DE202016002391U1

DE202016002391U1 - Injection valve for injecting fuel into an internal combustion engine

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Publication number: DE202016002391U1
Application number: DE202016002391.9U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-04-14
Filing date: 2016-04-14
Publication date: 2016-05-20
Anticipated expiration: 2026-04-15

Abstract

Einspritzventil (1) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Verbrennungsmotor, umfassend – einen Ventilanschluss (4, 4a), vorzugsweise zum Anschluss des Einspritzventils an eine Ventileinspritzleiste, – einen Kraftstoffauslass (5) zum Auslass von Kraftstoff, wobei der Kraftstoffauslass eine Austrittsbohrung (32) an einem im Bereich des Kraftstoffauslasses angeordneten Kopfbereich (9) aufweist, – einen, vorzugsweise zylindrischen, Ventilkörper (2), – eine Steckverbindung (3) zur elektrischen Versorgung durch eine extern angeordnete elektrischen Quelle, – einen im Bereich des Kraftstoffauslass (5) angeordneten Ventilkopf (7), wobei innerhalb des Ventilkopfs (7) ein Ventilstück (6), insbesondere ein Kugelventil, angeordnet ist, bei dem ein Ventilelement (18) in Relation zu einem Ventilsitz (31) derart translatorisch verschiebbar ist, dass der Kraftstoffauslass (5) geöffnet oder geschlossen wird oder ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsbohrung (32) radial verlaufend bearbeitet, insbesondere aufgeweitet ist und/oder die Austrittsbohrung (32) eine radial verlaufende Bearbeitung, insbesondere eine radial verlaufende Aufweitung aufweist und dass die Austrittsbohrung (32) einen Leitwinkel (20) aufweist, der vorzugsweise im Wesentlichen einem Austrittswinkel des Kraftstoffs beim Austritt aus dem geöffneten Kraftstoffauslass (5) entspricht.Injection valve (1) for injecting fuel into an internal combustion engine, comprising - a valve connection (4, 4a), preferably for connecting the injection valve to a valve injection rail, - a fuel outlet (5) for the outlet of fuel, the fuel outlet having an outlet bore (32) has a, preferably cylindrical, valve body (2), - a plug connection (3) for electrical supply by an externally arranged electrical source, - one arranged in the region of the fuel outlet (5) Valve head (7), wherein within the valve head (7) a valve piece (6), in particular a ball valve is arranged, in which a valve element (18) in translation relative to a valve seat (31) is translationally displaceable such that the fuel outlet (5 ) is opened or closed or is, characterized in that the outlet bore (32) extending radially edited, in particular flared and / or the outlet bore (32) has a radially extending machining, in particular a radially extending widening and that the outlet bore (32) has a guide angle (20), preferably substantially an exit angle of the fuel at the exit from the opened fuel outlet (5) corresponds.

Description

Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil gemäß Anspruch 1 und ein Einspritzventil gemäß Anspruch 8.The invention relates to an injection valve according to claim 1 and an injection valve according to claim 8.

Aus dem Stand der Technik bekannte Einspritzventile sind dazu vorgesehen, Kraftstoff oder Kraftstoffgemische in einen Verbrennungsmotor oder in den Ansaugtrakt einzuspritzen und vor dem Verbrennungsvorgang mit Luft zu vermischen. Üblicherweise werden elektrische Magnetventile oder hydraulische Druckventile dazu verwendet, den Fluss des Kraftstoffs zu ermöglichen oder zu stoppen. Meist sind zum Öffnen und Schließen am Ventilkopf Kugel- oder Flachventile vorgesehen.Injectors known from the prior art are intended to inject fuel or fuel mixtures into an internal combustion engine or into the intake tract and to mix them with air before the combustion process. Usually, electric solenoid valves or hydraulic pressure valves are used to allow or stop the flow of fuel. Usually, ball valves or flat valves are provided for opening and closing the valve head.

Konventionelle Einspritzventile für Verbrennungsmotoren werden dabei in der Regel durch am Ventilkopf angebrachten Ventildeckplatten unmittelbar nach dem Kraftstoffauslass hinsichtlich des Kraftstoffdurchsatzes und des Sprühbilds reguliert. Ein derartiges Einspritzventil ist beispielsweise aus der DE 196 47 587 A1 bekannt.Conventional injection valves for internal combustion engines are usually regulated by valve cover plates mounted on the valve head immediately after the fuel outlet with regard to the fuel flow rate and the spray pattern. Such injection valve is for example from the DE 196 47 587 A1 known.

Beim Austritt des Kraftstoffs aus dem Ventilkopf entsteht dabei ein sogenanntes Strahlbild, das abhängig von der Ausformung der Ventildeckplatten und den darauf vorgesehenen Austrittsöffnungen ist.When the fuel exits the valve head, a so-called jet pattern is created which is dependent on the shape of the valve cover plates and the outlet openings provided thereon.

Der Nachteil bei der Verwendung derartiger Ventildeckplatten liegt in der Gefahr von Tropfenbildung und Ansammlungen von Kraftstoff zwischen dem Ventil und der Ventildeckplatte. Dies kann einerseits zu einer schlechteren Gasannahme führen, insbesondere bei schnellem Wechsel von Öffnung- und Schließzeiten. Andererseits besteht ein erhöhtes Risiko von Fehlzündungen im Verbrennungsmotor, da ein Teil des Kraftstoffs unkontrolliert in den Verbrennungsmotor gelangen kann. Eine ungünstige Formgebung der Einspritzventile kann diese Probleme noch verstärken.The disadvantage of using such valve cover plates is the risk of dripping and accumulation of fuel between the valve and the valve cover plate. On the one hand, this can lead to a poorer throttle response, in particular with rapid change of opening and closing times. On the other hand, there is an increased risk of misfiring in the internal combustion engine, since a part of the fuel can enter the internal combustion engine uncontrolled. An unfavorable shape of the injectors can amplify these problems.

Ein weiterer Nachteil konventioneller Einspritzventile liegt beim Abfallen des Kraftstoffdrucks und somit beim Abbruch des Sprühbildes vor, das erst mittels erneut einsetzenden Druck aufwendig wieder aufgebaut werden muss. Qualität und Stabilität der Sprühbilder der Einspritzventile sind durch die Ventildeckplatte je nach Ausbildung in Funktion und Durchsatz limitiert.Another disadvantage of conventional injectors is the fall of the fuel pressure and thus the demolition of the spray pattern, which must be rebuilt consuming only by re-starting pressure. The quality and stability of the spray patterns of the injection valves are limited by the valve cover plate depending on training in function and throughput.

Ferner kann es nachteilig sein, wenn mehrere Einspritzventile in oder an sogenannten Ventileinspritzleisten vorgesehen sind, unterschiedliche Baujahre aufweisen und damit unterschiedlichen Entwicklungsständen und Motorausführungen zugeordnet sind. Einspritzventile verschiedener Baureihen können daher nicht oder nur sehr schwer miteinander kombiniert werden. Auch ist es nicht oder sehr schwer möglich, neuere Einspritzventile an älteren Motoren vorzusehen. Insbesondere führen heutige Einspritzventile mit schmalem Durchmesser beim Einsatz in älteren Motoren zu mangelndem Halt und verminderter Stabilität.Furthermore, it can be disadvantageous if a plurality of injection valves are provided in or on so-called valve injection strips, have different years of construction and are thus associated with different development stages and engine designs. Injectors of different series can therefore not or only very difficult to combine. Also, it is not or very difficult to provide newer injectors on older engines. In particular, today's narrow diameter injectors, when used in older engines, result in lack of support and reduced stability.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein konventionelles Einspritzventil zu verbessern. Insbesondere sollen dabei obig beschriebene Nachteile überwunden werden.The object of the invention is to improve a conventional injection valve. In particular, the disadvantages described above should be overcome.

Diese Aufgabe wird durch ein Einspritzventil gemäß Anspruch 1 und einem Einspritzventil gemäß Anspruch 8 umfassend einen Adapter gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by an injection valve according to claim 1 and an injection valve according to claim 8 comprising an adapter. Advantageous embodiments and further developments emerge from the dependent claims.

Ein Einspritzventil zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Verbrennungsmotor umfasst

– einen Ventilanschluss, vorzugsweise zum Anschluss des Einspritzventils an eine Ventileinspritzleiste,
– einen Kraftstoffauslass zum Auslass von Kraftstoff, wobei der Kraftstoffauslass eine Austrittsbohrung an einem im Bereich des Kraftstoffauslasses angeordneten Kopfbereich aufweist,
– einen, vorzugsweise zylindrischen, Ventilkörper,
– einer Steckverbindung zur elektrischen Versorgung durch eine extern angeordnete elektrischen Quelle,
– einen im Bereich des Kraftstoffauslass angeordneten Ventilkopf,

wobei innerhalb des Ventilkopfs ein Ventilstück, insbesondere ein Kugelventil, angeordnet ist, bei dem ein Ventilelement in Relation zu einem Ventilsitz derart translatorisch verschiebbar ist, dass der Kraftstoffauslass geöffnet oder geschlossen wird oder ist.An injection valve for injecting fuel into an internal combustion engine comprises

A valve connection, preferably for connection of the injection valve to a valve injection strip,
A fuel outlet for the outlet of fuel, the fuel outlet having an outlet bore at a head region arranged in the region of the fuel outlet,
A, preferably cylindrical, valve body,
A plug connection for electrical supply by an externally arranged electrical source,
A valve head arranged in the region of the fuel outlet,

wherein within the valve head, a valve piece, in particular a ball valve, is arranged, in which a valve element in translation relative to a valve seat is translationally displaceable such that the fuel outlet is opened or closed or is.

Die Austrittsbohrung ist (oder wird) radial verlaufend bearbeitet, insbesondere ist oder wird diese aufgeweitet und/oder weist die Austrittsbohrung eine radial verlaufende Bearbeitung, insbesondere eine radial verlaufende Aufweitung auf.The outlet bore is (or will) machined radially, in particular, or is this widened and / or the outlet bore has a radially extending machining, in particular a radially extending widening.

Somit kann vorteilhaft der gewünschte (maximale) Durchsatz des Kraftstoffs reguliert werden durch die Anpassung des Durchmessers an der Austrittsbohrung. Es ist denkbar, dass die Austrittsbohrung auch im Nachhinein einer bereits durchgeführten Bearbeitung hinsichtlich des Durchmessers abgeändert werden kann. Eine nachträgliche Anpassung an später gewollte Durchsätze ist demnach möglich. Thus, advantageously, the desired (maximum) throughput of the fuel can be regulated by adjusting the diameter at the exit bore. It is conceivable that the exit bore can also be modified in terms of the diameter in retrospect of an already performed machining. A subsequent adaptation to later desired throughputs is therefore possible.

Weiterhin weist die Austrittsbohrung einen Leitwinkel auf, der vorzugsweise im Wesentlichen einem Austrittswinkel des Kraftstoffs beim Austritt aus dem geöffneten Kraftstoffauslass entspricht. Der Leitwinkel wird beispielsweise durch radiale Abtragung und Bearbeitung der Kanten bzw. Oberfläche der Austrittsbohrung bestimmt. Der Leitwinkel hat direkten Einfluss auf den Austrittswinkel des Kraftstoffs und damit auf das Sprühbild der Kraftstoffeinspritzung, wobei der Kraftstoff neben dem Austritt an dem Leitwinkel entlang auch geradlinig, beispielsweise mittig, austreten kann. Gemäß von Vorgaben können Austrittswinkel und Sprühbild des Kraftstoffs vorbestimmt und reguliert werden. Insbesondere ist der Leitwinkel derart ausgebildet, dass die Austrittsbohrung eine Aufweitung der Bohrung in Richtung des Kraftstoffauslasses aufweist.Furthermore, the outlet bore has a guide angle, which preferably corresponds essentially to an exit angle of the fuel when exiting the opened fuel outlet. The guide angle is determined, for example, by radial removal and machining of the edges or surface of the exit bore. The guide angle has a direct influence on the exit angle of the fuel and thus on the spray pattern of the fuel injection, wherein the fuel in addition to the exit at the guide angle along also rectilinear, for example, center exit. According to specifications, the exit angle and spray pattern of the fuel can be predetermined and regulated. In particular, the guide angle is designed such that the outlet bore has a widening of the bore in the direction of the fuel outlet.

Besonders vorteilhaft verzichtet das erfindungsgemäße Einspritzventil auf eine Ventildeckplatte. Tropfenbildung und Ansammlungen von Kraftstoff zwischen dem Ventil und der Ventildeckplatte können verhindert werden. Resultierenden Fehlzündungen durch Rückfluss des Kraftstoffs in den Verbrennungsmotor kann ebenfalls vorgebeugt werden.Particularly advantageously, the injection valve according to the invention dispenses with a valve cover plate. Dropping and accumulation of fuel between the valve and the valve top plate can be prevented. Resultant misfires by reflux of the fuel in the internal combustion engine can also be prevented.

Insbesondere ist durch das erfindungsgemäße Einspritzventil Qualität und Stabilität der Sprühbilder der Einspritzventile gewährleistet. Auf die Ventildeckplatte kann durch eine Regulierung mittels des bearbeiteten oder geweiteten Durchmessers der Austrittsbohrung und des radial bearbeiteten Leitwinkels vorteilhaft verzichtet werden.In particular, the injection valve according to the invention ensures quality and stability of the spray patterns of the injection valves. On the valve cover plate can be advantageously dispensed with by a regulation by means of the machined or expanded diameter of the outlet bore and the radially machined guide angle.

In einer vorteilhaften Weiterbildung entspricht der Leitwinkel einem Winkel innerhalb eines Bereichs von 1° bis 10° und/oder einem Winkel innerhalb eines Bereichs von 11° bis 90°, insbesondere jedoch einem Winkel von 45°.In an advantageous development of the guide angle corresponds to an angle within a range of 1 ° to 10 ° and / or an angle within a range of 11 ° to 90 °, but in particular an angle of 45 °.

Ein Leitwinkel mit einem Winkel im Bereich von 1° bis 10° weist eine näherungsweise zylindrische Ausformung der Austrittsbohrung auf. Das Sprühbild ist dabei im Wesentlich geradförmig oder -linig ausgeprägt.A guide angle with an angle in the range of 1 ° to 10 ° has an approximately cylindrical shape of the outlet bore. The spray pattern is essentially straight or linear pronounced.

Ein Leitwinkel mit einem Winkel im Bereich von 11° bis 90° weist hingegen eine konische Ausformung der Austrittsbohrung und ein entsprechend konisches Sprühbild des austretenden Kraftstoffs auf. Insbesondere kann ein Winkel von 45° vorgesehen sein, um das Sprühbild vorteilhaft zu optimieren.A guide angle with an angle in the range of 11 ° to 90 °, however, has a conical shape of the outlet bore and a corresponding conical spray pattern of the escaping fuel. In particular, an angle of 45 ° may be provided in order to optimize the spray pattern advantageous.

Vorteilhafterweise kann durch die Auswahl eines geeigneten Leitwinkels das Sprühbild hinsichtlich einer oder mehrerer Vorgaben optimiert werden.Advantageously, by selecting a suitable guidance angle, the spray pattern can be optimized with respect to one or more specifications.

Gemäß einer Ausführungsvariante weist der Kopfbereich eine Ventilkopffläche auf, die durch vorzugsweise Bearbeitung durch Drehwerkzeuge eine konische Form aufweist, insbesondere mit einem Winkel von 45° und/oder weist der Kopfbereich eine Abtropfkante auf und/oder weist der Kopfbereich im Wesentlichen eine abgerundete Form auf.According to one embodiment variant, the head region has a valve head surface, which has a conical shape by machining, in particular at an angle of 45 °, and / or the head region has a drip edge and / or the head region has a substantially rounded shape.

Mit einer Veränderung des Kopfbereiches der Ventilkopffläche nach einer der genannten Möglichkeiten kann vorteilhafterweise verhindert werden, dass sich eine Sammelfläche für zerstäubten Kraftstoff bildet. Beispielsweise lässt sich bei einem Ladedruck über 15 psi relativen Saugrohrdrucks eine unkontrollierte Abtropfung des Kraftstoffgemischs in der Reggion um die Austrittsbohrung bzw. dem Kraftstoffauslass vermeiden. Der Niederschlag wird über die Oberflächenkontur dem Kraftstoffaustritt rückgeführt. Die Abtropfkante kann durch Bearbeitung auf dem Kopf vorgesehen sein, als auch durch ein separates Teil aufgebracht werden.With a change of the head region of the valve head surface according to one of the aforementioned possibilities can be advantageously prevented that forms a collecting surface for atomized fuel. For example, at a boost pressure above 15 psi relative intake manifold pressure, uncontrolled dripping of the fuel mixture in the region around the exit bore or fuel outlet can be avoided. The precipitate is returned to the fuel outlet via the surface contour. The drip edge can be provided by machining on the head, as well as applied by a separate part.

Die Abtropfkante kann dabei beispielsweise derartig erzeugt werden, dass ein Winkel von 15° des Kopfbereichs abgetragen wird. Auch weitere Formen des Kopfbereichs sind denkbar, beispielsweise eine eckige Formgebung oder eingebrachte Nuten oder Fließlinien.The drip edge can be generated, for example, such that an angle of 15 ° of the head area is removed. Other shapes of the head area are conceivable, for example, an angular shape or introduced grooves or flow lines.

Die genannten Modifikationen des Kopfbereichs sorgen vorteilhaft für eine strömungsoptimierte Ausformung der Einspritzventile, welche das Risiko von Tröpfchenbildung im Saugrohr minimieren, da sich durch die Bündelung des Kraftstoffs zum Auslass hin nicht ausreichend zerstäubte Kraftstoffpartikel niederschlagen können.The above-mentioned modifications of the head area advantageously provide for a flow-optimized formation of the injection valves, which minimize the risk of droplet formation in the intake manifold, since the bundling of the fuel toward the outlet can not precipitate sufficiently atomized fuel particles.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Auflagefläche vorgesehen ist, auf der ein Einspritzventildichtring angeordnet ist, der an einer Begrenzungsfläche anliegt oder anliegen kann und/oder auf der Auflagefläche zumindest teilweise einer Einspritzventilsitzdichtung angeordnet ist, die insbesondere zusätzlich auf einem Ventilring angeordnet ist. A development of the invention provides that a support surface is provided, on which an injection valve sealing ring is arranged, which abuts or abut a boundary surface and / or on the support surface at least partially an injection valve seat seal is arranged, which is in particular additionally arranged on a valve ring.

Vorteilhaft kann der Einspritzventildichtring den Anpressdruck zu erhöhen in Zusammenspiel mit der Einspritzventilsitzdichtung, die ihrerseits dem Einspritzventil in der Gesamtheit mehr Stabilität verleiht und die Abdichtung am Schaft zum Saugrohr erhöht.Advantageously, the injector sealing ring to increase the contact pressure in conjunction with the injector seat seal, which in turn gives the injection valve in the whole more stability and increases the seal on the shaft to the intake manifold.

Weiterhin vorteilhaft erfolgt eine Entfernung oder Abtragung einer Ventilplatte durch Schlichten und/oder Schruppen und/oder Abschleifen und/oder Feilen und/oder Schneiden, insbesondere Laserschneiden, oder ist erfolgt,
und/oder erfolgt oder ist erfolgt die Aufweitung des Bohrungsdurchmessers D_B mittels eines Dorns,
und/oder ist die Bearbeitung der Austrittsbohrung mittels einer Schlichtplatte und/oder durch einen konischen Fräskopf erfolgt.Further advantageously, a removal or removal of a valve plate by sizing and / or roughing and / or grinding and / or filing and / or cutting, in particular laser cutting, or takes place,
and / or the widening of the bore diameter D _B takes place or takes place by means of a mandrel,
and / or the machining of the outlet bore by means of a sizing plate and / or by a conical milling head.

Es kann hierzu auch ein Verfahren zur Bearbeitung eines Einspritzventils, vorzugsweise zur Bearbeitung eines konventionellen Einspritzventils, insbesondere zur Erzeugung eines erfindungsgemäßen Einspritzventils vorgesehen sein, umfassend folgende Schritte:

a) Entfernung oder Abtragung einer Ventilplatte im Bereich eines Kraftstoffauslasses des Einspritzventil,
b) Aufweitung eines bestehenden Bohrungsdurchmessers einer Austrittsbohrung zu einer Bohrungsaufweitung,
c) Bearbeitung, insbesondere radiale Bearbeitung, der Austrittsbohrung, derart, dass diese einen Leitwinkel aufweist.

For this purpose, it is also possible to provide a method for processing an injection valve, preferably for processing a conventional injection valve, in particular for producing an injection valve according to the invention, comprising the following steps:

a) removal or removal of a valve plate in the region of a fuel outlet of the injection valve,
b) expansion of an existing bore diameter of an outlet bore to a bore widening,
c) machining, in particular radial machining, the outlet bore, such that it has a guide angle.

Vorteilhaft kann die üblicherweise auf das Einspritzventil aufgeschweißte oder aufgepresste Metallplatte entfernt und deren eingangs beschriebenen Nachteile überwunden werden.Advantageously, the usually welded onto the injection valve or pressed metal plate can be removed and overcome their disadvantages described above.

Mittels der Aufweitung des Bohrungsdurchmessers der Austrittsbohrung kann der maximale Durchsatz und damit die Quantität der Kraftstoffmenge durch das Einspritzventil bereits im Vorfeld bestimmt und vorgegeben und in Abhängigkeit des Drucks des Kraftstoffs reguliert werden. Wie bereits beschrieben ist es auch denkbar, dass die Austrittsbohrung auch im Nachhinein hinsichtlich des Durchmessers abgeändert werden kann. Eine nachträgliche Anpassung an nunmehr gewollte Durchsätze ist möglich.By means of the widening of the bore diameter of the outlet bore, the maximum throughput and thus the quantity of the fuel quantity through the injection valve can already be determined in advance and regulated and regulated in dependence on the pressure of the fuel. As already described, it is also conceivable that the exit bore can also be modified retrospectively in terms of the diameter. A subsequent adaptation to now desired throughputs is possible.

Um und/oder an der Austrittsbohrung kann ein Radius abgetragen und ein Leitwinkel erzeugt werden. Der Leitwinkel regelt dabei den Austrittswinkel des Kraftstoffs des Einspritzventils und damit die Qualität des Sprühbildes unter Last, wobei der Leitwinkel als eine Führungsbahn für den Kraftstoff dient und das Sprühbild entsprechend bestimmt. Abhängig von den bereits weiter oben beschriebenen Leitwinkeln sind näherungsweise linear verlaufende bis konische Sprühbilder möglich.Around and / or at the exit bore, a radius can be removed and a guide angle can be generated. The guide angle controls the exit angle of the fuel of the injector and thus the quality of the spray pattern under load, the guide angle serves as a guideway for the fuel and determines the spray pattern accordingly. Depending on the guide angles already described above, approximately linearly extending to conical spray patterns are possible.

Vorgesehen kann vorteilhaft eine Drehbank mit entsprechenden Werkzeugen und Vorrichtungen sein. Das Aufweiten kann beispielsweise durch einen Dorn auf der Drehbank erfolgen. Die Erzeugung des Leitwinkels kann beispielsweise durch einen Fräskopf auf einer Drehbank durchgeführt werden. Selbstverständlich sind auch andere, dem Fachmann üblicherweise bekannte Bearbeitungsverfahren denkbar.Provided may advantageously be a lathe with appropriate tools and devices. The expansion can be done for example by a mandrel on the lathe. The generation of the guide angle can be performed for example by a milling head on a lathe. Of course, other commonly known to those skilled processing methods are conceivable.

Vorteilhaft ist das Einspritzventils in oder an einer Kraftstoffventileinspritzleiste, insbesondere mittels eines Adapters befestigt ist.Advantageously, the injection valve is mounted in or on a fuel valve injection strip, in particular by means of an adapter.

In einer besonders bevorzugten Ausführung ist das Einspritzventil am Verbrennungsmotor derart angeordnet ist, dass eine Einspritzventilsitzdichtung des Einspritzventils anliegt, wobei der Anpressdruck durch eine auf dem Einspritzventil angeordneten und der Einspritzventilsitzdichtung nachgeschaltet angeordneten Einspritzventildichtring erhöht wird.In a particularly preferred embodiment, the injection valve is arranged on the internal combustion engine such that an injection valve seat gasket of the injection valve is applied, wherein the contact pressure is increased by arranged on the injection valve and the injection valve seat gasket arranged downstream of the injector.

Hierzu ist ein auch ein Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Verbrennungsmotor mit zumindest einem Einspritzventil denkbar mit folgenden Schritte:

a) Befestigung des zumindest einen Einspritzventils in oder an einer Kraftstoffventileinspritzleiste, insbesondere mittels eines Adapters,
b) Anordnen des Einspritzventils am Verbrennungsmotor, derart, dass eine Einspritzventilsitzdichtung des Einspritzventils anliegt, wobei der Anpressdruck durch eine auf dem Einspritzventil angeordneten und der Einspritzventilsitzdichtung nachgeschaltet angeordneten Einspritzventildichtring erhöht wird,
c) Einspritzen des Kraftstoffs in den Verbrennungsmotor durch einen Kraftstoffauslass, wobei eine im Bereich des Kraftstoffauslasses angeordnete Austrittsbohrung einen Leitwinkel aufweist, der vorzugsweise im Wesentlichen dem Austrittswinkel des Kraftstoffs entspricht.

For this purpose, a method for injecting fuel into an internal combustion engine with at least one injection valve is also conceivable with the following steps:

a) fastening of the at least one injection valve in or on a fuel valve injection strip, in particular by means of an adapter,
b) arranging the injection valve on the internal combustion engine, such that an injection valve seat gasket of the injection valve is present, wherein the contact pressure is increased by an injection valve arranged on the injection valve and arranged downstream of the injection valve seat gasket,
c) injecting the fuel into the internal combustion engine through a fuel outlet, wherein an outlet bore arranged in the region of the fuel outlet has a guide angle which preferably corresponds essentially to the exit angle of the fuel.

Insbesondere kann das Einspritzventil am Ende des Ansaugkrümmers in Richtung des Zylinderkopfeinlass des Verbrennungsmotors angeordnet sein. Vorzugsweise weist der Ansaugkrümmer eine Aussparung auf, in die die Einspritzventilsitzdichtung korrespondierend eingeführt und/oder eingedrückt wird. Durch den zusätzlich angeordneten Einspritzdichtring wird die Abdichtung durch die Einspritzventilsitzdichtung erhöht.In particular, the injection valve may be arranged at the end of the intake manifold in the direction of the cylinder head inlet of the internal combustion engine. Preferably, the intake manifold has a recess into which the injection valve seat seal is inserted and / or pressed in a corresponding manner. By additionally arranged injection sealing ring, the seal is increased by the injection valve seat seal.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht insbesondere die Nutzung von modernen Einspritzventilen an älteren Verbrennungsmotoren ohne sonstige Änderungen am Basismotor vornehmen zu müssen oder meist teure neuere Einspritzventile nachrüsten zu müssen.In particular, the device according to the invention makes it possible to use modern injection valves on older internal combustion engines without having to make any other changes to the base engine or usually having to retrofit expensive newer injection valves.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist weiterhin eine passgenaue Montage für ausreichend Stabilität und Abdichtung des Einspritzventils am Ansaugkrümmer gewährleistet. Vorteilhafterweise ist es somit möglich, moderne Technik zu nutzen und dabei den Durchsatz des Kraftstoffs auch bei älteren Verbrennungsmotoren zu erhöhen. Eine effektive und saubere Zerstäubung des Kraftstoffs und damit eine Senkung des Verbrauchs werden begünstigt.The device according to the invention furthermore ensures accurately fitting assembly for sufficient stability and sealing of the injection valve on the intake manifold. Advantageously, it is thus possible to use modern technology and thereby increase the throughput of the fuel, even in older internal combustion engines. An effective and clean atomization of the fuel and thus a reduction in consumption are favored.

Auch ist es möglich, eine Kombination von neueren und älteren Einspritzventilen mit verschiedenen Durchmessern an einer Ventileinspritzleiste vorzusehen.It is also possible to provide a combination of newer and older injectors of different diameters on a valve injector.

Ein erfindungsgemäßes Einspritzventil gemäß einem weiteren Aspekt umfasst ferner einen Adapter, wobei der Adapter einen Aufsatzzylinder aufweist, der auf einer Sattelfläche des Einspritzventils anordenbar ist und dessen Innendurchmesser im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Ventilkörpers im Bereich der Sattelfläche entspricht, und wobei der Adapter ein Reduzierstück aufweist, dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Aufsatzzylinders ist.An inventive injection valve according to a further aspect further comprises an adapter, wherein the adapter has a top cylinder, which can be arranged on a saddle surface of the injection valve and whose inner diameter substantially corresponds to the outer diameter of the valve body in the region of the saddle surface, and wherein the adapter has a reducer, whose outside diameter is smaller than the inside diameter of the top cylinder.

Die jeweiligen Durchmesser können für den jeweiligen Einsatzzweck, also dem vorgesehen Einspritzventil und der entsprechenden Ventileinspritzleiste angepasst werden. Durch die Nutzung eines derartigen Adapters können Einspritzventile unterschiedlichen Durchmessers auf einen gemeinsamen Anschlussdurchmesser vereinigt werden. Die Durchmesser des Aufsatzzylinders und des Reduzierstücks sind vorteilhaft aufeinander in einem vorgegebenen oder vorgebbaren Verhältnis aufeinander abgestimmt. Eine Kombination mehrerer unterschiedlicher Ventile mit verschiedenen Durchmessern, also älterer und neuerer Einspritzventile innerhalb einer Ventileinspritzleiste ist vorteilhaft möglich. Der Innendurchmesser des Adapters entspricht im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Ventilkörpers im Bereich der Sattelfläche, kann jedoch auch so gewählt sein, dass eine entsprechende Passung entsteht.The respective diameters can be adapted for the respective intended use, that is to say the injection valve provided and the corresponding valve injection strip. By using such an adapter injection valves of different diameters can be combined to a common connection diameter. The diameter of the top cylinder and the reducer are advantageously matched to each other in a predetermined or predeterminable ratio. A combination of several different valves with different diameters, so older and newer injectors within a valve injector is advantageously possible. The inner diameter of the adapter substantially corresponds to the outer diameter of the valve body in the region of the saddle surface, but may also be chosen so that a corresponding fit is formed.

Gemäß einer Ausführungsvariante ist das Reduzierstück in oder an einer Ventileinspritzleiste anordenbar und/oder ist dessen Außendurchmesser in einem Bereich von 9 bis 12 mm gewählt. Damit ist die Nutzung des Einspritzventils an 10 bis 11 mm Kraftstoffventileinspritzleisten möglich. Es werden damit Einspritzventile nutzbar mit einem Durchmesser von 13 bis 14 mm.According to one embodiment variant, the reducing piece can be arranged in or on a valve injection strip and / or its outer diameter is selected in a range of 9 to 12 mm. This makes it possible to use the fuel injector on 10 to 11 mm fuel injectors. This makes injectors usable with a diameter of 13 to 14 mm.

Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante weist der Adapter eine Adapterbegrenzung vorzugweise innerhalb des Aufsatzzylinders auf, die beim Anordnen des Adapters auf der Sattelfläche mit einem Anschlag zusammenwirkt, und/oder weist der Adapter eine Fase an der Adapterbegrenzung auf und/oder ist in oder am Reduzierstück eine zumindest teilweise umlaufende Nut vorgesehen, auf oder innerhalb derer ein Abdichtelement vorgesehen ist.According to an alternative embodiment, the adapter has an adapter boundary preferably within the top cylinder, which cooperates with the arrangement of the adapter on the saddle surface with a stop, and / or the adapter has a chamfer on the adapter boundary and / or in or on the reducer one at least partially circumferential groove provided on or within which a sealing element is provided.

Eine optimale Anordnung des Adapters auf dem Einspritzventils ist somit gewährleistet. Vorteilhaft wird durch das in der Nut vorgesehene Abdichtelement die Vorrichtung in der Kraftstoffventileinspritzleiste nach oben hin abgedichtet. Die Fase innerhalb des Adapters begünstigt eine bessere Strömung des Kraftstoffs beim Durchfluss.An optimal arrangement of the adapter on the injector is thus ensured. The device in the fuel valve injection strip is advantageously sealed upwards by the sealing element provided in the groove. The bevel inside the adapter favors a better flow of the fuel during flow.

Auch kann innerhalb des Aufsatzzylinders eine Nut vorgesehen sein, das ein auf dem Einspritzventil korrespondierendes Dichtelement aufnimmt und damit die Befestigung und Druckbeständigkeit verbessert. Also, within the top cylinder, a groove may be provided which receives a corresponding sealing element on the injection valve and thus improves the fastening and pressure resistance.

Auch kann zwischen Kraftstoffauslass und Adapter ein Kraftstofffilter angeordnet sein der neben der bestehenden groben Vorfilterung in Tank und Motorraum zusätzlichen Schutz der Ventilmechanik vor Verunreinigungen ermöglicht. Anders als bei konventionellen Ventilen, denen Filter üblicherweise eingepresst werden und so nur aufwendig gewechselt werden können, kommt hierbei ein Filterelement zum Einsatz. Dieses weist axial in Richtung des Kraftstoffauslasses eine flache Auflage auf, die vorteilhaft ermöglicht den Filter durch Anpressdruck bei der Befestigung in der Einspritzleiste zu halten. Dadurch ist ein Entfernen und Wechseln des Ventils jederzeit durchführbar.Also, between the fuel outlet and adapter, a fuel filter may be arranged which, in addition to the existing coarse prefiltration in the tank and engine compartment, allows additional protection of the valve mechanism against contamination. Unlike conventional valves, which filters are usually pressed and so can be changed only consuming, here is a filter element is used. This has axially in the direction of the fuel outlet on a flat support, which advantageously allows the filter to hold by contact pressure when mounting in the injection rail. As a result, removal and replacement of the valve can be carried out at any time.

Bevorzugt ist der Kraftstofffilter innerhalb des Aufsatzzylinders angeordnet oder anordenbar.Preferably, the fuel filter is disposed within the top cylinder or can be arranged.

Denkbar ist, dass am Adapter und/oder am Einspritzventil Markierungen vorgesehen sind, die insbesondere farbig ausgestaltet sind. Eine Unterscheidung und Kennzeichnung je nach Einsatzzweck kann hiermit vorteilhaft erzielt werden. Die Markierungen konventioneller Einspritzventile werden im Vorfeld entfernt. Die erfindungsgemäßen Markierungen sind vorteilhaft entfernbar oder austauschbar, um Nachbearbeitungen des Einspritzventils neu indizieren zu können. Eine bislang zur Zuordnung erforderliche Beschriftung durch Druck oder Gravur entfällt damit ganz, da statt der Beschriftung eine Zuordnung insbesondere aufgrund von gefärbten Kunststoffformteilen erfolgen kann.It is conceivable that markings are provided on the adapter and / or on the injection valve, which are designed in particular color. A distinction and labeling depending on the purpose can be achieved hereby advantageous. The markings of conventional injectors are removed in advance. The markings according to the invention are advantageously removable or exchangeable in order to be able to re-index post-processing of the injection valve. A previously required for the assignment lettering by printing or engraving is thus completely eliminated, since instead of the label, an assignment can be made in particular due to colored plastic moldings.

Der Adapter kann auf der Seite des Aufsatzzylinders ferner eine umlaufende Fläche aufweisen, die mit der Kraftstoffventileinspritzleiste derartig zusammenwirkt, dass ein optimales und stabiles Aufliegen sowie eine verbesserte Dichtwirkung gewährleistet sind.The adapter can also have a circumferential surface on the side of the attachment cylinder, which cooperates with the fuel valve injection strip in such a way that an optimal and stable contact and an improved sealing effect are ensured.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Aufsatzzylinder eine innenlaufende Nut aufweist. Hierdurch kann der Aufsatzzylinder mit einem O-Ring oder dergleichen zusammenwirken und stabiler und kraftschlüssiger auf dem Einspritzventil angeordnet werden.Furthermore, it can be provided that the attachment cylinder has an internal groove. As a result, the attachment cylinder can cooperate with an O-ring or the like and be arranged on the injection valve in a more stable and non-positive manner.

Besonders bevorzugt besteht die Einspritzventilsitzdichtung und/oder das Abdichtelement aus einem kautschukhaltigen Material, insbesondere FKM.Particularly preferably, the injection valve seat seal and / or the sealing element consists of a rubber-containing material, in particular FKM.

Die Erfindung kann bei verschiedenen Arten von Verbrennungsmotoren eingesetzt werden und ist nicht auf beispielsweise Ottomotoren beschränkt.The invention can be used in various types of internal combustion engines and is not limited to, for example, gasoline engines.

Vorteilhaft ist die Erfindung bei verschiedenen Ausführungsformen von Ventilen einsetzbar, wie etwa Flachkopf- oder Nadelventilen, insbesondere jedoch Kugelventilen.Advantageously, the invention can be used in various embodiments of valves, such as flat-head or needle valves, but in particular ball valves.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es werden unabhängig von der jetzigen Formulierung der Ansprüche sämtliche Merkmalskombinationen und -unterkombinationen aller und beliebiger Merkmale in den Ansprüchen und in der Beschreibung sowie den Zeichnungen als ursprünglich offenbart und beanspruchbar angesehen.The invention will be explained in more detail below with regard to further features and advantages with reference to the description of embodiments and with reference to the accompanying schematic drawings. Regardless of the present wording of the claims, all feature combinations and sub-combinations of all and any features in the claims and in the specification and drawings are considered to be initially disclosed and claimed.

Dabei zeigenShow

1 eine schematische Übersichtsdarstellung eines Einspritzventils gemäß einem Ausführungsbeispiel, 1 a schematic overview of an injection valve according to an embodiment,

2 eine schematische Übersichtsdarstellung und Explosionsansicht eines Einspritzventils gemäß einem Ausführungsbeispiel, 2 a schematic overview and exploded view of an injection valve according to an embodiment,

3 eine schematische Übersichtsdarstellung eines Einspritzventils gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, 3 a schematic overview of an injection valve according to another embodiment,

4a, eine Schnittdarstellung und eine Vorderansicht eines 4a , a sectional view and a front view of a

4b Ventilkopfs eines Einspritzventils gemäß dem Stand der Technik, 4b Valve head of an injection valve according to the prior art,

5a, eine Schnittdarstellung und eine Vorderansicht eines 5a , a sectional view and a front view of a

5b Ventilkopfs aus 1, 5b Valve head off 1 .

6a–6c eine Schnittdarstellung, eine Vorderansicht und eine isometrische Ansicht eines Ventilkopfs aus 3 6a - 6c a sectional view, a front view and an isometric view of a valve head 3

7a–7d Schnittdarstellungen von Ventilköpfen mit beispielhaften Leitwinkeln 7a - 7d Sectional views of valve heads with exemplary guide angles

8 eine schematische Übersichtsdarstellung eines Einspritzventils gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, 8th a schematic overview of an injection valve according to another embodiment,

9 eine Schnittdarstellung eines Adapters aus 8. 9 a sectional view of an adapter 8th ,

Einander entsprechende Teile und Komponenten, auch über die verschiedenen Ausführungsbeispiele hinweg, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.Corresponding parts and components, even over the various embodiments, are denoted by the same reference numerals.

Die 1 zeigt eine schematische Übersichtsdarstellung eines Einspritzventils 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dieses Ausführungsbeispiel ist in der Explosionsdarstellung gemäß 2 noch deutlicher dargestellt.The 1 shows a schematic overview of an injection valve 1 according to an embodiment. This embodiment is in the exploded view according to 2 shown more clearly.

Das erfindungsgemäße Einspritzventil 1 umfasst einen Ventilkörper 2, der üblicherweise zylindrisch ausgebildet ist. Ein Ventilanschluss 4 ist durch einen Anschluss beispielsweise an eine Ventilanschlussleiste angeschlossen und leitet den Kraftstoff, ein Kraftstoffgemisch oder ein vergleichbares Fluid in den Ventilkörper ein. Durch Öffnen und Schließen eines Kugelventils 6 kann der Kraftstoff durch einen Kraftstoffauslass 5 beispielsweise in ein Saugrohr eines Verbrennungsmotors einspritzt werden, wo er mit angesaugter Frischluft ein zündfähiges Gemisch bildet. Üblicherweise wird der Kraftstoff vor dem Eintritt in feinere Partikel zerstäubt.The injection valve according to the invention 1 includes a valve body 2 which is usually cylindrical. A valve connection 4 is connected by a connection, for example, to a valve terminal strip and introduces the fuel, a fuel mixture or a similar fluid in the valve body. By opening and closing a ball valve 6 Can the fuel through a fuel outlet 5 For example, be injected into a suction pipe of an internal combustion engine, where it forms an ignitable mixture with fresh air sucked. Usually, the fuel is atomized before entering finer particles.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Einspritzventil mit elektrisch angesteuerten Magnetventilen. Dabei steht ein Elektromagnet beispielsweise in Form eines Kolbens oder Flansches (nicht dargestellt) in Wirkverbindung mit dem Kugelventil 6, beispielsweise über eine Druckfeder (ebenfalls nicht dargestellt). Selbstverständlich sind auch andere Ventilarten denkbar, beispielsweise Nadelventile. Über eine Steckverbindung 3 ist eine elektrische Verbindung zu einer externen Stromversorgung herstellbar, beispielsweise über einen Steckverbinder oder dergleichen, um den Elektromagneten antreiben zu können.The described embodiment relates to an injection valve with electrically controlled solenoid valves. In this case, an electromagnet is in the form of a piston or flange (not shown) in operative connection with the ball valve 6 , For example, via a compression spring (also not shown). Of course, other types of valves are conceivable, such as needle valves. Via a plug connection 3 is an electrical connection to an external power supply produced, for example via a connector or the like in order to drive the electromagnet can.

Liegt an dem Elektromagnet kein Strom an, drückt die Druckfeder das Kugelventil 6 gegen den Ventilsitz innerhalb eines Ventilkopfs 7, verschließt diesen und verhindert damit den Austritt des Kraftstoffs aus dem Kraftstoffauslass 5. Liegt nun Strom am Elektromagneten an, wird das Kugelventil 6 in die entgegengesetzte Richtung bewegt und so das Ventil geöffnet. Der Kraftstoff kann über den Kraftstoffauslass 5 ausgespritzt werden. Durch gezielte Nutzung dieses Erregungsstroms kann das Öffnen und Schließen des Ventils hinsichtlich Zeit oder Durchflussmenge getaktet werden.If there is no current at the electromagnet, the compression spring presses the ball valve 6 against the valve seat within a valve head 7 , closes this and thus prevents the escape of the fuel from the fuel outlet 5 , If there is electricity at the electromagnet, the ball valve will be activated 6 moved in the opposite direction, thus opening the valve. The fuel can through the fuel outlet 5 to be injected. Through targeted use of this excitation current, the opening and closing of the valve can be clocked in terms of time or flow rate.

Wie vor allem in der 2 ersichtlich, umfasst das Einspritzventil 1 eine Einspritzventilsitzdichtung 11, die beispielsweise aus einem Polymer, insbesondere einem Elastomer besteht. Die Einspritzventilsitzdichtung 11 begünstigt durch eine Durchmessererhöhung einerseits einen stabilen Sitz am Saugrohr, andererseits wird der Ventilkopf 7 besser abgedichtet. Um das radiale und axiale Spiel der Einspritzventilsitzdichtung 11 zu begrenzen, ist zusätzlich noch ein Ventilring 10 vorgesehen, beispielsweise ein O-Ring, der auf der Oberfläche des Ventilkopfs 7 angeordnet ist. Die Einspritzventilsitzdichtung 11 ist zum Teil auf dem Ventilring 10, zum Teil auf einer Auflagefläche 16 angeordnet. Weiterhin ist ein Einspritzventildichtring 12 vorgesehen, der zusätzlich einen erhöhten Druck auf die Einspritzventilsitzdichtung 11 auswirkt und damit die Stabilität und Abdichtung verbessert. Der axial maximale Weg wird durch eine Begrenzungsfläche 17 bestimmt, die der Auflagefläche 16 radial übersteht.Especially in the 2 can be seen, includes the injection valve 1 an injector seat gasket 11 , which consists for example of a polymer, in particular an elastomer. The injector seat gasket 11 favors by a diameter increase on the one hand a stable seat on the intake manifold, on the other hand, the valve head 7 better sealed. To the radial and axial play of the injector seat gasket 11 To limit, is also a valve ring 10 provided, for example, an O-ring on the surface of the valve head 7 is arranged. The injector seat gasket 11 is partly on the valve ring 10 , partly on a support surface 16 arranged. Furthermore, an injection valve seal 12 provided, in addition, an increased pressure on the injection valve seat seal 11 and thus improves stability and sealing. The axially maximum path is through a boundary surface 17 determines the bearing surface 16 protrudes radially.

Das Ausführungsbeispiel zeigt einen flach ausgebildeten Kopfbereich 9 des Ventilkopfs 7. Wie die 3 zeigt, kann der Ventilkopf 7 jedoch auch eine Ventilkopffläche 8 aufweisen, die in diesem Ausführungsbeispiel konisch ausgeformt ist. Dies vermeidet vorteilhaft eine unkontrollierte Abtropfung oder Ansammlung und Rückfluss des Kraftstoffgemischs. Neben der konischen Form ist es auch beispielsweise möglich, den Ventilkopf 7 abzurunden oder eine Abtropfkante vorzusehen.The exemplary embodiment shows a flat head area 9 of the valve head 7 , As the 3 shows, the valve head can 7 but also a valve head surface 8th have, which is conically shaped in this embodiment. This advantageously avoids uncontrolled dripping or accumulation and reflux of the fuel mixture. In addition to the conical shape, it is also possible, for example, the valve head 7 round off or provide a drip edge.

4a und 4b zeigen nun eine Schnittdarstellung und einer Vorderansicht eines Ventilkopfs eines Einspritzventils gemäß dem Stand der Technik, dessen grundsätzliche Funktionsweise auch auf das erfindungsgemäße Einspritzventil 1 übertragbar ist. Dargestellt ist hier der Längsschnitt des Einspritzventils 1 im Bereich des Kraftstoffauslasses 5 des Ventilkopfs 7. Das Kugelventil 6 umfasst ein Ventilelement 18, das entlang eines Führungskanals 33 axial beweglich ist und über eine (nicht dargestellte) Feder bzw. Kolben mit dem Elektromagneten in Wirkverbindung steht. Im geschlossenen Zustand liegt das Ventilelement 18 direkt an einem Ventilsitz 31 an und verhindert den Austritt des Kraftstoffs über einen Fluidkanal 19. Bei geöffnetem Ventil tritt der Kraftstoff durch eine Austrittsbohrung 32 aus. Gemäß dem Stand der Technik ist an einem Kopfbereich des Ventilkopfs 7, der sich auf der dem Saugrohr zugewandten Seite befindet, eine Ventildeckplatte 29 angeordnet mit mehreren Austrittsöffnungen 30. Die Ventildeckplatte weist üblicherweise einen größeren Durchmesser als einen Bohrungsdurchmesser D_B der Austrittsbohrung 32 auf. Durchsatz und Austrittswinkel sind im Stand der Technik durch den vorgegebenen Bohrungsdurchmesser Da und die Anzahl und Anordnung der Austrittsbohrungen 32 limitiert und können nur schwer bis gar nicht nachträglich reguliert werden. 4a and 4b Now show a sectional view and a front view of a valve head of an injection valve according to the prior art, its basic operation also on the injection valve according to the invention 1 is transferable. Shown here is the longitudinal section of the injection valve 1 in the area of the fuel outlet 5 of the valve head 7 , The ball valve 6 comprises a valve element 18 that along a guide channel 33 is axially movable and via a (not shown) spring or piston is in operative connection with the electromagnet. When closed, the valve element is located 18 directly on a valve seat 31 and prevents the escape of the fuel via a fluid channel 19 , When the valve is open, the fuel passes through an outlet hole 32 out. According to the prior art is at a head portion of the valve head 7 , which is located on the suction tube side facing a valve cover plate 29 arranged with several outlet openings 30 , The valve top plate usually has a larger diameter than a bore diameter D _{B of} the outlet bore 32 on. Throughput and exit angle are in the prior art by the given bore diameter Da and the number and arrangement of the exit holes 32 limited and can be difficult to regulate at a later date.

Hingegen ist das erfindungsgemäße Einspritzventils 1 in den 5a und 5b bzw. 6a bis 6c in einer alternativen Ausgestaltung dargestellt.By contrast, the injection valve according to the invention 1 in the 5a and 5b respectively. 6a to 6c shown in an alternative embodiment.

5a und 5b zeigen eine Schnittdarstellung und eine Vorderansicht eines Ventilkopfs aus 1. Die grundsätzliche Funktionsweise des Ventils entspricht dabei dem Stand der Technik wie weiter oben bereits beschrieben. Im Unterschied zum Stand der Technik ist beim erfindungsgemäßen Einspritzventil 1 die Austrittsbohrung 32 hinsichtlich des ursprünglichen Durchmessers D_B bearbeitet. Die Ventildeckplatte 29 ist beispielsweise durch Schlichten, Schruppen, Schleifen oder Feilen an einer entsprechenden Vorrichtung, beispielweise an einer Drehbank oder mittels Laserschneiden entfernt worden, so dass die Austrittsbohrung 32 nun offen liegt. 5a and 5b show a sectional view and a front view of a valve head 1 , The basic mode of operation of the valve corresponds to the prior art as already described above. In contrast to the prior art, the injector according to the invention 1 the exit hole 32 processed with respect to the original diameter D _B. The valve cover plate 29 has been removed for example by finishing, roughing, grinding or filing on a corresponding device, for example on a lathe or by means of laser cutting, so that the outlet bore 32 now is open.

Insbesondere ist der Durchmessers D_B hin zu einer Bohrungsaufweitung D_A im Durchmesser geweitet worden, beispielsweise mit einen Dorn einer Drehmaschine. Die Größe des Durchmessers D_A ist abhängig von der gewollten maximalen Durchlassmenge des Kraftstoffs. Es ist beispielsweise auch möglich, den Durchmesser D_A auch nachträglich mehrmals aufzuweiten.In particular, the diameter D _{B has} been widened toward a bore widening D _A in diameter, for example with a mandrel of a lathe. The size of the diameter D _A is dependent on the desired maximum passage amount of the fuel. It is also possible, for example, to subsequently widen the diameter D _A several times.

Der Bohrungsdurchmesser D_B kann wie bereits erläutert für den entsprechend gewünschten Durchsatz hin zu einem Durchmesser D_A angepasst werden. In der untenstehenden Tabelle sind beispielhaft gemessene Werte für den Durchsatz pro Minute Bohrungsdurchmessern D_B mit 1,7 mm und 1,6 mm aufgeführt, bei jeweils verschiedenen anliegenden Drücken.The bore diameter D _B can, as already explained, be adapted for the correspondingly desired throughput to a diameter D _A. The table below shows examples of throughput per minute bore diameters D _B at 1.7 mm and 1.6 mm, each with different applied pressures.

Für die durchgeführten Versuche wurde ein Benzinersatz als Prüfmedium verwendet mit einer Dichte von 0.78 kg/l bei Raumtemperatur. D_B 1.7 mm D_B 1.6 mm 3 BAR 880 ml 620 ml 4 BAR 1040 ml 680 ml 5 BAR 1200 ml 760 ml 6 BAR 1300 ml 840 ml For the experiments carried out, a gasoline substitute was used as the test medium with a density of 0.78 kg / l at room temperature. D _B 1.7 mm D _B 1.6 mm 3 BAR 880 ml 620 ml 4 BAR 1040 ml 680 ml 5 BAR 1200 ml 760 ml 6 BAR 1300 ml 840 ml

Wie zu erkennen ist, wird durch die Aufweitung des Bohrungsdurchmessers D_B der Durchsatz des Fluids erhöht und kann je nach Anwendungszweck auch weiter optimiert werden.As can be seen, the expansion of the bore diameter D _{B increases} the throughput of the fluid and, depending on the intended use, can also be further optimized.

Die Austrittsbohrung 32 ist insbesondere an der außenliegenden Seite derart bearbeitet, dass diese vorzugsweise über den gesamten Durchmesser einen Leitwinkel 20 aufweist. Beispielsweise kann dies mit der Bearbeitung mittels einer Schlichtplatte oder einem konischen Fräskopf erfolgen. Der Winkel ist hinsichtlich des gewollten Austrittswinkels des Kraftstoffs aus dem Ventil gewählt. Beispielsweise ist der Leitwinkel 20 innerhalb eines Bereichs von 1° bis 10° gewählt, womit der Kraftstoff näherungsweise linear austritt. Bei einem gewählten Winkel von 11° bis 90° ist der Austritt des Kraftstoffs vom Fuidkanal 19 kommend verstärkt konisch verlaufend. Natürlich tritt ein Teil des Kraftstoffs unabhängig davon weiterhin gerade aus dem Ventil aus, beispielsweise mittig der Austrittsbohrung 32.The exit hole 32 is processed in particular on the outer side so that they preferably over the entire diameter a guide angle 20 having. For example, this can be done with the machining by means of a sizing plate or a conical milling head. The angle is chosen with respect to the desired exit angle of the fuel from the valve. For example, the lead angle 20 is selected within a range of 1 ° to 10 °, whereby the fuel emerges approximately linearly. At a selected angle of 11 ° to 90 ° is the exit of the fuel from the Fuidkanal 19 Coming reinforced conical. Of course, a portion of the fuel continues to emerge from the valve, for example centrally of the exit bore 32 ,

Die 6a–6c zeigen eine Schnittdarstellung, eine Vorderansicht und eine isometrische Ansicht eines Ventilkopfs aus 3 mit einer alternativen Ausgestaltung des Ventilkopfs 7. Obig beschriebenes gilt ansonsten auch für diese Austrittsform, die insbesondere eine Optimierung des Ventilkopfs 7 erzielt.The 6a - 6c show a sectional view, a front view and an isometric view of a valve head 3 with an alternative embodiment of the valve head 7 , Otherwise described above also applies to this exit form, in particular an optimization of the valve head 7 achieved.

Wie zu erkennen, ist der Kopfbereich 9 derartig bearbeitet, dass eine Ventilkopffläche 8 vorgesehen ist, die konisch zuläuft, beispielsweise in einem Winkel von 45°. How to recognize, is the head area 9 processed such that a valve head surface 8th is provided, which tapers conically, for example at an angle of 45 °.

Es ist aber, wie bereits erwähnt, auch möglich, dass der Kopfbereich 9 eine Abtropfkante oder bei dem der Kopfbereich 9 im Wesentlichen eine abgerundete Form aufweist. Möglich ist auch eine aufeinanderfolgende oder nachträglich hinzugefügte entsprechende Formgebung. Beispielsweise ist eine solche Bearbeitung mit einer Drehmaschine durchführbar.However, as already mentioned, it is also possible that the head area 9 a drip edge or at the head area 9 has a substantially rounded shape. Also possible is a sequential or subsequently added appropriate shaping. For example, such machining is feasible with a lathe.

7a–7d zeigen eine Schnittdarstellungen von Ventilköpfen mit beispielhaften Leitwinkeln 20. Gezeigt wird hier ein Ausschnitt aus den 5a bzw. 6a. Die gezeigten Leitwinkel 20 sind nur beispielhaft als Winkel 60°, 45°, 30° und 0° gewählt und können je nach Einsatzzweck beliebig variiert werden oder sein. Es auch möglich, den Leitwinkel 20 auch nachträglich noch weiter zu verändern durch entsprechende mechanische Bearbeitung. Aus den 7a–7d ist insbesondere ersichtlich, wie sich der Kraftstoffaustritt 34 im Verhältnis zum Leitwinkel 20 verhält, also im Wesentlichen im Verlauf korreliert. Insbesondere zeigt die 7d, dass einer zylindrischen Form des Auslasses bei einem Winkel von 0° ein linearer Austritt 34 des Kraftstoffs erfolgt. Je nach dem gewollten Sprühbild kann dieser Winkel durch die Bearbeitung vorteilhaft eingestellt werden. 7a - 7d show a sectional views of valve heads with exemplary guide angles 20 , Shown here is a section of the 5a respectively. 6a , The illustrated guide angles 20 are chosen only as an example as angles 60 °, 45 °, 30 ° and 0 ° and can be varied depending on the application as desired or. It also possible to guide the angle 20 even later to change further by appropriate mechanical processing. From the 7a - 7d In particular, it can be seen how the fuel outlet 34 in relation to the guide angle 20 behaves, that is essentially correlated in the course. In particular, the shows 7d in that a cylindrical shape of the outlet at an angle of 0 ° is a linear exit 34 of the fuel. Depending on the desired spray pattern, this angle can be set advantageously by the processing.

8 zeigt eine schematische Übersichtsdarstellung und Explosionsansicht eines Einspritzventils gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. 8th shows a schematic overview and exploded view of an injection valve according to another embodiment.

Das Ausführungsbeispiel zeigt das vorherig beschriebene Einspritzventil 1 mit einem an einem Ventilanschluss 4a angeordneten Adapter 21, der in 9 in einer Schnittdarstellung genauer dargestellt ist. Der Adapter ist insbesondere dazu vorgesehen, Einspritzventile mit verschiedenen Durchmessern an einer Ventileinspritzleiste gemeinsam anzuordnen, beispielsweise neuere und ältere Ausführungen von Einspritzventilen.The embodiment shows the injection valve described above 1 with one on a valve port 4a arranged adapter 21 who in 9 is shown in more detail in a sectional view. The adapter is intended in particular to arrange injection valves of different diameters on a valve injection bar together, for example, newer and older versions of injectors.

Der Adapter umfasst vorzugsweise einen Aufsatzzylinder 22, der auf einer Sattelfläche 13 des Einspritzventils 1 anordenbar, bevorzugt aufsteckbar ist. Der Aufsatzzylinder 22 weist einen Innendurchmesser d_AZ auf, der im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Ventilkörpers 2 im Bereich der Sattelfläche 13 entspricht, bevorzugt ein wenig größer ist um eine Spielpassung zu erzielen. Die Sattelfläche umfasst zusätzlich einen Befestigungsabschnitt 15, auf den der Adapter 21 zusätzlich angeordnet werden kann. Ein Adapterring 26, beispielsweise ein O-Ring kann weiterhin auf der Sattelfläche angeordnet werden und wird auf diesem zwischen dem Befestigungsabschnitt 15 und einem Anschlag 14 axial gesichert. Beim Befestigen des Adapters 21 auf der Sattelfläche 13 ist die maximale mögliche Schiebebewegung des Adapters 21 begrenzt durch eine Adapterbegrenzung 28, die mit dem Anschlag 14 zusammenwirkt. Weiterhin kann an der Adapterbegrenzung 28 eine Fase vorhanden sein, die die Strömungsgeschwindigkeit erhöht. Auch ist es denkbar, im Aufsatzzylinder 22 eine Nut vorzuzusehen, die mit Adapterring 26 zusammenwirkt, um eine festere Verbindung zu schaffen.The adapter preferably comprises an attachment cylinder 22 on a saddle surface 13 of the injection valve 1 can be arranged, preferably attachable. The tower cylinder 22 has an inner diameter d _AZ , which is substantially the outer diameter of the valve body 2 in the area of the saddle surface 13 corresponds, preferably a little larger to achieve a clearance fit. The saddle surface additionally comprises a fastening section 15 to which the adapter 21 can be arranged additionally. An adapter ring 26 For example, an O-ring can be further arranged on the saddle surface and is on this between the attachment portion 15 and a stop 14 axially secured. When attaching the adapter 21 on the saddle surface 13 is the maximum possible sliding movement of the adapter 21 limited by an adapter limit 28 that with the stop 14 interacts. Furthermore, at the adapter limit 28 a chamfer exists, which increases the flow velocity. It is also conceivable in the tower cylinder 22 to provide a groove with adapter ring 26 interacts to create a firmer connection.

Weiterhin umfasst der Adapter 21 ein Reduzierstück 24, dessen Außendurchmesser d_RS kleiner ist als der Innendurchmesser d_AZ des Aufsatzzylinders 22. Das Verhältnis dieser Durchmesser zueinander ist abhängig vom Einsatzzweck, bzw. der verwendeten und benötigten Durchmesser der Einspritzventile. Idealerweise ist das Reduzierstück 24 hinsichtlich einer Ventileinspritzleiste angepasst, wohingegen der Aufsatzzylinder 22 hinsichtlich des jeweiligen Einspritzventils 1 angepasst ist. Insbesondere ist der Außendurchmesser d_RS in einem Bereich von 9 bis 12 mm gewählt.Furthermore, the adapter includes 21 a reducer 24 , whose outer diameter d _{RS is} smaller than the inner diameter d _{AZ of} the top cylinder 22 , The ratio of these diameters to one another depends on the intended use, or the diameter of the injectors used and required. Ideally, the reducer 24 adjusted with respect to a valve fuel rail, whereas the tower cylinder 22 with regard to the respective injection valve 1 is adjusted. In particular, the outer diameter d _{RS is selected} in a range of 9 to 12 mm.

Weiterhin kann in oder am Reduzierstück 24 eine zumindest teilweise umlaufende Nut 27 vorgesehen sein, auf oder innerhalb derer ein Abdichtelement 25 vorgesehen ist. Dadurch ist ein verbesserter Halt in der Ventileinspritzleiste möglich.Furthermore, in or on the reducer 24 an at least partially circumferential groove 27 be provided on or within which a sealing element 25 is provided. As a result, an improved hold in the valve injector is possible.

Bei der Anordnung des Einspritzventils 1 in der Ventileinspritzleiste liegt eine Gegenfläche 23 direkt an dieser an. Die Gegenfläche fördert einerseits durch den vergrößerten Durchmesser die Stabilität. Andererseits ist die Dichtigkeit der Verbindung vorteilhaft verbessert.In the arrangement of the injector 1 in the valve injector is a mating surface 23 right on this. The counter surface promotes on the one hand by the increased diameter stability. On the other hand, the tightness of the connection is advantageously improved.

Zusätzlich kann ein nicht dargestellter Filter zwischen dem Adapter und dem Ventilanschluss 4 vorgesehen sein. Neben der bestehenden groben Vorfilterung in Tank und Motorraum ist mit diesem zusätzlicher Schutz der Ventilmechanik vor Verunreinigungen ermöglicht.In addition, an unillustrated filter between the adapter and the valve port 4 be provided. In addition to the existing coarse prefiltering in the tank and engine compartment, this additional protection of the valve mechanism against contamination is made possible.

Auch kann vorgesehen sein, dass der Ventilkörper 2 mit beliebigen, auf den Einsatzzweck angepassten Markierungen versehen wird. Die ursprünglich vorhandenen Labels zur Kennzeichnung werden hierzu entfernt. Die Markierungen können beliebig ausgewählt und ersetzt werden.It can also be provided that the valve body 2 with any, adapted to the purpose markings is provided. The originally existing labels for labeling are removed for this purpose. The markings can be arbitrarily selected and replaced.

Die Erfindung ist nicht auf die vorweg beschriebenen Ausführungen beschränkt und kann beispielsweise auch auf andere Arten von Einspritzventilen übertragen werden, wie beispielsweise hydraulisch betriebene oder Einspritzdrüsen mit Nadelventilen. Auch ist es vorstellbar, die erfindungsgemäßen Einspritzventile bei Direkteinspritzung vorzusehen, sofern der Fachmann ihm bekannte und übliche Modifikationen zwischen Kraftstoffauslass und Motor vornimmt. The invention is not limited to the embodiments described above and can for example be transferred to other types of injectors, such as hydraulically operated or injection glands with needle valves. It is also conceivable to provide the injection valves according to the invention in the case of direct injection, provided that the person skilled in the art carries out known and customary modifications between the fuel outlet and the engine.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: EinspritzventilInjector
22: Ventilkörpervalve body
33: Steckverbindungconnector
4, 4a4, 4a: Ventilanschlussvalve connection
55: Kraftstoffauslassfuel outlet
66: Ventilstückvalve piece
77: Ventilkopfvalve head
88th: VentilkopfflächeValve head surface
99: Kopfbereichhead area
1010: Ventilringvalve ring
1111: EinspritzventilsitzdichtungInjection valve seat seal
1212: EinspritzventildichtringInjector sealing ring
1313: Sattelflächesaddle surface
1414: Anschlagattack
1515: Befestigungsabschnittattachment section
1616: Auflageflächebearing surface
1717: Begrenzungsflächeboundary surface
1818: Ventilelementvalve element
1919: Fluidkanalfluid channel
2020: Leitwinkellead angle
2121: Adapteradapter
2222: Aufsatzzylindertower cylinder
2323: Gegenflächecounter surface
2424: Reduzierstückreducer
2525: Abdichtelementsealing
2626: Adapterringadapter ring
2727: Nutgroove
2828: Adapterbegrenzungadapter limit
2929: VentildeckplatteValve cover plate
3030: Austrittsöffnungenoutlet openings
3131: Ventilsitzvalve seat
3232: Austrittsbohrungoutlet bore
3333: Führungskanalguide channel
3434: KraftstoffaustrittFuel leakage
D_B D _B: BohrungsdurchmesserBore diameter
D_A D _A: Bohrungsaufweitunghole widening
d_AZ d _AZ: InnendurchmesserInner diameter
d_RS d _RS: Außendurchmesserouter diameter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19647587 A1 [0003]

Claims

Injection valve ( 1 ) for injecting fuel into an internal combustion engine, comprising - a valve port ( 4 . 4a ), preferably for connection of the injection valve to a valve injection rail, - a fuel outlet ( 5 ) to the outlet of fuel, the fuel outlet having an exit bore ( 32 ) on a head region arranged in the region of the fuel outlet ( 9 ), - a, preferably cylindrical, valve body ( 2 ), - a plug connection ( 3 ) for electrical supply by an externally arranged electrical source, - one in the region of the fuel outlet ( 5 ) arranged valve head ( 7 ), wherein within the valve head ( 7 ) a valve piece ( 6 ), in particular a ball valve, is arranged, in which a valve element ( 18 ) in relation to a valve seat ( 31 ) is translationally displaceable such that the fuel outlet ( 5 ) is opened or closed or is, characterized in that the outlet bore ( 32 ) machined radially, in particular widened and / or the outlet bore ( 32 ) has a radially extending machining, in particular a radially extending widening and that the outlet bore ( 32 ) a guiding angle ( 20 ), which is preferably substantially at an exit angle of the fuel at the exit from the opened fuel outlet ( 5 ) corresponds.

Injection valve according to Claim 1, in which the guide angle ( 20 ) corresponds to an angle within a range of 1 ° to 10 ° and / or corresponds to an angle within a range of 11 ° to 90 °, but in particular an angle of 45 °.

Injection valve according to one of the preceding claims, in which the head region ( 9 ) a valve head surface ( 8th ), which has a conical shape by preferably machining by turning tools, in particular at an angle of 45 ° and / or in which the head area ( 9 ) has a drip edge and / or in which the head area ( 9 ) has a substantially rounded shape.

Injection valve according to one of the preceding claims, wherein a bearing surface ( 16 ) is provided, on which an injection valve sealing ring ( 12 ) arranged on a boundary surface ( 17 ) or is in contact and / or on the support surface ( 16 ) at least partially an injection valve seat seal ( 11 ), which in particular additionally on a valve ring ( 10 ) is arranged.

Injection valve according to one of the preceding claims, in which the removal or removal of a valve plate ( 29 ) by sizing and / or roughing and / or grinding and / or filing and / or cutting, in particular laser cutting, and / or in which the widening of the bore diameter D _{B has taken place} by means of a mandrel, and / or in which the machining the exit hole ( 32 ) Was carried out by means of a sizing plate and / or by a conical milling head.

Injection valve according to one of the preceding claims, in which the injection valve ( 1 ) in or on a fuel valve injection rail, in particular by means of an adapter ( 21 ) is attached.

Injection valve according to one of the preceding claims, in which the injection valve ( 1 ) is arranged on the internal combustion engine such that an injection valve seat seal ( 11 ) of the injection valve ( 1 ) is applied, wherein the contact pressure by a on the injection valve ( 1 ) and the injection valve seat seal ( 11 ) arranged downstream injection valve sealing ring ( 12 ) is increased.

Injection valve ( 1 ), comprising an adapter ( 21 ), in particular according to claim 6, wherein the adapter ( 21 ) an attachment cylinder ( 22 ) mounted on a saddle surface ( 13 ) of the injection valve ( 1 ) can be arranged and its inner diameter d _AZ is substantially the outer diameter of the valve body ( 2 ) in the region of the saddle surface ( 13 ), and wherein the adapter is a reducer ( 24 ) whose outer diameter d _{RS is} smaller than the inner diameter d _{AZ of} the top cylinder ( 22 ).

Injection valve according to Claim 8, in which the reducer ( 24 ) can be arranged in or on a valve injection bar and / or the outer diameter d _{RS is selected} in a range of 9 to 12 mm.

Injection valve according to Claim 8 or 9, in which the adapter ( 21 ) an adapter limit ( 28 ) preferably within the tower cylinder ( 22 ) when placing the adapter on the saddle surface ( 13 ) with a stop ( 14 ) and / or where the adapter ( 21 ) a chamfer on the adapter boundary ( 28 ) and / or in or on the reducer ( 24 ) an at least partially circumferential groove ( 27 ) is provided, on or within which a sealing element ( 25 ) is provided.

Injection valve according to one of the preceding claims, wherein between the fuel outlet ( 5 ) and the adapter ( 21 ) A fuel filter is arranged.

An injection valve according to claim 11, wherein the fuel filter is within the top cylinder (16). 22 ) is arranged or can be arranged.

Injection valve according to one of the preceding claims, in which on the adapter ( 21 ) and / or at the injection valve ( 1 ) Markings are provided, which are designed in particular color.

Injection valve according to one of claims 8 to 10, in which the adapter ( 21 ) has a circumferential surface which cooperates with the fuel valve injection strip closing.

Injection valve according to one of claims 8 to 10 or 14, in which the attachment cylinder ( 22 ) has an internal groove.

Injection valve according to one of the preceding claims, in which the injection valve seat seal ( 11 ) and / or the sealing element ( 25 ) consists of a rubber-containing material, in particular FKM.