DE10312429A1

DE10312429A1 - Fuel injection valve with projection into combustion chamber formed of truncated section terminating in spherical nozzle tip

Info

Publication number: DE10312429A1
Application number: DE2003112429
Authority: DE
Inventors: Gernot Wuerfel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2004-11-18

Abstract

The valve body (2) projects from the combustion chamber wall (43) into the combustion chamber. The first part (39) of the projection has the shape of a truncated cone tapering towards the valve axis (41). This transfers into a spherical section (40) in which are the spray nozzles (7).

Description

Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.The Invention is based on a fuel injector according to the Genus of the main claim.

Beispielsweise ist aus der DE 101 03 050 A1 ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, welches einen Ventilsitzkörper mit einer Ventilsitzfläche aufweist. Die Ventilsitzfläche wirkt mit einem mit einer Ventilnadel in Wirkverbindung stehenden Ventilschließkörper zu einem Dichtsitz zusammen. Der mehrere Abspritzöffnungen aufweisende, kegelstumpfförmige Ventilsitzkörper ist bündig am abspritzseitigen Ende eines hohlzylinderförmigen Düsenkörpers angeordnet. Dabei sind die Abspritzöffnungen in den gerade verlaufenden Schenkeln des im Querschnitt im wesentlichen V-förmigen und kegelstumpfförmigen Ventilsitzkörpers angeordnet. Der Übergang am abspritzseitigen Ende des Düsenkörpers zum Ventilsitzkörper verläuft in Abspritzrichtung zunächst quer zur Mittelachse des Brennstoffeinspritzventils, um dann in den V-förmigen Abschnitt des Ventilsitzkörpers überzugehen.For example, from the DE 101 03 050 A1 a fuel injector is known which has a valve seat body with a valve seat surface. The valve seat surface interacts with a valve closing body that is operatively connected to a valve needle to form a sealing seat. The truncated cone-shaped valve seat body, which has a plurality of spray openings, is arranged flush at the spray-side end of a hollow cylindrical nozzle body. The spray openings are arranged in the straight legs of the valve seat body which is essentially V-shaped and frustoconical in cross section. The transition at the spray-side end of the nozzle body to the valve seat body initially runs transversely to the central axis of the fuel injector in the spray direction, in order then to merge into the V-shaped section of the valve seat body.

Herkömmlicherweise ragt der Düsenkörper mit seinem abspritzseitigen Ende in den Brennraum einer Brennkraftmaschine hinein.traditionally, protrudes the nozzle body its spray-side end in the combustion chamber of an internal combustion engine into it.

Nachteilig bei dem aus der obengenannten Druckschrift bekannten Brennstoffeinspritzventil ist insbesondere, daß durch die Formgebung des in den Brennraum ragenden abspritzseitigen Endes des Brennstoffeinspritzventils eine ungünstige Strömungsführung im Brennraum entsteht und Ablagerungen von Verbrennungsresten im Bereich der Abspritzöffnungen, insbesondere oberhalb der Abspritzöffnungen, d.h. entgegen der Abspritzrichtung, begünstigt werden. Außerdem wird eine gleichmäßige und vollständige Zerstäubung und Verwirbelung des eingespritzten Brennstoffs im Brennraum beeinträchtigt. Der Kraftstoffverbrauch und die Kohlenwasserstoff- und Rußemissionen sind erhöht.adversely in the fuel injector known from the above-mentioned document is in particular that by the shape of the spray-side end projecting into the combustion chamber the fuel injector creates an unfavorable flow in the combustion chamber and deposits of combustion residues in the area of the spray openings, especially above the spray openings, i.e. contrary to Spray direction, favored become. Moreover becomes an even and full atomization and turbulence of the injected fuel in the combustion chamber impaired. Fuel consumption and hydrocarbon and soot emissions are increased.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Formgebung und die Übergänge des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils eine vorteilhafte Strömungsführung am abspritzseitigen Ende des Brennstoffeinspritzventils im Brennraum erreicht wird. Die verbesserte Strömungsführung verhindert Ablagerungen im Bereich der Abspritzöffnungen des Brennstoffeinspritzventils durch die Unterdrückung des sog. Coanda-Effekts, so daß Teile des abgespritzten Kraftstoffs nicht wieder zurück zur Abspritzöffnung gelenkt werden und sich in diesem Bereich niederschlagen und Ablagerungen bilden.The fuel injector according to the invention in contrast, with the characteristic features of the main claim Advantage that by the shape and the transitions of the fuel injector according to the invention an advantageous flow guidance on injection-side end of the fuel injector in the combustion chamber is achieved. The improved flow guidance prevents deposits in the area of the spray openings the fuel injector by suppressing the so-called Coanda effect, so that parts of the sprayed fuel is not directed back to the spray opening will and deposit in this area and deposit form.

Die Zuführung der Gasströmung im Brennraum an das abspritzseitige Ende des Brennstoffeinspritzventils, insbesondere der Abspritzöffnungen, kann in verstärkter Weise parallel zur Mittelachse des Brennstoffeinspritzventils in Abspritzrichtung erfolgen. Ablagerungen, insbesondere oberhalb der Abspritzöffnungen, werden somit verhindert.The feed the gas flow in the combustion chamber to the injection end of the fuel injector, in particular the spray orifices in reinforced Way parallel to the central axis of the fuel injector in Spray direction take place. Deposits, especially above the injection ports, are thus prevented.

Die Verbrennung erfolgt vollständiger, der Kraftstoffverbrauch sinkt und die Emission von Schadstoffen; insbesondere von Ruß und Kohlenwasserstoffen, werden gesenkt, da die Einspritzstrahlen auch zusätzlich von der Injektorstirnfläche aus gut belüftet werden können.The Combustion takes place more completely, fuel consumption drops and pollutant emissions; especially of soot and Hydrocarbons are lowered because the injection jets too additionally from the injector face well ventilated can be.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterentwicklungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.By those in the subclaims listed activities are advantageous developments of the specified in the main claim Fuel injector possible.

Vorteilhafterweise wird der abspritzseitige Abschnitt so ausgebildet, daß der dort im Querschnitt an den Außenflächen abbildbare Winkel, welcher die Steigungstangente jedes Punktes zwischen dem zweiten Übergang und der Abspritzöffnung und die Mittelachse einschließt, kleiner ist als die Steigungstangente jedes Punktes zwischen dem ersten Übergang und dem zweiten Übergang. Dadurch wird die Strömungsführung im Brennraum, insbesondere in der Nähe der Abspritzöffnungen, weiter verbessert und Ablagerungen werden verhindert, insbesondere oberhalb der Abspritzöffnungen.advantageously, the spray-side section is formed so that the there reproducible in cross section on the outer surfaces Angle, which is the slope tangent of each point between the second transition and the spray opening and includes the central axis, is smaller than the slope tangent of each point between the first transition and the second transition. This will guide the flow in Combustion chamber, especially nearby the spray openings, further improved and deposits are prevented, especially above the spray ports.

Von Vorteil ist außerdem, den Ventilsitzkörper und den Düsenkörper einstückig auszubilden. Dadurch läßt sich das Brennstoffeinspritzventil einfacher herstellen.Of Another advantage is the valve seat body and form the nozzle body in one piece. Thereby let yourself make the fuel injector easier.

Vorteilhaft ist außerdem, den abspritzseitigen Abschnitt des Brennstoffeinspritzventils in Abspritzrichtung nach dem zweiten Übergang sphärisch, insbesondere mit einem kreisausschnittsförmigen Querschnitt, auszubilden. In dieser Weise läßt sich die Strömungsführung am abspritzseitigen Abschnitt des Brennstoffeinspritzventils weiter vorteilhaft beeinflussen. Dies wird auch durch eine kegelstumpfförmige Ausbildung des Abschnitts zwischen erstem und zweitem Übergang erreicht.Advantageous is also the spray-side section of the fuel injector in Spray direction spherical after the second transition, in particular with a sectorial Cross section to train. In this way, the flow can be spray-side section of the fuel injector further influence advantageous. This is also due to a frustoconical shape of the section between the first and second transition.

In einer weiteren Weiterbildung des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils werden alle Abspritzöffnungen auf einer Höhe der Mittelachse angeordnet. Es ist dadurch möglich, eine besonders homogene Brennstoffwolke zu erzeugen. Außerdem wird der Herstellungsprozeß des Brennstoffeinspritzventils vereinfacht. Die sphärische Anordnung hat außerdem den Vorteil, daß die Spritzlöcher jeweils mit beliebigen Winkeln zur Injektorachse angeordnet werden können, so daß die austretenden Einspritzstrahlen immer senkrecht zur Oberfläche des sphärischen Lochkörpers austreten können.In a further development of the fuel injection valve according to the invention, all spray openings are arranged at a height of the central axis. This makes it possible to generate a particularly homogeneous fuel cloud. In addition, the manufacturing process of the fuel fine injection valve simplified. The spherical arrangement also has the advantage that the spray holes can be arranged at any angle to the injector axis, so that the emerging injection jets can always exit perpendicular to the surface of the spherical hole body.

Vorteilhaft weitergebildet werden kann das Brennstoffeinspritzventil außerdem dadurch, daß ihm eine Dichtung zugeordnet ist, welche das Brennstoffeinspritzventil gegen eine Brennraumbegrenzung, beispielsweise einen Zylinderkopf, abdichtet. Druck- und Gasverluste innerhalb des Brennraums werden so sicher vermieden.Advantageous The fuel injector can also be further developed by that one Seal is assigned, which the fuel injector against a combustion chamber boundary, for example a cylinder head, seals. Pressure and gas losses within the combustion chamber are safe avoided.

Vorteilhaft ist es zudem, die Dichtung außerhalb der Brennraumbegrenzung anzuordnen. Die Baugröße des abspritzseitigen Teils des Brennstoffeinspritzventils, insbesondere der Durchmesser des Düsenkörpers, kann somit reduziert werden, bzw. kann auf einen Außendurchmessereinzug im abspritzseitigen Teil des Brennstoffeinspritzventils, welcher hemmend auf die Wärmeableitung wirkt, verzichtet werden. Die thermische Belastung der Dichtung ist reduziert. Durch die verringerte Baugröße des abspritzseitige Teils des Brennstoffeinspritzventils kann die Anordnung in der Brennraumbegrenzung flexibler erfolgen. Beispielsweise kann der abspritzseitige Teil des Brennstoffeinspritzventils nahe einer Zündkerze angeordnet werden, was insbesondere bei strahlgeführten Brennverfahren von Vorteil ist.Advantageous it is also the seal outside to arrange the combustion chamber limitation. The size of the spray-side part of the fuel injector, especially the diameter of the nozzle body can thus be reduced, or can be to an outer diameter indentation in the spray side Part of the fuel injector, which inhibits heat dissipation acts, to be dispensed with. The thermal load on the seal is reduced. Due to the reduced size of the spray-side part of the fuel injector, the arrangement in the combustion chamber limitation done more flexibly. For example, the part on the spray side the fuel injector are placed near a spark plug, which is particularly the case with beam-guided Burning process is an advantage.

Vorteilhaft ist es zudem, die Dichtung ring- bzw. ringscheibenförmig auszubilden, da dadurch die Dichtung einfacher hergestellt und angeordnet werden kann.Advantageous it is also to form the seal in the form of a ring or an annular disk, because this makes the seal easier to manufacture and arrange can.

In einer weiteren Weiterbildung des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils ist die Dichtung zwischen der Brennraumbegrenzung und dem Brennstoffeinspritzventil eingespannt. Die Dichtwirkung der Dichtung wird somit sichergestellt.In a further development of the fuel injector according to the invention the seal is clamped between the combustion chamber limitation and the fuel injector. The sealing effect of the seal is thus ensured.

In weiteren Weiterbildungen weist der im Bereich des abspritzseitigen Endes der Ventilnadel angeordnete Führungskörper zumindest einen Brennstoffkanal auf, welcher in radialer Richtung vom Führungskörper begrenzt ist und/oder zwischen Führungskörper und Ventilnadel verläuft. Insbesondere bei Brennstoffeinspritzventilen, bei denen die Brennstoffleitung entlang der Ventilnadel erfolgt, wird dadurch die Brennstoffströmung im abspritzseitigen Ende des Brennstoffeinspritzventils, nahe des Dichtsitzes, an der Ventilnadel gehalten bzw. wird der Brennstoff im erhöht wärmebelasteten abspritzseitigen Ende des Brennstoffeinspritzventils vom Düsenkörper ferngehalten. Dadurch wird einer Brennstoffkavitation entgegengewirkt, eine Dampfblasenbildung und eine damit einhergehende schlechte Wärmeableitung werden dabei unterdrückt bzw vermindert. Zudem wird der Brennstoff weniger aufgeheizt.In further developments in the area of the spray side At the end of the valve needle arranged guide body at least one fuel channel on, which is limited in the radial direction by the guide body and / or between guide body and Valve needle runs. Especially with fuel injectors where the fuel line takes place along the valve needle, the fuel flow in spray-side end of the fuel injector, near the sealing seat, held on the valve needle or the fuel is subjected to increased heat stress spray end of the fuel injector is kept away from the nozzle body. This counteracts fuel cavitation, the formation of vapor bubbles and the associated poor heat dissipation are suppressed or reduced. In addition, the fuel is heated less.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:embodiments the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it:

1 einen schematischen Schnitt durch ein Brennstoffeinspritzventil gemäß dem Stand der Technik, 1 2 shows a schematic section through a fuel injection valve according to the prior art,

2 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Bereich des Düsenkörpers und des abspritzseitigen Endes des Brennstoffeinspritzventils, 2 2 shows a schematic illustration of a first exemplary embodiment of a fuel injection valve according to the invention in the region of the nozzle body and the end of the fuel injection valve on the injection-side,

3 einen schematischen Teilschnitt durch das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Bereich der Dichtung, 3 2 shows a schematic partial section through the first exemplary embodiment of the fuel injection valve according to the invention in the area of the seal,

4 einen schematischen Teilschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels im Bereich des Düsenkörpers und des abspritzseitigen Endes des Brennstoffeinspritzventils und 4 a schematic partial section of a second embodiment in the region of the nozzle body and the spray-side end of the fuel injector and

5 einen schematischen Schnitt durch das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils entlang der Linie V-V in 4. 5 a schematic section through the second embodiment of the fuel injector according to the invention along the line VV in 4 ,

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

Bevor anhand der 2 bis 5 Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben werden, wird zum besseren Verständnis der erfindungsgemäßen Maßnahmen zunächst anhand von 1 ein Brennstoffeinspritzventil gemäß dem Stand der Technik in seinen wesentlichen Bauteilen kurz erläutert.Before using the 2 to 5 Exemplary embodiments of the invention are first described with the aid of FIGS 1 a fuel injector according to the prior art briefly explained in its essential components.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beispielhaft beschrieben. Übereinstimmende Bauteile sind dabei in den Figuren mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen.following are embodiments of Invention described by way of example. Matching components are thereby matching in the figures Provide reference numerals.

Ein in 1 dargestelltes Brennstoffeinspritzventils 1 gemäß dem Stand der Technik ist in der Form eines Brennstoffeinspritzventils 1 für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen ausgeführt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine.An in 1 Fuel injector shown 1 according to the prior art is in the form of a fuel injector 1 designed for fuel injection systems of mixture-compressing, spark-ignited internal combustion engines. The fuel injector 1 is particularly suitable for injecting fuel directly into a combustion chamber (not shown) of an internal combustion engine.

Das Brennstoffeinspritzventil 1 besteht aus einem Düsenkörper 2, in welchem eine Ventilnadel 3 angeordnet ist. Die Ventilnadel 3 steht mit einem Ventilschließkörper 4 in Wirkverbindung, der mit einer auf einem Ventilsitzkörper 5 angeordneten Ventilsitzfläche 6 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Bei dem Brennstoffeinspritzventil 1 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um ein nach innen öffnendes Brennstoffeinspritzventil 1, welches über mehrere Abspritzöffnungen 7 verfügt. Der Düsenkörper 2 ist durch eine Dichtung 8 gegen einen Außenpol 9 einer Magnetspule 10 abgedichtet. Die Magnetspule 10 ist in einem Spulengehäuse 11 gekapselt und auf einen Spulenträger 12 gewickelt, welcher an einem Innenpol 13 der Magnetspule 10 anliegt. Der Innenpol 13 und der Außenpol 9 sind durch eine Verengung 26 voneinander getrennt und miteinander durch ein nicht ferromagnetisches Verbindungsbauteil 29 verbunden. Die Magnetspule 10 wird über eine Leitung 19 von einem über einen elektrischen Steckkontakt 17 zuführbaren elektrischen Strom erregt. Der Steckkontakt 17 ist von einer Kunststoffummantelung 18 umgeben, die am Innenpol 13 angespritzt sein kann.The fuel injector 1 consists of a nozzle body 2 , in which a valve needle 3 is arranged. The valve needle 3 stands with a valve closing body 4 in operative connection with one on a valve seat body 5 arranged valve seat surface 6 cooperates to form a sealing seat. At the fuel injector 1 in the exemplary embodiment, it is an inward opening fuel injector 1 which has several spray orifices 7 features. The nozzle body 2 is through a seal 8th against an external pole 9 a solenoid 10 sealed. The solenoid 10 is in a bobbin case 11 encapsulated and on a bobbin 12 wound, which on an inner pole 13 the solenoid 10 is applied. The inner pole 13 and the outer pole 9 are due to a narrowing 26 separated from one another and to one another by a non-ferromagnetic connecting component 29 connected. The solenoid 10 is over a line 19 from one via an electrical plug contact 17 supplyable electric current excited. The plug contact 17 is from a plastic coating 18 surround that at the inner pole 13 can be molded.

Die Ventilnadel 3 ist in einer Ventilnadelführung 14 und einem Führungskörper 36 geführt, wobei beide scheibenförmig ausgeführt sind. Zur Hubeinstellung dient eine zugepaarte Einstellscheibe 15. An der anderen Seite der Einstellscheibe 15 befindet sich der Anker 20. Dieser steht über einen ersten Flansch 21 kraftschlüssig mit der Ventilnadel 3 in Verbindung, welche durch eine Schweißnaht 22 mit dem ersten Flansch 21 verbunden ist. Auf dem ersten Flansch 21 stützt sich eine Rückstellfeder 23 ab, welche in der vorliegenden Bauform des Brennstoffeinspritzventils 1 durch eine Hülse 24 auf Vorspannung gebracht wird.The valve needle 3 is in a valve needle guide 14 and a guide body 36 performed, both of which are disc-shaped. A paired adjusting disc is used for stroke adjustment 15 , On the other side of the shim 15 is the anchor 20 , This is above a first flange 21 non-positive with the valve needle 3 connected by a weld 22 with the first flange 21 connected is. On the first flange 21 a return spring is supported 23 from which in the present design of the fuel injector 1 through a sleeve 24 is brought under tension.

In der Ventilnadelführung 14, im Anker 20 und an dem Führungskörper 36 verlaufen Brennstoffkanäle 30, 31 und 32, wobei die Brennstoffkanäle 32 des Führungskörpers 36 am Außenumfang des Führungskörpers 36 angeordnet sind. Der Brennstoff wird über eine zentrale Brennstoffzufuhr 16 zugeführt und durch ein Filterelement 25 gefiltert. Auf dem aus dem Außenpol 9 hervorstehenden Düsenkörper 2 ist auf der abspritzseitigen Hälfte eine Dichtung 37 angeordnet. Durch diese Dichtung 37, die beispielsweise aus Teflon besteht, ist das Brennstoffeinspritzventil 1 gegen eine in 2 und 3 dargestellte Brennraumbegrenzung 43, welche ein Zylinderkopf sein kann, abgedichtet. Die Dichtung 37 ist ringförmig ausgebildet und in einem Außendurchmessereinzug 42 des Düsenkörpers 2 angeordnet. Eine Dichtung 28 dichtet das Brennstoffeinspritzventil 1 gegen eine nicht weiter dargestellte Brennstoffverteilerleitung ab.In the valve needle guide 14 , at anchor 20 and on the guide body 36 run fuel channels 30 . 31 and 32 , the fuel channels 32 of the guide body 36 on the outer circumference of the guide body 36 are arranged. The fuel is supplied via a central fuel supply 16 fed and through a filter element 25 filtered. On the one from the outer pole 9 protruding nozzle body 2 is a seal on the spray side half 37 arranged. Through this seal 37 For example, which is made of Teflon, is the fuel injector 1 against one in 2 and 3 shown combustion chamber limitation 43 , which can be a cylinder head, sealed. The seal 37 is ring-shaped and in an outer diameter indentation 42 of the nozzle body 2 arranged. A seal 28 seals the fuel injector 1 against a fuel rail, not shown.

An der abspritzseitigen Seite des Ankers 20 ist ein ringförmiges Dämpfungselement 33, welches aus einem Elastomerwerkstoff besteht, angeordnet. Es liegt auf einem zweiten Flansch 34 auf, welcher über eine Schweißnaht 35 kraftschlüssig mit der Ventilnadel 3 verbunden ist.On the spray side of the anchor 20 is an annular damping element 33 , which consists of an elastomer material, arranged. It lies on a second flange 34 on which over a weld 35 non-positive with the valve needle 3 connected is.

Im Ruhezustand des Brennstoffeinspritzventils 1 wird der Anker 20 von der Rückstellfeder 23 entgegen seiner Hubrichtung so beaufschlagt, daß der Ventilschließkörper 4 an der Ventilsitzfläche 6 in dichtender Anlage gehalten wird. Bei Erregung der Magnetspule 10 baut diese ein Magnetfeld auf, welches den Anker 20 entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 23 in Hubrichtung bewegt, wobei der Hub durch einen in der Ruhestellung zwischen dem Innenpol 12 und dem Anker 20 befindlichen Arbeitsspalt 27 vorgegeben ist. Der Anker 20 nimmt den ersten Flansch 21, welcher mit der Ventilnadel 3 verschweißt ist, ebenfalls in Hubrichtung mit. Der mit der Ventilnadel 3 in Verbindung stehende Ventilschließkörper 4 hebt von der Ventilsitzfläche 6 ab, und der Brennstoff wird durch die Abspritzöffnungen 7 abgespritzt.In the idle state of the fuel injector 1 becomes the anchor 20 from the return spring 23 acted against its stroke direction so that the valve closing body 4 on the valve seat 6 is kept in a sealing system. When the solenoid is excited 10 this builds up a magnetic field, which is the anchor 20 against the spring force of the return spring 23 moved in the stroke direction, the stroke by a in the rest position between the inner pole 12 and the anchor 20 working gap 27 is specified. The anchor 20 takes the first flange 21 which with the valve needle 3 is welded, also in the stroke direction. The one with the valve pin 3 related valve closing body 4 lifts from the valve seat 6 and the fuel is discharged through the orifices 7 hosed.

Wird der Spulenstrom abgeschaltet, fällt der Anker 20 nach genügendem Abbau des Magnetfeldes durch den Druck der Rückstellfeder 23 vom Innenpol 13 ab, wodurch sich der mit der Ventilnadel 3 in Verbindung stehende erste Flansch 21 entgegen der Hubrichtung bewegt. Die Ventilnadel 3 wird dadurch in die gleiche Richtung bewegt, wodurch der Ventilschließkörper 4 auf der Ventilsitzfläche 6 aufsetzt und das Brennstoffeinspritzventil 1 geschlossen wird.If the coil current is switched off, the armature drops 20 after sufficient reduction of the magnetic field by the pressure of the return spring 23 from the inner pole 13 from which the valve needle 3 related first flange 21 moved against the stroke direction. The valve needle 3 is thereby moved in the same direction, causing the valve closing body 4 on the valve seat 6 touches down and the fuel injector 1 is closed.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 im Bereich des Düsenkörpers 2 und des abspritzseitigen Endes des Brennstoffeinspritzventils 1. Am abspritzseitigen Ende des rundzylindrigen Düsenkörpers 2 ist koaxial dazu der mit dem Düsenkörper 2 einstückig ausgebildete Ventilsitzkörper angeordnet. Der Ventilsitzkörper 5 bildet in diesem Ausführungsbeispiel alleinig einen Abschnitt 38, welcher an einem ersten Übergang 39 vom rundzylindrischen Düsenkörper 2 in den nachfolgend kegelstumpfförmig geformten Ventilsitzkörper 5 übergeht. Das abspritzseitige Ende des Brennstoffeinspritzventils 1 greift mit dem Düsenkörper 2 nahezu spielfrei durch die Brennraumbegrenzung 43 hindurch, wobei der Düsenkörper 2 am ersten Übergang 39 bündig mit der dem nicht weiter dargestellten Brennraum zugewandten Innenseite der Brennraumbegrenzung 43 abschließt. Der sich in Abspritzrichtung verjüngende, kegelstumpfförmige Ventilsitzkörper 5 ist in Abspritzrichtung nach einem zweiten Übergang 40 vorzugsweise sphärisch ausgebildet. Denkbar wäre z. B. auch ein schlanker Kegelkörper. Die Abspritzöffnungen 7 sind konzentrisch um eine Mittelachse 41 des Brennstoffeinspritzventils 1 in Abspritzrichtung nach dem zweiten Übergang 40 angeordnet. Die Brennraumbegrenzung 43 ist beispielsweise das Dach eines Zylinderkopfes. 2 shows a schematic representation of a first embodiment of a fuel injector according to the invention 1 in the area of the nozzle body 2 and the spray-side end of the fuel injector 1 , At the spray-side end of the round cylindrical nozzle body 2 is coaxial with that of the nozzle body 2 one-piece valve seat body arranged. The valve seat body 5 forms a section in this embodiment alone 38 which is at a first transition 39 from the round cylindrical nozzle body 2 in the following frusto-conical valve seat body 5 transforms. The spray end of the fuel injector 1 engages with the nozzle body 2 almost no play due to the combustion chamber limitation 43 through, with the nozzle body 2 at the first transition 39 flush with the inside of the combustion chamber boundary facing the combustion chamber, not shown 43 concludes. The frustoconical valve seat body tapering in the spray direction 5 is in the spray direction after a second transition 40 preferably spherical. It would be conceivable, for. B. also a slim conical body. The spray orifices 7 are concentric around a central axis 41 of the fuel injector 1 in the spray direction after the second transition 40 arranged. The combustion chamber limitation 43 is, for example, the roof of a cylinder head.

Die beispielsweise in einem Hubkolbenmotor während eines Verdichtungstaktes stattfindende Gasströmung ist so gerichtet, daß sauerstoffreiches Verbrennungsgas auf die Mittelachse 41 radial zuströmt und durch die kegelstumpfförmige Form des Abschnittes 38 teilweise in axialer Richtung, d.h. in Abspritzrichtung, umgelenkt wird. Die Strömung erfährt durch die erhöhte Steigung der Außenform zur Querebene der Mittelachse 41 nach dem zweiten Übergang 40 eine weitere Umlenkung in axialer Richtung. Die aus den vom zweiten Übergang 40 deutlich abgesetzten Abspritzöffnungen 7 austretenden Brennstoffstrahlen werden somit von einer sauerstoffreichen Strömung beaufschlagt, die nur eine kleine radiale Richtungskomponente aufweist, insbesondere auch unmittelbar an der Abspritzöffnung 7. Diese Art der Strömungsführung kann durch die Züchtung einer Quetschströmung im nicht weiter dargestellten Brennraum, welche kurz vor dem oberen Totpunkt wirksam wird und kennfeldunabhängig über einen geometrischen Quetschspalt zwischen Kolbenoberfläche und Zylinderkopf erzeugt wird, wesentlich unterstützt werden.The gas flow that takes place, for example, in a reciprocating piston engine during a compression stroke is directed so that oxygen-rich combustion gas is directed onto the central axis 41 flows radially and through the frustoconical shape of the section 38 is partially deflected in the axial direction, ie in the spray direction. The flow experiences through the increased slope of the outer shape to the transverse plane of the central axis 41 after the second transition 40 a further deflection in the axial direction. The one from the second transition 40 clearly set spray openings 7 escaping fuel jets are thus acted upon by an oxygen-rich flow which has only a small radial directional component, in particular also directly at the spray opening 7 , This type of flow guidance can be significantly supported by the cultivation of a squeeze flow in the combustion chamber (not shown further), which takes effect shortly before top dead center and is generated independently of the map via a geometrical squeeze gap between the piston surface and the cylinder head.

3 zeigt einen schematischen Teilschnitt durch das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 im Bereich der Dichtung 37. In diesem Ausführungsbeispiel ist die ringscheibenförmige Dichtung 37 außerhalb der Brennraumbegrenzung 43 zwischen einem den Außenpol 9 aufnehmenden Adapter 44 und der Brennraumbegrenzung 43 mit einer Vorspannung angeordnet. Der Düsenkörper 2 ist koaxial zum Adapter 44 angeordnet und durchgreift diesen. 3 shows a schematic partial section through the first embodiment of the fuel injector according to the invention 1 in the area of the seal 37 , In this embodiment, the washer-shaped seal 37 outside the combustion chamber limitation 43 between one the outer pole 9 receiving adapter 44 and the combustion chamber limitation 43 arranged with a bias. The nozzle body 2 is coaxial to the adapter 44 arranged and reaches through this.

4 zeigt einen schematischen Teilschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels im Bereich des Düsenkörpers 2 und des abspritzseitigen Endes des Brennstoffeinspritzventils 1. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel sind der Düsenkörper 2 und der Ventilsitzkörper 5 einzeln gefertigte Bauteile, welche beispielsweise stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Im weiteren weist das zweite Ausführungsbeispiel einen lochscheibenförmigen Führungskörpers 36 zur Führung des abspritzseitigen Endes der Ventilnadel 3 auf. Der Führungskörper 36 weist mehrere Brennstoffkanäle 32 auf, welche am Innenumfang des Führungskörper 36 in Form von Ausnehmungen eingebracht sind. Der Führungskörpers 36 ist zwischen einer im Bereich des abspritzseitigen Endes des Düsenkörpers 2 gebildeten Schulter 45, welche durch eine Innendurchmesseraufweitung gebildet ist, und dem teilweise in das abspritzseitige Ende des Düsenkörpers 2 eingreifenden Ventilsitzkörper 5 fixiert. Der Führungskörpers 36 liegt mit seinem Außenumfang auf der Innenseite des Düsenkörpers 2 so auf, daß kein Brennstoff zwischen Führungskörpers 36 und Düsenkörper 2 strömen kann. Die Brennstoffströmung kann auf diese Weise entlang der Ventilnadel 3 ohne eine übermäßige Verwirbelung am Führungskörpers 36 erfolgen. Außerdem wird einer Dampfblasenbildung entgegengewirkt und der Brennstoff wird weitgehend von der besonders . wärmebelasteten Innendurchmesseraufweitung ferngehalten. 4 shows a schematic partial section of a second embodiment in the region of the nozzle body 2 and the spray-side end of the fuel injector 1 , In contrast to the first embodiment, the nozzle body 2 and the valve seat body 5 individually manufactured components that are integrally connected, for example. Furthermore, the second embodiment has a perforated disk-shaped guide body 36 for guiding the spray-side end of the valve needle 3 on. The guide body 36 has multiple fuel channels 32 on the inside circumference of the guide body 36 are made in the form of recesses. The guide body 36 is between one in the area of the spray-side end of the nozzle body 2 formed shoulder 45 , which is formed by an inner diameter widening, and partially in the spray-side end of the nozzle body 2 engaging valve seat body 5 fixed. The guide body 36 lies with its outer circumference on the inside of the nozzle body 2 so that no fuel between the guide body 36 and nozzle body 2 can flow. The fuel flow can in this way along the valve needle 3 without excessive swirling on the guide body 36 respectively. In addition, vapor bubble formation is counteracted and the fuel largely becomes special. heat-stressed internal diameter expansion kept away.

5 zeigt einen schematischen Schnitt durch das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßer. Brennstoffeinspritzventils 1 entlang der Linie V-V in 4. Der Führungskörpers 36 weist z. B. vier gleichmäßig radial um den Innenumfang. verteilte Brennstoffkanäle 32 auf. 5 shows a schematic section through the second embodiment of the inventive. Fuel injector 1 along the line VV in 4 , The guide body 36 z. B. four evenly radially around the inner circumference. distributed fuel channels 32 on.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und kann z. B. auch für Brennstoffeinspritzventile mit piezoelektrischem, magnetostriktivem oder elektrostriktivem Aktor verwendet werden.The Invention is not limited to the illustrated embodiments and can e.g. B. also for Fuel injectors with piezoelectric, magnetostrictive or electrostrictive actuator can be used.

Claims

Fuel injector ( 1 ), in particular for the direct injection of fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, with a valve needle ( 3 ) that are at least partially surrounded by a nozzle body ( 2 ) is surrounded, in a region of the spray-side end of the valve needle ( 3 ) arranged guide body ( 36 ) is guided and a valve closing body ( 4 ) with a valve seat surface ( 6 ) on a valve seat body ( 5 ) is configured, cooperates to form a sealing seat, and at least one in the valve seat body ( 5 ) provided spray opening ( 7 ) characterized that the fuel injector ( 1 ) a spray-side section protruding into the combustion chamber ( 38 ), which extends from the area of a first transition ( 39 ) from a combustion chamber limitation ( 43 ) to the fuel injector ( 1 ) in the spray direction with a right angle to the central axis ( 41 ) of the fuel injector ( 1 ) significantly different inclination tapered and before the at least one spray opening ( 7 ) a second transition ( 40 ) having.

Fuel injection valve according to Claim 1, characterized in that the pitch angle to the transverse plane of the central axis ( 41 ) every point of the outer shape between the second transition ( 40 ) and the spray opening ( 7 ) is greater than the slope of each point between the first transition ( 39 ) and the second transition ( 40 ).

Fuel injection valve according to Claim 1 or 2, characterized in that the valve seat body ( 5 ) and the nozzle body ( 2 ) are integrally formed.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the section ( 38 ) in the spray direction after second transition ( 40 ) is spherical, in particular with a circular cross-section.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the section ( 38 ) between the first transition ( 39 ) and the second transition ( 40 ) is frustoconical.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that all spray openings ( 7 ) at the same height as the central axis ( 41 ) are arranged.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel injection valve ( 1 ) against the combustion chamber limitation ( 43 ) through a seal ( 37 ) is sealed.

Fuel injection valve according to Claim 7, characterized in that the seal ( 37 ) is designed in the form of a ring or an annular disk.

Fuel injection valve according to Claim 7 or 8, characterized in that the seal ( 37 ) outside the combustion chamber limitation ( 43 ) is arranged.

Fuel injection valve according to Claim 9, characterized in that the seal ( 37 ) between combustion chamber limitation ( 43 ) and fuel injector ( 1 ) is clamped.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the guide body ( 36 ) at least one fuel channel ( 32 ), which is in the radial direction from the guide body ( 36 ) is limited.

Fuel injection valve according to Claim 11, characterized in that the fuel channel ( 32 ) between the guide body ( 36 ) and the valve needle ( 3 ) runs.