Die
Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der
Gattung des Hauptanspruchs.The
The invention is based on a fuel injection valve after
Genus of the main claim.
Bekannt
ist bereits aus der DE
197 03 200 A1 ein Brennstoffeinspritzventil, das stromabwärts eines
festen Ventilsitzes eine Lochscheibe mit mehreren Auslassöffnungen
aufweist, wobei die Lochscheibe in einem Lochscheibenträger an einem
Ventilsitzkörper
gehalten wird. Die Lochscheibe ist dabei an der stromabwärtiger Stirnseite
des Ventilsitzkörpers angeordnet,
deren Öffnungsgeometrie
durch den Ventilsitzkörper
begrenzt wird, so dass die Strömungsverhältnisse
in der Lochscheibe durch den Ventilsitzkörper mit beeinflusst werden.
Der Ventilsitzkörper
deckt einen oberen Einlassbereich der Lochscheibe derart ab, dass
die stromabwärtigen Auslassöffnungen
der Lochscheibe vollständig überdeckt
sind. Auf diese Weise wird ein S-förmiger Strömungsverlauf innerhalb der
Lochscheibe zu jeder Auslassöffnung
hin erzeugt.It is already known from the DE 197 03 200 A1 a fuel injection valve having a perforated disc with a plurality of outlet openings downstream of a fixed valve seat, the perforated disc being held in a perforated disc carrier on a valve seat body. The perforated disc is arranged on the downstream end side of the valve seat body whose opening geometry is limited by the valve seat body, so that the flow conditions in the perforated disc are influenced by the valve seat body. The valve seat body covers an upper inlet area of the perforated plate such that the downstream outlet openings of the perforated plate are completely covered. In this way, an S-shaped flow path is generated within the perforated disk to each outlet opening.
Aus
der DE 41 21 310 A1 ist
bereits ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, das einen Ventilsitzkörper besitzt,
an dem ein fester Ventilsitz ausgebildet ist. Mit diesem im Ventilsitzkörper ausgebildeten
Ventilsitz wirkt ein im Einspritzventil axial beweglicher Ventilschließkörper zusammen.
An den Ventilsitzkörper
schließt
sich in stromabwärtiger
Richtung eine flache Düsenrichtplatte
an, in der dem Ventilsitz zugewandt eine H-förmige
Vertiefung als Einlassbereich vorgesehen ist. An den H-förmigen Einlassbereich
schließen
sich in stromabwärtiger
Richtung vier Abspritzlöcher
an, so dass sich ein abzuspritzender Brennstoff über den Einlassbereich bis
hin zu den Abspritzlöchern
verteilen kann. Eine Beeinflussung der Strömungsgeometrie in der Düsenrichtplatte durch den
Ventilsitzkörper
erfolgt dabei nicht. Vielmehr ist ein Strömungsdurchlass stromabwärts des Ventilsitzes
im Ventilsitzkörper
so weit ausgeführt, dass
der Ventilsitzkörper
keinen Einfluss auf die Öffnungsgeometrie
der Düsenrichtplatte
hat.From the DE 41 21 310 A1 A fuel injection valve is already known which has a valve seat body on which a fixed valve seat is formed. With this valve seat formed in the valve seat body acts in the injection valve axially movable valve closing body together. The valve seat body is adjoined in the downstream direction by a flat nozzle straightening plate in which an H-shaped depression facing the valve seat is provided as the inlet region. Four injection ports are connected to the H-shaped inlet region in the downstream direction, so that a fuel to be sprayed can be distributed over the inlet region as far as the spray-discharge holes. An influence on the flow geometry in the nozzle straightening plate by the valve seat body does not take place. Instead, a flow passage downstream of the valve seat in the valve seat body is designed so far that the valve seat body has no influence on the opening geometry of the nozzle guide plate.
Aus
der DE 196 07 277
A1 ist bereits ein Brennstoffeinspritzventil mit einer
Lochscheibe bekannt, die mehrere, unterschiedliche Öffnungsgeometrien
aufweisende Funktionsebenen besitzt. Die einzelnen Funktionsebenen
der Lochscheibe werden mittels galvanischer Metallabscheidung (Multilayergalvanik)
aufeinander aufgebaut.From the DE 196 07 277 A1 A fuel injection valve with a perforated disk is already known which has a plurality of functional planes having different opening geometries. The individual functional levels of the perforated disc are built on each other by means of galvanic metal deposition (multilayer electroplating).
Vorteile der
ErfindungAdvantages of
invention
Das
erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil,
dass auf einfache Art und Weise eine gleichmäßige Feinstzerstäubung des
Brennstoffs erreicht wird, wobei eine besonders hohe Aufbereitungsqualität und Zerstäubungsgüte mit sehr
kleinen Brennstofftröpfchen
erzielt wird. Dies wird in vorteilhafter Weise dadurch erreicht,
dass stromabwärts
eines Ventilsitzes in einer Lochscheibe vorgesehene Auslassöffnungen
derart angeströmt werden,
dass jede Auslassöffnung
individuell mit einer mit einer gewissen Rotation versetzten Strömung des
Brennstoffs versorgt wird. Durch einfache und modulare Montage ist
es möglich,
stromaufwärts
der Auslassöffnungen
eine Rosettenöffnung
vorzusehen, die durch eine umfangsmäßig ausgebildete Bogenstruktur
gekennzeichnet ist und der individuellen Zuströmung zu den Auslassöffnungen
dient.The
Fuel injection valve according to the invention
with the characterizing features of the main claim has the advantage
that in a simple manner a uniform atomizing the
Fuel is achieved, with a very high quality of treatment and Zerstäubungsgüte with very
small fuel droplets
is achieved. This is achieved in an advantageous manner by
that downstream
a valve seat provided in a perforated disc outlet openings
be streamed in such a way
that every outlet opening
individually with an offset with a certain rotation flow of
Fuel is supplied. By simple and modular assembly is
it is possible
upstream
the outlet openings
a rosette opening
provided by a circumferentially formed arch structure
is characterized and the individual inflow to the outlet openings
serves.
Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.By
in the subclaims
listed
activities
are advantageous developments and improvements of the main claim
specified fuel injector possible.
In
vorteilhafter Weise wird die Rosettenöffnung auf der den Auslassöffnungen
abgewandten Seite durch einen den festen Ventilsitz umfassenden Ventilsitzkörper begrenzt.
Damit übernimmt
der Ventilsitzkörper
bereits die Funktion einer Strömungsbeeinflussung
in der Lochscheibe. In besonders vorteilhafter Weise wird durch
die teilweise Überdeckung der
Rosettenöffnung
ein S-Schlag in der Strömung zur
Zerstäubungsverbesserung
des Brennstoffs erreicht, da der Ventilsitzkörper mit seiner unteren Stirnseite
die Auslassöffnungen
der Lochscheibe überdeckt.In
Advantageously, the rosette opening on the outlet openings
facing away from the side by a solid valve seat comprehensive valve seat body.
With it takes over
the valve seat body
already the function of a flow control
in the perforated disc. In a particularly advantageous manner is by
the partial overlap of the
Bottom orifice
an S-blow in the flow to
atomization
reaches the fuel, since the valve seat body with its lower end face
the outlet openings
the perforated disc is covered.
Vorteilhaft
ist es, die Lochscheibe in einer Zwischenscheibe einzusetzen und
die Lochscheibe und die Zwischenscheibe mit miteinander korrespondierenden
Fixiermitteln auszubilden, so dass eine eindeutige Einbaulage der
Lochscheibe definiert ist.Advantageous
is to insert the perforated disc in a washer and
the perforated disc and the washer with each other corresponding
Form fixing, so that a clear installation position of the
Perforated disk is defined.
Mittels
galvanischer Metallabscheidung lassen sich in vorteilhafter Weise
Lochscheiben in reproduzierbarer Weise äußerst präzise und kostengünstig in
sehr großen
Stückzahlen
gleichzeitig herstellen. Außerdem
erlaubt diese Herstellungsweise eine extrem große Gestaltungsfreiheit, da
die Konturen der Öffnungen
in der Lochscheibe frei wählbar
sind.through
Galvanic metal deposition can be in an advantageous manner
Perforated discs in a reproducible manner extremely precise and cost-effective in
very big
numbers
produce at the same time. Furthermore
allows this production an extremely large freedom of design because
the contours of the openings
freely selectable in the perforated disc
are.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 ein
teilweise dargestelltes Einspritzventil, 2 eine Unteransicht
auf die Lochscheibe gemäß 1 mit
einer ersten Ausführung
der Zuordnung der Auslassöffnungen, 3 einen
Schnitt entlang der Linie III-III in 1 zwischen
der Lochscheibe und einer die Rosettenöffnung aufweisenden Zwischenscheibe
hindurch, 4 einen Schnitt durch eine Zwischenscheibe
in einer zweiten Ausführung
der Zuordnung der Auslassöffnungen, 5 den
Ausschnitt V in 4 mit einer ersten Anströmvariante einer
Auslassöffnung, 6 eine
zur in 5 dargestellten Anströmvariante alternative zweite
Anströmvariante,
die weitgehend der in 2 gezeigten Zuordnung der Auslassöffnungen
entspricht, 7 einen Schnitt durch eine Zwischenscheibe
in einer dritten Ausführung
der Zuordnung der Auslassöffnungen, 8 den
Ausschnitt VIII in 7 mit einer dritten Anströmvariante
einer Auslassöffnung, 9 eine
erste Möglichkeit
der Positionierung der Lochscheibe an der Zwischenscheibe und 10 eine zweite
Möglichkeit
der Positionierung der Lochscheibe an der Zwischenscheibe.Embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it 1 a partially illustrated injection valve, 2 a bottom view of the perforated disc according to 1 with a first embodiment of the assignment of the outlet openings, 3 a section along the line III-III in 1 between the perforated disc and egg ner the rosette opening having intermediate disc, 4 a section through an intermediate disc in a second embodiment of the assignment of the outlet openings, 5 the section V in 4 with a first inflow variant of an outlet opening, 6 one to in 5 illustrated Anströmvariante alternative second flow variant, the largely in 2 corresponds to the assignment of the outlet openings shown, 7 a section through an intermediate disc in a third embodiment of the assignment of the outlet openings, 8th the excerpt VIII in 7 with a third inflow variant of an outlet opening, 9 a first way of positioning the perforated disc on the washer and 10 a second possibility of positioning the perforated disc on the washer.
Beschreibung
der Ausführungsbeispieledescription
the embodiments
In
der 1 ist als ein Ausführungsbeispiel ein Ventil in
der Form eines Einspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen
von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen
teilweise dargestellt. Das Einspritzventil hat einen nur schematisch
angedeuteten, einen Teil eines Ventilgehäuses bildenden, rohrförmigen Ventilsitzträger 1,
in dem konzentrisch zu einer Ventillängsachse 2 eine Längsöffnung 3 ausgebildet
ist. In der Längsöffnung 3 ist eine
z. B. rohrförmige
Ventilnadel 5 angeordnet, die an ihrem stromabwärtigen Ende 6 mit
einem z. B.In the 1 For example, as an embodiment, a valve in the form of an injector for fuel injection systems of mixture-compression spark-ignition internal combustion engines is partially shown. The injection valve has a only schematically indicated, forming part of a valve housing, tubular valve seat carrier 1 in which concentric to a valve longitudinal axis 2 a longitudinal opening 3 is trained. In the longitudinal opening 3 is a z. B. tubular valve needle 5 arranged at its downstream end 6 with a z. B.
kugelförmigen Ventilschließkörper 7,
an dessen Umfang beispielsweise fünf Abflachungen 8 zum Vorbeiströmen des
Brennstoffs vorgesehen sind, fest verbunden ist.spherical valve closing body 7 , on the circumference, for example, five flats 8th are provided for flowing past the fuel, is firmly connected.
Die
Betätigung
des Einspritzventils erfolgt in bekannter Weise, beispielsweise
elektromagnetisch. Zur axialen Bewegung der Ventilnadel 5 und
damit zum Öffnen
entgegen der Federkraft einer nicht dargestellten Rückstellfeder
bzw. Schließen
des Einspritzventils dient ein schematisch angedeuteter elektromagnetischer
Kreis mit einer Magnetspule 10, einem Anker 11 und
einem Kern 12. Der Anker 11 ist mit dem dem Ventilschließkörper 7 abgewandten Ende
der Ventilnadel 5 durch z.B. eine mittels eines Lasers
ausgebildete Schweißnaht
verbunden und auf den Kern 12 ausgerichtet.The actuation of the injection valve takes place in a known manner, for example electromagnetically. For the axial movement of the valve needle 5 and thus to open against the spring force of a return spring, not shown, or closing of the injector is a schematically indicated electromagnetic circuit with a magnetic coil 10 , an anchor 11 and a core 12 , The anchor 11 is with the valve closing body 7 opposite end of the valve needle 5 connected by, for example, a weld formed by a laser and to the core 12 aligned.
In
dem stromabwärts
liegenden Ende des Ventilsitzträgers 1 ist
ein Ventilsitzkörper 16 z.B. durch
Schweißen
dicht montiert. An seiner dem Ventilschließkörper 7 abgewandten,
unteren Stirnseite 17 ist der Ventilsitzkörper 16 mit
einer z.B. topfförmig ausgebildeten
Zwischenscheibe 18 konzentrisch und fest verbunden, wobei
die Zwischenscheibe 18 eine erfindungsgemäße Rosettenöffnung 19 aufweist.
Die Zwischenscheibe 18 ist derart ausgeführt, dass
in eine der Rosettenöffnung 19 stromabwärts folgende Vertiefung 20 eine
Lochscheibe 23 mit wenigstens zwei, idealerweise jedoch
mit acht bis vierzig Auslassöffnungen 24 einsetzbar
ist.In the downstream end of the valve seat carrier 1 is a valve seat body 16 eg tightly assembled by welding. At its the valve closing body 7 facing away, lower end face 17 is the valve seat body 16 with an example cup-shaped intermediate disc 18 Concentric and firmly connected, with the washer 18 a rosette opening according to the invention 19 having. The washer 18 is designed such that in one of the rosette opening 19 downstream following recess 20 a perforated disc 23 with at least two, but ideally with eight to forty outlet ports 24 can be used.
Die
Verbindung von Ventilsitzkörper 16 und Zwischenscheibe 18 erfolgt
beispielsweise durch eine umlaufende und dichte, mittels eines Lasers ausgebildete
Schweißnaht 25,
die derart positioniert ist, dass zugleich die Lochscheibe 23 an
der Zwischenscheibe 18 mit befestigt ist. Die Zwischenscheibe 18 ist
im Bereich ihres äußeren Halterandes z.B.
mit der Wandung der Längsöffnung 3 im
Ventilsitzträger 1 ebenfalls
durch eine umlaufende und dichte Schweißnaht verbunden.The connection of valve seat body 16 and washer 18 For example, by a circumferential and dense, formed by a laser weld 25 , which is positioned in such a way that at the same time the perforated disc 23 on the washer 18 with attached. The washer 18 is in the region of its outer retaining edge, for example, with the wall of the longitudinal opening 3 in the valve seat carrier 1 also connected by a circumferential and tight weld.
Durch
die Vertiefung 20 in der Zwischenscheibe 18 zur
Aufnahme der Lochscheibe 23 ist die Zwischenscheibe 18 in
ihrem mittleren Bereich mit einer geringeren Materialstärke ausgeführt als
der ringförmig
umlaufende Randbereich der Zwischenscheibe 18 rund um die
Vertiefung 20, wobei die Zwischenscheibe 18 in
ihrem mittleren Bereich mit der Vertiefung 20 eine gegenüber dem äußeren Randbereich ungefähr halbierte
Materialstärke
besitzt. In diesem mittleren Bereich besitzt die Zwischenscheibe 18 also
zwei Funktionsebenen, von denen die obere an der unteren Stirnseite 17 des
Ventilsitzkörpers 16 anliegt
und die Rosettenöffnung 19 aufweist,
während die
untere in ihrer Vertiefung 20 die Lochscheibe 23 aufnimmt.
Die Rosettenöffnung 19 besitzt
dabei einen Durchmesser, der größer ist
als die Öffnungsweite
einer Austrittsöffnung 27 im Ventilsitzkörper 16, aus
der der Brennstoff kommend in die Rosettenöffnung 19 und letztlich
in die Auslassöffnungen 24 einströmt.Through the depression 20 in the washer 18 for receiving the perforated disc 23 is the washer 18 designed in its central region with a lower material thickness than the annular peripheral edge region of the intermediate disc 18 around the depression 20 , where the washer 18 in its middle area with the depression 20 has a material thickness approximately halved compared to the outer edge region. In this middle area has the washer 18 So two functional levels, of which the upper at the lower end 17 of the valve seat body 16 abuts and the rosette opening 19 while the lower one is in its recess 20 the perforated disc 23 receives. The rosette opening 19 it has a diameter which is larger than the opening width of an outlet opening 27 in the valve seat body 16 from which the fuel coming into the rosette opening 19 and finally into the outlet openings 24 flows.
Die
Einschubtiefe des Ventilsitzkörpers 16 mit
der Lochscheibe 23 in der Längsöffnung 3 bestimmt
die Größe des Hubs
der Ventilnadel 5, da die eine Endstellung der Ventilnadel 5 bei
nicht erregter Magnetspule 10 durch die Anlage des Ventilschließkörpers 7 an
einer sich stromabwärts
konisch verjüngenden
Ventilsitzfläche 29 des
Ventilsitzkörpers 16 festgelegt
ist. Die andere Endstellung der Ventilnadel 5 wird bei
erregter Magnetspule 10 beispielsweise durch die Anlage
des Ankers 11 an dem Kern 12 festgelegt. Der Weg
zwischen diesen beiden Endstellungen der Ventilnadel 5 stellt
somit den Hub dar.The insertion depth of the valve seat body 16 with the perforated disc 23 in the longitudinal opening 3 determines the size of the stroke of the valve needle 5 because the one end position of the valve needle 5 with non-energized magnetic coil 10 through the installation of the valve closing body 7 at a downstream tapered valve seat surface 29 of the valve seat body 16 is fixed. The other end position of the valve needle 5 is when the solenoid is energized 10 for example, by the investment of the anchor 11 at the core 12 established. The path between these two end positions of the valve needle 5 thus represents the hub.
Eine
Einspannung mit der Zwischenscheibe 18 als indirekte Befestigung
der Lochscheibe 23 am Ventilsitzkörper 16 hat den Vorteil,
dass die Rosettenöffnung 19 separat
unabhängig
von der Ausformung der Lochscheibe 23 mit ihrer Vielzahl
von Auslassöffnungen
herstellbar ist und temperaturbedingte Verformungen durch das Einpassen
der Lochscheibe 23 in die Vertiefung 20 der Zwischenscheibe 18 weitgehend
vermieden werden, die eventuell bei Verfahren wie Schweißen oder
Löten bei
einer direkten Befestigung der Lochscheibe 23 auftreten
könnten.
Die Zwischenscheibe 18 stellt jedoch keineswegs in ihrer
gezeigten Ausgestaltung eine ausschließliche Bedingung zur Befestigung
der Lochscheibe 23 dar. Anstelle der Zwischenscheibe 18 können auch
andersartig aufgebaute Zwischenteile verwendet werden oder kann
die Rosettenöffnung 19 auch
unmittelbar selbst in der Lochscheibe 23 vorgesehen sein.
Im letztgenannten Fall besteht die Lochscheibe 23 dann aus
wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Funktionsebenen.A clamping with the washer 18 as indirect attachment of the perforated disc 23 on the valve seat body 16 has the advantage that the rosette opening 19 separately regardless of the shape of the perforated disc 23 with its large number of outlet openings can be produced and temperature-induced deformations by fitting the perforated disc 23 into the depression 20 the washer 18 be largely avoided, which may be in proceedings such as welding or soldering with a direct attachment of the perforated disc 23 could occur. The washer 18 However, in no way in its embodiment shown is an exclusive condition for fixing the perforated disc 23 dar. Instead of the washer 18 can also be used differently constructed intermediate parts or can the rosette opening 19 also directly in the perforated disc 23 be provided. In the latter case, there is the perforated disc 23 then at least two successive functional levels.
Die
Auslassöffnungen 24 der
Lochscheibe 23 stehen mit der Rosettenöffnung 19 der Zwischenscheibe 18 in
unmittelbarer Strömungsverbindung, werden
jedoch von der unteren Stirnseite 17 des Ventilsitzkörpers 16 überdeckt.
Mit anderen Worten ausgedrückt
liegt ein vollständiger
Versatz von der den Einlass der Rosettenöffnung 19 festlegenden Austrittsöffnung 27 und
den Auslassöffnungen 24 vor.
Bei einer Projektion des Ventilsitzkörpers 16 auf die Lochscheibe 23 überdeckt
der Ventilsitzkörper 16 sämtliche
Auslassöffnungen 24.
Aufgrund des radialen Versatzes der Auslassöffnungen 24 gegenüber der
Austrittsöffnung 27 ergibt
sich ein S-förmiger Strömungsverlauf
des Mediums, hier des Brennstoffs. Ein S-förmiger Strömungsverlauf wird auch bereits
dann erzielt, wenn der Ventilsitzkörper 16 alle Auslassöffnungen 24 in
der Lochscheibe 23 nur teilweise überdeckt.The outlet openings 24 the perforated disc 23 stand with the rosette opening 19 the washer 18 in direct flow connection, but are from the lower end 17 of the valve seat body 16 covered. In other words, a complete offset from the inlet of the rosette opening 19 defining outlet 27 and the outlet openings 24 in front. In a projection of the valve seat body 16 on the perforated disc 23 covers the valve seat body 16 all outlet openings 24 , Due to the radial offset of the outlet openings 24 opposite the outlet 27 results in an S-shaped flow of the medium, here the fuel. An S-shaped flow path is already achieved when the valve seat body 16 all outlet openings 24 in the perforated disc 23 only partially covered.
Die
Lochscheibe 23 ist beispielsweise mittels galvanischer
Metallabscheidung hergestellt und besitzt Auslassöffnungen 24,
die z.B. zylindrisch, konisch sich in Strömungsrichtung erweiternd oder,
wie in 1 dargestellt, sich in Strömungsrichtung tulpen- bzw.
trompetenförmig
erweiternd verlaufen. Ebenso kann die Lochscheibe 23 als
dünnes
Blech mit einer Dicke von 50 bis 100 μm ausgeführt sein, in die die Auslassöffnungen 24 z.B.
mittels Stanzen eingebracht werden.The perforated disc 23 is for example produced by means of galvanic metal deposition and has outlet openings 24 , for example, cylindrical, conically widening in the flow direction or, as in 1 shown extending in the flow direction tulip or trumpet-shaped widening. Likewise, the perforated disc 23 be designed as a thin sheet with a thickness of 50 to 100 microns, in which the outlet openings 24 For example, be introduced by punching.
Durch
den sogenannten S-Schlag innerhalb der Zwischenscheibe 18 und
Lochscheibe 23 mit mehreren starken Strömungsumlenkungen wird der Strömung eine
starke, zerstäubungsfördernde
Turbulenz aufgeprägt.
Der Geschwindigkeitsgradient quer zur Strömung ist dadurch besonders
stark ausgeprägt.
Er ist ein Ausdruck für
die Änderung
der Geschwindigkeit quer zur Strömung,
wobei die Geschwindigkeit in der Mitte der Strömung deutlich größer ist
als in der Nähe
der Wandungen. Die aus den Geschwindigkeitsunterschieden resultierenden
erhöhten
Scherspannungen im Fluid begünstigen
den Zerfall in feine Tröpfchen
nahe der Auslassöffnungen 24.
Erfindungsgemäß wird durch
die Konturierung der Rosettenöffnung 19 das
Fluid in seiner Anströmung
der Auslassöffnungen 24 noch
zusätzlich
mit Wirbeln und einer Drallkomponente versetzt, so dass ein noch
weiter verbesserter Zerfall in feinste Tröpfchen erzielbar ist.By the so-called S-beat within the washer 18 and perforated disc 23 with several strong flow deflections, the flow is imparted a strong, atomization-promoting turbulence. The velocity gradient across the flow is thus particularly pronounced. It is an expression of the change in the velocity across the stream, with the velocity in the middle of the flow much greater than that in the vicinity of the walls. The increased shear stresses in the fluid resulting from the speed differences favor decay into fine droplets near the outlet ports 24 , According to the invention by the contouring of the rosette opening 19 the fluid in its flow of the outlet openings 24 additionally added with vortices and a swirl component, so that an even better decay into the finest droplets can be achieved.
2 zeigt
eine Unteransicht auf die Lochscheibe 23 gemäß 1 mit
einer ersten Ausführung der
Zuordnung der Auslassöffnungen 24 zu
der Rosettenöffnung 19 der
Zwischenscheibe 18. Aus dieser Ansicht wird deutlich, dass
die Begrenzung der Rosettenöffnung 19 mit
einer umfangsmäßig ausgebildeten
Bogenstruktur, die sich aus mehreren umfangsmäßig aufeinanderfolgenden Bögen 30,
z.B. Halbkreise, zusammensetzt. Im in 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel
schließen
sich zwölf
Bögen 30 umfangsmäßig aneinander
an, die zusammen die Rosettenöffnung 19 um
360° begrenzen.
Diesen Bögen 30 der
Rosettenöffnung 19 definiert
zugeordnet liegen die Auslassöffnungen 24 der
Lochscheibe 23. In diesem ersten Ausführungsbeispiel sind zehn Auslassöffnungen 24 in
der Lochscheibe 23 vorgesehen, die jeweils genau einem
Bogen 30 der Rosettenöffnung 19 zugeordnet
sind, wobei die beiden Fehlstellen 31, also die Bögen 30,
denen keine Auslassöffnung 24 zugeordnet
ist, genau um 180° gegenüberliegen.
Die Auslassöffnungen 24 sind
somit in zwei Gruppen zu je fünf
Auslassöffnungen 24 angeordnet, so
dass auf diese Weise ein Zweistrahlspray erzeugt werden kann. Eine
solche Ausführung
kann auch geeignet sein, um eine Zündkerzenlücke im Spray zu erzeugen, durch
die eine Zündkerze
nicht unmittelbar angespritzt wird. Die Auslassöffnungen 24 sind derart den
Bögen 30 der
Rosettenöffnung 19 zugeordnet, dass
sie in der Projektion in eine gemeinsame Ebene zentral und mittig
zu den einzelnen Bögen 30 liegen, wobei
jeweils ein halbkreisförmiger
Bogen 30 eine Auslassöffnung 24 ungefähr zur Hälfte umgibt. 6 zeigt
eine zur in 2 dargestellten Anströmvariante alternative
Anströmvariante,
die nur geringfügig
von der Zuordnung der Auslassöffnungen 24 gemäß 2 abweicht.
Auch hier sind die Auslassöffnungen 24 zentral
zu jeweils einem Bogen 30 angeordnet, ragen jedoch nicht
mittig bis in den Bogen 30 hinein, sondern werden von den
Bögen 30 über weniger
als die Hälfte
ihres Umfangs umgeben. 2 shows a bottom view of the perforated disc 23 according to 1 with a first embodiment of the assignment of the outlet openings 24 to the rosette opening 19 the washer 18 , From this view it becomes clear that the limitation of the rosette opening 19 with a circumferentially formed arch structure consisting of several circumferentially successive arcs 30 , eg semicircles, composed. Im in 2 illustrated embodiment close twelve arcs 30 circumferentially to each other, which together the rosette opening 19 to limit 360 °. These bows 30 the rosette opening 19 defined are the outlet openings 24 the perforated disc 23 , In this first embodiment, there are ten outlet ports 24 in the perforated disc 23 provided, each exactly one arc 30 the rosette opening 19 are assigned, the two defects 31 So the bows 30 which have no outlet opening 24 is assigned, exactly opposite 180 °. The outlet openings 24 are thus in two groups of five outlet openings 24 arranged so that a two-jet spray can be generated in this way. Such an embodiment may also be suitable for creating a spark plug gap in the spray that does not directly inject a spark plug. The outlet openings 24 are like the bows 30 the rosette opening 19 assigned to them in the projection in a common plane central and centered to the individual arches 30 lie, each with a semicircular arc 30 an outlet opening 24 about halfway around. 6 shows one to in 2 illustrated Anströmvariante alternative Anströmvariante, which only slightly from the assignment of the outlet openings 24 according to 2 differs. Again, the outlet openings 24 central to one arch at a time 30 arranged, but do not protrude in the middle of the arc 30 into it, but are from the arches 30 surrounded by less than half of its circumference.
In
die Zwischenscheibe 18, die beispielsweise eine Dicke zwischen
50 und 200 μm
hat, wird die Rosettenöffnung 19 z.B.
mittels Stanzen oder Laserbearbeitung eingebracht. Für die Aufbereitung
des abzuspritzenden Brennstoffs können der Durchmesser der Rosettenöffnung 19,
der Radius jedes einzelnen Bogens 30 sowie die Anzahl der
Bögen 30 variiert
werden. Über
den mit x bezeichneten Abstand zwischen der Wand des Bogens 30 und
der Auslassöffnung 24 wird
der gewünschte
Strahlwinkel eingestellt. Auf diese Weise können mit einfachen Variationen
unterschiedliche Strahlbilder erzeugt werden, ohne dass schräg verlaufende
Auslassöffnungen
einzubringen sind oder andere aufwändige Maßnahmen bezüglich der Gestaltung der Auslassöffnungen
vorzunehmen sind. Um eine eindeutige Einbaulage der Lochscheibe 23 in
der Vertiefung 20 der Zwischenscheibe 18 zu gewährleisten,
können
am Umfang der Vertiefung 20 und der Lochscheibe 23 Fixiermittel 33 vorgesehen
sein, die miteinander korrespondieren und z.B. an der Lochscheibe 23 als
Fixiernase 34 und an der Vertiefung 20 der Zwischenscheibe 18 als
Fixiernut 35 ausgebildet sind.In the washer 18 , which for example has a thickness between 50 and 200 microns, is the rosette opening 19 eg introduced by punching or laser machining. For the preparation of the fuel to be sprayed, the diameter of the rosette opening 19 , the radius of each single arc 30 as well as the number of bows 30 be varied. About the distance between the wall of the arch, marked x 30 and the outlet opening 24 the desired beam angle is set. In this way, different jet patterns can be generated with simple variations, without having to introduce oblique outlet openings or to undertake other complex measures with regard to the design of the outlet openings. To a clear installation position of perforated disc 23 in the depression 20 the washer 18 to ensure the scope of the recess 20 and the perforated disc 23 fixer 33 be provided, which correspond to each other and, for example, on the perforated disc 23 as a fixing nose 34 and at the recess 20 the washer 18 as a fixing groove 35 are formed.
3 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie III-III in 1 zwischen
der Lochscheibe 23 und der die Rosettenöffnung 19 aufweisenden
Zwischenscheibe 18 hindurch, wobei ohne die zugeordneten Auslassöffnungen 24 der
Lochscheibe 23 besonders die Ausbildung der Rosettenöffnung 19 mit
den sie am Umfang begrenzenden Bögen 30 deutlich
wird. 3 shows a section along the line III-III in 1 between the perforated disc 23 and the rosette opening 19 having intermediate washer 18 through, without the associated outlet openings 24 the perforated disc 23 especially the formation of the rosette opening 19 with the bows bordering on the circumference 30 becomes clear.
In
der 4 ist ein Schnitt durch eine Zwischenscheibe 18 in
einer zweiten Ausführung
der Zuordnung der Auslassöffnungen 24 zu
den Bögen 30 der
Rosettenöffnung 19 dargestellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
liegen die Auslassöffnungen 24 der Lochscheibe 23 in
einer Projektion nicht von den Bögen 30 umgeben
vor, sondern sind genau dort angeordnet, wo zwei aufeinanderfolgende
Bögen 30 zusammenlaufen.
Den zwölf
Bögen 30 sind
wiederum zehn Auslassöffnungen 24 zugeordnet. 5 zeigt einen
vergrößerten Ausschnitt
V in 4, wobei sich diese Anströmvariante der Auslassöffnungen 24 dadurch
auszeichnet, dass ein Doppelwirbel in jeder Auslassöffnung 24 erzeugt
wird, der sich durch die zwei auf die Auslassöffnung 24 zulaufenden
Bögen 30 ergibt
und durch Pfeile kenntlich gemacht ist.In the 4 is a section through a washer 18 in a second embodiment of the assignment of the outlet openings 24 to the bows 30 the rosette opening 19 shown. In this embodiment, the outlet openings are located 24 the perforated disc 23 in a projection not from the arches 30 surrounded, but are located exactly where two consecutive arcs 30 converge. The twelve bows 30 again are ten outlet openings 24 assigned. 5 shows an enlarged section V in 4 , wherein this flow variant of the outlet openings 24 characterized in that a double vortex in each outlet opening 24 is generated, passing through the two on the exhaust port 24 tapered arches 30 results and indicated by arrows.
7 zeigt
einen Schnitt durch eine Zwischenscheibe 18 in einer dritten
grundsätzlichen Ausführung der
Zuordnung der Auslassöffnungen 24 zu
den Bögen 30 der
Rosettenöffnung 19.
Hierbei sind die Auslassöffnungen 24 zwar
von den Bögen 30 zumindest
teilweise umgeben angeordnet, jedoch handelt es sich um eine außermittige
Zuordnung. Wie insbesondere 8 als Ausschnitt
VIII in 7 zu entnehmen ist, liegt die
Auslassöffnung 24 deutlich einseitig
außerhalb
der Mitte des Bogens 30, wodurch die Anströmung der
Auslassöffnung 24 aus dem
Bogen 30 heraus weitgehend einseitig erfolgt und somit
ein Drall bzw. ein weitgehend in einer Richtung rotierender Wirbel
in der Strömung
generiert wird. 7 shows a section through an intermediate disc 18 in a third basic embodiment of the assignment of the outlet openings 24 to the bows 30 the rosette opening 19 , Here are the outlet openings 24 though from the bows 30 at least partially surrounded, but it is an off-center assignment. In particular 8th as a section VIII in 7 it can be seen, is the outlet opening 24 clearly one-sided outside the middle of the bow 30 , whereby the flow to the outlet opening 24 out of the bow 30 out largely unilaterally and thus a swirl or a largely rotating in one direction vortex in the flow is generated.
Die 9 und 10 zeigen
zwei grundsätzliche
Möglichkeiten
der Positionierung der Lochscheibe 23 an der Zwischenscheibe 18,
wobei das in 9 dargestellte Fixierprinzip
dem bereits in 2 angedeuteten Fixierprinzip
entspricht, indem die Fixiermittel 33 an der Lochscheibe 23 als
Fixiernase 34 und an der Vertiefung 20 der Zwischenscheibe 18 als Fixiernut 35 ausgebildet
sind. Bei dem in 10 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das Fixierprinzip genau umgekehrt, d.h. die Lochscheibe 23 weist
als Fixiernut 35' und
die Zwischenscheibe 18 als Fixiernase 34' ausgebildete
Fixiermittel 33 auf. Die Fixiermittel 33 können rechteckförmig, mehrkantig,
gewölbt,
halbkreisförmig,
elliptisch oder ähnlich
ausgeführt
sein.The 9 and 10 show two basic ways of positioning the perforated disc 23 on the washer 18 , where in 9 illustrated fixing principle already in 2 indicated fixing principle corresponds to the fixative 33 at the perforated disc 23 as a fixing nose 34 and at the recess 20 the washer 18 as a fixing groove 35 are formed. At the in 10 illustrated embodiment, the fixing principle is exactly the opposite, ie the perforated disc 23 points as a fixing groove 35 ' and the washer 18 as a fixing nose 34 ' trained fixative 33 on. The fixative 33 can be rectangular, polygonal, curved, semicircular, elliptical or similar.