EP0656474B1 - Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen Download PDF

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EP0656474B1
EP0656474B1 EP94117580A EP94117580A EP0656474B1 EP 0656474 B1 EP0656474 B1 EP 0656474B1 EP 94117580 A EP94117580 A EP 94117580A EP 94117580 A EP94117580 A EP 94117580A EP 0656474 B1 EP0656474 B1 EP 0656474B1
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EP
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spray
spray hole
injection nozzle
ducts
fuel injection
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EP94117580A
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Detlev Dr. Potz
Guenter Dipl.-Ing. Lewentz (Fh)
Uwe Dipl.-Ing. Gordon (Th)
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • F02M61/182—Discharge orifices being situated in different transversal planes with respect to valve member direction of movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/042—The valves being provided with fuel passages
    • F02M61/045—The valves being provided with fuel discharge orifices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/08—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series the valves opening in direction of fuel flow

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector for internal combustion engines according to the genus of claim 1.
  • a fuel injector for internal combustion engines according to the genus of claim 1.
  • this is the mouth of the spray holes in the valve head Opening stroke depending on the supply pressure of the fuel from controlled a control edge on the nozzle body, so that the spray cross section that of the load and the speed of the internal combustion engine associated operating point is adjusted.
  • the control edge constricts the spray jet the required spray cross-section on the nozzle body.
  • this control edge also influences the outflow direction of the Spray jet, the more from the by the axial direction of the Spray hole deflected predetermined direction away from the control edge the more the mouth cross-section of the spray hole from the Control edge is covered.
  • Such a deflection of the spray jet or the spray jets from the ideal for the combustion chamber The direction of the spray affects the preparation of the fuel and thus an optimal combustion, so that stricter exhaust and noise limits cannot be met.
  • the fuel injector according to the invention with the characteristic Features of claim 1 has the advantage that the generated Spray jet is the direction of flow specified by the axis of the spray hole maintains, so that a good combustion even at partial load and low engine speeds is achieved.
  • the generated Spray jet is the direction of flow specified by the axis of the spray hole maintains, so that a good combustion even at partial load and low engine speeds is achieved.
  • baffle is advantageous if two or more parallel channels offset in the immediate vicinity in the stroke direction can be arranged one above the other by material removal by the remaining partitions are separated.
  • the Channels do not have to be exactly one above the other in the stroke direction of the valve member be arranged, they can also be slightly offset to each other, so that the next channel is already opened as long as the previously released is not yet is fully controlled.
  • FIG. 1 shows a fuel injector in longitudinal section and Figure 2 to 4 Detail A in the valve and injection part of the injection nozzle according to FIG. 1 in greatly enlarged scale on average, namely Figure 2 at a conventional training, Figure 3 with a theoretically ideal training and Figure 4 according to the invention.
  • the fuel injection nozzle has a nozzle body 10, which means a union nut 11 is clamped to a nozzle holder 12.
  • a valve needle 15 is slidably mounted on combustion chamber end carries a closing head 16.
  • On the combustion chamber side End of the closing head 16 is a ring 19 with a frustoconical valve cone 17 firmly attached to the hollow cone-shaped valve seat 18 cooperates on the nozzle body 10.
  • a piston slide 20 formed in a guide section close to the valve seat 18 23 a cylinder bore 22 is guided in the nozzle body 10, the one Pressure chamber 21 forms.
  • a plurality of spray holes 25 are preferably arranged in the piston slide 20, only one of which is shown, the mouth of which is in the mantle of the spool 20 is and only a little or even has no distance from the valve cone 17, so that its spray cross section during the opening stroke of the closing head 16 continuously from one Control edge 24 forming the inner edge of the valve seat 18 released becomes.
  • the longitudinal axis of the spray hole 25 runs almost in one right angle a with respect to the axis of displacement of the valve needle 15 and the longitudinal axis of the nozzle body 10. This angle a is the shape adapted to the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the length of the Spray hole 25 is in the range of 2 to 5 times its width.
  • the spray hole 25 is filled with fuel from the pressure chamber 21 an inlet channel 27 in the piston slide 20 is supplied.
  • This inlet channel 27 is preferably designed and runs as a blind hole 27 approximately parallel to the axis of the piston slide 20.
  • Its inlet 28 is located in the end face of the pressure chamber 21 Closing head 16 or the spool 20 next to the one in the middle Shaft 14 of the valve needle 15.
  • the closing head 16 of the embodiment described above Fuel injector only with a single spray hole 25 and a single inlet channel 27 shown. For practice, however usually fuel injectors with multiple spray holes required on the circumference of the closing head 16 are evenly or irregularly distributed and also the same or can have different spray angles.
  • the valve needle 15 is slidably mounted in a guide bore 35 in the nozzle body 10, to which a collection chamber 36 and an annular gap 37 connecting it to the pressure chamber 21 connect downstream.
  • a closing spring 40 which is arranged in a spring chamber 39 in the nozzle holder 12.
  • the closing spring 40 is supported on the nozzle body 10 via a spacer bush 41 and a slotted stop disk 42 and presses against a support ring 44 fastened at the end of the valve needle 15 via a compensating disk 43.
  • the shaft 14 is the valve needle 15 at the level of the stop disk 42, forming a stop collar 45, which has the distance h g from the stop disk 42 in the closed position of the valve needle 15.
  • An inlet channel 47 in the nozzle holder 12 and in the nozzle body 10 leads to the collecting chamber 36 in the nozzle body 10. Furthermore, a leakage oil channel 48 extends from the spring chamber 39.
  • a spray jet with a spray hole 25 for example rectangular cross section incorporated in the spool 20, wherein the longitudinal axis of the spray hole 25 with respect to the center or stroke axis of the spool 20 at an angle a adapted to the combustion chamber is inclined. Its mouth is in the closed position from the wall of the Nozzle body 10 covered and is opened by axial displacement the valve needle 15 and thus the spool 20 of the Control edge 24 on the inner edge of the valve seat 18 of the nozzle body open depending on the stroke of the spool 20.
  • the spray hole 25, as shown in Figure 2 if the wall of the nozzle body 10 is used to inject a subset the mouth cross section of the spray opening 25 up to the control edge 24 is partially covered, the outgoing spray jet, as with the Flow lines c can be seen from the axis of the spray hole of the control edge 24 deflected away, so that the outflow angle b is smaller than the axis angle a of the spray hole, which is also for optimal Combustion is the ideal spray angle of the spray jet.
  • the spray hole consists of two channels 52, 53 which arranged parallel one above the other in the stroke direction of the spool 20 and are separated from each other by a partition 55.
  • the two channels 52, 53 are made as cylindrical holes whose Axes to the stroke axis of the spool 20 inclined by the angle a are.
  • the channels 52, 53 have the smallest possible diameter or width and the partition 55 is as thin as possible.
  • the vastness of the Channels 52, 53 is, for example, 0.100 to 0.200 mm, preferably 0.140 mm and the thickness of the partition 55 is approximately that Half the width of the channels 52, 53, preferably 0.070 mm.
  • valve needle 14 with the closing head 16 and the piston slide 20 in the nozzle body 10 is axially displaced under the effect of the pressure of the supplied fuel.
  • valve cone 17 lifts off the valve seat 18 and then, or at the same time, the spray cross section is released depending on the pressure of the fuel. This is done in that one or both mouth cross sections of the channels 52, 53 are moved partially or fully beyond the control edge 24.
  • the piston slide 20 is displaced by approximately 40% of the total stroke h g , so that the lower channel 52 is opened almost completely by the control edge 24.
  • the spray jet emerging from this channel is only slightly deflected by the control edge 24, so that the ideal spray direction is almost identical to the desired spray direction.
  • the ideal spray direction is available.
  • the partial beam emerging from the upper channel 53 is directed towards the partial beam f emerging from the lower channel, so that the two partial beams e and f combine with one another. If the mouth cross section of the upper channel 53 is only slightly open, the beam direction energy of the partial beam e emerging from the upper channel 53 is low compared to the lower partial beam f emerging in full cross section, so that there is hardly any deflection when merging into a single beam g.
  • the beam direction energy of the beam e emerging there is greater, but the deflection is already lower again, so that the generated beam g is also deflected only slightly from the desired direction , the directional angle b '' of which deviates only slightly from the ideal angle.
  • the jet direction of the combined spray jet g flowing out of the two channels 52, 53 comes closer and closer to the desired angle the more the mouth of the second channel 53 is released from the control edge 24.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Anspruchs 1. Bei einer beispielsweise aus der EP 0 209 244 B1 bekannten Kraftstoff-Einspritzdüse dieser Art wird die Mündung der Spritzlöcher im Ventilkopf beim Öffnungshub in Abhängigkeit vom Zulaufdruck des Kraftstoffs von einer Steuerkante am Düsenkörper aufgesteuert, so daß der Abspritzquerschnitt dem von der Last und der Drehzahl der Brennkraftmaschine zugehörigen Betriebspunkt angepaßt wird. Um einen solchen Vario-Effekt zu erzielen, legt die den Spritzstrahl einengende Steuerkante am Düsenkörper den jeweils benötigten Spritzquerschnitt fest. Diese Steuerkante beeinflußt jedoch auch die Ausströmrichtung des Spritzstrahls, der umso mehr aus der durch die Achsrichtung des Spritzlochs vorgegebenen Soll richtung von der Steuerkante weg abgelenkt wird, je mehr der Mündungsquerschnitt des Spritzlochs von der Steuerkante überdeckt wird. Eine solche Ablenkung des Spritzstrahls bzw. der Spritzstrahlen aus der für den Brennraum idealen Spritzrichtung beeinträchtigt die Aufbereitung des Kraftstoffs und damit eine optimale Verbrennung, so daß verschärfte Abgas- und Geräusch-Grenzwerte nicht eingehalten werden können.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Kraftstoff-Einspritzdüse mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß der erzeugte Spritzstrahl die durch die Achse des Spritzlochs vorgegebene Strömungsrichtung beibehält, so daß eine gute Verbrennung auch bei Teillast und niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine erzielt wird. Theoretisch wäre bei jedwedem aufgesteuerten Spritzquerschnitt die ideale Spritzrichtung gegeben, wenn das Spritzloch durch viele infinitesimal dünnwandige Leitbleche durchsetzt wäre, die in Richtung der Spritzquerschnittsachse orientiert und im Spritzquerschnitt integriert sind. Da bei den gegebenen Materialien für die Einspritzdüse und den gegebenen Bearbeitungsmöglichkeiten zum Herstellen von Spritzlöchern mit einer Weite von weniger als 0,2 mm die Zwischenleitwände eine bestimmte Dicke aufweisen müssen, ist es zum Bilden einer Leitzwischenwand vorteilhaft, wenn gemäß Anspruch 2 zwei oder mehr parallele Kanäle in unmittelbarer Nähe in Hubrichtung versetzt übereinander durch Materialabtragung angeordnet werden, die durch die verbleibenden Zwischenwände voneinander getrennt sind. Die Kanäle müssen nicht genau in Hubrichtung des Ventilgliedes übereinander angeordnet sein, sie können auch zusätzlich gering winkelversetzt zueinander sein, so daß der nächstfolgende Kanal bereits aufgesteuert wird, solange der vorhergehend freigegebene noch nicht ganz aufgesteuert ist.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 eine Kraftstoff-Einspritzdüse im Längsschnitt und Figur 2 bis 4 ein Detail A im Ventil- und Spritzteil der Einspritzdüse nach Figur 1 in stark vergrößertem Maßstab im Schnitt, und zwar Figur 2 bei einer herkömmlichen Ausbildung, Figur 3 bei einer theoretisch idealen Ausbildung und Figur 4 gemäß der Erfindung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die Kraftstoff-Einspritzdüse hat einen Düsenkörper 10, der mittels einer Überwurfmutter 11 an einem Düsenhalter 12 festgespannt ist. Im Düsenkörper 10 ist eine Ventilnadel 15 verschiebbar gelagert, die am brennraumseitigen Ende einen Schließkopf 16 trägt. Auf dem brennraumseitigen Ende des Schließkopfs 16 ist ein Ring 19 mit einem kegelstumpfförmigen Ventilkegel 17 fest aufgesetzt, der mit einem hohlkegelförmigen Ventilsitz 18 am Düsenkörper 10 zusammenwirkt. Der in den Düsenkörper 10 ragende, gegenüber dem Ventilkegel 17 radial abgesetzte Abschnitt des Schließkopfs 16 ist als Kolbenschieber 20 ausgebildet, der in einem dem Ventilsitz 18 nahen Führungsabschnitt 23 einer Zylinderbohrung 22 im Düsenkörper 10 geführt ist, die einen Druckraum 21 bildet.
Im Kolbenschieber 20 sind vorzugsweise mehrere Spritzlöcher 25 angeordnet, von denen nur eines dargestellt ist, dessen Mündung im Mantel des Kolbenschiebers 20 liegt und nur einen geringen oder gar keinen Abstand zum Ventilkegel 17 hat, so daß sein Spritzquerschnitt beim Öffnungshub des Schließkopfs 16 fortlaufend von der eine Steuerkante 24 bildenden Innenkante des Ventilsitzes 18 freigegeben wird. Die Längsachse des Spritzlochs 25 verläuft in einem nahezu rechten Winkel a in Bezug zur Verschiebeachse der Ventilnadel 15 und der Längsachse des Düsenkörpers 10. Dieser Winkel a ist der Gestalt des Brennraums der Brennkraftmaschine angepaßt. Die Länge des Spritzlochs 25 liegt im Bereich des 2- bis 5-fachen von dessen Weite.
Das Spritzloch 25 wird mit Kraftstoff aus dem Druckraum 21 durch einen Zulaufkanal 27 im Kolbenschieber 20 versorgt. Dieser Zulaufkanal 27 ist vorzugsweise als Sackloch 27 ausgebildet und verläuft in etwa parallel zur Achse des Kolbenschiebers 20. Sein Einlauf 28 befindet sich in der dem Druckraum 21 zugewandten Stirnseite des Schließkopfs 16 bzw. des Kolbenschiebers 20 neben dem mittig anschließenden Schaft 14 der Ventilnadel 15. Der Übersicht halber ist der Schließkopf 16 des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels der Kraftstoff-Einspritzdüse nur mit einem einzigen Spritzloch 25 und einem einzigen Zulaufkanal 27 dargestellt. Für die Praxis sind jedoch in aller Regel Kraftstoff-Einspritzdüsen mit mehreren Spritzlöchern erforderlich, welche auf dem Umang des Schließkopfs 16 gleichmäßig oder unregelmäßig verteilt sind und auch gleiche oder verschiedene Spritzwinkel haben können.
Die Ventilnadel 15 ist in einer Führungsbohrung 35 im Düsenkörper 10 verschiebbar gelagert, an die sich stromabwärts eine Sammelkammer 36 und ein diese mit dem Druckraum 21 verbindender Ringspalt 37 anschließen. In Ruhestellung ist die Ventilnadel 15 mit dem Ventilkegel 17 ihres Schließkopfes 16 gegen den Ventilsitz 18 am Düsenkörper 10 von einer Schließfeder 40 gezogen, die in einer Federkammer 39 im Düsenhalter 12 angeordnet ist. Die Schließfeder 40 stützt sich über eine Distanzbuchse 41 und eine geschlitzte Anschlagscheibe 42 am Düsenkörper 10 ab und drückt über eine Ausgleichsscheibe 43 gegen einen am Ende der Ventilnadel 15 befestigten Stützring 44. Zum Begrenzen des Gesamthubes hg der Ventilnadel 15 ist der Schaft 14 der Ventilnadel 15 in Höhe der Anschlagscheibe 42 einen Anschlagbund 45 bildend abgesetzt, der in Schließstellung der Ventilnadel 15 von der Anschlagscheibe 42 den Abstand hg hat. Zu der Sammelkammer 36 im Düsenkörper 10 führt ein Zulaufkanal 47 im Düsenhalter 12 und im Düsenkörper 10. Ferner geht ein Leckölkanal 48 von der Federkammer 39 ab.
Bei einer bekannten Einspritzdüse ist, wie in Figur 2 dargestellt, zum Bilden eines Spritzstrahls ein Spritzloch 25 mit beispielsweise rechteckigem Querschnitt im Kolbenschieber 20 eingearbeitet, wobei die Längsachse des Spritzlochs 25 in Bezug zur Mittel- bzw. Hubachse des Kolbenschiebers 20 in einem, dem Brennraum angepaßten Winkel a geneigt ist. Seine Mündung ist in Schließstellung von der Wand des Düsenkörpers 10 abgedeckt und wird beim Öffnen durch axiales Verschieben der Ventilnadel 15 und damit des Kolbenschiebers 20 von der Steuerkante 24 am inneren Rand des Ventilsitzes 18 des Düsenkörpers in Abhängigkeit vom Hub des Kolbenschiebers 20 aufgesteuert. Bei voll aufgesteuertem Mündungsquerschnitt des Spritzlochs 25, das ist, wenn bei Vollast der Brennkraftmaschine der Brennstoff mit hohem Druck zugeführt wird, strömt der Kraftstoff als gebündelter Spritzstrahl aus dem Spritzloch 25, wobei die Achse des Spritzstrahls mit der Achse des Spritzlochs ausgerichtet ist. Bei einer Teiloffenstellung des Spritzlochs 25, das ist wie in Figur 2 dargestellt, wenn zum Einspritzen einer Teilmenge die Wand des Düsenkörpers 10 den Mündungsquerschnitt der Spritzöffnung 25 bis zur Steuerkante 24 teilweise überdeckt, wird der abgehende Spritzstrahl, wie anhand der Strömungslinien c zu erkennen ist, aus der Achse des Spritzlochs von der Steuerkante 24 weg abgelenkt, so daß der Abströmwinkel b kleiner als der Achswinkel a des Spritzlochs ist, der zugleich für eine optimale Verbrennung der ideale Spritzwinkel des Spritzstrahls ist.
Eine solche ideale Ausrichtung des Spritzstrahls bei Teiloffenstellung des Spritzlochs 25 wäre erzielbar, wenn, wie in Figur 3 dargestellt, im Spritzloch 25 mehrere extrem dünne, zur Achse des Spritzlochs 25 parallele Leitzwischenwände 51 oder Leitbleche angeordnet wären. Diese Leitwände 51 würden in jeder Stellung des Spritzlochs 25 die Ablenkwirkung der Steuerkante 24 am Düsenkörper 10 unterbinden, wie anhand der Strömungslinien d gezeigt ist, deren Achse mit der Ausrichtung der Achse des Spritzlochs 25 und der Leitzwischenwände 51 übereinstimmt, so daß der Abspritzwinkel b' gleich dem Ausrichtwinkel bzw. Achswinkel a des Spritzlochs 25 ist. Da eine solche ideale Ausführungsform nur mit großem Aufwand machbar ist, wird eine Ausführungsform vorgeschlagen, die in Figur 4 dargestellt ist. Danach besteht das Spritzloch aus zwei Kanälen 52, 53, die parallel in Hubrichtung des Kolbenschiebers 20 übereinander angeordnet und von einer Trennwand 55 voneinander getrennt sind. Die beiden Kanäle 52, 53 sind als zylindrische Löcher hergestellt, deren Achsen zur Hubachse des Kolbenschiebers 20 um den Winkel a geneigt sind. Die Kanäle 52, 53 haben einen möglichst kleinen Durchmesser bzw. Weite und die Trennwand 55 ist möglichst dünn. Die Weite der Kanäle 52, 53 beträgt beispielsweise 0,100 bis 0,200 mm, vorzugsweise 0,140 mm und die Dicke der Trennwand 55 beträgt etwa die Hälfte der Weite der Kanäle 52, 53, vorzugsweise 0,070 mm.
Zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum wird die Ventilnadel 14 mit dem Schließkopf 16 und dem Kolbenschieber 20 im Düsenkörper 10 unter der Wirkung des Drucks des zugeführten Kraftstoffs axial verschoben. Dabei hebt zunächst der Ventilkegel 17 vom Ventilsitz 18 ab und danach oder auch zugleich wird der Spritzquerschnitt in Abhängigkeit vom Druck des Kraftstoffs freigegeben. Dies erfolgt dadurch, daß ein oder beide Mündungsquerschnitte der Kanäle 52, 53 teilweise oder voll über die Steuerkante 24 hinaus bewegt werden. Bei kleinster Teillast der Brennkraftmaschine wird der Kolbenschieber 20 um etwa 40% des Gesamthubes hg verschoben, so daß der untere Kanal 52 nahezu voll von der Steuerkante 24 aufgesteuert ist. In dieser Stellung erfährt der aus diesem Kanal austretende Spritzstrahl durch die Steuerkante 24 nur eine gringe Ablenkung, so daß die ideale Spritzrichtung nahezu identisch ist mit der gewünschten Spritzrichtung. Bei größerer Teillast, wenn der untere Kanal 52 voll freigegeben ist, ist die ideale Spritzrichtung vorhanden. Bei noch größerer Teillast, wenn auch der obere Kanal 53 von der Steuerkante 24 freigegeben wird, wird der aus dem oberen Kanal 53 austretende Teilstrahl zu dem aus dem unteren Kanal austretenden Teilstrahl f hingelenkt, so daß sich die beiden Teilstrahlen e und f miteinander vereinigen. Wenn der Mündungsquerschnitt des oberen Kanals 53 nur wenig geöffnet ist, ist die Strahlrichtungsenergie des aus dem oberen Kanal 53 austretenden Teilstrahls e gegenüber dem unteren, in vollem Querschnitt austretenden Teilstrahl f gering, so daß beim Vereinigen zu einem einzigen Strahl g kaum eine Ablenkung stattfindet. Ist der obere Kanal 53 noch weiter geöffnet, beispielsweise zur Hälfte, wie in Figur 4 dargestellt, ist die Strahlrichtungsenergie des dort austretenden Strahls e zwar größer, die Ablenkung aber schon wieder geringer, so daß der erzeugte Strahl g ebenfalls nur wenig aus der Sollrichtung abgelenkt wird, wobei dessen Richtungswinkel b'' nur wenig vom Idealwinkel abweicht. Schließlich kommt die Strahlrichtung des aus den beiden Kanälen 52, 53 strömenden, vereinigten Spritzstrahls g dem Sollwinkel immer näher je mehr die Mündung des zweiten Kanals 53 von der Steuerkante 24 freigegeben ist. Messungen an einer Einspritzdüse nach der Figur 4 haben ergeben, daß im Betriebsbereich der Einspritzdüse die größte Strahlablenkung vom Sollwinkel a maximal 2,5 Grad abweicht.
Ergänzend wird bemerkt, daß über den gesamten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine die tatsächliche Spritzrichtung der Spritzstrahlen der Sollrichtung desto mehr angepaßt ist, aus je mehr Kanälen ein Spritzloch zusammengefaßt ist, bzw. je mehr Leitzwischenwände ein Spritzloch hat. Um eine solche Vielzahl von Kanälen in der Einspritzdüse zu verwirklichen, sind verfeinerte Fertigungsverfahren erforderlich (z.B. Mikromechanik, LIGA-Technik, etc.).

Claims (5)

  1. Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen der nach außen öffnenden Bauart mit einem in einer Bohrung eines Düsenkörpers (10) vom Kraftstoffdruck entgegen der Wirkung einer Schließfeder (40) verschiebbaren Ventilglied (16,20) mit einem kolbenartigen Ventilkopf (16), in dem wenigstens ein in einem bestimmten Winkel zur Hubachse des Ventilglieds ausgerichtetes Spritzloch (25) angeordnet ist, dessen Mündungsquerschnitt in Schließstellung des Ventilglieds vom Düsenkörper abgedeckt und beim Öffnungshub fortlaufend von einer Steuerkante (24) am brennraumseitigen Ende des Ventilkörpers aufgesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzloch (25) mit wenigstens einer dünnen Trennwand (55) in mehrere parallele Strömungskanäle (52, 53) unterteilt ist, deren Mündungen von der Steuerkante (24) beim Öffnungshub des Ventilglieds (16, 20) nacheinander freigegeben werden, wobei die freigegebenen Teilströmungen (e, f) sich zu einem Spritzstrahl (g) vereinigen, dessen Achse in oder nahe der Ausrichtung des Spritzlochs (25) liegt.
  2. Kraftstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzloch (25) aus zwei oder mehr in der Hubachse des Ventilglieds übereinander angeordneten parallelen Kanälen (52, 53) gebildet ist, und daß die Dicke der Trennwand (55) die Hälfte der Weite eines Kanals beträgt.
  3. Kraftstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Weite der Kanäle (52, 53) 0,100 bis 0,200 mm und die Dicke der Trennwand (55) 0,050 bis 0,100 mm beträgt.
  4. Kraftstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (52, 53) gleiche Querschnitte haben.
  5. Kraftstoff-Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (52, 53) einen Kreisquerschnitt haben.
EP94117580A 1993-12-01 1994-11-08 Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen Expired - Lifetime EP0656474B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4340883 1993-12-01
DE4340883A DE4340883A1 (de) 1993-12-01 1993-12-01 Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0656474A1 EP0656474A1 (de) 1995-06-07
EP0656474B1 true EP0656474B1 (de) 1999-02-17

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ID=6503874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP94117580A Expired - Lifetime EP0656474B1 (de) 1993-12-01 1994-11-08 Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5497947A (de)
EP (1) EP0656474B1 (de)
JP (1) JPH07189866A (de)
DE (2) DE4340883A1 (de)

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