DE4104019C1 - - Google Patents

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Jiri Dr.-Ing. 7410 Reutlingen De Marek
Martin Dipl.-Ing. Dr. 7141 Moeglingen De Maier
Hans-Peter Dipl.-Min. Dr. 7410 Reutlingen De Trah
Juergen Dipl.-Ing. Buchholz (Fh), 7128 Lauffen, De
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Robert Bosch GmbH
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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Lochplatte und einem Brennstoff­ einspritzventil mit einer Lochplatte nach der Gattung der Ansprüche 1 und 11.
Aus der EP 03 54 659 A2 ist ein Brennstoffeinspritzventil mit einem stromabwärts eines Ventilsitzes angeordneten Silizium­ düsenplättchen bekannt, das eine sich in Strömungsrichtung erwei­ ternde Zerstäubungsöffnung aufweist. Durch diese Zerstäubungsöffnung wird ein Schnurstrahl mit einer relativ schlechten Zerstäubung des Brennstoffs erzeugt, so daß die Bildung eines weitestgehend homoge­ nen Brennstoff-Luft-Gemisches nicht gewährleistet ist.
Die Erzeugung von Flachstrahlen oder Fächerstrahlen, die eine bes­ sere Zerstäubung des Brennstoffs ermöglichen, ist aus der DE 39 04 446 A1 bekannt. Dort ist in der Lochplatte zumindest eine längliche Einprägung vorgesehen, die in jeweils eine Zerstäubungs­ öffnung mündet. Der Fertigungsaufwand für die möglichst enge Maß­ toleranzen aufweisenden Einprägungen ist jedoch sehr groß, so daß die Herstellung einer solchen Lochplatte mit hohen Kosten verbunden ist. Zudem bereitet die Einhaltung der engen Fertigungstoleranzen der Einprägungen bei einer Serienfertigung Schwierigkeiten.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Lochplatte mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 hat demgegenüber den Vorteil, aufgrund der zumin­ dest einen in jeweils eine Zumeßöffnung mündenden länglichen Ausneh­ mung der Lochplatte die Bildung von Flachstrahlen zu ermöglichen und so eine wesentlich bessere Zerstäubung des abgegebenen Brennstoffs zu erzielen. Die Ausbildung der länglichen Ausnehmungen und der Zer­ stäubungsöffnungen in der Silizium-Lochplatte durch Ätzen ermöglicht eine hohe Fertigungsgenauigkeit. Die erfindungsgemäße Lochplatte ist auf einfache und kostengünstige Art und Weise herstellbar, da der Fertigungsaufwand auch bei den geforderten engen Fertigungstoleran­ zen gering ist. Bei dem in der Halbleitertechnik üblichen Ferti­ gungsverfahren, dem Batchverfahren, können viele Lochplatten gleich­ zeitig hergestellt werden.
Durch eine Variation der Geometrie der länglichen Ausnehmungen und der Zerstäubungsöffnungen, also z. B. durch eine Veränderung der Querschnitte und/oder der Ätztiefen der länglichen Ausnehmungen und der Zerstäubungsöffnungen lassen sich die Größe des Strahl- und des Zerstäubungswinkels beeinflussen.
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnen­ den Merkmalen des Anspruches 11 hat den Vorteil, den Brennstoff be­ sonders fein zerstäubt abzugeben und so die Bildung eines besonders homogenen Brennstoff-Luft-Gemisches zu ermöglichen. Die Ausbildung der zumindest einen länglichen Ausnehmung und der jeweiligen Zer­ stäubungsöffnung durch Ätzen der Silizium-Lochplatte erlaubt eine einfache und kostengünstige Herstellung des Brennstoffeinspritzven­ tils.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 ange­ gebenen Lochplatte und des im Anspruch 11 angegebenen Brennstoffein­ spritzventils möglich.
Für eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung der Loch­ platte und des Brennstoffeinspritzventils ist es vorteilhaft, wenn die zumindest eine längliche Ausnehmung ausgehend von der oberen Stirnseite und die zumindest eine Zerstäubungsöffnung ausgehend von der unteren Stirnseite der Lochplatte durch zweiseitiges anisotropes Ätzen ausgeformt sind.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die zumindest eine längliche Aus­ nehmung zwei einander gegenüberliegende, sich in Richtung der Zer­ staubungsöffnung erstreckende Längsflächen hat, deren mit der oberen Stirnseite der Lochplatte gebildeten Längskanten parallel zueinander und zu einer Längsachse der länglichen Ausnehmung verlaufen, die zu­ mindest eine Zerstäubungsöffnung viereckförmig ausgebildet ist und die Längsachse der länglichen Ausnehmung parallel zu einer zwei ge­ genüberliegende Ecken der Zerstäubungsöffnung miteinander verbinden­ den Diagonalen der viereckförmigen Zerstäubungsöffnung verläuft. Hierdurch wird der Brennstoff flachstrahlförmig und besonders fein zerstäubt aus der Zerstäubungsöffnung abgegeben.
Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, wenn die beiden einander gegen­ überliegenden Längsflächen der länglichen Ausnehmung parallel zuein­ ander und senkrecht zu der oberen Stirnseite der Lochplatte verlau­ fen und die Längskanten der beiden Längsflächen die größte Länge al­ ler mit der oberen Stirnseite der Lochplatte gebildeten Kanten der länglichen Ausnehmung aufweisen.
Vorteilhaft ist es, wenn die Lochplatte zwei nebeneinander angeord­ nete längliche Ausnehmungen mit je einer Zerstäubungsöffnung hat. Eine solche Lochplatte eignet sich besonders gut für Brennstoffein­ spritzventile für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen mit zwei Einlaßventilen.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Fig. 1 zeigt ein teilweise dargestelltes Brennstoffeinspritzventil mit einer gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels ausgebildeten Lochplatte, Fig. 2 eine Draufsicht der Lochplatte gemäß des ersten Ausführungsbeispiels in Richtung des Pfeiles X in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2, Fig. 4 eine Draufsicht einer Lochplatte gemäß eines zweiten Ausführungsbei­ spiels, Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V und Fig. 6 ei­ nen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 4, wobei in den Fig. 4 bis 6 der Strömungsverlauf des Brennstoffs und die Strahlbildung angedeutet sind, Fig. 7 eine Draufsicht einer Lochplatte gemäß ei­ nes dritten Ausführungsbeispiels, in der der Strömungsverlauf und die Strahlbildung des Brennstoffs angedeutet sind, Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7, Fig. 9 eine Drauf­ sicht einer Lochplatte gemäß eines vierten Ausführungsbeispiels, Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie X-X in Fig. 9, Fig. 11 ei­ nen Schnitt entlang der Linie XI-XI in Fig. 9, Fig. 12 einen Schnitt entlang der Linie XII-XII in Fig. 9 und Fig. 13 einen Schnitt entlang der Linie XIII-XIII in Fig. 9.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die Fig. 1 zeigt ein teilweise dargestelltes, beispielsweise für Einspritzanlagen von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brenn­ kraftmaschinen verwendbares Brennstoffeinspritzventil mit einer Lochplatte gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels. Konzentrisch zu einer Ventillängsachse 1 weist ein Düsenkörper 3 des Brennstoffein­ spritzventils eine abgestufte Durchgangsöffnung 7 auf. In der Durch­ gangsöffnung 7 ist ein Ventilschließkörper 9 angeordnet. Mit seinem stromabwärtigen Ende, das z. B. als stromabwärts sich konisch verjün­ gender Dichtbereich 11 ausgebildet ist, wirkt der Ventilschließkör­ per 9 mit einer sich beispielsweise in Strömungsrichtung konisch verjüngenden Ventilsitzfläche 13 der abgestuften Durchgangsöffnung 7 des Düsenkörpers 3 zusammen. Ein stromaufwärts der Ventilsitzfläche ausgebildeter Führungsabschnitt 15 der Durchgangsöffnung 7 dient zur Führung des Ventilschließkörpers 9 an dessen zumindest einem Füh­ rungsbereich 16.
Die Axialbewegung des Ventilschließkörpers 9 und damit das Öffnen und Schließen des Ventils erfolgt beispielsweise in bekannter Weise mechanisch oder elektromagnetisch.
An die Ventilsitzfläche 13 schließen sich in stromabwärtiger Rich­ tung ein z. B. zylinderförmiger Strömungsabschnitt 17, ein sich in Strömungsrichtung radial nach außen erweiternder Übergangsabschnitt 19 sowie ein Aufnahmeabschnitt 21 der Durchgangsöffnung 7 an, dessen Wandung parallel zu der Ventillängsachse 1 verläuft. In dem Auf­ nahmeabschnitt 21 ist eine Lochplatte 23 so angeordnet, daß die Lochplatte 23 durch die Wandung des Aufnahmeabschnittes 21 eng um­ geben ist.
Um die Lochplatte 23 vor Beschädigungen zu schützen, ist an dem stromabwärtigen Ende des Düsenkörpers 3 eine Schutzkappe 25 angeord­ net, die mit einem Zylinderabschnitt 27 den Umfang des Düsenkörpers 3 im Bereich seines stromabwärtigen Endes umgibt und mit einem stromabwärts der Lochplatte 23 radial nach innen weisenden Radialab­ schnitt 29 an einer der Ventilsitzfläche 13 abgewandten unteren Stirnseite 31 der Lochplatte 23 anliegt. Die Schutzkappe 25 wird durch eine Rastverbindung 33 an dem Umfang des Düsenkörpers 3 gehal­ ten. Es ist aber auch möglich, daß eine metallene Schutzkappe 25 mittels einer Laserschweißung an dem Umfang des Düsenkörpers 3 befestigt ist.
Mit ihrer der Ventilsitzfläche 13 zugewandten oberen Stirnseite 35 liegt die Lochplatte 23 an einem der Lochplatte zugewandten, in ra­ dialer Richtung ausgehend von dem Aufnahmeabschnitt 21 nach innen verlaufenden Halteabsatz 37 der abgestuften Durchgangsöffnung 7 des Düsenkörpers 3 an.
Die Lochplatte 23 ist aus monokristallinem Silizium ausgebildet. Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht der Lochplatte 23 in Richtung des Pfeiles X in Fig. 1 und die Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2. Ausgehend von der oberen Stirnseite 35 ist in der Lochplatte 23 beispielsweise durch anisotropes Ätzen zumindest eine längliche Ausnehmung 39 ausgebildet, die sich in Richtung zur unteren Stirnseite 31 hin in die Lochplatte 23 bis zu einem ebenen Boden 43 erstreckt. Die beispielsweise eine längliche Ausnehmung 39 überschneidet sich zum Teil mit einer Zerstäubungsöffnung 41, die sich bis zu der unteren Stirnseite 31 der Lochplatte 23 erstreckt, so daß die Ausnehmung 39 und die Zerstäubungsöffnung 41 zusammen ei­ nen die Lochplatte 23 durchdringenden Strömungskanal bilden. Die Zerstäubungsöffnung 41 ist beispielsweise ausgehend von der unteren Stirnseite 31 der Lochplatte 23 durch anisotropes Ätzen ausgebildet. Zur Reduzierung der Herstellkosten einer solchen Lochplatte 23 ist es möglich, die längliche Ausnehmung 39 und die Zerstäubungsöffnung 41 in einem gemeinsamen Arbeitsgang durch beidseitiges anisotropes Ätzen auszubilden. Dadurch ergeben sich für die längliche Ausnehmung 39 und für die Zerstäubungsöffnung 41 identische Ätztiefen und damit identische Erstreckungen in Richtung der Ventillängsachse 1.
Die längliche Ausnehmung 39 weist an der oberen Stirnseite 35 einen rechteckförmigen Öffnungsquerschnitt auf, der sich der unteren Stirnseite 31 der Lochplatte 23 zugewandt bis zu dem Boden 43 der länglichen Ausnehmung 39 verjüngt. Die Wandung der länglichen Aus­ nehmung 39 wird durch jeweils zwei zu der Ventillängsachse 1 geneigt verlaufende Längsflächen 45 und Querflächen 47 gebildet. Die Längs­ flächen 45 bilden mit der oberen Stirnseite 35 der Lochplatte 23 je eine Längskante 49 und die Querflächen 47 je eine Querkante 51 aus, wobei die beiden Längskanten 49 parallel zueinander und die beiden Querkanten 51 parallel zueinander verlaufen. Die Längskanten 49 wei­ sen bei dem ersten, in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel eine größere Kantenlänge auf als die Querkanten 51 der länglichen Ausnehmung 39. Parallel zu den Längskanten 49 weist die längliche Ausnehmung 39 eine Längsachse 53 und senkrecht dazu eine parallel zu den Querkanten 51 verlaufende Querachse 55 auf, wobei sowohl die Längsachse 53 als auch die Querachse 55 wie Symmetrieach­ sen der länglichen Ausnehmung verlaufen und sich die Längsachse 53 und die Querachse 55 beispielsweise in einem Punkt der Ventillängs­ achse 1 schneiden. Vom Boden 43 der länglichen Ausnehmung 39 aus­ gehend erstreckt sich die beispielsweise rechteckförmige Zerstäu­ bungsöffnung 41 z. B. konzentrisch zu der länglichen Ausnehmung 39 in Richtung zur unteren Stirnseite 31 der Lochplatte 23. Dabei erwei­ tert sich der Querschnitt der Zerstäubungsöffnung 41 in Strömungs­ richtung.
Die Zerstäubungsöffnung 41 weist zwei einander gegenüberliegende Längsflächen 58 auf, die mit der unteren Stirnseite 31 der Loch­ platte 23 jeweils eine Längskante 57 bilden. Die Längskanten 57 der Zerstäubungsöffnung 41 verlaufen parallel zu der Längsachse 53 der länglichen Ausnehmung 39 und weisen eine wesentlich kürzere Kanten­ länge auf als die Längskanten 49 der länglichen Ausnehmung 39, wobei das Verhältnis der Kantenlängen der Längskanten 49 der länglichen Ausnehmung 39 zu den Längskanten 57 der Zerstäubungsöffnung 41 etwa 1,5 : 1 bis 10 : 1 beträgt. Senkrecht zu den Längskanten 57 verläuft jeweils eine mit der unteren Stirnseite 31 gebildete Querkante 60 einer Querfläche 61 der Zerstäubungsöffnung 41. Die Querkanten 60 haben auch aus Fertigungsgründen eine etwas, beispielsweise um 5 bis 30 µm größere Kantenlänge als die Querkanten 51 der länglichen Ausnehmung 39. Die Querkanten 60 der Zerstäubungsöffnung 41 können eine bis zu zweimal größere Kantenlänge aufweisen als die Querkanten 51. Hierdurch wird die Erstreckung der Längsflächen 45 der längli­ chen Ausnehmung 39 in Richtung der Ventillängsachse 1 beim teilwei­ sen Überschneiden der länglichen Ausnehmung 39 und der Zerstäubungs­ öffnung 41 im Bereich der Längsflächen 58 der Zerstäubungsöffnung 41 verringert und so die Ablenkung des Brennstoffstrahls beim Austritt aus der Zerstäubungsöffnung 41 in Richtung der Querachse 55 ver­ kleinert.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen ein zweites erfindungsgemäßes Ausfüh­ rungsbeispiel, bei dem gleiche und gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind wie in den Fig. 1 bis 3. Die Lochplatte 23 weist zwei mit Abstand nebeneinanderliegende längliche Ausnehmungen 39 auf, die sich jeweils teilweise mit einer Zerstäubungsöffnung 41 überschneiden. Die beiden länglichen Ausneh­ mungen 39 sind dabei so angeordnet, daß ihre beiden Längsachsen 53 parallel zueinander auf einer gemeinsamen Linie verlaufen. Die läng­ lichen Ausnehmungen 39 und die Zerstäubungsöffnungen 41 sind dabei genauso ausgebildet wie bei dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel. In den Fig. 4 bis 6 ist der Strö­ mungsverlauf des Brennstoffs durch Pfeile 56 angedeutet, um die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Lochplatte zu verdeutlichen. Die Geometrie der länglichen Ausnehmung 39 und der Zerstäubungsöff­ nung 41 bewirkt, wie in den Fig. 4 bis 6 dargestellt, eine Umlen­ kung der Strömung 56 des Brennstoffs. Im Bereich der länglichen Aus­ nehmung 39 wird die Strömung 56 in Richtung des Bodens 43 umgelenkt, so daß zwei Strömungshälften des Brennstoffs, die in Richtung der Längsachse 53 aufeinander zuströmen, über der Zerstäubungsöffnung 41 aufeinander prallen. Durch den Übergang der länglichen Ausnehmung 39 in die einen engen Querschnitt aufweisende Zerstäubungsöffnung 41 und den Aufprall der Strömungshälften aufeinander wird die Brenn­ stoffströmung 56 beim Austritt aus der Zerstäubungsöffnung 41 in Richtung der Querachse 55 flachstrahlförmig aufgeweitet und zer­ stäubt, wie es die gestrichelte Linie 59 andeutet. Dieser durch die gestrichelte Linie 59 angedeutete, flachstrahlförmig abgegebene Brennstoffstrom hat den Vorteil einer besonders feinen Zerstäubung.
Durch die Veränderung der Geometrie der Ausnehmungen 39 und der Zer­ stäubungsöffnungen 41, also z. B. durch eine Variation der Ätztiefen und der Querschnittsgrößen der länglichen Ausnehmungen 39 und der Zerstäubungsöffnungen 41 läßt sich die Form des durch die gestri­ chelte Linie 59 gekennzeichneten Flachstrahls und die Größe des Zer­ stäubungswinkels beeinflussen.
Wird z. B. die Erstreckung 63 des Bodens 43 der länglichen Ausnehmung 39 in Richtung der Längsachse 53 der Lochplatte 23 verändert, so verändert sich auch die Weite 65 des durch die gestrichelte Linie 59 gekennzeichneten Flachstrahls in Richtung der Querachse 55 der Loch­ platte 23 und damit die Größe des Zerstäubungswinkels.
Die in den Fig. 4 bis 6 dargestellte Lochplatte gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels eignet sich besonders für die Verwendung in Brennstoffeinspritzventilen für Brennkraftmaschinen mit zwei Einlaß­ ventilen je Zylinder, wobei jeder Flachstrahl entsprechend der ge­ strichelten Linie 59 jeweils einem Einlaßventil zugeordnet ist.
Es ist aber auch möglich, in der Lochplatte 23 drei oder mehr läng­ liche Ausnehmungen 39 und Zerstäubungsöffnungen 41 vorzusehen.
Die in den Fig. 7 und 8, die einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7 zeigt, dargestellte Lochplatte 23 gemäß des dritten Ausführungsbeispiels weist ebenso wie die Lochplatte gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels zwei nebeneinanderliegende recht­ eckförmige längliche Ausnehmungen 39 auf, die sich jeweils teilweise mit einer rechteckigen Zerstäubungsöffnung 41 überschneiden. Gleiche und gleichwirkende Teile sind durch die gleichen Bezugszeichen ge­ kennzeichnet wie in den Fig. 1 bis 6. Im Gegensatz zu dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel sind bei dem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel die längliche Ausnehmung 39 und die Zerstäubungsöff­ nung 41 nicht konzentrisch zueinander ausgeformt. Die Zerstäubungs­ öffnung 41 der linken länglichen Ausnehmung 39 ist nach links ver­ schoben und die Zerstäubungsöffnung 41 der rechten länglichen Aus­ nehmung 39 nach rechts. Hierdurch wird erreicht, daß die beiden aus den asymmetrisch zu den länglichen Ausnehmungen 39 liegenden zwei Zerstäubungsöffnungen 41 abgegebenen Flachstrahlen, wie in der Fig. 7 durch die gestrichelten Linien 59 angedeutet, ebenfalls in von­ einander abgewandter Richtung asymmetrisch zur jeweiligen Querachse 55 versetzt sind. Wie durch die gestrichelte Linie 59 angedeutet, erfolgt die Ablenkung des Flachstrahles von der Querachse 55 weg zu der Seite der länglichen Ausnehmung 39 hin, zu der hin die Zerstäu­ bungsöffnung 41 entlang der Längsachse 53 verschoben ist. Diese Aus­ führungsform mit den beiden divergierenden Flachstrahlen hat sich als vorteilhaft erwiesen, da so ein Vermischen der beiden Flach­ strahlen des Brennstoffs und damit eine gegenseitige Beeinflussung wirkungsvoll vermieden wird.
Ein viertes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Lochplätt­ chens ist in den Fig. 9 bis 13 dargestellt. Gleiche und gleich­ wirkende Teile sind durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet wie in den Fig. 1 bis 8. In der Fig. 9 ist eine aus monokristal­ linem Silizium ausgebildete Lochplatte 23 mit beispielsweise zwei geometrisch identischen länglichen Ausnehmungen 39 dargestellt, die zueinander beabstandet sind und der unteren Stirnseite 31 der Loch­ platte 23 zugewandt sich jeweils zum Teil mit einer rechteckförmigen Zerstäubungsöffnung 41 überschneiden, wobei auch die beiden Zerstäu­ bungsöffnungen 41 geometrisch identische Abmessungen haben. Die Fig. 10 zeigt einen Schnitt entlang der Linie X-X in Fig. 9, die Fig. 11 einen Schnitt entlang der Linie XI-XI in Fig. 9, die Fig. 12 einen Schnitt entlang der Linie XII-XII in Fig. 9 und die Fig. 13 einen Schnitt entlang der Linie XIII-XIII in Fig. 9. Die beiden länglichen Ausnehmungen 39 weisen, wie aus der Draufsicht der Loch­ platte 23 in Fig. 9 zu erkennen, an der oberen Stirnseite 35 einen sechseckigen Öffnungsquerschnitt auf, der sich in Richtung des Bo­ dens 43 der länglichen Ausnehmung 39 der unteren Stirnseite 31 der Lochplatte 23 zugewandt verjüngt.
Die Wandung der länglichen Ausnehmung 39 wird durch zwei senkrecht zu der oberen Stirnseite 35 der Lochplatte 23 verlaufende Längsflä­ chen 45 und vier geneigt zu der Ventillängsachse 1 verlaufenden Querflächen 47 gebildet, wobei jeweils zwei Querflächen 47 aneinan­ der grenzen. Die Längsflächen 45 bilden mit der oberen Stirnseite 35 der Lochplatte 23 je eine Längskante 49 und die Querflächen 47 je eine Querkante 51 aus. Die beiden Längskanten 49 und jeweils zwei gegenüberliegende Querkanten 51 verlaufen parallel zueinander. In dem dargestellten vierten Ausführungsbeispiel weisen die Längskanten 49 eine wesentlich größere Kantenlänge auf als die Querkanten 51. Die beiden Querkanten 51 der aneinander grenzenden Querflächen 47 bilden einen rechten Winkel zueinander und weisen die gleiche Länge auf. Mit ihren anderen Enden grenzen diese Querkanten 51 stumpfwink­ lig an die Längskanten 49 der länglichen Ausnehmung 39. Parallel zu den Längskanten 49 weisen die länglichen Ausnehmungen 39 eine Längs­ achse 53 und senkrecht dazu eine Querachse 55 auf, die wie Symme­ trieachsen der länglichen Ausnehmung 39 verlaufen. Die Längsachse 53 und die Querachse 55 schneiden sich in dem Mittelpunkt der längli­ chen Ausnehmung 39.
Vom Boden 43 der länglichen Ausnehmung 39 ausgehend, erstreckt sich die viereckförmige, beispielsweise rechteckförmige oder quadratische Zerstäubungsöffnung 41 konzentrisch zu der länglichen Ausnehmung 39 in Richtung der unteren Stirnseite 31 der Lochplatte 23. Dabei er­ weitert sich der Querschnitt der Zerstäubungsöffnung 41 in Strö­ mungsrichtung. Die längliche Ausnehmung 39 und die Zerstäubungs­ öffnung 41 sind dabei so zueinander angeordnet, daß die Längsachse 53 der länglichen Ausnehmung 39 parallel zu und beispielsweise deckungsgleich mit einer zwei gegenüberliegende Ecken der Zerstäu­ bungsöffnung 41 miteinander verbindenden Diagonalen 67 der quadrati­ schen Zerstäubungsöffnung 41 verläuft.
Durch das Zusammenwirken der länglichen Ausnehmung 39 mit der zum Boden 43 nur teilweise offenen quadratischen Zerstäubungsöffnung 41 ergibt sich ein sechseckförmiger Öffnungsquerschnitt der Lochplatte 23.
Die Gestaltung der länglichen Ausnehmung 39 und der Zerstäubungsöff­ nung 41 bewirkt an den schrägen Querflächen 47 und dem Boden 43 eine Umlenkung der Brennstoffströmung. Im Bereich der länglichen Ausneh­ mung 39 prallen durch die Umlenkung am Boden 43 zwei in Richtung der Längsachse 53 aufeinander zuströmende Strömungshälften des Brenn­ stoffs aufeinander. Durch den Übergang der länglichen Ausnehmung 39 im Bereich ihres Bodens 43 in die Zerstäubungsöffnung 41 und das Aufeinanderprallen der beiden Strömungshälften wird die Brennstoff­ strömung flachstrahlförmig aufgeweitet und so eine besonders feine Zerstäubung des Brennstoffs erzielt.
Wie bei den ersten drei Ausführungsbeispielen läßt sich auch bei dem vierten Ausführungsbeispiel durch eine Veränderung der Geometrie der länglichen Ausnehmungen 39 und der Zerstäubungsöffnungen 41 sowie deren Lage zueinander die Form und die Richtung des Flachstrahls und die Größe des Zerstäubungswinkels des Brennstoffs beeinflussen.
Die erfindungsgemäße Lochplatte 23 und das Brennstoffeinspritzven­ til mit einer erfindungsgemäßen Lochplatte 23 ermöglicht eine sehr feine Zerstäubung des abgegebenen Brennstoffs. Durch die Ausbildung der länglichen Ausnehmung 39 und der Zerstäubungsöffnung 41 in der Silizium-Lochplatte durch Ätzen wird eine hohe Fertigungsgenauigkeit bei dennoch geringem Fertigungsaufwand erreicht.

Claims (17)

1. Lochplatte aus monokristallinem Silizium mit zumindest einer Zer­ stäubungsöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochplatte (23) an einer oberen Stirnseite (35) zumindest eine durch Ätzen ausgebildete längliche Ausnehmung (39) hat, die sich zum Teil mit jeweils einer bis zu einer unteren Stirnseite (31) der Lochplatte (23) erstrecken­ den, durch Ätzen ausgeformten Zerstäubungsöffnung (41) überschneidet.
2. Lochplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu­ mindest eine längliche Ausnehmung (39) ausgehend von der oberen Stirnseite (35) und die zumindest eine Zerstäubungsöffnung (41) aus­ gehend von der unteren Stirnseite (31) der Lochplatte (23) durch zweiseitiges anisotropes Ätzen ausgeformt sind.
3. Lochplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu­ mindest eine längliche Ausnehmung (39) zwei einander gegenüberlie­ gende, sich in Richtung zur Zerstäubungsöffnung (41) hin erstreckende Längsflächen (45) hat, deren mit der oberen Stirnseite (35) der Lochplatte (23) gebildete Längskanten (49) parallel zueinander und zu einer Längsachse (53) der Ausnehmung (39) verlaufen, daß die zu­ mindest eine Zerstäubungsöffnung (41) viereckförmig ausgebildet ist und daß die Längsachse (53) der länglichen Ausnehmung (39) parallel zu einer zwei gegenüberliegende Ecken der Zerstäubungsöffnung (41) miteinander verbindenden Diagonalen (67) der viereckförmigen Zer­ stäubungsöffnung (41) verläuft.
4. Lochplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bei­ den einander gegenüberliegenden Längsflächen (45) der länglichen Ausnehmung (39) parallel zueinander und senkrecht zu der oberen Stirnseite (35) der Lochplatte (23) verlaufen.
5. Lochplatte nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Längskanten (49) der Längsflächen (45) die größte Länge aller mit der oberen Stirnseite (35) der Lochplatte (23) gebildeten Kanten der länglichen Ausnehmung (39) aufweisen.
6. Lochplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich die zumindest eine längliche Ausnehmung (39) in Richtung zur Zerstäubungsöffnung (41) hin verjüngt.
7. Lochplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zumindest eine Zerstäubungsöffnung (41) sich zur unteren Stirnseite (31) der Lochplatte (23) hin erweitert.
8. Lochplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lochplatte (23) zwei nebeneinander angeord­ nete längliche Ausnehmungen (39) mit je einer Zerstäubungsöffnung (41) hat.
9. Lochplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die längliche Ausnehmung (39) und die ihr zugeordnete Zerstäu­ bungsöffnung (41) konzentrisch zueinander ausgebildet sind.
10. Lochplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die längliche Ausnehmung (39) und die ihr zugeordnete Zerstäu­ bungsöffnung (41) nicht konzentrisch zueinander ausgebildet sind.
11. Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen mit einer Lochplatte, die stromabwärts einer Ventilsitzfläche eines Düsenkörpers des Brennstoffeinspritzventils angeordnet ist, zumindest eine Zerstäubungsöffnung aufweist und aus monokristallinem Silizium ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochplatte (23) an einer der Ventilsitzfläche (13) zugewand­ ten oberen Stirnseite (35) zumindest eine durch Ätzen ausgebildete längliche Ausnehmung (39) hat, die sich zum Teil mit jeweils einer sich bis zu einer unteren Stirnseite (31) der Lochplatte (23) er­ streckenden, durch Ätzen ausgeformten Zerstäubungsöffnung (41) über­ schneidet.
12.Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zumin­ dest eine längliche Ausnehmung (39) der Lochplatte (23) zwei einan­ der gegenüberliegende, sich in Richtung zur Zerstäubungsöffnung (41) hin erstreckende Längsflächen (45) hat, deren mit der oberen Stirnseite (35) der Lochplatte (23) gebildete Längskanten (49) parallel zuein­ ander und zu einer Längsachse (53) der länglichen Ausnehmung (39) verlaufen, daß die Zerstäubungsöffnung (41) viereckförmig ausgebil­ det ist und daß die Längsachse (53) der länglichen Ausnehmung (39) parallel zu einer zwei gegenüberliegende Ecken der Zerstäubungsöff­ nung (41) miteinander verbindenden Diagonalen (67) der viereckförmi­ gen Zerstäubungsöffnung (41) verläuft.
13. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden einander gegenüberliegenden Längsflächen (45) der länglichen Ausneh­ mung (39) parallel zueinander und senkrecht zu der oberen Stirnseite (35) der Lochplatte (23) verlaufen.
14. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Längskanten (49) der Längsflächen (45) die größte Länge aller mit der oberen Stirnseite (35) der Lochplatte (23) gebildeten Kanten der länglichen Ausnehmung (39) aufweisen.
15. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lochplatte (23) zwei nebeneinander angeordnete läng­ liche Ausnehmungen (39) mit je einer ihr zugeordnete Zerstäubungsöffnung (41) hat.
16. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeich­ net, daß die längliche Ausnehmung (39) und die ihr zugeordnete Zerstäubungsöffnung (41) der Lochplatte (23) konzentrisch zueinander ausgebildet sind.
17. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeich­ net, daß die längliche Ausnehmung (39) und die ihr zugeordnete Zerstäubungsöffnung (41) der Lochplatte (23) nicht konzentrisch zueinander ausgebildet sind.
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