EP1327066B1 - Fuel injection valve - Google Patents

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EP1327066B1
EP1327066B1 EP01986742A EP01986742A EP1327066B1 EP 1327066 B1 EP1327066 B1 EP 1327066B1 EP 01986742 A EP01986742 A EP 01986742A EP 01986742 A EP01986742 A EP 01986742A EP 1327066 B1 EP1327066 B1 EP 1327066B1
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valve
fuel injection
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Description

    Stand der TechnikState of the art
  • Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Anspruchs 1.The invention relates to a fuel injection valve according to the preamble of claim 1.
  • Brennstoffeinspritzventile, die stromabwärts eines Dichtsitzes ein drallerzeugendes Element besitzen sind z.B. aus der DE 31 21 572 A1 oder JP 59 015 668 A bekannt. Dabei ist in einer Bohrung, die koaxial zur Mittelachse des Brennstoffeinspritzventils angeordnet ist und die von einem Dichtsitz zur Abspritzöffnung führt, ein zylindrisches Bauteil eingepreßt, das in der Zylindermantelfläche Nuten aufweist, die die beiden Zylinderstirnseiten miteinander verbinden. Die Nuten sind spiralförmig angeordnet und beaufschlagen die Brennstoffströmung bei geöffnetem Brennstoffeinspritzventil mit Drall. Zur Realisierung verschiedener Abspritzbilder des Brennstoffstrahls, können die Nuten hinsichtlich ihres Querschnitts und ihrer Steigung angepaßt werden. Die Zumessung des eingespritzten Brennstoffs wird ebenfalls über die Nuten eingestellt, die von dem Ventilsitzkörper zu geschlossenen Drallkanälen ergänzt werden.Fuel injection valves having a spin-generating element downstream of a sealing seat are e.g. from DE 31 21 572 A1 or JP 59 015 668 A known. In this case, in a bore which is arranged coaxially to the center axis of the fuel injection valve and which leads from a sealing seat to the injection opening, a cylindrical component is pressed, which has grooves in the cylinder jacket surface, which connect the two cylinder end sides together. The grooves are spirally arranged and act on the fuel flow with the fuel injection valve open with a twist. To realize various spray patterns of the fuel jet, the grooves can be adapted in terms of their cross section and their pitch. The metering of the injected fuel is also adjusted via the grooves, which are supplemented by the valve seat body to closed swirl ducts.
  • Ein weiteres Brennstoffeinspritzventil ist aus der US 4,520,962 bekannt. Stromabwärts eines Kugelventils befindet sich ein Stab, in dessen Oberfläche Nuten eingebracht sind.Another fuel injection valve is known from US 4,520,962. Downstream of a ball valve is a rod, in the surface grooves are introduced.
  • Diese Nuten sind zur Erzeugung eines Dralls ebenfalls spiralförmig angeordnet und werden von dem Ventilsitzkörper zu geschlossenen Drallkanälen ergänzt. Stromabwärts schließt sich unmittelbar eine konusförmig erweiterte Abspritzöffnung an.These grooves are also arranged spirally to produce a twist and are supplemented by the valve seat body to closed swirl channels. Downstream immediately followed by a cone-shaped extended injection opening.
  • Nachteilig bei den genannten Brennstoffeinspritzventilen ist die aufwendige Fertigung des zylinderförmigen Dralleinsatzes. Das Einbringen einzelner Drallnuten ist kosten- und zeitaufwendig. Dabei kommen meist spanende Bearbeitungstechnologien zum Einsatz, die aufgrund der Gratbildung beim Einbringen der Nuten eine Nachbearbeitung erfordern.A disadvantage of the said fuel injection valves is the complicated production of the cylindrical swirl insert. The introduction of individual spiral grooves is costly and time consuming. In this case, most machining machining technologies are used, which require reworking due to the formation of burrs when introducing the grooves.
  • Weiterhin nachteilig auf die Kosten wirkt sich die hohe Präzision aus, die erforderlich ist, um die Ausbildung eines Nebenstromweges zu verhindern. Durch die Einhaltung einer Rundheitstoleranz hoher Güte wird die Abdichtung des Dralleinsatzes gegenüber dem Ventilsitzkörper erreicht. Dies hat eine vollständig durch die Drallkanäle geleitete Brennstoffströmung zu Folge.Another drawback to the cost is the high precision required to prevent the formation of a bypass path. By maintaining a roundness tolerance of high quality, the sealing of the swirl insert against the valve seat body is achieved. This results in a completely guided by the swirl ducts fuel flow.
  • Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
  • Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil gemäß dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Ausbildung von Drallkanälen durch die Gewindegänge einer Gewindestange ein preiswertes Bauteil zur Erzeugung einer Drallströmung eingesetzt werden kann. Der Dralleinsatz kann von langen Gewindestangen mit der erforderlichen Anzahl an Gewindegängen abgelängt werden.The fuel injection valve according to the invention according to the characterizing feature of claim 1 has the advantage that an inexpensive component for generating a swirl flow can be used by the formation of swirl ducts through the threads of a threaded rod. The swirl insert can be cut to length by long threaded rods with the required number of threads.
  • Die Herstellung von Gewindestangen geschieht zumeist spanfrei durch Rollformen. Eine aufwendige Nachbearbeitung des Dralleinsatzes entfällt.The production of threaded rods is usually done chip-free by roll forming. A complex post-processing of the swirl insert deleted.
  • Durch eine Mehrzahl von Gewindegängen, die in eine Bohrung eingepreßt sind, können die Anforderungen an die Rundheit reduziert werden. In axialer Richtung dichten mehrere Gewindegänge gegenüber dem Ventilsitzkörper ab. Durch die so ausgebildete Labyrinthdichtung wird die Ausbildung eines axialen Nebenstromweges selbst bei großzügig tolerierten Bauteilen verhindert.By a plurality of threads which are pressed into a bore, the requirements for the roundness can be reduced. In axial direction seal several threads against the valve seat body. By thus formed labyrinth seal the formation of an axial bypass path is prevented even with generously tolerated components.
  • Zum gezielten Abspritzen des Brennstoffs in eine durch die Geometrie des Zylinderkopfs vorgegebene Richtung kann die Mittelachse der Bohrung zur Aufnahme des Dralleinsatzes gegen Mittelachse des Brennstoffeinspritzventils einen von Null verschiedenen Winkel einschließen. Durch Neigung der ganzen drallerzeugenden Einheit gegenüber der Mittelachse des Brennstoffeinspritzventils entfällt eine Umlenkung der drallbehafteten Brennstoffströmung mit den damit verbundenen Strömungsverlusten.For targeted spraying of the fuel in a predetermined by the geometry of the cylinder head direction, the center axis of the bore for receiving the swirl insert against the central axis of the fuel injection valve may include a non-zero angle. By tilting the whole swirl-generating unit with respect to the center axis of the fuel injection valve eliminates a deflection of the swirling fuel flow with the associated flow losses.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements of the fuel injection valve specified in the main claim are possible.
  • Durch eine stromabwärts an den Dralleinsatz anschließend angeordnete Drallkammer kann die Vergleichmäßigung des Dralls in der Brennstoffströmung beeinflußt werden und so eine Veränderung des Abspritzbildes erreicht werden. Gleichzeitig bewirkt die Verringerung des Strömungsquerschnitts zu der Abspritzöffnung hin eine Zunahme des Dralls.By means of a swirl chamber subsequently arranged downstream of the swirl insert, the homogenization of the swirl in the fuel flow can be influenced and thus a change of the spray pattern can be achieved. At the same time, the reduction in the flow cross-section towards the ejection opening causes an increase in the twist.
  • Weiterhin ist es möglich den Dralleinsatz von der stromabwärtigen Seite des Ventilsitzkörpers einzupressen. Dabei wird stromaufwärts des Dralleinsatzes ein Hohlraum erzeugt, durch den die Zumessung des abzuspritzenden Brennstoffs erfolgt.Furthermore, it is possible to press the swirl insert from the downstream side of the valve seat body. In this case, a cavity is generated upstream of the swirl insert through which the metering of the fuel to be sprayed takes place.
  • Zeichnungdrawing
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1
    einen schematischen Teilschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils;
    Fig. 2
    einen schematischen Teilschnitt im Ausschnitt II der Fig. 1 durch das erste Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils und
    Fig. 3
    einen schematischen Teilschnitt im Ausschnitt II der Fig. 1 durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils.
    Embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it:
    Fig. 1
    a schematic partial section through a first embodiment of a fuel injection valve according to the invention;
    Fig. 2
    a schematic partial section in the section II of Fig. 1 by the first embodiment of a fuel injection valve according to the invention and
    Fig. 3
    a schematic partial section in the section II of Fig. 1 by a second embodiment of a fuel injection valve according to the invention.
  • Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
  • Bevor anhand der Figuren 2 und 3 zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 näher beschrieben werden, soll zum besseren Verständnis der Erfindung zunächst anhand von Fig. 1 das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil 1 in einer Gesamtdarstellung bezüglich seiner wesentlichen Bauteile kurz erläutert werden.Before two exemplary embodiments of a fuel injection valve 1 according to the invention are described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3, the fuel injection valve 1 according to the invention will be briefly explained with reference to its essential components in order to better understand the invention, with reference to FIG.
  • Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist in der Form eines Brennstoffeinspritzventils 1 für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen ausgeführt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine.The fuel injection valve 1 is embodied in the form of a fuel injection valve 1 for fuel injection systems of mixture-compression spark-ignition internal combustion engines. The fuel injection valve 1 is suitable in particular for the direct injection of fuel into a combustion chamber, not shown, of an internal combustion engine.
  • Das Brennstoffeinspritzventil 1 besteht aus einem Düsenkörper 2, in welchem eine Ventilnadel 3 angeordnet ist. Die Ventilnadel 3 steht in Wirkverbindung mit einem Ventilschließkörper 4, der mit einer auf einem Ventilsitzkörper 5 angeordneten Ventilsitzfläche 6 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Bei dem Brennstoffeinspritzventil 1 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um ein elektromagnetisch betätigtes Brennstoffeinspritzventil 1, welches über eine Abspritzöffnung 7 verfügt. Der Düsenkörper 2 ist durch eine Dichtung 8 gegen den Außenpol 9 einer Magnetspule 10 abgedichtet. Die Magnetspule 10 ist in einem Spulengehäuse 11 gekapselt und auf einen Spulenträger 12 gewickelt, welcher an einem Innenpol 13 der Magnetspule 10 anliegt. Der Innenpol 13 und der Außenpol 9 sind durch einen Spalt 26 voneinander getrennt und stützen sich auf einem Verbindungsbauteil 29 ab. Die Magnetspule 10 wird über eine Leitung 19 von einem über einen elektrischen Steckkontakt 17 zuführbaren elektrischen Strom erregt. Der Steckkontakt 17 ist von einer Kunststoffummantelung 18 umgeben, die am Innenpol 13 angespritzt sein kann.The fuel injection valve 1 consists of a nozzle body 2, in which a valve needle 3 is arranged. The valve needle 3 is in operative connection with a valve closing body 4, which cooperates with a arranged on a valve seat body 5 valve seat surface 6 to a sealing seat. In the fuel injection valve 1 in the exemplary embodiment, this is an electromagnetically actuated fuel injection valve 1, which has an ejection opening 7. The nozzle body 2 is sealed by a seal 8 against the outer pole 9 of a magnetic coil 10. The magnetic coil 10 is encapsulated in a coil housing 11 and wound on a bobbin 12, which rests against an inner pole 13 of the magnetic coil 10. The inner pole 13 and the outer pole 9 are separated by a gap 26 and are based on a connecting member 29 from. The magnetic coil 10 is energized via a line 19 from a via an electrical plug contact 17 can be supplied with electric current. The plug contact 17 is surrounded by a plastic casing 18, which may be molded on the inner pole 13.
  • Die Ventilnadel 3 ist in einer Ventilnadelführung 14 geführt, welche scheibenförmig ausgeführt ist. Zur Hubeinstellung dient eine zugepaarte Einstellscheibe 15. An der anderen Seite der Einstellscheibe 15 befindet sich ein Anker 20. Dieser steht über einen Flansch 21 kraftschlüssig mit der Ventilnadel 3 in Verbindung, welche beispielsweise über eine Schweißnaht 22 mit dem Flansch 21 verbunden ist. Auf dem Flansch 21 stützt sich eine Rückstellfeder 23 ab, welche in der vorliegenden Bauform des Brennstoffeinspritzventils 1 durch eine Hülse 24 auf Vorspannung gebracht wird.The valve needle 3 is guided in a valve needle guide 14, which is designed disk-shaped. On the other side of the dial 15 there is an armature 20. This is connected via a flange 21 non-positively with the valve needle 3 in connection, which is connected for example via a weld 22 to the flange 21. On the flange 21, a return spring 23 is supported, which is brought in the present design of the fuel injection valve 1 by a sleeve 24 to bias.
  • In der Ventilnadelführung 14 und in dem Anker 20 verlaufen Brennstoffkanäle 30a, 30b. Der Brennstoff wird über eine zentrale Brennstoffzufuhr 16 zugeführt und durch ein Filterelement 25 gefiltert. Durch Brennstoffkanäle 30c, die zwischen dem Ventilschließkörper 4 und dem Ventilsitzkörper 5 entlang von Abflachungen 32 an dem Ventilschließkörper 4 verlaufen, wird der Brennstoff bis zu dem Dichtsitz geleitet. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist durch eine Dichtung 28 gegen eine nicht dargestellte Verteilerleitung abgedichtet.In the valve needle guide 14 and in the armature 20 run fuel channels 30a, 30b. The fuel is supplied via a central fuel supply 16 and filtered by a filter element 25. Through fuel passages 30 c, which extend between the valve closing body 4 and the valve seat body 5 along flats 32 on the valve closing body 4, the fuel is conducted to the sealing seat. The fuel injection valve 1 is sealed by a seal 28 against a manifold, not shown.
  • Im Ruhezustand des Brennstoffeinspritzventils 1 wird der Anker 20 über den Flansch 21 an der Ventilnadel 3 von der Rückstellfeder 23 entgegen seiner Hubrichtung so beaufschlagt, daß der Ventilschließkörper 4 an der Ventilsitzfläche 6 in dichtender Anlage gehalten wird und sich der Ventilschließkörper 4 in seiner stromabwärtig hubbegrenzenden Endposition befindet. Bei Erregung der Magnetspule 10 baut diese ein Magnetfeld auf, welches den Anker 20 entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 23 in Hubrichtung bewegt. Der Anker 20 nimmt den Flansch 21, welcher mit der Ventilnadel 3 verschweißt ist, und damit die Ventilnadel 3 ebenfalls in Hubrichtung mit. Der mit der Ventilnadel 3 in Wirkverbindung stehende Ventilschließkörper 4 hebt von der Ventilsitzfläche 6 ab und der zu dem Ventildichtsitz gelangende Brennstoff strömt durch Drallkanäle 33 in eine Drallkammer 34, von dort zu der Abspritzöffnung 7 und wird abgespritzt.In the idle state of the fuel injection valve 1, the armature 20 is acted upon via the flange 21 on the valve needle 3 of the return spring 23 counter to its stroke direction so that the valve closing body 4 is held on the valve seat 6 in sealing engagement and the valve closing body 4 in its downstream hubbegrenzenden end position located. Upon excitation of the magnetic coil 10, this builds up a magnetic field, which moves the armature 20 against the spring force of the return spring 23 in the stroke direction. The armature 20 takes the flange 21, which is welded to the valve needle 3, and thus the valve needle 3 also in the stroke direction. The valve closing body 4 in operative connection with the valve needle 3 lifts off from the valve seat surface 6 and the fuel reaching the valve sealing seat flows through swirl channels 33 into a swirl chamber 34, from there to the spray opening 7 and is sprayed off.
  • Wird der Spulenstrom abgeschaltet, fällt der Anker 20 nach genügendem Abbau des Magnetfeldes durch den Druck der Rückstellfeder. 23 auf den Flansch 21 vom Innenpol 13 ab, wodurch sich die Ventilnadel 3 entgegen der Hubrichtung bewegt. Dadurch setzt der Ventilschließkörper 4 auf der Ventilsitzfläche 6 auf, und das Brennstoffeinspritzventil 1 wird geschlossen.If the coil current is turned off, the armature 20 falls after sufficient degradation of the magnetic field by the pressure of the return spring. 23 on the flange 21 from the inner pole 13, whereby the valve needle 3 moves against the stroke direction. As a result, the valve closing body 4 is seated on the valve seat surface 6, and the fuel injection valve 1 is closed.
  • In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßes Brennstoffeinspritzventil 1 dargestellt. Stromabwärts des Dichtsitzes ist eine Bohrung 35 in den Ventilsitzkörper 5 eingebracht, in die eine Gewindestange 36 eingepreßt ist, stromabwärts derer sich eine konusförmige Verjüngung 37 an die Bohrung 35 anschließt, die in die Abspritzöffnung 7 ausmündet.2, an inventive fuel injection valve 1 is shown. Downstream of the sealing seat, a bore 35 is introduced into the valve seat body 5, in which a threaded rod 36 is pressed, downstream of which a cone-shaped taper 37 connects to the bore 35, which opens into the spray opening 7.
  • Die Mittelachse 38 der in dem Ventilsitzkörper 5 eingebrachten Bohrung 35 ist gegenüber der Mittelachse 39 des Brennstoffeinspritzventils 1 vorzugsweise um einen von Null verschiedenen Winkel geneigt. Der Durchmesser der Bohrung 35 korrespondiert mit dem Außendurchmesser der einzupressenden Gewindestange 36.The center axis 38 of the introduced into the valve seat body 5 bore 35 is preferably inclined relative to the central axis 39 of the fuel injection valve 1 to a non-zero angle. The diameter of the Bore 35 corresponds to the outer diameter of the threaded rod 36 to be pressed.
  • Die Gewindegänge der Gewindestange 36 werden durch die Bohrung 35 des Ventilsitzkörpers 5 zu Drallkanälen 33 verschlossen. Es verläuft zumindest zwei vollständige Gewindegänge in der Bohrung 35. Die Verwendung von Gewindestangen 36 verschiedener Steigungen ermöglicht eine Veränderung der Drallerzeugung bei gleichem Außendurchmesser der Gewindestange 36 und erhöht somit den Anteil identisch zu fertigender Bauteile bei der Herstellung des Brennstoffeinspritzventils 1. Die Gewindestange 36 ist von stromaufwärtiger Seite in den Ventilsitzkörper 5 so weit eingepreßt, bis ihre stromabwärtige Stirnfläche 40b mit der konusförmigen Verjüngung 37 in Kontakt ist.The threads of the threaded rod 36 are closed by the bore 35 of the valve seat body 5 to swirl channels 33. It runs at least two complete threads in the bore 35. The use of threaded rods 36 of different pitches allows changing the swirl generation at the same outer diameter of the threaded rod 36 and thus increases the proportion identical to manufacturing components in the manufacture of the fuel injection valve 1. The threaded rod 36 is of Upstream side into the valve seat body 5 is pressed until its downstream end face 40 b is in contact with the conical taper 37.
  • Die konusförmige Verjüngung 37 bildet, von der stromabwärtigen Stirnfläche 40b der Gewindestange 36 stromaufwärts begrenzt, eine Drallkammer 34 und mündet stromabwärts in die Abspritzöffnung 7. Die Drallkammmer 34 ist durch die Drallkanäle 33 mit einem stromaufwärts der Gewindestange 36 ausgebildeten Hohlraum verbunden. Bei geöffnetem Brennstoffeinspritzventil 1 tritt Brennstoff in die Drallkammer 34 ein, wo sich der Drall vergleichmäßigt und durch die Verengung des Querschnitts verstärkt.The cone-shaped taper 37 forms, bounded upstream of the downstream end face 40 b of the threaded rod 36, a swirl chamber 34 and opens downstream into the spray opening 7. The swirl chamber 34 is connected through the swirl channels 33 with a cavity formed upstream of the threaded rod 36. With the fuel injector 1 open, fuel enters the swirl chamber 34, where the swirl is evened out and amplified by the narrowing of the cross-section.
  • In Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 dargestellt. Die Gewindestange 36 ist von der stromabwärtigen Seite in den Ventilsitzkörper 5 eingepreßt. Die Abspritzöffnung 7 ist in einer Spritzlochscheibe 42 angeordnet, die z.B. durch Schweißen an der stromabwärtigen Seite des Ventilsitzkörpers 5 befestigt ist.In Fig. 3, a second embodiment of a fuel injection valve 1 according to the invention is shown. The threaded rod 36 is pressed from the downstream side into the valve seat body 5. The ejection opening 7 is arranged in a spray perforated disk 42, which is e.g. is fixed to the downstream side of the valve seat body 5 by welding.
  • Der Ventilsitzkörper 5, weist stromabwärts des Dichtsitzes eine Überströmbohrung 43 auf, deren Durchmesser kleiner ist, als der Kerndurchmesser der einzupressenden Gewindestange 36, und deren Mittelachse vorzugsweise mit der Mittelachse 38 einer sich stromabwärts anschließenden Bohrung 35 identisch ist und einen von Null verschiedenen Winkel mit der Mittelachse 39 des Brennstoffeinspritzventils 1 einschließt. Der Durchmesser der Bohrung 35 korrespondiert mit dem Außendurchmesser der einzupressenden Gewindestange 36. Das stromabwärtige Ende der Bohrung 35 tritt an der stromabwärtigen Seite aus dem Ventilsitzkörper 5 aus. Die stromabwärtige Seite des Ventilsitzkörpers 5 weist im Bereich der Bohrung 35 eine vorzugsweise ebene Fläche 44 auf, deren Flächennormale mit der Mittelachse der Bohrung 35 identisch ist.The valve seat body 5, downstream of the sealing seat has an overflow bore 43, the diameter of which is smaller than the core diameter of the threaded rod 36 to be pressed in, and whose central axis is preferably connected to the Central axis 38 of a downstream adjoining bore 35 is identical and includes a non-zero angle with the central axis 39 of the fuel injection valve 1. The diameter of the bore 35 corresponds to the outer diameter of the threaded rod 36 to be pressed in. The downstream end of the bore 35 exits the valve seat body 5 on the downstream side. The downstream side of the valve seat body 5 has in the region of the bore 35 has a preferably flat surface 44, the surface normal with the central axis of the bore 35 is identical.
  • Die Spritzlochscheibe 42 ist an dem Ventilsitzkörper 5 z.B. mittels Schweißverbindung befestigt. Die mit der Fläche 44 des Ventilsitzkörpers 5 in Kontakt stehende stromaufwärtige Seite 41 der Spritzlochscheibe 42 weist eine mit dem Ventilsitzkörper 5 korrespondierende Form auf. In der Spritzlochscheibe 42 ist die Abspritzöffnung 7 so eingebracht, daß die Mittelachse der Abspritzöffnung 7 identisch mit der Mittelachse 38 der Bohrung 35 ist, um ein symmetrisches Abspritzbild zu erreichen. Der Durchmesser der Abspritzöffnung 7 ist kleiner als der Durchmesser der Bohrung 35 und vorzugsweise auch kleiner als der Kerndurchmesser der Gewindestange 36. Die Spritzlochscheibe 42 kann kostengünstig z.B. als Stanzteil hergestellt werden.The spray perforated disk 42 is attached to the valve seat body 5 e.g. attached by welding. The upstream side 41 of the spray perforated disk 42 which is in contact with the surface 44 of the valve seat body 5 has a shape corresponding to the valve seat body 5. In the spray perforated disk 42, the ejection opening 7 is introduced so that the central axis of the ejection opening 7 is identical to the central axis 38 of the bore 35 in order to achieve a symmetrical Abspritzbild. The diameter of the ejection opening 7 is smaller than the diameter of the bore 35 and preferably also smaller than the core diameter of the threaded rod 36. The spray perforated disk 42 can be inexpensively e.g. be produced as a stamped part.
  • Die eingepreßte Gewindestange 36 ist kürzer als die Bohrung 35. Zwischen der stromaufwärtigen Stirnfläche 40a der Gewindestange 36 und dem stromaufwärtigen Ende der Bohrung 35 ist ein Hohlraum 45 ausgebildet, dessen Höhe durch den Abstand der stromaufwärtigen Stirnfläche 40a der Gewindestange und des stromaufwärtigen Endes der Bohrung 35 bestimmt ist. Die Zumessung der Brennstoffmenge bei geöffnetem Brennstoffeinspritzventil 1 erfolgt durch eine zu durchströmende Zylindermantelfläche der Fläche F=H*2Rπ, mit H als Höhe des Hohlraums 45 und R als Radius der Überströmbohrung 43. Die Einstellung der Zumeßmenge des Brennstoffs kann über die Einpreßtiefe der Gewindestange 36 vorgenommen werden, deren Position die Höhe H des Hohlraums 45 festlegt.
    Stromabwärts der Gewindestange 36 ist die Drallkammer 34 angeordnet, die zwischen der stromabwärtigen Stirnfläche 40b der Gewindestange 36 und der stromaufwärtigen Seite 41 der Spritzlochscheibe 42 ausgebildet ist. Der in der Brennstoffströmung ausgebildete Drall wird in der Drallkammer 34 vergleichmäßigt, bevor der Brennstoff durch die Abspritzöffnung 7 strömt und in den nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine abgespritzt wird.
    The pressed-in threaded rod 36 is shorter than the bore 35. Between the upstream end face 40 a of the threaded rod 36 and the upstream end of the bore 35, a cavity 45 is formed whose height by the distance of the upstream end face 40 a of the threaded rod and the upstream end of the bore 35th is determined. The metering of the amount of fuel with the fuel injector 1 open takes place through a cylinder surface area to be flowed through the surface F = H * 2Rπ, with H as the height of the cavity 45 and R as the radius of the overflow 43. The adjustment of the metered amount of the fuel can on the press-in depth of the threaded rod 36th be made whose position determines the height H of the cavity 45.
    Downstream of the threaded rod 36, the swirl chamber 34 is arranged, which is formed between the downstream end face 40 b of the threaded rod 36 and the upstream side 41 of the spray perforated disk 42. The swirl formed in the fuel flow is uniformed in the swirl chamber 34 before the fuel flows through the spray opening 7 and is sprayed into the combustion chamber, not shown, of an internal combustion engine.
  • Zur Ausbildung asymmetrischer Abspritzbilder können die Mittelachsen der Bohrungen 35, 43 bzw. der Abspritzöffnung 7 voneinander hinsichtlich Lage und Winkel verschieden sein. Die Aufbereitung des Dralls der Brennstoffströmung läßt sich durch die Verwendung von Gewindestangen 36 realisieren, deren Gewinde sich hinsichtlich des Verhältnisses aus Kern- und Außendurchmesser und/oder der Steigung unterscheiden. Ebenso kann der Einfluß von verschiedenen Längen der Gewindestangen 36 und der damit verbundenen unterschiedlichen Anzahl an drallbildenden Gewindegängen genutzt werden.To form asymmetric Abspritzbilder the center axes of the bores 35, 43 and the spray orifice 7 may be different from each other in terms of position and angle. The preparation of the twist of the fuel flow can be realized by the use of threaded rods 36 whose threads differ in terms of the ratio of core and outer diameter and / or pitch. Likewise, the influence of different lengths of the threaded rods 36 and the associated different number of swirl-forming threads can be used.

Claims (10)

  1. Fuel injection valve (1) for fuel injection systems of internal combustion engines, with a valve-closing body (4) which is operatively connected to a valve needle (3) and which cooperates with a valve-seat surface (6) of a valve-seat body (5) to form a sealing seat, with a swirl-generating element which is arranged downstream of the sealing seat in the valve-seat body (5), and with an injection orifice (7), the swirl-forming element being a threaded rod (36), characterized in that the threaded rod (36) is produced in a chip-free manner by roll-forming, the length of the pressed-in threaded rod (36) comprising at least two complete thread flights, so that a plurality of thread flights seal off in the axial direction with respect to the valve-seat body.
  2. Fuel injection valve according to Claim 1, characterized in that the mid-axis (38) of the threaded rod (36) forms an angle different from zero with the mid-axis (39) of the fuel injection valve (1).
  3. Fuel injection valve according to Claim 1 or 2, characterized in that the threaded rod (36) is followed downstream by a swirl chamber (34) which is delimited in the axial direction by the downstream end face (40b) of the threaded rod (36) and the valve-seat body (5).
  4. Fuel injection valve according to Claim 1 or 2, characterized in that the threaded rod (36) is followed downstream by a swirl chamber (34) which is delimited in the axial direction by the downstream end face (40b) of the threaded rod (36) and the side (47) of an injection-hole disc (42).
  5. Fuel injection valve according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the radial extent of the injection orifice (7) is smaller than the outside diameter of the threaded rod (36).
  6. Fuel injection valve according to Claim 4, characterized in that the injection orifice (7) is introduced in the injection-hole disc (42).
  7. Fuel injection valve according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the threaded rod (36) can be pressed into a bore (35) in the valve-seat body (5) from the upstream side of the valve-seat body (5).
  8. Fuel injection valve according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the threaded rod (36) can be pressed into a bore (35) in the valve-seat body (5) from the downstream side of the valve-seat body (5).
  9. Fuel injection valve according to Claim 8, characterized in that, downstream of an overflow bore (43), the diameter of which is smaller than the core diameter of the threaded rod (36), there is formed, between the upstream end face (40a) of the threaded rod (36) and the valve-seat body (5), a cavity (45), the narrowest flow cross section of which defines the metering of the fuel quantity to be injected.
  10. Fuel injection valve according to Claim 9, characterized in that the narrowest flow cross section in the cavity is determined by the area F of a cylinder surface as F=H*2Rπ, with H being the axial distance between the upstream end face (40a) and the downstream end of the bore (35), and R being the radius of the overflow bore (43).
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4528701B2 (en) * 2005-09-13 2010-08-18 日立オートモティブシステムズ株式会社 Injection valve and orifice machining method
US8225602B2 (en) * 2009-06-11 2012-07-24 Stanadyne Corporation Integrated pump and injector for exhaust after treatment
US20100314470A1 (en) * 2009-06-11 2010-12-16 Stanadyne Corporation Injector having swirl structure downstream of valve seat
CN102913310A (en) * 2011-08-05 2013-02-06 广西玉柴机器股份有限公司 SCR (selective catalytic reduction) post-processing nozzle for increasing conversion rate of NOx (nitrogen oxides)
JP5811979B2 (en) * 2012-09-24 2015-11-11 株式会社デンソー Fuel injection valve

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4186883A (en) * 1978-05-08 1980-02-05 Essex Group, Inc. Electromagnetic fuel injection valve with swirl means
US4487369A (en) * 1982-01-11 1984-12-11 Essex Group, Inc. Electromagnetic fuel injector with improved discharge structure
JPH11267955A (en) * 1998-11-02 1999-10-05 Denso Corp Grinding method for needle for fluid injection valve

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB137134A (en) 1919-01-29 1920-01-08 Tom Latham Improvements in spray valves for diesel engines
US2981483A (en) * 1960-02-26 1961-04-25 Nord Aviation Injector having a high flow rate ratio
FR1358593A (en) * 1963-03-07 1964-04-17 Tecalemit Advanced injector for supplying internal combustion engines
JPS619513B2 (en) * 1981-01-30 1986-03-24 Hitachi Seisakusho Kk
DE3121572C2 (en) 1981-05-30 1991-02-14 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De
JPS5915668A (en) 1982-07-19 1984-01-26 Hitachi Ltd Electromagnetic fuel injection valve
SU1359463A1 (en) * 1986-05-20 1987-12-15 Запорожский индустриальный институт Carburetor for internal combustion engine
DE4200709A1 (en) 1992-01-14 1993-07-15 Bosch Gmbh Robert FUEL INJECTION NOZZLE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
US5484108A (en) * 1994-03-31 1996-01-16 Siemens Automotive L.P. Fuel injector having novel multiple orifice disk members
US6330981B1 (en) * 1999-03-01 2001-12-18 Siemens Automotive Corporation Fuel injector with turbulence generator for fuel orifice

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4186883A (en) * 1978-05-08 1980-02-05 Essex Group, Inc. Electromagnetic fuel injection valve with swirl means
US4487369A (en) * 1982-01-11 1984-12-11 Essex Group, Inc. Electromagnetic fuel injector with improved discharge structure
JPH11267955A (en) * 1998-11-02 1999-10-05 Denso Corp Grinding method for needle for fluid injection valve

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 01 31 January 2000 (2000-01-31) *

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