DE69418139T2

DE69418139T2 - Air assisted single jet fuel injector

Info

Publication number: DE69418139T2
Application number: DE69418139T
Authority: DE
Inventors: Massimo Armaroli; Roberto Consolini; Massimo Lolli
Original assignee: Magneti Marelli SpA
Current assignee: Marelli Europe SpA
Priority date: 1993-10-29
Filing date: 1994-10-25
Publication date: 1999-11-11
Anticipated expiration: 2014-10-26
Also published as: ES2132305T3; IT1261325B; ITTO930810A0; EP0651156A1; DE69418139D1; ITTO930810A1; EP0651156B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektromagnetisch gesteuertes Kraftstoff-Einpritzventil des luft-unterstützten Einstrahl-Typs für die Kraftstoffzufuhr eines Kraftfahrzeugmotors.The present invention relates to an electromagnetically controlled fuel injection valve of the air-assisted single-jet type for supplying fuel to a motor vehicle engine.

Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Einspritzventil des "Pico-"Typs, der so betreibbar ist, daß der Kraftstoff durch Einspritzen durch ein Abgabeelement hindurch zerstäubt wird, das eine Strömung durch eine dünne Wand erzeugen kann.More particularly, the present invention relates to an injector valve of the "pico" type operable to atomize fuel by injecting it through a delivery element capable of producing flow through a thin wall.

Elektromagnetische Kraftstoff-Einspritzventile für Kraftfahrzeugmotoren sind bekannt, bei denen die Kraftstoffeinspritzung durch einen elektromagnetischen Stellantrieb reguliert wird, der die Bewegung eines Ventilverschlusses steuert, der die Bildung von Strahlen von Kraftstoff durch Zerstäubungsöffnungen in einem Abgabeelement steuert. Indem der Kraftstoff dazu gezwungen wird, durch die Öffnungen zu strömen, deren Länge weit kleiner als ihr jeweiliger Durchmesser ist, treten aero-hydrodynamische Effekte auf die Flüssigkeit auf, um sie zu zerstäuben, wobei sie zu sehr kleinen Tröpfchen reduziert wird. Durch eine Verminderung der Dicke der Wand des Abgabeelementes auf eine Dimension in der Größenordnung von Zehnteln eines Millimeters ist es möglich, Tröpfchen zu erhalten, die einen Durchmesser von 180 bis 200 Mikrometer aufweisen. Es ist schwierig, eine kräftigere Zerstäubung zu erhalten, da jede weitere Reduktion in der Dicke der Wandung Herstellungsprobleme und Probleme mit dem Verstopfen und einem übermäßigen Verschleiß der Öffnungen mit sich bringen würde. Zur Verbesserung der Kraftstoffzerstäubung sind im Stand der Technik, z. B. aus der EP 0 480 329 A1 Einspritzventile bekannt, bei denen der zerstäubte Kraftstoffstrahl mit einer Hilfsluftströmung vermischt wird, bevor er in die Verbrennungskammer eingespritzt wird. Jedoch ist der mit diesen Einspritzventilen erhaltene Zerstäubungseffekt nicht sehr stark und zusätzlich bedeutet ihre Konstruktion, daß sie eine ziemlich kurze Lebensdauer haben, da sie im allgemeinen schnell verschleißen.Electromagnetic fuel injectors for automotive engines are known in which the fuel injection is regulated by an electromagnetic actuator controlling the movement of a valve shutter which controls the formation of jets of fuel through atomising orifices in a dispensing element. By forcing the fuel to flow through orifices whose length is much smaller than their respective diameters, aero-hydrodynamic effects occur on the liquid to atomise it, reducing it to very small droplets. By reducing the thickness of the wall of the dispensing element to a dimension of the order of tenths of a millimetre, it is possible to obtain droplets having a diameter of 180 to 200 micrometres. It is difficult to obtain more powerful atomisation since any further reduction in the thickness of the wall would entail manufacturing problems and problems of clogging and excessive wear of the orifices. In order to improve fuel atomisation, various prior art methods are known, e.g. EP 0 480 329 A1 discloses injectors in which the atomized fuel jet is mixed with an auxiliary air flow before being injected into the combustion chamber. However, the atomization effect obtained with these injectors is not very strong and, in addition, their design means that they have a fairly short lifespan since they generally wear out quickly.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kraftstoff-Einspritzventil zu schaffen, das frei von den Nachteilen des Standes der Technik ist, eine feine Zerstäubung des Kraftstoffes mit sich bringt und einfach herstellbar ist, indem in simpler Weise die Konstruktion der bekannten Einspritzventile modifiziert wird, indem eine kleine Anzahl von kostengünstigen Teilen hinzugefügt oder ausgetauscht wird.The object of the present invention is to provide a fuel injection valve which is free from the disadvantages of the prior art, provides fine atomization of the fuel and is easy to manufacture by simply modifying the design of the known injection valves by adding or replacing a small number of inexpensive parts.

Die Erfindung schafft auf diese Weise ein Einspritzventil mit einer kräftigen Zerstäubungskapazität insbesondere für die Kraftstoffzufuhr eines Kraftfahrzeugmotors, wie es in Anspruch 1 definiert ist.The invention thus provides an injection valve with a powerful atomization capacity, in particular for the fuel supply of a motor vehicle engine, as defined in claim 1.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von zwei nicht-beschränkenden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich, in denen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of two non-limiting embodiments with reference to the accompanying drawings in which:

Fig. 1 ein Aufriß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Längsschnitt entlang der Achse des Einspritzventils ist;Fig. 1 is an elevational view of a first preferred embodiment of the present invention in longitudinal section along the axis of the injector;

Fig. 2 in einem vergrößerten Maßstab und geschnitten ein Detail des Einspritzendes des Einspritzventils gemäß Fig. 1 zeigt;Fig. 2 shows, on an enlarged scale and in section, a detail of the injection end of the injector according to Fig. 1;

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab und geschnitten ein Detail des Einspritzendes einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; undFig. 3 shows, on an enlarged scale and in section, a detail of the injection end of a second preferred embodiment of the present invention; and

Fig. 4 eine Ansicht von unten des Einspritzventils gemäß Fig. 3 ist.Fig. 4 is a bottom view of the injector according to Fig. 3.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 ist ein Kraftstoff-Einspritzventil insbesondere für die Kraftstoffzufuhr eines Kraftfahrzeugmotors im allgemeinen mit 1 bezeichnet und umfaßt ein Gehäuse 2 eines bekannten Typs, das im Inneren eine Kraftstoffzufuhrleitung 3 bildet, die mit einem bekannten Befestigungselement 4 verbunden ist, das sich außerhalb des Gehäuses 2 entlang der gleichen Achse erstreckt; die Leitung 3 endet in einem Kraftstoffabgabeelement, das durch eine Scheibe 5 gebildet ist, die in bekannter Weise so montiert ist, daß sie flüssigkeitsdicht ist und das untere Ende 6 des Gehäuses 2 gegenüber dem Befestigungselement 4 verschließt, das das obere Ende des Gehäuses 2 bildet; die Symmetrie dieses Gehäuses 2 ist im wesentlichen zylindrisch, was bedeutet, daß die Leitung 3, das Befestigungselement 4 und die Scheibe 5 im wesentlichen koaxial sind.With reference to Figures 1 and 2, a fuel injector, particularly for supplying fuel to a motor vehicle engine, is generally indicated at 1 and comprises a housing 2 of a known type which internally defines a fuel supply line 3 connected to a known fastening element 4 extending outside the housing 2 along the same axis; the line 3 terminates in a fuel delivery element formed by a disc 5 mounted in a known manner so as to be liquid-tight and to close the lower end 6 of the housing 2 from the fastening element 4 which forms the upper end of the housing 2; the symmetry of this housing 2 is substantially cylindrical, which means that the line 3, the fastening element 4 and the disc 5 are substantially coaxial.

Ein elektromagnetisches Stellglied eines bekannten Typs ist in dem Gehäuse 2 untergebracht, koaxial in einem Ring um die Leitung 3 angeordnet und mittels eines bekannten elektrischen Verbindungselementes 8 gesteuert und versorgt ist, das außerhalb des Gehäuses 2 nahe bei und zu einer Seite des Befestigungselementes 4 hin angeordnet ist. Das Stellglied 7 umfaßt ferner einen ferromagnetischen Anker 9, der so betätigbar ist, daß er gegen die Wirkung einer Vorspannfeder axial durch das elektromagnetische Stell glied 7 bewegt wird und an den in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Ventilverschluß 11 angeschweißt ist, der durch eine Metallscheibe gebildet ist, die der das Abgabeelement bildenden Scheibe 5 zugewandt und parallel zu dieser ist. Herkömmlicherweise sind ringförmige Vorsprünge 12 in der Oberfläche des Ventilverschlusses 11 ausgebildet, die der Scheibe 5 zugewandt ist.An electromagnetic actuator of a known type is housed in the housing 2, arranged coaxially in a ring around the line 3 and controlled and supplied by means of a known electrical connection element 8 arranged outside the housing 2 close to and to one side of the fastening element 4. The actuator 7 further comprises a ferromagnetic armature 9 which is operable to be axially moved by the electromagnetic actuator against the action of a biasing spring. member 7 is moved and to which, in the embodiment shown, a valve closure 11 is welded, which is formed by a metal disk which faces the disk 5 forming the dispensing element and is parallel to it. Conventionally, annular projections 12 are formed in the surface of the valve closure 11 which faces the disk 5.

In dem nicht-beschränkenden Beispiel, wie es gezeigt ist, ist das Abgabeelement vom "dünnwandigen" Typ dahingehend, daß die Scheibe 5 einen kreisförmigen zentralen Abschnitt 13 (Fig. 2) aufweist, der dünner als die periphere Wandung der Scheibe 5 ist; dieser kreisförmige Abschnitt 13 bildet die Basis eines kegelstumpfförmigen Hohlraumes 14, der in der Scheibe 5 auf der dem Ventilverschluß 11 entgegengesetzten Seite, d. h. in Richtung zur Außenseite des Gehäuses 2 eingeformt ist. Sechs Zerstäubungsöffnungen 15 bekannten Typs, die im Vergleich zu ihrem Durchmesser relativ flach sind, sind in die dünne, durch den Abschnitt 13 gebildete Wand eingeformt und ihr Öffnen für eine vorbestimmte Zeit wird durch eine axiale Gleitbewegung des Ventilverschlusses 11 gesteuert, der wiederum durch die Bewegung des Magnetankers 9 gesteuert wird. Obwohl sechs Zerstäubungsöffnungen 15 in dem beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen sind, kann jegliche Anzahl wie auch immer verwendet werden, obwohl diese Anzahl vorzugsweise von vier bis sechs liegen würde. Wenn das Stellglied 7 abgeschaltet wird, wird der Ventilverschluß 11 in flüssigkeitsdichtem Kontakt gegen die Scheibe 5 durch die Feder 10 gehalten, wodurch die Öffnungen 15 hydraulisch von der Leitung 3 getrennt werden; andererseits wird, wenn das Stellglied 7 erregt wird, der Ventilverschluß 11 aus seinem Kontakt mit der Scheibe 5 wegbewegt, wo durch die Öffnungen 5 in hydraulische Verbindung mit der Leitung 3 gebracht werden, durch die Kraftstoff unter Druck durch das Befestigungselement 4 zugeführt wird.In the non-limiting example as shown, the dispensing element is of the "thin-walled" type in that the disc 5 has a circular central portion 13 (Fig. 2) which is thinner than the peripheral wall of the disc 5; this circular portion 13 forms the base of a frustoconical cavity 14 formed in the disc 5 on the side opposite the valve closure 11, i.e. towards the outside of the housing 2. Six atomizing orifices 15 of known type, relatively flat compared to their diameter, are formed in the thin wall formed by the portion 13 and their opening for a predetermined time is controlled by an axial sliding movement of the valve closure 11, which in turn is controlled by the movement of the armature 9. Although six atomizing orifices 15 are provided in the embodiment described and illustrated, any number may be used, although this number would preferably be from four to six. When the actuator 7 is de-energized, the valve closure 11 is held in fluid-tight contact against the disc 5 by the spring 10, whereby the orifices 15 are hydraulically isolated from the conduit 3; conversely, when the actuator 7 is energized, the valve closure 11 is moved away from its contact with the disc 5, where through the openings 5 are brought into hydraulic connection with the line 3, through which fuel is supplied under pressure through the fastening element 4.

Auf diese Weise wird durch eine Erregung des Stellgliedes 7 für eine vorbestimmte Zeitspanne ein Strahl von zerstäubtem Kraftstoff durch jede Öffnung 15 gebildet und durch das untere Ende 6 des Gehäuses 2 ausgestoßen; durch Verwendung von sechs Öffnungen 15 (Fig. 4), die symmetrisch um eine Symmetrieachse 16 des Einspritzventils 1 angeordnet sind, wobei ihre Achsen in einem kleinen vorbestimmten Winkel zur vorgenannten Symmetrieachse stehen, werden sechs Strahlen von Kraftstoff gebildet, die leicht divergent, jedoch entlang einer vorherrschenden Axialrichtung relativ zur Bewegungsrichtung des Ventilverschlusses 11 gerichtet sind.In this way, by energizing the actuator 7 for a predetermined period of time, a jet of atomized fuel is formed through each orifice 15 and ejected through the lower end 6 of the housing 2; by using six orifices 15 (Fig. 4) arranged symmetrically around an axis of symmetry 16 of the injector 1, with their axes at a small predetermined angle to the aforesaid axis of symmetry, six jets of fuel are formed which are slightly divergent but directed along a predominant axial direction relative to the direction of movement of the valve closure 11.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt das Einspritzventil 1 ferner ein Hilfs-Zerstäubungselement, das unmittelbar stromabwärts von dem Abgabeelement im Sinne einer Abgabe der Kraftstoffstrahlen angeordnet und axial darüber von der gegenüberliegenden Seite des Ventilverschlusses 11 montiert ist.According to the present invention, the injection valve 1 further comprises an auxiliary atomizing element arranged immediately downstream of the dispensing element for dispensing the fuel jets and mounted axially above it from the opposite side of the valve closure 11.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der hier beschriebenen und dargestellten Erfindung ist dieses Hilfs-Zerstäubungselement durch eine Kappe 17 gebildet, die unabhängig vom Gehäuse 2 ist, jedoch an dessen Außenseite montiert ist und von dessen Ende 6 vorsteht. Die Kappe 17 kann beispielsweise mit einer Schnapp-Verrasteinrichtung (bekannt und daher nicht gezeigt) versehen sein, die mit einer entsprechenden Einrichtung am Gehäuse 2 zusammenwirkt, um somit entfernbar daran befestigt werden zu können.According to the preferred embodiment of the invention described and illustrated here, this auxiliary atomizing element is formed by a cap 17 which is independent of the housing 2, but mounted on the outside thereof and protruding from the end 6 thereof. The cap 17 can, for example, be provided with a snap-locking device (known and therefore not shown) which can be connected to a corresponding device on the Housing 2 so as to be removably attached thereto.

Unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 2 umfaßt die Kappe 17 einen ringförmigen Abschnitt 18 mit einem kreisförmigen Fortsatz 19, der so betätigbar ist, daß er die Kappe 17 am Gehäuse 2 befestigt.With particular reference to Fig. 2, the cap 17 comprises an annular portion 18 having a circular extension 19 operable to secure the cap 17 to the housing 2.

Die Kappe 17 weist eine kegelstumpfförmige Wand 20 auf, die eine zentrale Abgabeleitung definiert, die durch eine Kammer 21 mit vorbestimmten Dimensionen gebildet ist; das freie Ende der kegelstumpfförmigen Wand 20 ist in den Hohlraum 14 der Scheibe 5 eingesetzt, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist; die Wand 20 ist außen durch eine konische Oberfläche 22 begrenzt, die einen geringeren Konuswinkel als der Hohlraum 14 aufweist, so daß bei einer Montage der Kappe 17 an dem Gehäuse 2 das freie Ende der Wand 20 eine flüssigkeitsdichte Abdichtung gegen den zentralen Abschnitt 13 der Scheibe 5 bildet, wobei ferner ein ringförmiger Hohlraum 23 zwischen der konischen Fläche 22 dieser Wand und der des Hohlraumes 14 gebildet ist.The cap 17 has a frustoconical wall 20 defining a central discharge conduit formed by a chamber 21 of predetermined dimensions; the free end of the frustoconical wall 20 is inserted into the cavity 14 of the disc 5, as shown in Fig. 2; the wall 20 is delimited externally by a conical surface 22 having a smaller cone angle than the cavity 14, so that when the cap 17 is mounted on the housing 2, the free end of the wall 20 forms a liquid-tight seal against the central portion 13 of the disc 5, an annular cavity 23 being formed between the conical surface 22 of this wall and that of the cavity 14.

Die Wand 20 ist im Inneren durch eine Folge von unterschiedlichen kegelstumpfförmigen Oberflächen 24a, 24b, 24c begrenzt.The wall 20 is delimited internally by a series of different frustoconical surfaces 24a, 24b, 24c.

Radiale Öffnungen 25 verlaufen durch die Wand 20, um einen seitlich in die Kammer 21 hin offenen Hilfs-Luftstrom zu liefern. Bei dem hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel gibt es sechs radiale Öffnungen 25, die symmetrisch in einem Ring um die Achse 16 des Gehäuses mit einem vorbestimmten axialen Abstand von dem Abgabeelement ange ordnet sind. Die radialen Öffnungen 25 sind so orientiert, daß sie die jeweiligen Strahlen von Hilfsluft in Richtung auf einen Schnittpunkt der Kraftstoffstrahlen richten, der ebenfalls in einem vorbestimmten axialen Abstand von dem Abgabeelement positioniert ist. Insbesondere sind die radialen Öffnungen 25 schräg zur Symmetrieachse des Gehäuses 2 geneigt, so daß sie in der Kraftstoffabgaberichtung konvergent zu diesem Gehäuse 2 hin sind. Die jeweiligen Achsen der radialen Öffnungen 25 stehen rechtwinkelig zur Oberfläche 24b der Kammer 21, so daß die Schnittlinien zwischen dieser Oberfläche 24b und der zylindrischen Oberfläche, die jede Öffnung 25 begrenzt, im wesentlichen kreisförmig ist. Die radialen Öffnungen 25, die durch das Hilfs-Zerstäuberelement hindurchgehen, weisen ein Ende, das sich seitlich in die Kammer 21 öffnet, und das entgegengesetzte Ende auf, das in Verbindung mit dem ringförmigen Hohlraum 23 steht, der zwischen der Scheibe 5 und der Kappe 17 gebildet ist.Radial openings 25 extend through the wall 20 to provide an auxiliary air flow opening laterally into the chamber 21. In the preferred embodiment described here, there are six radial openings 25 arranged symmetrically in a ring around the axis 16 of the housing at a predetermined axial distance from the dispensing element. The radial openings 25 are oriented so as to direct the respective jets of auxiliary air towards an intersection point of the fuel jets which is also positioned at a predetermined axial distance from the dispensing element. In particular, the radial openings 25 are inclined obliquely to the axis of symmetry of the housing 2 so as to be convergent towards this housing 2 in the fuel dispensing direction. The respective axes of the radial openings 25 are perpendicular to the surface 24b of the chamber 21 so that the line of intersection between this surface 24b and the cylindrical surface delimiting each opening 25 is substantially circular. The radial openings 25 which pass through the auxiliary atomizing element have one end which opens laterally into the chamber 21 and the opposite end which is in communication with the annular cavity 23 formed between the disc 5 and the cap 17.

Der ringförmige Hohlraum 23 steht in Verbindung mit Leitungen 26, die sich im wesentlichen radial durch die Kappe 17 erstrecken und außerhalb des Einspritzventils 1 in einem Hilfsluft-Verteiler enden, der in einem Sitz 28 des Motorblocks enthalten ist, in den das Einspritzventil 1 in flüssigkeitsdichter Weise mit Hilfe einer ersten dazwischengesetzten Dichtung 29 (die um die Kappe 17 befestigt ist) und einer zweiten Dichtung 30 (die um das Gehäuse 2 montiert ist) eingesetzt ist.The annular cavity 23 is in communication with ducts 26 which extend substantially radially through the cap 17 and terminate outside the injector 1 in an auxiliary air distributor contained in a seat 28 of the engine block in which the injector 1 is inserted in a fluid-tight manner by means of a first intermediate seal 29 (fixed around the cap 17) and a second seal 30 (mounted around the housing 2).

Der Verteiler 27 ist wiederum in einer Weise, wie sie aus Gründen der Einfachheit nicht gezeigt ist, mit der Ansaugleitung des Motors mit Hilfe von Leitungen verbunden, die in den Zylinderkopf eingeformt sind.The distributor 27 is in turn connected, in a manner not shown for reasons of simplicity, to the intake manifold of the engine by means of pipes molded into the cylinder head.

In der Anwendung wird der Strom von Hilfsluft, der aus dem Verteiler 27 gesogen und zu dem ringförmigen Hohlraum 23 über die Leitungen 26 befördert wird, in die Kammer 21 durch die radialen Öffnungen 25 eingeführt, um so die Kraftstoffstrahlen in einer vorbestimmten Weise zu schneiden, wodurch diese weiter zerstäubt werden, so daß die Kraftstofftröpfchen auf charakteristische Dimensionen reduziert werden, die weit kleiner sind als diejenigen, die durch eine herkömmliche Zerstäubung durch eine dünne Wand erreicht werden können.In use, the flow of auxiliary air drawn from the manifold 27 and conveyed to the annular cavity 23 via the conduits 26 is introduced into the chamber 21 through the radial openings 25 so as to cut the fuel jets in a predetermined manner, thereby further atomizing them so that the fuel droplets are reduced to characteristic dimensions far smaller than those that can be achieved by conventional atomization through a thin wall.

Es wurde herausgefunden, daß der Zerstäubungsvorgang besonders effektiv ist, wenn eine besondere geometrische Konfiguration erhalten wird durch:It has been found that the atomization process is particularly effective when a particular geometric configuration is obtained by:

- Anpassen der inneren Oberfläche der Wand 20 der Kappe 17, in die sich die Öffnungen 25 öffnen, an eine konische Oberfläche (die Oberfläche 24b);- adapting the inner surface of the wall 20 of the cap 17, into which the openings 25 open, to a conical surface (the surface 24b);

- Anordnen der Achsen dieser Öffnungen 25 rechtwinklig zu dieser konischen Oberfläche, die rechtwinklig ist zu den Erzeugenden der Oberfläche selbst.- Arranging the axes of these openings 25 perpendicular to this conical surface, which is perpendicular to the generators of the surface itself.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, von der nur die charakteristischen Elemente hier erläutert werden sollen, die sie von der ersten Ausführungsform unterscheiden, wobei zu verstehen ist, daß in der folgenden Beschreibung Bezugszeichen, die bereits verwendet wurden, so eingesetzt werden, daß sie ähnliche und entsprechende Teile oder Komponenten, die dem gleichen Zweck dienen, bezeichnen.Figures 3 and 4 show a second preferred embodiment of the present invention, of which only the characteristic elements which distinguish it from the first embodiment will be explained here, it being understood that in the following description, reference numerals which have already been used are used to designate similar and corresponding parts or components which serve the same purpose.

Mit besonderer Bezugnahme auf Fig. 3 ist einfach zu sehen, daß in der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der ringförmige Hohlraum 23 in direkter Verbindung mit einer Kammer 23a steht, die in einem Zwischenraum im wesentlichen zwischen dem röhrenförmigen Abschnitt 18 und dem Fortsatz 19 der Kappe 17 und dem Gehäuse 2 angeordnet ist. Insbesondere ist die Kammer 23a zwischen der inneren Oberfläche des röhrenförmigen Abschnittes der Kappe 17 und der äußeren Oberfläche des Gehäuses 2 gebildet. Die Kammer 23a steht über eine Leitung 31 mit der Ansaugleitung des Motors in Verbindung.With particular reference to Fig. 3, it can be readily seen that in the second preferred embodiment of the present invention, the annular cavity 23 is in direct communication with a chamber 23a located in a space substantially between the tubular portion 18 and the extension 19 of the cap 17 and the housing 2. In particular, the chamber 23a is formed between the inner surface of the tubular portion of the cap 17 and the outer surface of the housing 2. The chamber 23a is in communication with the intake line of the engine via a line 31.

Die Öffnung 31 weist so ein Ende, das in die Seite der Kammer 23a mündet, und ein entgegengesetztes Ende auf, das mit typischen Eingriffselementen 32 (Fig. 4) versehen ist, um sie mit einer nicht gezeigten Leitung zu verbinden, wie z. B. einem flexiblen Schlauch, der von der Ansaugleitung des Motors heranführt.The opening 31 thus has an end opening into the side of the chamber 23a and an opposite end provided with typical engagement elements 32 (Fig. 4) for connecting it to a line not shown, such as a flexible hose leading from the intake line of the engine.

In jedem Falle ist die Betriebsweise dieser zweiten bevorzugten Ausführungsform im wesentlich dieselbe als die, wie sie für die erste Ausführungsform beschrieben wurde. In diesem Falle wird genauso ein Strom von Hilfsluft in die Kammer 21 durch die radialen Öffnungen 25 eingeführt, um so die Kraftstoffstrahlen fein zu zerstäuben, die vom Abgabeelement zum Motor gerichtet sind.In any case, the operation of this second preferred embodiment is essentially the same as that described for the first embodiment. In this case, a flow of auxiliary air is also introduced into the chamber 21 through the radial openings 25 so as to finely atomize the fuel jets directed from the dispenser to the engine.

Aus dem Vorstehenden ist klar, daß das Einspritzventil, das den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, in der Lage ist, eine sehr feine Zerstäubung des Kraftstoffes ohne die Notwendigkeit hervorzurufen, daß der zentrale Abschnitt 13 der Scheibe 5 so dünn ist, daß er schwer herzu stellen ist, und ohne die Notwendigkeit, die Zerstäubungsöffnungen 15 auf Dimensionen zu reduzieren, die sie empfindlich gegen Verstopfen im Gebrauch machen würden. Weiterhin wird keine Komponente des Einspritzventils Bedingungen unterworfen, die einen übermäßigen Verschleiß hervorrufen würden.From the foregoing, it is clear that the injector which is the subject of the present invention is capable of producing a very fine atomization of the fuel without the need for the central portion 13 of the disc 5 to be so thin as to be difficult to and without the need to reduce the atomizing orifices 15 to dimensions that would make them susceptible to clogging in use. Furthermore, no component of the injector is subjected to conditions that would cause excessive wear.

Die Möglichkeit, daß die Hilfs-Zerstäubungseinrichtung durch eine Kappe getragen wird, die lösbar an der Außenseite des Gehäuses befestigbar ist, bedeutet, daß in einem einfachen Schritt ein konventionelles "Pico- "Einspritzventil in ein Einspritzventil gemäß der vorliegenden Erfindung ohne jegliche Notwendigkeit für Modifikationen umgewandelt werden kann, wodurch die Leistungsfähigkeit bei nur geringen Erhöhungen der Kosten erheblich erhöht werden kann.The ability of the auxiliary atomizing means to be carried by a cap which is removably attachable to the outside of the housing means that in one simple step a conventional "pico" injector can be converted into an injector according to the present invention without any need for modifications, thereby significantly increasing performance with only a small increase in cost.

Claims

1. Injection valve (1) with a high atomization capacity, in particular for supplying fuel to a motor vehicle engine, of the type comprising: an electromagnetic actuator (7); a dispensing element (5) with at least one atomization orifice (15); a valve closure (11) controlled by the electromagnetic actuator (7) to control the formation of at least one fuel jet through the atomization orifice (15); a housing (2) symmetrical about an axis (16) and accommodating the electromagnetic actuator (7), the dispensing element (5) and the valve closure (11) and an auxiliary atomization device (17) being arranged immediately downstream of the dispensing element (5) and comprising: a chamber (21) which is at least partially delimited internally by a frustoconical surface (24b) and into which the atomization orifice opens; and at least one substantially radial hole (25) opening at one end into the side of the chamber (21) and communicating at the other end with a device for supplying an auxiliary air flow; the substantially radial hole (25) having an axis perpendicular to the surface (24b) of the chamber (21); the auxiliary atomizing device (17) being carried by a cap (17) removably attached to the outside of the housing (2) and projecting axially from its lower end (6), the dispensing element comprising a disc (5) attached to the housing (2) and having a central portion (13) in which the atomizing opening (15) is formed and a cavity (14) downstream of the opening (15) on characterized in that the cavity (14) is delimited by a first conical surface, and in that the cap (17) comprises a tubular portion (18) sealingly secured to a portion of the outer surface of the housing (2) and a frustoconical wall (20) insertable into the cavity (14) of the disc (5) so as to form an airtight seal between the wall (20) and the surface of the cavity (14), the frustoconical wall (20) of the cap (17) being delimited on the inside by a plurality of different second conical surfaces (24a, 24b, 24c) and on the outside by a third conical surface (22) having a smaller cone angle than the first conical surface so as to form between the first and third conical surfaces an annular chamber (23) of predetermined dimensions into which the auxiliary air flows, the substantially radial hole (25) in the frustoconical wall (20) to communicate the annular chamber (23) with the chamber (21); the cap (17) forming at least one passage to communicate the annular chamber (23) with an auxiliary air distribution (27, 23a) formed adjacent to a seat (28) in the engine block housing the injector (1) and in communication with the intake line of the engine, the substantially radial holes (25) opening into one (24) of the plurality of second conical surfaces.

2. Injection valve (1) according to claim 1, characterized in that it comprises a plurality of atomizing orifices (15) arranged in a predetermined configuration around the axis of symmetry (16) of the housing (2) and in that it comprises the same number of substantially radial holes (25) as atomizing orifices (15), the substantially radial holes (25) are arranged around the axis of symmetry (16) in the same configuration in which the atomization openings (15) are arranged around this axis (16).

3. Injection valve (1) according to claim 2, characterized in that six such atomization openings (15) are present, which can be actuated so that they generate respective jets of fuel with an axial preferred direction which is slightly divergent to the axis of symmetry (16) of the housing (2) in the direction of delivery of the fuel.

4. Injection valve (1) according to claim 2 or 3, characterized in that the substantially radial holes (25) are oriented so that they direct a respective jet of auxiliary air towards an intersection point of the fuel jet, which lies at a predetermined distance from the atomization opening (15).

5. Injection valve (1) according to one of claims 2, 3 or 4, characterized in that the substantially radial holes (25) are inclined with respect to the axis of symmetry (16) of the housing (2) and convergent therewith in the direction of fuel delivery.

6. Injection valve (1) according to one of the preceding claims, in which the valve closure (11) is mounted so as to be displaceable parallel to the axis of symmetry (16) of the housing and the housing (2) at its lower end (6) holds the dispensing element (5) in a position facing the valve closure (11).