DE10254681B4 - Injection nozzle and injection method, and a manufacturing method for an injection nozzle - Google Patents

Injection nozzle and injection method, and a manufacturing method for an injection nozzle Download PDF

Info

Publication number
DE10254681B4
DE10254681B4 DE10254681A DE10254681A DE10254681B4 DE 10254681 B4 DE10254681 B4 DE 10254681B4 DE 10254681 A DE10254681 A DE 10254681A DE 10254681 A DE10254681 A DE 10254681A DE 10254681 B4 DE10254681 B4 DE 10254681B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
needle
injection
valve seat
space
needle end
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE10254681A
Other languages
German (de)
Other versions
DE10254681A1 (en
Inventor
Bernhard Dr. Gottlieb
Andreas Dr. Kappel
Hans Dr. Nuglisch
Tim Dr. Schwebel
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE10254681A priority Critical patent/DE10254681B4/en
Publication of DE10254681A1 publication Critical patent/DE10254681A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10254681B4 publication Critical patent/DE10254681B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

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
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/08Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series the valves opening in direction of fuel flow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/30Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages
    • B05B1/3033Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head
    • B05B1/3073Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a deflector acting as a valve in co-operation with the outlet orifice
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/12Other methods of operation
    • F02B2075/125Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
    • F02B23/101Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on or close to the cylinder centre axis, e.g. with mixture formation using spray guided concepts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
    • F02B23/104Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on a side position of the cylinder
    • 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)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Einspritzdüse mit nach außen öffnendem Ventil, umfassend einen Düsenkörper (H) mit einem Hohlraum, dessen Innenwand (L) in einem Bereich als Ventilsitz (A) ausgebildet ist, und eine durch den Hohlraum geführte Nadel (C), wobei das Nadelende (B) der Nadel (C) in einer Endstellung am Ventilsitz (A) andrückt und somit eine für ein Fluid geeignete geschlossene Dichtfläche (F') zwischen dem Düsenkörper und der Nadel erzeugbar ist,
wobei
– ein asymmetrischer Raum zwischen dem Nadelende (B) und dem Ventilsitz (A) derart bereitgestellt ist, dass die Form des Nadelendes (B) nur in einem Teilbereich der gesamten Form des Ventilsitzes (A) folgt,
– der asymmetrische Raum stromaufwärts oberhalb der Dichtlinie oder Dichtfläche positioniert ist,
– der Bereich des asymmetrischen Raums gegenüber dem symmetrischen Raum ein vergrößertes Volumen aufweist und somit als Androsselungsbereich (J) für ein Fluid dient,
wobei das asymmetrische Strahlbild des erzeugten Einspritzstrahls vom asymmetrischen Raum und von den...
Injection nozzle with outwardly opening valve, comprising a nozzle body (H) with a cavity whose inner wall (L) is formed in a region as a valve seat (A), and a needle (C) guided through the cavity, wherein the needle end (B) the needle (C) in an end position on the valve seat (A) presses and thus a suitable for a fluid closed sealing surface (F ') between the nozzle body and the needle can be generated,
in which
An asymmetrical space is provided between the needle end (B) and the valve seat (A) such that the shape of the needle end (B) follows only in a partial region of the entire shape of the valve seat (A),
The asymmetrical space is positioned upstream above the sealing line or sealing surface,
The area of the asymmetrical space has an enlarged volume in relation to the symmetrical space and thus serves as a throttling area (J) for a fluid,
whereby the asymmetrical jet pattern of the generated injection jet is separated from the asymmetrical space and the ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Einspritzdüse und ein Einspritzverfahren, insbesondere für Benzin-Motoren.The The invention relates to an injection nozzle and an injection method, especially for Gasoline engines.

Eine optimale Gemischaufbereitung eines Kraftstoffes und Stabilität eines Brennverfahrens in einem Zylinder eines Kraftfahrzeuges setzt in der Regel voraus, dass hinsichtlich der eingespritzten Menge und des Strahlkegelwinkels ein möglichst rotationssymmetrischer Kraftstoff-Kegelstrahl in den Brennraum führt. Es handelt sich dabei um ein strahlgeführtes Brennverfahren, auch Schichtladungsbetrieb genannt, bei dem zeitlich möglichst spät im Verdichtungstakt eingespritzt wird und der Injektor zentral im Brennraumdach (kollinear zur Zylinderachse) zwischen den Ein- und Auslassventilen positioniert ist. Aus der Einbaulage erklärt sich die Forderung nach einem rotationssymmetrischen Kegelstrahl, da sonst im Falle eines asymmetrischen Kegelstrahles der Injektor in Winkelrichtung relativ zur Position der Zündkerze genau ausgerichtet eingebaut werden müsste.A optimal mixture preparation of a fuel and stability of a Combustion in a cylinder of a motor vehicle sets in usually precede that in terms of the amount injected and the beam angle as possible rotationally symmetric fuel cone jet leads into the combustion chamber. It this is a spray-guided combustion process, too Stratified charge operation called in the temporally possible late in the morning Compression stroke is injected and the injector centrally in the combustion chamber roof (collinear to the cylinder axis) between the inlet and outlet valves is positioned. The installation position explains the requirement for a rotationally symmetrical cone beam, otherwise in the case of asymmetric cone jet of the injector in the angular direction relative to the position of the spark plug would have to be installed precisely aligned.

Die Forderung nach einem unter allen motortypisch auftretenden Kompressionsdrücken einen stabilen Strahlkegelwinkel zu erhalten stammt aus der Notwendigkeit, dass die Zündkerze zum Zündzeitpunkt von einer stöchiometrisch zusammengesetzten Gemischwolke aus Luft und Kraftstoff umhüllt sein muss. Dieses erfolgt beispielsweise aus einer zweiten, späteren Einspritzung um ein mageres Gemisch der Schichtladung, beispielsweise durch eine erste vorausgegangene Einspritzung, entzünden zu können. Kleinste Abweichungen in der Strahlsymmetrie oder Fluktuationen im Strahlkegelwinkel von einer Einspritzung zur nächsten führen unweigerlich zu Zündaussetzern oder zur Benetzung der Zündkerze. Die Einspritzung erfolgt bei hohem Verdichtungsdruck in ein 5 bis 10-fach dichteres Medium, wobei die Strahleindringtiefe deutlich abnimmt und aufgrund der zentralen Baulage des Injektors im Brennraumdach eine eine Zylinderwandbenetzung vermieden wird.The Demand for a compression pressure that occurs under all typical engine types Beam cone angle comes from the need for that the spark plug at the ignition point from a stoichiometric be enveloped composite air and fuel mixture cloud got to. This takes place, for example, from a second, later injection a lean mixture of the layer charge, for example by a first previous injection to be able to ignite. Smallest deviations in the beam symmetry or fluctuations in the beam cone angle of one injection to the next to lead inevitably to misfires or for wetting the spark plug. The Injection takes place at a high compression pressure in a 5 to 10-fold denser medium, the jet penetration depth decreases significantly and due to the central location of the injector in the combustion chamber roof a cylinder wall wetting is avoided.

Im Stand der Technik ist Folgendes bekannt:
Die Druckschrift DE 198 55 568 A1 beschreibt beispielsweise ein Brennstoffeinspritzventil. Dieses besitzt einen kugelförmigen Ventilschließkörper und eine Ventilnadel, die axial bewegbar ist. Der Ventilschließkörper weist mindestens eine Abflachung an der Oberfläche auf, wobei zwischen der mindestens einen Abflachung und einer inneren Wandung eines Schließkörperträgers ein Kanal für einen Brennstoff-Fluss gebildet ist. Ein derartiges Brennstoffeinspritzventil eignet sich besonders für den Einsatz in Brennstoffeinspritzanlagen von Gemisch verdichteten, fremd gezündeten Brenn-Kraftmaschinen.
The prior art discloses the following:
The publication DE 198 55 568 A1 describes, for example, a fuel injection valve. This has a spherical valve closing body and a valve needle which is axially movable. The valve closing body has at least one flattening on the surface, wherein a channel for a fuel flow is formed between the at least one flattening and an inner wall of a closing body carrier. Such a fuel injection valve is particularly suitable for use in fuel injection systems of mixture compressed, externally ignited internal combustion engines.

Die DE 100 55 483 A1 offenbart ein Brennstoff-Einspritzventil für Brennstoff-Kraftmaschinen, wobei ein Aktor über eine Ventilnadel einen Ventilschließkörper betätigt. Dieser wirkt mit einer Ventilsitzfläche zusammen, wobei die Ventilnadel und/oder der Ventilschließkörper zumindest einen umfänglich angebrachten Drallkanal aufweisen. Dieser weist einen variablen Querschnitt auf. Bei Betätigung des Ventils durch die Bewegung der Ventilnadel wird eine axiale Verkürzung der drosselnden Länge erreicht.The DE 100 55 483 A1 discloses a fuel injector for fuel-engines, wherein an actuator via a valve needle actuates a valve closing body. This acts together with a valve seat surface, wherein the valve needle and / or the valve closing body have at least one circumferentially mounted swirl passage. This has a variable cross-section. Upon actuation of the valve by the movement of the valve needle, an axial shortening of the throttling length is achieved.

Aus der GB 2 211 548 A ist eine Einspritzdüse bekannt, die ebenfalls ein Kugelelement umfasst. Dieses weist ringförmige Dichtzonen auf. Die Ansteuerung des kugelförmigen Dichtelements geschieht durch eine Ansteuerung über eine Düsennadel, wobei Aussparungen am Kugeldichtkörper eine entsprechende Dosierung gesteuert werden.From the GB 2 211 548 A an injection nozzle is known which also comprises a ball element. This has annular sealing zones. The control of the spherical sealing element is done by a control via a nozzle needle, wherein recesses are controlled on the ball sealing body a corresponding dosage.

Aus sämtlichen drei genannten Entgegenhaltungen wird die Ausbildung des Einspritzstrahls durch fest vorgegebene Kanäle bewirkt. Somit liegt die jeweilige Charakteristik von Einspritzstrahlen bei diesen Injektortypen fest.Out all three cited references is the formation of the injection jet through fixed channels causes. Thus, the respective characteristic of injection jets for these injector types.

Die oben genannten Verfahren werden jeweils anhand der 1 gezeigt. Das Einspritzventil bzw. die Einspritzdüse H ist zentral an der Zylinderachse positioniert. Die Abbildung links zeigt eine "Spray Guided Central Injection Stratified Form" in einem Schichtladungsbetrieb wobei der Kolben P eine Kompression innerhalb der Brennkammer BK auswirkt und eine im Verdichtungstakt späte Zündung durch die Zündkerze SP ausgelöst wird. Die Abbildung rechts zeigt dabei eine homogene Gas-Luft Mischaufbereitung. Das Strahlprofil 1 des Einspritzfluids ist symmetrisch kegelförmig.The above procedures are each based on the 1 shown. The injection valve or the injection nozzle H is positioned centrally on the cylinder axis. The figure on the left shows a "Spray Guided Central Injection Stratified Form" in a stratified charge operation wherein the piston P has a compression within the combustion chamber BK and a compression stroke in the late ignition by the spark plug SP is triggered. The figure on the right shows a homogeneous gas-air mixture preparation. The beam profile 1 of the injection fluid is symmetric conical.

In einem Formel 1 Motor hingegen ist der Einbau des Injektors in der zentralen Position, in 1 anhand der gestrichelten Linie gekennzeichnet, im Brennraumdach aus Gründen des Zylinderkopf-Gesamtaufbaus nicht möglich, sodass der Einbau auf eine dezentrale Lage abseits der Zylinderachse ausgewichen werden muss. Zudem wird der Formel 1 Motor mit einem homogen aufbereitetem Luft-Kraftstoff Gemisch betrieben. Für Rennmotoren ist es üblich eine frühe Einspritzung im Ansaug- und zu Beginn des Verdichtungsaktes auszuführen um eine optimale Gemischbildung zu gewährleisten. Zu einem frühen Einspritzzeitpunkt ist ein nur wenig vom Umgebungsluftdruck abweichender Druck im Zylinder gegeben. Die Luft im Zylinder ist von geringer Dichte und die Penetration des Einspritzstrahles in den Zylinder tief. Die Form des Einspritzstrahles bei diesem Vorgang wird in 2 gezeigt. Es ist deutlich sichtbar, dass die tiefe Penetration des Einspritzstrahles und eine Seite des Strahlprofils 1 schon vor einer Zündung bereits den Kolben P trifft und nässt (Piston Wetting).In a Formula 1 engine, however, the injector is installed in the central position, in 1 characterized by the dashed line, in the combustion chamber roof for reasons of total cylinder head assembly is not possible, so the installation must be avoided on a decentralized location away from the cylinder axis. In addition, the Formula 1 engine is operated with a homogeneously processed air-fuel mixture. For racing engines, it is customary to carry out an early injection in the intake and at the beginning of the compression stroke in order to ensure optimum mixture formation. At an early injection time, there is a pressure in the cylinder which deviates only slightly from the ambient air pressure. The air in the cylinder is of low density and the penetration of the injection jet into the cylinder deep. The shape of the injection jet in this process is in 2 shown. It is clearly visible that the deep penetration of the injection jet and one side of the jet profile 1 already before an ignition already hits the piston P and wets (Piston Wetting).

Es kommt also insbesondere aus folgenden Gründen zu einer Wandbenetzung mit Kraftstoff im homogen betriebenen Formel 1 Motor:

  • – durch die nichtaxiale Einbauposition des Injektors
  • – durch die Einspritzung des Kraftstoffs in ein Gas mit geringer Dichte welche zu einer zu großen Penetration führt
So it comes in particular for the following reasons to a wall wetting with fuel in homogeneously operated Formula 1 engine:
  • - by the non-axial installation position of the injector
  • - By injecting the fuel into a gas with low density which leads to an excessive penetration

Eine Zylinderwandbenetzung mit Kraftstoff sollte aber unbedingt vermieden werden, da

  • – Der an der Wand niedergeschlagene Kraftstoff nicht mit hinreichender Geschwindigkeit verdampft, um im folgenden Verbrennungstakt verbrannt zu werden. Eine hiermit erzeugte Fehldosierung und ein Leistungsabfall haben eine schlechte Fahrbarkeit oder "Driveability" zur Folge.
  • – Der an der Wand niedergeschlagene Kraftstoff wird durch, die Kolbenringe des Zylinders nicht vollständig abgestreift und beeinträchtigt die Kolbenschmierung, welches zu einem stärkerem Verschleiß zwischen Zylinderinnenwand und Kolben und im schlimmsten Fall zu einem Kolbenfresser-Effekt, oder Ätzeffekt des Kolbens führen kann.
  • – Der Kraftstoff in den Schmierölkreislauf gelangt und die Schmierung andere motorinterner Aggregate gefährdet, welches zu deren Schädigung und Ausfall führen kann.
  • – Der Kraftstoff an der Zylinderinnenwand und an den Kolbenringen aufgrund der Verbrennungshitze verkokt. Die Dichtfunktion der Kolbenringe wird dadurch beeinträchtigt. Es ergibt sich dadurch ein Kompressionsverlust und ein Leistungsverlust des Motors.
But a cylinder wall wetting with fuel should be avoided, since
  • - The fuel deposited on the wall does not evaporate with sufficient speed to be burned in the following combustion cycle. An incorrect dosage and a loss of performance caused by this result in poor driveability or "driveability".
  • The fuel deposited on the wall is not completely stripped off, the piston rings of the cylinder and affects the piston lubrication, which can lead to increased wear between the cylinder inner wall and piston and in the worst case to a piston seizure effect, or etching effect of the piston.
  • - The fuel enters the lubricating oil circuit and the lubrication endangers other engine-internal aggregates, which can lead to their damage and failure.
  • - The fuel coked on the cylinder inner wall and on the piston rings due to the heat of combustion. The sealing function of the piston rings is impaired. This results in a compression loss and a power loss of the engine.

Eine übliche Geometrie einer Einspritzdüse eines Injektors wird anhand der 3 bis 6 gezeigt. Typischerweise erfolgt die Fluid-Injektion in Form eines Kegelstrahles.A common geometry of an injector of an injector is based on the 3 to 6 shown. Typically, the fluid injection is in the form of a cone beam.

3 zeigt einen rotationssymmetrischen, hohlkegelförmig in einem Düsenkörper H eingearbeiteten Ventilsitz A. 3 shows a rotationally symmetrical, hollow cone-shaped incorporated in a nozzle body H valve seat A.

4 zeigt ein kegelstumpfförmiges Schließelement B mit einer Nadel C, einer symmetrischen Seite G mit steilem Winkel, eine Dichtlinie D und eine stumpfe Stirnfläche E. Das Schließelement B ist also in Form eines kegelstumpfförmig erweiterten Nadelendes ausgebildet, und ermöglicht ein in Kom bination mit dem Ventilsitz A erzeugten symmetrisch kegelförmiges Strahlbild eines Kraftstofffluids in eine Brennkammer. 4 shows a frusto-conical closing element B with a needle C, a symmetrical side G with a steep angle, a sealing line D and a blunt end face E. The closing element B is thus in the form of a frusto-conical enlarged needle end, and allows a com bination with the valve seat A. created symmetric conical spray pattern of a fuel fluid in a combustion chamber.

5 zeigt die Ansicht des kegelstumpfförmigen Nadelendes in Richtung der Kraftstoffströmung welche anhand von Pfeilen markiert ist. 5 shows the view of the frustoconical needle end in the direction of fuel flow which is marked by arrows.

In der Querschnittsdarstellung der 6 mit Ventilsitz A gemäß beispielsweise 3 ist die rotationssymmetrische Passung des Schließelements B aus 4 in den Düsenkörper Haus 3 zu erkennen. Die Seite G des Schließelements B liegt bei geschlossenem Ventil also am Ventilsitz A an. Die Innenwand L bildet dabei die Basis des Ventilsitzes.In the cross-sectional representation of 6 with valve seat A according to, for example 3 is the rotationally symmetric fit of the closing element B from 4 in the nozzle body house 3 to recognize. The side G of the closing element B is therefore at the valve seat A with the valve closed. The inner wall L forms the base of the valve seat.

Die Verlängerung der Nadel C nach oben und der Nadelschaft C' selbst sind konzentrisch zur unteren Ventildichtlinie D. Diese allgemeine geometrische Bedingung wird anhand der 7 gezeigt. Die konzentrischen Lagen der Flächen E und F sind deutlich sichtbar. Die Dichtlinie des Ventilsitzes A fällt also mit der Außenkante des Schließelements B zusammen.The extension of the needle C upwards and the needle shaft C 'itself are concentric with the lower valve line D. This general geometric condition is determined by the 7 shown. The concentric layers of surfaces E and F are clearly visible. The sealing line of the valve seat A thus coincides with the outer edge of the closing element B.

Es liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzdüse und ein Einspritzverfahren insbesondere für nicht zentral an einen Brennraum angeordnete Injektorpositionen anzugeben, welche eine optimale Brennleistung mit erhöhter Effizienz gewährleistet, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Einspritzdüse.It The present invention is based on the object, an injection nozzle and a Injection method especially for non-central to a combustion chamber Specify arranged injector positions, which is an optimal combustion performance with increased efficiency guaranteed and a method for producing such an injection nozzle.

Die Aufgabe wird hinsichtlich der Einspritzdüse, des Herstellungsverfahrens der Einspritzdüse und des Einspritzverfahrens durch die Merkmale der jeweiligen unabhängigen Ansprüche gelöst.The Task is with regard to the injection nozzle, the manufacturing process the injector and of the injection method by the features of the respective independent claims.

Die Einspritzdüse mit nach außen öffnendem Ventil gemäß der Erfindung umfasst einen Düsenkörper H mit einem Hohlraum, dessen Innenwand L in einem Bereich als Ventilsitz A ausgebildet ist und eine durch den Hohlraum geführte Nadel C wobei das Nadelende B der Nadel C in einer Endstellung am Ventil sitz A andrückt und somit eine für ein Fluid geeignete geschlossene Dichtfläche F' zwischen dem Düsenkörper und der Nadel erzeugbar ist,
wobei

  • – ein asymmetrischer Raum zwischen dem Nadelende B und dem Ventilsitz A derart bereitgestellt ist, dass die Form des Nadelendes B nur in einem Teilbereich der gesamten Form des Ventilsitzes A folgt,
  • – der asymmetrische Raum stromaufwärts oberhalb der Dichtlinie oder Dichtfläche positioniert ist,
  • – der Bereich des asymmetrischen Raums gegenüber dem symmetrischen Raum ein vergrößertes Volumen aufweist und somit als Androsselungsbereich J für ein Fluid dient,
wobei das asymmetrische Strahlbild des erzeugten Einspritzstrahls vom asymmetrischen Raum und von den durch den asymmetrischen Raum erzeugten asymmetrischen Druckverhältnissen abhängig ist.The injector with outwardly opening valve according to the invention comprises a nozzle body H with a cavity whose inner wall L is formed in a region as a valve seat A and a guided through the cavity needle C with the needle end B of the needle C seated in an end position on the valve A presses and thus a suitable for a fluid closed sealing surface F 'between the nozzle body and the needle can be generated,
in which
  • An asymmetrical space is provided between the needle end B and the valve seat A such that the shape of the needle end B follows only in a partial region of the entire shape of the valve seat A,
  • The asymmetrical space is positioned upstream above the sealing line or sealing surface,
  • The area of the asymmetrical space has an enlarged volume in relation to the symmetrical space and thus serves as a throttling area J for a fluid,
wherein the asymmetric beam pattern of the generated injection beam is from the asymmetric space and from the asymmetric space generated asymmetric pressure conditions.

Die Erfindung nutzt einen asymmetrischen Strahlengang eines Einspritzfluids aus, um ein optimales Brennverfahren zu erreichen. Statt einen unsymmetrischen Strahlengang zu unterdrücken wird stattdessen der unsymmetrischer Strahlengang kultiviert.The Invention uses an asymmetrical beam path of an injection fluid to achieve an optimal combustion process. Instead of an unbalanced one To suppress the beam path Instead, the unbalanced beam path is cultivated.

Durch die Einspritzdüse ergeben sich folgende Vorteile:

  • – ein asymmetrischer Strahlengang gewährleistet eine optimale Eindringcharakteristik eines Einspritzfluids für ein Brennverfahren mit einer dezentralen Einspritzdüsenposition
  • – da die Dichtfläche zwischen Nadelende und Ventilsitz auch weiterhin rotationssymmetrisch ausgebildet werden kann, ist es möglich, unter Verwendung herkömmlicher Herstellungsverfahren wie Drehen und Schleifen weiterhin den Düsenkörper herzustellen
  • – da die Herstellung der Nadel in einem separaten Arbeitsvorgang erfolgt, kann dieser Vorgang problemlos ausgenutzt werden, um das Nadelende asymmetrisch herzustellen.
The injection nozzle offers the following advantages:
  • An asymmetric beam path ensures optimum penetration characteristics of an injection fluid for a combustion process with a decentralized injection nozzle position
  • - Since the sealing surface between the needle end and valve seat can continue to be rotationally symmetrical, it is possible to continue to produce the nozzle body using conventional manufacturing processes such as turning and grinding
  • - Since the production of the needle is done in a separate operation, this process can be easily used to produce the needle end asymmetrically.

Bei der erfindungsgemäßen Herstellung der Einspritzdüse wird die Innenwand L des Düsenkörpers H mit einem Ventilsitz A versehen und eine asymmetrische Materialabnahme M, M' des Ventilsitzes in einem Teilbereich ausgeführt und/oder an einem Nadelende B welches in die Einspritzdüse einführbar ist eine Materialabnahme M, M' in einem Teilbereich ausgeführt. Somit wird zwischen dem Nadelende und dem Ventilsitz ein asymmetrischer Raum J'' bereitgestellt.at the preparation according to the invention the injector becomes the inner wall L of the nozzle body H provided with a valve seat A and an asymmetric material removal M, M 'of the valve seat executed in a subarea and / or at a needle end B which is insertable into the injection nozzle a material decrease M, M 'in a subarea executed. Thus, between the needle end and the valve seat is an asymmetric Room J "provided.

Es kann allein das Material des Ventilsitzes in einem Teilbereich abgeschliffen werden oder das Material des Nadelendes in einem Teilbereich abgeschliffen werden. Dabei muss zwischen dem Nadelende und dem Ventilsitz zumindest eine Dichtlinie D bei Andrücken des Nadelendes auf den Ventilsitz gewährleistet sein.It alone the material of the valve seat can be ground in a partial area be ground or the material of the needle end in a partial area become. In this case, at least between the needle end and the valve seat a sealing line D when pressed be assured of the needle end on the valve seat.

Beim Einspritzverfahren für eine Einspritzdüse wird ein asymmetrischer Strahlengang eines Einspritzfluids dadurch erzeugt, dass bei Entfernung eines Nadelendes B von einem Ventilsitz A ein Ringspalt zwischen dem Nadelende und dem Ventilsitz A erzeugt wird sodass der hierdurch erzeugte Druckgradient das Einspritzfluid durch den oben beschriebenen asymmetrischen Raum zwischen dem Nadelende und dem Ventilsitz und schließlich durch den Ringspalt durchströmen lässt. Unter "Ringspalt" wird der Raum zwischen der Peripherie des Nadelendes auf der Höhe seines maximalen Durchmessers und der Bereich des Ventilsitzes an dem die genannte Peripherie des Nadelendes andrückt, verstanden. Insbesondere wird durch den aufgeweiteten Raum J zwischen dem Nadelende und dem Ventilsitz eine Androsselung der Fluidströmung bei geöffnetem Ventil erzeugt. Der asymmetrische Raum durch die Raumaufweitung J führt somit zu asymmetrischen Druckverhältnissen des Ein spritzfluids am Ringspalt und folglich zur asymmetrischen Form des Strahlengangs des Einspritzfluids.At the Injection method for an injection nozzle becomes an asymmetrical beam path of an injection fluid thereby produces that upon removal of a needle end B from a valve seat A generates an annular gap between the needle end and the valve seat A. so that the pressure gradient generated thereby the injection fluid through the above-described asymmetric space between the needle end and the valve seat and finally flow through the annular gap leaves. Under "annular gap" is the space between the periphery of the needle end at the height of its maximum diameter and the area of the valve seat on the said periphery of the needle end presses, Understood. In particular, by the expanded space J between the needle end and the valve seat at a throttling of the fluid flow at open valve generated. The asymmetric space through the space expansion J thus leads to asymmetric pressure conditions the injection fluid at the annular gap and therefore to the asymmetric Shape of the beam path of the injection fluid.

Insbesondere bei Motoren wo die Einspritzdüse eine nicht-zentrale Lage gegenüber der Brennraumachse hat, ist ein asymmetrisches Strahlbild von besonderem Vorteil, da sie die dezentrale Lage der Düse zumindest teilweise kompensieren kann um eine homogenere Gemischaufbereitung zu erreichen und dabei "Piston Wetting" zu vermeiden.Especially in engines where the injector a non-central Location opposite the combustion chamber axis has an asymmetric jet pattern of particular Advantage, since they compensate for the decentralized position of the nozzle at least partially can achieve a more homogeneous mixture preparation while avoiding "Piston Wetting".

Die Erfindung wird anhand von den folgenden Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigtThe Invention will be explained in more detail with reference to the following embodiments. It shows

8 Verschiebung einer Stirnfläche eines Nadelendes gegenüber der Nadelachse 8th Displacement of an end face of a needle end relative to the needle axis

9 Nadelende nach 8 in dreidimensionaler Ansicht mit Versatz 9 Needle end after 8th in three-dimensional view with offset

10 Nadelende nach 9 welches in einem Düsenkörper eingeführt ist 10 Needle end after 9 which is introduced in a nozzle body

11 Variante eines gescherten Nadelendes 11 Variant of a sheared needle end

12 Nadelende nach 11 in einem entsprechenden Düsenkörper 12 Needle end after 11 in a corresponding nozzle body

13 Nadelende mit einem elliptisch abgeschliffenen Teilbereich 13 Needle end with an elliptically abraded portion

14 Variante eines Nadelendes nach 13 14 Variant of a needle end after 13

15 Nadelendes mit einem zu 2/3 abgeschliffenen Bereich 15 Needle end with a 2/3 ground area

16 Seitenansicht des Nadelendes nach 15 16 Side view of the needle end behind 15

17 ein nach den 11 bis 14 ausgebildetes Nadelende, eingeführt in einem symmetrischen Ventilsitz 17 one after the 11 to 14 trained needle end, inserted in a symmetrical valve seat

18 das erfinderische Einspritzverfahren mit asymmetrischem Einspritzstrahl 18 the inventive injection method with asymmetrical injection jet

8 bis 12 beziehen sich auf eine Ausbildung der Erfindung, wo ein kegelstumpfförmiges, durch ein Düsenkörper geführtes, als Schließelement dienendes Nadelende geschert ausgebildet ist. Bei allen Ausführungsbeispielen sollte das Nadelende grundsätzlich ein aufgeweitetes Ende zur Erzeugung einer Dichtfläche F zwischen dem Ventilsitz und dem Nadelende aufweisen. Die Position der Dichtfläche F wird durch den Bereich des maximalen Durchmessers des aufgeweiteten Nadelendes bestimmt. In folgenden Ausführungsbeispielen ist dieses die Höhe bzw. die Dichtfläche F. 8th to 12 refer to an embodiment of the invention, where a frusto-conical guided by a nozzle body, serving as a closing element needle end sheared is. In all embodiments, the needle end should basically have a flared end for creating a sealing surface F between the valve seat and the needle end. The position of the sealing surface F is determined by the range of the maximum diameter of the expanded needle end. In the following embodiments, this is the height or the sealing surface F.

8 zeigt eine gescherte Geometrie, wo sich eine obere, quer zur Nadelachse ausgerichtete Stirnfläche E' und eine untere Querschnittsfläche F' nicht-konzentrisch gegenüberliegen. Durch die Verschiebung um dx des oberen und kleineren Kreises E' in seiner Ebene wird eine gescherte Kegelstumpfform erreicht. Die durch die Verschiebung dx bewirkte Asymmetrie bestimmt den steilsten im Kegelstumpf auftretenden Winkel α, der gleichzeitig auch für das Strahlbild nach dem Verlassen der Dichtfläche F des eingespritzten Kraftstoffs verantwortlich ist. Dennoch besteht eine Montagebedingung, dass die Achse der Nadel C zumindest konzentrisch zum unteren Kreis F' verläuft. 8th shows a sheared geometry, where an upper, aligned transversely to the needle axis end face E 'and a lower cross-sectional area F' non-concentric. By shifting dx of the upper and lower circles E 'in its plane, a sheared truncated cone shape is achieved. The asymmetry caused by the displacement dx determines the steepest angle α occurring in the truncated cone, which at the same time is responsible for the spray pattern after leaving the sealing surface F of the injected fuel. Nevertheless, there is a mounting condition that the axis of the needle C is at least concentric with the lower circle F '.

Die drei-dimensionale Ansicht aus 9 zeigt den Versatz um dx zwischen Nadelachse C und Kegelstumpfform B'.The three-dimensional view 9 shows the offset by dx between the needle axis C and the truncated cone shape B '.

10 zeigt das gescherte Nadelende B' an einem Ventilsitz A, wobei bei geöffnetem Ventil bzw. bei heruntergedrückter Nadel C ein entdrosselter Bereich K mit einem schmalen Durchströmungsvolumen und ein angedrosselter Bereich J oberhalb der Linie D entstehen und zu erkennen sind. Der angedrosselte Bereich J ergibt sich durch die Asymmetrie des Nadelendes B' als ein Raum größeren Volumens zwischen dem Nadelende B' und der Innenwand L des Düsenkörpers H. Der entdrosselte Bereich K zeigt dagegen einen kleineren Raum zwischen dem Nadelende B' und der Innenwand L des Düsenkörpers H. Der durch beide Räume unterschiedlichen Volumens entstandener Raum um das Nadelende B' herum hat somit eine asymmetrische Charakteristik. Allgemein wird bei dieser gescherten Ausbildung des Nadelendes die Neigung der Oberfläche des Nadelendes von der Dichtfläche F zur Nadelachse eine Variation aufweisen, sodass beispielsweise im angedrosselten Bereich der Winkel α kleiner ist als der Winkel im entdrosselten Bereich K. 10 shows the sheared needle end B 'on a valve seat A, wherein with the valve open or with the needle C depressed, a deflated area K with a narrow flow volume and a choked area J above the line D arise and can be seen. The throttled area J is due to the asymmetry of the needle end B 'as a larger volume space between the needle end B' and the inner wall L of the nozzle body H. The Entschrosselte area K, however, shows a smaller space between the needle end B 'and the inner wall L of Nozzle body H. The space created by both rooms of different volume around the needle end B 'thus has an asymmetric characteristic. Generally, in this sheared design of the needle end, the inclination of the surface of the needle end from the sealing surface F to the needle axis will have a variation such that, for example, in the throttled region, the angle α will be smaller than the angle in the de-throttled region K.

11 zeigt eine Variante mit steiler Kegelstumpfform B'', also mit geringer Radiusdifferenz zwischen den oberen und unteren Kreisen E'' und F'', oder mit größerem Winkel α und mit geringerem Versatz dx im Vergleich zum vorhergehenden Beispiel. 11 shows a variant with a steep truncated cone shape B '', ie with a small radius difference between the upper and lower circles E '' and F '', or with a larger angle α and with a smaller offset dx compared to the previous example.

12 zeigt einen Düsenkörper H' dessen Innenwand L' derart ausgebildet ist, dass ein Raum J' auswählbaren Volumens zwischen der Kegelstumpfform B'' und der Innenwand L' des Düsenkörpers gegeben ist. Dieser Raum J' dient nach wie vor zur Androsselung des Kraftstoffstroms gemäß 10. Der Düsenkörper H' dieser Figur ist insbesondere für eine Nadelendenform B'' gemäß 11 geeignet. 12 shows a nozzle body H 'whose inner wall L' is formed such that a space J 'of selectable volume between the truncated cone shape B''and the inner wall L' of the nozzle body is given. This space J 'is still used for throttling the fuel flow according to 10 , The nozzle body H 'of this figure is in particular for a Nadelendenform B''according to 11 suitable.

Die Herstellung eines gescherten Nadelendes kann durch Anschweißen des Nadelendes an die Nadelschaft oder durch geeignete Materialabnahme des Nadelendes erfolgen.The Production of a sheared needle end can be achieved by welding the Needle end to the needle shaft or by suitable material removal of Needling done.

Ein erfinderisches Herstellungsverfahren für ein Düsenkörper mit entsprechendem Nadelende besteht darin, dass das Nadelende B bzw. B' und der Ventilsitz A symmetrisch, also ungeschert, angefertigt werden und anschließend Material auswählbaren Ausmaßes oberhalb einer Dichtkante D des Nadelendes ab genommen wird, um eine allgemeine Vertiefung des Nadelendes zu erreichen. Alternativ kann anstelle des Nadelendes B bzw. B' die Innenwand L bzw. L' des Düsenkörpers H, bzw. des Ventilsitzes A von Material entfernt bzw. abgeschliffen werden um eine angedrosselte Zone bereitzustellen, wobei das Verbleiben einer kreisförmigen Dichtkante D wesentlich ist.One inventive manufacturing method for a nozzle body with a corresponding needle end is that the needle end B or B 'and the valve seat A symmetrical, ie unskilled, made and then material of selectable magnitude above a sealing edge D of the needle end is taken to a general To achieve deepening of the needle end. Alternatively, instead of of the needle end B or B 'the Inner wall L or L 'des Nozzle body H, or the valve seat A removed from material or abraded are to provide a throttled zone, the remaining a circular one Sealing edge D is essential.

13 zeigt eine Kegelstumpfform B welche einen Bereich M abgenommenen Materials aufweist. Ähnlich zeigt 14 eine Kegelstumpfform B welche einen Bereich M' abgenommenen Materials aufweist. Die Form der Materialabnahme ist dabei unwesentlich, wobei es bevorzugt wird, Formen auszuwählen, welche mit einem Fräser geeigneter Größe leicht einzuarbeiten sind, wie z.B. eine kugelförmige oder elliptische Form, wobei die letztere Form beispielsweise durch mehrfachen Materialabtrag erreicht werden kann. Grundsätzlich kann aber die Form des Materialabtrags beliebig, d.h. entsprechend den jeweiligen Anforderungen an das Strahlprofil, gestaltet werden. Zur Herstellung dieser Formen eignet sich u.a. das Verfahren der Funkenerosion. Die Materialabnahme geschieht dabei oberhalb einer Dichtfläche F relativ zur Kraftstoffströmungsrichtung, wobei es nicht drauf ankommt, ob die Dichtfläche F Teil des Ventilsitzes oder Teil des Nadelendes ist. In den Entnahmebereichen M und M' kommt es beim Einsatz des Düsenkörpers zur Androsselung des Fluidstroms. Größere angedrosselte Bereiche sind einfach mit einem Fräser und einem 3D-Verfahrtisch erzeugbar. In 15 ist 2/3 der Gesamtfläche der Kegelstumpfform B angedrosselt (Bereich N1), dagegen aber der Bereich N2 von 1/3 Größe entdrosselt. Wesentlich ist auch hier das Bestehenbleiben einer Dichtkante oder Dichtfläche F. Eine Seitenansicht dieser Vorrichtung bietet 16. 13 shows a truncated cone shape B which has a portion M of removed material. Similar shows 14 a truncated cone shape B which has a portion M 'removed material. The form of material removal is immaterial, it being preferred to select shapes that are easy to incorporate with a cutter of suitable size, such as a spherical or elliptical shape, the latter form can be achieved for example by multiple material removal. In principle, however, the shape of the material removal can be designed as desired, ie in accordance with the respective requirements of the beam profile. Among others, the method of spark erosion is suitable for the production of these forms. The material removal takes place above a sealing surface F relative to the fuel flow direction, it does not matter if the sealing surface F is part of the valve seat or part of the needle end. In the removal areas M and M 'comes when using the nozzle body for throttling the fluid flow. Larger choked areas are easily generated with a milling cutter and a 3D traversing table. In 15 If 2/3 of the total area of the truncated cone shape B is throttled (area N1), however, the area N2 of 1/3 size is throttled. It is essential here, too, that a sealing edge or sealing surface F remains. A side view of this device offers 16 ,

Das Einfügen des Nadelendes in ein Düsenkörper ist in 17 gezeigt, wobei ein entdrosselter Bereich J'' gemäß der in 11 bis 14 dargestellten Materialabnehmungen M, M' bzw. N1 ausgebildet ist.The insertion of the needle end into a nozzle body is in 17 shown, wherein a de-throttled area J "according to the in 11 to 14 formed Materialabnehmungen M, M 'or N1 is formed.

Das erfindungsgemäße asymmetrische Einspritzverfahren wird in 18 gezeigt. Das Verfahren ist insbesondere für eine Brennkammer BK geeignet, bei dem der Düsenkörper als Teil eines Injektors seitlich von der Zylinderachse positioniert ist. Das Verfahren bewirkt also einen flachen, zur Kolbenfläche P parallelen Kontakt des Einspritzstrahls am Kolben P. Eine frühzeitige Benetzung des Kolbens mit Kraftstoff wird dabei vermieden.The asymmetric injection method according to the invention is described in 18 shown. The method is particularly suitable for a combustion chamber BK, in which the nozzle body is positioned as part of an injector laterally of the cylinder axis. The method thus causes a flat, parallel to the piston surface P contact of the injection jet on the piston P. An early wetting of the piston with fuel is thereby avoided.

Die Einspritzdüse gemäß des unabhängigen Anspruchs und den obigen Ausführungsbeispielen bzw. den 8 bis 17 ist hinsichtlich der 18 so zu verstehen, dass die Seite des Einspritzventils bzw. Nadelendes, die zu kürzeren Seite 1'a des Strahlprofils 1' führt, einen angedrosselten Bereich beispielsweise gemäß den Bereichen M, M' oder J aufweist. Dagegen ist die längere Seite 1'b des Strahlprofils 1' durch einen entdrosselten Bereich gemäß N2 (15) oder K (10) erzeugbar. Die Androsselung des Fluidstroms führt also beispielsweise zur Zurücklegung einer Strecke 1'a zum Kolben P, in deren Zeit eine längere Strecke 1'b durch den entdrosselten Fluidstrom bis zum Kolben zurückgelegt wird. Durch diese Asymmetrie wird schematisch ein Strahlprofil 1' erzeugt, welches innerhalb eines bestimmten, differential betrachteten Zeitraumes Δt nicht gleichschenkelig ist. Es ergibt sich auch der Vorteil, dass bei einer geringen Dichte beispielsweise in einem Ansaugverfahren des Kolbens, wo grundsätzlich eine tiefere Penetration des Fluids erreicht wird, durch die angedrosselte Seite 1'a des Strahlprofils 1' kein frühzeitiger Kontakt des Einspritzfluids mit der Kolbenfläche verursacht wird.The injection nozzle according to the independent claim and the above embodiments or the 8th to 17 is regarding the 18 to understand that the side of the injector or needle end, the shorter side 1'a the beam profile 1' leads, for example, according to the areas M, M 'or J has a throttled area. In contrast, the longer side 1'b the beam profile 1' through a derenched region according to N2 ( 15 ) or K ( 10 ) can be generated. The throttling of the fluid flow thus leads, for example, to cover a distance 1'a to the piston P, in their time a longer distance 1'b is returned to the piston through the de-throttled fluid flow. Due to this asymmetry is schematically a beam profile 1' which is not isosceles within a certain period Δt considered differential. There is also the advantage that at a low density, for example, in a Ansaugverfahren the piston, where in principle a deeper penetration of the fluid is achieved through the throttled side 1'a the beam profile 1' no early contact of the injection fluid with the piston surface is caused.

Das Einspritzverfahren ist grundsätzlich nicht auf eine spezielle Form eines Einspritzstrahls beschränkt sondern vielmehr bei allen Arten von Sitzventilen mit oder ohne einem nachgeschaltetem Element einer Nadel zur Formung des Einspritzstrahles, wie z.B. Prallplatte, Strahlablenkwulst, anwendbar, sofern nur die Stromaufwärts vor dem Ventilsitz er zeugte rotationswinkelabhängige An- und Entdrosselung und dadurch bewirkte rotationswinkelabhängige Volumenstromdichte durch das ggf. nachgeschaltete Strahlformungselement bezüglich des Rotationswinkel nicht wieder gänzlich homogenisiert bzw. ausgeglichen wird.The Injection method is basically not limited to a special form of injection jet but rather, with all types of poppet valves with or without a downstream one Element of a needle for shaping the injection jet, e.g. Baffle plate, Strahlablenkwulst, applicable, provided that only upstream the valve seat he testified rotation angle-dependent supply and Entdrosselung and thereby caused by rotation angle-dependent volume flow density the possibly downstream beam-shaping element with respect to Rotation angle is not completely again is homogenized or balanced.

Claims (9)

Einspritzdüse mit nach außen öffnendem Ventil, umfassend einen Düsenkörper (H) mit einem Hohlraum, dessen Innenwand (L) in einem Bereich als Ventilsitz (A) ausgebildet ist, und eine durch den Hohlraum geführte Nadel (C), wobei das Nadelende (B) der Nadel (C) in einer Endstellung am Ventilsitz (A) andrückt und somit eine für ein Fluid geeignete geschlossene Dichtfläche (F') zwischen dem Düsenkörper und der Nadel erzeugbar ist, wobei – ein asymmetrischer Raum zwischen dem Nadelende (B) und dem Ventilsitz (A) derart bereitgestellt ist, dass die Form des Nadelendes (B) nur in einem Teilbereich der gesamten Form des Ventilsitzes (A) folgt, – der asymmetrische Raum stromaufwärts oberhalb der Dichtlinie oder Dichtfläche positioniert ist, – der Bereich des asymmetrischen Raums gegenüber dem symmetrischen Raum ein vergrößertes Volumen aufweist und somit als Androsselungsbereich (J) für ein Fluid dient, wobei das asymmetrische Strahlbild des erzeugten Einspritzstrahls vom asymmetrischen Raum und von den durch den asymmetrischen Raum erzeugten asymmetrischen Druckverhältnissen abhängig ist.injection with outward opening Valve comprising a nozzle body (H) with a cavity whose inner wall (L) in an area as a valve seat (A) is formed, and a guided through the cavity needle (C), wherein the needle end (B) of the needle (C) in an end position Press on the valve seat (A) and thus one for a fluid suitable closed sealing surface (F ') between the nozzle body and the needle generated is in which - one asymmetric space between the needle end (B) and the valve seat (A) is provided such that the shape of the needle end (B) only in a partial area of the entire shape of the valve seat (A) follows - of the asymmetric space upstream is positioned above the sealing line or sealing surface, - the area opposite to the asymmetrical space the symmetrical space an enlarged volume and thus as a throttling region (J) for a fluid serves, wherein the asymmetrical jet pattern of the generated injection jet from the asymmetrical space and from the asymmetric space generated asymmetric pressure conditions. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Nadelende einen aufgeweiteten Bereich aufweist.injection according to claim 1, characterized in that the needle end a has expanded area. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Nadelende eine Kegelstumpfform ist.injection according to one of the claims 1 or 2, characterized in that the needle end has a truncated cone shape is. Einspritzdüse nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der asymmetrische Raum durch eine Vertiefung (M, M') im Nadelende gebildet ist.injection according to any preceding claim, characterized in that the asymmetrical space through a depression (M, M ') in the end of the needle is formed. Einspritzdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Nadelende relativ zur Nadelachse derart geschert ausgebildet ist, dass die Neigung der Oberfläche des Nadelendes von der Dichtfläche zur Nadelachse eine Variation aufweist.injection according to one of the preceding claims 2 to 4, characterized in that formed the needle end sheared relative to the needle axis is that the inclination of the surface of the needle end from the sealing surface to the needle axis has a variation. Einspritzdüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Nadelende eine Stirnfläche quer zur Nadelachse aufweist, deren Zentrum nicht auf der Nadelachse liegt.injection according to claim 5, characterized in that the needle end a Face across to the needle axis, whose center is not on the needle axis lies. Verfahren zur Herstellung einer Einspritzdüse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Innenwand L eines Düsenkörpers mit einem Ventilsitz A versehen wird und eine asymmetrische Materialabnahme (M, M') des Ventilsitzes (A) in einem Bereich ausgeführt wird und/oder an einem Nadelende (B), welches in die Einspritzdüse einführbar ist, eine Materialabnahme in einem Bereich ausgeführt wird und somit zwischen dem Nadelende (B) und dem Ventilsitz (A) ein asymmetrischer Raum bereitgestellt wird.Method for producing an injection nozzle according to the claims 1 to 6, wherein the inner wall L of a nozzle body with a valve seat A is provided and an asymmetric material removal (M, M ') of the valve seat (A) executed in one area is and / or at a needle end (B), which is insertable into the injection nozzle, a material decrease is carried out in an area and thus between the needle end (B) and the valve seat (A) an asymmetric space provided. Einspritzverfahren für eine Einspritzdüse, bei der bei Entfernung eines Nadelendes (B) von einem Ventilsitz (A) ein Einspritzfluid durch einen asymmetrischen Raum zwischen dem Nadelende (B) und dem Ventilsitz (A) fließt, welcher zu asymmetrischen Druckverhältnissen des Fluids zwischen dem Ventilsitz (A) und dem Nadelende (B) führt und somit ein asymmetrisches Sfrahlprofil (1') eines Einspritzfluids erzeugt wird.Injection method for an injector, wherein upon removal of a needle end (B) from a valve seat (A), an injection fluid flows through an asymmetric space between the needle end (B) and the valve seat (A) resulting in asymmetric pressure ratios of the fluid between the valve seat (A). A) and the needle end (B) leads and thus an asymmetric S beam profile ( 1' ) of an injection fluid is produced. Einspritzverfahren nach Anspruch 8, bei der in einem aufgeweiteten Raum (J) des asymmetrischen Raums zwischen dem Nadelende (B) und dem Ventilsitz (A) eine Androsselung des Einspritzfluids erfolgt und in einem engeren Raum (K) des asymmetrischen Raums eine Entdrosselung des Einspritzfluids erfolgt.An injection method according to claim 8, wherein in a expanded space (J) of the asymmetric space between the needle end (B) and the valve seat (A), a throttling of the injection fluid takes place and in a narrower space (K) of the asymmetric space one Entdrosselung the injection fluid takes place.
DE10254681A 2002-11-22 2002-11-22 Injection nozzle and injection method, and a manufacturing method for an injection nozzle Expired - Fee Related DE10254681B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10254681A DE10254681B4 (en) 2002-11-22 2002-11-22 Injection nozzle and injection method, and a manufacturing method for an injection nozzle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10254681A DE10254681B4 (en) 2002-11-22 2002-11-22 Injection nozzle and injection method, and a manufacturing method for an injection nozzle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10254681A1 DE10254681A1 (en) 2004-06-09
DE10254681B4 true DE10254681B4 (en) 2005-09-08

Family

ID=32308672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10254681A Expired - Fee Related DE10254681B4 (en) 2002-11-22 2002-11-22 Injection nozzle and injection method, and a manufacturing method for an injection nozzle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10254681B4 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2698527A1 (en) * 2012-08-16 2014-02-19 Continental Automotive GmbH Valve assembly for an injection valve and injection valve

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2211548A (en) * 1987-10-27 1989-07-05 Lucas Ind Plc I.C. engine fuel injection nozzle
DE19855568A1 (en) * 1998-12-02 2000-06-08 Bosch Gmbh Robert Fuel injector
DE10055483A1 (en) * 2000-11-09 2002-05-23 Bosch Gmbh Robert Fuel injection valve for IC engines incorporates swirl channel formed by computer-aided Laser processing

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2211548A (en) * 1987-10-27 1989-07-05 Lucas Ind Plc I.C. engine fuel injection nozzle
DE19855568A1 (en) * 1998-12-02 2000-06-08 Bosch Gmbh Robert Fuel injector
DE10055483A1 (en) * 2000-11-09 2002-05-23 Bosch Gmbh Robert Fuel injection valve for IC engines incorporates swirl channel formed by computer-aided Laser processing

Also Published As

Publication number Publication date
DE10254681A1 (en) 2004-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1198672B1 (en) Fuel injection valve for internal combustion engines
DE3841142C2 (en) Injector
DE69826964T2 (en) Fuel injector
DE69016482T2 (en) Internal combustion engine with stratified combustion.
EP2480783B1 (en) Fuel injection valve for an internal combustion engine
DE102010030692A1 (en) Glow plug arrangement in a diesel engine
DE3432663A1 (en) INTERMITTENT SWIRL INJECTION VALVE
EP1129287B1 (en) Injection nozzle for an internal combustion engine with annular groove in said nozzle needle
EP1546547B1 (en) Fuel injection valve for internal combustion engines
DE102006051327A1 (en) Fuel injector
DE102004021435A1 (en) Fuel injection valve for cylinder injection type internal combustion engine, has injection hole with center axis inclined by fixed deflection angle with respect to center axis of valve and pointed end with formed step difference
DE10055483B4 (en) Fuel injector
WO1998009069A1 (en) Fuel injection valve for internal combustion engine
EP1469174B1 (en) Reciprocating piston internal combustion engine with gasoline direct injection
DE10254681B4 (en) Injection nozzle and injection method, and a manufacturing method for an injection nozzle
DE69806644T2 (en) CYLINDER HEAD FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE60314226T2 (en) Spray pattern element and fuel injection valve with the same
DE102017116244A1 (en) Internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine
DE102006029210A1 (en) Fuel injector for e.g. diesel engine, has electrode pairs arranged such that spark gap possesses conical fuel injection beam that is left from nozzle, where spark gap is formed during extraneous ignition
EP1481159B1 (en) Fuel injection valve
EP0927303B1 (en) Fuel injection valve
DE60320235T2 (en) Injection nozzle with improved injection and method for its production
DE4137072A1 (en) FUEL INJECTION PUMP FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
DE102014220104B3 (en) Fuel injection valve
DE10153629B4 (en) Method of injecting fuel

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee