DE112013004803T5 - Fuel injection valve - Google Patents
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Abstract
Kraftstoffeinspritzventil, welches darin vorgesehen hat: einen zentralen Kraftstoffdurchgang (49), welcher mit einer Kraftstoffzufuhreinheit in dem zentralen Abschnitt von einem festen Kern (5) und einem beweglichen Kern (12) verbunden ist; einen Ventilkörper (13), welcher in einer hohlen zylindrischen Form ausgebildet ist; einen inneren Kraftstoffdurchgang (56) im Inneren des Ventilkörpers (13), welcher mit einem Düsenloch (9) verbunden ist, wenn der Ventilkörper (13) offen ist; und eine vertikale Nut (54) an dem Außenumfang von einer Verbindungsstange (14), welche den zentralen Kraftstoffdurchgang (49) mit dem inneren Kraftstoffdurchgang (56) linear verbindet. Als ein Ergebnis kann ein Kraftstoffeinspritzventil bereitgestellt werden, in welchem der Strömungsweg-Widerstand zwischen dem zentralen Kraftstoffdurchgang und dem Düsenloch soweit als möglich reduziert ist, und die Kraftstoffeinspritzmenge erhöht werden kann, ohne den Öffnungshub von dem Ventilkörper oder die Zeit, die der Ventilkörper offen ist, zu erhöhen.A fuel injection valve, which has provided therein: a central fuel passage (49) which is connected to a fuel supply unit in the central portion of a fixed core (5) and a movable core (12); a valve body (13) formed in a hollow cylindrical shape; an inner fuel passage (56) in the interior of the valve body (13), which is connected to a nozzle hole (9) when the valve body (13) is open; and a vertical groove (54) on the outer circumference of a connecting rod (14) which linearly connects the central fuel passage (49) with the inner fuel passage (56). As a result, a fuel injection valve can be provided in which the flow path resistance between the central fuel passage and the nozzle hole is reduced as much as possible, and the fuel injection amount can be increased without the opening stroke of the valve body or the time that the valve body is open to raise.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung von einem Kraftstoffeinspritzventil, umfassend ein Düsenelement, welches einen Ventilsitz und ein Düsenloch hat, ein rohrförmiges Ventilgehäuse, welches verbunden an einem hinteren Ende von dem Düsenelement vorgesehen ist, einen festen Kern, welcher verbunden an einem hinteren Ende von dem Ventilgehäuse vorgesehen ist, eine Ventilanordnung, welche ausgebildet ist aus einem Ventilkörper, welcher das Düsenloch im Zusammenwirken mit dem Ventilsitz öffnet und schließt, einem beweglichen Kern, welcher einer Anziehungsfläche an einem vorderen Ende von dem festen Kern gegenüberliegt, und einer Verbindungsstange, welche den Ventilkörper und den beweglichen Kern verbindet, eine Rückstellfeder, welche in einem komprimierten Zustand zwischen dem festen Kern und der Ventilanordnung vorgesehen ist und welche den Ventilkörper in eine Ventilschließrichtung drängt, und eine Spule, welche derart angeordnet ist, dass sie den festen Kern umgibt und welche dann, wenn sie mit Energie versorgt wird, bewirkt, dass der bewegliche Kern zu dem festen Kern hingezogen wird durch eine erzeugte Magnetkraft, um den Ventilkörper zu öffnen.The present invention relates to an improvement of a fuel injection valve comprising a nozzle member having a valve seat and a nozzle hole, a tubular valve housing, which is provided at a rear end of the nozzle member, a fixed core which is connected to a rear end of the Valve housing is provided, a valve assembly which is formed of a valve body which opens and closes the nozzle hole in cooperation with the valve seat, a movable core, which faces an attraction surface at a front end of the fixed core, and a connecting rod which the valve body and the movable core connects, a return spring which is provided in a compressed state between the fixed core and the valve assembly and which urges the valve body in a valve closing direction, and a coil which is arranged so as to the fixed Ke and which, when energized, causes the movable core to be attracted to the solid core by a generated magnetic force to open the valve body.
TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND
Ein solches Kraftstoffeinspritzventil ist bereits bekannt, wie in dem nachstehenden Patentdokument 1 offenbart.Such a fuel injection valve is already known as disclosed in the following
STAND DER TECHNIK-DOKUMENTESTATE OF THE ART DOCUMENTS
PATENTDOKUMENTEPATENT DOCUMENTS
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Patentdokument 1:
Japanische Patentanmeldung Offenlegungsnummer 2006-77777 Japanese Patent Application Laid-open No. 2006-77777
ÜBERSICHT DER ERFINDUNGOVERVIEW OF THE INVENTION
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEMEPROBLEMS TO BE SOLVED BY THE INVENTION
In einem solchen Kraftstoffeinspritzventil bewegt sich zum Zeitpunkt einer Ventilöffnung von dem Ventilkörper Kraftstoff von einem mittleren Kraftstoffdurchgang, welcher in einem zentralen Teil von einem festen Kern/beweglichen Kern vorgesehen ist, zu einer Kraftstoffkammer auf der Innenseite von einem Ventilgehäuse vermittels eines seitlichen Lochs von dem beweglichen Kern, passiert durch einen äußeren Kraftstoffdurchgang, welcher zwischen dem Ventilgehäuse und dem Ventilkörper definiert ist, und wird dann vermittels eines Düsenlochs eingespritzt. Daher sind eine Mehrzahl von Biegungen in einem Kraftstoffströmungsweg von dem mittleren Kraftstoffdurchgang zu dem Düsenloch vorhanden, was einen Strömungsweg-Widerstand bewirkt, und wenn es einen Bedarf nach einer Erhöhung der eingespritzten Kraftstoffmenge einhergehend mit einer Erhöhung der Ausgangsleistung eines Motors gibt, wird eine Erhöhung des Ventilöffnungshubs und der Ventilöffnungszeit von dem Ventilkörper unumgänglich. Dies ist jedoch nicht erwünscht, da nicht nur die Kapazität von einer Spule zunimmt, was folglich die Größe von dem Kraftstoffeinspritzventil zunehmen lässt, sondern es nimmt auch der Energieverbrauch von der Spule zu.In such a fuel injection valve, at the time of valve opening from the valve body, fuel moves from a middle fuel passage provided in a central part of a fixed core / movable core to a fuel chamber on the inside of a valve housing via a side hole of the movable one Kern, passes through an outer fuel passage, which is defined between the valve housing and the valve body, and is then injected by means of a nozzle hole. Therefore, there are a plurality of bends in a fuel flow path from the central fuel passage to the nozzle hole, causing a flow path resistance, and when there is a demand for an increase in the injected fuel amount along with an increase in the output of an engine, an increase in the Valve opening strokes and the valve opening time of the valve body inevitable. However, this is undesirable because not only does the capacity of a coil increase, thus increasing the size of the fuel injector, but also the power consumption from the coil increases.
Die vorliegende Erfindung erfolgte angesichts solcher Umstände und es ist eine Aufgabe derselben, ein Kraftstoffeinspritzventil bereitzustellen, für das der Strömungsweg-Widerstand zwischen einem mittleren Kraftstoffdurchgang und einem Düsenloch so weit als möglich verringert ist, um es so zu ermöglichen, dass die eingespritzte Kraftstoffmenge erhöht wird, ohne den Ventilöffnungshub und die Ventilöffnungszeit von dem Ventilkörper zu erhöhen.The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a fuel injection valve for which the flow path resistance between a central fuel passage and a nozzle hole is reduced as much as possible so as to allow the injected fuel amount to be increased without increasing the valve opening stroke and the valve opening time of the valve body.
MITTEL ZUR LÖSUNG DER PROBLEMEMEANS OF SOLVING THE PROBLEMS
Um die obige Aufgabe zu lösen ist gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Kraftstoffeinspritzventil vorgesehen, umfassend ein Düsenelement, welches einen Ventilsitz und ein Düsenloch hat, ein rohrförmiges Ventilgehäuse, welches verbunden an einem hinteren Ende von dem Düsenelement vorgesehen ist, einen festen Kern, welcher verbunden an einem hinteren Ende von dem Ventilgehäuse vorgesehen ist, eine Ventilanordnung, welche ausgebildet ist von einem Ventilkörper, welcher im Zusammenwirken mit dem Ventilsitz das Düsenloch öffnet und schließt, einem beweglichen Kern, welcher einer Anziehungsfläche an einem vorderen Ende von dem festen Kern gegenüberliegt, und einer Verbindungsstange, welche den Ventilkörper und den beweglichen Kern verbindet, eine Rückstellfeder, welche in einem komprimierten Zustand zwischen dem festen Kern und der Ventilanordnung vorgesehen ist und welche den Ventilkörper in eine Ventilschließrichtung drängt, und eine Spule, welche derart angeordnet ist, dass sie den festen Kern umgibt und welche dann, wenn sie mit Energie versorgt wird, bewirkt, dass der bewegliche Kern zu dem festen Kern hingezogen wird durch eine erzeugte Magnetkraft, um den Ventilkörper zu öffnen, dadurch gekennzeichnet, dass ein mittlerer Kraftstoffdurchgang, welcher mit einem Kraftstoffzufuhrteil in Verbindung steht, in zentralen Teilen von dem festen Kern und dem beweglichen Kern vorgesehen ist, wohingegen ein innerer Kraftstoffdurchgang, welcher mit dem Düsenloch zum Zeitpunkt einer Ventilöffnung von dem Ventilkörper in Verbindung steht, in einem Inneren von dem Ventilkörper vorgesehen ist, welcher als eine hohle zylindrische Form ausgebildet ist, und eine Längsnut an einem Außenumfang von der Verbindungsstange vorgesehen ist, wobei die Längsnut eine lineare Verbindung zwischen dem mittleren Kraftstoffdurchgang und dem inneren Kraftstoffdurchgang bereitstellt.In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a fuel injection valve comprising a nozzle member having a valve seat and a nozzle hole, a tubular valve housing provided at a rear end of the nozzle member, a fixed core, which is provided at a rear end of the valve housing, a valve assembly which is formed by a valve body which in cooperation with the valve seat opens and closes the nozzle hole, a movable core which faces an attraction surface at a front end of the fixed core and a connecting rod connecting the valve body and the movable core, a return spring which is provided in a compressed state between the fixed core and the valve assembly and which urges the valve body in a valve closing direction, and a spool which is arranged to surround the solid core and which, when energized, causes the movable core to be attracted to the solid core by a generated magnetic force to open the valve body, characterized in that a middle one A fuel passage communicating with a fuel supply part is provided at central parts of the fixed core and the movable core, whereas an inner fuel passage communicating with the nozzle hole at the time of valve opening from the valve body is located in an interior of the valve body is provided, which is formed as a hollow cylindrical shape, and a longitudinal groove is provided on an outer periphery of the connecting rod, wherein the longitudinal groove provides a linear connection between the central fuel passage and the inner fuel passage.
Ferner, gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu dem ersten Aspekt, ist eine Kraftstoffkammer zwischen dem Ventilgehäuse und der Verbindungsstange definiert, die Längsnut öffnet in die Brennstoffkammer, ein äußerer Kraftstoffdurchgang ist zwischen dem Ventilgehäuse und dem Ventilkörper definiert, der äußere Kraftstoffdurchgang steht mit dem Düsenloch in Verbindung, während er parallel zu der inneren Kraftstoffkammer ist, zum Zeitpunkt einer Ventilöffnung von dem Ventilkörper, und ein Ausschnitt, welcher eine Verbindung zwischen der Kraftstoffkammer und dem äußeren Kraftstoffdurchgang bereitstellt, ist in dem Ventilkörper vorgesehen.Further, according to a second aspect of the present invention, in addition to the first aspect, a fuel chamber is defined between the valve housing and the connecting rod, the longitudinal groove opens into the fuel chamber, an outer fuel passage is defined between the valve housing and the valve body, the outer fuel passage is is in communication with the nozzle hole while being parallel to the inner fuel chamber at the time of valve opening from the valve body, and a cutout providing communication between the fuel chamber and the outer fuel passage is provided in the valve body.
EFFEKTE DER ERFINDUNGEFFECTS OF THE INVENTION
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der mittlere Kraftstoffdurchgang, welcher mit dem Kraftstoffzufuhrteil in Verbindung steht, in den zentralen Teilen von dem festen Kern und dem beweglichen Kern vorgesehen, wohingegen der Ventilkörper in der hohlen zylindrischen Form ausgebildet ist und der innere Kraftstoffdurchgang, welcher mit dem Düsenloch zum Zeitpunkt einer Ventilöffnung von dem Ventilkörper in Verbindung steht, ist an der Innenseite davon vorgesehen, die Längsnut, welche eine lineare Verbindung zwischen dem mittleren Kraftstoffdurchgang und dem inneren Kraftstoffdurchgang bereitstellt, ist an dem Außenumfang von der Verbindungsstange vorgesehen, der Kraftstoffströmungsweg, welcher den mittleren Kraftstoffdurchgang von dem festen Kern und dem beweglichen Kern und den inneren Kraftstoffdurchgang von dem Ventilkörper dafür verbindet, wird linear und hat einen geringen Widerstand aufgrund der Längsnut von der Verbindungsstange, und daher ist es möglich, die Kraftstoffmenge zu erhöhen, welche von dem Düsenloch eingespritzt wird, ohne den Ventilöffnungshub und die Ventilöffnungszeit von dem Ventilkörper zu erhöhen, um es so zu ermöglichen, dass der Bedarf nach einer erhöhten Ausgangsleistung eines Motors erfüllt wird. Ferner, da es nicht notwendig ist, den Ventilöffnungshub und die Ventilöffnungszeit von dem Ventilkörper zu erhöhen, ist es möglich, irgendeine Erhöhung der Abmessungen der Spule zu vermeiden und folglich des Kraftstoffeinspritzventils, und es ist auch möglich, irgendeine Erhöhung des Energieverbrauchs von der Spule zu unterdrücken.According to the first aspect of the present invention, the middle fuel passage communicating with the fuel supply part is provided in the central parts of the fixed core and the movable core, whereas the valve body is formed in the hollow cylindrical shape and the inner fuel passage is is provided on the inner side thereof, the longitudinal groove which provides a linear connection between the central fuel passage and the inner fuel passage is provided on the outer periphery of the connecting rod, the fuel flow path, which connects the central fuel passage of the fixed core and the movable core and the inner fuel passage of the valve body for it, is linear and has a low resistance due to the longitudinal groove of the connecting rod, and therefore it is possible I increase the amount of fuel injected from the nozzle hole without increasing the valve opening stroke and the valve opening time of the valve body to allow it to meet the demand for increased output of an engine. Further, since it is not necessary to increase the valve opening stroke and the valve opening time of the valve body, it is possible to avoid any increase in the dimensions of the spool and hence the fuel injection valve, and it is also possible to increase any of the energy consumption from the spool suppress.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, da die Kraftstoffkammer, in welche die Längsnut öffnet, zwischen dem Ventilgehäuse und der Verbindungsstange definiert ist, der äußere Kraftstoffdurchgang, welcher mit dem Düsenloch in Verbindung steht, während er parallel zu dem inneren Kraftstoffdurchgang ist, zum Zeitpunkt einer Ventilöffnung des Ventilkörpers, zwischen dem Ventilgehäuse und dem Ventilkörper definiert ist, und der Ausschnitt, welcher eine Verbindung zwischen der Kraftstoffkammer und dem äußeren Kraftstoffdurchgang bereitstellt, in dem Ventilkörper vorgesehen ist, wird der Kraftstoffströmungsweg um den Ventilkörper herum durch die inneren und äußeren Kraftstoffdurchgänge vergrößert, welche parallel zueinander sind, und der Kraftstoffströmungsweg, welcher den mittleren Kraftstoffdurchgang und das Düsenloch dafür verbindet, hat immer noch einen geringeren Widerstand, um auf diese Weise zu ermöglichen, dass die eingespritzte Kraftstoffmenge weiter erhöht wird.According to the second aspect of the present invention, since the fuel chamber into which the longitudinal groove opens is defined between the valve housing and the connecting rod, the outer fuel passage communicating with the nozzle hole while being parallel to the inner fuel passage at the time valve opening of the valve body defined between the valve housing and the valve body, and the cutout providing communication between the fuel chamber and the outer fuel passage is provided in the valve body, the fuel flow path around the valve body is increased by the inner and outer fuel passages which are parallel to each other, and the fuel flow path connecting the central fuel passage and the nozzle hole therefor still has a lower resistance so as to allow the amount of fuel injected is further increased.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- II
- Kraftstoffeinspritzventil (gasförmiger-Kraftstoff-Einspritzventil)Fuel injector (gaseous fuel injector)
- 22
- Düsenelementnozzle member
- 33
- Ventilgehäusevalve housing
- 55
- fester Kernsolid core
- 77
- Ventilsitzvalve seat
- 99
- Düsenlochnozzle hole
- 1010
- Ventilanordnungvalve assembly
- 1212
- beweglicher Kernmovable core
- 1313
- Ventilkörpervalve body
- 1414
- Verbindungsstangeconnecting rod
- 2222
- SpuleKitchen sink
- 3333
- RückstellfederReturn spring
- 4949
- mittlerer Kraftstoffdurchgangmedium fuel passage
- 5050
- Ausschnittneckline
- 5454
- Längsnutlongitudinal groove
- 5555
- KraftstoffkammerFuel chamber
- 5656
- innerer Kraftstoffdurchganginternal fuel passage
- 5757
- äußerer Kraftstoffdurchgangouter fuel passage
ARTEN ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG MODES FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Arten zur Durchführung der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.Modes for carrying out the present invention will be explained below with reference to the accompanying drawings.
Im Hinblick auf das Einspritzventil der vorliegenden Erfindung wird die Düsenelementseite als die Vorderseite bezeichnet und die Kraftstoffeinlassrohrteilseite wird als die Rückseite bezeichnet.With respect to the injection valve of the present invention, the nozzle member side is referred to as the front side, and the fuel inlet pipe part side is referred to as the back side.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORMFIRST EMBODIMENT
Zuerst auf
An dem Düsenelement
In einem zentralen Teil von dem festen Kern
Ein hohler Abschnitt
Wie in
Der bewegliche Kern
Der Ventilkörper
Ferner hat der Verbindungsrohrabschnitt
Die Verbindungsstange
An den vorderen und hinteren Verbindungsendabschnitten
Ein Teil von einer hinteren Endfläche von dem hinteren Verbindungsendabschnitt
Der hohle Abschnitt
Eine Kraftstoffkammer
Ferner ist an der Innenumfangsfläche von dem Ventilgehäuse
Wiederum auf
Eine Spulenanordnung
Ein Jochflansch
Ein Paar von vorderen und hinteren Flanschen
Ferner ist eine ringförmige hintere Dichtungsnut
Die Funktionsweise von der Ausführungsform wird nun erläutert.The operation of the embodiment will now be explained.
Wenn sich die Spule
Wenn die Spule
Wenn die Düsenlöcher
Andererseits, auf Grund dessen, dass die Strömung von gasförmigem Kraftstoff, welcher in das hintere Aussparungsteil
Ferner, da der innere Kraftstoffdurchgang
Darüber hinaus sind der Ventilkörper
Ferner, da der Ausschnitt
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt und kann auf eine Vielzahl von Arten modifiziert werden, solange die Modifikationen nicht vom Geiste und Schutzbereich davon abweichen. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung bei einem Einspritzventil für einen flüssigen Kraftstoff, wie zum Beispiel Benzin, angewendet werden.The present invention is not limited to the above embodiments and can be modified in a variety of ways as long as the modifications do not depart from the spirit and scope thereof. For example, the present invention may be applied to a liquid fuel injection valve such as gasoline.
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