ventilsitz 1016 als Ergebnis seiner Verschiebung zu der Ventilschließseite hin in Eingriff, um jedes Kraftstoffdüsenloch 1017 in Bezug auf den Kraftstoffdurchgang 1015 zu schließen. Folglich wird die Kraftstoffeinspritzung durch die Kraftstoffdüsenlöcher 1017 gestoppt. Wie vorstehend beschrieben ist, öffnet oder schließt das Ventilbauteil 1040 jedes Kraftstoffdüsenloch 1017 durch seine Hin- und Herbewegung, um die Kraftstoffeinspritzung durch die Kraftstoffdüsenlöcher 1017 auszuführen oder stoppen zu können.
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Das Federbauteil 1050 ist eine Druckspiralfeder, die aus Metall hergestellt ist, und ist koaxial in den jeweiligen Durchgängen 1024, 1042 des fixierten Kerns 1020 und des beweglichen Kerns 1030 aufgenommen. Das Federbauteil 1050 ist zwischen dem Einstellrohr 1022 in dem fixierten Kern 1020 und dem beweglichen Kern 1030 geklemmt. Durch diese Klemmstruktur erzeugt das Federbauteil 1050 eine Federrückstellkraft gemäß seiner Vorspannung (Kompression) zwischen den Elementen 1022, 1030, um den beweglichen Kern 1030 zu der Ventilschließseite hin entlang der Ventilbauteile 1040 zu drängen.
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Die Antriebseinheit 1060 weist eine Solenoidwicklung 1061, eine Spule 1062, einen Anschluss 1063 und ein Verbindungsglied 1064 auf. Die Solenoidwicklung 1061 ist durch Wickeln eines Metalldrahtmaterials um die Spule 1062 herum ausgebildet, die aus einem zylindrischen Harz hergestellt ist. Die Solenoidwicklung 1061 ist koaxial und außen um die magnetischen Teile 1110, 1112 und den nicht magnetischen Teil 1111 durch die Spule 1062 herum angebracht und fixiert. Der Anschluss 1063, der aus Metall hergestellt ist, ist in dem Verbindungsglied 1064 eingebettet, der aus Harz hergestellt ist, um eine elektrische Verbindung zwischen einem externen Steuerungskreis (nicht gezeigt) und der internen Solenoidwicklung 1061 bereitzustellen. Durch diese elektrische Verbindung kann eine Erregung der Solenoidwicklung 1061 durch den Steuerungskreis gesteuert werden.
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Bei einem Ventilöffnungsbetrieb des vorstehend gestalteten Kraftstoffeinspritzdüse 1001 wird als Ergebnis einer Erregung der Solenoidwicklung 1061, die durch den Steuerungskreis erregt wird, ein Magnetfluss durch den ersten magnetischen Teil 1110, den fixierten Kern 1020, den beweglichen Kern 1030 und den zweiten magnetischen Teil 1112 geführt. Demgemäß wird eine magnetische Anziehungskraft zwischen den zwei gegenüberliegenden Kernen 1020, 1030 erzeugt, um den beweglichen Kern 1030 zu dem fixierten Kern 1020 an der Ventilöffnungsseite hin anzuziehen. Dadurch wird der bewegliche Kern 1030 zu der Ventilöffnungsseite gemeinsam mit dem Ventilbauteil 1030 entgegen der Drängkraft durch das Federbauteil 1050 angetrieben, so dass dieser mit dem fixierten Kern 1020 zusammenstoßt und mit diesem in Eingriff gebracht wird. Unterdessen löst das Ventilbauteil 1040 den Sitzteil 1044 von dem Ventilsitz 1016 und wird dadurch Kraftstoff durch jedes Kraftstoffdüsenloch 1017 eingespritzt.
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Andererseits wird beim Ventilschließbetrieb nach einem derartigen Ventilöffnungsbetrieb die Solenoidwicklung 1061, deren Erregung durch den Steuerungskreis gestoppt wird, entmagnetisiert und wird die magnetische Anziehungskraft zwischen den Kernen 1020, 1030 dadurch aufgehoben. Dadurch wird der bewegliche Kern 1030 zu der Ventilschließseite gemeinsam mit dem Ventilbauteil 1040 durch das Federbauteil 1050 angetrieben, so dass der Bodenteil des Ventilbauteils 1040 mit dem Ventilkörper 1012 zusammenstößt und in Eingriff gebracht wird. Demgemäß wird das Ventilbauteil 1040 mit seinem Sitzteil 1044 an dem Ventilsitz 1016 in Eingriff gebracht, um dadurch die Kraftstoffeinspritzung durch jedes Kraftstoffdüsenloch 1017 zu stoppen.
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Eine Ausbildungsform des Kraftstoffdüsenlochs 1017 ist nachstehend ausführlich beschrieben.
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Durch eine kreis- und scheibenförmige Düsenplatte 1130, die der Bodenteil des Düsenbauteils 1013 des Ventilgehäuses 1010 ist, wie in 14 bis 16 dargestellt ist, sind die Kraftstoffdüsenlöcher 1017 in einer Umfangsrichtung um die Mittelachse 132 der Platte 130 herum angeordnet. Als eine gemeinsame Form um eine Lochachse 1172 herum, hat jedes Kraftstoffdüsenloch 1017 eine Form eines konischen Lochs, dessen Durchmesser sich von einem Kraftstoffeinlass 1170 zu einem Kraftstoffauslass 1171 hin erhöht (vergrößert). Jedes der Kraftstoffdüsenlöcher 1017 mit dieser gemeinsamen Form ist zu einer Außenumfangsseite der Düsenplatte 1130 weiter von dem Kraftstoffeinlass 1170 zu dem Kraftstoffauslass 1171 hin geneigt. Die Lochachse 1172 jedes Kraftstoffdüsenlochs 1017 ist relativ zu der Mittelachse 1132 in demselben Längsschnitt (in 15 und 16) wie die Mittelachse 1132 geneigt und ein konstanter Winkel θ ist zwischen der Lochachse 1172 und der Mittelachse 1132 ausgebildet. In anderen Worten schneidet sich die Lochachse 1172 jedes Kraftstoffdüsenlochs 1017 mit der Mittelachse 1132 in einem gemeinsamen Neigungswinkel θ.
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Wie in 14 dargestellt ist, sind auf dem Ventilgehäuse 1010 ein äußerer imaginärer Kreis 1134a und ein innerer imaginärer Kreis 1134b, der innerhalb des äußeren imaginären Kreis 1134a angeordnet ist, konzentrisch zueinander sowie konzentrisch zu der Düsenplatte 1130 definiert. Jedes Kraftstoffdüsenloch 1017 ist in ein Loch eines äußeren Düsenlochs 1017a, durch das der äußere imaginäre Kreis 1134a an der Kraftstoffauslassseite hindurch tritt, und eines inneren Düsenlochs 1017b gegliedert, durch das der innere imaginäre Kreis 1134b auf der Kraftstoffauslassseite hindurch tritt. Durch eine derartige Gliederung sind die zwei oder mehreren äußeren Düsenlöcher 1017a und die zwei oder mehreren inneren Düsenlöcher 1017b (fünf Düsenlöcher 1017a und fünf Düsenlöcher 1017b sind in 14 gezeigt) abwechselnd in regelmäßigen Intervallen (Abständen) I in der Umfangsrichtung angeordnet, wie in 18 dargestellt ist. Das regelmäßige Intervall I ist eine Distanz zwischen den Längsschnitten einschließlich der Mittelachse 1132 und den jeweiligen Lochachsen 1172 in der Umfangsrichtung.
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Die Erfinder haben Anordnungsformen der äußeren Düsenlöcher 1017a und der inneren Düsenlöcher 1017b untersucht. Als Ergebnis konnte durch Optimieren eines Positionsverhältnisses zwischen Öffnungsrandabschnitten 1174 der äußeren Düsenlöcher 1017a und Öffnungsrandabschnitten 1174 der inneren Düsenlöcher 1017b auf der Kraftstoffauslassseite, wie in 14 dargestellt ist, die Steuerbarkeit der Durchdringung der Kraftstoffnebel, die durch die äußeren Düsenlöcher 1017a und die inneren Düsenlöcher 1017b eingespritzt werden, verbessert werden und konnte eine Zerstäubung des Kraftstoffnebels unterstützt werden.
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Insbesondere ist, wie in 14 bis 16 dargestellt ist, auf der Kraftstoffauslassseite des äußeren Düsenlochs 1017a ein innerster Umfangsrandabschnitt 1174a des Öffnungsrandabschnitt 1174, der an der am weitesten innenliegenden Umfangsseite an dem Ventilgehäuse 1010 (Düsenplatte 1130) angeordnet ist, auf dem inneren imaginären Kreis 1134b positioniert, und tritt der äußere imaginäre Kreis 1134a durch eine Außenumfangsseite des innersten Umfangsrandabschnitts 1174a hindurch. Des Weiteren ist auf der Kraftstoffauslassseite des inneren Düsenlochs 1017b ein äußerster Umfangsrandabschnitt 1174b des Öffnungsrandabschnitts 1174, der auf der am weitesten außen liegenden Umfangsseite an dem Ventilgehäuse 1010 (Düsenplatte 1130) angeordnet ist, auf dem äußeren imaginären Kreis 1134a positioniert, und tritt der innere imaginäre Kreis 1134b durch eine Innenumfangsseite des äußersten Umfangsrandabschnitts 1174b hindurch.
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Des Weiteren ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wie gemäß der vorstehend beschriebenen Veröffentlichung
JP-A-H08-277763 durch Vergleichen von derartigen imaginären Düsenlöchern
1017', die sich auf einem imaginären Teilungskreis
1135' mit der Lochachse
1172 auf der Kraftstoffeinlassseite schneiden, wie in
17 dargestellt ist, die Anordnungsform der äußeren Düsenlöcher
1017a und der inneren Düsenlöcher
1017b festgelegt. Insbesondere sind, wie in
18 dargestellt ist, ein äußerer Teilungskreis
1135a, der sich mit der Lochachse
1172 jedes äußeren Düsenlochs
1017a auf der Kraftstoffeinlassseite schneidet, und ein innerer Teilungskreis
1135b, der sich mit der Lochachse
1172 jedes inneren Düsenlochs
1017b auf der Kraftstoffeinlassseite schneidet, definiert. Auf der Grundlage dieser Definition sind in Bezug auf einen Radius R' des imaginären Teilungskreises
1135' ein Radius Ra des äußeren Teilungskreises
1135a und ein Radius Rb des inneren Teilungskreises
1135b festgelegt, um eine Näherungsgleichung R' ≈ (Ra + Rb)/2 zu erfüllen. Durch diese Festlegung können Kraftstoffnebel
1018 (die durch eine Schraffur in
19 schematisch angezeigt sind) des Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffdüsenlöcher
1017 (
1017a,
1017b) eingespritzt wird, wie in
19 dargestellt ist, den nachstehenden Betrieb und die nachstehenden Wirkungen erzeugen, wobei die gesamte Nebelgestaltung, die eine Überlappung zwischen dem Kraftstoffnebel
1018 ist, nahe z.B. dem konventionellen Produkt gebracht wird.
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Der Betrieb und die Wirkungen des vorstehend beschriebenen Kraftstoffeinspritzventils 1001 sind nachstehend erläutert.
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In dem Kraftstoffeinspritzventil 1001 sind die äußeren Düsenlöcher 1017a und die inneren Düsenlöcher 1017b als die Kraftstoffdüsenlöcher 1017, durch die der äußere imaginäre Kreis 1134a und der konzentrische, innere imaginäre Kreis 1134b, der in radialer Richtung innerhalb des äußeren imaginären Kreises 1134a liegt, jeweils auf der Kraftstoffauslassseite hindurch treten, abwechselnd in der Umfangsrichtung des Ventilgehäuses 1010 angeordnet. Als Ergebnis sind die äußeren Düsenlöcher 1017a und die inneren Düsenlöcher 1017b benachbart zueinander in der Umfangsrichtung angeordnet. Demgemäß stoßen die Nebel 1018 des Kraftstoffs, der durch die äußeren Düsenlöcher 1017a und die inneren Düsenlöcher 1017b eingespritzt wird, nicht einfach aneinander oder beeinflussen sich nicht gegenseitig. Folglich kann ein Vergröbern (Vergrößern) des Partikeldurchmessers des Nebels begrenzt (verhindert) werden, wodurch die Zerstäubung des Kraftstoffnebels 1018 ermöglicht wird.
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Auf der Kraftstoffauslassseite jedes Kraftstoffdüsenlochs 1017 ist der innerste Umfangsrandabschnitt 1174a des Öffnungsrandabschnitts 1174 des äußeren Düsenlochs 1017a, der auf der am weitesten innenliegenden Umfangsseite an dem Ventilgehäuse 1010 angeordnet ist, auf dem inneren imaginären Kreis 1134b positioniert. Des Weiteren ist auf der Kraftstoffauslassseite jedes Kraftstoffdüsenlochs 1017 der äußerste Umfangsrandabschnitt 1174b des Öffnungsrandabschnitts 1174 des inneren Düsenlochs 1017b, der auf der am weitesten außen liegenden Umfangsseite an dem Ventilgehäuse 1010 angeordnet ist, auf dem äußeren imaginären Kreis 1134a positioniert. Als Ergebnis wird hinsichtlich des äußeren imaginäre Kreises 1134a, der durch eine Außenumfangsseite des innersten Umfangsrandabschnitt 1174a des äußeren Düsenlochs 1017a hindurch tritt, und des inneren imaginären Kreises 1134b, der durch eine Innenumfangsseite des äußersten Umfangsrandabschnitts 1174b des inneren Düsenlochs 1017b hindurch tritt, eine radiale Distanz (radialer Abstand) zwischen dem äußeren imaginären Kreis 1134a und dem inneren imaginären Kreis 1134b so klein als möglich gemacht. Demgemäß kann zwischen den Nebeln 1018 des Kraftstoffs, der durch das äußere Düsenloch 1017a und das innere Düsenloch 1017b eingespritzt wird, die zueinander benachbart sind, eine Anziehungskraft aufgrund des Coanda-Effekts erhöht (vergrößert) sein und kann eine Partikeldurchmesserdifferenz wegen einer Differenz zwischen den Kraftstoffströmungen auf der stromaufwärtigen Seite reduziert sein. Somit kann eine Steuerbarkeit der Durchdringung des Kraftstoffnebels 1018 als ein Ergebnis der Erhöhung der Anziehungskraft verbessert sein und kann die Zerstäubung des Kraftstoffnebels 1018 aufgrund der Reduktion einer Differenz zwischen den Partikeldurchmessern des Nebels unterstützt werden.
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Zusätzlich haben die äußeren Düsenlöcher 1017a und die inneren Düsenlöcher 1017b, die abwechselnd in regelmäßigen Intervallen (I) in der Umfangsrichtung angeordnet sind, eine gemeinsame Form um die jeweiligen Lochachsen 1172 herum, die relativ zu der Mittelachse 1132 des Ventilgehäuses 1010 in dem gleichen Längsschnitt wie die Mittelachse 1132 des Ventilgehäuses 1010 geneigt sind. Folglich sind die äußeren Düsenlöcher 1017a und die inneren Düsenlöcher 1017b einfach ausgebildet. Des Weiteren sind das äußere Düsenloch 1017a und das innere Düsenloch 1017b, die einen gemeinsamen Neigungswinkel θ ihrer Lochachsen 1172 relativ zu der Mittelachse 1132 haben, äußerst einfach ausgebildet, und ferner kann eine Partikeldurchmesserdifferenz zwischen den Nebeln 1018 des Kraftstoffs, der durch das äußere Düsenloch 1017a und das innere Düsenloch 1017b eingespritzt wird, zuverlässig reduziert werden. Als Ergebnis daraus kann durch die Gestaltung des Ventils 1001 mit einer erhöhten Möglichkeit zur Ausbildung der äußeren Düsenlöcher 1017a und der inneren Düsenlöcher 1017b der Unterstützungseffekt bei der Zerstäubung des Kraftstoffnebels 1018 verbessert werden.
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Zusätzlich wird der Kraftstoffnebel 1018 mit kleinen Partikeldurchmessern einfach eingespritzt, da sich der Kraftstoff in einer Form eines flüssigen Films entlang Innenwänden des äußeren Düsenlochs 1017a und des inneren Düsenlochs 1017b verteilt, wobei die Form eines konischen Lochs, dessen Durchmesser sich von dem Kraftstoffeinlass 1070 zu dem Kraftstoffauslass 1171 hin erhöht, deren gemeinsame Form ist. Daher kann der Unterstützungseffekt bei der Zerstäubung des Kraftstoffnebels 1018 verbessert werden.
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Das dritte Ausführungsbeispiel ist vorstehend beschrieben. Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt und kann bei verschiedenen Ausführungsbeispielen angewandt werden, ohne von dem Umfang der Offenbarung abzuweichen.
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Insbesondere kann als eine dritte Modifikation anstelle der vorstehend beschriebenen Form eines konischen Lochs die gemeinsame Form zwischen dem äußeren Düsenloch 1017a und dem inneren Düsenloch 1017b z.B. eine Form eines geraden Lochs mit einem konstanten Durchmesser von dem Kraftstoffeinlass 1170 zu dem Kraftstoffauslass 1171 hin sein.
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Als eine vierte Modifikation können, solange ein Positionsverhältnis der Randabschnitte 1174a, 1174b wie vorstehend beschrieben optimiert ist, die Formen der Kraftstoffdüsenlöcher 1017 zwischen den äußeren Düsenlöchern 1017a und der inneren Düsenlöchern 1017b verschieden sein, können die Formen zwischen den äußeren Düsenlöchern 1017a verschieden sein oder können die Formen zwischen den inneren Düsenlöchern 1017b verschieden sein.
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Als eine fünfte Modifikation kann unter der Voraussetzung, dass ein Positionsverhältnis der Randabschnitte 1174a, 1174b wie vorstehend beschrieben optimiert ist, die Neigungswinkel θ der Lochachsen 1172 relativ zu der Mittelachse 1132 zwischen den äußeren Düsenlöchern 1017a und den inneren Düsenlöchern 1017b verschieden sein, können zwischen den äußeren Düsenlöchern 1017a verschieden sein oder können zwischen den inneren Düsenlöchern 1017b verschieden sein.
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Als eine sechste Modifikation kann, nur wenn ein Positionsverhältnis der Randabschnitte 1174a, 1174b wie vorstehend beschrieben optimiert ist, zumindest eines des äußeren Düsenlochs 1017a und des inneren Düsenlochs 1017b derart ausgebildet sein, dass dessen Lochachse 1172 in einem Schnitt verschieden von der Mittelachse 1132 geneigt ist, solange sie weiter zu der Außenumfangsseite von einem Kraftstoffeinlass 1170 zu dem Kraftstoffauslass 1171 hin geneigt ist.
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Zusammenfassend kann das Kraftstoffeinspritzventil 1, 1001 gemäß dem vorstehenden Ausführungsbeispielen wie folgt beschrieben werden.
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Ein Kraftstoffeinspritzventil 1 ist in einer Brennkraftmaschine zum Einspritzen von Kraftstoff in radialer Richtung angeordnet. Das Ventil weist ein Ventilgehäuse 10 und ein Ventilbauteil 40 auf. Das Ventilgehäuse 10 weist eine Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöcher 17, 17a, 17b; 2017, 2017a, 2017b, 2017c auf, die in einer Umfangsrichtung des Ventilgehäuses 10 in einem gemeinsamen Abstand (in einer gleichen Teilung) P auf einem gemeinsamen imaginären Kreis 134 angeordnet sind. Jedes der Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern 17, 17a, 17b; 2017, 2017a, 2017b, 2017c weist einen Kraftstoffeinlass 170 und einen Kraftstoffauslass 171 auf und ist zu einer Außenumfangsseite hin in einer Richtung von dem Kraftstoffeinlass 117 zu den Kraftstoffauslass 171 geneigt. Die Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern 17, 17a, 17b; 2017, 2017a, 2017b, 2017c hat Lochachsen 172 hat, die relativ zu einer Mittelachse 132 des Ventilgehäuses 10 in demselben Längsschnitt wie die Mittelachse 132 geneigt sind und die eine gemeinsame Form um deren Lochachsen 172 herum haben. Die Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern 17; 2017 ist in eine beliebige Zahl einer Vielzahl von Düsenlochgruppen 173; 2173 gegliedert. Jede der Vielzahl von Düsenlochgruppen 173; 2173 weist zumindest zwei 17a, 17b; 2017a, 2017b, 2017c der Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöcher 17; 2017 auf. Die zumindest zwei 17a, 17b; 2017a, 2017b, 2017c der Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöcher 17; 2017 sind in einer vorbestimmten Reihenfolge mit unterschiedlichen Neigungswinkeln θa, θb, θc deren Lochachsen 172 relativ zu der Mittelachse 132 angeordnet. Die Reihenfolge der Anordnung der zumindest zwei 17a, 17b; 2017a, 2017b, 2017c der Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern 17; 2017 ist in einer gemeinsamen Reihenfolge zu einer Seite hin in der Umfangsrichtung des Ventilgehäuses 10 aus der Vielzahl von Düsenlochgruppen 173; 2173 festgelegt. Das Ventilbauteil 40 ist in dem Ventilgehäuse 10 aufgenommen und ist gestaltet, sich in dem Ventilgehäuse 10 hin und her zu bewegen, um die Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern 17, 17a, 17b; 2017, 2017a, 2017b, 2017c zu öffnen oder zu schließen, um dadurch die Kraftstoffeinspritzung durch die Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern 17, 17a, 17b; 2017, 2017a, 2017b, 2017c auszuführen oder zu stoppen.
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Demgemäß haben die Kraftstoffdüsenlöcher 17, 17a, 17b, 2017, 2017a, 2017b, 2017c, die in der Umfangsrichtung des Ventilgehäuses derart angeordnet sind, dass sie mit dem gemeinsamen Abstand (Teilung) P auf dem gemeinsamen imaginären Kreis 134 angeordnet sind, eine gemeinsame Form um deren Lochachsen 172 herum, die relativ zu der Mittelachse 132 in demselben Längsschnitt wie die Mittelachse 132 des Ventilgehäuses 10 geneigt sind, so dass die Kraftstoffdüsenlöcher 17, 17a, 17b, 2017, 2017a, 2017b, 2017c einfach ausgebildet sind.
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Des Weiteren sind gemäß der vorliegenden Offenbarung, bei der die Kraftstoffdüsenlöcher 17, 2017 in eine beliebige Anzahl der Düsenlochgruppen 173, 2173 gegliedert werden, in jeder Düsenlochgruppe 173, 2173 die Neigungswinkel θa, θb, θc der Lochachsen 172 von zumindest zwei Kraftstoffdüsenlöchern 17a, 17b, 2017a, 2017b, 2017c, die in einer vorbestimmten Reihenfolge angeordnet sind, relativ zu der Mittelachse 132 verschieden. Insbesondere ist in jeder Düsenlochgruppe 173, 2173 eine Anordnungsreihenfolge der Kraftstoffdüsenlöcher 17, 2017 mit einer gemeinsamen Reihenfolge zu einer Seite in der Umfangsrichtung des Ventilgehäuses 10 festgelegt. Demgemäß hat ein beliebiges Kraftstoffdüsenloch 17, 2017 einen Neigungswinkel θa, θb, θc, der sich von dem in Umfangsrichtung benachbarten Kraftstoffdüsenloch 17, 2017 in derselben Gruppe oder einer anderen Gruppe unterscheidet. Somit haben die in Umfangsrichtung benachbarten Kraftstoffdüsenlöcher 17, 2017 verschiedene Neigungswinkel θa, θb, θc. Als Ergebnis haben die Nebel 18, 2018 des Kraftstoffs, der durch diese Kraftstoffdüsenlöcher 17, 2017 eingespritzt wird, Einspritzrichtungen, die zuverlässig versetzt sind, so dass sie nicht einfach zusammenstoßen oder sich gegenseitig beeinflussen. Folglich können die Nebel 18, 2018 des Kraftstoffs durch diese Kraftstoffdüsenlöcher 17, 2017 voneinander getrennt sein, wodurch ein Vergröbern (Vergrößern) des Partikeldurchmessers des Nebels 18, 2018 begrenzt (verhindert) wird. Aus diesem Grund kann eine Zerstäubung des Kraftstoffnebels 18, 2018 auch bei der vorstehend beschriebenen Gestaltung erreicht werden, wobei die Möglichkeit zur Ausbildung der Kraftstoffdüsenlöcher 17, 2017 vergrößert ist.
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Jede der Vielzahl von Düsenlochgruppen 173 kann ein erstes Düsenloch 17a und ein zweites Düsenloch 17b als zwei (17a, 17b) der Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern 17 aufweisen. Das zweite Düsenloch 17b ist neben dem ersten Düsenloch 17a in der gemeinsamen Reihenfolge zu der einen Seite in der Umfangsrichtung des Ventilgehäuses 10 hin angeordnet. Ein Neigungswinkel θb einer Lochachse 172 des zweiten Düsenlochs 17b relativ zu der Mittelachse 132 unterscheidet sich von einem Neigungswinkel θa einer Lochachse 172 des ersten Düsenlochs 17a relativ zu der Mittelachse 132.
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Als Ergebnis der vorstehend beschriebenen Charakteristika ist in jeder Düsenlochgruppe 173 das zweite Düsenloch 17b in einer gemeinsamen Reihenfolge angeordnet, so dass es neben dem ersten Düsenloch 17a zu einer Seite hin in der Umfangsrichtung des Ventilgehäuses 10 liegt. Demgemäß hat ein beliebiges zweites Düsenloch 17b einen Neigungswinkel θb, der sich von seinem in Umfangsrichtung benachbarten ersten Düsenloch 17a in der gleichen Gruppe oder einer anderen Gruppe unterscheidet. Als Ergebnis sind die Einspritzrichtungen der Kraftstoffnebel 18 zuverlässig voneinander zwischen dem ersten Düsenloch 17a und dem zweiten Düsenloch 17b versetzt, die in Umfangsrichtung angeordnet sind und deren Neigungswinkel θa, θb zueinander verschieden sind. Folglich können ein Zusammenstoßen und eine Beeinflussung zwischen den Kraftstoffnebeln 18 des Kraftstoffs, der durch diese Düsenlöcher 17a, 17b eingespritzt wird, verhindert (begrenzt) werden. Somit kann, als ein Ergebnis der Anwendung der zwei Arten von Neigungswinkeln θa, θb, die Zerstäubung des Kraftstoffnebels 18 erreicht werden, wobei eine Möglichkeit zur Ausbildung der Kraftstoffdüsenlöcher 17 auf ein maximales Ausmaß erhöht ist.
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Die Erfinder haben Untersuchungen zur Anordnung der äußeren Düsenlöcher 1017a und der inneren Düsenlöcher 1017b ausgeführt, durch die der äußere imaginäre Kreis 1134a und der konzentrische, innere imaginäre Kreis 1134b, der in radialer Richtung innerhalb des Kreises 1134a liegt, jeweils hindurch treten. Als Ergebnis kann durch Optimieren eines Positionsverhältnisses zwischen dem Öffnungsrandabschnitt 1174 des äußeren Düsenlochs 1017a und dem Öffnungsrandabschnitt 1174 des inneren Düsenlochs 1017b auf der Kraftstoffauslassseite eine Durchdringungssteuerbarkeit der Nebel 1018 des Kraftstoffs, der durch die äußeren Düsenlöcher 1017a und die inneren Düsenlöcher 1017b eingespritzt wird, verbessert werden und kann eine Zerstäubung der Kraftstoffnebel 1018 unterstützt werden.
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Ein Kraftstoffeinspritzventil 1001 ist in einer Brennkraftmaschine zum Einspritzen von Kraftstoff in radialer Richtung angeordnet. Das Ventil 1001 weist ein Ventilgehäuse 1010 und ein Ventilbauteil 1040 auf. Das Ventilgehäuse 1010 weist eine Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern 1017 auf, die in einer Umfangsrichtung des Ventilgehäuses 1010 angeordnet sind. Jedes der Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern 1017 weist einen Kraftstoffeinlass 1170 und einen Kraftstoffauslass 1171 auf und ist zu einer Außenumfangsseite hin in einer Richtung von dem Kraftstoffeinlass 1170 zu dem Kraftstoffauslass 1171 geneigt. Ein äußerer imaginärer Kreis 1134a ist entlang der Umfangsrichtung des Ventilgehäuses 1010 definiert. Ein innerer imaginärer Kreis 1134b ist radial innerhalb des äußeren imaginären Kreis 1134a und konzentrisch zu dem äußeren imaginären Kreis 1134a definiert. Die Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern 1017 weist eine Vielzahl von äußeren Düsenlöchern 1017a und eine Vielzahl von inneren Düsenlöchern 1017b auf, die abwechselnd in der Umfangsrichtung des Ventilgehäuses 1010 angeordnet sind. Ein Öffnungsrandabschnitt 1174 jedes der Vielzahl von äußeren Düsenlöchern 1017a weist an dessen Kraftstoffauslassseite einen innersten Umfangsrandabschnitt 1174a auf, der an der am weitesten innenliegenden Umfangsseite des Ventilgehäuses 1010 angeordnet ist und auf dem inneren imaginären Kreis 1134b positioniert ist. Der äußere imaginäre Kreis 1134a tritt durch eine Außenumfangsseite des innersten Umfangsrandabschnitts 1174a hindurch. Ein Öffnungsradabschnitt 1174 jedes der Vielzahl von inneren Düsenlöchern 1017b weist auf dessen Kraftstoffauslassseite einen äußersten Umfangsrandabschnitt 1174b auf, der auf der am weitesten außen liegenden Umfangsseite des Ventilgehäuses 1010 angeordnet ist und auf dem äußeren imaginären Kreis 1134a positioniert ist. Der innere imaginäre Kreis 1134b tritt durch eine Innenumfangsseite des äußersten Umfangsrandabschnitts 1174b hindurch. Das Ventilbauteil 1040 ist in dem Ventilgehäuse 1040 aufgenommen und ist gestaltet, sich in dem Ventilgehäuse 1010 hin und her zu bewegen, um die Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern 1017 zu öffnen oder zu schließen, um dadurch die Kraftstoffeinspritzung durch die Vielzahl von Kraftstoffdüsenlöchern 1017 auszuführen oder zu stoppen.
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Als Folge daraus sind die äußeren Düsenlöcher 1017a und die inneren Düsenlöcher 1017b als die Kraftstoffdüsenlöcher 1017, durch die der äußere imaginäre Kreis 1134a und der konzentrische innere imaginäre Kreis 1134b, der in radialer Richtung innerhalb des äußeren imaginären Kreises 1134a liegt, jeweils auf der Kraftstoffauslassseite hindurch treten, abwechselnd in der Umfangsrichtung des Ventilgehäuses 1010 angeordnet. Als Ergebnis sind die äußeren Düsenlöcher 1017a und die inneren Düsenlöcher 1017b benachbart zueinander in der Umfangsrichtung angeordnet. Demgemäß stoßen die Nebel 1018 des Kraftstoffs, der durch die äußeren Düsenlöcher 1017a und die inneren Düsenlöcher 1017b eingespritzt wird, nicht einfach zusammen oder beeinflussen sich nicht einfach gegenseitig. Folglich kann ein Vergröbern (Vergrößern) des Partikeldurchmessers des Nebels 1018 verhindert (begrenzt) werden, wodurch die Zerstäubung des Kraftstoffnebels 1018 ermöglicht wird.
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Des Weiteren ist an der Kraftstoffauslassseite jedes Kraftstoffdüsenlochs 1017 der innerste Umfangsrandabschnitt 1174a des Öffnungsrandabschnitts 1174 des äußeren Düsenlochs 1017a, der auf der am weitesten innenliegenden Umfangsseite an dem Ventilgehäuse 1010 angeordnet ist, auf dem inneren imaginären Kreis 1134b positioniert. Zusätzlich ist der äußerste Umfangsrandabschnitt 1174b des Öffnungsrandabschnitts 1174 des inneren Düsenlochs 1017b, der auf der am weitesten außenliegenden Umfangsseite an dem Ventilgehäuse 1010 angeordnet ist, auf dem äußeren imaginären Kreis 1134a positioniert. Als Ergebnis ist hinsichtlich des äußeren imaginären Kreises 1134a, der durch eine Außenumfangsseite des innersten Umfangsrandabschnitts 1174a des äußeren Düsenlochs 1017a hindurch tritt, und des inneren imaginären Kreises 1134b, der durch eine Innenumfangsseite des äußersten Umfangsrandabschnitts 1174b des inneren Düsenlochs 1017b hindurch tritt, eine radiale Distanz (Abstand) zwischen dem äußeren imaginären Kreis 1134a und dem inneren imaginären Kreis 1134b so klein wie möglich ausgebildet. Demgemäß kann zwischen den Nebeln 1018 des Kraftstoffs, der durch das äußere Düsenloch 1017a und das innere Düsenloch 1017b eingespritzt wird, die zueinander benachbart sind, eine Anziehungskraft aufgrund des Coanda-Effekts erhöht werden und kann eine Partikeldurchmesserdifferenz wegen einer Differenz zwischen den Kraftstoffströmungen an der stromaufwärtigen Seite reduziert werden. Somit kann eine Steuerbarkeit der Durchdringung des Kraftstoffnebels 1018 als Ergebnis der Erhöhung der Anziehungskraft verbessert sein und kann die Zerstäubung des Kraftstoffnebels 1018 aufgrund der Reduktion einer Differenz zwischen Partikeldurchmessern des Nebels 1018 unterstützt werden.
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Während die vorliegende Offenbarung in Bezug auf ihre Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es ersichtlich, dass die Offenbarung nicht auf die Ausführungsbeispiele und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung ist beabsichtigt, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken. Zusätzlich liegen auch diese verschiedenen Kombinationen und Gestaltungen, weitere Kombination und Gestaltungen einschließlich mehreren, oder wenigeren oder nur einem einzelnen Element auch innerhalb des Geists und Umfangs der vorliegenden Offenbarung.
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Ein Kraftstoffeinspritzventil (1) zum Einspritzen von Kraftstoff in radialer Richtung weist ein Ventilgehäuse (10) und ein Ventilbauteil (40) auf. Das Gehäuse (10) weist Kraftstoffdüsenlöcher (17; 2017) auf, die in einer Umfangsrichtung in einem gemeinsamen Abstand (P) auf einem gemeinsamen imaginären Kreis (134) angeordnet sind. Jedes Düsenloch ist in Richtung einer Außenumfangsseite von einem Kraftstoffeinlass (170) zu einem Auslass (171) geneigt. Die Düsenlöcher haben eine gemeinsame Form um deren Lochachsen (172) herum. Die Düsenlöcher sind in eine beliebige Anzahl von Düsenlochgruppen (173; 2173) gegliedert. Jede Gruppe weist zumindest zwei (17a, 17b; 2017a, 2017b, 2017c) der Düsenlöcher auf, die in einer vorbestimmten Reihenfolge mit unterschiedlichen Neigungswinkeln (θa, θb, θc) ihrer Lochachsen relativ zu der Mittelachse (132) des Gehäuses angeordnet sind. Die Reihenfolge der Anordnung der zumindest zwei der Düsenlöcher ist in einer gemeinsamen Reihenfolge zu einer Seite in der Umfangsrichtung hin aus den Gruppen festgelegt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 08-277763 A [0003, 0004, 0005, 0051, 0080]
- JP 11-070347 A [0006, 0007, 0008]
