DE102018207646A1 - Fuel injection valve for an internal combustion engine - Google Patents

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Andreas Koeninger
Fabian Wolf
Knut Kristian Baadshaug
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil (10) für eine Brennkraftmaschine, mit einem Ventilkörper (12), in dem eine Ausnehmung (14) ausgebildet ist, von der wenigstens eine Einspritzöffnung (24) ausgeht, mit einer im Ventilkörper (12) zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung längsverschiebbar angeordneten Ventilnadel (20), an deren der wenigstens einen Einspritzöffnung (24) zugewandten Ende eine Ventildichtfläche (36) ausgebildet ist, mit der die Ventilnadel (20) mit einer Ventilsitzfläche (28) am Ventilkörper (12) zur Steuerung eines Kraftstoffflusses zu der wenigstens einen Einspritzöffnung (24) zusammenwirkt, mit einer Nadelspitze (38) der Ventilnadel (20), die sich an die Ventildichtfläche (36) anschließt und die in ein Sackloch (22) eintaucht, wenn in der Schließstellung die Ventilnadel (20) an der Ventilsitzfläche (28) anliegt, wobei die Nadelspitze (38) anschließend an die Ventildichtfläche (36) konkav gewölbt ausgebildet ist, wobei sich an die Ventilsitzfläche (28) des Ventilkörpers (12) in Richtung des Sacklochs (22) ein konisch verjüngender Abschnitt (30) anschließt.The invention relates to a fuel injection valve (10) for an internal combustion engine, having a valve body (12) in which a recess (14) is formed, from which at least one injection opening (24) extends, with one in the valve body (12) between an open position and a valve needle (20) arranged longitudinally displaceably to a closed position, at the end of which at least one injection opening (24) faces a valve sealing surface (36) with which the valve needle (20) with a valve seat surface (28) on the valve body (12) controls a fuel flow cooperating with the at least one injection opening (24), with a needle tip (38) of the valve needle (20) adjoining the valve sealing surface (36) and immersed in a blind hole (22) when in the closed position the valve needle (20) on the valve seat surface (28) is applied, wherein the needle tip (38) is formed concave subsequent to the valve sealing surface (36), wobe i adjoins the valve seat surface (28) of the valve body (12) in the direction of the blind hole (22), a conically tapering section (30).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a fuel injection valve for an internal combustion engine with the features of the preamble of claim 1.

Ein derartiges Kraftstoffeinspritzventil ist aus der DE 10 2005 025 135 A1 der Anmelderin bekannt. Das bekannte Kraftstoffeinspritzventil zeichnet sich durch eine Ventilnadel aus, die in Richtung wenigstens einer im Ventilkörper ausgebildeten Einspritzöffnung im Anschluss an eine Ventildichtfläche einen konkav ausgebildeten Abschnitt aufweist, der zur Strömungsführung des Kraftstoffs in Richtung der wenigstens einen Einspritzöffnung dient. Weiterhin weist die Ventilnadel eine derartige Länge auf, dass in der (vollständigen) Öffnungsstellung der Ventilnadel das der Einspritzöffnung zugewandte Ende der Nadelspitze der Ventilnadel oberhalb einer Locheintrittskante der wenigstens einen Einspritzöffnung auf der der Ventilsitzfläche am Ventilkörper zugewandten Seite angeordnet ist. Auch ist es in der genannten Schrift erwähnt, dass die Ventilnadel auch eine derartige Länge aufweisen kann, dass sich diese bis in Höhe der Einspritzöffnungen erstreckt. Nähere Einzelheiten, insbesondere ein geometrischer Zusammenhang zwischen der Anordnung der Nadelspitze im geschlossenen Zustand der Ventilnadel zur Locheintrittskante der wenigstens einen Einspritzöffnung, sind der genannten Schrift jedoch nicht entnehmbar.Such a fuel injection valve is out of DE 10 2005 025 135 A1 the applicant known. The known fuel injection valve is characterized by a valve needle which, in the direction of at least one injection opening formed in the valve body, has a concaved section following a valve sealing face, which serves to guide the flow of the fuel in the direction of the at least one injection opening. Furthermore, the valve needle has a length such that in the (full) open position of the valve needle, the injection needle facing the end of the needle tip of the valve needle above a hole inlet edge of the at least one injection port on the valve seat surface on the valve body side facing is arranged. It is also mentioned in the cited document that the valve needle can also have a length such that it extends to the level of the injection openings. Further details, in particular a geometric relationship between the arrangement of the needle tip in the closed state of the valve needle to the hole-leading edge of the at least one injection port, the said document, however, can not be removed.

Insbesondere bei Kraftstoffeinspritzventilen, die eine relativ große Durchflussmenge aufweisen sollen, ist eine stabile Führung bzw. Beschleunigung der Strömung des Kraftstoffs in Richtung der wenigstens einen Einspritzöffnung von dem Bereich der Ventildichtfläche in die wenigstens eine Einspritzöffnung eine Zielanforderung. Problematisch dabei ist, dass durch die relativ starke Entdrosselung bei der großen Einspritzmenge in der Öffnungsstellung der Ventilnadel die Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoffs in Richtung der wenigstens einen Einspritzöffnung relativ groß ist und es daher relativ leicht zu Strömungsinstabilitäten im Sacklochbereich kommen kann. Diese Instabilitäten führen insbesondere zu Schwankungen zwischen den einzelnen Einspritzmengen bei den Einspritzhüben der Ventilnadel mit den damit einhergehenden negativen Auswirkungen.Particularly in the case of fuel injection valves which are to have a relatively large flow rate, stable guidance or acceleration of the flow of the fuel in the direction of the at least one injection opening from the region of the valve sealing surface into the at least one injection opening is a target requirement. The problem with this is that the flow rate of the fuel in the direction of the at least one injection port is relatively large due to the relatively strong Entdrosselung at the large injection quantity in the open position of the valve needle and it can therefore relatively easily lead to flow instabilities in the blind hole area. These instabilities lead in particular to fluctuations between the individual injection quantities in the injection strokes of the valve needle with the associated negative effects.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass es insbesondere bei relativ großen Durchflussmengen (gemeint sind dabei typischerweise Durchflussmengen von mehr als 2000 cm3 pro Minute bei einer Prüfung mit einer Druckdifferenz von 100 bar) eine verbesserte Führung des Kraftstoffs in Richtung der wenigstens einen Einspritzöffnung ermöglicht. Dadurch werden die Schwankungen zwischen den einzelnen Einspritzungen reduziert. Gleichzeitig ist das Kraftstoffeinspritzventil im Vollhub zumindest nahezu verlustfrei und weist ein relativ geringes Schadvolumen auf.The fuel injection valve according to the invention for an internal combustion engine having the features of claim 1 has the advantage that, especially at relatively high flow rates (meaning typically flow rates of more than 2000 cm 3 per minute in a test with a pressure difference of 100 bar) improved guidance of the fuel in the direction of the at least one injection opening allows. This reduces the fluctuations between the individual injections. At the same time, the fuel injection valve in the full stroke is at least almost lossless and has a relatively low Schadvolumen.

Der Erfindung liegt dabei die Idee zugrunde, zur Vermeidung der angesprochenen Instabilitäten der Strömung diese, ausgehend von der Ventilsitzfläche am Ventilkörper, bis hin zu der wenigstens einen Einspritzöffnung ohne Strömungsablösung durchgehend zu beschleunigen und dabei Ablösezonen zu unterdrücken.The invention is based on the idea, in order to avoid the aforementioned instabilities of the flow, these, starting from the valve seat surface on the valve body to accelerate continuously through at least one injection port without flow separation and thereby suppress separation zones.

Hierzu schlägt es die Lehre der Erfindung vor, dass die Länge der Nadelspitze der Ventilnadel derart ausgebildet ist, dass die Locheintrittskante der wenigstens einen Einspritzöffnung in der Schließstellung der Ventilnadel oberhalb des Endes der Nadelspitze angeordnet ist. Eine derartige konstruktive Ausgestaltung hat über den gesamten Hub der Ventilnadel bei deren Öffnungsbewegung den Vorteil, dass eine optimierte Strömungsführung des Kraftstoffs erzielbar ist, wobei die wenigstens eine Einspritzöffnung im vollständig geöffneten Zustand der Düsennadel unterhalb der Nadelspitze der Ventilnadel angeordnet ist, um eine maximal Durchflussmenge zu erzielen.For this purpose, it proposes the teaching of the invention that the length of the needle tip of the valve needle is designed such that the hole inlet edge of the at least one injection opening is arranged in the closed position of the valve needle above the end of the needle tip. Such a structural design has over the entire stroke of the valve needle in its opening movement the advantage that an optimized flow guidance of the fuel can be achieved, wherein the at least one injection port is disposed in the fully open state of the nozzle needle below the needle tip of the valve needle to a maximum flow rate achieve.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftstoffeintrittsventils für eine Brennkraftmaschine sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Further advantages and advantageous developments of the fuel inlet valve according to the invention for an internal combustion engine are listed in the subclaims.

Zur Optimierung der Strömungsführung bzw. des Geschwindigkeitsverlaufs der Strömung in Richtung der wenigstens einen Einspritzöffnung ist es bevorzugt vorgesehen, dass der sich an die Ventildichtfläche des Ventilkörpers anschließende konisch verjüngende Abschnitt am Ventilkörper einen Winkel zur Längsachse des Ventilkörpers zwischen 5° und 10° aufweist.In order to optimize the flow guidance or the course of the flow in the direction of the at least one injection opening, it is preferably provided that the conically tapered section adjoining the valve sealing surface of the valve body has an angle to the longitudinal axis of the valve body of between 5 ° and 10 °.

Wesentlich für die gewünschte Strömungsführung bzw. die Vermeidung von Instabilitäten durch Ablösungen ist es darüber hinaus, dass der Durchmesser der Ventilnadel am Ende der Nadelspitze (gemeint ist hierbei ggf. derjenige Bereich der Nadelspitze, bevor die Nadelspitze ein gerundetes Ende aufweist) maximal 30 %, besonders bevorzugt maximal 20 % des Durchmessers des Sackloches des Ventilkörpers am Übergang zwischen der Ventildichtfläche am Ventilkörper und dem sich verjüngenden Abschnitt beträgt.In addition, it is essential for the desired flow guidance or the avoidance of instabilities due to detachment that the diameter of the valve needle at the end of the needle tip (this means possibly that area of the needle tip before the needle tip has a rounded end) has a maximum of 30%, more preferably at most 20% of the diameter of the blind hole of the valve body at the transition between the valve sealing surface on the valve body and the tapered portion.

Eine weitere konstruktiv vorteilhafte Ausgestaltung der Nadelspitze, bei der der Querschnitt des Sacklochs im Bereich der wenigstens einen Einspritzöffnung in der Öffnungsstellung der Ventilnadel auch bei einem relativ geringen Maximalhub frei von der Ventilnadel ist, sieht vor, dass das Ende der Nadelspitze der Ventilnadel eine ebene Stirnfläche aufweist.Another structurally advantageous embodiment of the needle tip, wherein the cross section of the blind hole in the region of the at least one injection opening in the open position of the valve needle Even with a relatively small maximum stroke is free of the valve needle, provides that the end of the needle tip of the valve needle has a flat end face.

Eine konstruktive Ausgestaltung des Sacklochs am Ventilkörper sieht vor, dass der konisch verjüngende Abschnitt auf der der Sitzfläche abgewandten Seite in einen Endbereich des Sacklochs mit von dem verjüngenden Abschnitt abweichender Form übergeht, und dass die wenigstens eine Einspritzöffnung in Höhe des Übergangs zwischen dem konisch verjüngenden Abschnitt und dem Endbereich des Sacklochs angeordnet ist. Eine derartige konstruktive Ausgestaltung bzw. Anordnung der wenigstens einen Einspritzöffnung hat insbesondere den Vorteil, dass das Gesamtvolumen des Sacklochs relativ klein gehalten werden kann bei vorgegebener Strecke bzw. Länge zwischen dem Ventilsitz und dem Spritzlocheinlauf.A structural design of the blind hole on the valve body provides that the conically tapering section merges on the side facing away from the seat in an end portion of the blind hole with deviating from the tapered portion shape, and that the at least one injection opening at the level of the transition between the conically tapered portion and the end portion of the blind hole is arranged. Such a constructional configuration or arrangement of the at least one injection opening has the particular advantage that the total volume of the blind hole can be kept relatively small for a given distance or length between the valve seat and the spray hole inlet.

In wiederum bevorzugter Weiterbildung des zuletzt gemachten Vorschlags ist es vorgesehen, dass der Endbereich des Sacklochs halbkugelförmig ausgebildet ist. In a again preferred embodiment of the suggestion made last, it is provided that the end region of the blind hole is hemispherical in shape.

Besonders bevorzugt ist das Kraftstoffeinspritzventil derart ausgebildet, dass es zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer selbstzündenden Brennkraftmaschine ausgebildet ist, wobei der System- bzw. Einspritzdruck vorzugsweise mehr als 1600 bar beträgt.Particularly preferably, the fuel injection valve is designed such that it is designed for injecting fuel into the combustion chamber of a self-igniting internal combustion engine, wherein the system or injection pressure is preferably more than 1600 bar.

Weiterhin kommen die Vorteile des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils insbesondere zum Tragen, wenn die maximale Durchflussmenge des Kraftstoffeinspritzventils mehr als 2000 cm3 pro Minute bei einer Druckdifferenz von 100 bar beträgt. Gemeint ist hierbei eine Prüfung der Durchflussmenge auf einem Prüfstand, bei dem im Hochdruckraum, in dem die Düsennadel angeordnet ist, ein Prüfdruck von 100 bar herrscht und die Düsennadel während der Prüfzeit vollständig geöffnet ist.Furthermore, the advantages of the fuel injection valve according to the invention come into play, in particular, when the maximum flow rate of the fuel injection valve is more than 2000 cm 3 per minute at a pressure difference of 100 bar. This refers to a test of the flow rate on a test bed, in which in the high-pressure chamber in which the nozzle needle is arranged, a test pressure of 100 bar prevails and the nozzle needle is fully open during the test period.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils für eine Brennkraftmaschine ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.Further advantages, features and details of the fuel injection valve for an internal combustion engine according to the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing.

Diese zeigt in:

  • 1 ein Kraftstoffeinspritzventil mit seinen wesentlichen Komponenten an einem dem Brennraum einer Brennkraftmaschine zugewandten Endbereich in einem Längsschnitt und
  • 2a und 2b eine vergrößerte Darstellung des mit II bezeichneten Ausschnitts der 1 im Bereich eines Körpersitzes zwischen einer Ventilnadel und einem Ventilkörper bei geschlossener bzw. vollständig geöffneter Ventilnadel.
This shows in:
  • 1 a fuel injection valve with its essential components on a combustion chamber of an internal combustion engine facing end portion in a longitudinal section and
  • 2a and 2 B an enlarged view of the designated II section of the 1 in the region of a body seat between a valve needle and a valve body with the valve needle closed or fully opened.

Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.The same elements or elements with the same function are provided in the figures with the same reference numerals.

In der 1 ist der einem nicht gezeigten Brennraum einer selbstzündenden Brennkraftmaschine zugewandte untere axiale Endbereich eines Kraftstoffeinspritzventils 10 im Längsschnitt vereinfacht dargestellt. Das Kraftstoffeinspritzventil 10 ist insbesondere, jedoch nicht einschränkend, vorgesehen bei System- bzw. Einspritzdrücken von mehr als 1600 bar sowie einer maximalen Durchflussmenge durch das Kraftstoffeinspritzventil 10 von mehr als 2000 cm3 pro Minute bei einer Druckdifferenz von 100 bar während einer Prüfung mit einem Druck von 100 bar in einem Hochdruckraum des Kraftstoffeinspritzventils 10.In the 1 is the one not shown combustion chamber of a self-igniting internal combustion engine facing lower axial end portion of a fuel injection valve 10 shown simplified in longitudinal section. The fuel injector 10 is particularly, but not limited, provided at system or injection pressures of more than 1600 bar and a maximum flow rate through the fuel injection valve 10 of more than 2000 cm 3 per minute at a pressure difference of 100 bar during a test with a pressure of 100 bar in a high pressure chamber of the fuel injection valve 10 ,

Das Kraftstoffeinspritzventil 10 weist einen Ventilkörper 12 auf, in dem eine Ausnehmung 14 ausgebildet ist. Die Ausnehmung 14 dient als Hochdruckraum zur Speicherung von Kraftstoff. An seinem einen axialen Endbereich ist die Ausnehmung 14 zu einem Druckraum 16 erweitert. In den Druckraum 16 mündet ein Zulaufkanal 18, der insbesondere mit einem nicht dargestellten Kraftstoffspeicher (Rail) hydraulisch verbunden ist, und der zur Versorgung des Hochdruckraums mit dem Kraftstoff dient.The fuel injector 10 has a valve body 12 on, in which a recess 14 is trained. The recess 14 serves as a high-pressure chamber for storing fuel. At its one axial end portion is the recess 14 to a pressure room 16 extended. In the pressure room 16 opens an inlet channel 18 which is in particular hydraulically connected to a fuel storage (not shown), and which serves to supply the high-pressure chamber with the fuel.

Innerhalb der Ausnehmung 14 ist eine Ventilnadel 20 hubbeweglich angeordnet. An dem dem Brennraum der Brennkraftmaschine zugewandten Endbereich des Ventilkörpers 12 verjüngt sich sowohl dessen äußerer Querschnitt als auch der Querschnitt der Ausnehmung 14, die dort in Form eines Sacklochs 22 ausgebildet ist. Im Bereich des Sacklochs 22 weist der Ventilkörper 12 wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Einspritzöffnungen 24 auf, über die Kraftstoff aus der Ausnehmung 14 in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt werden kann. Hierzu wird die Ventilnadel 20 mittels eines nicht gezeigten, weil an sich bekannten Aktors, beispielsweise eines Magnetaktors, aus einer die wenigstens eine Einspritzöffnung 24 zumindest mittelbar verschließenden Stellung entlang einer Längsachse 26 des Ventilkörpers 12 bzw. der Ventilnadel 20 in eine Öffnungsstellung bewegt, sodass ein Abströmen von Kraftstoff aus dem Hochdruckraum in Richtung der wenigstens einen Einspritzöffnung 24 ermöglicht wird.Inside the recess 14 is a valve needle 20 arranged in a liftable manner. At the end of the valve body facing the combustion chamber of the internal combustion engine 12 both its outer cross section and the cross section of the recess tapers 14 that there in the form of a blind hole 22 is trained. In the area of the blind hole 22 points the valve body 12 at least one, preferably a plurality of injection openings 24 on, over the fuel from the recess 14 can be injected into the combustion chamber of the internal combustion engine. For this purpose, the valve needle 20 by means of a not shown, because known per se actuator, such as a magnetic actuator, from one of the at least one injection port 24 at least indirectly closing position along a longitudinal axis 26 of the valve body 12 or the valve needle 20 moved in an open position, so that an outflow of fuel from the high-pressure chamber in the direction of at least one injection port 24 is possible.

In der 2a ist der der wenigstens einen Einspritzöffnung 24 zugewandte Endbereich des Ventilkörpers 12 und der in der Schließposition angeordneten Ventilnadel 20 vergrößert dargestellt. Insbesondere erkennt man, dass die wenigstens eine Einspritzöffnung 24 in einem schrägen Winkel zur Horizontalen angeordnet ist. Sowohl der Winkel der wenigstens einen Einspritzöffnung 24 zur Horizontalen, als auch deren Querschnittsform bzw. Querschnitt ist dem jeweiligen Anwendungsfall angepasst.In the 2a is the at least one injection port 24 facing end portion of the valve body 12 and in the closed position arranged valve needle 20 shown enlarged. In particular, it can be seen that the at least one injection opening 24 is arranged at an oblique angle to the horizontal. Both the angle of the at least one injection port 24 to the horizontal, as well as their cross-sectional shape or cross section is adapted to the particular application.

Insbesondere erkennt man anhand der 2a auch, dass die Ausnehmung 14 eine konisch ausgebildete Ventilsitzfläche 28 zur Ausbildung eines Dichtsitzes mit der Ventilnadel 20 aufweist. Die konisch ausgebildete Ventilsitzfläche 28 geht am Einlauf des Sacklochs 22 vorzugsweise unmittelbar in einen konisch verjüngenden Abschnitt 30 über. An den Abschnitt 30 schließt sich wiederum auf der der Ventilsitzfläche 28 gegenüberliegenden Seite ein von der Form des Abschnitts 30 abweichender Endbereich 32 des Sacklochs 22 an, der vorzugsweise halbkugelförmig ausgebildet sein kann. Im Übergang 29 zwischen dem konisch ausgebildeten Abschnitt 30 und dem Endbereich 32 des Sachlochs 22 ist die wenigstens eine Einspritzöffnung 24 angeordnet. Die wenigstens eine Einspritzöffnung 24 weist auf der dem konischen Abschnitt 30 zugewandten Seite eine (obere) Locheintrittskante 34 auf.In particular, it can be seen from the 2a too, that the recess 14 a conical valve seat surface 28 for forming a sealing seat with the valve needle 20 having. The conical valve seat surface 28 goes at the inlet of the blind hole 22 preferably directly into a conically tapering section 30 about. To the section 30 closes again on the valve seat surface 28 opposite side of the shape of the section 30 deviating end range 32 the blind hole 22 on, which may preferably be formed hemispherical. In the transition 29 between the conical section 30 and the end area 32 of the blind hole 22 is the at least one injection port 24 arranged. The at least one injection opening 24 points to the conical section 30 facing side an (upper) hole entry edge 34 on.

Weiterhin wird erwähnt, dass ein Winkel α zwischen der Vertikalen bzw. der Längsachse 26 und dem konisch ausgebildeten Abschnitt 30 vorzugsweise zwischen 5° und 10° beträgt.Furthermore, it is mentioned that an angle α between the vertical and the longitudinal axis 26 and the conical section 30 preferably between 5 ° and 10 °.

Die abschnittsweise dargestellte Ventilnadel 20 weist im Bereich der Ventilsitzfläche 28 eine ebenfalls konisch ausgebildete (gegengleiche) Ventildichtfläche 36 auf. Die Ventildichtfläche 36 wirkt im abgesenkten Zustand der Ventilnadel 20 mit der Ventilsitzfläche 28 des Ventilkörpers 12 zur Ausbildung des Dichtsitzes zusammen, um ein Abströmen von Kraftstoff aus dem Hochdruckraum in Richtung der wenigstens einen Einspritzöffnung 24 zumindest mittelbar zu verhindern. Die Ventildichtfläche 36 geht in Richtung der wenigstens einen Einspritzöffnung 24 in einen im Längsschnitt konkav ausgebildeten Abschnitt 37 über.The valve needle shown in sections 20 points in the area of the valve seat surface 28 a likewise conical (opposite) valve sealing surface 36 on. The valve sealing surface 36 acts in the lowered state of the valve needle 20 with the valve seat surface 28 of the valve body 12 to form the sealing seat together, to a flow of fuel from the high-pressure chamber in the direction of at least one injection port 24 at least indirectly. The valve sealing surface 36 goes in the direction of at least one injection port 24 in a concave section in longitudinal section 37 about.

An die Ventildichtfläche 36 schließt sich in Richtung des Sacklochs 22 die Nadelspitze 38 der Ventilnadel 20 an, deren Außenfläche konkav geformt bzw. ausgebildet ist. Die Nadelspitze 38 geht wiederum in eine ebene Stirnfläche 40 der Ventilnadel 20 über.To the valve sealing surface 36 closes in the direction of the blind hole 22 the needle point 38 the valve needle 20 at, whose outer surface is concave shaped or formed. The needle point 38 again goes into a flat face 40 the valve needle 20 about.

In der 2a ist die Schließstellung der Ventilnadel 20 gezeigt. Hierbei ist erkennbar, dass die Nadelspitze 38 mit ihrem als ebene Stirnfläche 40 ausgebildeten Ende in Richtung der Längsachse 26 betrachtet unterhalb der (oberen) Locheintrittskante 34 der wenigstens einen Einspritzöffnung 24 angeordnet ist. Demgegenüber ist in der Öffnungsstellung der Ventilnadel 20, die in der 2b dargestellt ist, die Stirnfläche 40 der Ventilnadel 20 oberhalb der Locheintrittskante 34 der wenigstens einen Einspritzöffnung 24 angeordnet. Weiterhin erkennt man insbesondere an den 2a und 2b, dass der Durchmesser d der Ventilnadel 20 am Ende der Nadelspitze 38, d.h. im Bereich der ebenen Stirnfläche 40 maximal 30 %, vorzugsweise maximal 20 % des Durchmessers D im Übergangsbereich des Sacklochs 22 zwischen der Ventilsitzfläche 28 und dem konisch verjüngenden Abschnitt 30 beträgt.In the 2a is the closed position of the valve needle 20 shown. It can be seen that the needle tip 38 with her as a flat face 40 trained end in the direction of the longitudinal axis 26 considered below the (upper) hole entry edge 34 the at least one injection opening 24 is arranged. In contrast, in the open position of the valve needle 20 in the 2 B is shown, the end face 40 the valve needle 20 above the hole entry edge 34 the at least one injection opening 24 arranged. Furthermore one recognizes in particular at the 2a and 2 B in that the diameter d of the valve needle 20 at the end of the needle point 38 , ie in the region of the flat end face 40 a maximum of 30%, preferably a maximum of 20% of the diameter D in the transition region of the blind hole 22 between the valve seat surface 28 and the conically tapered section 30 is.

Weiterhin ist in den 2a und 2b erkennbar, dass der Durchmesser DN der Ventilnadel 20 im Übergangsbereich von der Ventildichtfläche 36 in den Abschnitt 37 etwas größer ist als der Durchmesser D im Übergangsbereich des Sacklochs 22 von der Ventilsitzfläche 28 in den konisch verjüngenden Abschnitt 30. Dies hat zur Folge, dass bei abgesenkter Ventilnadel 20 sich der Bereich des Durchmessers DN der Ventilnadel 20 oberhalb des Übergangsbereichs des Sacklochs 22 zwischen der Ventilsitzfläche 28 und dem konisch verjüngenden Abschnitt 30 befindet.Furthermore, in the 2a and 2 B recognizable that the diameter D N the valve needle 20 in the transition area of the valve sealing surface 36 in the section 37 is slightly larger than the diameter D in the transition region of the blind hole 22 from the valve seat surface 28 in the conically tapered section 30 , This has the consequence that when lowered valve needle 20 the range of the diameter D N the valve needle 20 above the transition region of the blind hole 22 between the valve seat surface 28 and the conically tapered section 30 located.

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Claims (10)

Kraftstoffeinspritzventil (10) für eine Brennkraftmaschine, mit einem Ventilkörper (12), in dem eine Ausnehmung (14) ausgebildet ist, von der wenigstens eine Einspritzöffnung (24) ausgeht, mit einer im Ventilkörper (12) zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung längsverschiebbar angeordneten Ventilnadel (20), an deren der wenigstens einen Einspritzöffnung (24) zugewandten Ende eine Ventildichtfläche (36) ausgebildet ist, mit der die Ventilnadel (20) mit einer Ventilsitzfläche (28) am Ventilkörper (12) zur Steuerung eines Kraftstoffflusses zu der wenigstens einen Einspritzöffnung (24) zusammenwirkt, mit einer Nadelspitze (38) der Ventilnadel (20), die sich an die Ventildichtfläche (36) anschließt und die in ein Sackloch (22) der Ausnehmung (14) eintaucht, wenn in der Schließstellung die Ventilnadel (20) an der Ventilsitzfläche (28) anliegt, wobei die Nadelspitze (38) anschließend an die Ventildichtfläche (36) konkav gewölbt ausgebildet ist, wobei sich an die Ventilsitzfläche (28) des Ventilkörpers (12) in Richtung des Sacklochs (22) ein konisch verjüngender Abschnitt (30) des Sacklochs (22) anschließt, und wobei die Länge der Nadelspitze (38) in Richtung einer Längsachse (26) derart ist, dass eine Locheintrittskante (34) der wenigstens einen Einspritzöffnung (24) auf der der Ventilsitzfläche (28) zugewandten Seite in der Öffnungsstellung der Ventilnadel (20) unterhalb der Nadelspitze (38) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Nadelspitze (38) derart ausgebildet ist, dass die Locheintrittskante (34) der wenigstens einen Einspritzöffnung (24) in der Schließstellung der Ventilnadel (20) oberhalb des stirnseitigen Endes der Nadelspitze (38) angeordnet ist.Fuel injection valve (10) for an internal combustion engine, with a valve body (12) in which a recess (14) is formed, from the at least one injection port (24) emanates, with a longitudinally displaceable in the valve body (12) between an open position and a closed position Valve needle (20), at whose at least one injection opening (24) facing the end of a valve sealing surface (36) is formed with the valve needle (20) with a valve seat surface (28) on the valve body (12) for controlling a fuel flow to the at least one Injection opening (24) cooperates with a needle tip (38) of the valve needle (20), which adjoins the valve sealing surface (36) and which dips into a blind hole (22) of the recess (14) when in the closed position, the valve needle (20 ) abuts against the valve seat surface (28), wherein the needle tip (38) is formed concavely curved subsequent to the valve sealing surface (36), wherein a conically tapering section (30) of the blind hole (22) adjoins the valve seat surface (28) of the valve body (12) in the direction of the blind hole (22), and wherein the length of the needle tip (38) is so in the direction of a longitudinal axis (26) in that a hole entry edge (34) of the at least one injection opening (24) is arranged on the side facing the valve seat surface (28) in the open position of the valve needle (20) below the needle tip (38), characterized in that the length of the needle tip (38 ) is formed such that the hole entry edge (34) of the at least one injection opening (24) in the closed position of the valve needle (20) above the front end of the needle tip (38) is arranged. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der konisch verjüngende Abschnitt (30) am Ventilkörper (12) einen Winkel (α) zur Längsachse (26) zwischen 5° und 10° aufweist.Fuel injection valve after Claim 1 , characterized in that the conically tapered portion (30) on the valve body (12) has an angle (α) to the longitudinal axis (26) between 5 ° and 10 °. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (d) der Ventilnadel (20) am Ende der Nadelspitze (38) maximal 30 % des Durchmessers (D) des Sacklochs (22) des Ventilkörpers (12) am Übergang zwischen der Ventilsitzfläche (28) und dem verjüngenden Abschnitt (30) beträgt.Fuel injection valve after Claim 1 or 2 , characterized in that the diameter (d) of the valve needle (20) at the end of the needle tip (38) a maximum of 30% of the diameter (D) of the blind hole (22) of the valve body (12) at the transition between the valve seat surface (28) and the tapered section (30) is. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (d) der Ventilnadel (20) am Ende der Nadelspitze (38) maximal 20 % des Durchmessers (D) des Sacklochs (22) des Ventilkörpers (12) am Übergang zwischen der Ventilsitzfläche (28) und dem verjüngenden Abschnitt (30) beträgt.Fuel injection valve after Claim 1 or 2 , characterized in that the diameter (d) of the valve needle (20) at the end of the needle tip (38) a maximum of 20% of the diameter (D) of the blind hole (22) of the valve body (12) at the transition between the valve seat surface (28) and the tapered section (30) is. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das stirnseitige Ende der Nadelspitze (38) der Ventilnadel (20) eine ebene Stirnfläche (40) aufweist.Fuel injection valve according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the front end of the needle tip (38) of the valve needle (20) has a flat end face (40). Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der konisch verjüngende Abschnitt (30) am Ventilkörper (12) auf der der Ventilsitzfläche (28) abgewandten Seite in einen Endbereich (32) des Sacklochs (22) mit von dem verjüngenden Abschnitt (30) abweichender Form übergeht, und dass die wenigstens eine Einspritzöffnung (24) in Höhe des Übergangs (29) zwischen dem konisch verjüngenden Abschnitt (30) und dem Endbereich (32) des Sacklochs (22) angeordnet ist.Fuel injection valve according to one of Claims 1 to 5 characterized in that the conical tapered portion (30) on the valve body (12) on the valve seat surface (28) facing away in an end region (32) of the blind hole (22) with the tapered portion (30) deviates form, and in that the at least one injection opening (24) is arranged at the level of the transition (29) between the conically tapering section (30) and the end region (32) of the blind hole (22). Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich (32) des Sacklochs (22) halbkugelförmig ausgebildet ist.Fuel injection valve after Claim 6 , characterized in that the end region (32) of the blind hole (22) is formed hemispherical. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser (DN) der Ventilnadel (20) im Übergangsbereich von der Ventilsitzfläche (36) in einen konkaven Abschnitt (37) größer ist der Durchmesser (D) des Sacklochs (22) des Ventilkörpers (12) am Übergang zwischen der Ventilsitzfläche (28) und dem verjüngenden Abschnitt (30).Fuel injection valve according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that a diameter (D N ) of the valve needle (20) in the transition region from the valve seat surface (36) into a concave portion (37) is greater, the diameter (D) of the blind hole (22) of the valve body (12) at the transition between the valve seat surface (28) and the tapered portion (30). Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstoffeinspritzventil (100) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer selbstzündenden Brennkraftmaschine ausgebildet ist, wobei der Systemdruck vorzugsweise mehr als 1600 bar beträgt.Fuel injection valve according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the fuel injection valve (100) is designed for injecting fuel into the combustion chamber of a self-igniting internal combustion engine, wherein the system pressure is preferably more than 1600 bar. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstoffeinspritzventil (100) eine maximale Durchflussmenge von mehr als 2000 cm3 pro Minute bei einer Druckdifferenz von 100 bar aufweist.Fuel injection valve according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the fuel injection valve (100) has a maximum flow rate of more than 2000 cm 3 per minute at a pressure difference of 100 bar.
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