EP0745765A1 - Method for influencing the fuel alignment of a fuel injector and fuel injector - Google Patents

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EP0745765A1
EP0745765A1 EP96103438A EP96103438A EP0745765A1 EP 0745765 A1 EP0745765 A1 EP 0745765A1 EP 96103438 A EP96103438 A EP 96103438A EP 96103438 A EP96103438 A EP 96103438A EP 0745765 A1 EP0745765 A1 EP 0745765A1
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EP
European Patent Office
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fuel
load
valve
gas
jets
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP96103438A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christian Dr.-Ing. Preussner
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1853—Orifice plates
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    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
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    • F02M51/0678—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto the valve body having cylindrical guiding or metering portions, e.g. with fuel passages all portions having fuel passages, e.g. flats, grooves, diameter reductions
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    • F02M69/08—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by the fuel being carried by compressed air into main stream of combustion-air

Definitions

  • the invention is based on a method for influencing the alignment of fuel on a fuel injector according to the preamble of claim 1 or a fuel injector according to the preamble of claim 3.
  • a device for injecting a fuel-gas mixture in which a pot-shaped gas supply hood is arranged between the valve end of a fuel injector and a gas guiding part.
  • This gas supply hood has a base part and a jacket part, in which gas supply openings are provided, through which a gas is emitted and hits the sprayed-off fuel.
  • the opening cross sections of the gas supply openings determine from the outset the size of the possible gas throughput. A very good atomization of the fuel is achieved by the directed gas supply to the sprayed fuel.
  • the device should not influence the jet direction of the fuel either.
  • the method according to the invention for influencing the alignment of fuel on a fuel injection valve with the characterizing features of claim 1 has the advantage that it is possible at low cost in a simple manner that the gas, which otherwise serves only to improve the atomization of the fuel, also for influencing the jet direction to use fuel. In this way, for example, an optimal fuel injection for an internal combustion engine with variable intake valve control can be achieved.
  • variable intake valve control in the low load range of the internal combustion engine with e.g. two inlet valves per combustion chamber, only one inlet valve is operated in order to generate a desired swirl flow in the combustion chamber. At partial and full load, on the other hand, both inlet valves should be used to supply the mixture.
  • the variable intake valve control with two intake valves ideally requires a two-jet valve at partial and full load and a single-jet valve in the low load range, which then only supplies the intake valve operated at low load.
  • the fuel injector can be used as a double or single-jet valve depending on the load.
  • the load dependence is given by the pressure difference between the environment and the intake manifold atmosphere. At low load there is a high pressure difference with a resulting large gas flow at the injection valve; at high load, a small pressure difference with a low gas flow.
  • the fuel injector according to the invention with the characterizing features of claim 3 has the advantage that an optimal fuel injection in an internal combustion engine with variable intake valve control can be achieved with it.
  • FIG. 1 shows a partially illustrated fuel injector
  • FIG. 2 schematically shows part of an internal combustion engine in section
  • FIG. 3 shows a simplified bottom view of a valve end.
  • FIG. 1 a valve in the form of a fuel injection valve for fuel injection systems of mixed-compression spark-ignition internal combustion engines is shown partially and by way of example as an exemplary embodiment.
  • the fuel injection valve 1 is used to inject a fuel-gas mixture into an intake pipe of the internal combustion engine.
  • the fuel injector 1 with a valve longitudinal axis 5 protrudes with a valve end 3 in a longitudinal bore 7 of a gas guide part 9, the z. B. is made of aluminum or plastic.
  • the fuel injection valve 1 is arranged with the gas guide part 9, for example in a valve receiving opening 11 of an intake pipe 13.
  • an upper annular groove 15 and a lower annular groove 17 educated.
  • An upper sealing ring 19 is arranged in the upper annular groove 15 and a lower sealing ring 21 is arranged in the lower annular groove 17.
  • the upper and lower sealing rings 19, 21 lie sealingly against the wall of the valve receiving opening 11 of the intake pipe 13.
  • a gas supply channel 23 is provided in the intake pipe 13 and can be used to supply a gas to a plurality of gas guide parts 9.
  • the gas supply channel 23 is, for. B. designed so that it opens between the upper annular groove 15 with its upper sealing ring 19 and the lower annular groove 17 with its lower sealing ring 21 preferably tangentially into the valve receiving opening 11 of the intake pipe 13.
  • gas supply channel 23 other than that shown in FIG. 1 is conceivable at any time, e.g. B. a perpendicular to the tangential variant gas supply channel 23, which thus extends radially to the valve end 3 of the fuel injector 1.
  • the gas guiding part 9 has in the axial direction between the upper sealing ring 19 and the lower sealing ring 21 at least one transverse opening 25, for example perpendicular to the longitudinal valve axis 5, which extends through the wall of the gas guiding part 9 and the supply of the gas into the longitudinal bore 7 of the gas guiding part 9 serves downstream of the valve end 3.
  • the valve end 3 of the fuel injection valve 1 has a nozzle body 26 with a continuous longitudinal bore 27.
  • a fixed valve seat 29 which tapers in the shape of a truncated cone in the fuel flow direction, is formed, which cooperates with a valve closing part 31.
  • the valve closing part 31 is connected to an armature 33 at its end facing away from the fixed valve seat 29.
  • the armature 33 acts with a magnetic coil 35 partially surrounding it in the axial direction and with a direction facing away from it in the fixed valve seat 29 opposite core 37 together.
  • a sealing section 39 of the valve closing part 31 which interacts with the fixed valve seat 29 is, for example, tapered in the shape of a truncated cone in the fuel flow direction.
  • a return spring 41 At the end of the valve closing part 31 connected to the armature 33 there is a return spring 41 with one end. With its other end, the return spring 41 is supported on a z. B. non-magnetic adjusting sleeve 43. The return spring 41 endeavors to move the valve closing part 31 in the direction of the fixed valve seat 29.
  • a perforated plate 47 is arranged on an end face 45 of the nozzle body 26 facing away from the core 37.
  • the perforated plate 47 has, for example, two or four z. B. by means of punching or eroding injection openings 49 which are inclined in the fuel flow direction with respect to the valve longitudinal axis 5 to the outside and through which the fuel flowing past the lifted valve closing part 31 is discharged past the fixed valve seat 29.
  • the perforated plate 47 has such a configuration of spray openings 49 that at least two separate fuel jets can be generated, which are indicated in FIG. 1 by two dash-dot lines labeled a and b.
  • a so-called two-jet valve is thus present, with which a fuel jet can be sprayed onto one of two inlet valves 52 of a combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the perforated plate 47 is connected to the valve end 3, for example by welding.
  • FIG. 3 shows a simplified bottom view of the valve end 3, it being made clear that the two separate fuel jets a, b are also generated by four spray openings 49 in the perforated plate 47 can. Furthermore, the asymmetrical gas supply via the transverse opening 25 is clearly recognizable.
  • the dual-jet nature of fuel injector 1 can be achieved with various design solutions.
  • the injection valve can also have an injection nozzle (a spray channel, no perforated plate), to which a jet splitter is connected downstream, for example, so that the fuel is not distributed directly through spray openings 49 of an perforated plate 47.
  • the stepped longitudinal bore 7 of the gas guiding part 9 has, in the fuel flow direction downstream of the valve end 3 of the fuel injection valve 1, a shoulder 55 which extends inwards in the radial direction.
  • the transverse opening 25 in the gas guide part 9 is, for. B. designed so that the gas flowing through it immediately downstream of the perforated plate 47 meets the fuel discharged through the spray openings 49.
  • the lower boundary of the transverse opening 25 merges, for example, directly into the shoulder 55, so that the gas flowing through is led partly through the shoulder 55 towards the fuel.
  • the transverse opening 25 or the shoulder 55 can also be shaped much further towards the valve longitudinal axis 5 than is shown in the exemplary embodiment in FIG.
  • the gas can hit the fuel in an even more targeted manner, thus allowing the alignment of the fuel to be influenced even more precisely.
  • the gas flow can also be calibrated.
  • the gas which is supplied via the gas supply channel 23 and emerges in a jet form from the transverse opening 25 strikes the dispensed fuel, a fuel jet (in FIG. 1 the fuel jet b) being pressed or deflected in the direction of the arrow toward the other fuel jet a due to the asymmetry of the gas supply can.
  • a fuel jet in FIG. 1 the fuel jet b
  • This beam deflection and merging into a fuel jet which is desired in certain load ranges of the internal combustion engine, is explained in more detail below.
  • the gas atomizes the fuel particularly finely, so that a homogeneous fuel-gas mixture is formed.
  • the aim is to use the previously described fuel injection valve 1 and the gas guide part 9 to implement a simple and optimal fuel supply for variable intake valve control on mixed-compression spark-ignition internal combustion engines, especially in three- or four-valve engines that have two intake valves 52 per combustion chamber.
  • variable intake valve control only one intake valve 52 is to be operated in the low load range of the internal combustion engines with two intake valves 52 per combustion chamber in order to generate a desired swirl flow in the combustion chamber. At partial and full load, however, both inlet valves 52 are to be used to supply the mixture.
  • injection valves with a two-jet character are used, the fuel jets of which are directed toward one intake valve in each case.
  • a variable intake valve control with two intake valves 52 ideally requires a two-jet valve at partial and full load and a single-jet valve in the low load range, which then only supplies the intake valve 52 operated at low load.
  • the specified fuel injector 1 should be on simple way to control the alignment of fuel in two-jet valves depending on the load.
  • Figure 2 shows schematically a part of an internal combustion engine in section.
  • a gas to align the fuel and improve the atomization z. B. the by a bypass in front of a throttle valve in a suction pipe of the internal combustion engine suction air ( Figure 2), air conveyed by an additional fan, but also recirculated exhaust gas from the internal combustion engine or a mixture of air and exhaust gas can be used.
  • the use of recirculated exhaust gas enables a reduction in the pollutant emissions of the internal combustion engine.
  • the fuel jets a, b emerging from a fuel injection valve 1 can be influenced with gas being supplied at high speed, utilizing the pressure gradient between the intake pipe 13 downstream of a throttle valve and the environment upstream of the throttle valve.
  • the fuel jet direction is influenced by the precisely oriented, targeted supply of gas through the transverse opening 25 in the gas guide part 9 to the at least one fuel jet b.
  • the sprayed fuel is aligned with the aid of the load-dependent supply of gas.
  • the fuel jet b of the two-jet valve is blown or deflected in the direction of the fuel jet a, so that the fuel jets a, b are directed as a combined fuel jet or as closely spaced individual jets onto the one actuated inlet valve 52.
  • the actual double-jet valve is largely only a single-jet valve, with which one inlet valve 52 pro Combustion chamber is injected, as shown in Figure 2.
  • the size of the free cross section of the transverse opening 25 is selected in accordance with the required throughput of the gas and influences the amount of the metered gas and its pressure.
  • the cross-sectional shape and the position of the transverse opening 25 with respect to the fuel jets a, b also represent important criteria by means of which the change in the jet angle of the fuel can be set as a function of the engine load and thus of the intake manifold pressure.
  • transverse opening 25 instead of a transverse opening 25, several, for. B. two exactly opposite transverse openings 25 for gas injection in the gas guide part 9 may be provided, which, however, must then differ considerably in their cross-sectional size (and possibly shape) from one another, so that again the deflection of a fuel jet is made possible with the help of the gas jets hitting the emitted fuel and an asymmetrical spray pattern is created and therefore only one inlet valve 52 is supplied at low engine load.

Landscapes

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

Abstract

The valve has at least one cross opening (25) via which the gas flow comes in contact with at least one of the fuel jets (a,b) at high speed when the load is low, and at low speed when at part or full load. At low load the fuel jets are directed to one inlet valve and at part load and full load to both inlet valves. The fuel injection valve (1) is at least partly surrounded by a gas guide (9). The cross opening is within this. Instead of the one cross opening, there can be several, e.g. two, accurately opposing cross openings for gas input in the gas guide.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Beeinflussung der Ausrichtung von Brennstoff an einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Anspruchs 1 bzw. einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Anspruchs 3.The invention is based on a method for influencing the alignment of fuel on a fuel injector according to the preamble of claim 1 or a fuel injector according to the preamble of claim 3.

Es ist schon aus der DE-OS 30 26 832 eine Zerstäuberdüse zur Brennstoffeinspritzung bekannt, bei der durch die Zufuhr von Luft ein hoher Grad der Zerstäubung des Brennstoffs erzielt werden soll. Die Luftzufuhr erfolgt dabei weitgehend senkrecht zur Brennstoffströmungs- und Brennstoffabspritzrichtung über eine Luftzuführungsleitung, die in einem stromabwärts einer Düsenbohrung angeordneten Ringraum mit einem Ringspalt mündet. Aus der Düsenbohrung tritt ein Brennstoffeinzelstrahl aus, der von der durch den Ringspalt strömenden Luft in einer senkrechten Ebene radialsymmetrisch umfaßt wird und zur verbesserten Zerstäubung des Brennstoffs beiträgt. Der einzelne Brennstoffstrahl wird also kompakt zerstäubt, so daß ein Brennstoffnebel entsteht, dessen Spraywinkel nur in geringer Weise durch die Führung der Luft beeinflußbar ist. Die Luft besitzt dabei nur die Funktion der Zerstäubungsverbesserung; eine Richtungsänderung des Brennstoffs ist unerwünscht bzw. nicht möglich.It is already known from DE-OS 30 26 832 an atomizer nozzle for fuel injection, in which a high degree of atomization of the fuel is to be achieved by the supply of air. The air supply takes place largely perpendicular to the fuel flow and fuel spray direction via an air supply line which opens into an annular space arranged downstream of a nozzle bore with an annular gap. A single fuel jet emerges from the nozzle bore, which is surrounded by the air flowing through the annular gap in a vertical plane in a radially symmetrical manner and contributes to the improved atomization of the fuel. The individual fuel jet is atomized compactly, so that a fuel mist is formed, the spray angle of which is only slight Way can be influenced by the guidance of the air. The air only has the function of improving the atomization; a change of direction of the fuel is undesirable or not possible.

Aus der DE-OS 41 29 834 ist außerdem eine Vorrichtung zur Einspritzung eines Brennstoff-Gas-Gemisches bekannt, bei der zwischen dem Ventilende eines Brennstoffeinspritzventils und einem Gasführungsteil eine topfförmige Gaszufuhrhaube angeordnet ist. Diese Gaszufuhrhaube weist ein Bodenteil und ein Mantelteil auf, in dem Gaszufuhröffnungen vorgesehen sind, durch die ein Gas abgegeben wird und auf den abgespritzten Brennstoff trifft. Die Öffnungsquerschnitte der Gaszufuhröffnungen legen von vornherein die Größe des möglichen Gasdurchsatzes fest. Durch die gerichtete Gaszufuhr zum abgespritzten Brennstoff wird eine sehr gute Zerstäubung des Brennstoffs erreicht. Eine Beeinflussung der Strahlrichtung des Brennstoffs soll auch bei dieser Vorrichtung nicht stattfinden.From DE-OS 41 29 834 a device for injecting a fuel-gas mixture is also known, in which a pot-shaped gas supply hood is arranged between the valve end of a fuel injector and a gas guiding part. This gas supply hood has a base part and a jacket part, in which gas supply openings are provided, through which a gas is emitted and hits the sprayed-off fuel. The opening cross sections of the gas supply openings determine from the outset the size of the possible gas throughput. A very good atomization of the fuel is achieved by the directed gas supply to the sprayed fuel. The device should not influence the jet direction of the fuel either.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Beeinflussung der Ausrichtung von Brennstoff an einem Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß es mit geringem Kostenaufwand auf einfache Art und Weise möglich ist, das ansonsten nur zur Zerstäubungsverbesserung des Brennstoffs dienende Gas auch für eine Strahlrichtungsbeeinflussung des Brennstoffs zu benutzen. Hierdurch läßt sich z.B. eine optimale Brennstoffeinspritzung für eine Brennkraftmaschine mit variabler Einlaßventilsteuerung erzielen.The method according to the invention for influencing the alignment of fuel on a fuel injection valve with the characterizing features of claim 1 has the advantage that it is possible at low cost in a simple manner that the gas, which otherwise serves only to improve the atomization of the fuel, also for influencing the jet direction to use fuel. In this way, for example, an optimal fuel injection for an internal combustion engine with variable intake valve control can be achieved.

In vorteilhafter Weise wird dazu lastabhängig Gas auf den durch das Brennstoffeinspritzventil abgespritzten Brennstoff geblasen. Bei der variablen Einlaßventilsteuerung soll im niedrigen Lastbereich der Brennkraftmaschine mit z.B. zwei Einlaßventilen pro Brennraum lediglich ein Einlaßventil betrieben werden, um im Brennraum eine gewünschte Drallströmung zu erzeugen. Bei Teil- und Vollast sollen dagegen beide Einlaßventile zur Gemischzufuhr genutzt werden. Die variable Einlaßventilsteuerung bei zwei Einlaßventilen erfordert in idealer Weise ein Zweistrahlventil bei Teil- und Vollast und ein Einstrahlventil im niedrigen Lastbereich, das dann auch nur das bei niedriger Last betätigte Einlaßventil versorgt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist diese Problematik in sehr einfacher Weise lösbar, da mit Hilfe des zugeführten Gases das Brennstoffeinspritzventil lastabhängig als Zwei- oder Einstrahlventil benutzt werden kann. Die Lastabhängigkeit ist über die Druckdifferenz zwischen der Umgebung und der Saugrohratmosphäre gegeben. Bei niedriger Last stellt sich eine hohe Druckdifferenz mit resultierend großer Gasströmung am Einspritzventil ein; bei hoher Last entsprechend eine geringe Druckdifferenz mit geringer Gasströmung.For this purpose, gas is advantageously blown onto the fuel sprayed off by the fuel injection valve, depending on the load. With the variable intake valve control in the low load range of the internal combustion engine with e.g. two inlet valves per combustion chamber, only one inlet valve is operated in order to generate a desired swirl flow in the combustion chamber. At partial and full load, on the other hand, both inlet valves should be used to supply the mixture. The variable intake valve control with two intake valves ideally requires a two-jet valve at partial and full load and a single-jet valve in the low load range, which then only supplies the intake valve operated at low load. With the method according to the invention, this problem can be solved in a very simple manner, since with the aid of the gas supplied, the fuel injector can be used as a double or single-jet valve depending on the load. The load dependence is given by the pressure difference between the environment and the intake manifold atmosphere. At low load there is a high pressure difference with a resulting large gas flow at the injection valve; at high load, a small pressure difference with a low gas flow.

Außerdem ergeben sich selbstverständlich auch die bereits aus dem Stand der Technik bekannten Vorteile der Zerstäubungsverbesserung des Brennstoffs durch das eingeblasene Gas.In addition, of course, there are also the advantages of improving the atomization of the fuel by the blown gas, which are already known from the prior art.

Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 3 hat den Vorteil, daß mit ihm eine optimale Brennstoffeinspritzung in einer Brennkraftmaschine mit variabler Einlaßventilsteuerung erzielbar ist.The fuel injector according to the invention with the characterizing features of claim 3 has the advantage that an optimal fuel injection in an internal combustion engine with variable intake valve control can be achieved with it.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens zur Beeinflussung der Ausrichtung von Brennstoff an einem Brennstoffeinspritzventil und des im Anspruch 3 angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.The measures listed in the subclaims enable advantageous developments and improvements of the method specified in claim 1 for influencing the alignment of fuel on a fuel injector and the fuel injector specified in claim 3.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein teilweise dargestelltes Brennstoffeinspritzventil, Figur 2 schematisch einen Teil einer Brennkraftmaschine im Schnitt und Figur 3 eine vereinfachte Unteransicht auf ein Ventilende.Embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. FIG. 1 shows a partially illustrated fuel injector, FIG. 2 schematically shows part of an internal combustion engine in section, and FIG. 3 shows a simplified bottom view of a valve end.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In der Figur 1 ist als ein Ausführungsbeispiel ein Ventil in der Form eines Brennstoffeinspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen teilweise und beispielhaft dargestellt. Mit dem Brennstoffeinspritzventil 1 erfolgt die Einspritzung eines Brennstoff-Gas-Gemisches in ein Ansaugrohr der Brennkraftmaschine. Das Brennstoffeinspritzventil 1 mit einer Ventillängsachse 5 ragt mit einem Ventilende 3 in eine Längsbohrung 7 eines Gasführungsteils 9, das z. B. aus Aluminium oder Kunststoff ausgebildet ist. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist mit dem Gasführungsteil 9 beispielsweise in einer Ventilaufnahmeöffnung 11 eines Ansaugrohres 13 angeordnet.In FIG. 1, a valve in the form of a fuel injection valve for fuel injection systems of mixed-compression spark-ignition internal combustion engines is shown partially and by way of example as an exemplary embodiment. The fuel injection valve 1 is used to inject a fuel-gas mixture into an intake pipe of the internal combustion engine. The fuel injector 1 with a valve longitudinal axis 5 protrudes with a valve end 3 in a longitudinal bore 7 of a gas guide part 9, the z. B. is made of aluminum or plastic. The fuel injection valve 1 is arranged with the gas guide part 9, for example in a valve receiving opening 11 of an intake pipe 13.

An dem Umfang des Gasführungsteils 9 sind beispielsweise eine obere Ringnut 15 und eine untere Ringnut 17 ausgebildet. In der oberen Ringnut 15 ist ein oberer Dichtring 19 und in der unteren Ringnut 17 ein unterer Dichtring 21 angeordnet. Der obere und der untere Dichtring 19, 21 liegen dichtend an der Wandung der Ventilaufnahmeöffnung 11 des Ansaugrohres 13 an. In dem Ansaugrohr 13 ist ein Gaszufuhrkanal 23 vorgesehen, der der Zufuhr eines Gases zu mehreren Gasführungsteilen 9 dienen kann. Der Gaszufuhrkanal 23 ist z. B. so ausgebildet, daß er zwischen der oberen Ringnut 15 mit ihrem oberen Dichtring 19 und der unteren Ringnut 17 mit ihrem unteren Dichtring 21 vorzugsweise tangential in die Ventilaufnahmeöffnung 11 des Ansaugrohres 13 mündet. Eine andere als die in der Figur 1 gezeigte Ausrichtung des Gaszufuhrkanals 23 ist jederzeit denkbar, z. B. ein senkrecht zu der tangentialen Variante verlaufender Gaszufuhrkanal 23, der somit radial zum Ventilende 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 verläuft.On the circumference of the gas guide part 9 there are, for example, an upper annular groove 15 and a lower annular groove 17 educated. An upper sealing ring 19 is arranged in the upper annular groove 15 and a lower sealing ring 21 is arranged in the lower annular groove 17. The upper and lower sealing rings 19, 21 lie sealingly against the wall of the valve receiving opening 11 of the intake pipe 13. A gas supply channel 23 is provided in the intake pipe 13 and can be used to supply a gas to a plurality of gas guide parts 9. The gas supply channel 23 is, for. B. designed so that it opens between the upper annular groove 15 with its upper sealing ring 19 and the lower annular groove 17 with its lower sealing ring 21 preferably tangentially into the valve receiving opening 11 of the intake pipe 13. An orientation of the gas supply channel 23 other than that shown in FIG. 1 is conceivable at any time, e.g. B. a perpendicular to the tangential variant gas supply channel 23, which thus extends radially to the valve end 3 of the fuel injector 1.

Das Gasführungsteil 9 weist in axialer Richtung zwischen dem oberen Dichtring 19 und dem unteren Dichtring 21 wenigstens eine beispielsweise senkrecht zu der Ventillängsachse 5 verlaufende Queröffnung 25 auf, die sich durch die Wandung des Gasführungsteils 9 erstreckt und der Zufuhr des Gases in die Längsbohrung 7 des Gasführungsteils 9 stromabwärts des Ventilendes 3 dient.The gas guiding part 9 has in the axial direction between the upper sealing ring 19 and the lower sealing ring 21 at least one transverse opening 25, for example perpendicular to the longitudinal valve axis 5, which extends through the wall of the gas guiding part 9 and the supply of the gas into the longitudinal bore 7 of the gas guiding part 9 serves downstream of the valve end 3.

Das Ventilende 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 weist einen Düsenkörper 26 mit einer durchgehenden Längsbohrung 27 auf. In der Längsbohrung 27 ist ein fester, sich in Brennstoffströmungsrichtung beispielsweise kegelstumpfförmig verjüngender Ventilsitz 29 ausgebildet, der mit einem Ventilschließteil 31 zusammenwirkt. Das Ventilschließteil 31 ist an seinem dem festen Ventilsitz 29 abgewandten Ende mit einem Anker 33 verbunden. Der Anker 33 wirkt mit einer ihn in axialer Richtung teilweise umgebenden Magnetspule 35 und einem ihm in dem festen Ventilsitz 29 abgewandter Richtung gegenüberliegenden Kern 37 zusammen. Ein mit dem festen Ventilsitz 29 zusammenwirkender Dichtabschnitt 39 des Ventilschließteils 31 ist beispielsweise sich in Brennstoffströmungsrichtung kegelstumpfförmig verjüngend ausgebildet. An dem mit dem Anker 33 verbundenen Ende des Ventilschließteils 31 liegt eine Rückstellfeder 41 mit ihrem einen Ende an. Mit ihrem anderen Ende stützt sich die Rückstellfeder 41 an einer z. B. nicht magnetischen Einstellhülse 43 ab. Die Rückstellfeder 41 ist bestrebt, das Ventilschließteil 31 in Richtung des festen Ventilsitzes 29 zu bewegen.The valve end 3 of the fuel injection valve 1 has a nozzle body 26 with a continuous longitudinal bore 27. In the longitudinal bore 27, a fixed valve seat 29, which tapers in the shape of a truncated cone in the fuel flow direction, is formed, which cooperates with a valve closing part 31. The valve closing part 31 is connected to an armature 33 at its end facing away from the fixed valve seat 29. The armature 33 acts with a magnetic coil 35 partially surrounding it in the axial direction and with a direction facing away from it in the fixed valve seat 29 opposite core 37 together. A sealing section 39 of the valve closing part 31 which interacts with the fixed valve seat 29 is, for example, tapered in the shape of a truncated cone in the fuel flow direction. At the end of the valve closing part 31 connected to the armature 33 there is a return spring 41 with one end. With its other end, the return spring 41 is supported on a z. B. non-magnetic adjusting sleeve 43. The return spring 41 endeavors to move the valve closing part 31 in the direction of the fixed valve seat 29.

An einer dem Kern 37 abgewandten Stirnseite 45 des Düsenkörpers 26 ist ein Lochplättchen 47 angeordnet. Das Lochplättchen 47 weist beispielsweise zwei oder vier z. B. mittels Stanzen oder Erodieren eingebrachte Abspritzöffnungen 49 auf, die in Brennstoffströmungsrichtung gegenüber der Ventillängsachse 5 nach außen geneigt sind und durch die der bei abgehobenem Ventilschließteil 31 an dem festen Ventilsitz 29 vorbeiströmende Brennstoff abgegeben wird. Auf jeden Fall weist das Lochplättchen 47 eine solche Konfiguration von Abspritzöffnungen 49 auf, daß wenigstens zwei separate Brennstoffstrahlen erzeugt werden können, die in der Figur 1 durch zwei mit a und b gekennzeichnete Strich-Punkt-Linien angedeutet sind. Somit liegt ein sogenanntes Zweistrahlventil vor, mit dem auf je eines von zwei Einlaßventilen 52 eines Brennraums der Brennkraftmaschine mit einem Brennstoffstrahl gespritzt werden kann. Das Lochplättchen 47 ist mit dem Ventilende 3 beispielsweise durch Schweißen verbunden.A perforated plate 47 is arranged on an end face 45 of the nozzle body 26 facing away from the core 37. The perforated plate 47 has, for example, two or four z. B. by means of punching or eroding injection openings 49 which are inclined in the fuel flow direction with respect to the valve longitudinal axis 5 to the outside and through which the fuel flowing past the lifted valve closing part 31 is discharged past the fixed valve seat 29. In any case, the perforated plate 47 has such a configuration of spray openings 49 that at least two separate fuel jets can be generated, which are indicated in FIG. 1 by two dash-dot lines labeled a and b. A so-called two-jet valve is thus present, with which a fuel jet can be sprayed onto one of two inlet valves 52 of a combustion chamber of the internal combustion engine. The perforated plate 47 is connected to the valve end 3, for example by welding.

Die Figur 3 zeigt eine vereinfachte Unteransicht auf das Ventilende 3, wobei verdeutlicht werden soll, daß die zwei separaten Brennstoffstrahlen a, b auch durch vier Abspritzöffnungen 49 in dem Lochplättchen 47 erzeugt werden können. Weiterhin ist die asymmetrische Gaszufuhr über die Queröffnung 25 deutlich erkennbar.FIG. 3 shows a simplified bottom view of the valve end 3, it being made clear that the two separate fuel jets a, b are also generated by four spray openings 49 in the perforated plate 47 can. Furthermore, the asymmetrical gas supply via the transverse opening 25 is clearly recognizable.

Die Zweistrahligkeit des Brennstoffeinspritzventils 1 kann mit verschiedenen konstruktiven Lösungen erzielt werden. Dabei ist der Einsatz eines Lochplättchens 47, in dem z.B. zwei oder vier Abspritzöffnungen 49 eingebracht sind, keineswegs Bedingung. Vielmehr kann das Einspritzventil auch eine Einstrahldüse (ein Abspritzkanal, kein Lochplättchen) aufweisen, an die sich stromabwärts beispielsweise ein Strahlteiler anschließt, so daß die Aufteilung des Brennstoffs nicht unmittelbar durch Abspritzöffnungen 49 eines Lochplättchens 47 erfolgt.The dual-jet nature of fuel injector 1 can be achieved with various design solutions. The use of a perforated plate 47 in which e.g. two or four spray openings 49 are introduced, not a condition. Rather, the injection valve can also have an injection nozzle (a spray channel, no perforated plate), to which a jet splitter is connected downstream, for example, so that the fuel is not distributed directly through spray openings 49 of an perforated plate 47.

Die gestufte Längsbohrung 7 des Gasführungsteils 9 weist in Brennstoffströmungsrichtung stromabwärts des Ventilendes 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 einen sich in radialer Richtung nach innen erstreckenden Absatz 55 auf. Die Queröffnung 25 im Gasführungsteil 9 ist z. B. so ausgebildet, daß das durch sie strömende Gas unmittelbar stromabwärts des Lochplättchens 47 auf den durch die Abspritzöffnungen 49 abgegebenen Brennstoff trifft. Die untere Begrenzung der Queröffnung 25 geht beispielsweise direkt in den Absatz 55 über, so daß das durchströmende Gas durch den Absatz 55 teilweise in Richtung zu dem Brennstoff geführt wird. Die Queröffnung 25 bzw. der Absatz 55 können auch wesentlich weiter zur Ventillängsachse 5 hin ausgeformt sein als es das Ausführungsbeispiel in Figur 1 zeigt, wodurch das Gas noch zielgerichteter auf den Brennstoff treffen kann und so eine noch genauere Beeinflussung der Ausrichtung des Brennstoffs möglich ist. Bei entsprechender Formgebung der Queröffnung 25 mit einer definierten Querschnittsfläche kann auch eine Kalibrierung der Gasströmung erfolgen.The stepped longitudinal bore 7 of the gas guiding part 9 has, in the fuel flow direction downstream of the valve end 3 of the fuel injection valve 1, a shoulder 55 which extends inwards in the radial direction. The transverse opening 25 in the gas guide part 9 is, for. B. designed so that the gas flowing through it immediately downstream of the perforated plate 47 meets the fuel discharged through the spray openings 49. The lower boundary of the transverse opening 25 merges, for example, directly into the shoulder 55, so that the gas flowing through is led partly through the shoulder 55 towards the fuel. The transverse opening 25 or the shoulder 55 can also be shaped much further towards the valve longitudinal axis 5 than is shown in the exemplary embodiment in FIG. 1, as a result of which the gas can hit the fuel in an even more targeted manner, thus allowing the alignment of the fuel to be influenced even more precisely. With a corresponding shape of the transverse opening 25 with a defined cross-sectional area, the gas flow can also be calibrated.

Das über den Gaszufuhrkanal 23 zugeführte und aus der Queröffnung 25 strahlförmig austretende Gas trifft auf den abgegebenen Brennstoff, wobei aufgrund der Asymmetrie der Gaszufuhr ein Brennstoffstrahl (in der Figur 1 der Brennstoffstrahl b) in Pfeilrichtung zu dem anderen Brennstoffstrahl a hin gedrückt bzw. abgelenkt werden kann. Diese in bestimmten Lastbereichen der Brennkraftmaschine gewünschte Strahlablenkung und -zusammenführung zu einem Brennstoffstrahl wird nachfolgend näher erläutert. Außerdem wird durch das Gas der Brennstoff besonders fein zerstäubt, so daß ein homogenes Brennstoff-Gas-Gemisch gebildet wird.The gas which is supplied via the gas supply channel 23 and emerges in a jet form from the transverse opening 25 strikes the dispensed fuel, a fuel jet (in FIG. 1 the fuel jet b) being pressed or deflected in the direction of the arrow toward the other fuel jet a due to the asymmetry of the gas supply can. This beam deflection and merging into a fuel jet, which is desired in certain load ranges of the internal combustion engine, is explained in more detail below. In addition, the gas atomizes the fuel particularly finely, so that a homogeneous fuel-gas mixture is formed.

Ziel ist es, mit dem zuvor beschriebenen Brennstoffeinspritzventil 1 und dem Gasführungsteil 9 eine einfache und optimale Brennstoffzufuhr für eine variable Einlaßventilsteuerung an gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen, speziell bei Drei- oder Vierventilmotoren, die zwei Einlaßventile 52 pro Brennraum aufweisen, zu realisieren. Bei der variablen Einlaßventilsteuerung soll im niedrigen Lastbereich der Brennkraftmaschinen mit zwei Einlaßventilen 52 pro Brennraum lediglich ein Einlaßventil 52 betrieben werden, um im Brennraum eine gewünschte Drallströmung zu erzeugen. Bei Teil- und Vollast sollen dagegen beide Einlaßventile 52 zur Gemischzufuhr genutzt werden. Bei bekannten Brennkraftmaschinen mit zwei Einlaßventilen pro Brennraum werden Einspritzventile mit Zweistrahlcharakter eingesetzt, deren Brennstoffstrahlen auf jeweils ein Einlaßventil gerichtet sind. Eine variable Einlaßventilsteuerung bei zwei Einlaßventilen 52 erfordert jedoch idealerweise ein Zweistrahlventil bei Teil- und Vollast und ein Einstrahlventil im niedrigen Lastbereich, das dann auch nur das bei niedriger Last betätigte Einlaßventil 52 versorgt. Mit dem angegebenen Brennstoffeinspritzventil 1 soll auf einfache Art und Weise die Ausrichtung von Brennstoff bei Zweistrahlventilen lastabhängig gesteuert werden.The aim is to use the previously described fuel injection valve 1 and the gas guide part 9 to implement a simple and optimal fuel supply for variable intake valve control on mixed-compression spark-ignition internal combustion engines, especially in three- or four-valve engines that have two intake valves 52 per combustion chamber. In the variable intake valve control, only one intake valve 52 is to be operated in the low load range of the internal combustion engines with two intake valves 52 per combustion chamber in order to generate a desired swirl flow in the combustion chamber. At partial and full load, however, both inlet valves 52 are to be used to supply the mixture. In known internal combustion engines with two intake valves per combustion chamber, injection valves with a two-jet character are used, the fuel jets of which are directed toward one intake valve in each case. A variable intake valve control with two intake valves 52, however, ideally requires a two-jet valve at partial and full load and a single-jet valve in the low load range, which then only supplies the intake valve 52 operated at low load. With the specified fuel injector 1 should be on simple way to control the alignment of fuel in two-jet valves depending on the load.

Die Figur 2 zeigt schematisch einen Teil einer Brennkraftmaschine im Schnitt. Als Gas zur Ausrichtung des Brennstoffs und zur Zerstäubungsverbesserung desselben kann z. B. die durch einen Bypass vor einer Drosselklappe in einem Saugrohr der Brennkraftmaschine abgezweigte Saugluft (Figur 2), durch ein Zusatzgebläse geförderte Luft, aber auch rückgeführtes Abgas der Brennkraftmaschine oder eine Mischung von Luft und Abgas verwendet werden. Die Verwendung rückgeführten Abgases ermöglicht eine Reduzierung der Schadstoffemission der Brennkraftmaschine.Figure 2 shows schematically a part of an internal combustion engine in section. As a gas to align the fuel and improve the atomization z. B. the by a bypass in front of a throttle valve in a suction pipe of the internal combustion engine suction air (Figure 2), air conveyed by an additional fan, but also recirculated exhaust gas from the internal combustion engine or a mixture of air and exhaust gas can be used. The use of recirculated exhaust gas enables a reduction in the pollutant emissions of the internal combustion engine.

Mit unter hoher Geschwindigkeit unter Ausnutzung des Druckgefälles zwischen dem Ansaugrohr 13 stromabwärts einer Drosselklappe und der Umgebung stromaufwärts der Drosselklappe zugeführtem Gas lassen sich die aus einem Brennstoffeinspritzventil 1 austretenden Brennstoffstrahlen a, b beeinflussen. Erfindungsgemäß wird lastabhängig durch die genau orientierte, zielgerichtete Zuführung von Gas durch die Queröffnung 25 im Gasführungsteil 9 auf den wenigstens einen Brennstoffstrahl b diese Brennstoffstrahlrichtungsbeeinflussung vorgenommen. Mit Hilfe der lastabhängigen Zufuhr von Gas erfolgt die Ausrichtung des abgespritzten Brennstoffs. Bei niedriger Motorlast und damit hoher Geschwindigkeit des Gases wird der Brennstoffstrahl b des Zweistrahlventils in Richtung des Brennstoffstrahls a geblasen bzw. abgelenkt, so daß die Brennstoffstrahlen a, b als vereinter Brennstoffstrahl oder als nahe beieinanderverlaufende Einzelstrahlen auf das eine betätigte Einlaßventil 52 gerichtet sind. In diesem Fall stellt das eigentliche Zweistrahlventil weitgehend nur noch ein Einstrahlventil dar, mit dem auf ein Einlaßventil 52 pro Brennraum gespritzt wird, so wie es auch die Figur 2 verdeutlicht.The fuel jets a, b emerging from a fuel injection valve 1 can be influenced with gas being supplied at high speed, utilizing the pressure gradient between the intake pipe 13 downstream of a throttle valve and the environment upstream of the throttle valve. According to the invention, the fuel jet direction is influenced by the precisely oriented, targeted supply of gas through the transverse opening 25 in the gas guide part 9 to the at least one fuel jet b. The sprayed fuel is aligned with the aid of the load-dependent supply of gas. At low engine load and thus high speed of the gas, the fuel jet b of the two-jet valve is blown or deflected in the direction of the fuel jet a, so that the fuel jets a, b are directed as a combined fuel jet or as closely spaced individual jets onto the one actuated inlet valve 52. In this case, the actual double-jet valve is largely only a single-jet valve, with which one inlet valve 52 pro Combustion chamber is injected, as shown in Figure 2.

Die Größe des freien Querschnitts der Queröffnung 25 wird entsprechend des geforderten Durchsatzes des Gases gewählt und beeinflußt die Menge des zugemessenen Gases sowie dessen Druck. Außerdem stellen auch die Querschnittsform und die Lage der Queröffnung 25 in bezug auf die Brennstoffstrahlen a, b wichtige Kriterien dar, durch die die Strahlwinkeländerung des Brennstoffs in Abhängigkeit von der Motorlast und damit vom Saugrohrdruck einstellbar ist.The size of the free cross section of the transverse opening 25 is selected in accordance with the required throughput of the gas and influences the amount of the metered gas and its pressure. In addition, the cross-sectional shape and the position of the transverse opening 25 with respect to the fuel jets a, b also represent important criteria by means of which the change in the jet angle of the fuel can be set as a function of the engine load and thus of the intake manifold pressure.

Anstelle der einen Queröffnung 25 können auch mehrere, z. B. zwei genau gegenüberliegende Queröffnungen 25 zur Gaseinblasung im Gasführungsteil 9 vorgesehen sein, die sich allerdings dann in ihrer Querschnittsgröße (und eventuell Form) erheblich voneinander unterscheiden müssen, so daß wiederum mit Hilfe der auf den abgegebenen Brennstoff treffenden Gasstrahlen die Ablenkung eines Brennstoffstrahls ermöglicht wird und ein asymmetrisches Strahlbild entsteht und also bei niedriger Motorlast nur ein Einlaßventil 52 versorgt wird.Instead of a transverse opening 25, several, for. B. two exactly opposite transverse openings 25 for gas injection in the gas guide part 9 may be provided, which, however, must then differ considerably in their cross-sectional size (and possibly shape) from one another, so that again the deflection of a fuel jet is made possible with the help of the gas jets hitting the emitted fuel and an asymmetrical spray pattern is created and therefore only one inlet valve 52 is supplied at low engine load.

Claims (4)

Verfahren zur Beeinflussung der Ausrichtung von Brennstoff an einem in einer Brennkraftmaschine verwendeten Brennstoffeinspritzventil, aus dem wenigstens zwei verschiedene Brennstoffstrahlen austreten, und an dem auf wenigstens einen Brennstoffstrahl über wenigstens eine Queröffnung eine Gasströmung richtbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit vom Lastzustand der Brennkraftmaschine über die wenigstens eine Queröffnung (25) die Gasströmung bei niederer Last mit hoher Geschwindigkeit und bei Teillast und Vollast mit geringerer Geschwindigkeit strömt und derart gezielt auf wenigstens einen der Brennstoffstrahlen (a, b) gerichtet wird, daß bei niederer Last die Ausrichtung der Brennstoffstrahlen (a, b) derart beeinflußt wird, daß die Brennstoffstrahlen (a, b) aufeinanderzu oder nahe beieinanderverlaufen, und bei Teillast und Vollast die Beeinflussung der Ausrichtung der Brennstoffstrahlen (a, b) durch die Gasströmung vernachlässigbar ist.Method for influencing the alignment of fuel on a fuel injection valve used in an internal combustion engine, from which at least two different fuel jets emerge and on which a gas flow can be directed onto at least one fuel jet via at least one transverse opening, characterized in that depending on the load state of the internal combustion engine the at least one transverse opening (25) flows the gas flow at low load at high speed and at partial load and full load at lower speed and is directed in such a way to at least one of the fuel jets (a, b) that the alignment of the fuel jets (a , b) is influenced in such a way that the fuel jets (a, b) run towards one another or close to one another, and under partial load and full load the influencing of the orientation of the fuel jets (a, b) by the gas flow is negligible. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Brennkraftmaschine mit zwei Einlaßventilen (52) pro Brennraum die Brennstoffstrahlen (a, b) des Brennstoffeinspritzventils (1) bei niederer Last auf ein Einlaßventil (52) gerichtet sind und bei Teillast und Vollast auf beide Einlaßventile (52).A method according to claim 1, characterized in that in an internal combustion engine with two intake valves (52) per combustion chamber, the fuel jets (a, b) of the fuel injection valve (1) are directed to an intake valve (52) at low load and to both at partial load and full load Inlet valves (52). Brennstoffeinspritzventil zur Einspritzung von Brennstoff in eine Brennkraftmaschine mit zwei Einlaßventilen pro Brennraum, wobei aus dem Brennstoffeinspritzventil wenigstens zwei verschiedene Brennstoffstrahlen austreten und auf wenigstens einen Brennstoffstrahl über wenigstens eine Queröffnung eine Gasströmung gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß über die wenigstens eine Queröffnung (25) die Gasströmung bei niederer Last mit hoher Geschwindigkeit und bei Teillast und Vollast mit geringerer Geschwindigkeit auf wenigstens einen der Brennstoffstrahlen (a, b) trifft, so daß bei niederer Last die Brennstoffstrahlen (a, b) auf ein Einlaßventil (52) und bei Teillast und Vollast die Brennstoffstrahlen (a, b) auf beide Einlaßventile (52) gerichtet sind.Fuel injection valve for injecting fuel into an internal combustion engine with two inlet valves per combustion chamber, at least two different fuel jets emerging from the fuel injection valve and a gas flow directed at at least one fuel jet via at least one transverse opening, characterized in that the at least one transverse opening (25) Gas flow at low load at high speed and at part load and full load at a lower speed hits at least one of the fuel jets (a, b), so that at low load the fuel jets (a, b) hit an inlet valve (52) and at part load and full load the fuel jets (a, b) are directed onto both inlet valves (52). Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoffeinspritzventil (1) von einem Gasführungsteil (9) zumindest teilweise umgeben ist und in dem Gasführungsteil (9) die wenigstens eine Queröffnung (25) vorgesehen ist.Fuel injection valve according to Claim 3, characterized in that the fuel injection valve (1) is at least partially surrounded by a gas guide part (9) and the at least one transverse opening (25) is provided in the gas guide part (9).
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