EP1328719A2 - Fuel injection valve - Google Patents

Fuel injection valve

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Publication number
EP1328719A2
EP1328719A2 EP01986745A EP01986745A EP1328719A2 EP 1328719 A2 EP1328719 A2 EP 1328719A2 EP 01986745 A EP01986745 A EP 01986745A EP 01986745 A EP01986745 A EP 01986745A EP 1328719 A2 EP1328719 A2 EP 1328719A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fuel
fuel injection
injection valve
swirl
valve according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01986745A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Guenter Dantes
Detlef Nowak
Joerg Heyse
Michael Klaski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1328719A2 publication Critical patent/EP1328719A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806Injection 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0625Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F02M51/0664Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding
    • F02M51/0671Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M61/04Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/10Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • F02M61/12Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type characterised by the provision of guiding or centring means for valve bodies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M61/162Means to impart a whirling motion to fuel upstream or near discharging orifices
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    • F02M61/162Means to impart a whirling motion to fuel upstream or near discharging orifices
    • F02M61/163Means being injection-valves with helically or spirally shaped grooves
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    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/168Assembling; Disassembling; Manufacturing; Adjusting

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector according to the preamble of the main claim.
  • a fuel injector which is characterized in that a guide and seat area is provided at the stro downward end of the valve, which is formed by three disc-shaped elements.
  • a swirl element is embedded between a guide element and a valve seat element.
  • the guide element serves to guide an axially movable valve needle projecting through it, while a valve closing section of the valve needle interacts with a valve seat surface of the valve seat element.
  • the swirl element has an inner opening area with a plurality of swirl channels which are not connected to the outer circumference of the swirl element. The entire opening area extends completely over the axial thickness of the swirl element.
  • a fuel injector which is characterized in that it has a swirl disk downstream of a valve seat, which consists of at least one metallic
  • - ⁇ - ⁇ Material consists of at least two swirl channels opening into a swirl chamber and in which all layers are directly adhered to one another by means of galvanic metal deposition (multilayer electroplating).
  • the swirl disk is installed in the valve in such a way that its surface normal is inclined at an angle to the longitudinal axis of the valve which deviates from 0 °, so that the swirl disk is oriented by the alignment. a jet angle ⁇ to the valve longitudinal axis is achieved.
  • a disadvantage of the fuel injection valves known from the above-mentioned documents is, in particular, the high manufacturing and thus cost expenditure due to the combination of a large number of individual parts which cannot be integrated into standard fuel injection valves without considerable effort.
  • complex manufacturing and assembly measures must be taken.
  • the jet angles ⁇ and ⁇ cannot be achieved or can only be implemented in an unsatisfactory manner with conventional swirl preparation methods, which is reflected in asymmetries and inhomogeneities in the fuel jet or in the metered amount of fuel.
  • the fuel injector according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the swirl preparation by a swirl element, which is designed in the form of a spirally twisted polygon, in particular a square or octagon, is particularly inexpensive and easy to assemble.
  • the polygon forms, together with an adjacent wall, helical flow channels along which the fuel is guided on a spiral path and thereby receives a swirl.
  • the swirl element can be arranged either on the inlet side of the sealing seat or on the outlet side of the sealing seat.
  • the fuel flow through the fuel channels formed on the swirl element can be adapted as desired over the number of sides of the polygon, depending on the requirements.
  • An inclination of the longitudinal axis of the swirl element with respect to the longitudinal axis of the fuel injection valve is also advantageous for use in oblique injection in order to reach the injection angle ⁇ without deflecting the fuel jet.
  • a swirl chamber is formed on the outlet side of the swirl element, which is dimensioned so that a homogeneous swirl flow can form therein and the dead volume is minimal.
  • the arrangement of the swirl element in an insert, which can be inserted into the valve seat body, is advantageous since the insert and the recess receiving the insert are easy to produce.
  • the strength of the swirl imparted to the fuel can be adjusted particularly advantageously via the degree of twisting of the polygon and the resulting differences in the inclination of the spiral structure of the polygon. This makes it possible to homogenize the swirl flow formed in the swirl chamber not only over the volume of the swirl chamber, but also over the direction of the fuel jets entering the swirl chamber.
  • FIG. 1A shows a schematic section through a first exemplary embodiment of a fuel injector according to the invention
  • FIG. 1B shows a schematic section of the first exemplary embodiment of the fuel injector according to the invention shown in FIG. 1 in the area IB in FIG. 1,
  • FIG. 1C shows a schematic section along the line IC-IC in FIG. 1B with a view in the outflow direction
  • FIG. 2A shows a schematic section through a second exemplary embodiment of a fuel injection valve according to the invention in the same area as FIG. IB, and
  • Fig. 2B is a schematic section along the line IIB-IIB in Fig. 2A with a view in the outflow direction.
  • a fuel injector 1 shown in FIG. 1A is in the form of a fuel injector 1 for fuel injection systems of mixture-compressing, spark-ignited internal combustion engines.
  • the fuel injection valve 1 is particularly suitable for injecting fuel directly into a combustion chamber (not shown) of an internal combustion engine.
  • the fuel injector 1 consists of a nozzle body 2, in which a valve needle 3 is arranged.
  • the valve needle 3 is operatively connected to a valve closing body 4, which cooperates with a valve seat surface 6 arranged on a valve seat body 5 to form a sealing seat.
  • the valve seat body 5 can be inserted into a recess 50 of the nozzle body 2.
  • the fuel injection valve 1 is a fuel injection valve 1 that opens inwards and has an injection opening 7.
  • the nozzle body 2 is sealed by a seal 8 against the outer pole 9 of a solenoid 10.
  • the magnet coil 10 is encapsulated in a coil housing 11 and wound on a coil carrier 12, which bears against an inner pole 13 of the magnet coil 10.
  • the inner pole 13 and the outer pole 9 are separated from one another by a gap 26 and are supported on a connecting component 29.
  • the magnet coil 10 is excited via a line 19 by an electrical current that can be supplied via an electrical plug contact 17.
  • the plug contact 17 is surrounded by a plastic sheath 18, which can be molded onto the inner pole 13.
  • valve needle 3 is guided in a valve needle guide 14, which is disc-shaped.
  • a paired adjusting disc 15 is used for stroke adjustment.
  • An armature 20 is located on the other side of the adjusting disc 15.
  • a restoring spring 23 is supported on the first flange 21, which in the present design of the fuel injector 1 is preloaded by a sleeve 24.
  • Fuel channels 30a and 30b run in the valve needle guide 14 and in the armature 20, which channels the fuel, which is supplied via a central fuel supply 16 and filtered by a filter element 25, to the spray opening 7.
  • the fuel injector 1 is sealed by a seal 28 against a fuel line, not shown.
  • a swirl element 34 Arranged on the inlet side of the sealing seat is a swirl element 34 in the form of a twisted polygon 35, which in the present first exemplary embodiment is pushed onto the valve closing body 4 or the valve needle 3.
  • a detailed illustration of the swirl element 34 can be found in FIGS. IB and IC.
  • the armature 20 In the idle state of the fuel injection valve 1, the armature 20 is acted upon by the return spring 23 against its stroke direction in such a way that the valve closing body 4 is held in sealing contact with the valve seat 6.
  • the magnetic coil 10 When the magnetic coil 10 is excited, it builds up a magnetic field which moves the armature 20 against the spring force of the return spring 23 in the stroke direction, the stroke being predetermined by a working gap 27 which is in the rest position between the inner pole 12 and the armature 20.
  • the armature 20 also carries the flange 21, which is welded to the valve needle 3, in the lifting direction.
  • the valve closing body 4 which is operatively connected to the valve needle 3, lifts ⁇ OU of the valve seat surface 6 and the fuel channel 37, which is formed via the fuel channels 30a and 30b and on the swirl element 34, is sprayed off to the spray opening 7. This is preferably inclined at a spray angle ⁇ with respect to a longitudinal axis 36 of the fuel injection valve 1.
  • the armature 20 falls after sufficient decay of the magnetic field 'by the pressure of the return spring 23 from internal pole 13, thereby moves the valve needle 3 is in operative connection flange 21 against the stroke direction.
  • the valve needle 3 will thereby moved in the same direction, whereby the valve closing body 4 on the valve seat surface 6 touches • and the fuel injection valve 1 is closed.
  • FIG. 1B shows an enlarged sectional view of an enlarged view of the spray-side part of the first exemplary embodiment of a fuel injector 1 according to the invention described in FIG. 1A.
  • the section shown is designated IB in FIG. 1A.
  • the swirl element 34 which in the present exemplary embodiment is designed as a square 35 with four sides 48 of equal length, is attached to the valve closing body 4 and / or the valve needle 3.
  • a helical structure 38 is created, as a result of which a fuel channel 37 serving as a flow channel is enclosed between an inner wall 40 of a recess 39 of the valve seat body 5 and which also communicates a swirl to the fuel flowing to the sealing seat due to its spiral shape.
  • any jet angle ⁇ can be achieved.
  • a swirl chamber 46 is formed on the spray side of the swirl element 34, delimited by the swirl element 34, the valve closing body 4 and the valve seat body 5.
  • the volume of the swirl chamber 46 is preferably dimensioned such that on the one hand the formation of a homogeneous swirl flow is possible and on the other hand the dead volume is minimized.
  • the swirl flow can be modeled by the shape of the helical structure 38 so that it does not come to a standstill even in the dead time between two injection cycles of the fuel injector 1.
  • the equilateral square 35 not only serves to prepare the swirl, but also to guide the valve needle 3, since the helical structure 38 of the swirl element 34 is applied of the inner wall 40 of the recess 39 and thus the valve needle 3 is guided in the recess 39.
  • FIG. IC shows a section along the line IC-IC in FIG. IB, the elements described above being illustrated again.
  • the helical structure 38 of the polygon 35 is produced by heating the prefabricated component and then rotating it.
  • the polygon 35 is clamped, for example, in a holding device and rotated until the helical structure 38 has developed as desired.
  • the flow to the sealing seat can be selected by a suitable choice of the shape of the polygon 35, the flow through the fuel channels 37 becoming smaller with an increasing number of edges 41 of the polygon 35. The flow is therefore greatest with a triangle and decreases increasingly over a square to a pentagonal and hexagonal.
  • the strength of the swirl and thus also the shape of the fuel jet depend on the degree of rotation of the polygon 35. The more the polygon 35 is twisted, the flatter the slope of the helical structure 38, and the stronger the swirl is . , Fuel jet is communicated when passing through the spiral fuel channels 37. With regard to the friction of the edges 41 on the inner wall 40 of the recess 39 of the valve seat body 5, a rounding of the edges 41, as described in the second exemplary embodiment in FIG. 2B, could be advantageous.
  • FIG. 2A shows in the same representation as FIG. IB a second exemplary embodiment of a fuel injector 1 according to the invention.
  • the swirl element 34 is arranged on the outflow side of the sealing seat and its size can thus be minimized.
  • the second exemplary embodiment of the fuel injection valve 1 is designed as an oblique injection fuel injection valve 1, as a result of which the spray angle ⁇ can be set better than by an inclination of the spray opening 7.
  • a longitudinal axis 42 of the swirl element 34 is at an angle ⁇ with respect to the longitudinal axis 36 of the fuel injection valve 1 inclined. This eliminates the redirection of the fuel jet, which occurs with swirl preparation on the inlet side, thereby avoiding inhomogeneities and asymmetries in the jet pattern.
  • valve seat body 5 has a preferably cylindrical recess
  • the insert 44 advantageously also has a cylindrical shape.
  • the swirl element 34 is arranged.
  • the swirl chamber 46 is formed on the outflow side of the swirl element 34 and merges into the spray opening 7 with a taper.
  • the volume of the swirl chamber 46 can also be kept small enough to keep the swirl flow homogeneous and to minimize the dead volume.
  • FIG. 2B shows a schematic section through the second exemplary embodiment of a fuel injector 1 according to the invention shown in FIG. 2A along the line IIB-IIB with a view in the outflow direction.
  • the octagon 47 is twisted in the second exemplary embodiment 47 designed swirl element 34 nestles against the inner wall 49 of the recess 45 of the insert 44.
  • the octagon 47 is provided with four longer and shorter sides 48, the four shorter sides 48 being able to emerge, for example, from a bevel or rounding of the edges 41 of the square 35.
  • the shape of the octagon 47 thus approximates the shape of the square 35 with rounded edges 41. In this way, an improved form fit and a more uniform friction situation compared to the embodiment variant of a square 35 with non-rounded edges 41 explained in the first exemplary embodiment can be achieved.
  • the invention is not limited to the illustrated embodiments and z. B. can also be used for polygons with a larger number " from sides 48 or any shaped, rounded edges 41 as well as for . Any designs of fuel injection valves 1.

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Abstract

The invention relates to a fuel injection valve (1), especially for directly injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine. Said injection valve comprises a valve closing element (4) that interacts with a valve face (6) configured on a valve body (5) to give a sealing seat, and a swirl-producing element (34). Said swirl-producing element (34) is provided with a polygonal element (35, 47) that is twisted in itself and that has a spiral structure (38). In conjunction with a recess (39, 43) of the valve body (5), said polygonal element defines fuel channels (37) that guide the fuel on a spiraling path towards a spray opening (7).

Description

Brennstoffeinspritzventil Fuel injector
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs .The invention relates to a fuel injector according to the preamble of the main claim.
Aus der DE 197 36 682 AI ist ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, welches sich dadurch auszeichnet, daß am stro abwärtigen Ende des Ventils ein Führungs- und Sitzbereich vorgesehen ist, der von drei scheibenförmigen Elementen gebildet wird. Dabei ist ein Drallelement zwischen einem Führungselement und einem Ventilsitzelement eingebettet. Das Führungselement dient der Führung einer es durchragenden, axial beweglichen Ventilnadel, während ein Ventilschließabschnitt der Ventilnadel mit einer Ventilsitzfläche des Ventilsitzelements zusammenwirkt. Das Drallelement weist einen inneren Öffnungsbereich mit mehreren Drallkanälen auf, die nicht mit dem äußeren Umfang des Drallelements in Verbindung stehen. Der gesamte Öffnungsbereich erstreckt sich vollständig über die axiale Dicke des Drallelements.From DE 197 36 682 AI a fuel injector is known, which is characterized in that a guide and seat area is provided at the stro downward end of the valve, which is formed by three disc-shaped elements. A swirl element is embedded between a guide element and a valve seat element. The guide element serves to guide an axially movable valve needle projecting through it, while a valve closing section of the valve needle interacts with a valve seat surface of the valve seat element. The swirl element has an inner opening area with a plurality of swirl channels which are not connected to the outer circumference of the swirl element. The entire opening area extends completely over the axial thickness of the swirl element.
Ferner ist aus der DE 198 15 789 AI ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, das sich dadurch auszeichnet, daß es eine Drallscheibe stromabwärts eines Ventilsitzes besitzt, die aus wenigstens einem metallischenFurthermore, from DE 198 15 789 AI a fuel injector is known, which is characterized in that it has a swirl disk downstream of a valve seat, which consists of at least one metallic
-ι- Material besteht, wenigstens zwei in eine Drallkammer mündende Drallkanäle aufweist und bei der alle Schichten mittels galvanischer Metallabscheidung (Multilayergalvanik) unmittelbar haftfest aufeinander aufgebaut sind. Die Drallscheibe ist derart im Ventil eingebaut, daß ihre Flächennormale unter einem von 0° abweichenden Winkel zur Ventillängsachse schräg geneigt verläuft, so daß durch die Ausrichtung der Drallscheibe . ein Strahlwinkel γ zur Ventillängsachse erzielt wird.-ι- Material consists of at least two swirl channels opening into a swirl chamber and in which all layers are directly adhered to one another by means of galvanic metal deposition (multilayer electroplating). The swirl disk is installed in the valve in such a way that its surface normal is inclined at an angle to the longitudinal axis of the valve which deviates from 0 °, so that the swirl disk is oriented by the alignment. a jet angle γ to the valve longitudinal axis is achieved.
Nachteilig an den aus den obengenannten Druckschriften bekannten Brennstoffeinspritzventilen ist insbesondere der hohe Fertigungs- und damit Kostenaufwand durch die Kombination einer Vielzahl von Einzelteilen, die nicht ohne erheblichen Aufwand in serienmäßige Brennstoffein- spritzventile integriert werden können. Um das Brennstoffeinspritzventil für beliebige Einsatzmöglichkeiten zu modifizieren, müssen aufwendige Fertigungs- und Montagemaßnahmen ergriffen werden. Insbesondere sind die Strahlwinkel α und γ mit gängigen Drallaufbereitungsmethoden nicht oder nur unbefriedigend realisierbar, was sich in Asymmetrien und Inhomogenitäten im Brennstoffstrahl bzw. bei der zugemessenen Brennstoffmenge niederschlägt .A disadvantage of the fuel injection valves known from the above-mentioned documents is, in particular, the high manufacturing and thus cost expenditure due to the combination of a large number of individual parts which cannot be integrated into standard fuel injection valves without considerable effort. In order to modify the fuel injector for any application, complex manufacturing and assembly measures must be taken. In particular, the jet angles α and γ cannot be achieved or can only be implemented in an unsatisfactory manner with conventional swirl preparation methods, which is reflected in asymmetries and inhomogeneities in the fuel jet or in the metered amount of fuel.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Drallaufbereitung durch ein Drallelement, welches in Form eines spiralig verdrehten Mehrkants, insbesondere eines Vierkants oder Achtkants, ausgeführt ist, besonders kostengünstig und leicht montierbar möglich ist. Der Mehrkant bildet gemeinsam mit einer benachbarten Wandung wendeiförmige Strömungskanäle, entlang derer der Brennstoff auf einer Spiralbahn geführt wird und dadurch einen Drall erhält. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.The fuel injector according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the swirl preparation by a swirl element, which is designed in the form of a spirally twisted polygon, in particular a square or octagon, is particularly inexpensive and easy to assemble. The polygon forms, together with an adjacent wall, helical flow channels along which the fuel is guided on a spiral path and thereby receives a swirl. The measures listed in the subclaims permit advantageous developments of the fuel injector specified in the main claim.
Von Vorteil ist dabei, daß die Drallelement je nach Bauweise des Brennstoffeinspritzventils entweder zulaufseitig des Dichtsitzes oder ablaufseitig des Dichtsitzes angeordnet sein kann.It is advantageous that, depending on the design of the fuel injector, the swirl element can be arranged either on the inlet side of the sealing seat or on the outlet side of the sealing seat.
Von Vorteil ist insbesondere, ' daß ■ der Brennstoffdurchfluß durch die am Drallelement ausgebildeten Brennstoffkanale beliebig über die Anzahl der Seiten des Mehrkants je nach Anforderungen angepaßt werden kann.It is particularly advantageous that the fuel flow through the fuel channels formed on the swirl element can be adapted as desired over the number of sides of the polygon, depending on the requirements.
Auch eine Neigung der Längsachse des Drallelements gegenüber der Längsachse des Brennstoffeinspritzventils ist für die Anwendung bei schräger Einspritzung zum Erreichen des Einspritzwinkels γ ohne Umlenkung des BrennstoffStrahls von Vorteil .An inclination of the longitudinal axis of the swirl element with respect to the longitudinal axis of the fuel injection valve is also advantageous for use in oblique injection in order to reach the injection angle γ without deflecting the fuel jet.
Vorteilhafterweise ist ablaufseitig des Drallelements eine Drallkammer ausgebildet, welche so dimensioniert ist, daß sich eine homogene Drallströmung darin ausbilden kann und das Totvolumen minimal wird.Advantageously, a swirl chamber is formed on the outlet side of the swirl element, which is dimensioned so that a homogeneous swirl flow can form therein and the dead volume is minimal.
Die Anordnung des Drallelement in einem Einschub, der in den Ventilsitzkörper einschiebbar ist, ist von Vorteil, da der Einschub und die den Einschub aufnehmende Ausnehmung leicht herstellbar sind.The arrangement of the swirl element in an insert, which can be inserted into the valve seat body, is advantageous since the insert and the recess receiving the insert are easy to produce.
Die Stärke des dem Brennstoff mitgeteilten Dralls ist besonders vorteilhaft über den Grad der Verdrehung des Mehrkants und daraus resultierende Unterschiede in der Neigung der spiralförmigen Struktur des Mehrkants einstellbar. Dadurch ist es möglich, die in der Drallkammer ausgebildete Drallströmung nicht nur über das Volumen der Drallkammer, sondern auch über die Richtung der in die Drallkammer eintretenden Brennstoffstrahlen zu homogenisieren. ZeichnungThe strength of the swirl imparted to the fuel can be adjusted particularly advantageously via the degree of twisting of the polygon and the resulting differences in the inclination of the spiral structure of the polygon. This makes it possible to homogenize the swirl flow formed in the swirl chamber not only over the volume of the swirl chamber, but also over the direction of the fuel jets entering the swirl chamber. drawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it:
Fig. 1A einen schematischen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils,1A shows a schematic section through a first exemplary embodiment of a fuel injector according to the invention,
Fig. 1B einen schematischen Ausschnitt aus dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Bereich IB in Fig. 1,1B shows a schematic section of the first exemplary embodiment of the fuel injector according to the invention shown in FIG. 1 in the area IB in FIG. 1,
Fig. IC einen schematischen Schnitt entlang der Linie IC- IC in Fig. IB mit Blick in Abströmrichtung,1C shows a schematic section along the line IC-IC in FIG. 1B with a view in the outflow direction,
Fig. 2A einen schematischen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im gleichen Bereich wie Fig. IB, und2A shows a schematic section through a second exemplary embodiment of a fuel injection valve according to the invention in the same area as FIG. IB, and
Fig. 2B einen schematischen Schnitt entlang der Linie IIB- IIB in Fig. 2A mit Blick in Abströmrichtung.Fig. 2B is a schematic section along the line IIB-IIB in Fig. 2A with a view in the outflow direction.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Ein in Fig. 1A dargestelltes Brennstoffeinspritzventil 1 ist in der Form eines Brennstoffeinspritzventils 1 für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen ausgeführt. Das Brennstoffeinspritzyentil 1 eignet sich insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine.A fuel injector 1 shown in FIG. 1A is in the form of a fuel injector 1 for fuel injection systems of mixture-compressing, spark-ignited internal combustion engines. The fuel injection valve 1 is particularly suitable for injecting fuel directly 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 mit einem Ventilschließkörper 4 in Wirkverbindung, der mit einer auf einem Ventilsitzkörper 5 angeordneten Ventilsitzfläche 6 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Der Ventilsitzkörper 5 ist in eine Ausnehmung 50 des Düsenkörpers 2 einsetzbar. Bei dem Brennstoffeinspritzventil 1 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um ein nach innen öffnendes Brennstoffeinspritzventil 1, welches über eine Abspritzδffnung 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 injector 1 consists of a nozzle body 2, in which a valve needle 3 is arranged. The valve needle 3 is operatively connected to a valve closing body 4, which cooperates with a valve seat surface 6 arranged on a valve seat body 5 to form a sealing seat. The valve seat body 5 can be inserted into a recess 50 of the nozzle body 2. In the exemplary embodiment, the fuel injection valve 1 is a fuel injection valve 1 that opens inwards and has an injection opening 7. The nozzle body 2 is sealed by a seal 8 against the outer pole 9 of a solenoid 10. The magnet coil 10 is encapsulated in a coil housing 11 and wound on a coil carrier 12, which bears against an inner pole 13 of the magnet coil 10. The inner pole 13 and the outer pole 9 are separated from one another by a gap 26 and are supported on a connecting component 29. The magnet coil 10 is excited via a line 19 by an electrical current that can be supplied via an electrical plug contact 17. The plug contact 17 is surrounded by a plastic sheath 18, which can be molded onto 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 ersten Flansch 21 kraftschlüssig mit der Ventilnadel 3 in Verbindung, welche durch eine Schweißnaht 22 mit dem ersten Flansch 21 verbunden ist. Auf dem ersten 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 disc-shaped. A paired adjusting disc 15 is used for stroke adjustment. An armature 20 is located on the other side of the adjusting disc 15. A restoring spring 23 is supported on the first flange 21, which in the present design of the fuel injector 1 is preloaded by a sleeve 24.
Ein zweiter Flansch 31, welcher mit der Ventilnadel 3 über eine Schweißnaht 33 verbunden ist, dient als unterer Ankeranschlag. Ein elastischer Zwischenring 32, welcher auf dem zweiten Flansch 31 aufliegt, vermeidet Prellen beim Schließen des Brennstoffeinspritzventils 1. In der Ventilnadelführung 14 und im Anker 20 verlaufen Brennstoffkanale 30a und 30b, die den Brennstoff, welcher über eine zentrale Brennsto fzufuhr 16 zugeführt und durch ein Filterelement 25 gefiltert wird, zur Abspritzöffnung 7 leiten. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist durch eine Dichtung 28 gegen eine nicht weiter dargestellte Brennstoffleitung abgedichtet.A second flange 31, which is connected to the valve needle 3 via a weld 33, serves as the lower anchor stop. An elastic intermediate ring 32, which rests on the second flange 31, prevents bouncing when the fuel injector 1 is closed. Fuel channels 30a and 30b run in the valve needle guide 14 and in the armature 20, which channels the fuel, which is supplied via a central fuel supply 16 and filtered by a filter element 25, to the spray opening 7. The fuel injector 1 is sealed by a seal 28 against a fuel line, not shown.
Zulaufseitig des Dichtsitzes ist ein Drallelement 34 in Form eines in sich verdrehten Mehrkants 35 angeordnet, welcher im vorliegenden ersten Ausführungsbeispiel auf den Ventilschließkörper 4 bzw. die Ventilnadel 3 aufgeschoben ist. Eine detaillierte Darstellung des Drallelements 34 ist den Figuren IB und IC zu entnehmen.Arranged on the inlet side of the sealing seat is a swirl element 34 in the form of a twisted polygon 35, which in the present first exemplary embodiment is pushed onto the valve closing body 4 or the valve needle 3. A detailed illustration of the swirl element 34 can be found in FIGS. IB and IC.
Im Ruhezustand des Brennstoffeinspritzventils 1 wird der Anker 20 von der Rückstellfeder 23 entgegen seiner Hubrichtung so beaufschlagt, daß der Ventilschließkörper 4 am Ventilsitz 6 in dichtender Anlage gehalten wird. Bei Erregung der Magnetspule 10 baut diese ein Magnetfeld auf, welches den Anker 20 entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 23 in Hubrichtung bewegt, wobei der Hub durch einen in der Ruhestellung zwischen dem Innenpol 12 und dem Anker 20 befindlichen Arbeitsspalt 27 vorgegeben ist. Der Anker 20 nimmt den Flansch 21, welcher mit der Ventilnadel 3 verschweißt ist, ebenfalls in Hubrichtung mit. Der mit der Ventilnadel 3 in Wirkverbindung stehende Ventilschließkörper 4 hebt ΎOU der Ventilsitz läche 6 ab und der über die Brennstoffkanale 30a und 30b , sowie am Drallelement 34 ausgebildete Brennstoffkanale 37 zur Abspritzöffnung 7 geführte Brennstoff wird abgespritzt. Diese ist vorzugsweise unter einem Abspritzwinkel γ gegenüber einer Längsachse 36 des Brennstoffeinspritzventils 1 geneigt.In the idle state of the fuel injection valve 1, the armature 20 is acted upon by the return spring 23 against its stroke direction in such a way that the valve closing body 4 is held in sealing contact with the valve seat 6. When the magnetic coil 10 is excited, it builds up a magnetic field which moves the armature 20 against the spring force of the return spring 23 in the stroke direction, the stroke being predetermined by a working gap 27 which is in the rest position between the inner pole 12 and the armature 20. The armature 20 also carries the flange 21, which is welded to the valve needle 3, in the lifting direction. The valve closing body 4, which is operatively connected to the valve needle 3, lifts ΎOU of the valve seat surface 6 and the fuel channel 37, which is formed via the fuel channels 30a and 30b and on the swirl element 34, is sprayed off to the spray opening 7. This is preferably inclined at a spray angle γ with respect to a longitudinal axis 36 of the fuel injection valve 1.
Wird der Spulenstrom abgeschaltet, fällt der Anker 20 nach genügendem Abbau des Magnetfeldes ' durch den Druck der Rückstellfeder 23 vom Innenpol 13 ab, wodurch sich der mit der Ventilnadel 3 in Wirkverbindung stehende Flansch 21 entgegen der Hubrichtung bewegt. Die Ventilnadel 3 wird dadurch in die gleiche Richtung bewegt, wodurch der Ventilschließkörper 4 auf der Ventilsitzfläche 6 aufsetzt und das Brennstoffeinspritzventil 1 geschlossen wird.If the coil current is switched off, the armature 20 falls after sufficient decay of the magnetic field 'by the pressure of the return spring 23 from internal pole 13, thereby moves the valve needle 3 is in operative connection flange 21 against the stroke direction. The valve needle 3 will thereby moved in the same direction, whereby the valve closing body 4 on the valve seat surface 6 touches and the fuel injection valve 1 is closed.
Fig. IB zeigt in einer auszugsweisen Schnittdarstellung eine vergrößerte Ansicht des abspritzseitigen Teils des in Fig. 1A beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1. Der dargestellte Ausschnitt ist in Fig. 1A mit IB bezeichnet.FIG. 1B shows an enlarged sectional view of an enlarged view of the spray-side part of the first exemplary embodiment of a fuel injector 1 according to the invention described in FIG. 1A. The section shown is designated IB in FIG. 1A.
Das Drallelement 34, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Vierkant 35 mit vier gleich langen Seiten 48 ausgeführt ist, ist auf den Ventilschließkörper 4 und/oder die Ventilnadel 3 aufgesteckt. Durch Verdrehen des Vierkants 35 entsteht eine wendelfδr ige Struktur 38, wodurch zwischen einer Innenwandung 40 einer Ausnehmung 39 des Ventilsitzkörpers 5 ein als Strömungskanal - dienender Brennstoffkanal 37 eingefaßt ist, der dem zum Dichtsitz strömenden Brennstoff durch seine ebenfalls spiralige Form einen Drall mitteilt. Durch eine entsprechende Neigung der Abspritzöffnung 7 gegenüber der Längsachse 36 des Brennstoffeinspritzventils 1 können beliebige Strahlwinkel γ erreicht werden.The swirl element 34, which in the present exemplary embodiment is designed as a square 35 with four sides 48 of equal length, is attached to the valve closing body 4 and / or the valve needle 3. By turning the square 35, a helical structure 38 is created, as a result of which a fuel channel 37 serving as a flow channel is enclosed between an inner wall 40 of a recess 39 of the valve seat body 5 and which also communicates a swirl to the fuel flowing to the sealing seat due to its spiral shape. By a corresponding inclination of the spray opening 7 with respect to the longitudinal axis 36 of the fuel injection valve 1, any jet angle γ can be achieved.
Abspritzseitig des Drallelements 34 ist begrenzt durch das Drallelement 34, den Ventilschließkδrper 4 und den Ventilsitzkörper 5 eine Drallkammer 46 ausgebildet. Das Volumen der Drallkammer 46 ist dabei vorzugsweise so bemessen, daß einerseits die Ausbildung einer homogenen Drallströmung möglich ist und andererseits das Totvolumen minimiert wird. Die Drallströmung kann dabei durch die Ausprägung der wendeiförmigen Struktur 38 so modelliert werden, daß sie auch in der Totzeit zwischen zwei Einspritzzyklen des Brennstoffeinspritzventils 1 nicht zum Erliegen kommt.A swirl chamber 46 is formed on the spray side of the swirl element 34, delimited by the swirl element 34, the valve closing body 4 and the valve seat body 5. The volume of the swirl chamber 46 is preferably dimensioned such that on the one hand the formation of a homogeneous swirl flow is possible and on the other hand the dead volume is minimized. The swirl flow can be modeled by the shape of the helical structure 38 so that it does not come to a standstill even in the dead time between two injection cycles of the fuel injector 1.
Der gleichseitige Vierkant 35 dient dabei nicht nur der Drallaufbereitung, sondern auch der Führung der Ventilnadel 3 , ■ da die wendeiförmige Struktur 38 des Drallelements 34 an der Innenwandung 40 der Ausnehmung 39 anliegt und somit die Ventilnadel 3 in der Ausnehmung 39 geführt ist.The equilateral square 35 not only serves to prepare the swirl, but also to guide the valve needle 3, since the helical structure 38 of the swirl element 34 is applied of the inner wall 40 of the recess 39 and thus the valve needle 3 is guided in the recess 39.
Fig. IC zeigt einen Schnitt entlang der Linie IC- IC in Fig. IB, wobei die .vorstehend beschriebenen Elemente nochmals veranschaulicht sind.FIG. IC shows a section along the line IC-IC in FIG. IB, the elements described above being illustrated again.
Die Herstellung der wendeiförmigen Struktur 38 des Mehrkants 35 erfolgt durch Erwärmen des vorgefertigten Bauteils und nachfolgendes Verdrehen. Dazu wird der Mehrkant 35 beispielsweise in eine Haltevorrichtung eingespannt und so lange verdreht, bis sich die wendeiförmige Struktur 38 wunschgemäß herausgebildet hat. Der Durchfluß zum Dichtsitz kann dabei durch eine geeignete Wahl der Form des Mehrkants 35 gewählt werden, wobei der Durchfluß durch die Brennstoffkanale 37 mit steigender Zahl von Kanten 41 des Mehrkants 35 kleiner wird. Der Durchfluß ist somit bei einem Dreikant am größten und nimmt über einen Vierkant zu einem Fünf- und Sechskant zunehmend ab.The helical structure 38 of the polygon 35 is produced by heating the prefabricated component and then rotating it. For this purpose, the polygon 35 is clamped, for example, in a holding device and rotated until the helical structure 38 has developed as desired. The flow to the sealing seat can be selected by a suitable choice of the shape of the polygon 35, the flow through the fuel channels 37 becoming smaller with an increasing number of edges 41 of the polygon 35. The flow is therefore greatest with a triangle and decreases increasingly over a square to a pentagonal and hexagonal.
Die Stärke des Dralls ' und damit auch die Form des BrennstoffStrahls sind abhängig vom Grad der Verdrehung des Mehrkants 35. Je stärker der Mehrkant 35 verdreht ist, desto flacher wird die Steigung der wendeiförmigen Struktur 38, und desto stärker ist der Drall, der dem., Brennstoffstrahl beim Durchlaufen der spiralförmigen Brennstoffkanale 37 mitgeteilt wird. In Hinblick auf die Reibung der Kanten 41 an der Innenwandung 40 der Ausnehmung 39 des Ventilsitzkörpers 5 könnte eine Abrundung der Kanten 41, wie sie im zweiten Ausfuhrungsbeispiel in Fig. 2B beschrieben ist, vorteilhaft sein.The strength of the swirl and thus also the shape of the fuel jet depend on the degree of rotation of the polygon 35. The more the polygon 35 is twisted, the flatter the slope of the helical structure 38, and the stronger the swirl is . , Fuel jet is communicated when passing through the spiral fuel channels 37. With regard to the friction of the edges 41 on the inner wall 40 of the recess 39 of the valve seat body 5, a rounding of the edges 41, as described in the second exemplary embodiment in FIG. 2B, could be advantageous.
Fig. 2A zeigt in gleicher • Darstellung wie Fig. IB ein zweites Ausfuhrungsbeispiel- eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1. Dieses zeichnet sich dadurch aus, daß das Drallelement 34 abströmseitig des Dichtsitzes angeordnet ist und dadurch in seiner Größe minimierbar ist. Außerdem ist das zweite Ausführungsbeispiel des Brennstoffeinspritzventils 1 als schrägeinspritzendes Brennstoffeinspritzventil 1 ausgeführt, wodurch der Abspritzwinkel γ besser eingestellt werden kann als durch eine Neigung der Abspritzöffnung 7. Eine Längsachse 42 des Drallelements 34 ist dabei gegenüber der Längsachse 36 des Brennstoffeinspritzventils 1 unter- dem Winkel γ geneigt. Dadurch entfällt die Umlenkung des BrennstoffStrahls, die bei einer zulaufseitigen Drallaufbereitung anfällt, wodurch Inhomogenitäten und Asymmetrien im Strahlbild vermieden werden .2A shows in the same representation as FIG. IB a second exemplary embodiment of a fuel injector 1 according to the invention. This is characterized in that the swirl element 34 is arranged on the outflow side of the sealing seat and its size can thus be minimized. In addition, the second exemplary embodiment of the fuel injection valve 1 is designed as an oblique injection fuel injection valve 1, as a result of which the spray angle γ can be set better than by an inclination of the spray opening 7. A longitudinal axis 42 of the swirl element 34 is at an angle γ with respect to the longitudinal axis 36 of the fuel injection valve 1 inclined. This eliminates the redirection of the fuel jet, which occurs with swirl preparation on the inlet side, thereby avoiding inhomogeneities and asymmetries in the jet pattern.
Abströmseitig des Dichtsitzes, der wie im erstenOn the downstream side of the sealing seat, as in the first
Ausführungsbeispiel ausgestaltet- ist, weist der Ventilsitzkörper 5 eine vorzugsweise zylindrische AusnehmungEmbodiment is designed, the valve seat body 5 has a preferably cylindrical recess
43 auf, in welche ein Einschub 44 einschiebbar ist. Der Einschub 44 weist vorteilhafterweise ebenfalls - eine zylindrische Form auf. In einer Ausnehmung 45 des Einschubs43, into which an insert 44 can be inserted. The insert 44 advantageously also has a cylindrical shape. In a recess 45 of the insert
44 ist das Drallelement 34 angeordnet. Abströmseitig des Drallelements 34 ist die Drallkammer 46 ausgebildet, die unter Verjüngung in die Abspritzöffnung 7 übergeht.44, the swirl element 34 is arranged. The swirl chamber 46 is formed on the outflow side of the swirl element 34 and merges into the spray opening 7 with a taper.
Durch die wendeiförmige Struktur 38 des Drallelements 34 bildet- sich wiederum ein Brennstoffkanal 38 zwischen dem _ Drallelement 34 und einer Innenwandung 49 der Ausnehmung 45 des Einschubs 44 aus, 'so daß der das Drallelement 34 umfließende Brennstoff unter Drall in die Drallkammer 46 eintritt. Bedingt durch die geringe Größe des Drallelements 34 kann auch das Volumen der Drallkammer 46 klein genug gehalten werden, um die Drallströmung homogen zu halten und das Totvolumen zu minimieren.Due to the helical structure 38 of swirl element 34, in turn, a fuel passageway 38 49 of the recess bildet- between the _ swirl element 34 and an inner wall 45 of the insert 44, so that the 34 flowing around the fuel enters' the swirl element under swirl in the swirl chamber 46th Due to the small size of the swirl element 34, the volume of the swirl chamber 46 can also be kept small enough to keep the swirl flow homogeneous and to minimize the dead volume.
Fig. 2B stellt einen schematischen Schnitt durch das in Fig. 2A dargestellte zweite Ausfuhrungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 entlang der Linie IIB-IIB mit Blick in Abströmrichtung dar.FIG. 2B shows a schematic section through the second exemplary embodiment of a fuel injector 1 according to the invention shown in FIG. 2A along the line IIB-IIB with a view in the outflow direction.
Aus Fig. 2B ist ersichtlich, wie sich das im vorliegenden zweiten Ausfuhrungsbeispiel als in sich verdrehtes Achtkant 47 ausgeführte Drallelement 34 an die Innenwandung 49 der Ausnehmung 45 des Einschubs 44 anschmiegt. Dabei ist der Achtkant 47 mit je vier längeren und kürzeren Seiten 48 versehen, wobei die vier kürzeren Seiten 48 beispielsweise aus einer Abkantung bzw. Abrundung der Kanten 41 des Vierkants 35 hervorgehen können. Die Form des Achtkants 47 nähert sich damit der Form des Vierkants 35 mit abgerundeten Kanten 41 an. Damit kann eine verbesserte Formschlüssigkeit sowie eine gleichmäßigere ReibungsSituation gegenüber der im ersten Ausführungsbeispiel erläuterten AusführungsVariante eines Vierkants 35 mit nicht abgerundeten Kanten 41 erreicht werden.From FIG. 2B it can be seen how the octagon is twisted in the second exemplary embodiment 47 designed swirl element 34 nestles against the inner wall 49 of the recess 45 of the insert 44. Here, the octagon 47 is provided with four longer and shorter sides 48, the four shorter sides 48 being able to emerge, for example, from a bevel or rounding of the edges 41 of the square 35. The shape of the octagon 47 thus approximates the shape of the square 35 with rounded edges 41. In this way, an improved form fit and a more uniform friction situation compared to the embodiment variant of a square 35 with non-rounded edges 41 explained in the first exemplary embodiment can be achieved.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und z. B. auch für Mehrkante mit einer größeren Anzahl" von Seiten 48 oder beliebig geformten, abgerundeten Kanten 41 sowie für . beliebige Bauformen von Brennstoffeinspritzventilen 1 anwendbar. The invention is not limited to the illustrated embodiments and z. B. can also be used for polygons with a larger number " from sides 48 or any shaped, rounded edges 41 as well as for . Any designs of fuel injection valves 1.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem Ventilschließkörper (4) , der zusammen mit einer Ventilsitzfläche (6) , die an einem Ventilsitzkörper (5) ausgebildet ist, einen Dichtsitz bildet, und mit einem Drallelement (34) , dadurch gekennzeichnet, daß das Drallelement (34) einen in sich verdrehten Mehrkant1. Fuel injection valve (1), in particular for direct injection of fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, with a valve closing body (4), which forms a sealing seat together with a valve seat surface (6) which is formed on a valve seat body (5), and with a swirl element (34), characterized in that the swirl element (34) has a polygon which is twisted in itself
(35, 47) aufweist, der eine wendeiförmige Struktur (38) hat und in Verbindung mit einer Ausnehmung (39, 43) des Ventilsitzkörpers (5) oder eines Einschubs (44) des Ventilsitzkörpers (5) Brennstoffkanale (37) bildet, die Brennstoff auf einer Spiralbahn in Richtung auf eine Abspritzöffnung (7) führen.(35, 47) which has a helical structure (38) and in connection with a recess (39, 43) of the valve seat body (5) or an insert (44) of the valve seat body (5) forms fuel channels (37) which fuel Lead on a spiral path towards a spray opening (7).
2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurc gekennzeichnet, daß der das Drallelement (34) umfließenden Brennstofffluß von der Anzahl der Kanten (41) des Mehrkants (35, 47) abhängig ist .2. Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the swirl element (34) flowing around the fuel flow depends on the number of edges (41) of the polygon (35, 47).
3. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 oder3. Fuel injection valve according to one of claims 1 or
2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Verdrehung des Mehrkants (35, 47) die Neigung der wendeiförmigen Struktur (38) gegenüber einer Längsachse (36) des Brennstoffeinspritzventils (1) bestimmt.2, characterized, that the degree of rotation of the polygon (35, 47) determines the inclination of the helical structure (38) with respect to a longitudinal axis (36) of the fuel injector (1).
4. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drallelement (34) zulaufseitig des Dichtsitzes angeordnet ist.4. Fuel injection valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the swirl element (34) is arranged on the inlet side of the sealing seat.
5. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurc gekennzeichnet, daß der Ventilschließkδrper ' (4) das Drallelement (34) durchgreift .5. Fuel injection valve according to claim 4, characterized in that the valve closing body ' (4) passes through the swirl element (34).
6. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 4 oder6. Fuel injection valve according to one of claims 4 or
5, dadurch gekennzeichnet, daß das Drallelement (34) als Vierkant (35) ausgebildet ist.5, characterized in that the swirl element (34) is designed as a square (35).
7. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mehrkant (35) auf eine Ventilnadel (3) und/oder den Ventilschließkδrper (4) aufgeschoben ist.7. Fuel injection valve according to one of claims 4 to 6, characterized in that the polygon (35) is pushed onto a valve needle (3) and / or the valve closing body (4).
8. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 4- bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffkanale (37) zwischen der wendeiförmigen Struktur (38) der Seiten (48) des Mehrkants (35) und der Innenwandung (40) der Ausnehmung (39) des Ventilsitzkörpers (5) ausgebildet sind.8. Fuel injection valve according to one of claims 4- to 7, characterized in that the fuel channels (37) between the helical structure (38) of the sides (48) of the polygon (35) and the inner wall (40) of the recess (39) of the Valve seat body (5) are formed.
9. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ablaufseitig des Mehrkants (35) im Ventilsitzkörper (5) eine Drallkammer (46) ausgebildet ist, in welche die Brennstoffkanale (37) einmünden.9. Fuel injection valve according to one of claims 4 to 8, characterized in that on the outlet side of the polygon (35) in the valve seat body (5) a swirl chamber (46) is formed, into which the fuel channels (37) open.
10. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis10. Fuel injection valve according to one of claims 1 to
3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drallelement (34) ablaufseitig des Dichtsitzes angeordnet ist .3, characterized in that the swirl element (34) is arranged on the outlet side of the sealing seat.
11. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Drallelement (34) in einer Ausnehmung (45) eines in eine abströmseitige Ausnehmung (43) des Ventilsitzkörpers (5) einschiebbaren Einschubs (44) angeordnet ist.11. Fuel injection valve according to claim 10, characterized in that the swirl element (34) is arranged in a recess (45) of an insert (44) which can be inserted into an outflow-side recess (43) of the valve seat body (5).
12. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Längsachse (42) des Einschubs (44) gegenüber einer Längsachse (36) des Brennstoffeinspritzventils (1) geneigt ist .12. Fuel injection valve according to claim 11, characterized in that a longitudinal axis (42) of the insert (44) with respect to a longitudinal axis (36) of the fuel injector (1) is inclined.
13. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Drallelement (34) einen in sich verdrehten Achtkant (47) aufweist, der in den Einschub (44) formschlüssig eingeschoben ist .13. Fuel injection valve according to claim 11 or 12, characterized in that the swirl element (34) has a twisted octagon (47) which is positively inserted into the insert (44).
14. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drallkammer (46) , in welche die Brennstoffkanale (37) einmünden, zwischen dem Drallelement (34) und der in dem Einschub (47) ausgebildeten Abspritzöffnung ' (7) ausgebildet ist. 14. Fuel injection valve according to one of claims 11 to 13, characterized in that a swirl chamber (46), into which the fuel channels (37) open, between the swirl element (34) and the spray opening ' (7) formed in the insert (47). is trained.
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WO (1) WO2002031350A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1811166A1 (en) * 2006-01-24 2007-07-25 Siemens Aktiengesellschaft Valve assembly for an injection valve and injection valve

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10232049A1 (en) * 2002-07-16 2004-02-05 Robert Bosch Gmbh Fuel injection valve for internal combustion engines
DE10353639A1 (en) 2003-11-17 2005-06-16 Robert Bosch Gmbh Fuel injector
US11015559B2 (en) 2018-07-27 2021-05-25 Ford Global Technologies, Llc Multi-hole fuel injector with twisted nozzle holes

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4487369A (en) * 1982-01-11 1984-12-11 Essex Group, Inc. Electromagnetic fuel injector with improved discharge structure
GB2125888B (en) * 1982-08-26 1985-10-16 Bosch Gmbh Robert I c engine fuel injection valve
DE3411331A1 (en) * 1984-03-28 1985-07-25 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Air-compressing, direct injection internal combustion engine with a combustion chamber arranged in the cylinder head
DE3914486A1 (en) * 1989-05-02 1990-11-08 Bosch Gmbh Robert METHOD FOR PRODUCING A VALVE NEEDLE AND VALVE NEEDLE
DE19736682A1 (en) * 1997-08-22 1999-02-25 Bosch Gmbh Robert Fuel injector for internal combustion engine
DE19815789A1 (en) * 1998-04-08 1999-10-14 Bosch Gmbh Robert Fuel injector
DE19906146A1 (en) * 1999-02-13 2000-08-17 Peter Walzel Nozzle for atomizing of fluids, and especially injection of fuels in combustion engines, has flow passage in form of at least two-start screw thread

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0231350A2 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1811166A1 (en) * 2006-01-24 2007-07-25 Siemens Aktiengesellschaft Valve assembly for an injection valve and injection valve

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