DE102020205582A1 - Injection valve for a water injection system of an internal combustion engine and water injection system with such an injection valve - Google Patents

Injection valve for a water injection system of an internal combustion engine and water injection system with such an injection valve Download PDF

Info

Publication number
DE102020205582A1
DE102020205582A1 DE102020205582.3A DE102020205582A DE102020205582A1 DE 102020205582 A1 DE102020205582 A1 DE 102020205582A1 DE 102020205582 A DE102020205582 A DE 102020205582A DE 102020205582 A1 DE102020205582 A1 DE 102020205582A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
injection valve
water
inlet connector
injection
flow channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020205582.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Ansgar Seitz
Elmar Okrent
Frank Miller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102020205582.3A priority Critical patent/DE102020205582A1/en
Priority to CN202110480221.3A priority patent/CN113606061A/en
Publication of DE102020205582A1 publication Critical patent/DE102020205582A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/04Means for damping vibrations or pressure fluctuations in injection pump inlets or outlets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/025Adding water
    • F02M25/028Adding water into the charge intakes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/0221Details of the water supply system, e.g. pumps or arrangement of valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/025Adding water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/02Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/90Selection of particular materials
    • F02M2200/9015Elastomeric or plastic materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Für ein Einspritzventil (1) für ein Wassereinspritzsystem (50) eines Verbrennungsmotors (100), umfassend eine ringförmige Magnetspule (2) zur Einwirkung auf einen hubbeweglichen Anker (3), der mit einem Ventilglied (4) verbunden ist, ferner umfassend einen hohlzylinderförmigen Kern (5), der zumindest abschnittsweise von der Magnetspule (2) umgeben ist und an einem Einlassstutzen (6) ausbildet oder mit einem Einlassstutzen (6) verbunden ist, wobei das Einspritzventil (1) über den Einlassstutzen (6) mit Wasser versorgbar ist, wird vorgeschlagen, dass in den Einlassstutzen (6) ein Körper (8) eingesetzt ist, der in axialer Richtung (a) von einem Strömungskanal (9) durchsetzt ist, wobei der in dem Körper (8) ausgebildete Strömungskanal (9) eine Einlassöffnung (10) zur Versorgung des Eispritzventils (1) mit Wasser definiert, wobei der Körper (8) in eine Aufnahme (60) des Einlassstutzens (6) eingepresst ist.For an injection valve (1) for a water injection system (50) of an internal combustion engine (100), comprising an annular magnetic coil (2) for acting on a liftable armature (3) which is connected to a valve member (4), further comprising a hollow cylindrical core (5), which is at least partially surrounded by the magnetic coil (2) and is formed on an inlet connector (6) or is connected to an inlet connector (6), wherein the injection valve (1) can be supplied with water via the inlet connector (6), it is proposed that a body (8) is inserted into the inlet connector (6) through which a flow channel (9) passes in the axial direction (a), the flow channel (9) formed in the body (8) having an inlet opening ( 10) for supplying the ice injection valve (1) with water, the body (8) being pressed into a receptacle (60) of the inlet connector (6).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil für ein Wassereinspritzsystem eines Verbrennungsmotors mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Bei dem Verbrennungsmotor kann es sich insbesondere um einen Benzinmotor handeln. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Wassereinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor mit einem erfindungsgemäßen Einspritzventil.The invention relates to an injection valve for a water injection system of an internal combustion engine with the features of the preamble of claim 1. The internal combustion engine can in particular be a gasoline engine. The invention also relates to a water injection system for an internal combustion engine with an injection valve according to the invention.

Zur Reduzierung der Kohlenstoffdioxid-Emissionen gilt es den Kraftstoffverbrauch von Verbrennungsmotoren zu optimieren, beispielsweise durch eine Erhöhung der Verdichtung oder durch Downsizing Konzepte in Kombination mit einer Turboaufladung. Bei hoher Motorlast ist jedoch ein Betrieb des Verbrennungsmotors in einem Betriebspunkt, der im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch optimal wäre, in der Regel nicht möglich, da dem Betrieb durch Klopfneigung und hohe Abgastemperaturen Grenzen gesetzt werden. Maßnahmen zur Reduzierung der Klopfneigung und/oder Senkung der Abgastemperaturen sehen die Einspritzung von Wasser vor, wobei die Einspritzung direkt in einen Brennraum des Verbrennungsmotors oder in einen Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors erfolgen kann.To reduce carbon dioxide emissions, it is important to optimize the fuel consumption of internal combustion engines, for example by increasing compression or through downsizing concepts in combination with turbocharging. With a high engine load, however, the internal combustion engine can generally not be operated at an operating point that would be optimal with regard to fuel consumption, since the operation is limited by the tendency to knock and high exhaust gas temperatures. Measures for reducing the tendency to knock and / or lowering the exhaust gas temperatures provide for the injection of water, it being possible for the injection to take place directly into a combustion chamber of the internal combustion engine or into an intake tract of the internal combustion engine.

Bei Verbrennungsmotoren mit Wassereinspritzung besteht die Gefahr, dass wasserführende Leitungen und/oder Komponenten bei tiefen Temperaturen vereisen und durch Eisdruck Schaden nehmen. Um dies zu verhindern, werden die wasserführenden Leitungen und/oder Komponenten in der Regel bei abgestelltem Motor entleert.In internal combustion engines with water injection, there is a risk that pipes and / or components carrying water will freeze at low temperatures and be damaged by ice pressure. To prevent this, the water-carrying lines and / or components are usually emptied when the engine is switched off.

Die DE 10 2015 208 472 A1 zeigt beispielhaft eine Brennkraftmaschine mit einer Wassereinspritzvorrichtung, die einen Wassertank zur Speicherung von Wasser, eine Pumpe zur Förderung des Wassers und ein Wassereinspritzventil zum Einspritzen von Wasser umfasst. Die Pumpe ist einlassseitig über eine erste Leitung mit dem Wassertank und auslassseitig über eine zweite Leitung mit dem Wassereinspritzventil verbunden. Zur einfachen Entleerung der Pumpe ist diese oberhalb des Wassertanks angeordnet, so dass die Entleerung schwerkraftgetrieben erfolgen kann. Alternativ oder ergänzend kann die Pumpe in umgekehrter Förderrichtung betrieben werden.the DE 10 2015 208 472 A1 shows an example of an internal combustion engine with a water injection device which comprises a water tank for storing water, a pump for conveying the water and a water injection valve for injecting water. On the inlet side, the pump is connected to the water tank via a first line and on the outlet side to the water injection valve via a second line. For easy emptying of the pump, it is arranged above the water tank so that it can be emptied by gravity. Alternatively or in addition, the pump can be operated in the opposite direction of delivery.

Zur Vermeidung einer Vereisung der Einspritzventile eines solchen Einspritzsystem, müssen auch diese entleert werden. Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2015 208 508 A1 ist eine Wassereinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine bekannt, die mindestens zwei Einspritzventile bzw. Wasserinjektoren umfasst, die nacheinander durch Umkehrung der Förderrichtung eines Förderelements entleert werden. Die Einspritzventile bzw. Wasserinjektoren müssen demzufolge nicht eisdruckfest ausgelegt werden. Dadurch, dass die Einspritzventile nacheinander entleert werden, soll vorhandenes Wasser sicher entfernt werden.To prevent the injection valves of such an injection system from icing up, they must also be emptied. From the published patent application DE 10 2015 208 508 A1 a water injection device for an internal combustion engine is known which comprises at least two injection valves or water injectors which are emptied one after the other by reversing the conveying direction of a conveying element. The injection valves or water injectors therefore do not have to be designed to be resistant to ice pressure. The fact that the injection valves are emptied one after the other should ensure that any water present is safely removed.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird ein Einspritzventil für ein Wassereinspritzsystem eines Verbrennungsmotors vorgeschlagen. Das Einspritzventil umfasst eine ringförmige Magnetspule zur Einwirkung auf einen hub-beweglichen Anker, der mit einem Ventilglied verbunden ist. Ferner umfasst das Einspritzventil einen hohlzylinderförmigen Kern, der zumindest abschnittsweise von der Magnetspule umgeben ist und an einem Einlassstutzen ausbildet oder mit einem Einlassstutzen verbunden ist, wobei das Einspritzventil über den Einlassstutzen mit Wasser versorgbar ist. Erfindungsgemäß ist in den Einlassstutzen ein Körper eingesetzt, der in axialer Richtung von einem Strömungskanal durchsetzt ist, wobei der in dem Körper ausgebildete Strömungskanal eine Einlassöffnung zur Versorgung des Eispritzventils mit Wasser definiert, wobei der Körper in eine Aufnahme des Einlassstutzens eingepresst ist.According to the invention, an injection valve for a water injection system of an internal combustion engine is proposed. The injection valve comprises an annular magnetic coil for acting on a stroke-movable armature which is connected to a valve member. The injection valve further comprises a hollow cylinder-shaped core, which is at least partially surrounded by the magnetic coil and is formed on an inlet connector or is connected to an inlet connector, wherein the injection valve can be supplied with water via the inlet connector. According to the invention, a body is inserted into the inlet connector through which a flow channel passes in the axial direction, the flow channel formed in the body defining an inlet opening for supplying the ice injection valve with water, the body being pressed into a receptacle of the inlet connector.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Gegenüber dem Stand der Technik weist das Einspritzventil für ein Wassereispritzsystem eines Verbrennungsmotors den Vorteil auf, dass durch den Körper in dem Einlassstutzen das Einspritzventil in einem Rücksaugbetrieb des Wassereinspritzsystems besonders einfach und schnell entleert werden kann. So kann vorteilhaft eine Vereisung des Einspritzventils und damit Schäden an dem Einspritzventil verhindert werden. Die Versorgung des Einspritzventils mit Wasser erfolgt beispielsweise ausschließlich über den im Körper ausgebildeten Strömungskanal. Dieser erstreckt sich in axialer Richtung, vorzugsweise koaxial zu einer Längsachse des Einspritzventils. Der reduzierte freie Strömungsquerschnitt des im Körper ausgebildeten Strömungskanals erhöht ferner die Strömungsgeschwindigkeit beim Rücksaugen von Wasser, so dass die Entleerung des Einspritzventils zugleich beschleunigt wird. Unterstützend kommt hinzu, dass der reduzierte Strömungsquerschnitt Verwirbelungen entgegenwirkt. Im Ergebnis kann somit bei gleicher Rücksaugleistung eines zum Rücksaugen eingesetzten Förderelements in der gleichen Zeit deutlich mehr Wasser aus dem Einspritzventil rückgesaugt werden. Das heißt, dass sich die Gefahr einer Vereisung und einer Beschädigung des Einspritzventils durch Eisdruck bei tiefen Außentemperaturen signifikant verringert.Compared to the prior art, the injection valve for a water injection system of an internal combustion engine has the advantage that the injection valve can be emptied particularly easily and quickly through the body in the inlet port when the water injection system is sucked back. In this way, icing of the injection valve and thus damage to the injection valve can advantageously be prevented. The injection valve is supplied with water, for example, exclusively via the flow channel formed in the body. This extends in the axial direction, preferably coaxially to a longitudinal axis of the injection valve. The reduced free flow cross-section of the flow channel formed in the body also increases the flow speed when water is sucked back, so that the emptying of the injection valve is accelerated at the same time. In addition, the reduced flow cross-section counteracts turbulence. As a result, significantly more water can be sucked back out of the injection valve in the same time with the same sucking back performance of a conveying element used for sucking back. This means that the risk of icing up and damage to the injection valve due to ice pressure is significantly reduced at low outside temperatures.

Somit wird bei dem erfindungsgemäßen Einspritzventil die Einlassöffnung des Einspritzventils nicht durch den Einlassstutzen, sondern durch den in den Einlassstutzen eingesetzten Körper ausgebildet. Der Körper reduziert somit den zur Wasserversorgung des Einspritzventils zur Verfügung stehenden freien Strömungsquerschnitt. Zugleich wird ein im Einlassstutzen vorhandenes Totvolumen minimiert, das zur Vermeidung einer Vereisung des Einspritzventils entleert werden muss. Das heißt, dass weniger Wasser aus dem Einspritzventil rückgesaugt werden muss. Bevorzugt kann daher der Körper in der Weise in den Einlassstutzen eingesetzt, dass zwischen dem Körper und dem Einlassstutzen kein Hohlraum verbleibt, der unmittelbar oder mittelbar mit dem im Körper ausgebildeten Strömungskanal in Fluidverbindung steht. So kann vorteilhaft durch den in den Einlassstutzen eingesetzten Körper ein beliebiges Einspritzventil, beispielsweise ein Kraftstoffeinspritzventil, auf vorteilhaft einfache Weise zu einem erfindungsgemäßen Einspritzventil für die Wassereinspritzung ertüchtigt werden. Thus, in the case of the injection valve according to the invention, the inlet opening of the injection valve is not through the inlet port, but rather through the formed in the inlet port inserted body. The body thus reduces the free flow cross-section available for supplying water to the injection valve. At the same time, a dead volume present in the inlet connector, which has to be emptied to avoid icing up of the injection valve, is minimized. This means that less water has to be sucked back out of the injection valve. The body can therefore preferably be inserted into the inlet connector in such a way that no cavity remains between the body and the inlet connector that is directly or indirectly in fluid connection with the flow channel formed in the body. Thus any injection valve, for example a fuel injection valve, can advantageously be upgraded to an injection valve according to the invention for water injection in an advantageously simple manner through the body inserted into the inlet connector.

Dadurch, dass der Körper in die Aufnahme des Einlassstutzens eingepresst ist, ist der Körper vorteilhaft fest mit dem Einspritzventil verbunden. Zudem wird durch das Einpressen sichergestellt, dass zwischen dem Körper und dem Einlassstutzen kein Hohlraum verbleibt, der unmittelbar oder mittelbar mit dem im Körper ausgebildeten Strömungskanal in Fluidverbindung steht. Somit kann vorteilhaft sichergestellt werden, dass der zur Wasserversorgung des Einspritzventils zur Verfügung stehenden freie Strömungsquerschnitt auf den Strömungskanal reduziert wird und damit im Einlassstutzen vorhandenes Totvolumen minimiert wird. Weiterhin stellt das Einpressen des Körpers in den Einlassstutzen eine vorteilhaft einfache und kostengünstige Methode zur Befestigung des Körpers dar. Der Körper ist beispielsweise als Einpressbuchse ausgebildet.Because the body is pressed into the receptacle of the inlet connector, the body is advantageously firmly connected to the injection valve. In addition, the pressing-in ensures that no cavity remains between the body and the inlet connector which is in fluid connection directly or indirectly with the flow channel formed in the body. It can thus advantageously be ensured that the free flow cross-section available for the water supply to the injection valve is reduced to the flow channel and thus dead volume present in the inlet connector is minimized. Furthermore, pressing the body into the inlet connector represents an advantageously simple and inexpensive method of fastening the body. The body is designed, for example, as a press-fit socket.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung werden durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale ermöglicht.Further advantageous refinements and developments of the invention are made possible by the features specified in the subclaims.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Körper in dem Bereich, in dem der Körper mit der Aufnahme des Einlassstutzens in direktem Kontakt steht, ein Tannenzapfenprofil aufweist. Durch das Tannenzapfenprofil kann der Körper vorteilhaft fest und gut in der Aufnahme des Einlassstutzens befestigt sein. So kann der Körper durch das Tannenzapfenprofil beispielsweise auch in der Aufnahme verhakt sein. Der Körper wird dadurch im Einspritzventil fixiert.According to an advantageous embodiment it is provided that the body has a pine cone profile in the area in which the body is in direct contact with the receptacle of the inlet connector. Due to the pine cone profile, the body can advantageously be fixed firmly and well in the receptacle of the inlet connection. For example, the body can also be hooked into the receptacle due to the pine cone profile. The body is thereby fixed in the injection valve.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Tannenzapfenprofil den Körper umlaufend ausgebildet ist. Durch ein solches, den Körper umlaufendes Tannenzapfenprofil, kann der Körper umlaufend vorteilhaft fest in der Aufnahme des Einlassstutzens befestigt sein und beispielsweise auch an mehreren Stellen um den Körper herum in der Aufnahme des Einlassstutzens verhakt sein. Der Körper wird dadurch im Einspritzventil fixiert.According to an advantageous embodiment, it is provided that the pine cone profile is designed to run around the body. By means of such a pine cone profile that encircles the body, the body can advantageously be firmly fixed all around in the receptacle of the inlet connector and, for example, also be hooked into the receptacle of the inlet connector at several points around the body. The body is thereby fixed in the injection valve.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Tannenzapfenprofil in der Aufnahme, insbesondere an einem Innenmantel der Aufnahme des Einlassstutzens, verhakt ist. Der Körper kann somit nicht wieder zerstörungsfrei aus dem Anschlussstutzen entfernt werden. Der Körper ist somit vorteilhaft und dauerhaft im Einspritzventil fixiert.According to an advantageous embodiment, it is provided that the pine cone profile is hooked in the receptacle, in particular on an inner jacket of the receptacle of the inlet connector. The body can therefore not be removed again from the connecting piece without being destroyed. The body is thus advantageously and permanently fixed in the injection valve.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass in dem Körper wenigstens ein Schlitz ausgebildet ist. Durch die Auslegung des Schlitzes können die Einpresskräfte, die zum Einpressen des Körpers in die Aufnahme des Einlassstutzens benötigt werden, so gewählt werden, dass es zu einer dauerhaften Verbindung ohne eine mögliche Kaltverschweißung oder Spanbildung an der Aufnahme des Einlassstutzens während dem Einpressvorgang kommt.According to an advantageous embodiment it is provided that at least one slot is formed in the body. Due to the design of the slot, the press-in forces that are required to press the body into the receptacle of the inlet connector can be selected in such a way that a permanent connection occurs without any possible cold welding or chip formation on the receptacle of the inlet connector during the press-in process.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der wenigstens einen Schlitz an dem vom Ventilglied abgewandten Ende des Körpers in dem Körper ausgebildet ist. Durch derartige Schlitze können die Einpresskräfte vorteilhaft gut durch die Gestaltung der Schlitze gesteuert werden.According to an advantageous embodiment it is provided that the at least one slot is formed in the body at the end of the body facing away from the valve member. With slots of this type, the press-in forces can advantageously be controlled well through the design of the slots.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass sich der Schlitz in dem Körper entlang der axialen Richtung des Körpers erstreckt. Ein so ausgebildeter Schlitz erstreckt sich vorteilhaft in die gleiche Richtung wie beispielsweise auch der Strömungskanal. Gleichzeitig erstreckt sich der Schlitz in die gleiche Richtung, in der der Körper in die Aufnahme eingepresst ist, so dass der Körper beim Einpressen vorteilhaft stabil ist. Durch Auswahl der Länge des Schlitzes können somit die nötigen Einpresskräfte vorteilhaft gut gesteuert werden.According to an advantageous embodiment it is provided that the slot in the body extends along the axial direction of the body. A slot formed in this way advantageously extends in the same direction as, for example, the flow channel. At the same time, the slot extends in the same direction in which the body is pressed into the receptacle, so that the body is advantageously stable when it is pressed in. By selecting the length of the slot, the necessary press-in forces can thus advantageously be well controlled.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Körper zumindest teilweise aus einem geschlossenporigen Material ausgebildet ist. Das geschlossenporige Material kann beispielsweise ein Schaumstoff oder ein Metallschaum sein. Das geschlossenporige Material ist elastisch verformbar. Ist der Körper aus solch einem geschlossenporigen Material gebildet, so kann der Körper auch im Falle von gefrierendem Medium eine Kraft aufnehmen. So kann einer bleibenden Verformung bzw. einem negativen Einfluss auf die Funktion des Einspritzventils vorgebeugt werden. Gefriert Wasser im Einspritzventil, insbesondere im Körper, und dehnt sich dabei aus, so kann sich das geschlossenporige Material des Körpers elastisch verformen. Somit kann der elastisch verformte Körper dem Wasser den beim Gefrieren zusätzlich benötigten Platz zur Verfügung stellen. Verflüssigt sich das Wasser dann wieder, kann sich der Körper wieder ausdehnen und in seine ursprüngliche Form zurückkehren. Die geschlossenporige Einpressbuchse reduziert somit sowohl das Volumen im Einlassstutzen durch den Strömungskanal und kann gleichzeitig Querkräfte aufnehmen, welche im Falle eines Gefrierens des Mediums auftreten, ohne dass die Funktion des Einspritzventils negativ beeinflusst wird.According to an advantageous embodiment, it is provided that the body is at least partially formed from a closed-cell material. The closed-cell material can be, for example, a foam or a metal foam. The closed-cell material is elastically deformable. If the body is formed from such a closed-cell material, the body can also absorb a force in the case of a freezing medium. In this way, permanent deformation or a negative influence on the function of the injection valve can be prevented. If water freezes in the injection valve, especially in the body, and expands, the closed-pore material of the body can deform elastically. The elastically deformed body can thus provide the water with the additional space it needs when it freezes. If the water liquefies again, the body can expand again and return to its original shape. The closed-pore press-fit bushing thus both reduces the volume in the inlet connection through the flow channel and at the same time can absorb transverse forces that occur in the event of the medium freezing without adversely affecting the function of the injection valve.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass ein Innendurchmesser des in dem Körper ausgebildeten Strömungskanals weniger als 3,0 Millimeter, vorzugsweise weniger als 2,5 Millimeter, insbesondere vorzugsweise weniger als 2,1 Millimeter beträgt. Der Innendurchmesser ist somit so ausgelegt, dass eine ausreichende Wassermenge eingespritzt werden kann und gleichzeitig das Injektor- Todvolumen minimiert wird.According to an advantageous embodiment, it is provided that an inner diameter of the flow channel formed in the body is less than 3.0 millimeters, preferably less than 2.5 millimeters, in particular preferably less than 2.1 millimeters. The inside diameter is thus designed so that a sufficient amount of water can be injected and at the same time the dead volume of the injector is minimized.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass ein Wassereinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor ein Einspritzventil umfasst, wobei das Wassereinspritzsystem weiterhin einen Wassertank zum Speichern von Wasser und ein Förderelement zum Fördern von Wasser aus dem Wassertank zu dem Einspritzventil umfasst.According to an advantageous embodiment it is provided that a water injection system for an internal combustion engine comprises an injection valve, the water injection system further comprising a water tank for storing water and a conveying element for conveying water from the water tank to the injection valve.

FigurenlisteFigure list

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

  • 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel des Einspritzventils,
  • 2 eine vergrößerte Darstellung des Längsschnitts durch das erste Ausführungsbeispiel des Einspritzventils aus 1,
  • 3 eine dreidimensionale Schnittdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels des Einspritzventils aus 1,
  • 4 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs zwischen dem Körper und dem Einlassstutzen des ersten Ausführungsbeispiels des Einspritzventils,
  • 5 einen schematischen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel des Einspritzventils,
  • 6 eine dreidimensionale Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels des Einspritzventils aus 5,
  • 7 einen schematischen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel des Einspritzventils,
  • 8 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Wassereinspritzsystems,
  • 9 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Verbrennungsmotors mit einem Einspritzventil.
Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail in the following description. Show it
  • 1 a schematic longitudinal section through a first embodiment of the injection valve,
  • 2 an enlarged view of the longitudinal section through the first embodiment of the injection valve 1 ,
  • 3 a three-dimensional sectional view of the first embodiment of the injection valve 1 ,
  • 4th an enlarged illustration of the area between the body and the inlet port of the first embodiment of the injection valve,
  • 5 a schematic longitudinal section through a second embodiment of the injection valve,
  • 6th a three-dimensional representation of the second embodiment of the injection valve 5 ,
  • 7th a schematic longitudinal section through a third embodiment of the injection valve,
  • 8th a schematic representation of an embodiment of a water injection system,
  • 9 a schematic representation of an embodiment of an internal combustion engine with an injection valve.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Der 1 ist ein Einspritzventil 1 für ein Wassereinspritzsystem 50 eines Verbrennungsmotors 100 zu entnehmen, das eine ringförmige Magnetspule 2 zur Einwirkung auf einen hubbeweglichen Anker 3 umfasst, der mit einem Ventilglied 4 verbunden ist. Das Ventilglied 4 ist vorliegend als Hohlnadel ausgeführt und an seinem dem Anker 3 abgewandten Ende mit einem kugelförmigen Ventilschließelement 29 zum Freigeben und Verschließen mindestens einer Einspritzöffnung 30 verbunden. Bei einer Bestromung der Magnetspule 2 bildet sich ein Magnetfeld aus, dessen Magnetkraft den Anker 3 einschließlich des Ventilglieds 4 und des Ventilschließelements 29 in Richtung eines Kerns 5 bewegt, um einen zwischen dem Kern 5 und dem Anker 3 ausgebildeten Arbeitsluftspalt 31 zu schließen. Das kugelförmige Ventilschließelement 29 gibt dabei die Einspritzöffnung 30 frei. Wird anschließend die Bestromung der Magnetspule 2 beendet, werden der Anker 3, das Ventilglied 4 und das Ventilschließelement 29 mittels der Federkraft einer Rückstellfeder 32 in ihre Ausgangslage zurückgestellt, so dass das Ventilschließelement 29 die Einspritzöffnung 30 wieder verschließt.Of the 1 is an injection valve 1 for a water injection system 50 of an internal combustion engine 100 can be seen that an annular solenoid 2 to act on a lifting armature 3 includes which with a valve member 4th connected is. The valve member 4th is in the present case designed as a hollow needle and on its the anchor 3 remote end with a spherical valve closing element 29 for opening and closing at least one injection opening 30th tied together. When the magnet coil is energized 2 a magnetic field is formed, the magnetic force of which affects the armature 3 including the valve member 4th and the valve closing element 29 towards a core 5 moved to one between the core 5 and the anchor 3 trained working air gap 31 close. The spherical valve closing element 29 gives the injection opening 30th free. Then the solenoid is energized 2 finished, become the anchor 3 , the valve member 4th and the valve closing element 29 by means of the spring force of a return spring 32 returned to their original position, so that the valve closing element 29 the injection port 30th closes again.

Der Kern 5 ist hohlzylinderförmig ausgeführt und über ein hohlzylinderförmiges Verbindungsteil 33 mit einem Einlassstutzen 6 verbunden, über den das Einspritzventil 1 mit Wasser aus einer nicht dargestellten Verteilerleitung, beispielsweise einem Rail, versorgbar ist. Der Einlassstutzen 6 wird dabei beispielsweise von einem tassenförmigen Anschlusselement der Verteilerleitung, einer Railtasse, umgriffen, wobei zwischen dem tassenförmigen Anschlusselement und dem Einlassstutzen 6 ein Dichtring 13 angeordnet sein kann. Der Einlassbereich kann somit nach außen abgedichtet sein.The core 5 is designed as a hollow cylinder and has a hollow cylinder-shaped connecting part 33 with an inlet port 6th connected through which the injector 1 can be supplied with water from a distribution line, not shown, for example a rail. The inlet port 6th is encompassed, for example, by a cup-shaped connection element of the distribution line, a rail cup, with between the cup-shaped connection element and the inlet nozzle 6th a sealing ring 13th can be arranged. The inlet area can thus be sealed off from the outside.

Zur Reduzierung eines Totvolumens im Einlassbereich des Einspritzventils 1 ist in den Einlassstutzen 6 des Einspritzventils 1 ein Körper 8 eingepresst. Der Körper 8 ist dazu als Einpressbuchse ausgebildet. Der Körper 8 ist von einer Einlassrichtung des Einspritzventils 1 in der axialen Richtung a in die Aufnahme 60 des Einlassstutzens 6 eingepresst. Der Körper 8 ist im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildet. Der Körper 8 ist in der axialen Richtung a von einem Strömungskanal 9 durchsetzt. Der Strömungskanal 9 definiert eine Einlassöffnung 10. Die Versorgung des Einspritzventils 1 mit Wasser aus der Verteilerleitung erfolgt demnach ausschließlich über den Strömungskanal 9. Ein Außenmantel 81 des Körpers 8 ist zudem an einen Innenmantel 61 der Aufnahme 60 des Einlassstutzens 6 angepasst, so dass der Körper 8 das Totvolumen im Einlassbereich des Einspritzventils 1 reduziert. So ist an dem Körper 8 ein zumindest abschnittsweise zylinderförmig ausgebildeter Außenmantel 81 ausgebildet, der an einem zumindest abschnittweise zylinderförmig ausgebildeten Innenmantel 61 der Aufnahme 60 des Einlassstutzens 6 flächig anliegt. Da der Körper 8 in die Aufnahme 60 des Einlassstutzens 6 eingepresst ist, drückt der Außenmantel 81 des Körpers 8 in radialer Richtung an den Innenmantel 61 der Aufnahme 60 des Einlassstutzens 6. Die radiale Richtung steht senkrecht zur axialen Richtung a.To reduce a dead volume in the inlet area of the injection valve 1 is in the inlet port 6th of the injector 1 a body 8th pressed in. The body 8th is designed as a press-fit socket for this purpose. The body 8th is from an inlet direction of the injector 1 in the axial direction a in the recording 60 of the inlet port 6th pressed in. The body 8th is designed essentially as a hollow cylinder. The body 8th is in the axial direction a from a flow channel 9 interspersed. The flow channel 9 defines an inlet opening 10 . The supply of the injector 1 with water from the distribution line therefore takes place exclusively over the flow channel 9 . An outer jacket 81 of the body 8th is also attached to an inner jacket 61 the recording 60 of the inlet port 6th adjusted so that the body 8th the dead volume in the inlet area of the injector 1 reduced. So is the body 8th an at least partially cylindrical outer jacket 81 formed on an at least partially cylindrical inner jacket 61 the recording 60 of the inlet port 6th is flat. Because the body 8th in the recording 60 of the inlet port 6th is pressed in, the outer jacket presses 81 of the body 8th in the radial direction on the inner jacket 61 the recording 60 of the inlet port 6th . The radial direction is perpendicular to the axial direction a .

Der im Körper 8 ausgebildete Strömungskanal 9 weist vorzugsweise eine Zylinderform auf. Der Durchmesser d des Strömungskanals 9 ist weiterhin vorzugsweise so klein wie möglich gewählt, um beim Rücksaugen eine möglichst hohe Strömungsgeschwindigkeit zu erzielen und eine nicht abreißende Wassersäule zu generieren. Zugleich ist der Durchmesser d des Strömungskanals 9 derart bemessen, dass weiterhin eine ausreichende Wasserversorgung des Einspritzventils 1 sichergestellt ist. Bevorzugt ist der Durchmesser d des Strömungskanals 9 kleiner als der Durchmesser der Verteilerleitung, beispielsweise des Rails, gewählt. Der Durchmesser d des Strömungskanals 9 ist kann beispielsweise weniger als 3,0 Millimeter, vorzugsweise weniger als 2,5 Millimeter, insbesondere vorzugsweise weniger als 2,1 Millimeter betragen. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser d des Strömungskanals 9 zwei Millimeter. Der Durchmesser d des Strömungskanals wird dabei in einer radialen Richtung senkrecht zur axialen Richtung a des Strömungskanals 9 gemessen. Der Körper 8, in dem der Strömungskanal 9 ausgebildet ist, weist vorzugsweise eine Mindestwanddicke auf, die dem Radius des Strömungskanals 9 entspricht oder darüber liegt.The one in the body 8th trained flow channel 9 preferably has a cylindrical shape. The diameter d of the flow channel 9 is furthermore preferably chosen as small as possible in order to achieve the highest possible flow velocity during back suction and to generate a water column that does not tear off. At the same time is the diameter d of the flow channel 9 dimensioned in such a way that there is still an adequate water supply to the injection valve 1 is ensured. The diameter is preferred d of the flow channel 9 selected to be smaller than the diameter of the distribution line, for example the rail. The diameter d of the flow channel 9 can be, for example, less than 3.0 millimeters, preferably less than 2.5 millimeters, particularly preferably less than 2.1 millimeters. In this embodiment, the diameter is d of the flow channel 9 two millimeters. The diameter d of the flow channel is in a radial direction perpendicular to the axial direction a of the flow channel 9 measured. The body 8th in which the flow channel 9 is formed, preferably has a minimum wall thickness that corresponds to the radius of the flow channel 9 equals or is above.

Durch die Verringerung des Totvolumens durch den in die Aufnahme 60 des Einlassstutzens 6 einpressten Körper 8 kann das Einspritzventil 1 schnell durch Rücksaugen entleert werden, so dass Schäden durch gefrierendes Wasser bei abgestelltem Verbrennungsmotor 100 und tiefen Außentemperaturen nicht zu befürchten sindBy reducing the dead volume due to the in the receptacle 60 of the inlet port 6th press-fit body 8th can the injector 1 can be quickly emptied by sucking back, so that damage from freezing water when the combustion engine is switched off 100 and low outside temperatures are not to be feared

In den 2, 3 und 4 sind verschiedene Darstellungen eines ersten Ausführungsbeispiels des Körpers 8 dargestellt. In dem ersten Ausführungsbeispiel des Körpers 8 ist an dem Körper 8 ein Tannenzapfenprofil 82 ausgebildet. Das Tannenzapfenprofil 82 ist als Struktur an dem Außenmantel 81 des Körpers 8 ausgebildet. Der Außenmantel 81 ist im Bereich des Tannenzapfenprofils 82 in direktem Kontakt mit dem Innenmantel 61 der Aufnahme 60. Das Tannenzapfenprofil 82 ist vorzugsweise den Körper 8 am Außenmantel 81 umlaufend ausgebildet. 4 zeigt eine vergrößerte Schnittdarstellung des Tannenzapfenprofils 82. An dem Außenmantel 81 sind eine Mehrzahl an Erhebungen ausgebildet. Die Erhebungen können an dem Innenmantel 61 der Aufnahme 60 verhakt sein. Die Erhebungen des Tannenzapfenprofils 82 können beispielsweise schuppenartig ausgebildet sein und so zusammen eine Struktur ähnlich der eines Tannenzapfens bilden. Die Erhebungen können aber beispielsweise den Körper 8 auch umlaufend umgeben.In the 2 , 3 and 4th are various representations of a first embodiment of the body 8th shown. In the first embodiment of the body 8th is on the body 8th a pine cone profile 82 educated. The pine cone profile 82 is as a structure on the outer jacket 81 of the body 8th educated. The outer jacket 81 is in the area of the pine cone profile 82 in direct contact with the inner jacket 61 the recording 60 . The pine cone profile 82 is preferably the body 8th on the outer jacket 81 trained all around. 4th shows an enlarged sectional view of the pine cone profile 82 . On the outer jacket 81 a plurality of bumps are formed. The elevations can be on the inner jacket 61 the recording 60 to be hooked. The elevations of the pine cone profile 82 can for example be designed like scales and thus together form a structure similar to that of a pine cone. The elevations can, for example, be the body 8th also surrounded all around.

Den 5 und 6 sind zwei Darstellungen eines zweiten Ausführungsbeispiels des Einspritzventils 1 zu entnehmen, das sich von dem der 2 bis 4 nur durch die konkrete Ausgestaltung des in den Einlassstutzen 6 eingepressten Körpers 8 unterscheidet. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind Schlitze 40 in dem Körper 8 ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel sind beispielsweise vier Schlitze 40 in dem Körper 8 ausgebildet. Die vier Schlitze 40 sind jeweils in Winkeln um 90° beabstandet um die axiale Richtung a herum angeordnet. Die Schlitze 40 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Einschnitte in dem Körper 8 ausgebildet. Die Schlitze 40 verlaufen als Einschnitte in dem Körper 8 in die axiale Richtung a des Einspritzventils 1 und somit in der Richtung aus der der Körper 8 in die Aufnahme 60 eingepresst ist. Die Schlitze 40 sind an einer vom Schließelement 29 des Einspritzventils 1 abgewandten Seite des Körpers 8 ausgebildet. Die Schlitze 40 weisen vorzugsweise eine Länge I von 3 mm bis 7 mm auf. Die Länge I der Schlitze wird in der axialen Richtung a gemessen. Die Schlitze 40 erstrecken sich als Einschnitte von der vom Ventilglied 4 abgewandten, beispielsweise ringförmig ausgebildeten Oberseite 85 des Körpers 8 entlang der axialen Richtung a über die Länge I der Schlitze 40.The 5 and 6th are two representations of a second exemplary embodiment of the injection valve 1 to infer that it differs from that of the 2 until 4th only through the specific design of the in the inlet port 6th pressed-in body 8th differs. In the second embodiment, there are slots 40 in the body 8th educated. In this embodiment, for example, there are four slots 40 in the body 8th educated. The four slots 40 are each spaced at angles of 90 ° around the axial direction a arranged around. The slots 40 are in this embodiment as incisions in the body 8th educated. The slots 40 run as incisions in the body 8th in the axial direction a of the injector 1 and thus in the direction from which the body is 8th in the recording 60 is pressed in. The slots 40 are on one of the closing elements 29 of the injector 1 remote side of the body 8th educated. The slots 40 preferably have a length I of 3 mm to 7 mm. The length I of the slots is in the axial direction a measured. The slots 40 extend as incisions from that of the valve member 4th facing away, for example ring-shaped top 85 of the body 8th along the axial direction a over the length I of the slots 40 .

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Einspritzventils 1 ist in 7 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Körper 8 aus einem porösen Material gefertigt. Das Material weist dabei geschlossenen Poren auf, so dass kein Medium aus dem Strömungskanal 9 in die Poren des Materials eindringen kann. Durch die Poren in dem Material ist das Material kompressibel und beispielsweise elastisch verformbar. Das geschlossenporige Material kann beispielsweise ein Schaumstoff oder ein Metallschaum sein. Durch das geschlossenporige Material kann der Körper 8 auch im Falle von gefrierendem Medium im Strömungskanal 9 eine Kraft aufnehmen. Gefriert Wasser im Strömungskanal 9 und dehnt sich dabei aus, so kann sich das geschlossenporige Material des Körpers 8, beispielsweise in der radialen Richtung, elastisch verformen. Somit kann der elastisch verformte Körper 8 dem Wasser den beim Gefrieren zusätzlich benötigten Platz zur Verfügung stellen. Verflüssigt sich das Wasser dann wieder, kann sich der Körper 8 wieder ausdehnen und in seine ursprüngliche Form zurückkehren. Der Körper 8 kann im kalten sowie im warmen Zustand in die Aufnahme 60 des Anschlussstutzens 6 eingebracht werden. Bei Einpressen des Körpers 8 im warmen Zustand sinken die zum Einpressen erforderlichen Einpresskräfte vorteilhaft. Eine Aushärtung des Körpers 8 kann vorteilhaft in der Aufnahme 60 erfolgen. Der Körper 8 kann einstückig oder mehrteilig ausgebildet sein. Weiterhin kann der Körper 8 in der Aufnahme 60 des Einlassstutzens 6 gebildet werden indem eine Vergussmasse am Ende der Produktion in die Aufnahme 60 des Einspritzventils 1 eingegossen wird. Diese kann dann den Körper 8 bilden und beispielsweise auch geschlossenporig ausgebildet sein.Another embodiment of the injection valve 1 is in 7th shown. In this embodiment, the body 8th made of a porous material. The material has closed pores, so that no medium can escape from the flow channel 9 can penetrate into the pores of the material. Due to the pores in the material, the material is compressible and, for example, elastically deformable. The closed-cell material can be, for example, a foam or a metal foam. Due to the closed-cell material, the body can 8th also in the case of freezing medium in the flow channel 9 absorb a force. Freezes water in the lazy river 9 and expands in the process, so the closed-pore material of the body can expand 8th , for example, elastically deform in the radial direction. Thus, the elastically deformed body can 8th provide the water with the additional space it needs when it freezes. If the water then liquefies again, the body can 8th expand again and into his return to its original shape. The body 8th can be used in the cold as well as in the warm state 60 of the connecting piece 6th be introduced. When the body is pressed in 8th In the warm state, the press-in forces required for press-in decrease advantageously. A hardening of the body 8th can be beneficial in the inclusion 60 take place. The body 8th can be designed in one piece or in several parts. Furthermore, the body can 8th in the recording 60 of the inlet port 6th be formed by placing a potting compound in the receptacle at the end of production 60 of the injector 1 is poured. This can then be the body 8th form and, for example, also be designed with closed pores.

In 8 ist ein Wassereinspritzsystem 50 mit Einspritzventilen 1 dargestellt. Das Wassereinspritzsystem 50 ist für einen Verbrennungsmotor 100 vorgesehen und umfasst wenigstens eine Verteilerleitung 7 sowie wenigstens ein Einspritzventil 1. Eine der Versorgung der Einspritzventile 1 mit Wasser dienende Verteilerleitung 7 wird auch Rail 7 genannt. Das dargestellte Wassereinspritzsystem 50 umfasst beispielhaft vier solcher Einspritzventile 1. Die Einspritzventile 1 sind an einer Verteilerleitung 7 angeschlossen.In 8th is a water injection system 50 with injectors 1 shown. The water injection system 50 is for an internal combustion engine 100 provided and comprises at least one distribution line 7th and at least one injection valve 1 . One of the supply of the injectors 1 distribution line serving with water 7th also becomes rail 7th called. The water injection system shown 50 includes, for example, four such injection valves 1 . The injectors 1 are on a distribution line 7th connected.

Üblicherweise weist eine Verteilerleitung 7 mindestens ein tassenförmiges Anschlusselement für den Anschluss eines Einspritzventils 1 auf. Das Einspritzventil 1 ist über das tassenförmige Anschlusselement mit der Verteilerleitung 7 verbunden. Die Verbindung kann beispielsweise eine Steck-, Press-, Klemm-, Rast- und/oder eine Schraubverbindung sein. Dieses Anschlusselement wird auch Railtasse genannt. Die Railtasse umgreift dabei das einlassseitige Ende des Einspritzventils 1 im Bereich des Einlassstutzens 6. Ein zwischen dem tassenförmigen Anschlusselement und dem Einlassstutzen 6 bzw. dem Körper 8 verbleibender Axial- und/oder Radialspalt kann dabei zur Aufnahme eines Dichtelements, insbesondere eines Dichtrings, genutzt werden, so dass der Einlassbereich des Einspritzventils 1 nach außen abgedichtet ist. Der Dichtring kann außenumfangseitig auf dem Körper angeordnet sein bzw. den Körper abschnittsweise umgeben, so dass er radial dichtet. Alternativ oder ergänzend kann der Dichtring an einer ringförmigen Stirnfläche des Körpers 8 axial abgestützt sein, so dass er axial abdichtet.Usually has a distribution line 7th at least one cup-shaped connection element for connecting an injection valve 1 on. The injector 1 is connected to the distribution line via the cup-shaped connection element 7th tied together. The connection can be, for example, a plug-in, press-fit, clamp, snap-in and / or screw connection. This connection element is also called a rail cup. The rail cup engages around the inlet end of the injection valve 1 in the area of the inlet port 6th . One between the cup-shaped connection element and the inlet port 6th or the body 8th Any remaining axial and / or radial gap can be used to accommodate a sealing element, in particular a sealing ring, so that the inlet area of the injection valve 1 is sealed to the outside. The sealing ring can be arranged on the outer circumference of the body or surround the body in sections so that it seals radially. As an alternative or in addition, the sealing ring can be on an annular end face of the body 8th be axially supported so that it seals axially.

Das Totvolumen der Railtasse hängt von der konkreten Ausgestaltung der Railtasse sowie der Ausgestaltung des einlassseitigen Endes des Einspritzventils 1 ab. Zur Minimierung des Totvolumens in der Railtasse bzw. des tassenförmigen Anschlusselements kann der in den Einlassstutzen 6 eingesetzte Körper 8 diesen in axialer Richtung a und/oder in radialer Richtung überragen. Beispielsweise kann der Körper 8 einen Ringbund aufweisen, der den Einlassstutzen 6 in axialer und radialer Richtung überragt. Der Ringbund kann ferner zur Abstützung des Einspritzventils 1 an einem tassenförmigen Anschlusselement der Verteilerleitung 7 genutzt werden. Über den Ringbund kann das Einspritzventil 1 axial und/oder radial an dem tassenförmigen Anschlusselement abgestützt sein.The dead volume of the rail cup depends on the specific design of the rail cup and the design of the inlet end of the injection valve 1 away. To minimize the dead volume in the rail cup or the cup-shaped connection element, the can be inserted into the inlet nozzle 6th inserted body 8th this in the axial direction a and / or protrude in the radial direction. For example, the body can 8th have an annular collar, which the inlet port 6th protrudes in the axial and radial directions. The annular collar can also be used to support the injection valve 1 on a cup-shaped connection element of the distribution line 7th be used. The injection valve can via the annular collar 1 be supported axially and / or radially on the cup-shaped connection element.

Die Verteilerleitung 7 bzw. das Rail 7 wird aus einem Wassertank 15 mit Wasser versorgt wird. Das Wasser wird der Verteilerleitung 7 mit Hilfe eines Förderelement 16 über eine Wasserleitung 17 zugeführt. Das Förderelement 16 ist vorliegend als außerhalb des Wassertanks 15 angeordnete, elektromotorisch antreibbare Pumpe ausgeführt. Andere Ausführungen des Förderelements 16 sind aber auch möglich. Insbesondere kann das Förderelement 16 in dem Wassertank 15 angeordnet bzw. in den Tankboden integriert sein. Das Förderelement 16 kann derart ausgelegt sein, dass es eine Umkehr der Förderrichtung ermöglicht, um die eisdruckempfindlichen Leitungen und/oder Komponenten des Systems, insbesondere die Einspritzventile 1, durch Rücksaugen entleeren zu können.The distribution line 7th or the rail 7th becomes from a water tank 15th is supplied with water. The water becomes the distribution line 7th with the help of a conveyor element 16 via a water pipe 17th fed. The conveyor element 16 is present as outside of the water tank 15th arranged, electric motor driven pump executed. Other designs of the conveyor element 16 but are also possible. In particular, the conveying element 16 in the water tank 15th be arranged or integrated in the tank bottom. The conveyor element 16 can be designed in such a way that it enables the conveying direction to be reversed in order to avoid the ice pressure-sensitive lines and / or components of the system, in particular the injection valves 1 to be able to empty by sucking back.

Um nach einer Entleerung ein Zurückströmen von Wasser aus dem Wassertank 15 in Richtung des Förderelements 16 zu verhindern, kann in der Wasserleitung 17 stromaufwärts des Förderelements 16 ein Absperrelement 18, insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet sein. Stromaufwärts des Absperrelements 18 ist vorliegend ein Filter 19 angeordnet, der den Eintrag schädlicher Partikel in das Förderelement 16 und die Einspritzventile 1 verhindert.To allow water to flow back out of the water tank after emptying 15th in the direction of the conveying element 16 can prevent in the aqueduct 17th upstream of the conveying element 16 a shut-off element 18th , in particular a check valve, be arranged. Upstream of the shut-off element 18th is in the present case a filter 19th arranged that the entry of harmful particles into the conveying element 16 and the injectors 1 prevented.

Bei dem in der 8 dargestellten System zweigt stromabwärts des Förderelements 16 eine Rücklaufleitung 22 von der Wasserleitung 17 ab, die im Wassertank 15 endet. Über die Rücklaufleitung 22 kann eine überschüssige Fördermenge des Förderelements 16 in den Wassertank 15 rückgeführt werden, beispielsweise, um den Druck in der Verteilerleitung 7 zu regeln. Zur Druckregelung kann in der Verteilerleitung 7 oder in der Wasserleitung 17 ein Drucksensor 23 vorgesehen sein. Damit über die Rücklaufleitung 22 während des Rücksaugvorgangs kein Wasser aus dem Wassertank 15 angesaugt wird, ist in der Rücklaufleitung 22 ein Rückschlagventil 20 vorgesehen. Dem Rückschlagventil 20 ist ferner eine Drossel 21 vorgelagert, mit welcher ein Staudruck zur Realisierung der Druckregelung aufgebaut werden kann.The one in the 8th system shown branches downstream of the conveying element 16 a return line 22nd from the water pipe 17th from that in the water tank 15th ends. Via the return line 22nd can be an excess delivery rate of the conveying element 16 in the water tank 15th be fed back, for example, to the pressure in the distribution line 7th to regulate. To regulate the pressure, in the distribution line 7th or in the water pipe 17th a pressure sensor 23 be provided. So via the return line 22nd no water from the water tank during the suction process 15th is sucked in is in the return line 22nd a check valve 20th intended. The check valve 20th is also a throttle 21 upstream, with which a dynamic pressure can be built up to implement the pressure control.

Wie der 9 zu entnehmen ist, sind die Einspritzventile 1 an einem Saugrohr 24 angeordnet, über das ein Brennraum 25 des Verbrennungsmotors 100 mit Verbrennungsluft versorgt wird. Die Wassereinspritzung erfolgt somit außerhalb des Brennraums 25 durch das Einspritzventil 1 in das Saugrohr 24 der Brennkraftmaschine 100. Das Wasser wird dem Brennraum 25 zusammen mit der Verbrennungsluft zugeführt. Der Kraftstoff wird mittels eines Kraftstoffinjektors 26 direkt in den Brennraum 25 eingespritzt.Again 9 can be seen, are the injectors 1 on a suction pipe 24 arranged over which a combustion chamber 25th of the internal combustion engine 100 is supplied with combustion air. The water injection therefore takes place outside the combustion chamber 25th through the injector 1 into the suction pipe 24 the internal combustion engine 100 . The water becomes the combustion chamber 25th supplied together with the combustion air. The fuel is injected by means of a fuel injector 26th directly into the combustion chamber 25th injected.

Selbstverständlich sind auch weitere Ausführungsbeispiele und Mischformen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich.Of course, further exemplary embodiments and mixed forms of the exemplary embodiments shown are also possible.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102015208472 A1 [0004]DE 102015208472 A1 [0004]
  • DE 102015208508 A1 [0005]DE 102015208508 A1 [0005]

Claims (10)

Einspritzventil (1) für ein Wassereinspritzsystem (50) eines Verbrennungsmotors (100), umfassend eine ringförmige Magnetspule (2) zur Einwirkung auf einen hubbeweglichen Anker (3), der mit einem Ventilglied (4) verbunden ist, ferner umfassend einen hohlzylinderförmigen Kern (5), der zumindest abschnittsweise von der Magnetspule (2) umgeben ist und an einem Einlassstutzen (6) ausbildet oder mit einem Einlassstutzen (6) verbunden ist, wobei das Einspritzventil (1) über den Einlassstutzen (6) mit Wasser versorgbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in den Einlassstutzen (6) ein Körper (8) eingesetzt ist, der in axialer Richtung (a) von wenigstens einem Strömungskanal (9) durchsetzt ist, wobei der in dem Körper (8) ausgebildete Strömungskanal (9) eine Einlassöffnung (10) zur Versorgung des Eispritzventils (1) mit Wasser definiert, wobei der Körper (8) in eine Aufnahme (60) des Einlassstutzens (6) eingepresst ist.Injection valve (1) for a water injection system (50) of an internal combustion engine (100), comprising an annular magnetic coil (2) for acting on a liftable armature (3) which is connected to a valve member (4), further comprising a hollow cylindrical core (5) ), which is surrounded at least in sections by the magnetic coil (2) and forms on an inlet connector (6) or is connected to an inlet connector (6), wherein the injection valve (1) can be supplied with water via the inlet connector (6), characterized in that that a body (8) is inserted into the inlet connector (6) through which at least one flow channel (9) passes in the axial direction (a), the flow channel (9) formed in the body (8) having an inlet opening (10 ) for supplying the ice injection valve (1) with water, the body (8) being pressed into a receptacle (60) of the inlet connector (6). Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (8) in dem Bereich, in dem der Körper (8) mit der Aufnahme (60) des Einlassstutzens (6) in direktem Kontakt steht, ein Tannenzapfenprofil (82) aufweist.Injector after Claim 1 , characterized in that the body (8) has a pine cone profile (82) in the area in which the body (8) is in direct contact with the receptacle (60) of the inlet connector (6). Einspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Tannenzapfenprofil (82) den Körper (8) umlaufend ausgebildet ist.Injector after Claim 2 , characterized in that the pine cone profile (82) is designed to run around the body (8). Einspritzventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Tannenzapfenprofil (82) in der Aufnahme (60), insbesondere an einem Innenmantel (61) der Aufnahme (60) des Einlassstutzens (6) verhakt ist.Injector after Claim 2 or 3 , characterized in that the pine cone profile (82) is hooked in the receptacle (60), in particular on an inner jacket (61) of the receptacle (60) of the inlet connector (6). Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Körper wenigstens ein Schlitz (40) ausgebildet ist.Injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that at least one slot (40) is formed in the body. Einspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens einen Schlitz (40) an dem vom Ventilglied (4) abgewandten Ende des Körpers (8) in dem Körper (8) ausgebildet ist.Injector after Claim 5 , characterized in that the at least one slot (40) is formed in the body (8) at the end of the body (8) facing away from the valve member (4). Einspritzventil nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Schlitz (40) in dem Körper (8) entlang der axialen Richtung (a) des Einspritzventils (1) erstreckt.Injection valve according to one of the Claims 5 or 6th , characterized in that the slot (40) in the body (8) extends along the axial direction (a) of the injection valve (1). Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (8) zumindest teilweise aus einem geschlossenporigen Material ausgebildet ist.Injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the body (8) is at least partially formed from a closed-cell material. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innendurchmesser (d) des in dem Körper (8) ausgebildeten Strömungskanals (9) weniger als 3,0 Millimeter, vorzugsweise weniger als 2,5 Millimeter, insbesondere vorzugsweise weniger als 2,1 Millimeter beträgt.Injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that an inner diameter (d) of the flow channel (9) formed in the body (8) is less than 3.0 millimeters, preferably less than 2.5 millimeters, in particular preferably less than 2.1 Millimeters. Wassereinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor (100) mit wenigstens einem Einspritzventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wassereinspritzsystem (50) weiterhin einen Wassertank (15) zum Speichern von Wasser und ein Förderelement (16) zum Fördern von Wasser aus dem Wassertank (15) zu dem Einspritzventil (1) umfasst.Water injection system for an internal combustion engine (100) with at least one injection valve (1) according to one of the preceding claims, wherein the water injection system (50) further comprises a water tank (15) for storing water and a conveying element (16) for conveying water from the water tank ( 15) to the injection valve (1).
DE102020205582.3A 2020-05-04 2020-05-04 Injection valve for a water injection system of an internal combustion engine and water injection system with such an injection valve Pending DE102020205582A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020205582.3A DE102020205582A1 (en) 2020-05-04 2020-05-04 Injection valve for a water injection system of an internal combustion engine and water injection system with such an injection valve
CN202110480221.3A CN113606061A (en) 2020-05-04 2021-04-30 Injection valve for a water injection system of an internal combustion engine and water injection system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020205582.3A DE102020205582A1 (en) 2020-05-04 2020-05-04 Injection valve for a water injection system of an internal combustion engine and water injection system with such an injection valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020205582A1 true DE102020205582A1 (en) 2021-11-04

Family

ID=78267581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020205582.3A Pending DE102020205582A1 (en) 2020-05-04 2020-05-04 Injection valve for a water injection system of an internal combustion engine and water injection system with such an injection valve

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN113606061A (en)
DE (1) DE102020205582A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004083622A1 (en) 2003-03-18 2004-09-30 Siemens Vdo Automotive Spa Fuel injector with a damping element and method for manufacturing a fuel injector
DE102015208472A1 (en) 2015-05-07 2016-11-10 Robert Bosch Gmbh Water injection device of an internal combustion engine
DE102015208508A1 (en) 2015-05-07 2016-11-10 Robert Bosch Gmbh Water injection device for an internal combustion engine and method for operating such a water injection device
DE102018220385A1 (en) 2018-11-28 2020-05-28 Robert Bosch Gmbh Injection valve for a water injection system of an internal combustion engine and water injection system with such an injection valve

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004083622A1 (en) 2003-03-18 2004-09-30 Siemens Vdo Automotive Spa Fuel injector with a damping element and method for manufacturing a fuel injector
DE102015208472A1 (en) 2015-05-07 2016-11-10 Robert Bosch Gmbh Water injection device of an internal combustion engine
DE102015208508A1 (en) 2015-05-07 2016-11-10 Robert Bosch Gmbh Water injection device for an internal combustion engine and method for operating such a water injection device
DE102018220385A1 (en) 2018-11-28 2020-05-28 Robert Bosch Gmbh Injection valve for a water injection system of an internal combustion engine and water injection system with such an injection valve

Also Published As

Publication number Publication date
CN113606061A (en) 2021-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102018220385A1 (en) Injection valve for a water injection system of an internal combustion engine and water injection system with such an injection valve
DE102007001363A1 (en) Injector for injecting fuel into combustion chambers of internal combustion engines
DE102011013702A1 (en) Electromagnetic actuator
EP1509694B1 (en) High-pressure accumulator for fuel injection systems with integrated pressure control valve
WO2021254950A1 (en) Injection valve for a water injection system of an internal combustion engine and water injection system having such an injection valve
WO2020108994A1 (en) Device for injecting water into a combustion chamber or into an intake tract of an internal combustion engine
DE10117600C1 (en) High-pressure fuel pump for a fuel system of a direct-injection internal combustion engine, fuel system and internal combustion engine
DE102006040649A1 (en) Valve for feeding gaseous medium to internal combustion engine has radial region of solenoid cup arranged on outer side of guide sleeve so that in axial direction of valve it is arranged at same height as annular recess of armature
DE112008001497T5 (en) Fuel injector with an insert for a flow channel
DE102006003484A1 (en) Device for injecting fuel
DE102010030922A1 (en) Valve for flowing medium, particularly metering valve for metering freezing liquid, comprises valve chamber, which upstream valve opening, and supply channel, which guides medium to valve chamber
EP1144842B1 (en) Injector for a fuel injection system for internal combustion engines comprising an injector needle that projects into the valve control space
EP1574701A1 (en) Common rail injector
DE102017205124A1 (en) High-pressure fuel pump
DE102020205582A1 (en) Injection valve for a water injection system of an internal combustion engine and water injection system with such an injection valve
DE19963568A1 (en) Fuel injector
DE102007053800A1 (en) Fuel system for internal-combustion engine, has fuel pump and adjustable throttle device for adjusting supply for fuel pump, where cylinder section is retained at housing section of actuation equipment with angle play or radial play
DE102020205585A1 (en) Injection valve for a water injection system of an internal combustion engine and water injection system with such an injection valve
DE102020214479A1 (en) Injection valve for a water injection system of an internal combustion engine and water injection system with such an injection valve
DE102020213842A1 (en) Injection valve for a water injection system of an internal combustion engine and water injection system with such an injection valve
DE102020212241A1 (en) Injection valve for a water injection system of an internal combustion engine and water injection system with such an injection valve
DE102019210142A1 (en) Injection valve for a water injection system of an internal combustion engine and water injection system with such an injection valve
DE102015219769A1 (en) Low-pressure damper and high-pressure fuel pump
DE102018221086A1 (en) Valve for metering a fluid, in particular fuel injection valve
DE10352024A1 (en) Solenoid valve

Legal Events

Date Code Title Description
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F02M0025030000

Ipc: F02M0025025000

R163 Identified publications notified