EP0914556B1 - Fuel injection valve - Google Patents
Fuel injection valveInfo
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- EP0914556B1 EP0914556B1 EP97949951A EP97949951A EP0914556B1 EP 0914556 B1 EP0914556 B1 EP 0914556B1 EP 97949951 A EP97949951 A EP 97949951A EP 97949951 A EP97949951 A EP 97949951A EP 0914556 B1 EP0914556 B1 EP 0914556B1
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- valve seat
- fuel injection
- seat body
- perforated
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- F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
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- 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
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- F02M61/1853—Orifice plates
- F02M61/186—Multi-layered orifice plates
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- Y10S239/00—Fluid sprinkling, spraying, and diffusing
- Y10S239/90—Electromagnetically actuated fuel injector having ball and seat type valve
Definitions
- the invention relates to a fuel injection valve for fuel injection systems of internal combustion engines.
- a fuel injection valve which has a valve seat body on which a fixed valve seat is formed.
- This valve seat formed in the valve seat body acts in the injection valve axially movable valve closing body together.
- the valve seat body is adjoined in the downstream direction by a flat nozzle straightening plate in which an H-shaped depression facing the valve seat is provided as the inlet region.
- To the H-shaped inlet region in the downstream direction four Abspritzlöcher, so that a fuel to be sprayed can distribute over the inlet area to the spray holes.
- An influence of the flow geometry in the nozzle orifice plate through the valve seat body should not occur. Rather, a flow passage downstream of the valve seat in the valve seat body is designed so far that the valve seat body has no influence on the opening geometry of the Düsenrichtplatte.
- a fuel injection valve for fuel injection systems of internal combustion engines which has a fixed valve seat having valve seat body.
- a conical valve closing portion is provided, which cooperates with the valve seat, wherein the valve needle is axially movable along a valve longitudinal axis.
- the fuel injector has a plastic protective cap.
- This protective cap has an inlet area and a plurality of outlet openings in a middle area, wherein an upper functional area having the inlet area has a different opening geometry in cross section than a lower functional level having the outlet openings in this central cap area.
- the valve seat body partially covers the inlet area of the protective cap directly with a lower end side such that the outlet openings are covered by the valve seat body.
- the inlet region in the protective cap is formed in that a single central depression of the lower end face of the valve seat body facing in the bottom part of the otherwise cup-shaped protective cap is formed. Starting from this one depression of the protective cover, all the outlet openings extend.
- the fuel injection valve according to the invention with the features of the independent claim 1 has the advantage that in a simple manner a uniform Feinstzerstäubung the fuel is achieved without additional energy, with a particularly high Zerstäubungsgüte and adapted to the particular requirements beam shaping is achieved.
- This is achieved in an advantageous manner in that a downstream of a valve seat arranged perforated disc has an opening geometry for a complete axial passage of the fuel, which is bounded by a solid valve seat comprising the valve seat body.
- the valve seat body already assumes the function of influencing the flow in the perforated disc, which could be achieved in previously known perforated discs by the upper layers or functional levels.
- an S-impact is achieved in the flow for atomization improvement of the fuel, since the valve seat body covers the outlet openings of the perforated disk with a lower end face.
- valve seat body and perforated disc S-blow in the flow allows the formation of strange beam shapes with a high Zerstäubungsgüte.
- the perforated discs allow in conjunction with appropriately designed valve seat bodies for one-, two- and multi-jet sprays beam cross sections in countless variations, such. As rectangles, triangles, crosses, ellipses.
- Such unusual beam shapes allow accurate optimal adaptation to given geometries, eg. B. to different Saugrohrqueritese of internal combustion engines. This results in the advantages of a shape-adapted utilization of the available cross-section for homogeneously distributed, exhaust gas-reducing mixture introduction and avoidance of harmful Wandfilmstromronne on Saugrohrwandung. With such a fuel injection valve, therefore, the exhaust emission of the internal combustion engine can be reduced and also a reduction in fuel consumption can be achieved.
- perforated disks By means of electrodeposition, perforated disks can be produced in a reproducible manner in an extremely precise and cost-effective manner in very large numbers simultaneously. In addition, this production allows an extremely large design freedom, since the contours of the openings in the perforated disc can be selected freely. Particularly in comparison to silicon perforated disks, in which due to the crystal axes achievable contours are strictly predetermined (truncated pyramids), a flexible shape is very advantageous.
- the metallic deposition has the advantage of a very large variety of materials, especially in comparison to the production of silicon wafers. The most diverse metals with their different magnetic properties and hardnesses can be used in the production of perforated discs.
- a functional plane is characterized by a constant opening geometry viewed over its axial thickness, which differs correspondingly from the opening geometry of the subsequent functional plane. Since the valve seat body ultimately defines the entry geometry in the perforated disc, two functional levels are sufficient to achieve an S-shaped flow path.
- the advantages of a simpler, cheaper and shorter in time production since on the one hand less metallic material must be deposited and on the other hand can be dispensed with electroplating starting layers.
- the photoresist can be removed much easier.
- the accuracy in the production of perforated discs can be better check, because all opening contours of the perforated disc from an outer end face are visible.
- FIG. 2 shows a perforated disk of Figure 1 in a plan view
- Figure 3 shows a partially illustrated inventive injection valve with a perforated disk downstream of the valve seat body
- Figure 4 is a perforated disk of Figure 3 in 6 shows a perforated disk in section along the line VI-VI in Figure 5
- Figure 7 shows a perforated disk according to the invention in a plan view
- Figure 8 shows a perforated disk in section along the line VIII-VIII 9 shows a perforated disk according to the invention in a plan view
- FIG. 10 shows a perforated disk in section along the line XX in FIG. 9
- FIG. 11 shows a perforated disk according to the invention in a plan view
- FIG. 12 shows a perforated disk in section along the line XII-XII in FIG 11th
- FIG 1 is as an example a valve in the form of an injection valve for Fuel injection systems of mixture-compression spark-ignition internal combustion engines partially shown.
- the injection valve has a tubular valve seat carrier 1 in which a longitudinal opening 3 is formed concentrically to a valve longitudinal axis 2.
- a longitudinal opening 3 is formed concentrically to a valve longitudinal axis 2.
- the actuation of the injection valve takes place in a known manner, for example electromagnetically.
- a schematically indicated electromagnetic circuit with a solenoid 10, an armature 11 and a core 12.
- the armature 11 is connected to the valve closing body. 7 opposite end of the valve needle 5 by z. B. connected by means of a laser weld and aligned with the core 12.
- a guide opening 15 of a valve seat body 16 which is mounted in the downstream, the core 12 remote from the end of the valve seat support 1 in the concentric with the valve longitudinal axis 2 extending longitudinal opening 3 by welding.
- lower end face 17 of the valve seat body 16 with a z. B.
- cup-shaped perforated disc carrier 21 concentrically and firmly connected, thus at least with an outer ring portion 22 abuts directly against the valve seat body 16.
- the perforated disc carrier 21 has a similar shape as already known cup-shaped injection perforated discs, wherein a central region of the perforated disc carrier 21 is provided with a passage opening 20 without Zumeßfunktion.
- a perforated disc 23 is disposed upstream of the through hole 20 so as to completely cover the through hole 20.
- the perforated disc 23 represents only one insert part which can be inserted into the perforated disc carrier 21.
- the perforated disc carrier 21 is designed with a bottom part 24 and a retaining edge 26.
- the retaining edge 26 extends in the axial direction facing away from the valve seat body 16 and is bent conically outward to its end.
- the bottom part 24 is formed by the outer ring portion 22 and the central through hole 20.
- connection of the valve seat body 16 and the perforated disc carrier 21 is effected, for example, by a circumferential and sealed first weld 25 formed by a laser.
- a circumferential and sealed first weld 25 formed by a laser.
- the perforated disc 23 comprises z.
- a Functional level should have over its axial extent in each case a largely constant opening contour, so that just the next functional level has a different opening contour.
- the depth of insertion of the valve seat body 16, cup-shaped perforated disc carrier 21 and perforated disc 23 valve seat portion in the longitudinal opening 3 determines the size of the stroke of the valve needle 5, since the one end position of the valve needle 5 at non-energized solenoid 10 by the system of the valve closing body 7 at a downstream conically tapered valve seat surface 29 of the valve seat body 16 is fixed.
- the other end position of the valve needle 5 is fixed in the excited magnet coil 10, for example, by the system of the armature 11 to the core 12. The path between these two end positions of the valve needle 5 thus represents the stroke.
- the spherical valve closing body 7 cooperates with the frusto-conical valve seat surface 29 of the valve seat body 16 in the axial direction between the guide opening 15 and a lower cylindrical, extending to the end face 17 outlet opening 31 of the valve seat body 16 is formed.
- a clamping with the perforated disc carrier 21 as an indirect attachment of the perforated disc 23 on the valve seat body 16 has the advantage that temperature-induced deformations are avoided, which could possibly occur in processes such as welding or soldering in a direct attachment of the perforated disc 23.
- the perforated disc carrier 21 is by no means an exclusive condition for fixing the perforated disc 23. Since the mounting options are not essential to the invention, only the reference to common known joining methods, such as welding, soldering or gluing, should be made here.
- the z. B. of metal (titanium, copper), silicon, glass or ceramic can exist.
- at least one auxiliary layer is first electroplated onto the carrier plate.
- This is, for example, an electroplating starter layer (eg Cu), which is required for the electrical conduction for the subsequent microplating.
- the electroplating starter layer can also serve as a sacrificial layer in order subsequently to allow a simple singulation of the perforated disc structures by etching.
- the application of the auxiliary layer typically CrCu or CrCuCr
- a photoresist photoresist
- the thickness of the photoresist should correspond to the thickness of the metal layer that is to be realized in the subsequent electroplating process, ie the thickness of the lower functional level of the perforated disc 23.
- the metal structure to be realized is to be inversely transmitted in the photoresist by means of a photolithographic mask. One possibility is to expose the photoresist directly via the mask by means of UV exposure (UV deep lithography).
- the negative structure ultimately resulting in the photoresist to the later functional level of the perforated disc 23 is filled with metal (eg Ni, NiCo) galvanically (metal deposition).
- the metal adheres to the contour of the negative structure by electroplating, so that the predetermined contours are faithfully reproduced in it.
- the steps must be repeated from the optional application of the auxiliary layer according to the number of desired axially consecutive opening contours, wherein z. B. the two functional levels of the perforated disc 23 can also be generated in a galvanic step.
- a further electroplating starter layer is advantageously not required when constructing a perforated disc 23 comprising two functional levels.
- the singling out of the perforated disks 23 for this purpose, the sacrificial layer is etched away, whereby the perforated disks 23 lift off from the carrier plate. Thereafter, the remaining photoresist is dissolved out of the metal structures.
- FIG. 2 shows, as a non-inventive example of a perforated disk 23, the perforated disk 23 shown in section in FIG. 1 in a plan view.
- the perforated disc 23 is designed as a flat, circular component having at least two axially successive functional levels.
- a lower, first deposited functional level 35 has outlet openings 39 defined by the microplating, while the microgalvanically produced opening contour of an upper functional level 36 is additionally influenced or limited by the valve seat body 16.
- Both functional levels 35 and 36 are z. B. produced in a galvanic step.
- the upper functional level 36 has an inlet area 40, which has a rectangular contour and ultimately represents a depression in the perforated disc 23. Starting from the inlet region 40, the z. B. four outlet ports 39, which are arranged near the four corners of the inlet portion 40 and executed with square cross-sections, through the lower functional level 35 to a lower end face 38 of the perforated disc 23 ( Figure 1).
- the valve seat body 16 is formed with its lower outlet opening 31 such that the lower end face 17 of the valve seat body 16 partially forms an upper cover of the inlet portion 40 of the upper functional level 36 of the perforated disc 23 and thus defines the entrance surface of the fuel in the perforated disc 23.
- the outlet opening 31 has a smaller diameter than the diameter of an imaginary circle on which the outlet openings 39 of the perforated disc 23 are located. In other words, there is a complete offset of the inlet opening 31 and the outlet openings 39 defining the inlet of the perforated disc 23.
- the valve seat body 16 covers all outlet openings 39.
- the transversal impulses transverse to the flow due to the turbulence cause the droplet distribution density in the spray spray to be very uniform. This results in a reduced probability of droplet coagulation, ie associations of small droplets to larger droplets.
- the consequence of the advantageous reduction of the average droplet diameter in the spray is a relatively homogeneous spray distribution. Due to the S-blow, a fine-scale (high-frequency) turbulence is generated in the fluid, which causes the jet to disintegrate into correspondingly fine droplets immediately after emerging from the perforated disk 23.
- FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a partially illustrated injection valve according to the invention.
- the comparison with the non-inventive example shown in Figure 1 same or equivalent components are characterized by the same reference numerals.
- the injection valve of Figure 3 corresponds essentially to the injection valve of Figure 1, which is why in the following only the differing regions outlet opening 31, perforated disc 23 and disc carrier 21 are explained in more detail.
- the outlet opening 31 now represents the extension of the valve seat surface 29 which tapers frustoconically in the flow direction and therefore likewise has a frustoconical shape.
- the valve seat surface 29 thus follows in the downstream direction no cylindrical area.
- the turn having two functional levels 35 and 36 possessing perforated disc 23 has in this embodiment four formed in the upper functional level 36 inlet portions 40, which is clearly the figure 4 as a plan view of the perforated disc 23 can be removed.
- the valve seat body 16 covers with its lower end face 17, the four inlet regions 40 in turn such that a complete offset of the outlet opening 31 and the four formed in the lower functional level 35 outlet openings 39 is formed.
- the four inlet regions 40 are separated from one another by material regions of the upper functional plane 36, which are built up from the lower functional plane 35 by further microgalvanic deposition.
- the perforated disc carrier 21 is executed angled near the passage opening 20, so that it can engage under the perforated disc 23 at its outer edge with precision and can press against the end face 17 of the valve seat body 16.
- FIG. 4 shows the arrangement of the four z.
- the inlet portions 40 are formed by 90 ° to each other, wherein the inlet portions 40 do not touch, since they are separated from electrodeposited material regions of the upper functional level 36 from each other. In this case, an almost square material region is formed in the center of the perforated disc 23, starting from which the four inlet regions 40 extend radially outwardly.
- FIG. 7 to 12 further embodiments of two functional levels 35 and 36 having perforated discs 23 are shown, which, similar to Figures 3 and 4, according to the invention by the valve seat body 16 experience a flow influence.
- All subsequent embodiments according to the invention of the perforated discs 23 of Figures 7 to 12 have in common that they have several completely separate from each other inlet portions 40 in the upper functional level 36 and in the same number of outlet ports 39 in the lower functional level 35, wherein the inlet portions 40 each with respect to Their width or width are designed so that all outlet openings 39 are completely overflowed. This means that none of the inlet regions 40 bounding walls covers the outlet openings 39. As a result, the inlet portions 40 usually have larger cross-sections than the outlet ports 39 emanating therefrom.
- the inlet area 40 is designed in a double diamond-like shape, the two diamonds being connected by a central connecting area 42, so that only a single inlet area 40 is present.
- FIG. 6 is a sectional view taken along a line VI-VI in FIG. 5.
- perforated discs 23 of Figures 7 to 12 have different opening geometries of the inlet portions 40 and the outlet openings 39 relative to the non-inventive example shown in Figures 5 and 6, to illustrate that very easily other jet patterns or Abspritzmuster can be achieved .
- a conical jet spray FIGS. 7 and 8
- asymmetrical jet images FIGS. 9 and 10
- swirling jet images FIGS. 11 and 11
- FIG. 7 and 8 has, for example, four circular inlet regions 40, which are arranged substantially uniformly around the center of the perforated disk 23 and are also designed in the same size.
- an outlet opening 39 which in turn has a square cross-section in the illustrated exemplary embodiment, runs through the lower functional plane 35.
- Other cross-sectional shapes eg circular, oval, polygonal
- the outlet openings 39 do not extend from the center of the inlet areas 40 to the lower one End face 38 of the perforated disc 23, but are formed in the plan view of the perforated disc 23 in the clockwise direction behind the respective centers of the inlet regions 40. This becomes particularly clear in the figure 8, which represents the perforated disc 23 as a section along a line VIII-VIII in Figure 7.
- FIGS. 9 and 10 show a perforated disk 23 with which an asymmetrical spray pattern can be generated.
- the perforated disc 23 has three oval or egg-shaped inlet portions 40 in the upper functional level 36 and three formed in the lower functional level 35 outlet openings 39, which are formed, for example, square. In each case an inlet region 40 forms with each outlet opening 39 a functional unit with a complete axial passage for the fuel.
- the three inlet portions 40 are asymmetrically distributed in the form of a triangle over the perforated disc surface 23, wherein the three outlet openings 39 also constitute eccentric outlets from the inlet regions 40.
- Such a perforated disc 23 with an asymmetrically producible jet pattern can be used in particular in so-called oblique jet valves. This is even under unfavorable installation conditions a very targeted zipping z. B. ensures an intake valve of an internal combustion engine without wetting the wall of a suction pipe.
- FIG. 10 is a sectional view taken along a line XX in FIG. 9.
- FIGS. 11 and 12 A last embodiment of a perforated disk 23 is shown in FIGS. 11 and 12, wherein FIG. 12 is a sectional view along a line XII-XII in FIG.
- FIG. 12 is a sectional view along a line XII-XII in FIG.
- the inlet regions 40 are designed to be six-shaped or nine-shaped depending on the view, wherein the protruding from the approximately circular shaped portions 43 Tangentialarme 44 are pointing largely clockwise pointing to the center of the perforated disc 23 and ultimately to the valve longitudinal axis 2 out.
- the valve seat body 16 covers the inlet portions 40, for example, such that the fuel from the outlet opening 31 can enter only into the Tangentialarme 44, from where it flows into the circular areas 43 of the inlet portions 40 and in the middle there running, circular cross-sections having outlet ports 39th can occur.
- the swirling fuel leaves the orifice plate 23 via the outlet ports 39.
- the swirling action of the fuel is a particularly sputtering-promoting measure of the fuel. Similar to the six- or nine-shaped inlet regions 40, differently shaped swirl-producing inlet regions 40 may be provided in their place. the z. B. spiral, sickle-shaped or circular arc are executed.
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Description
Die Erfindung betrifft ein Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen.The invention relates to a fuel injection valve for fuel injection systems of internal combustion engines.
Aus der DE-OS 41 21 310 ist bereits ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, das einen Ventilsitzkörper besitzt, an dem ein fester Ventilsitz ausgebildet ist. Mit diesem im Ventilsitzkörper ausgebildeten Ventilsitz wirkt ein im Einspritzventil axial beweglicher Ventilschließkörper zusammen. An den Ventilsitzkörper schließt sich in stromabwärtiger Richtung eine flache Düsenrichtplatte an, in der dem Ventilsitz zugewandt eine H-förmige Vertiefung als Einlaßbereich vorgesehen ist. An den H-förmigen Einlaßbereich schließen sich in stromabwärtiger Richtung vier Abspritzlöcher an, so daß sich ein abzuspritzender Brennstoff über den Einlaßbereich bis hin zu den Abspritzlöchern verteilen kann. Eine Beeinflussung der Strömungsgeometrie in der Düsenrichtplatte durch den Ventilsitzkörper soll dabei nicht erfolgen. Vielmehr ist ein Strömungsdurchlaß stromabwärts des Ventilsitzes im Ventilsitzkörper so weit ausgeführt, daß der Ventilsitzkörper keinen Einfluß auf die Öffnungsgeometrie der Düsenrichtplatte hat.From DE-OS 41 21 310 a fuel injection valve is already known, which has a valve seat body on which a fixed valve seat is formed. With this valve seat formed in the valve seat body acts in the injection valve axially movable valve closing body together. The valve seat body is adjoined in the downstream direction by a flat nozzle straightening plate in which an H-shaped depression facing the valve seat is provided as the inlet region. To the H-shaped inlet region in the downstream direction four Abspritzlöcher, so that a fuel to be sprayed can distribute over the inlet area to the spray holes. An influence of the flow geometry in the nozzle orifice plate through the valve seat body should not occur. Rather, a flow passage downstream of the valve seat in the valve seat body is designed so far that the valve seat body has no influence on the opening geometry of the Düsenrichtplatte.
Die gemachten Aussagen bezüglich einer fehlenden Beeinflussung des Ventilsitzkörpers auf die Öffnungsgeometrie einer an einem Brennstoffeinspritzventil angeordneten Lochscheibe treffen auch auf Brennstoffeinspritzventile zu, die aus der US-PS 4,699,323 oder der EP-PS 0 310 819 bereits bekannt sind. Auch hier weisen die Lochscheiben Funktionsebenen mit unterschiedlichen Öffnungsgeometrien auf; eine Überdeckung der Einlaßbereiche der Abspritzöffnungen in der Lochscheibe durch den Ventilsitzkörper ist jedoch in keinster Weise gewünscht bzw. erlaubt.The statements made regarding a lack of influence of the valve seat body on the opening geometry of a perforated disk arranged on a fuel injection valve also apply to fuel injection valves which are already known from US Pat. No. 4,699,323 or EP Pat. No. 0 310 819. Again, the perforated disks have functional levels with different opening geometries; However, an overlap of the inlet regions of the injection openings in the perforated disc through the valve seat body is not desired or allowed in any way.
Aus der DE-OS 196 07 277 ist bereits ein Brennstoffeinspritzventil mit einer Lochscheibe bekannt, die mehrere, unterschiedliche Öffnungsgeometrien aufweisende Funktionsebenen besitzt. Die einzelnen Funktionsebenen der Lochscheibe werden mittels galvanischer Metallabscheidung (Multilayergalvanik) aufeinander aufgebaut. Auch bei diesem Einspritzventil soll der Ventilsitzkörper die Einlaßöffnungen in der oberen Funktionsebene der Lochscheibe in keinem Fall begrenzen bzw. überdecken.From DE-OS 196 07 277 a fuel injection valve with a perforated disc is already known, which has a plurality of different opening geometries having functional levels. The individual functional levels of the perforated disc are built on each other by means of galvanic metal deposition (multilayer electroplating). In this injection valve, too, the valve seat body should in no case limit or cover the inlet openings in the upper functional level of the perforated disc.
Aus der US 4,925,111 A ist bereits ein Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen bekannt, das einen einen festen Ventilsitz aufweisenden Ventilsitzkörper hat. An einer Ventilnadel ist ein konischer Ventilschließabschnitt vorgesehen, der mit dem Ventilsitz zusammenwirkt, wobei die Ventilnadel entlang einer Ventillängsachse axial bewegbar ist. An seinem stromabwärtigen Ende weist das Brennstoffeinspritzventil eine Schutzkappe aus Kunststoff auf. Diese Schutzkappe besitzt in einem mittleren Bereich einen Einlassbereich und mehrere Auslassöffnungen, wobei eine obere, den Einlassbereich aufweisende Funktionsebene eine andere Öffnungsgeometrie im Querschnitt besitzt als eine untere, die Auslassöffnungen aufweisende Funktionsebene in diesem mittleren Kappenbereich. Der Ventilsitzkörper deckt den Einlassbereich der Schutzkappe teilweise unmittelbar mit einer unteren Stirnseite derart ab, dass die Auslassöffnungen durch den Ventilsitzkörper überdeckt sind. Der Einlassbereich in der Schutzkappe ist dadurch gebildet, dass eine einzige mittlere Vertiefung der unteren Stirnseite des Ventilsitzkörpers zugewandt im Bodenteil der ansonsten topfförmigen Schutzkappe ausgeformt ist. Von dieser einen Vertiefung der Schutzkappe ausgehend erstrecken sich sämtliche Auslassöffnungen.From US 4,925,111 A, a fuel injection valve for fuel injection systems of internal combustion engines is already known, which has a fixed valve seat having valve seat body. On a valve needle, a conical valve closing portion is provided, which cooperates with the valve seat, wherein the valve needle is axially movable along a valve longitudinal axis. At its downstream end, the fuel injector has a plastic protective cap. This protective cap has an inlet area and a plurality of outlet openings in a middle area, wherein an upper functional area having the inlet area has a different opening geometry in cross section than a lower functional level having the outlet openings in this central cap area. The valve seat body partially covers the inlet area of the protective cap directly with a lower end side such that the outlet openings are covered by the valve seat body. The inlet region in the protective cap is formed in that a single central depression of the lower end face of the valve seat body facing in the bottom part of the otherwise cup-shaped protective cap is formed. Starting from this one depression of the protective cover, all the outlet openings extend.
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß auf einfache Art und Weise eine gleichmäßige Feinstzerstäubung des Brennstoffs ohne Zusatzenergie erreicht wird, wobei eine besonders hohe Zerstäubungsgüte und eine an die jeweiligen Erfordernisse angepaßte Strahlformung erzielt wird. Dies wird in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß eine stromabwärts eines Ventilsitzes angeordnete Lochscheibe eine Öffnungsgeometrie für einen vollständigen axialen Durchgang des Brennstoffs aufweist, die durch einen den festen Ventilsitz umfassenden Ventilsitzkörper begrenzt wird. Damit übernimmt der Ventilsitzkörper bereits die Funktion einer Strömungsbeeinflussung in der Lochscheibe, die bei bisher bekannten Lochscheiben durch deren obere Schichten bzw. Funktionsebenen erzielt werden konnte. In besonders vorteilhafter Weise wird ein S-Schlag in der Strömung zur Zerstäubungsverbesserung des Brennstoffs erreicht, da der Ventilsitzkörper mit einer unteren Stirnseite die Auslaßöffnungen der Lochscheibe überdeckt.The fuel injection valve according to the invention with the features of the
Der durch die geometrische Anordnung von Ventilsitzkörper und Lochscheibe erzielte S-Schlag in der Strömung erlaubt die Ausbildung bizarrer Strahlformen mit einer hohen Zerstäubungsgüte. Die Lochscheiben ermöglichen in Verbindung mit entsprechend ausgeführten Ventilsitzkörpern für Ein-, Zwei- und Mehrstrahlsprays Strahlquerschnitte in unzähligen Varianten, wie z. B. Rechtecke, Dreiecke, Kreuze, Ellipsen. Solche ungewöhnlichen Strahlformen erlauben eine genaue optimale Anpassung an vorgegebene Geometrien, z. B. an verschiedene Saugrohrquerschnitte von Brennkraftmaschinen. Daraus ergeben sich die Vorteile einer formangepaßten Ausnutzung des verfügbaren Querschnitts zur homogen verteilten, abgasmindernden Gemischeinbringung und einer Vermeidung von abgasschädlichen Wandfilmanlagerungen an der Saugrohrwandung. Mit einem solchen Brennstoffeinspritzventil kann folglich die Abgasemission der Brennkraftmaschine reduziert und ebenso eine Verringerung des Brennstoffverbrauchs erzielt werden.The achieved by the geometric arrangement of valve seat body and perforated disc S-blow in the flow allows the formation of bizarre beam shapes with a high Zerstäubungsgüte. The perforated discs allow in conjunction with appropriately designed valve seat bodies for one-, two- and multi-jet sprays beam cross sections in countless variations, such. As rectangles, triangles, crosses, ellipses. Such unusual beam shapes allow accurate optimal adaptation to given geometries, eg. B. to different Saugrohrquerschnitte of internal combustion engines. This results in the advantages of a shape-adapted utilization of the available cross-section for homogeneously distributed, exhaust gas-reducing mixture introduction and avoidance of harmful Wandfilmanlagerungen on Saugrohrwandung. With such a fuel injection valve, therefore, the exhaust emission of the internal combustion engine can be reduced and also a reduction in fuel consumption can be achieved.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch 1 angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.The measures listed in the dependent claims are advantageous developments and improvements of the
Mittels galvanischer Metallabscheidung lassen sich in vorteilhafter Weise Lochscheiben in reproduzierbarer Weise äußerst präzise und kostengünstig in sehr großen Stückzahlen gleichzeitig herstellen. Außerdem erlaubt diese Herstellungsweise eine extrem große Gestaltungsfreiheit, da die Konturen der Öffnungen in der Lochscheibe frei wählbar sind. Besonders im Vergleich zu Siliziumlochscheiben, bei denen aufgrund der Kristallachsen erreichbare Konturen streng vorgegeben sind (Pyramidenstümpfe), ist eine flexible Formgebung sehr vorteilhaft. Das metallische Abscheiden hat besonders im Vergleich zur Herstellung von Siliziumscheiben den Vorteil einer sehr großen Materialvielfalt. Die verschiedensten Metalle mit ihren unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften und Härten können bei der Herstellung der Lochscheiben zum Einsatz kommen.By means of electrodeposition, perforated disks can be produced in a reproducible manner in an extremely precise and cost-effective manner in very large numbers simultaneously. In addition, this production allows an extremely large design freedom, since the contours of the openings in the perforated disc can be selected freely. Particularly in comparison to silicon perforated disks, in which due to the crystal axes achievable contours are strictly predetermined (truncated pyramids), a flexible shape is very advantageous. The metallic deposition has the advantage of a very large variety of materials, especially in comparison to the production of silicon wafers. The most diverse metals with their different magnetic properties and hardnesses can be used in the production of perforated discs.
Besonders vorteilhaft ist es, die Lochscheiben mit zwei Funktionsebenen auszubilden, wobei eine Funktionsebene durch eine über ihre axiale Dicke gesehen konstante Öffnungsgeometrie gekennzeichnet ist, die sich entsprechend von der Öffnungsgeometrie der nachfolgenden Funktionsebene unterscheidet. Da der Ventilsitzkörper letztlich die Eintrittsgeometrie in die Lochscheibe festlegt, reichen bereits zwei Funktionsebenen zur Erzielung eines S-förmigen Strömungsverlaufs aus. Gegenüber mehrlagigen bzw. mehrschichtigen Lochscheiben ergeben sich die Vorteile einer einfacheren, billigeren und zeitlich kürzeren Herstellung, da einerseits weniger metallisches Material abgeschieden werden muß und andererseits auf Galvanikstartschichten verzichtet werden kann. Außerdem kann der Photoresist wesentlich einfacher entfernt werden. Zudem läßt sich die Genauigkeit bei der Fertigung der Lochscheiben besser kontrollieren, weil sämtliche Öffnungskonturen der Lochscheibe von einer äußeren Stirnseite aus einsehbar sind.It is particularly advantageous to design the perforated disks with two functional planes, wherein a functional plane is characterized by a constant opening geometry viewed over its axial thickness, which differs correspondingly from the opening geometry of the subsequent functional plane. Since the valve seat body ultimately defines the entry geometry in the perforated disc, two functional levels are sufficient to achieve an S-shaped flow path. Compared to multilayer or multilayer perforated discs, the advantages of a simpler, cheaper and shorter in time production, since on the one hand less metallic material must be deposited and on the other hand can be dispensed with electroplating starting layers. In addition, the photoresist can be removed much easier. In addition, the accuracy in the production of perforated discs can be better check, because all opening contours of the perforated disc from an outer end face are visible.
Ganz allgemein ist als sehr bedeutender Vorteil des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils festzuhalten, daß in einfacher Art und Weise Strahlbildvariationen möglich sind. So sind besonders einfach flache, keglige, mehrere Einzelstrahlen umfassende und asymmetrische (einseitig gerichtete) Strahlbilder erzeugbar.In general, it can be stated as a very significant advantage of the fuel injection valve according to the invention that jet pattern variations are possible in a simple manner. Thus flat, conical, multiple single-beam and asymmetrical (unidirectional) beam images can be generated in a particularly simple manner.
Beispiele der nicht erfindungsgemäßen Einspritzventile und Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein teilweise dargestelltes nicht erfindungsgemäßes Einspritzventil mit einer Lochscheibe stromabwärts des Ventilsitzkörpers, Figur 2 eine Lochscheibe nach Figur 1 in einer Draufsicht, Figur 3 ein teilweise dargestelltes erfindungsgemäßes Einspritzventil mit einer Lochscheibe stromabwärts des Ventilsitzkörpers, Figur 4 eine Lochscheibe nach Figur 3 in einer Draufsicht, Figur 5 eine nicht erfindungsgemäße Lochscheibe in einer Draufsicht, Figur 6 eine Lochscheibe im Schnitt entlang der Linie VI-VI in Figur 5, Figur 7 eine erfindungsgemäße Lochscheibe in einer Draufsicht, Figur 8 eine Lochscheibe im Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Figur 7, Figur 9 eine erfindungsgemäße Lochscheibe in einer Draufsicht, Figur 10 eine Lochscheibe im Schnitt entlang der Linie X-X in Figur 9, Figur 11 eine erfindungsgemäße Lochscheibe in einer Draufsicht und Figur 12 eine Lochscheibe im Schnitt entlang der Linie XII-XII in Figur 11.Examples of injectors not according to the invention and embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. 2 shows a perforated disk of Figure 1 in a plan view, Figure 3 shows a partially illustrated inventive injection valve with a perforated disk downstream of the valve seat body, Figure 4 is a perforated disk of Figure 3 in 6 shows a perforated disk in section along the line VI-VI in Figure 5, Figure 7 shows a perforated disk according to the invention in a plan view, Figure 8 shows a perforated disk in section along the line VIII-VIII 9 shows a perforated disk according to the invention in a plan view, FIG. 10 shows a perforated disk in section along the line XX in FIG. 9, FIG. 11 shows a perforated disk according to the invention in a plan view and FIG. 12 shows a perforated disk in section along the line XII-XII in FIG 11th
In der Figur 1 ist als ein Beispiel ein Ventil in der Form eines Einspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen teilweise dargestellt. Das Einspritzventil hat einen rohrförmigen Ventilsitzträger 1, in dem konzentrisch zu einer Ventillängsachse 2 eine Längsöffnung 3 ausgebildet ist. In der Längsöffnung 3 ist eine z. B. rohrförmige Ventilnadel 5 angeordnet, die an ihrem stromabwärtigen Ende 6 mit einem z. B. kugelförmigen Ventilschließkörper 7, an dessen Umfang beispielsweise fünf Abflachungen 8 zum Vorbeiströmen des Brennstoffs vorgesehen sind, fest verbunden ist.In the figure 1 is as an example a valve in the form of an injection valve for Fuel injection systems of mixture-compression spark-ignition internal combustion engines partially shown. The injection valve has a tubular
Die Betätigung des Einspritzventils erfolgt in bekannter Weise, beispielsweise elektromagnetisch. Zur axialen Bewegung der Ventilnadel 5 und damit zum Öffnen entgegen der Federkraft einer nicht dargestellten Rückstellfeder bzw. Schließen des Einspritzventils dient ein schematisch angedeuteter elektromagnetischer Kreis mit einer Magnetspule 10, einem Anker 11 und einem Kern 12. Der Anker 11 ist mit dem dem Ventilschließkörper 7 abgewandten Ende der Ventilnadel 5 durch z. B. eine mittels eines Lasers ausgebildete Schweißnaht verbunden und auf den Kern 12 ausgerichtet.The actuation of the injection valve takes place in a known manner, for example electromagnetically. For axial movement of the
Zur Führung des Ventilschließkörpers 7 während der Axialbewegung dient eine Führungsöffnung 15 eines Ventilsitzkörpers 16, der in das stromabwärts liegende, dem Kern 12 abgewandte Ende des Ventilsitzträgers 1 in der konzentrisch zur Ventillängsachse 2 verlaufenden Längsöffnung 3 durch Schweißen dicht montiert ist. An seiner dem Ventilschließkörper 7 abgewandten, unteren Stirnseite 17 ist der Ventilsitzkörper 16 mit einem z. B. topfförmig ausgebildeten Lochscheibenträger 21 konzentrisch und fest verbunden, der somit zumindest mit einem äußeren Ringbereich 22 unmittelbar an dem Ventilsitzkörper 16 anliegt. Der Lochscheibenträger 21 weist dabei eine ähnliche Form auf wie bereits bekannte topfförmige Spritzlochscheiben, wobei ein mittlerer Bereich des Lochscheibenträgers 21 mit einer Durchgangsöffnung 20 ohne Zumeßfunktion versehen ist.To guide the valve closing body 7 during the axial movement is a guide opening 15 of a
Eine Lochscheibe 23 ist stromaufwärts der Durchgangsöffnung 20 derart angeordnet, daß sie die Durchgangsöffnung 20 vollständig überdeckt. Die Lochscheibe 23 stellt nur ein Einsatzteil dar, das in den Lochscheibenträger 21 einsetzbar ist. Der Lochscheibenträger 21 ist mit einem Bodenteil 24 und einem Halterand 26 ausgeführt. Der Halterand 26 erstreckt sich in axialer Richtung dem Ventilsitzkörper 16 abgewandt und ist bis zu seinem Ende hin konisch nach außen gebogen. Das Bodenteil 24 wird von dem äußeren Ringbereich 22 und der zentralen Durchgangsöffnung 20 gebildet.A
Die Verbindung von Ventilsitzkörper 16 und Lochscheibenträger 21 erfolgt beispielsweise durch eine umlaufende und dichte, mittels eines Lasers ausgebildete erste Schweißnaht 25. Durch diese Art der Montage ist die Gefahr einer unerwünschten Verformung des Lochscheibenträgers 21 in seinem mittleren Bereich mit der Durchgangsöffnung 20 und der dort stromaufwärts angeordneten Lochscheibe 23 vermieden. Der Lochscheibenträger 21 ist im Bereich des Halterandes 26 des weiteren mit der Wandung der Längsöffnung 3 im Ventilsitzträger 1 beispielsweise durch eine umlaufende und dichte zweite Schweißnaht 30 verbunden.The connection of the
Die im Bereich der Durchgangsöffnung 20 innerhalb der kreisförmigen Schweißnaht 25 zwischen dem Lochscheibenträger 21 und dem Ventilsitzkörper 16 einklemmbare Lochscheibe 23 liegt mit einer oberen Stirnfläche 28 an der unteren Stirnseite 17 des Ventilsitzkörpers 16 an, so daß innerhalb der Schweißnaht 25 das Bodenteil 24 des Lochscheibenträgers 21 mit Abstand von der Stirnseite 17 entfernt liegt. Die Lochscheibe 23 umfaßt z. B. zwei Funktionsebenen. Eine Funktionsebene soll dabei über ihre axiale Erstreckung jeweils eine weitgehend konstante Öffnungskontur besitzen, so daß gerade die nächste Funktionsebene eine andere Öffnungskontur aufweist.The in the region of the
Die Einschubtiefe des aus Ventilsitzkörper 16, topfförmigem Lochscheibenträger 21 und Lochscheibe 23 bestehenden Ventilsitzteils in die Längsöffnung 3 bestimmt die Größe des Hubs der Ventilnadel 5, da die eine Endstellung der Ventilnadel 5 bei nicht erregter Magnetspule 10 durch die Anlage des Ventilschließkörpers 7 an einer sich stromabwärts konisch verjüngenden Ventilsitzfläche 29 des Ventilsitzkörpers 16 festgelegt ist. Die andere Endstellung der Ventilnadel 5 wird bei erregter Magnetspule 10 beispielsweise durch die Anlage des Ankers 11 an dem Kern 12 festgelegt. Der Weg zwischen diesen beiden Endstellungen der Ventilnadel 5 stellt somit den Hub dar. Der kugelförmige Ventilschließkörper 7 wirkt mit der kegelstumpfförmigen Ventilsitzfläche 29 des Ventilsitzkörpers 16 zusammen, die in axialer Richtung zwischen der Führungsöffnung 15 und einer unteren zylindrischen, sich bis zur Stirnseite 17 erstreckenden Austrittsöffnung 31 des Ventilsitzkörpers 16 ausgebildet ist.The depth of insertion of the
Eine Einspannung mit dem Lochscheibenträger 21 als indirekte Befestigung der Lochscheibe 23 am Ventilsitzkörper 16 hat den Vorteil, daß temperaturbedingte Verformungen vermieden werden, die eventuell bei Verfahren wie Schweißen oder Löten bei einer direkten Befestigung der Lochscheibe 23 auftreten könnten. Der Lochscheibenträger 21 stellt jedoch keineswegs eine ausschließliche Bedingung zur Befestigung der Lochscheibe 23 dar. Da die Befestigungsmöglichkeiten nicht erfindungswesentlich sind, soll hier nur der Verweis auf übliche bekannte Fügeverfahren, wie Schweißen, Löten oder Kleben, erfolgen.A clamping with the
Die in den Figuren 1 bis 12 dargestellten Lochscheiben 23 werden in wenigstens zwei metallischen Funktionsebenen durch galvanische Abscheidung aufgebaut. Aufgrund der tiefenlithographischen, galvanotechnischen Herstellung gibt es besondere Merkmale in der Konturgebung, von denen hiermit einige in Kurzform zusammenfassend aufgeführt sind:
- Funktionsebenen mit über die Scheibenfläche konstanter Dicke,
- durch die tiefenlithographische Strukturierung weitgehend senkrechte Einschnitte in den Funktionsebenen, welche die jeweils durchströmten Hohlräume bilden (fertigungstechnisch bedingte Abweichungen von ca. 3° gegenüber optimal senkrechten Wandungen können auftreten),
- gewünschte Hinterschneidungen und Überdeckungen der . Einschnitte durch mehrlagigen Aufbau einzeln strukturierter Metallschichten,
- Einschnitte mit beliebigen, weitgehend achsparallele Wandungen aufweisenden Querschnittsformen,
- einteilige Ausführung der Lochscheibe, da die einzelnen Metallabscheidungen unmittelbar aufeinander erfolgen.
- Functional levels with over the disk surface constant thickness,
- by the deep lithographic structuring largely vertical incisions in the functional planes which form the respective cavities through which flows (production-related deviations of about 3 ° with respect to optimally vertical walls can occur),
- desired undercuts and overlaps of the. Incisions by multilayer construction of individually structured metal layers,
- Incisions with any, largely axially parallel walls having cross-sectional shapes,
- one-piece design of the perforated disc, since the individual metal deposits are made directly to each other.
In den folgenden Abschnitten wird nur in Kurzform das Verfahren zur Herstellung der Lochscheiben 23 gemäß der Figuren 1 bis 12 erläutert. Sämtliche Verfahrensschritte der galvanischen Metallabscheidung zur Herstellung einer Lochscheibe sind der DE-OS 196 07 288 entnehmbar. Charakteristisch für das Verfahren der sukzessiven Anwendung von photolithographischen Schritten (UV-Tiefenlithographie) und anschließender Mikrogalvanik ist, daß es auch in großflächigem Maßstab eine hohe Präzision der Strukturen gewährleistet, so daß es ideal für eine Massenfertigung mit sehr großen Stückzahlen einsetzbar ist. Auf einem Wafer kann eine Vielzahl von Lochscheiben 23 gleichzeitig gefertigt werden.In the following sections, the method for producing the
Ausgangspunkt für das Verfahren ist eine ebene und stabile Trägerplatte, die z. B. aus Metall (Titan, Kupfer), Silizium, Glas oder Keramik bestehen kann. Auf die Trägerplatte wird optional zunächst wenigstens eine Hilfsschicht aufgalvanisiert. Dabei handelt es sich beispielsweise um eine Galvanikstartschicht (z. B. Cu), die zur elektrischen Leitung für die spätere Mikrogalvanik benötigt wird. Die Galvanikstartschicht kann auch als Opferschicht dienen, um später ein einfaches Vereinzeln der Lochscheibenstrukturen durch Ätzung zu ermöglichen. Das Aufbringen der Hilfsschicht (typischerweise CrCu oder CrCuCr) geschieht z. B. durch Sputtern oder durch stromlose Metallabscheidung. Nach dieser Vorbehandlung der Trägerplatte wird auf die Hilfsschicht ein Photoresist (Photolack) ganzflächig aufgebracht.Starting point for the process is a flat and stable support plate, the z. B. of metal (titanium, copper), silicon, glass or ceramic can exist. Optionally, at least one auxiliary layer is first electroplated onto the carrier plate. This is, for example, an electroplating starter layer (eg Cu), which is required for the electrical conduction for the subsequent microplating. The electroplating starter layer can also serve as a sacrificial layer in order subsequently to allow a simple singulation of the perforated disc structures by etching. The application of the auxiliary layer (typically CrCu or CrCuCr) takes place for. B. by sputtering or by electroless metal deposition. After this pretreatment of the carrier plate, a photoresist (photoresist) is applied over the entire surface of the auxiliary layer.
Die Dicke des Photoresists sollte dabei der Dicke der Metallschicht entsprechen, die in dem später folgenden Galvanikprozeß realisiert werden soll, also der Dicke der unteren Funktionsebene der Lochscheibe 23. Die zu realisierende Metallstruktur soll mit Hilfe einer photolithographischen Maske invers in dem Photoresist übertragen werden. Eine Möglichkeit besteht darin, den Photoresist direkt über die Maske mittels UV-Belichtung zu belichten (UV-Tiefenlithographie).The thickness of the photoresist should correspond to the thickness of the metal layer that is to be realized in the subsequent electroplating process, ie the thickness of the lower functional level of the
Die letztlich im Photoresist entstehende Negativstruktur zur späteren Funktionsebene der Lochscheibe 23 wird galvanisch mit Metall (z. B. Ni, NiCo) aufgefüllt (Metallabscheidung). Das Metall legt sich durch das Galvanisieren eng an die Kontur der Negativstruktur an, so daß die vorgegebenen Konturen formtreu in ihm reproduziert werden. Um die Struktur der Lochscheibe 23 zu realisieren, müssen die Schritte ab dem optionalen Aufbringen der Hilfsschicht entsprechend der Anzahl der gewünschten axial aufeinanderfolgenden Öffnungskonturen wiederholt werden, wobei z. B. die zwei Funktionsebenen der Lochscheibe 23 auch in einem Galvanikschritt erzeugt werden können. Eine weitere Galvanikstartschicht wird beim Aufbau einer zwei Funktionsebenen umfassenden Lochscheibe 23 in vorteilhafter Weise nicht benötigt. Abschließend erfolgt das Vereinzeln der Lochscheiben 23. Dazu wird die Opferschicht weggeätzt, wodurch die Lochscheiben 23 von der Trägerplatte abheben. Danach wird der verbliebene Photoresist aus den Metallstrukturen herausgelöst.The negative structure ultimately resulting in the photoresist to the later functional level of the
Figur 2 zeigt als ein nicht erfindungsgemäßes Beispiel einer Lochscheibe 23 die in Figur 1 im Schnitt gezeigte Lochscheibe 23 in einer Draufsicht. Die Lochscheibe 23 ist als flaches, kreisförmiges Bauteil ausgeführt, das wenigstens zwei axial aufeinanderfolgende Funktionsebenen aufweist. Eine untere, zuerst abgeschiedene Funktionsebene 35 weist durch die Mikrogalvanik in ihrer Größe festgelegte Auslaßöffnungen 39 auf, während die mikrogalvanisch hergestellte Öffnungskontur einer oberen Funktionsebene 36 zusätzlich noch durch den Ventilsitzkörper 16 beeinflußt bzw. begrenzt wird. Beide Funktionsebenen 35 und 36 sind z. B. in einem Galvanikschritt hergestellt. Die obere Funktionsebene 36 weist einen Einlaßbereich 40 auf, der eine rechteckförmige Kontur besitzt und letztlich eine Vertiefung in der Lochscheibe 23 darstellt. Von dem Einlaßbereich 40 ausgehend verlaufen die z. B. vier Auslaßöffnungen 39, die nahe der vier Eckpunkte des Einlaßbereichs 40 angeordnet und mit quadratischen Querschnitten ausgeführt sind, durch die untere Funktionsebene 35 bis zu einer unteren Stirnfläche 38 der Lochscheibe 23 (Figur 1).FIG. 2 shows, as a non-inventive example of a
Der Ventilsitzkörper 16 ist mit seiner unteren Austrittsöffnung 31 derart ausgeformt, daß die untere Stirnseite 17 des Ventilsitzkörpers 16 teilweise eine obere Abdeckung des Einlaßbereichs 40 der oberen Funktionsebene 36 der Lochscheibe 23 bildet und somit die Eintrittsfläche des Brennstoffs in die Lochscheibe 23 festlegt. Bei dem in der Figur 1 dargestellten Beispiel besitzt die Austrittsöffnung 31 einen kleineren Durchmesser als den Durchmesser eines gedachten Kreises, auf dem die Auslaßöffnungen 39 der Lochscheibe 23 liegen. Mit anderen Worten ausgedrückt liegt ein vollständiger Versatz von der den Einlaß der Lochscheibe 23 festlegenden Austrittsöffnung 31 und den Auslaßöffnungen 39 vor. Bei einer Projektion des Ventilsitzkörpers 16 auf die Lochscheibe 23 überdeckt der Ventilsitzkörper 16 sämtliche Auslaßöffnungen 39. Aufgrund des radialen Versatzes der Auslaßöffnungen 39 gegenüber der Austrittsöffnung 31 ergibt sich ein S-förmiger Strömungsverlauf des Mediums, hier des Brennstoffs. Ein S-förmiger Strömungsverlauf wird auch bereits dann erzielt, wenn der Ventilsitzkörper 16 alle Auslaßöffnungen 39 in der Lochscheibe 23 nur teilweise überdeckt.The
Durch den sogenannten S-Schlag innerhalb der Lochscheibe 23 mit mehreren starken Strömungsumlenkungen wird der Strömung eine starke, zerstäubungsfördernde Turbulenz aufgeprägt. Der Geschwindigkeitsgradient quer zur Strömung ist dadurch besonders stark ausgeprägt. Er ist ein Ausdruck für die Änderung der Geschwindigkeit quer zur Strömung, wobei die Geschwindigkeit in der Mitte der Strömung deutlich größer ist als in der Nähe der Wandungen. Die aus den Geschwindigkeitsunterschieden resultierenden erhöhten Scherspannungen im Fluid begünstigen den Zerfall in feine Tröpfchen nahe der Auslaßöffnungen 39. Da die Strömung im Auslaß aufgrund der aufgeprägten Radialkomponente einseitig abgelöst ist, erfährt sie wegen fehlender Konturführung keine Strömungsberuhigung. Eine besonders hohe Geschwindigkeit weist das Fluid an der abgelösten Seite auf. Die zerstäubungsfördernden Turbulenzen und Scherspannungen werden somit im Austritt nicht vernichtet.Due to the so-called S-impact within the
Die durch die Turbulenz vorhandenen Querimpulse quer zur Strömung führen unter anderem dazu, daß die Tröpfchenverteilungsdichte im abgespritzten Spray eine große Gleichmäßigkeit aufweist. Daraus resultiert eine herabgesetzte Wahrscheinlichkeit von Tröpfchenkoagulationen, also von Vereinigungen kleiner Tröpfchen zu größeren Tropfen. Die Folge der vorteilhaften Reduzierung des mittleren Tröpfchendurchmessers im Spray ist eine relativ homogene Sprayverteilung. Durch den S-Schlag wird in dem Fluid eine feinskalige (hochfrequente) Turbulenz erzeugt, welche den Strahl unmittelbar nach Austritt aus der Lochscheibe 23 in entsprechend feine Tröpfchen zerfallen läßt.Among other things, the transversal impulses transverse to the flow due to the turbulence cause the droplet distribution density in the spray spray to be very uniform. This results in a reduced probability of droplet coagulation, ie associations of small droplets to larger droplets. The consequence of the advantageous reduction of the average droplet diameter in the spray is a relatively homogeneous spray distribution. Due to the S-blow, a fine-scale (high-frequency) turbulence is generated in the fluid, which causes the jet to disintegrate into correspondingly fine droplets immediately after emerging from the
Figur 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausfürhrungsbeispiel eines teilweise dargestellten Einspritzventils. Die gegenüber dem in Figur 1 dargestellten nicht erfindungsgemäßen Beispiel gleichen bzw. gleichwirkenden Bauteile sind dabei durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Das Einspritzventil der Figur 3 entspricht im wesentlichen dem Einspritzventil der Figur 1, weshalb im folgenden nur die sich unterscheidenden Bereiche Austrittsöffnung 31, Lochscheibe 23 und Lochscheibenträger 21 näher erläutert werden. Die Austrittsöffnung 31 stellt nun die Verlängerung der sich in Strömungsrichtung kegelstumpfförmig verjüngenden Ventilsitzfläche 29 dar und weist deshalb ebenfalls eine kegelstumpfförmige Gestalt auf. Der Ventilsitzfläche 29 folgt also in stromabwärtiger Richtung kein zylindrischer Bereich.FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a partially illustrated injection valve according to the invention. The comparison with the non-inventive example shown in Figure 1 same or equivalent components are characterized by the same reference numerals. The injection valve of Figure 3 corresponds essentially to the injection valve of Figure 1, which is why in the following only the differing regions outlet opening 31, perforated
Die wiederum zwei Funktionsebenen 35 und 36 besitzende Lochscheibe 23 weist bei diesem Ausführungsbeispiel vier in der oberen Funktionsebene 36 ausgebildete Einlaßbereiche 40 auf, was anschaulich der Figur 4 als Draufsicht auf die Lochscheibe 23 entnehmbar ist. Der Ventilsitzkörper 16 überdeckt mit seiner unteren Stirnseite 17 die vier Einlaßbereiche 40 wiederum derart, daß ein vollständiger Versatz von Austrittsöffnung 31 und den vier in der unteren Funktionsebene 35 ausgebildeten Auslaßöffnungen 39 entsteht. Die vier Einlaßbereiche 40 sind voneinander durch Materialbereiche der oberen Funktionsebene 36 getrennt, die von der unteren Funktionsebene 35 ausgehend durch weitere mikrogalvanische Abscheidung aufgebaut werden. Der Lochscheibenträger 21 ist nahe der Durchgangsöffnung 20 abgewinkelt ausgeführt, so daß er die Lochscheibe 23 an ihrem äußeren Rand formgenau untergreifen und gegen die Stirnseite 17 des Ventilsitzkörpers 16 drücken kann.The turn having two
Alle bereits bei dem nicht erfindungsgemäßen Beispiel nach den Figuren 1 und 2 ausgeführten Vorteile des Versatzes von Austrittsöffnung 31 und Auslaßöffnungen 39 sowie des sich dadurch bildenden S-Schlags in der Mediumströmung ergeben sich bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 in vergleichbarer Weise. Figur 4 zeigt die Anordnung der vier z. B. rechteckförmig ausgebildeten Einlaßbereiche 40. Über die kreisförmige Lochscheibe 23 gesehen sind die Einlaßbereiche 40 um jeweils 90° zueinander ausgebildet, wobei sich die Einlaßbereiche 40 nicht berühren, da sie von galvanisch abgeschiedenen Materialbereichen der oberen Funktionsebene 36 voneinander getrennt sind. Dabei wird im Zentrum der Lochscheibe 23 ein fast quadratischer Materialbereich gebildet, von dem ausgehend sich die vier Einlaßbereiche 40 radial nach außen hin erstrecken. Von den radial äußeren Abschnitten der Einlaßbereiche 40 ausgehend verlaufen jeweils eine, also insgesamt vier z. B. quadratische Querschnitte aufweisende Auslaßöffnungen 39 axial durch die untere Funktionsebene 35 hindurch bis zur unteren Stirnfläche 38 der Lochscheibe 23. Mit einer Strich-Punkt-Linie ist in Figur 4 die Austrittsöffnung 31 des Ventilsitzkörpers 16 im Bereich der unteren Stirnseite 17 symbolisch angedeutet, um den Versatz zu den Auslaßöffnungen 39 zu verdeutlichen.All of the advantages of the offset of the
In den Figuren 7 bis 12 sind weitere Ausführungsbeispiele von zwei Funktionsebenen 35 und 36 aufweisenden Lochscheiben 23 dargestellt, die ähnlich den Figuren 3 und 4, erfindungsgemäß durch den Ventilsitzkörper 16 eine Strömungsbeeinflussung erfahren. Allen nachfolgenden erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen der Lochscheiben 23 der Figuren 7 bis 12 ist gemeinsam, daß sie mehrere von einander vollständig getrennte Einlaßbereiche 40 in der oberen Funktionsebene 36 sowie in gleicher Anzahl Auslaßöffnungen 39 in der unteren Funktionsebene 35 besitzen, wobei die Einlaßbereiche 40 jeweils so groß bezüglich ihrer Weite bzw. Breite ausgeführt sind, daß alle Auslaßöffnungen 39 vollständig überströmt werden. Damit ist gemeint, daß keine der die Einlaßbereiche 40 begrenzenden Wandungen die Auslaßöffnungen 39 abdeckt. Daraus ergibt sich, daß die Einlaßbereiche 40 gewöhnlich größere Querschnitte besitzen als die von ihnen ausgehenden Auslaßöffnungen 39.In the figures 7 to 12 further embodiments of two
Bei der in den Figuren 5 und 6 gezeigten nicht erfindungsgemäßen Lochscheibe 23 ist der Einlaßbereich 40 in einer doppelrautenähnlichen Form ausgeführt, wobei die beiden Rauten durch einen mittleren Verbindungsbereich 42 verbunden sind, so daß nur ein einziger Einlaßbereich 40 vorhanden ist. Von dem doppelrautenförmigen Einlaßbereich 40 ausgehend verlaufen vier z. B. quadratische Querschnitte besitzende Auslaßöffnungen 39 durch die untere Funktionsebene 35, die vom Mittelpunkt der Lochscheibe 23 aus gesehen z. B. an den entferntesten Punkten des Einlaßbereichs 40 ausgebildet sind. Da die Rauten des Einlaßbereichs 40 relativ flach und langgestreckt ausgeführt sind, bilden jeweils zwei Auslaßöffnungen ein Öffnungspaar, das relativ weit entfernt von dem zweiten Öffnungspaar auf der anderen Seite der Lochscheibe 23 liegt. Eine solche Anordnung der Auslaßöffnungen 39 ermöglicht eine Zweistrahl- oder auch Flachstrahlabspritzung bei nicht ganz so weit entfernten Öffnungspaaren. Die Figur 6 ist eine Schnittdarstellung entlang einer Linie VI-VI in Figur 5.In the case of the
Die weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele von Lochscheiben 23 der Figuren 7 bis 12 besitzen andere Öffnungsgeometrien der Einlaßbereiche 40 sowie der Auslaßöffnungen 39 gegenüber dem in den Figuren 5 und 6 gezeigten nicht erfindungsgemäßen Beispiel, um zu verdeutlichen, daß sehr einfach auch andere Strahlbilder bzw. Abspritzmuster erzielbar sind. Neben der Erzeugung eines mehrstrahligen oder flachen Strahlbildes (Figur 5) sind durch eine entsprechende Anordnung und Ausformung der Einlaßbereiche 40 und Auslaßöffnungen 39 jederzeit auch eine Kegelstrahlabspritzung (Figuren 7 und 8), asymmetrische Strahlbilder (Figuren 9 und 10) sowie drallbehaftete Strahlbilder (Figuren 11 und 12) erzeugbar. Die Lochscheibe 23 nach den Figuren 7 und 8 weist beispielsweise vier kreisförmige Einlaßbereiche 40 auf, die weitgehend gleichmäßig um das Zentrum der Lochscheibe 23 angeordnet und auch in gleicher Größe ausgeführt sind. Von jeweils einem kreisförmigen Einlaßbereich 40 ausgehend verläuft durch die untere Funktionsebene 35 jeweils eine Auslaßöffnung 39, die im dargestellten Ausführungsbeispiel wiederum einen quadratischen Querschnitt besitzt. Andere Querschnittsformen (z. B. kreisförmig, oval, vieleckig) sind je nach gewünschtem Abspritzmuster jederzeit mittels mikrogalvanischer Metallabscheidung ausformbar. Die Auslaßöffnungen 39 erstrecken sich beispielsweise nicht vom Zentrum der Einlaßbereiche 40 ausgehend bis zur unteren Stirnfläche 38 der Lochscheibe 23, sondern sind in der Draufsicht auf die Lochscheibe 23 im Uhrzeigersinn gesehen hinter den jeweiligen Zentren der Einlaßbereiche 40 ausgebildet. Dies wird besonders in der Figur 8 deutlich, die die Lochscheibe 23 als Schnitt entlang einer Linie VIII-VIII in Figur 7 darstellt.The other embodiments according to the invention perforated
In den Figuren 9 und 10 ist eine Lochscheibe 23 dargestellt, mit der ein asymmetrisches Strahlbild erzeugbar ist. Für besondere Anwendungszwecke wie z. B. eine ungewöhnliche Einbaulage des Einspritzventils an der Brennkraftmaschine, ist nicht nur ein aus der Lochscheibe 23 austretender Kegelstrahl bzw. Flachstrahl wünschenswert, sondern ein Absprühen des Brennstoffs unter einem bestimmten Winkel zur Ventillängsachse 2 (Figuren 1 und 3). Mit einer Lochscheibe 23 nach Figuren 9 und 10 ist dies möglich. Die Lochscheibe 23 besitzt drei ovale bzw. eiförmige Einlaßbereiche 40 in der oberen Funktionsebene 36 und drei in der unteren Funktionsebene 35 ausgeformte Auslaßöffnungen 39, die beispielsweise quadratisch ausgeformt sind. Jeweils ein Einlaßbereich 40 bildet mit jeweils einer Auslaßöffnung 39 eine Funktionseinheit mit einem vollständigen axialen Durchgang für den Brennstoff. Die drei Einlaßbereiche 40 sind in Form eines Dreiecks asymmetrisch über die Lochscheibenfläche 23 verteilt, wobei die drei Auslaßöffnungen 39 ebenfalls exzentrische Auslässe aus den Einlaßbereichen 40 darstellen. Eine solche Lochscheibe 23 mit einem asymmetrisch erzeugbaren Strahlbild kann insbesondere bei sogenannten Schiefstrahlventilen verwendet werden. Damit wird auch unter ungünstigen Einbaubedingungen ein sehr gezieltes Abspritzen z. B. auf ein Einlaßventil einer Brennkraftmaschine ohne Wandbenetzung eines Saugrohrs gewährleistet. Die Figur 10 ist eine Schnittdarstellung entlang einer Linie X-X in Figur 9.FIGS. 9 and 10 show a
Ein letztes Ausführungsbeispiel einer Lochscheibe 23 zeigen die Figuren 11 und 12, wobei die Figur 12 eine Schnittdarstellung entlang einer Linie XII-XII in Figur 11 ist. Bei dieser Lochscheibe 23 sind die beispielsweise vier Einlaßbereiche 40 derart ausgeführt, daß dem sie durchströmenden Brennstoff eine Drallkomponente aufgeprägt wird. Die Einlaßbereiche 40 sind je nach Betrachtungsweise sechs-förmig bzw. neun-förmig ausgeführt, wobei die aus den ungefähr kreisförmig ausgeformten Bereichen 43 herausstehenden Tangentialarme 44 weitgehend in Uhrzeigersinn zeigend zum Zentrum der Lochscheibe 23 bzw. letztlich zur Ventillängsachse 2 hin gerichtet sind. Der Ventilsitzkörper 16 überdeckt die Einlaßbereiche 40 beispielsweise derart, daß der Brennstoff von der Austrittsöffnung 31 kommend nur in die Tangentialarme 44 eintreten kann, von wo er in die kreisförmigen Bereiche 43 der Einlaßbereiche 40 einströmen und in die dort mittig ausgeführten, kreisförmige Querschnitte aufweisenden Auslaßöffnungen 39 eintreten kann. Der drallbehaftete Brennstoff verläßt die Lochscheibe 23 über die Auslaßöffnungen 39. Die Drallbeaufschlagung des Brennstoffs stellt eine besonders zerstäubungsfördernde Maßnahme des Brennstoffs dar. Ähnlich den sechs- bzw. neun-förmigen Einlaßbereichen 40 können an deren Stelle auch anders geformte, drallerzeugende Einlaßbereiche 40 vorgesehen sein, die z. B. spiralförmig, sichelförmig oder kreisbogenförmig ausgeführt sind.A last embodiment of a
Claims (8)
- Fuel injection valve for fuel injection systems of internal combustion engines, having a valve longitudinal axis (2), having a valve seat body (16) which has a fixed valve seat (29), having a valve closing body (7) which interacts with the valve seat (29) and is axially moveable along the valve longitudinal axis (2), and having a perforated plate (23) which is arranged downstream of the valve seat (29) and has an inlet region (40) and at least one outlet opening (39), wherein an upper functional plane (36), which has the inlet region (40), has a different cross-sectional opening geometry from a lower functional plane (35) which has the at least one outlet opening (39), and the valve seat body (16) partially directly covers the inlet region (40) of the perforated plate (23) with a lower end side (17) in such a way that at least two outlet openings (39) are covered by the valve seat body (16), wherein a plurality of inlet regions (40), which are completely separated from one another by material regions of the upper functional plane (36), and an equal number of outlet openings (39) are provided in the perforated plate (23), so that exactly one outlet opening (39) proceeds from each inlet region (40), so that the valve seat body (16) partially directly covers all the inlet regions (40) of the perforated plate (23) with the lower end side (17) in such a way that all the outlet openings (39) are covered by the valve seat body (16).
- Fuel injection valve according to Claim 1,
characterized
in that the upper and lower functional planes (35, 36) of the perforated plate (23) are metallically built up on top of one another. - Fuel injection valve according to Claim 1,
characterized
in that each inlet region (40) of the perforated plate (23) has a larger cross section than each individual outlet opening (39). - Fuel injection valve according to Claim 3,
characterized
in that none of the outlet openings (39) is covered by a wall of the respective inlet region (40). - Fuel injection valve according to one of the preceding claims,
characterized
in that the outlet openings (39) are formed with square, rectangular, polygonal, circular or oval cross sections. - Fuel injection valve according to Claim 1,
characterized
in that the inlet regions (40) are arranged over the face of the perforated plate (23) in such a way that conical, flat, multi-jet or asymmetrical jet profiles can be generated. - Fuel injection valve according to Claim 1,
characterized
in that the inlet regions (40) are formed in such a way that a swirling action is imparted to fuel which flows into them. - Fuel injection valve according to one of the preceding claims,
characterized
in that the perforated plate (23) can be fastened to the valve seat body (16) by means of a perforated-plate carrier (21).
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---|---|
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Families Citing this family (79)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000065225A1 (en) * | 1999-04-27 | 2000-11-02 | Siemens Automotive Corporation | Method of manufacturing a fuel injector seat |
DE19927899A1 (en) * | 1999-06-18 | 2000-12-21 | Bosch Gmbh Robert | Fuel injection valve for fuel injection device for IC engine has guide disc infront of valve seat provided with opening having alternating guide regions for valve closure element and fuel flow regions |
JP2001046919A (en) | 1999-08-06 | 2001-02-20 | Denso Corp | Fluid injection nozzle |
DE19947780A1 (en) * | 1999-10-02 | 2001-04-12 | Bosch Gmbh Robert | Method for adjusting the flow rate on a fuel injector |
US6676044B2 (en) * | 2000-04-07 | 2004-01-13 | Siemens Automotive Corporation | Modular fuel injector and method of assembling the modular fuel injector |
US6742727B1 (en) * | 2000-05-10 | 2004-06-01 | Siemens Automotive Corporation | Injection valve with single disc turbulence generation |
JP2002039036A (en) * | 2000-07-24 | 2002-02-06 | Mitsubishi Electric Corp | Fuel injection valve |
US6390067B1 (en) * | 2000-08-10 | 2002-05-21 | Delphi Technologies, Inc. | Valve seat retainer for a fuel injector |
DE10041440A1 (en) * | 2000-08-23 | 2002-03-07 | Bosch Gmbh Robert | Swirl disk and fuel injector with swirl disk |
US6405945B1 (en) * | 2000-09-06 | 2002-06-18 | Visteon Global Tech., Inc. | Nozzle for a fuel injector |
DE10048935A1 (en) * | 2000-10-04 | 2002-04-11 | Bosch Gmbh Robert | Fuel injector |
DE60114344T2 (en) * | 2000-10-26 | 2006-07-27 | Hitachi, Ltd. | Fuel injector and fuel injection system |
DE10059007A1 (en) * | 2000-11-28 | 2002-05-29 | Bosch Gmbh Robert | Fuel injector |
DE10059009A1 (en) * | 2000-11-28 | 2002-05-29 | Bosch Gmbh Robert | fuel injection system |
JP3847564B2 (en) * | 2001-01-30 | 2006-11-22 | 株式会社日立製作所 | Fuel injection valve |
DE10109611A1 (en) * | 2001-02-28 | 2002-09-05 | Bosch Gmbh Robert | Fuel injector |
JP2002266721A (en) * | 2001-03-09 | 2002-09-18 | Denso Corp | Manufacturing method of fuel injection valve |
US6783087B2 (en) * | 2001-04-09 | 2004-08-31 | Nippon Soken, Inc. | Fuel injector |
DE10118273A1 (en) * | 2001-04-12 | 2002-10-17 | Bosch Gmbh Robert | Fuel injection valve has atomizer disk with first upstream position for central inflow and radial outward apertures |
EP1392968B1 (en) | 2001-06-06 | 2005-02-09 | Siemens VDO Automotive Corporation | Spray pattern control with non-angled orifices in fuel injection metering disc |
US6513724B1 (en) | 2001-06-13 | 2003-02-04 | Siemens Automotive Corporation | Method and apparatus for defining a spray pattern from a fuel injector |
US6708907B2 (en) | 2001-06-18 | 2004-03-23 | Siemens Automotive Corporation | Fuel injector producing non-symmetrical conical fuel distribution |
US6817545B2 (en) * | 2002-01-09 | 2004-11-16 | Visteon Global Technologies, Inc. | Fuel injector nozzle assembly |
US6783085B2 (en) * | 2002-01-31 | 2004-08-31 | Visteon Global Technologies, Inc. | Fuel injector swirl nozzle assembly |
US6877678B2 (en) | 2002-02-14 | 2005-04-12 | Delphi Technologies, Inc. | Fuel injector flow director plate retainer |
JP3784748B2 (en) * | 2002-05-17 | 2006-06-14 | 株式会社ケーヒン | Fuel injection valve |
JP3715253B2 (en) * | 2002-05-17 | 2005-11-09 | 株式会社ケーヒン | Fuel injection valve |
US6845930B2 (en) | 2002-06-28 | 2005-01-25 | Siemens Vdo Automotive Corp. | Spray pattern and spray distribution control with non-angled orifices in fuel injection metering disc and methods |
US6966505B2 (en) * | 2002-06-28 | 2005-11-22 | Siemens Vdo Automotive Corporation | Spray control with non-angled orifices in fuel injection metering disc and methods |
US7021570B2 (en) * | 2002-07-29 | 2006-04-04 | Denso Corporation | Fuel injection device having injection hole plate |
US6929197B2 (en) * | 2002-09-25 | 2005-08-16 | Siemens Vdo Automotive Corporation | Generally circular spray pattern control with non-angled orifices in fuel injection metering disc and method |
US6789754B2 (en) | 2002-09-25 | 2004-09-14 | Siemens Vdo Automotive Corporation | Spray pattern control with angular orientation in fuel injector and method |
US6820826B2 (en) * | 2002-09-25 | 2004-11-23 | Siemens Vdo Automotive Corp. | Spray targeting to an arcuate sector with non-angled orifices in fuel injection metering disc and method |
US7191961B2 (en) * | 2002-11-29 | 2007-03-20 | Denso Corporation | Injection hole plate and fuel injection apparatus having the same |
JP4069452B2 (en) * | 2002-12-17 | 2008-04-02 | 株式会社デンソー | Fuel injection device |
EP1581737B1 (en) * | 2003-01-09 | 2009-05-27 | Continental Automotive Systems US, Inc. | Spray pattern control with non-angled orifices formed on a dimpled fuel injection metering disc having a sac volume reducer |
DE10314672B4 (en) * | 2003-04-01 | 2016-12-22 | Robert Bosch Gmbh | Method for producing a perforated disc |
JP4154317B2 (en) * | 2003-04-25 | 2008-09-24 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel injection valve |
US20050045750A1 (en) * | 2003-08-26 | 2005-03-03 | Zeljko Prebeg | Monodisperse nozzle |
EP1668241B1 (en) * | 2003-09-29 | 2012-06-13 | Continental Automotive Systems US, Inc. | Injector seat that includes a coined seal band |
US7832661B2 (en) * | 2003-09-29 | 2010-11-16 | Continental Automotive Systems Us, Inc. | Injector seat that includes a coined seal band with radius |
JP2005113815A (en) * | 2003-10-08 | 2005-04-28 | Keihin Corp | Fuel injection valve |
US7334746B2 (en) * | 2004-03-08 | 2008-02-26 | Continental Automotive Systems Us, Inc. | Seat-lower guide combination |
US7201329B2 (en) * | 2004-04-30 | 2007-04-10 | Siemens Vdo Automotive Corporation | Fuel injector including a compound angle orifice disc for adjusting spray targeting |
US7086615B2 (en) | 2004-05-19 | 2006-08-08 | Siemens Vdo Automotive Corporation | Fuel injector including an orifice disc and a method of forming an oblique spiral fuel flow |
JP4025768B2 (en) * | 2004-09-27 | 2007-12-26 | 株式会社ケーヒン | Fuel injection valve |
DE102004049278A1 (en) * | 2004-10-09 | 2006-04-13 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injector |
DE102004049280A1 (en) * | 2004-10-09 | 2006-04-13 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injector |
JP4324881B2 (en) * | 2004-10-26 | 2009-09-02 | 株式会社デンソー | Fuel injection valve |
US7185831B2 (en) * | 2004-11-05 | 2007-03-06 | Ford Motor Company | Low pressure fuel injector nozzle |
DE102005000620A1 (en) * | 2005-01-03 | 2006-07-13 | Robert Bosch Gmbh | Multi-fan jet nozzle and fuel injector with multi-fan jet nozzle |
US20060157595A1 (en) * | 2005-01-14 | 2006-07-20 | Peterson William A Jr | Fuel injector for high fuel flow rate applications |
US20060192036A1 (en) * | 2005-02-25 | 2006-08-31 | Joseph J M | Fuel injector including a multifaceted dimple for an orifice disc with a reduced footprint of the multifaceted dimple |
WO2006095706A1 (en) * | 2005-03-09 | 2006-09-14 | Keihin Corporation | Fuel injection valve |
DE102006041472A1 (en) * | 2006-09-05 | 2008-03-06 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injecting valve for fuel injection systems of internal-combustion engines, has discharge ports consist of two sections, where lower downstream section has larger opening width than opening width of upper upstream section |
JP4618262B2 (en) * | 2007-03-16 | 2011-01-26 | 三菱電機株式会社 | Fuel injection valve |
DE102008042116B4 (en) * | 2008-09-15 | 2019-12-24 | Robert Bosch Gmbh | Valve for atomizing fluid |
JP4808801B2 (en) | 2009-05-18 | 2011-11-02 | 三菱電機株式会社 | Fuel injection valve |
DE102010029298A1 (en) * | 2010-05-26 | 2011-12-01 | Robert Bosch Gmbh | Valve arrangement for metering a fluid medium in an exhaust line of an internal combustion engine |
JP5395007B2 (en) * | 2010-07-22 | 2014-01-22 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Fuel injection valve and vehicle internal combustion engine equipped with the same |
DE102010064268A1 (en) * | 2010-12-28 | 2012-06-28 | Robert Bosch Gmbh | Injector |
JP2012215135A (en) * | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Fuel injection valve |
DE102012211665A1 (en) * | 2011-08-18 | 2013-02-21 | Robert Bosch Gmbh | Valve for a flowing fluid |
JP5610079B2 (en) * | 2011-08-22 | 2014-10-22 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel injection valve |
US9151259B2 (en) * | 2012-06-11 | 2015-10-06 | Continental Automotive Systems, Inc. | Stepped orifice hole |
JP2014009653A (en) * | 2012-07-02 | 2014-01-20 | Mitsubishi Electric Corp | Fuel injection valve |
JP5877768B2 (en) * | 2012-08-03 | 2016-03-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Fuel injection valve |
DE112012006794T5 (en) * | 2012-08-09 | 2015-04-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Fuel injection valve |
JP2014173479A (en) | 2013-03-08 | 2014-09-22 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Fuel injection valve |
JP2014173477A (en) * | 2013-03-08 | 2014-09-22 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Fuel injection valve |
JP5978154B2 (en) | 2013-03-08 | 2016-08-24 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Fuel injection valve |
JP5887291B2 (en) * | 2013-03-08 | 2016-03-16 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Fuel injection valve |
JP2014214682A (en) * | 2013-04-26 | 2014-11-17 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Fuel injection valve |
JP6429461B2 (en) * | 2013-05-13 | 2018-11-28 | 株式会社エンプラス | Nozzle plate for fuel injector |
DE102013212191A1 (en) * | 2013-06-26 | 2014-12-31 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for injecting a gaseous medium |
JP5976065B2 (en) * | 2014-09-26 | 2016-08-23 | 三菱電機株式会社 | Fuel injection valve |
JP5893110B1 (en) * | 2014-10-01 | 2016-03-23 | 三菱電機株式会社 | Fuel injection valve |
JP6346109B2 (en) * | 2015-03-11 | 2018-06-20 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Fuel injection valve |
US10808668B2 (en) * | 2018-10-02 | 2020-10-20 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for a fuel injector |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4699323A (en) | 1986-04-24 | 1987-10-13 | General Motors Corporation | Dual spray cone electromagnetic fuel injector |
DE3733604A1 (en) | 1987-10-05 | 1989-04-13 | Bosch Gmbh Robert | HOLE BODY FOR A FUEL INJECTION VALVE |
DE8802464U1 (en) * | 1988-02-25 | 1989-06-22 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De | |
DE3808396C2 (en) * | 1988-03-12 | 1995-05-04 | Bosch Gmbh Robert | Fuel injector |
US5044562A (en) | 1990-07-02 | 1991-09-03 | General Motors Corporation | Dual spray director using an "H" annulus |
DE4112150C2 (en) * | 1990-09-21 | 1998-11-19 | Bosch Gmbh Robert | Perforated body and valve with perforated body |
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