DE10319694A1 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents

Brennstoffeinspritzventil Download PDF

Info

Publication number
DE10319694A1
DE10319694A1 DE10319694A DE10319694A DE10319694A1 DE 10319694 A1 DE10319694 A1 DE 10319694A1 DE 10319694 A DE10319694 A DE 10319694A DE 10319694 A DE10319694 A DE 10319694A DE 10319694 A1 DE10319694 A1 DE 10319694A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve seat
seat body
spray
valve
fuel
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.)
Withdrawn
Application number
DE10319694A
Other languages
English (en)
Inventor
Axel Heinstein
Axel Storch
Guido Pilgram
Detlef Nowak
Joerg Heyse
Robert Koehler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE10319694A priority Critical patent/DE10319694A1/de
Priority to US10/555,516 priority patent/US20070095952A1/en
Priority to JP2006504264A priority patent/JP2006525461A/ja
Priority to DE502004007496T priority patent/DE502004007496D1/de
Priority to EP04720841A priority patent/EP1623109B1/de
Priority to PCT/DE2004/000523 priority patent/WO2004097209A1/de
Publication of DE10319694A1 publication Critical patent/DE10319694A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • 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
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0625Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F02M51/0664Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding
    • F02M51/0671Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto
    • 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
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/168Assembling; Disassembling; Manufacturing; Adjusting
    • 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
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • 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
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • F02M61/1833Discharge orifices having changing cross sections, e.g. being divergent
    • 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
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/188Spherical or partly spherical shaped valve member ends
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/06Fuel-injection apparatus having means for preventing coking, e.g. of fuel injector discharge orifices or valve needles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/90Selection of particular materials
    • F02M2200/9038Coatings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/90Selection of particular materials
    • F02M2200/9053Metals
    • F02M2200/9076Non-ferrous metals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Ein Brennstoffeinspritzventil (1) zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum (39) einer Brennkraftmaschine umfaßt einen erregbaren Aktuator (10), eine mit dem Aktuator (10) in Wirkverbindung stehende und in einer Schließrichtung von einer Rückstellfeder (23) beaufschlagte Ventilnadel (3) zur Betätigung eines Ventilschließkörpers (4), der zusammen mit einer an einem Ventilsitzkörper (5) ausgebildeten Ventilsitzfläche (6) einen Dichtsitz bildet, und zumindest zwei Abspritzöffnungen (7), die in dem Ventilsitzkörper (5) ausgebildet sind. An einer dem Brennraum (36) der Brennkraftmaschine zugewandten Außenseite (37) des Ventilsitzkörpers (5) ist eine Beschichtung (38) ausgebildet und/oder die Anzahl der Abspritzöffnungen (7) ist maximal acht und/oder ein Abstand zwischen dem Ventilschließkörper (4) und dem Ventilsitzkörper (5) ist kleiner als 20 mum und/oder die Abspritzöffnungen (7) erweitern sich in einer Abspritzrichtung des Brennstoffs.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.
  • Aus der DE 198 04 463 A1 ist ein Brennstoffeinspritzsystem für eine gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschine bekannt, welches ein Brennstoffeinspritzventil umfaßt, das Brennstoff in einen von einer Kolben-/Zylinderkonstruktion gebildeten Brennraum einspritzt, und mit einer in den Brennraum ragenden Zündkerze versehen ist. Das Brennstoffeinspritzventil ist mit mindestens einer Reihe über den Umfang des Brennstoffeinspritzventils verteilt angeordneten Einspritzlöchern versehen. Durch eine gezielte Einspritzung von Brennstoff über die Einspritzlöcher wird eine strahlgeführtes Brennverfahren durch Bildung einer Gemischwolke mit mindestens einem Strahl realisiert.
  • Nachteilig an dem aus der obengenannten Druckschrift bekannten Brennstoffeinspritzventil ist insbesondere die Verkokung der Abspritzöffnungen, welche dadurch verstopfen und den Durchfluß durch das Brennstoffeinspritzventil unzulässig stark vermindern. Dies führt zu Fehlfunktionen der Brennkraftmaschine.
  • Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine Kombination verschiedener Maßnahmen wie eine Aufweitung der Abspritzöffnungen in Abspritzrichtung des Brennstoffs, eine gute Wärmeleitfähigkeit des Ventilsitzkörpers, eine Reduktion der Anzahl der Abspritzöffnungen sowie eine Verringerung des Abstandes zwischen Ventilschließkörper und Ventilsitzkörper dafür sorgt, daß sich im Bereich der Austritte der Abspritzöffnungen in den Brennraum der Brennkraftmaschine keine Ablagerungen durch Verkokung bilden können. Einer Fehlfunktion des Brennstoffeinspritzventils bzw. einer unzulässigen Drosselung des Brennstoffflusses wird somit vorgebeugt.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.
  • Vorteilhafterweise ist die brennraumseitige Beschichtung der Ventilspitze oder der ganze Ventilsitzkörper aus einem hoch wärmeleitfähigen Material wie Kupfer oder Aluminium hergestellt.
  • Weiterhin ist von Vorteil, daß die Aufweitung im Mündungsbereich der Abspritzöffnungen in beliebiger Weise ausgeführt sein kann, wie z. B. trichterförmig, konisch oder rechteckig.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1A einen schematischen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils in einer Gesamtansicht,
  • 1B einen schematischen Schnitt durch den abspritzseitigen Teil des in 1A dargestellten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Bereich IB in 1,
  • 2A2B eine stark schematisierte Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils im Bereich des Ventilsitzkörpers in zwei verschiedenen Ansichten,
  • 3A3B schematische Darstellungen von möglichen Formen von Abspritzöffnungen für die erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventile, und
  • 4A4B erläuternde Diagramme der Wirkungsweise verschiedener Kombinationen der erfindungsgemäßen Maßnahmen.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • 1A zeigt in einer auszugsweisen Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist in der Form eines Brennstoffeinspritzventils 1 für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen ausgeführt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen nicht näher dargestellten Brennraum 36 einer Brennkraftmaschine.
  • Das Brennstoffeinspritzventil 1 besteht aus einem Düsenkörper 2, in welchem eine Ventilnadel 3 angeordnet ist.
  • Die Ventilnadel 3 steht in Wirkverbindung mit einem Ventilschließkörper 4, der mit einer auf einem Ventilsitzkörper 5 angeordneten Ventilsitzfläche 6 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Der Ventilschließkörper ist nahezu kugelförmig ausgebildet und trägt dadurch zu einer versatzfreien Führung im Ventilsitzkörper 5 bei. Bei dem Brennstoffeinspritzventil 1 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um ein nach innen öffnendes Brennstoffeinspritzventil 1, welches über zwei 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 einen Spalt 26 voneinander getrennt und stützen sich auf einem Verbindungsbauteil 29 ab. 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.
  • Die Ventilnadel 3 ist in einer Ventilnadelführung 14 geführt, welche scheibenförmig ausgeführt ist. Zur Hubeinstellung dient eine zugepaarte Einstellscheibe 15. An der anderen Seite der Einstellscheibe 15 befindet sich ein 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.
  • Abströmseitig des Ankers 20 ist ein zweiter Flansch 31 angeordnet, der als unterer Ankeranschlag dient. Er ist über eine Schweißnaht 33 kraftschlüssig mit der Ventilnadel 3 verbunden. Zwischen dem Anker 20 und dem zweiten Flansch 31 ist ein elastischer Zwischenring 32 zur Dämpfung von Ankerprellern beim Schließen des Brennstoffeinspritzventils 1 angeordnet.
  • In der Ventilnadelführung 14 und im Anker 20 verlaufen Brennstoffkanäle 30 und 31. Am Ventilschließkörper 4 sind Anschliffe 32 ausgebildet, welche den Brennstoff zum Dichtsitz führen. Der Brennstoff wird über eine zentrale Brennstoffzufuhr 16 zugeführt und durch ein Filterelement 25 gefiltert. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist durch eine Dichtung 28 gegen eine nicht weiter dargestellte Verteilerleitung abgedichtet. Eine weitere Dichtung 39 dichtet gegen den nicht weiter dargestellten Zylinderkopf der Brennkraftmaschine ab.
  • Erfindungsgemäß weist das Brennstoffeinspritzventil 1 an einer dem nicht weiter dargestellten Brennraum 36 der Brennkraftmaschine zugewandten Außenseite 37 des Ventilsitzkörpers 5 eine wärmeableitende Beschichtung 38 auf. Die Abspritzöffnungen 7 münden durch die Beschichtung 38 beispielsweise trichterförmig aus. Durch die Beschichtung 38 wird Wärme vom Ventilsitzkörper 5 abgeleitet, wodurch dieser weniger heiß wird und daher die Anlagerung von Brennstoff und eine Verkokung der Abspritzöffnungen 7 vermindert wird. Der abspritzseitige Teil des Brennstoffeinspritzventils 1 mit der Beschichtung 38 ist in 1B näher dargestellt. Zusammen mit weiteren, im folgenden näher beschriebenen Maßnahmen kann die Verkokung der Abspritzöffnungen 7 wirkungsvoll reduziert werden.
  • Im Ruhezustand des Brennstoffeinspritzventils 1 wird der erste Flansch 21 an der Ventilnadel 3 von der Rückstellfeder 23 entgegen seiner Hubrichtung so beaufschlagt, daß der Ventilschließkörper 4 am Ventilsitz 6 in dichtender Anlage gehalten wird. Der Anker 20 liegt auf dem Zwischenring 32 auf, der sich auf dem zweiten Flansch 31 abstützt. Bei Erregung der Magnetspule 10 baut diese ein Magnetfeld auf, welches den Anker 20 entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 23 in Hubrichtung bewegt. Dabei nimmt der Anker 20 den ersten Flansch 21, welcher mit der Ventilnadel 3 verschweißt ist, und damit die Ventilnadel 3 ebenfalls in Hubrichtung mit. Der mit der Ventilnadel 3 in Wirkverbindung stehende Ventilschließkörper 4 hebt von der Ventilsitzfläche 6 ab, wodurch der zur Abspritzöffnung 7 geführte Brennstoff abgespritzt wird.
  • Wird der Spulenstrom abgeschaltet, fällt der Anker 20 nach genügendem Abbau des Magnetfeldes durch den Druck der Rückstellfeder 23 auf den ersten Flansch 21 vom Innenpol 13 ab, wodurch sich die Ventilnadel 3 entgegen der Hubrichtung bewegt. Dadurch setzt der Ventilschließkörper 4 auf der Ventilsitzfläche 6 auf und das Brennstoffeinspritzventil 1 wird geschlossen. Der Anker 20 setzt auf dem durch den zweiten Flansch 31 gebildeten Ankeranschlag auf.
  • 1B zeigt in einer auszugsweisen Schnittdarstellung den in 1 mit IB bezeichneten Ausschnitt aus dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils 1.
  • Wie bereits in 1A angedeutet, weist der Ventilsitzkörper 5 an seiner dem Brennraum 36 zugewandten Außenseite 37 eine Beschichtung 38 auf. Durch die Beschichtung 38 kann die Temperatur des Ventilsitzkörpers 5 reduziert werden, wodurch die Verkokung von sich an diesem niederschlagendem Brennstoff reduziert wird. Dadurch bleiben die Abspritzöffnungen 7 frei von Ablagerungen, welche andernfalls den Durchfluß durch das Brennstoffeinspritzventil 1 unzulässig stark reduzieren und den Betrieb der Brennkraftmaschine unmöglich machen würden.
  • Die Beschichtung 38 kann dabei vollflächig auf der ganzen Fläche 34 des Ventilsitzkörpers 5 ausgebildet oder nur im Bereich der Abspritzöffnungen 7 angebracht sein. Alternativ oder zusätzlich kann statt einer Beschichtung 38 auch der Ventilsitzkörper 5 verdickt ausgebildet sein, da diese Maßnahme die Wärmeleitfähigkeit des Ventilsitzkörpers verbessert und dadurch ebenfalls für eine kühlere Stirnseite 37 sorgt. Die Materialstärke sollte dabei größer als oder gleich 0,4 mm sein.
  • Die Herstellung der Beschichtung 38 kann dabei beispielsweise galvanisch auf Kupferbasis oder Aluminiumbasis erfolgen, es kann auch alternativ der ganze Ventilsitzkörper 5 aus einem hochwärmeleitfähigen Material wie Kupfer oder Aluminium hergestellt sein.
  • Die Abspritzöffnungen 7 können an beliebigen Punkten des Ventilsitzkörpers 5 angebracht sein. Vorzugsweise sind sie auf einem runden oder elliptischen Lochkreis, der konzentrisch oder exzentrisch zu einer Längsachse 40 des Ventilsitzkörpers 5 sein kann, angeordnet. Der Abstand zwischen den Lochmittelpunkten kann dabei äquidistant oder unterschiedlich sein. Die räumliche Orientierung kann für jede Lochachse unterschiedlich sein, wie in 1B für zwei Abspritzöffnungen 7 angedeutet.
  • Die aus den Abspritzöffnungen 7 abgespritzten Brennstoffstrahlen können beliebige Öffnungswinkel aufweisen, welche nur von der Geometrie der Abspritzöffnung 7 abhängen. In 1B sind beispielsweise trichterförmige Mündungsbereiche 41 der Abspritzöffnungen 7 dargestellt.
  • Neben der Beschichtung 38 hat auch die Form der Mündungsbereiche 41 der Abspritzöffnungen 7 Auswirkungen auf das Verkokungsverhalten des Brennstoffeinspritzventils 1. Ein aufgeweiteter Mündungsbereich 41, wie in den 1A und 1B dargestellt, kann konisch, trichterförmig oder gestuft ausgeführt sein, aber auch, wie in den 2A und 2B stark schematisiert dargestellt, mittels einer Nut 42 hergestellt werden, welche im Bereich der Abspritzöffnungen 7 am Ventilsitzkörper 5 angebracht ist. Der zu messende, engste Querschnitt der Abspritzöffnungen 7 wird durch den erweiterten Querschnitt vor der hohen Verbrennungstemperatur und den Verbrennungspartikeln geschützt. Ablagerungen, die statt dessen im erweiterten Querschnitt gebildet werden, stören den Abspritzvorgang nicht, da die Beläge beim Hineinwachsen in den Brennstoffstrahl von diesem abgetragen werden. Die Abtragung ist dabei deshalb möglich, weil der Belag ausreichend dick und daher eher brüchig ist.
  • In den 3A und 3B sind Abspritzöffnungen 7 und deren aufgeweitete Mündungsbereiche 41 beispielhaft dargestellt. Eine Form, wie die in 3A dargestellte, ist beispielsweise in Verbindung mit der in 1A und 1B beschriebenen Beschichtung 38 möglich, während die in 3B gezeigte Form beispielsweise durch das Anbringen einer Nut 42, wie in 2A und 2B gezeigt, ausgeführt werden kann.
  • Die Mündungsbereiche 41 können dabei beispielsweise mittels Laserbohren, Erodieren und ähnliche Verfahren in den Ventilsitzkörper 5 bzw. die Beschichtung 38 eingebracht werden. Die Abspritzöffnungen 7 und ihre Mündungsbereiche 41 können dabei allgemein trichterförmig, gestuft oder konisch ausgeführt sein. Auch eine Herstellung der Mündungsbereiche 41 mittels zweistufigen Erodierens ist möglich.
  • Auch die Form des Dichtsitzes, welcher aus der an dem Ventilsitzkörper 5 ausgebildeten Ventilsitzfläche 6 und dem Ventilschließkörper 4 gebildet wird, trägt zur Verringerung der Temperatur in diesem Bereich bei. Wesentlicher Gesichtspunkt ist dabei der Abstand zwischen der Oberfläche des Ventilschließkörpers 4 und jeder der Abspritzöffnungen 7. Ein bevorzugter Wert für diesen Abstand liegt dabei bei maximal 20 μm. Durch einen kleinen Abstand kann eine gute Wärmeleitung stattfinden, während ein großer Abstand den Abtransport von Wärme in die kühlere Ventilnadel 3 vermindern würde. Zudem kann durch die so erzielten niedrigen Temperaturen der Brennstoff unterhalb des Ventilschließkörpers 4 nicht verdampfen, so daß der Bereich vor der hohen Temperatur des Brennraums und vor Ablagerung von Verbrennungsrückständen geschützt bleibt. Zudem können keine klebrigen Verdampfungsreste in diesem Bereich entstehen.
  • Ein weiterer Faktor, welcher die Ablagerungen im Bereich der Abspritzöffnungen 7 beeinflußt, ist die Anzahl der Abspritzöffnungen 7. Eine große Anzahl Abspritzöffnungen 7 führt zwar zu einer Abmagerung der Gemischwolke in den Außenbereichen, erzeugt jedoch auch einen fetten Kern, welcher eine hohe Brennstoffkonzentration im inneren Bereich der Gemischwolke und damit auch am Ventilschließkörper 5 aufweist. Um die Ablagerungen im Bereich der Abspritzöffnungen 7 gering zu halten, ist eine Anzahl von maximal acht Abspritzöffnungen 7 vorteilhaft.
  • Jedes einzelne dieser Merkmale hat eine positive Wirkung auf die Verkokungsneigung, aber erst eine Kombination der verschiedenen Möglichkeiten ergibt eine signifikante Reduktion der Ablagerungen im Bereich der Abspritzöffnungen 7. Die Diagramme in 4A und 4B zeigen dabei die Wirkung verschiedener Merkmalskombinationen im Vergleich zu einem Brennstoffeinspritzventil 1 ohne die erfindungsgemäßen Merkmale. Die Diagramme zeigen dabei die Abmagerung der dosierten Einspritzmenge für verschiedene der erwähnten Maßnahmen und Kombinationen daraus. Die x-Achse zeigt den Entwicklungsfortschritt, der mit diesen Maßnahmen erzielt wird.
  • Der oberste linke Punkt 50 in Diagramm 4A repräsentiert dabei ein Brennstoffeinspritzventil 1 ohne die erfindungsgemäßen Maßnahmen. Die Abmagerung des Gemisches durch Verkokung der Abspritzöffnungen 7 liegt bei bis zu 40%.
  • Wird der Ventilsitzkörper 5 so modifiziert, daß der Abstand zwischen Ventilschließkörper 4 und Ventilsitzkörper 5 verringert wird, tritt bereits eine deutliche Verbesserung ein, wie der zweite Punkt 51 in Diagramm 4A bei ca. 30% zeigt.
  • Kombiniert man das Merkmal des verringerten Abstandes am Dichtsitz mit den sich in Abspritzrichtung erweiternden Abspritzöffnungen 7, gelangt man zum dritten Punkt 52 in Diagramm 4A bei ca. 10%, was eine weitere deutliche Verbesserung bedeutet.
  • Die Kombination des verringerten Abstandes mit einer geringen Anzahl von Abspritzöffnungen 7 bringt eine weitere geringfügige Verbesserung der Verkokungsneigung, wie der Punkt 53 ganz rechts in Diagramm 4A zeigt.
  • 4B zeigt einen Ausschnitt aus dem in 4A dargestellten Diagramm im Bereich unterhalb von 10% Abmagerung. Zur Verdeutlichung ist der dritte Meßpunkt 52 aus 4A in 4B bei reichlich 10% Abmagerung übertragen.
  • Weitere Verbesserungen der Verkokungsneigung sind durch die Kombination der Merkmale des geringen Abstandes und der sich erweiternden Abspritzöffnungen 7 mit den wärmeleitenden Maßnahmen durch Erhöhung der Wandstärke des Ventilsitzkörpers 5 (Meßpunkt 54 bei knapp 4%) oder des Aufbringens einer Beschichtung auf die Stirnseite 37 des Ventilsitzkörpers 5 (Meßpunkt 55 bei gut 2%) erzielbar.
  • Eine weitere Absenkung ist noch möglich, indem die Maßnahmen des geringen Abstandes und der sich erweiternden Abspritzöffnungen 7 mit der verringerten Anzahl von Abspritzöffnungen 7 kombiniert wird. Dann kann die Verkokungsneigung auf einen Wert nahe 1% (Meßpunkt 56) reduziert werden.
  • Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und z. B. für beliebig angeordnete Abspritzöffnungen 7 sowie für beliebige Bauweisen von nach innen öffnenden Mehrloch-Brennstoffeinspritzventilen 1 anwendbar.

Claims (10)

  1. Brennstoffeinspritzventil (1) zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum (39) einer Brennkraftmaschine mit einem erregbaren Aktuator (10), einer mit dem Aktuator (10) in Wirkverbindung stehenden und in einer Schließrichtung von einer Rückstellfeder (23) beaufschlagten Ventilnadel (3) zur Betätigung eines Ventilschließkörpers (4), der zusammen mit einer an einem Ventilsitzkörper (5) ausgebildeten Ventilsitzfläche (6) einen Dichtsitz bildet, und zumindest zwei Abspritzöffnungen (7), die in dem Ventilsitzkörper (5) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß an einer dem Brennraum (36) der Brennkraftmaschine zugewandten Außenseite (37) des Ventilsitzkörpers (5) eine wärmeleitende Beschichtung (38) ausgebildet ist und/oder daß die Anzahl der Abspritzöffnungen (7) maximal acht ist und/oder daß ein Abstand zwischen dem Ventilschließkörper (4) und einem Einströmquerschnitt der Abspritzöffnungen (7) im Ventilsitzkörper (5) kleiner als 20 μm ist und/oder daß sich die Abspritzöffnungen (7) in einer Abspritzrichtung des Brennstoffs erweitern.
  2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (38) aus Kupfer oder Aluminium besteht.
  3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung mittels Galvanisierens auf dem Ventilsitzkörper (5) aufgebracht ist.
  4. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitzkörper (5) aus Kupfer oder Aluminium hergestellt ist.
  5. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Ventilsitzkörpers (5) größer oder gleich 0,4 mm ist.
  6. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeweils ein Mündungsbereich (41) der Abspritzöffnungen (7) in einer Abspritzrichtung erweitert.
  7. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mündungsbereich (41) der Abspritzöffnungen (7) trichterförmig, konisch oder gestuft erweitert ist.
  8. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abspritzöffnungen (7) in einer Nut (42) ausmünden.
  9. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungsbereiche (41) in der Nut (42) einen rechteckigen Querschnitt haben.
  10. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abspritzöffnungen (7) durch Erodieren, Laserbohren oder Stanzen in den Ventilsitzkörper (5) eingebracht sind.
DE10319694A 2003-05-02 2003-05-02 Brennstoffeinspritzventil Withdrawn DE10319694A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10319694A DE10319694A1 (de) 2003-05-02 2003-05-02 Brennstoffeinspritzventil
US10/555,516 US20070095952A1 (en) 2003-05-02 2004-03-16 Fuel injector
JP2006504264A JP2006525461A (ja) 2003-05-02 2004-03-16 燃料噴射弁
DE502004007496T DE502004007496D1 (de) 2003-05-02 2004-03-16 Brennstoffeinspritzventil
EP04720841A EP1623109B1 (de) 2003-05-02 2004-03-16 Brennstoffeinspritzventil
PCT/DE2004/000523 WO2004097209A1 (de) 2003-05-02 2004-03-16 Brennstoffeinspritzventil

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10319694A DE10319694A1 (de) 2003-05-02 2003-05-02 Brennstoffeinspritzventil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10319694A1 true DE10319694A1 (de) 2004-12-02

Family

ID=33394052

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10319694A Withdrawn DE10319694A1 (de) 2003-05-02 2003-05-02 Brennstoffeinspritzventil
DE502004007496T Expired - Lifetime DE502004007496D1 (de) 2003-05-02 2004-03-16 Brennstoffeinspritzventil

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE502004007496T Expired - Lifetime DE502004007496D1 (de) 2003-05-02 2004-03-16 Brennstoffeinspritzventil

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20070095952A1 (de)
EP (1) EP1623109B1 (de)
JP (1) JP2006525461A (de)
DE (2) DE10319694A1 (de)
WO (1) WO2004097209A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013010552A1 (de) * 2013-06-15 2014-12-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Einspritzvorrichtung

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7334746B2 (en) 2004-03-08 2008-02-26 Continental Automotive Systems Us, Inc. Seat-lower guide combination
JP2008531927A (ja) * 2005-03-07 2008-08-14 シーメンス ヴィディーオー オートモティヴ コーポレイション 内燃機関用の燃料噴射器
JP4306710B2 (ja) * 2006-09-26 2009-08-05 株式会社デンソー 燃料噴射ノズル
DE102006049533A1 (de) * 2006-10-20 2008-04-24 Robert Bosch Gmbh Steuerventil für einen Injektor und Injektor
DE102006057279A1 (de) * 2006-12-05 2008-06-12 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil und Verfahren zur Herstellung eines Ventilsitzes für ein Brennstoffeinspritzventil
JP4942508B2 (ja) 2007-02-20 2012-05-30 アークレイ株式会社 abl遺伝子変異の検出用プローブおよびその用途
JP4918080B2 (ja) * 2008-12-25 2012-04-18 本田技研工業株式会社 燃料噴射装置
US20110030635A1 (en) * 2009-08-04 2011-02-10 International Engine Intellectual Property Company, Llc Fuel injector nozzle for reduced coking
DE102011077268A1 (de) * 2011-06-09 2012-12-13 Robert Bosch Gmbh Einspritzventil für Brennkraftmaschinen
WO2013138673A1 (en) * 2012-03-14 2013-09-19 International Engine Intellectual Property Company, Llc Fuel injector nozzle
DE102012209326A1 (de) * 2012-06-01 2013-12-05 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
DE102012214522B3 (de) * 2012-08-15 2014-03-27 Ford Global Technologies, Llc Einspritzventil
JP6186130B2 (ja) * 2013-02-04 2017-08-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射弁及び燃料噴射弁の製造方法
JP5786875B2 (ja) * 2013-02-05 2015-09-30 株式会社デンソー 燃料噴射ノズル
JP6020380B2 (ja) * 2013-08-02 2016-11-02 株式会社デンソー 燃料噴射弁
DE102013225948A1 (de) * 2013-12-13 2015-06-18 Continental Automotive Gmbh Düsenkopf und Fluid-Einspritzventil
JP6311472B2 (ja) * 2014-06-16 2018-04-18 株式会社デンソー 燃料噴射弁
JP2016217245A (ja) * 2015-05-20 2016-12-22 本田技研工業株式会社 インジェクタ
US11242800B2 (en) * 2017-11-07 2022-02-08 General Electric Company Systems and methods for reducing coke formation of fuel supply systems
JP2019100208A (ja) * 2017-11-29 2019-06-24 株式会社デンソー 燃料噴射弁
DE102018200341A1 (de) * 2018-01-11 2019-07-11 Robert Bosch Gmbh Ventil zum Zumessen eines Fluids, insbesondere Brennstoffeinspritzventil
GB2577251A (en) * 2018-09-18 2020-03-25 Ford Global Tech Llc Diesel injectors and method of manufacturing diesel injectors

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2833090A1 (de) * 1978-07-28 1980-02-07 Opel Adam Ag Einspritzventil
DE3623221A1 (de) * 1986-07-10 1988-02-04 Daimler Benz Ag Kraftstoffeinspritzduese, insbesondere lochduese fuer direkteinspritzende brennkraftmaschinen
DE3843235A1 (de) * 1988-12-22 1990-06-28 Bosch Gmbh Robert Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen
JP2819702B2 (ja) * 1989-12-12 1998-11-05 株式会社デンソー 燃料噴射弁
US5449121A (en) * 1993-02-26 1995-09-12 Caterpillar Inc. Thin-walled valve-closed-orifice spray tip for fuel injection nozzle
WO1995004881A1 (en) * 1993-08-06 1995-02-16 Ford Motor Company A fuel injector
US5353992A (en) * 1993-08-30 1994-10-11 Chrysler Corporation Multi-hole injector nozzle tip with low hydraulic plume penetration and large cloud-forming properties
US5685491A (en) * 1995-01-11 1997-11-11 Amtx, Inc. Electroformed multilayer spray director and a process for the preparation thereof
JPH09222057A (ja) * 1996-02-15 1997-08-26 Zexel Corp 電磁式燃料噴射弁のカーボンデポジット防止装置
DE19639506A1 (de) * 1996-09-26 1998-04-02 Bosch Gmbh Robert Lochscheibe und Ventil mit einer Lochscheibe
JP3750768B2 (ja) * 1996-10-25 2006-03-01 株式会社デンソー 流体噴射ノズル
DE19653832A1 (de) * 1996-12-21 1998-06-25 Bosch Gmbh Robert Ventil mit kombiniertem Ventilsitzkörper und Spritzlochscheibe
JPH10274134A (ja) * 1997-03-28 1998-10-13 Zexel Corp 燃料噴射弁
DE19804463B4 (de) 1998-02-05 2006-06-14 Daimlerchrysler Ag Kraftstoffeinspritzsystem für Ottomotoren
DE19815800A1 (de) * 1998-04-08 1999-10-14 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
US6102299A (en) * 1998-12-18 2000-08-15 Siemens Automotive Corporation Fuel injector with impinging jet atomizer
JP2001046919A (ja) * 1999-08-06 2001-02-20 Denso Corp 流体噴射ノズル
DE60020463T2 (de) * 1999-09-03 2006-04-27 Delphi Technologies, Inc., Troy Einspritzdüse
US6742727B1 (en) * 2000-05-10 2004-06-01 Siemens Automotive Corporation Injection valve with single disc turbulence generation
JP2002039036A (ja) * 2000-07-24 2002-02-06 Mitsubishi Electric Corp 燃料噴射弁
US6405945B1 (en) * 2000-09-06 2002-06-18 Visteon Global Tech., Inc. Nozzle for a fuel injector
JP3837282B2 (ja) * 2000-10-24 2006-10-25 株式会社ケーヒン 燃料噴射弁
JP3837283B2 (ja) * 2000-10-24 2006-10-25 株式会社ケーヒン 燃料噴射弁
JP3745232B2 (ja) * 2001-01-17 2006-02-15 愛三工業株式会社 流体噴射ノズルとその流体噴射ノズルを備えた流体噴射弁
DE10116714A1 (de) * 2001-04-04 2002-10-10 Volkswagen Ag Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen, vorzugsweise für hohe Strahlgeschwindigkeiten
DE10118163B4 (de) * 2001-04-11 2007-04-19 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
US6817545B2 (en) * 2002-01-09 2004-11-16 Visteon Global Technologies, Inc. Fuel injector nozzle assembly
US6848635B2 (en) * 2002-01-31 2005-02-01 Visteon Global Technologies, Inc. Fuel injector nozzle assembly with induced turbulence
US6783085B2 (en) * 2002-01-31 2004-08-31 Visteon Global Technologies, Inc. Fuel injector swirl nozzle assembly
JP3751264B2 (ja) * 2002-06-19 2006-03-01 株式会社ケーヒン 燃料噴射弁
JP3759918B2 (ja) * 2002-10-16 2006-03-29 三菱電機株式会社 燃料噴射弁
DE10307931A1 (de) * 2003-02-25 2004-10-28 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
US7093776B2 (en) * 2004-06-29 2006-08-22 Delphi Technologies, Inc Fuel injector nozzle atomizer having individual passages for inward directed accelerated cross-flow
US7185831B2 (en) * 2004-11-05 2007-03-06 Ford Motor Company Low pressure fuel injector nozzle
US7168637B2 (en) * 2004-11-05 2007-01-30 Visteon Global Technologies, Inc. Low pressure fuel injector nozzle
US7104475B2 (en) * 2004-11-05 2006-09-12 Visteon Global Technologies, Inc. Low pressure fuel injector nozzle
US7137577B2 (en) * 2004-11-05 2006-11-21 Visteon Global Technologies, Inc. Low pressure fuel injector nozzle
US7051957B1 (en) * 2004-11-05 2006-05-30 Visteon Global Technologies, Inc. Low pressure fuel injector nozzle
US7124963B2 (en) * 2004-11-05 2006-10-24 Visteon Global Technologies, Inc. Low pressure fuel injector nozzle
JP4610631B2 (ja) * 2008-05-01 2011-01-12 三菱電機株式会社 燃料噴射弁

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013010552A1 (de) * 2013-06-15 2014-12-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Einspritzvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
EP1623109B1 (de) 2008-07-02
US20070095952A1 (en) 2007-05-03
DE502004007496D1 (de) 2008-08-14
JP2006525461A (ja) 2006-11-09
WO2004097209A1 (de) 2004-11-11
EP1623109A1 (de) 2006-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1623109B1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE10118163B4 (de) Brennstoffeinspritzventil
EP1599669B1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE10049518A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
EP1395749B1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE10118164A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE10130206A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE10204656A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE10354467A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE10050751A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
EP1195516B1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE10124744A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE10307932A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE10049544A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
EP1260703B1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE10130684A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE102018221833A1 (de) Ventil zum Zumessen eines Fluids, insbesondere Brennstoffeinspritzventil
WO2005021957A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE102018222702A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE10142301A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE10304866A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE10331805A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE10142300A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE10123860A1 (de) Brennstoffeinspritzventil

Legal Events

Date Code Title Description
OR8 Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8105 Search report available
8141 Disposal/no request for examination