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Hintergrund der Erfindung
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1. Bereich der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kraftstoffinjektor
für einen
Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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In
der japanischen ungeprüften
Patentveröffentlichung
Nr. 3-78562 ist das Injektorloch eines Kraftstoffinjektors als ein
Spalt ausgebildet. Das Einspritzloch hat eine Höhe, die relativ klein ist und
ist beinahe einheitlich ausgebildet, und hat eine Breite, die kontinuierlich
nach Innen in einem vorherbestimmten Streuwinkel verengt wird. Deshalb
nimmt der eingespritzte Kraftstoff die Form eines flachen dreieckigen
Sprühstrahls
an, der eine relativ kleine Dicke hat. In dem Kraftstoff-Sprühstrahl
einer solchen dreieckigen Form kommt beinahe der gesamte Kraftstoff
in ausreichenden Kontakt mit der Luft und wird vorteilhafterweise
zerstäubt.
Das Einspritzloch ist direkt auf der stromabwärtigen Seite des Sitzabschnitts
des Ventilkörpers
mit dem Kraftstoffspeicher verbunden. Der Kraftstoff wird über das
Einspritzloch eingespritzt während
der Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffspeicher erhöht wird.
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In
dem vorstehend genannten Kraftstoffinjektor wird der Streuwinkel
des dreieckigen Kraftstoff-Sprühstrahls
durch den Streuwinkel des Einspritzloches begrenzt und die Kraftstoffmenge,
die durch den dreieckigen Kraftstoff-Sprühstrahl
pro Zeiteinheit eingespritzt wird, d. h. die Strömungsrate des Kraftstoffs,
wird durch den Bereich des Einspritzlochs begrenzt, das zum Kraftstoffspeicher
mündet,
da das Einspritzloch direkt mit dem Kraftstoffspeicher verbunden
ist. Wenn in diesem Kraftstoffinjektor der Streuwinkel des Einspritzlochs
erhöht
wird, erhöht sich
der Bereich des Einspritzlochs, welches zum Kraftstoffspeicher mündet und
folglich erhöht
sich die Strömungsrate
des Kraftstoffs. Wenn umgekehrter Weise der Streuwinkel des Einspritzlochs
verringert wird, verringert sich der Bereich des Einspritzlochs, welches
zum Kraftstoffspeicher mündet
und folglich verringert sich die Strömungsrate des Kraftstoffs.
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Deshalb
wird in dem vorstehend genannten Kraftstoffinjektor der Bereich
des Einspritzlochs, welches in den Kraftstoffspeicher mündet, so
eingestellt, dass eine gewünschte
Strömungsrate
des Kraftstoffs realisiert wird und dann wird der Streuwinkel des
Einspritzlochs so eingestellt, dass der Öffnungsbereich realisiert wird.
Aufgrund der Toleranz bei der Bearbeitung und dergleichen ist es
jedoch schwierig, den Streuwinkel des Einspritzlochs wie gewünscht bereitzustellen.
Selbst ein kleiner Unterschied zwischen dem Streuwinkel des Einspritzlochs,
das bereitgestellt wird und dem gewünschten Streuwinkel erschweren
es, einen gewünschten
Bereich des Einspritzlochs, welches in den Kraftstoffspeicher mündet, zu
realisieren. Deshalb kann eine gewünschte Strömungsrate des Kraftstoffs mit
dem dreieckigen Kraftstoff-Sprühstrahl
nicht realisiert werden.
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Als
weiterer Stand der Technik offenbart die Entgegenhaltung US-A-5
346 137 ein Elektromagnet-Kraftstoffeinspritzventil,
mit: einem Körper,
einem Ventilsitz, der mit dem Ventilkörper zusammenarbeitet, eine
Kraftstoffeinspritzöffnung,
die stromabwärts des
Ventilsitzes angeordnet ist und eine Teilungsvorrichtung, die dazu
dient, den Einspritzkraftstoff, der von der Kraftstoffeinspritzöffnung eingespritzt
wird, zu teilen. Die Teilungsvorrichtung gemäß diesem Stand der Technik
ist einstückig
mit einem Element ausgebildet, in dem die Kraftstoffeinspritzöffnung ausgebildet
ist und hat parallele Wände,
die im Wesentlichen parallel zueinander sind, wobei die Kraftstoffeinspritzöffnung dazwischenliegend
ist und wobei genaue Wände,
die mit den parallelen Wänden verbunden
sind, einen Durchmesser haben, der größer als die Kraftstoffeinspritzöffnung ist.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine gewünschte Strömungsrate
des Kraftstoffs in dem Kraftstoffinjektor für einen Verbrennungsmotor zu
realisieren, der in der Lage ist, einen beinahe flachen dreieckigen
Kraftstoff-Sprühstrahl auszubilden,
selbst wenn der Streuwinkel des Einspritzlochs aufgrund der Toleranz
bei der Bearbeitung und dergleichen nicht wie gewünscht bereitgestellt
wird. Die Aufgabe wird durch einen Kraftstoffinjektor gelöst, der
die Merkmale von Anspruch 1 hat. Vorteilhafte Weiterentwicklungen
sind in den Unteransprüchen
definiert.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Kraftstoffinjektor für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt,
mit: einem Einspritzloch und einem Ventilkörper, wobei die Breite des
Einspritzlochs kontinuierlich nach Innen in einem vorherbestimmten
Streuwinkel verengt wird, eine Öffnung
auf der Außenseite des
Einspritzlochs eine Breite hat, die wesentlich größer als
dessen Höhe
ist, wobei ein Kraftstoffspeicher auf der stromabwärtigen Seite
des Sitzabschnitts des Ventilkörpers
mit dem Einspritzloch über
einen Kraftstoffeinstellkanal verbunden ist und der Kraftstoffeinstellkanal
einen gleichmäßigen Kanalquerschnitt
hat.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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In
den Zeichnungen ist folgendes dargestellt:
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1 ist eine schematische
Schnittansicht eines Direkteinspritz-Funkenzündungs-Zylinders eines Verbrennungsmotors,
der mit einem Kraftstoffinjektor gemäß der vorliegenden Erfindung
ausgestattet ist.
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2 ist eine vergrößerte Schnittansicht
der Umgebung des Einspritzlochs in dem Kraftstoffinjektor aus 1.
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3 ist eine Schnittansicht
entlang der Linie A-A aus 2.
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4 ist eine räumliche
Ansicht eines Spitzenabschnitts des Injektorkörpers aus 2.
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5 ist eine Ansicht entsprechend
zu 4 und veranschaulicht
eine Modifikation des Spitzenabschnitts des Injektorkörpers.
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6 ist eine Ansicht entsprechend
zu 4 und veranschaulicht
eine andere Modifikation des Spitzenabschnitts des Injektorkörpers.
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7 ist eine Ansicht entsprechend
zu 2 und veranschaulicht
ein anderes Ausführungsbeispiel
des Kraftstoffinjektors.
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8 ist eine Ansicht entsprechend
zu 2 und veranschaulicht
ein weiteres Beispiel eines Kraftstoffinjektors.
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9 ist eine Ansicht, die 8 aus der Richtung des Pfeils
B darstellt.
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Beschreibung
des bevorzugten Ausführungsbeispiels
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1 ist eine schematische
Schnittansicht eines Zylinderdirekteinspritz-Funkenzündungs-Verbrennungsmotor,
der mit einem Kraftstoffinjektor 7 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. In 1 kennzeichnet die Bezugsnummer 1 eine
Einlassöffnung und
die Bezugsnummer 2 kennzeichnet eine Auslassöffnung.
Die Einlassöffnung 1 ist über ein
Einlassventil 3 mit dem Zylinder verbunden und die Auslassöffnung 2 ist über ein
Auslassventil 4 mit dem Zylinder verbunden. Die Bezugsnummer 5 kennzeichnet einen
Kolben und die Bezugsnummer 6 kennzeichnet eine Zündkerze,
die in einem oberen Abschnitt des Brennraums angeordnet ist. Der
Kraftstoffinjektor 7 spritzt direkt Kraftstoff in den Zylinder
hin zur oberen Fläche
des Kolbens und zwar in der letzteren Hälfte des Verdichtungstakts.
In der oberen Fläche des
Kolbens 5 ist eine Ablenkrinne 5a ausgebildet, um
den Kraftstoff, der durch den Kraftstoffinjektor 7 eingespritzt
wird, hin zur Zündkerze 6 abzulenken.
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2 ist eine vergrößerte Schnittansicht
der Umgebung des Einspritzlochs des Kraftstoffinjektors 7 und 3 ist eine Schnittansicht
entlang der Linie A-A aus 2.
In diesen Zeichnungen kennzeichnet die Bezugsnummer 71 einen
Injektorkörper.
Ein Kraftstoffkanal 72 ist in dem Injektorkörper 71 ausgebildet.
Ein Ventilkörper 73 ist
in dem Kraftstoffkanal 72 angeordnet. Der Kraftstoffkanal 72 hat
einen Großdurchmesser-Abschnitt 72a,
der um den Ventilkörper 73 herum
angeordnet ist, einen beinahe kegelstumpfförmigen Sitzabschnitt 72b zum
Schließen des
Kraftstoffkanals 72 nach dem Kontakt mit dem Ventilkörper 73 und
einen beinahe halbkugelförmigen
Kraftstoffspeicher 72c, der unmittelbar bei der stromabwärtigen Seite
des Sitzabschnitts 72b angeordnet ist. Der Hochdruck-Kraftstoff wird zum
Großdurchmesser-Abschnitt 72a des
Kraftstoffkanals 72 zugeführt.
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Bezugsnummer 74 kennzeichnet
ein Einspritzloch, das sich so erstreckt, dass es sich in einem
vorherbestimmten Winkel 81 bezüglich einer Mittelachse des
Einspritzkörpers 71 erstreckt.
Die Höhe
H des Einspritzlochs 74 ist beinahe an jeder Stelle einheitlich
und die Breite des Einspritzlochs 74 wird kontinuierlich
in einem vorherbestimmten Streuwinkel nach Innen verengt. Die Breite
W der Öffnung der
Außenseite
des Einspritzlochs 74 ist wesentlich größer als dessen Höhe H. Die
Seitenfläche 74a ist in
der Richtung der Höhe
des auf diese Weise ausgebildeten Einspritzlochs 74 auf
der Seite des Kraftstoffspeichers 72c mit dem Kraftstoffspeicher 72c über einen
Kraftstoffeinstellkanal 75 verbunden.
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Der
Kraftstoffeinstellkanal 75 hat einen gleichmäßigen Kanalquerschnitt
und der Kanalquerschnittsbereich des Kraftstoffeinstellkanals 75 ist
kleiner als ein minimaler Kanalquerschnittsbereich des Kraftstoffspeichers 72c (d.
h. ein Kanalquerschnittsbereich an einer Position an der naheliegenden
Außenseite
der Öffnung
des Kraftstoffeinstellkanals 75) und ist kleiner als ein
minimaler Kanalquerschnittsbereich des Einspritzlochs 74 (d.
h. ein Kanalquerschnittsbereich an einer Position einer minimalen Breite
in Kontakt mit der Öffnung
des Kraftstoffeinstellkanals 75). Hierbei ist ein Kanal
eine Bahn, durch welche der Kraftstoff strömt. Der Abschnitt auf der Innenseite
der Öffnung
des Kraftstoffeinstellkanals 75 (auf der Seite, die der Öffnung der
Außenseite
in dem Einspritzloch 74 gegenüberliegt) ist nur mit Kraftstoff gefüllt und
dient nicht als Bahn für
den Kraftstoff und ist nicht in einen Kanal einbezogen, wie später detailliert
beschrieben wird.
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Zum
Zeitpunkt der Einspritzung des Kraftstoffes, wie in 2 dargestellt, wird der Ventilkörper 73 von
dem Sitzabschnitt 72b abgetrennt und der Kraftstoffkanal 72 wird
geöffnet.
Somit wird Hochdruck-Kraftstoff von dem Großdurchmesser-Abschnitt 72a des
Kraftstoffkanals 72 über
den Sitzabschnitt 72b in den Kraftstoffspeicher 72c zugeführt. Danach
erreicht der Kraftstoff von dem Kraftstoffspeicher 72c über den
Kraftstoffeinstellkanal 75 das Einspritzloch 74.
Somit hat der Kraftstoff, der das Einspritzloch 74 erreicht
hat, nur eine Geschwindigkeitskomponente in der Axialrichtung des
Kraftstoffeinstellkanals 75. Der Kraftstoff kollidiert
dann mit der Seitenfläche 74b des
Einspritzlochs 74, das der Seitenfläche 74a gegenüberliegt
mit dem der Kraftstoffeinstellkanal 75 verbunden ist. Zu
Beginn der Einspritzung wird der Kraftstoff in alle Richtungen entlang
der Seitenfläche 74b verteilt.
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Nachdem
der Abschnitt auf der Innenseite der Öffnung des Kraftstoffeinstellkanals 75 in
das Einspritzloch 74 mit dem Kraftstoff gefüllt ist,
der darauf gerichtet ist, der ein Teil des Kraftstoffs ist, der
in alle Richtungen verteilt wird, wird der Kraftstoff, der mit der
Seitenwand 74b kollidierte mit Geschwindigkeitskomponenten
in alle Richtungen innerhalb eines vorherbestimmten Streuwinkels θ2 weitergegeben und
der Kraftstoff wird durch die Öffnung
auf der Außenseite
des Einspritzlochs 74 eingespritzt. Wenn der Kraftstoff
auf diese Weise eingespritzt wird, wird ein dreieckiger Kraftstoff-Sprühstrahl
ausgebildet, der eine kleine Dicke hat, die der Höhe H des
Einspritzlochs 74 entspricht und einen Sprühwinkel
entsprechend des Streuwinkels des Einspritzlochs 74 hat.
Da die Geschwindigkeitskomponenten in alle Richtungen beinahe gleich
sind, hat jeder Abschnitt des dreieckigen Kraftstoff-Sprühstrahls
einen beinahe gleichen Verteilungsgrad. In einem solchen dreieckigen
Kraftstoff-Sprühstrahl
kann der gesamte Kraftstoff in ausreichenden Kontakt mit der in
den Zylinder aufgenommenen Luft kommen und kann vorteilhaft zerstäubt werden.
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Wenn
der Kraftstoffinjektor 7 für einen Zylinderdirekteinspritz-Funkenzündungs-Verbrennungsmotor,
wie in 1 dargestellt,
verwendet wird, wird der dreieckige Sprühstrahl, der durch den eingespritzten
Kraftstoff ausgebildet wird, durch die Ablenkrinne 5a,
die in der oberen Fläche
des Kolbens ausgebildet ist, hin zur Zündkerze 6 abgelenkt,
während der
Kraftstoff in den Verdichtungstakt eingespritzt wird, um eine Schichtladungsverbrennung
zu verwirklichen. Der Sprühstrahl
hat einen gleichmäßigen und
vorteilhaften Verteilungsgrad, so dass eine vorteilhafte Schichtladungsverbrennung
realisiert werden kann. Der auf diese Weise ausgebildete Kraftstoff-Sprühstrahl
hat eine relativ kleine Dicke. Dies ermöglicht eine Erhöhung des
Abstands zwischen der niedrigsten Kolbenposition und der höchsten Kolbenposition
des Kolbens, wo der Kraftstoff durch die Ablenkrinne 5a in
der oberen Fläche
des Kolbens hin zur Zündkerze 6 abgelenkt
werden kann. Somit kann während
dieser langen Zeitspanne, Kraftstoff so eingespritzt werden, dass
eine relativ große
Menge an Kraftstoff eingespritzt werden kann und folglich kann der
Bereich der Schichtladungsverbrennung hin zur Hochlastseite ausgedehnt
werden. Selbst wenn der Kraftstoffinjektor 7 für einen
Zylinderdirekteinspritz-Funkenzündungs-Verbrennungsmotor
verwendet wird, indem der Kraftstoff, welcher in den Verdichtungstakt
eingespritzt wird, direkt ein Schichtkraftstoffgemisch in der Nähe der Zündkerze
ausbildet, wird eine vorteilhafte Schichtladungsverbrennung realisiert,
die zu einem gleichmäßigen und
vorteilhaften Verteilungsgrad führt.
Daneben ist die Dicke des Kraftstoff-Sprühstrahls relativ klein, so
dass der eingespritzte Kraftstoff nicht mit dem Kolben kollidiert,
wenn sich der Kolben dem oberen Totpunkt beträchtlich nähert und folglich kann während einer relativ
langen Zeitspanne Kraftstoff eingespritzt werden. Somit kann eine
relativ große
Menge an Kraftstoff eingespritzt werden und der Bereich der Schichtladungsverbrennung
kann hin zur Hochlastseite ausgedehnt werden.
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In
dem Zylinderdirekteinspritz-Funkenzündungs-Verbrennungsmotor, in dem ein Brennraum
einer ausgesparten Form in der oberen Fläche des Kolbens ausgebildet
ist, ist die Dicke des Kraftstoff- Sprühstrahls
relativ klein, so dass sich ein Abstand zwischen der untersten Position
und der obersten Position des Kolbens, wo der eingespritzte Kraftstoff
komplett in den Brennraum eingeführt
werden kann, erhöht.
Deshalb kann eine relativ große
Menge an Kraftstoff in den Brennraum eingeführt werden und der Bereich
der Schichtladungsverbrennung kann hin zur Hochlastseite ausgedehnt
werden. Des weiteren hat der dreieckige Kraftstoff-Sprühstrahl, der
durch den Kraftstoffinjektor 7 des vorliegenden Ausführungsbeispiels
ausgebildet wird, einen einheitlichen und vorteilhaften Verteilungsgrad
einschließlich
der zwei Seitenabschnitte wie vorstehend beschrieben. Das heißt, der
dreieckige Kraftstoff-Sprühstrahl
wird nicht übermäßig an dessen beiden
Seiten verteilt und der eingespritzte Kraftstoff kann zuverlässig innerhalb
eines vorherbestimmten Winkels θ in
der Richtung der Breite begrenzt werden. Dies ist vorteilhaft für die zuverlässige Einführung des
gesamten eingespritzten Kraftstoffs in den Brennraum in der Richtung
der Breite. Begrenzen des eingespritzten Kraftstoffs innerhalb des
vorherbestimmten Winkels θ in
der Richtung der Breite ist vorteilhaft bei der Einspritzung des
Kraftstoffs in einer beabsichtigten Position wenn Kraftstoff in
einem Ansaugtakt in den Zylinderdirekteinspritz-Funkenzündungs-Verbrennungsmotor
oder einen Ansaugeinspritzverbrennungsmotor eingespritzt wird.
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Die
Strömungsrate
von Kraftstoff (Kraftstoffeinspritzrate) und der Streuwinkel des
dreieckigen Kraftstoff-Sprühstrahls
in dem vorstehend genannten Kraftstoffinjektor beeinflussen jeweils
den Abstand den der Sprühstrahl
erreicht, den Zerstäubungsteilchendurchmesser
des Sprühstrahls
und die Form des Brennraums und werden oft abhängig vom Verbrennungsmotor
verändert.
Wenn in dem herkömmlichen
Kraftstoffinjektor, in dem das Einspritzloch direkt in den Kraftstoffspeicher
mündet,
der Streuwinkel des Einspritzlochs erhöht wird, erhöht sich
dessen Öffnungsbereich
zum Kraftstoffspeicher, deshalb erhöht sich die Strömungsrate
des Kraftstoffs proportional zum Öffnungsbereich. Dementsprechend
ist der herkömmliche
Kraftstoffinjektor nicht in der Lage, die vorstehend genannten Anforderungen
zu erfüllen.
Gemäß dem Kraftstoffinjektor 7 des
vorliegenden Ausführungsbeispiels
wird jedoch der Kanalquerschnittsbereich des Kraftstoffeinstellkanals 75 in
der Bahn für
den Kraftstoff minimiert und folglich wird die Strömungsrate
des Kraftstoffs nur durch den Kanalquerschnittsbereich des Kraftstoffeinstellkanals 75 begrenzt.
Wenn deshalb der Kraftstoffeinstellkanal 75 so hergestellt
wird, dass er einen geeigneten Kanalquerschnittsbereich für eine gewünschte Kraftstoffströmungsrate
hat, wird die gewünschte
Kraftstoffströmungsrate
ungeachtet des Streuwinkels θ2 des
Einspritzlochs 74 realisiert. Andererseits ist der gewünschte Streuwinkel
des Sprühstrahls
nur durch den Streuwinkel θ2
des Einspritzlochs 74 begrenzt. Wenn der Streuwinkel θ2 des Einspritzlochs 74 so gemacht
wird, dass er einen gewünschten
Streuwinkel des Sprühstrahls
ausbildet, wird es ihm erlaubt, einen gewünschten Streuwinkel des Sprühstrahls
zu realisieren, ungeachtet der Kraftstoffströmungsrate. In Verbindung mit
der Dicke des Kraftstoff-Sprühstrahls
kann eine gewünschte
Dicke des Sprühstrahls
ungeachtet der Kraftstoffströmungsrate
realisiert werden, wenn die Höhe
H des Einspritzlochs 74 in einer gewünschten Dicke des Sprühstrahls
hergestellt wird. Somit kann der Kraftstoffinjektor des vorliegenden
Ausführungsbeispiels
jede unabhängige Anforderung,
wie der Kraftstoffströmungsrate,
dem Streuwinkel des Sprühstrahls
und der Dicke des Sprühstrahls,
erfüllen.
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Der
Kraftstoffeinstellkanal 75 des vorliegenden Ausführungsbeispiels
hat einen einheitlichen Kanalquerschnitt. Im Unterschied zum herkömmlichen Kraftstoffinjektor,
in dem das Einspritzloch direkt zum Kraftstoffspeicher mündet, wird
deshalb der Öffnungsbereich
auf der Seite des Kraftstoffspeichers in dem Einspritzloch 74 immer
zum Kanalquerschnittsbereich des Kraftstoffeinstellbereichs 75,
selbst wenn der Streuwinkel θ2
des Einspritzlochs 74 von einem gewünschten Streuwinkel des Sprühstrahls
aufgrund einer Toleranz bei der Bearbeitung und dergleichen zum
Zeitpunkt des Herstellens des Einspritzlochs 74 abweicht.
Es ist deshalb möglich,
eine gewünschte Kraftstoffströmungsrate
jederzeit zu realisieren.
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In
dem Kraftstoffinjektor 7 des vorliegenden Ausführungsbeispiels,
wird ein Spitzenabschnitt des Einspritzkörpers 71 als ein getrenntes
Element an einer Position der Seitenfläche 74 in der Richtung
der Höhe
des Einspritzlochs 74 auf der Seite des Kraftstoffspeichers 72 getrennt.
Wie in 4 dargestellt, kann
deshalb das Einspritzloch 74 als ein ausgesparter Abschnitt
in dem Spitzenabschnitt ausgebildet werden, der es ermöglicht,
das Einspritzloch 74 einfach in einer relativ komplexen
Form auszubilden, die einen beinahe dreieckigen Querschnitt hat.
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5 veranschaulicht eine andere
Form des Spitzenabschnitts des Einspritzkörpers 71. Bei diesem
Spitzenabschnitt ist ein Vorsprung 74c beinahe mittig in
der Öffnung
der Außenseite
des Einspritzlochs 74 ausgebildet, um das Einspritzloch 74 teilweise
zu verschließen.
Da der Spitzenabschnitt ein separates Element ist, kann dessen Bearbeitung
relativ einfach ausgeführt
werden. Durch Ausbilden des Einspritzlochs 74 wie vorstehend
beschrieben, existiert kein Kraftstoff in der Mitte des dreieckigen
Kraftstoff-Sprühstrahls.
Deshalb haftet zum Zeitpunkt der Führung des Kraftstoffs hin zur
Zündkerze 6,
wie vorstehend beschrieben, der Kraftstoff nicht direkt an die Zündspalte
der Zündkerze 6 an
und folglich wird eine Fehlzündung
der Zündkerze 6 verhindert.
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6 veranschaulicht eine weitere
Form des Spitzenabschnitts des Einspritzkörpers 71. Eine Rinne 74d ist
in dem Spitzenabschnitt nahe der Mitte in der Öffnung auf der Außenseite
des Einspritzlochs 74 ausgebildet, um die Höhe des Einspritzlochs 74 teilweise
zu erhöhen.
Da der Spitzenabschnitt ein separates Element ist, kann dessen Bearbeitung
relativ einfach durchgeführt
werden. Durch Ausbilden des Einspritzlochs 74 wie vorstehend
beschrieben, wird das Zentrum des dreieckigen Kraftstoff-Sprühstrahls relativ
dick und folglich existiert entsprechend Kraftstoff in einer relativ
großen
Menge. Aufgrund der Führung
des Kraftstoffs hin zur Zündkerze 6 wie
vorstehend beschrieben, wird das Gasgemisch vorteilhafter in der
Nähe der
Zündkerze 6 gezündet und
somit kann eine zuverlässigere
Zündung
realisiert werden.
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7 ist eine Ansicht entsprechend
zu 2 und veranschaulicht
eine Modifikation des Kraftstoffinjektors des vorstehend genannten
Ausführungsbeispiels.
Der Unterschied verglichen zu 2 ist,
dass ein Kraftstoffeinstellkanal 75' bezüglich einer Mittelachse des
Kraftstoffinjektors geneigt ist, was es ermöglicht, einen Winkel θ1' des Einspritzlochs 74' bezüglich einer
Mittelachse des Kraftstoffinjektors zu verringern. Somit kann durch
die Neigung des Kraftstoffeinstellkanals 75' bezüglich der Mittelachse des Kraftstoffeinspritzventils
das Einspritzloch 74' bezüglich der
Mittelachse des Kraftstoffinjektors frei ausgerichtet werden.
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8 veranschaulicht ein Kraftstoffeinspritzventil
gemäß einem
Beispiel, das nicht in den Schutzrahmen der Ansprüche fällt und 9 ist eine Ansicht, wenn 8 aus der Richtung des Pfeils
B betrachtet wird. Nachfolgend wird nur der Unterschied zwischen
dem Kraftstoffinjektor und den Kraftstoffinjektoren, die in 2 und 3 dargestellt sind, beschrieben. Der
Kraftstoffinjektor 7'' des vorliegenden Ausführungsbeispiels
hat einen Kraftstoffeinstellkanal 75'',
der mit einem Kraftstoffspeicher 72c'' und
einem Einspritzloch 74'' verbunden ist,
welches mit einem Kraftstoffeinstellkanal 75'' verbunden
ist, der in dem Spitzenabschnitt eines Injektorkörpers 71'' ausgebildet ist. Der Kraftstoffeinstellkanal 75'' hat einen einheitlichen Kanalquerschnitt.
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Das
Einspritzloch 74'' hat eine Höhe H'', die dem Innendurchmesser das Kraftstoffeinstellkanals 75'' entspricht, und eine Breite, die
kontinuierlich in einem vorherbestimmten Streuwinkel θ2'' verengt wird und das Einspritzloch 74'' endet in einem Kraftstoffeinstellkanal 75''. Die Öffnung auf der Außenseite
des Einspritzlochs 74'' hat eine Breite
W'', die wesentlich
größer als
dessen Höhe
H' ist.
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In
dem so aufgebauten Kraftstoffinjektor 7'', wird
ein Ventilkörper 73'' von dem Sitzabschnitt 72b'' zu einem Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung
abgetrennt, und der Kraftstoffkanal 72'' wird
geöffnet,
was es einem Hochdruck-Kraftstoff ermöglicht zum Kraftstoffspeicher 72c'' zugeführt zu werden. Danach strömt der Kraftstoff
von dem Kraftstoffspeicher 72c'' über den
Kraftstoffeinstellkanal 75'' zum Einspritzloch 74'' und wird eingespritzt. In diesem
Fall verteilt sich der Kraftstoff der durch den Kraftstoffeinstellkanal 75'' hindurchführte aufgrund einem Abfall
des Drucks (Coanda-Effekt)
entlang den Seitenflächen 74e'', 74f'' des
Einspritzlochs 74'' in der Richtung
der Breite nahe der Seitenflächen 74e'', 74f'' des
Einspritzlochs 74''. Deshalb hat
der Kraftstoff-Sprühstrahl,
der von dem Einspritzloch 74'' eingespritzt wurde,
eine relativ kleine Dicke entsprechend zur Höhe H'' des
Einspritzlochs 74'' und wird zu
einem dreieckigen Kraftstoff-Sprühstrahl,
der einen Streuwinkel entsprechend dem Streuwinkel θ2'' des Einspritzlochs 74'' hat, wobei der gesamte Kraftstoff
in ausreichenden Kontakt mit der Luft kommt, die in den Zylinder
aufgenommen wurde, und wird vorteilhaft zerstäubt.
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In
dem Kraftstoffinjektor des vorliegenden Ausführungsbeispiels, wird auch
die Kraftstoffströmungsrate
durch den Kraftstoffeinstellkanal 75'' begrenzt,
der einen minimalen Kanalquerschnittsbereich hat und der Streuwinkel
des dreieckigen Kraftstoff-Sprühstrahls
wird durch den Streuwinkel θ2'' des Einspritzlochs 74'' begrenzt, die deshalb unabhängig voneinander
eingestellt werden können.
Daneben wird eine gewünschte
Kraftstoffströmungsrate durch
den Kraftstoffeinstellkanal 75'' realisiert,
der einen einheitlichen Kanalquerschnitt hat, selbst wenn der Streuwinkel
des Einspritzlochs, aufgrund der Toleranz in der Bearbeitung und
dergleichen zu einem Zeitpunkt der Ausbildung des Einspritzlochs 74'', von dem gewünschten Streuwinkel des Sprühstrahls
abweicht. Die Dicke des Sprühstrahls
wird durch die Höhe
H'' des Einspritzlochs 74'' begrenzt. In dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
entspricht die Höhe H'' des Einspritzlochs 74'' einem Innendurchmesser des Kraftstoffeinspritzkanals 75'', d. h. dessen Höhe. Um die
Dicke des Sprühstrahls
relativ zur vorherbestimmten Kraftstoffströmungsrate zu verändern während diese
Beziehung beibehalten wird, kann die Querschnittsform des Kraftstoffeinstellkanals 75'' in eine Ellipse, eine ovale Form
oder eine rechteckige Form verändert
werden, ohne den Kanalquerschnittsbereich des Strömungskanals
zu verändern, wenn
die Höhe
H'' des Einspritzlochs 74'' verändert wird. Wenn die Höhe H'' des Einspritzlochs 74'' erhöht wird, um größer zu sein
als die Höhe
des Kraftstoffeinstellkanals 75'',
kann die Dicke des Sprühstrahls
entsprechend zur Höhe
H'' des Einspritzlochs 74'' verändert werden, was den vorstehend
genannten Coanda-Effekt zur Folge hat.
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In
den Ausführungsbeispielen,
die in den 2, 7 und 8 dargestellt sind, ist die Höhe des Einspritzlochs
beinahe einheitlich. Jedoch begrenzt dies nicht die vorliegende
Erfindung. Wenn die Höhe
des Einspritzlochs sehr viel kleiner als dessen Breite an der Öffnung von
zumindest der Außenseite
des Einspritzlochs ist, wird selbst in der Öffnung auf der Außenseite
nicht erfordert, dass die Höhe
einheitlich ist. In diesen Ausführungsbeispielen
ist der Kraftstoffeinsstellkanal beinahe einheitlich und hat eine
kreisförmige
Querschnittsform. Jedoch begrenzt dies nicht die vorliegende Erfindung.
Es kann auch eine andere Querschnittsform als eine runde Form verwendet
werden. Was wichtig ist, ist dass zumindestens ein Teil des Kraftstoffeinstellkanals
einen minimalen Kanalquerschnittsbereich in der Bahn für den Kraftstoff
aufweist.
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Ein
Kraftstoffinjektor hat ein Einspritzloch und einen Ventilkörper. Die
Breite des Einspritzlochs wird kontinuierlich in einem vorherbestimmten
Streuwinkel nach Innen verengt. Die Breite der Öffnung auf der Außenseite
des Einspritzlochs ist wesentlich größer als dessen Höhe. Ein
Kraftstoffspeicher auf der stromabwärtigen Seite des Sitzabschnitts
des Ventilkörpers
ist mit dem Einspritzloch über
einen Kraftstoffeinstellkanal verbunden. Der Kraftstoffeinstellkanal hat
einen einheitlichen Kanalquerschnitt.