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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzventil
für einen
Verbrennungsmotor.
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Ein
Kraftstoffeinspritzventil für
einen Verbrennungsmotor, das mit einer Kraftstoffstrahleinstellplatte
zur Zerstäubung
von eingespritztem Kraftstoff ausgestattet ist, ist herkömmlicherweise
bekannt. Die Kraftstoffstrahleinstellplatte hat Düsenlöcher, die
entlang von Kreisen angeordnet sind, die koaxial zu einer Mittelachse
eines Ventilkörpers
sind. Diese Art von Kraftstoffeinspritzventil für einen Verbrennungsmotor basiert
beispielsweise auf der japanischen Patentanmeldungsoffenlegung JP
7-127550 A und verwendet eine große Anzahl an Düsenlöchern, die
entlang von zwei Kreisen angeordnet sind, die koaxial zu der Mittelachse
des Ventilkörpers
sind.
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6 ist eine Teildraufsicht
der Kraftstoffstrahleinstellplatte des herkömmlichen Kraftstoffeinspritzventils
für einen
Verbrennungsmotor. Unter Bezugnahme auf 6 bezeichnet das Bezugszeichen L0' die Mittelachse
des Ventilkörpers,
C1' einen ersten
Kreis, der koaxial zur Mittelachse L0' ist, C2' einen zweiten Kreis, der koaxial zur
Mittelachse L0' ist
und einen Durchmesser hat, der größer als derjenige des ersten
Kreises C1' ist,
H1' erste Düsenlöcher, die
in vorbestimmten Intervallen entlang des ersten Kreises C1' angeordnet sind
und H2' zweite Düsenlöcher, die
in vorbestimmten Intervallen entlang des zweiten Kreises C2' angeordnet sind. 7 ist eine Schnittansicht
entlang der Linie VI-VI in 6.
Unter Bezugnahme auf 7 bezeichnet
das Bezugszeichen 1' die
Kraftstoffstrahleinstellplatte, F1' einen Kraftstoffsprühstrahl bzw. eine -zerstäubung, die
durch die ersten Düsenlöcher H1' eingespritzt wird,
F2' einen Kraftstoffsprühstrahl
bzw. eine -zerstäubung,
die durch die zweiten Düsenlöcher H2' eingespritzt wird,
D1' einen Durchmesser
der ersten Düsenlöcher H1' und D2' einen Durchmesser
der zweiten Düsenlöcher H2'. Wie anhand der 6 und 7 gesehen werden kann, strömt Kraftstoff
in einer radialen von Außen-Nach-Innen-Richtung
zur Mittelachse L0',
wie durch blanke Pfeile angedeutet ist, und wird anschließend durch
die Düsenlöcher H1', H2' eingespritzt. Die
Kraftstoffstrahleinstellplatte 1' zerstäubt den somit eingespritzten
Kraftstoff.
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Jedoch
wird die Strömungsgeschwindigkeit des
Kraftstoffs in der radialen von Außen-Nach-Innen-Richtung höher. Wenn
der Durchmesser D1' der ersten
Düsenlöcher H1' gleich dem Durchmesser
D2' der zweiten
Düsenlöcher H2' ist, wird somit
die Kraftstoffzerstäubung
F2', die durch die
zweiten Düsenlöcher H2' eingespritzt wird,
nicht so geeignet zerstäubt,
wie die Kraftstoffzerstäubung
F1', die durch die
ersten Düsenlöcher H1' eingespritzt wird.
In diesem Fall hat die Kraftstoffzerstäubung F2' einen großen Partikeldurchmesser und
kann sogar die Form einer Säule
annehmen, wie in 7 dargestellt
ist. Es ist somit unmöglich,
die Kraftstoffzerstäubung
F2' geeignet zu
zerstäuben,
wodurch die Funktion des Verbrennungsmotors, in den das Kraftstoffeinspritzventil
montiert ist, verschlechtert wird.
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Die
EP 0 740 071 A2 offenbart
ein gattungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Dieses Kraftstoffeinspritzventil hat einen Ventilkörper, der
zwischen einer geöffneten
und einer geschlossenen Position bewegt werden kann, und eine Kraftstoffstrahleinstellplatte zur
Zerstäubung
von Kraftstoff, der eingespritzt wird, wenn der Ventilkörper die
geöffnete
Position einnimmt. Das Kraftstoffeinspritzventil ist des weiteren derart
ausgebildet, dass mit dem Ventilkörper in der geöffneten
Position der Kraftstoff von einer Stelle unmittelbar stromaufwärts von
der Kraftstoffstrahleinstellplatte in einer radialen Richtung von
außen
nach innen zu einer Mittelachse des Ventilkörpers strömt. Darüber hinaus hat die Kraftstoffstrahleinstellplatte eine
Vielzahl erster Düsenlöcher und
zweiter Düsenlöcher, deren
Einlassabschnitte in einer Ebene senkrecht zur Mittelachse des Ventilkörpers liegen.
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US 2,382,151 offenbart ein
Kraftstoffeinspritzventil für
einen Verbrennungsmotor, das einen Ventilkörper hat, der durch eine Antriebsvorrichtung zwischen
einer geöffneten
und einer geschlossenen Position angetrieben wird, und das eine
einstückig mit
dem Ventilkörper
verbundene Kraftstoffstrahleinstellplatte zur Zerstäubung von
Kraftstoff hat, der eingespritzt wird, wenn der Ventilkörper die
geöffnete Position
einnimmt. Die Kraftstoffstrahleinstellplatte hat eine Vielzahl erster
Düsenlöcher, die
entlang eines ersten Kreises angeordnet sind, der koaxial zu einer
Mittelachse des Ventilkörpers
ist, und eine Vielzahl zweiter Düsenlöcher, die
entlang eines zweiten Kreises angeordnet sind, der koaxial zur Mittelachse des
Ventilkörpers
ist und einen Durchmesser hat, der größer ist als derjenige des ersten
Kreises. Dabei haben die zweiten Düsenlöcher einen kleineren Durchmesser
als die ersten Düsenlöcher.
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Des
Weiteren offenbart
GB 1 214 595 ein Kraftstoffeinspritzventil
für einen
Verbrennungsmotor mit einem Ventilkörper, der durch eine Antriebsvorrichtung
zwischen einer geöffneten
Position und einer geschlossenen Position bewegt wird, einer einstückig mit
dem Kraftstoffeinspritzventil verbundenen, halbkugelförmigen Kraftstoffstrahleinstellplatte zur
Zerstäubung
des einzuspritzenden Kraftstoffs, der zwischen dem Ventilkörper und
der Kraftstoffstrahleinstellplatte in einer radialen Richtung nach
innen strömt
und eingespritzt wird, wenn der Ventilkörper die geöffnete Position einnimmt. Die Kraftstoffstrahleinstellplatte
hat eine Vielzahl stromabwärtiger
Düsenlöcher, die
entlang eines ersten Kreises angeordnet sind, der koaxial zu der
Mittelachse des Ventilkörpers
ist und einen Durchmesser hat, der größer ist, als derjenige des
ersten Kreises, wobei die stromaufwärtigen Düsenlöcher einen Durchmesser haben,
der kleiner ist als derjenige der stromabwärtigen Düsenlöcher.
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Die
vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der vorstehend
genannten Probleme ausgedacht. Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Kraftstoffeinspritzventil zu schaffen, das in der
Lage ist, eine Verschlechterung des Verbrennungsmotors zu verhindern,
in den das Kraftstoffeinspritzventil eingebaut ist, durch geeignetes Zerstäuben sowohl
von dem Kraftstoffsprühstrahl bzw.
der -zerstäubung,
die durch die radial außenseitigen
Düsenlöcher eingespritzt
wird, als auch dem Kraftstoffsprühstrahl
bzw. der -zerstäubung,
die durch die radial innenseitigen Düsenlöcher eingespritzt wird.
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Die
Aufgabe wird mit einem Kraftstoffeinspritzventil gemäß Patentanspruch
1 gelöst.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung haben die ersten Düsenlöcher, die
entlang des ersten inneren Kreises angeordnet sind, eine Öffnungsfläche, die
größer ist,
als diejenige der zweiten Düsenlöcher, die
auf dem zweiten äußeren Kreisdurchmesser
angeordnet sind. Somit ist es trotz der Tatsache, dass Kraftstoff
mit einer niedrigeren Geschwindigkeit stromauf der Einlassabschnitte
der zweiten Düsenlöcher strömt, als
im Vergleich zu demjenigen, der stromauf der Einlassabschnitte der ersten
Düsenlöcher strömt, möglich, sowohl
die Kraftstoffzerstäubung,
die durch die ersten Düsenlöcher eingespritzt
wird, als auch die Kraftstoffzerstäubung, die durch die zweiten
Düsenlöcher eingespritzt wird,
geeignet zu zerstäuben.
Daher wird eine Verschlechterung der Funktion des Verbrennungsmotors verhindert,
in den das Kraftstoffeinspritzventil montiert wird.
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Zusätzlich zu
den Merkmalen des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung schlägt ein zweiter Aspekt
davon vor, dass ein Winkel, der zwischen den Lochachsen der ersten
Düsenlöcher und
einer Ebene der Kraftstoffstrahleinstellplatte gebildet wird, unterschiedlich
zu einem Winkel ist, der zwischen den Lochachsen der zweiten Düsenlöcher und
der Ebene der Kraftstoffstrahleinstellplatte gebildet wird. Somit spritzt
die Kraftstoffzerstäubung,
die durch die ersten Düsenlöcher eingespritzt
wird, und die Kraftstoffzerstäubung,
die durch die zweiten Düsenlöcher eingespritzt
wird, in unterschiedliche Richtungen. Als ein Ergebnis ist es möglich, die
Kraftstoffzerstäubung, die
durch die jeweiligen Düsenlöcher eingespritzt wird,
zu stabilisieren und den eingespritzten Kraftstoff geeignet zu zerstäuben.
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Zusätzlich zu
den Merkmalen des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung schlägt ein dritter
Aspekt davon vor, dass ein spitzer Winkel, der zwischen den Lochachsen
der zweiten Düsenlöcher und
einer Ebene senkrecht zur Mittelachse ausgebildet ist, kleiner als
ein spitzer Winkel ist, der zwischen den Lochachsen der ersten Düsenlöcher und
der Ebene senkrecht zur Mittelachse ausgebildet ist.
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Gemäß dem dritten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kraftstoffzerstäubung, die
durch die ersten Düsenlöcher eingespritzt
wird, von der Kraftstoffzerstäubung,
die durch die zweiten Düsenlöcher eingespritzt
wird, weggerichtet. Deshalb stört
die Kraftstoffzerstäubung,
die durch die ersten Düsenlöcher eingespritzt
wird, nicht die Kraftstoffzerstäubung,
die durch die zweiten Düsenlöcher eingespritzt wird.
Als ein Ergebnis ist es möglich,
die Kraftstoffzerstäubung,
die durch die jeweiligen Düsenlöcher eingespritzt
wird, zu stabilisieren und den eingespritzten Kraftstoff geeignet
zu zerstäuben.
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Weitere
Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand
der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen verdeutlicht.
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1 ist
eine Teildraufsicht einer Kraftstoffstrahleinstellplatte eines Kraftstoffeinspritzventils für einen
Verbrennungsmotor gemäß einem
ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
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2 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie II-II in 1.
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3 ist
eine Teilschnittansicht des Kraftstoffeinspritzventils für einen
Verbrennungsmotor des ersten Ausführungsbeispiels.
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4 ist
eine Teildraufsicht des Kraftstoffeinspritzventils gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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5 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 4.
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6 ist
eine Teildraufsicht einer Kraftstoffstrahleinstellplatte eines herkömmlichen
Kraftstoffeinspritzventils für
einen Verbrennungsmotor.
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7 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie VI-VI in 6.
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In
dem nachfolgenden Text werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 ist
eine Teildraufsicht einer Kraftstoffstrahleinstellplatte eines Kraftstoffeinspritzventils
für einen
Verbrennungsmotor gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wobei die Kraftstoffstrahleinstellplatte
Düsenlöcher hat,
die entlang von zwei Kreisen angeordnet sind, die koaxial zu einer
Mittelachse eines Ventilkörpers
liegen. Bezug nehmend auf 1 bezeichnet
das Bezugszeichen L0 die Mittelachse des Ventilkörpers, C1 einen ersten Kreis,
der koaxial zur Mittelachse L0 liegt, C2 einen zweiten Kreis, der
koaxial zur Mittelachse L0 liegt und einen Durchmesser hat, der
größer ist
als derjenige des ersten Kreises, H1 erste Düsenlöcher, die in vorbestimmten
Intervallen entlang des ersten Kreises C1 angeordnet sind, und H2
zweite Düsenlöcher, die
in vorbestimmten Intervallen entlang des zweiten Kreises C2 angeordnet sind. 2 ist
eine Schnittansicht, entlang der Linie II-II in 1.
Bezug nehmend auf 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine
Kraftstoffstrahleinstellplatte, F1 eine Kraftstoffzerstäubung, die
durch die ersten Düsenlöcher H1
eingespritzt wird, F2 eine Kraftstoffzerstäubung, die durch die zweiten
Düsenlöcher H2
eingespritzt wird, D1 einen Durchmesser der ersten Düsenlöcher H1,
und D2 einen Durchmesser der zweiten Düsenlöcher H2. 3 ist
eine Teilschnittansicht eines Kraftstoffeinspritzventils für einen
Verbrennungsmotor gemäß diesem
Ausführungsbeispiel,
wobei die Kraftstoffstrahleinstellplatte 1 an dem Kraftstoffeinspritzventil
befestigt ist. Bezug nehmend auf 3 bezeichnet
das Bezugszeichen 2 den Ventilkörper und das Bezugszeichen 3 einen
Ventilsitz.
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Wie
anhand von 3 gesehen werden kann, ist der
Ventilkörper 2 oberhalb
der Kraftstoffstrahleinstellplatte 1 angeordnet und wird
durch eine Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) zwischen einer geöffneten
Position und einer geschlossenen Position angetrieben. Wenn der
Ventilkörper 2 die
geöffnete
Position einnimmt, erreicht Kraftstoff, der von oben nach unten
in 2 geliefert wird, eine Stelle unmittelbar stromaufwärts von
der Kraftstoffstrahleinstellplatte 1 und strömt zur Mittelachse
L0, das heißt in
eine radiale von Außen-Nach-Innen-Richtung
(siehe blanke Pfeile in 2). In diesem Fall strömt der Kraftstoff
mit einer geringeren Geschwindigkeit zur Mittelachse L0 stromaufwärts der
Einlassabschnitte der Düsenlöcher H2
als stromaufwärts
der Einlassabschnitte der Düsenlöcher H1.
Das heißt,
die Strömungsgeschwindigkeit
des Kraftstoffs wird in der radialen von Außen-Nach-Innen-Richtung höher.
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Unter
Berücksichtigung
solcher Charakteristika hat die Kraftstoffstrahleinstellplatte 1 von
diesem Ausführungsbeispiel
die Düsenlöcher H1
entlang des ersten Kreises C1 und die Düsenlöcher H2 entlang des zweiten
Kreises C2 angeordnet. Der Durchmesser D2 der zweiten Düsenlöcher H2
ist kleiner als der Durchmesser D1 der ersten Düsenlöcher H1.
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Somit
kann die Kraftstoffstrahleinstellplatte 1 trotz der Tatsache,
dass der Kraftstoff mit einer geringeren Geschwindigkeit stromaufwärts der
Einlassabschnitte der Düsenlöcher H2
als stromaufwärts
der Einlassabschnitte der Düsenlöcher H1
zur Mittelachse L0 strömt,
die Kraftstoffzerstäubung
F1, die durch die ersten Düsenlöcher H1
eingespritzt wird, und die Kraftstoffzerstäubung F2, die durch die zweiten
Düsenlöcher H2
eingespritzt wird, geeignet zerstäubt werden, ohne dass verhindert
wird, dass Kraftstoff stromaufwärts
der Einlassabschnitte der Düsenlöcher H1
strömt.
Daher kann eine Verschlechterung der Funktion des Verbrennungsmotors,
in dem das Kraftstoffeinspritzventil eingebaut ist, verhindert werden,
wodurch der Betrag an HC-Emissionen reduziert werden kann.
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Obwohl
die Düsenlöcher H1,
H2 in dem vorstehend genannten Ausführungsbeispiel im wesentlichen
einen kreisförmigen
Querschnitt haben, ist es für
den Fachmann klar, dass diese Löcher
H1, H2 alternativ einen Querschnitt von anderer Gestalt haben können. Statt
des Festlegens des Durchmessers D2 der zweiten Düsenlöcher H2, so dass er kleiner
als der Durchmesser D1 der ersten Düsenlöcher H1 ist, muss eine Öffnungsfläche der
Düsenlöcher H2
nur kleiner als diejenige der Düsenlöcher H1
sein. Obwohl die Gesamtanzahl der Düsenlöcher H1, H2, die entlang der
Kreise C1, C2 angeordnet sind, in dem vorstehend genannten Ausführungsbeispiel
12 ist, ist die Anzahl der Düsenlöcher, die
vorgesehen ist, nicht spezifiziert. Die Erfindung erfordert lediglich,
dass eine Vielzahl an Düsenlöchern entlang
zweier oder mehrerer Kreise angeordnet ist.
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4 ist
eine Teildraufsicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, bei dem eine Kraftstoffstrahleinstellplatte
durch Herstellen von Abwandlungen von demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels
erhalten wird. 5 ist eine Schnittansicht entlang
einer Linie IV-IV in 4. In den 1, 2, 4 und 5 sind ähnliche
Komponenten oder Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bezug
nehmend auf die 4 und 5 ist eine
Ebene, die senkrecht zur Mittelachse L0 ist, als eine Referenzebene
SB definiert. Der Querschnitt, wie er in 5 dargestellt
ist, besteht aus einer Ebene S0, die senkrecht zur Referenzebene
SB ist, und die die Mittelachse L0 enthält, Ebenen S1, die senkrecht
zur Referenzebene SB steht und jeweilige Lochachsen L1 der Düsenlöcher H1
enthält,
und Ebenen S2, die senkrecht zur Referenzebene SB sind und die jeweilige
Lochachsen L2 der Düsenlöcher H2
enthalten. Die Kraftstoffstrahleinstellplatte 1 ist als
eine Platte ausgebildet.
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Wie
beim ersten Ausführungsbeispiel
ist der Ventilkörper
in einem oberen Teil von 5 angeordnet, nämlich oberhalb
der Kraftstoffstrahleinstellplatte 1. Der Ventilkörper wird
durch eine Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) zwischen einer geöffneten
Position und einer geschlossenen Position angetrieben. Wenn der
Ventilkörper
die geöffnete
Position einnimmt, erreicht Kraftstoff, der von oben nach unten
in 5 geliefert wird, eine Stelle unmittelbar stromaufwärts von
der Kraftstoffstrahleinstellplatte 1 und strömt zur Mittelachse
L0, das heißt,
in einer radialen von Außen-Nach-Innen-Richtung
(siehe blanke Pfeile in 5). In diesem Fall strömt der Kraftstoff
zur Mittelachse L0 mit einer geringeren Geschwindigkeit stromaufwärts der
Einlassabschnitte der Düsenlöcher H2,
als stromaufwärts
der Einlassabschnitte der Düsenlöcher H1.
Das heißt
die Strömungsgeschwindigkeit
des Kraftstoffs wird in der radialen von Außen-Nach-Innen-Richtung höher.
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Daher
hat die Kraftstoffstrahleinstellplatte 1 dieses Ausführungsbeispiels
wie beim ersten Ausführungsbeispiel
Düsenlöcher H1,
die entlang des ersten Kreises C1 angeordnet sind, und Düsenlöcher H2,
die entlang des zweiten Kreises C2 angeordnet sind. Zusätzlich ist
der Durchmesser D2 der zweiten Düsenlöcher H2
kleiner als der Durchmesser D1 der ersten Düsenlöcher H1.
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Somit
kann die Kraftstoffstrahleinstellplatte 1 trotz der Tatsache,
dass Kraftstoff mit einer geringeren Geschwindigkeit stromauf der
Einlassabschnitte der Düsenlöcher H2
als stromauf der Einlassabschnitte der Düsenlöcher H1 zur Mittelachse L0
des Ventilkörpers
strömt,
die durch die ersten Düsenlöcher H1
eingespritzte Kraftstoffzerstäubung
F1 und die durch die zweiten Düsenlöcher H2
eingespritzte Kraftstoffzerstäubung
F2 geeignet zerstäuben,
ohne dass verhindert wird, das Kraftstoff stromauf der Einlassabschnitte
der Düsenlöcher H1
strömt.
Daher wird eine Verschlechterung der Funktion des Verbrennungsmotors,
in dem das Kraftstoffeinspritzventil eingebaut ist, verhindert,
wodurch der Betrag an HC-Emissionen reduziert werden kann.
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Des
weiteren Bezug nehmend auf 5 bilden
in diesem Ausführungsbeispiel
die jeweiligen Lochachsen L1 der Düsenlöcher H1 einen spitzen Winkel
a1 mit der Referenzebene SB und die jeweiligen Lochachsen L2 der
Düsenlöcher H2
bilden einen spitzen Winkel a2 mit der Referenzebene SB. Der spitze
Winkel a2 ist kleiner als der spitze Winkel a1.
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Daher
werden die Kraftstoffzerstäubung
F1, die durch die Düsenlöcher H1
eingespritzt wird, und die Kraftstoffzerstäubung F2, die durch die Düsenlöcher H2
eingespritzt wird, voneinander weggerichtet. Deshalb stört die Kraftstoffzerstäubung F1,
die durch die Düsenlöcher H1
eingespritzt wird, nicht die Kraftstoffzerstäubung F2, die durch die Düsenlöcher H2 eingespritzt
wird. Als ein Ergebnis ist es möglich,
die Kraftstoffzerstäubung,
die durch die jeweiligen Düsenlöcher eingespritzt
wird, zu stabilisieren, und den eingespritzten Kraftstoff geeignet zu
zerstäuben.
Zusätzlich
kann trotz der Tatsache, dass Kraftstoff mit einer geringeren Geschwindigkeit
stromauf der Einlassabschnitte der Düsenlöcher H2 als stromauf der Einlassabschnitte
der Düsenlöcher H1
strömt,
die Kraftstoffzerstäubung
F2, die durch die Düsenlöcher H2
eingespritzt wird, geeignet zerstäubt werden. Der Grund dafür liegt
darin, dass der spitze Winkel a2 kleiner als der spitze Winkel a1
ist.
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Während die
vorliegende Erfindung unter Bezugnahme darauf beschrieben wurde,
was derzeit als bevorzugte Ausführungsbeispiele
in Erwägung gezogen
wird, soll klargestellt werden, daß die Erfindung nicht auf die
offenbarten Ausführungsbeispiele oder
Konstruktionen begrenzt ist.