EP1431571A2 - Fuel injection valve with integrated spark plug - Google Patents

Fuel injection valve with integrated spark plug Download PDF

Info

Publication number
EP1431571A2
EP1431571A2 EP04000412A EP04000412A EP1431571A2 EP 1431571 A2 EP1431571 A2 EP 1431571A2 EP 04000412 A EP04000412 A EP 04000412A EP 04000412 A EP04000412 A EP 04000412A EP 1431571 A2 EP1431571 A2 EP 1431571A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve body
face
valve
ignition electrode
fuel
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.)
Granted
Application number
EP04000412A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1431571A3 (en
EP1431571B1 (en
Inventor
Franz Rieger
Gernot Wuerfel
Stefan Kampmann
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 EP1431571A2 publication Critical patent/EP1431571A2/en
Publication of EP1431571A3 publication Critical patent/EP1431571A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1431571B1 publication Critical patent/EP1431571B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00—Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/06—Fuel-injectors combined or associated with other devices the devices being sparking plugs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0625—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F02M51/0664—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding
    • F02M51/0671—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/162—Means to impart a whirling motion to fuel upstream or near discharging orifices
    • F02M61/163—Means being injection-valves with helically or spirally shaped grooves

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector with an integrated spark plug according to the genus of the main claim.
  • the fuel injector with integrated spark plug is used to inject fuel directly into the Combustion chamber of an internal combustion engine and for igniting it in the combustion chamber injected fuel.
  • the well-known fuel injector Integrated spark plug has a valve body, which together with a means a valve needle actuatable valve closing body forms a sealing seat on which an end face of the valve body facing the combustion chamber connecting spray opening connects.
  • the valve body is made of a ceramic Insulation body from one in the cylinder head of the internal combustion engine screw-in housing body insulated against high voltage. On the housing body there is a ground electrode to counter potential to that with high voltage form acted valve body. When the valve body is loaded with a sufficient high voltage there is a sparkover between the valve body and the ground electrode connected to the housing body.
  • the fuel injector according to the invention with integrated spark plug with the Characteristic features of the main claim has the advantage that the position of the flashover with respect to the position of the spray opening reproducible and clearly defined.
  • the position of the arcing and thus the ignition point can be in the area of the sprayed fuel jet least cyclical beam fluctuations.
  • the time of Inflammation of the fuel jet therefore shows extremely small fluctuations Injection cycle to injection cycle.
  • the edge for determining the position of the arcing can either be on the End face of the valve body or be provided on the ignition electrodes.
  • the edge can be formed on the end face of the valve body by an elevation or depression his. It is advantageous if the valve body on the increase one has rounded flank area to target the air flow to the ignition point to judge.
  • One or more pin-like ignition electrodes can be attached to the housing body be attached in such a way that they are directed at a predetermined angle of inclination the end face of the valve body are inclined.
  • An edge of the ignition electrodes forms the point with the smallest distance to the end face of the valve body and thus determines the ignition point. If the edge defining the ignition point on the End face of the valve body is formed, can also be a simple ignition electrode wire spanning the end face of the valve body are used, which is a represents particularly inexpensive design.
  • the ignition electrode can be designed in a particularly advantageous manner and a Have opening for the fuel jet sprayed from the spray opening.
  • the the edge defining the ignition point is at the opening of the ring-shaped Ignition electrode formed.
  • the opening of the annular ignition electrode is in the Spray direction of the fuel jet is flared, the opening angle of the Ignition electrode in an advantageous manner to the opening angle of the fuel jet is adjusted.
  • a design of the holder for the ignition electrode with radially distributed arranged rod-shaped projections and guided radially to the projections radially arranged pins ensure a sufficient radial flow to the Combustion air and supports the safe ignition of the fuel jet.
  • Fig. 1 is a fuel injector with an integrated spark plug for direct Injecting fuel into a combustion chamber of a mixture-compressed, spark-ignition internal combustion engine and for igniting the in the combustion chamber injected fuel according to an embodiment of the invention shown.
  • the fuel injector generally provided with the reference number 1 Integrated spark plug has a first housing body 2, which is by means of a thread 3 in a receiving bore of a cylinder head, not shown in Fig. 1 is screwable, and a second housing body 4 and a third Housing body 5.
  • the metallic formed by the housing body 3, 4, 5 Housing surrounds an insulation body 6, which in turn a valve body 7, a Swirl insert 14 and one located inside the swirl insert 14 via the inlet side End 8 of the valve body 7 extending valve needle 9 at least partially radially surrounds outside.
  • the valve needle 9 is a conical one on the injection side Valve closing body 10 connected together with an inside conical Valve seat surface on the spray-side end 11 of the valve body 7 a sealing seat forms.
  • valve needle 9 and Valve closing body 10 formed in one piece.
  • the valve closing body 10 When lifting the valve closing body 10 of the valve seat surface of the valve body 7, the valve closing body 10 is one in the Valve body 7 formed outlet opening 12 free, so that a conical Fuel jet 13 is sprayed.
  • fuel is a swirl groove in the swirl insert 14 14a is provided, wherein a plurality of swirl grooves 14a can also be provided.
  • first ignition electrodes 70a for generating a Ignition spark provided.
  • the ignition electrodes 70a carry ground potential, while the valve body 7 can be acted upon by a high voltage potential.
  • the Lengths of the ignition electrodes 70a are the beam angle and the beam shape of the Adjust fuel jet 13.
  • the ignition electrodes 70a can either in the Immerse the fuel jet 13, or the fuel jet 13 can be at a short distance are guided past the ignition electrodes 70a without the ignition electrodes 70a be wetted by the fuel. It is also conceivable to immerse the Ignition electrodes 70a in gaps through the orifice 12 or more Spray jets generated single jets.
  • the valve body 7 is preferably in two parts from a first partial body 7a and a second partial body 7b which is formed at a welding point 17 are welded together.
  • the valve needle 9 is divided into a first metallic spray-side guide section 9a, a second metallic, inlet-side Guide section 9b and a ceramic sleeve-shaped in the exemplary embodiment Isolation section 9c.
  • the first guide section 9a is in the swirl insert 14 guided.
  • the guidance takes place through the cylindrical one Shell surface 18 of the one-piece with the first guide portion 9a Valve closing body 10.
  • a second guidance of the valve needle 9 takes place by means of the second guide section 9b in the insulation body 6.
  • the outer surface acts for this purpose 19 of the second guide section 9b with a bore 20 in the insulation body 6 together.
  • the guide sections 9a and 9b serving as guides are as formed metallic components and can with the necessary for the leadership Manufacturing accuracy can be made.
  • the insulation section 9c can be made as a ceramic part become. Since the insulation section 9c is not used to guide the valve needle 9, are the dimensional accuracy and surface roughness are only subject to minor requirements put. A revision of the ceramic part is therefore not necessary.
  • the guide portions 9a and 9b are not only with the insulation portion 9c non-positively but also positively connected.
  • the guide sections 9a and 9b each have a pin 21 or 22, each in a hole 23 formed as a recess of the Isolation section 9c is introduced.
  • the connection between the Pins 21 and 22 of the guide portions 9a and 9b by friction, by Glued or shrink-fit.
  • the insulation section 9c is preferably sleeve-shaped.
  • the second guide section 9b is connected to an anchor 24 which is connected to a Solenoid coil 25 for electromagnetic actuation of valve closing body 10 interacts.
  • a connecting cable 26 is used to energize the magnetic coil 25
  • the coil 25 is received by a coil carrier 27.
  • a sleeve-shaped Core 28 at least partially penetrates solenoid 25 and is from armature 24 by a gap in the closed position of the Fuel injector 1 spaced.
  • the magnetic flux circuit is created by the ferromagnetic components 29 and 30 closed.
  • the fuel flows over you Fuel inlet connector 31, which has a thread 32 with a not shown
  • Fuel distributor is connectable in the fuel injector with integrated Spark plug 1.
  • the fuel first flows through a fuel filter 33 and flows then in a longitudinal bore 34 of the core 28.
  • adjusting sleeve 36 which in the longitudinal bore 34 of Core 28 is screwed.
  • the adjusting sleeve 36 is used to adjust the bias a return spring 37 which acts on the armature 24 in the closing direction.
  • a locking sleeve 38 serves to secure the setting of the adjustment sleeve 36.
  • the fuel continues to flow through a longitudinal bore 39 in the second Guide section 9b of the valve needle 9 and enters an axial recess 40 in a cavity 41 of the insulating body 6.
  • the fuel flows from there into one Longitudinal bore 42 of the valve body 7, in which the valve needle 9 extends, and finally reaches the previously described swirl groove 14a on the outer circumference of the Swirl insert 14.
  • a high-voltage cable 50 is used to supply the high voltage lateral, pocket-like recess 51 is inserted into the insulation body 6.
  • the stripped end 52 of the high-voltage cable 50 is at a soldering or welding point 53 soldered or welded to a contact clip 54.
  • the contact clip 54 clasps the valve body 7 and makes a safe electrically conductive contact between the stripped end 52 of the high voltage cable 50 and the valve body 7 ago.
  • the Insulation body 6 has a radial bore 55 through which a soldering or Welding tool can be guided to the soldering or welding point 53.
  • an electrically insulating potting compound 56 poured out.
  • One in the High-voltage cable 50 with integrated erosion resistor 57 in the sealing compound 56 be poured.
  • a high voltage resistant film 58 in the pocket-like recess 51 of the Insulation body 6 inserted and also potted with the potting compound 56.
  • potting compound 56 is such. B. silicone.
  • the insulation body 6 and the valve body 7 can be connected to a thread 60 be screwed together. Furthermore, the insulation body 6 with the Housing body 2 to be screwed together on a further thread 61. The threads 60 and 61 are preferably secured with a suitable adhesive.
  • the insulation body 6 can be manufactured inexpensively as a molded ceramic part.
  • the Valve body 7 and the insulation body 6 can be screwed to a mounting mandrel and glued to compensate for misalignments in the guidance of the valve needle 9.
  • the spatially close arrangement of the erosion resistor 57 to the ignition electrodes 70a reduces the erosion at the ignition electrodes 7a and allows despite an increased electrical capacity a metallic full casing of the fuel injector with integrated spark plug 1 through the metallic housing body 2, 4 and 5.
  • FIG. 2 shows an enlarged illustration of the spray-side end region of the one in FIG. 1 illustrated first embodiment of the fuel injector with integrated Spark plug 1.
  • the ignition electrodes 70a in this illustration particularly easy to recognize.
  • the fuel injector with integrated spark plug 1 is in the illustration of FIG. 2 in a cylinder head 71 of an internal combustion engine screwed so that the ignition electrodes 70a in a combustion chamber 72 Protruding internal combustion engine.
  • cylinder-shaped ignition electrodes 70a serve a plurality of projections 78 of the Housing body 2.
  • the projections 78 of the housing body 2 are on the Housing body 2 arranged circumferentially offset from one another, with between the individual protrusions 78 are formed relatively large spaces to one unhindered inflow of combustion air to the mouth of the outlet opening 12 on the end face 73 of the valve body 7 facing the combustion chamber 72 enable.
  • the ignition electrodes 70a are each with respect to the plane of the end face 73 of the valve body 7 by one predetermined angle of inclination ⁇ in the direction of the end face 73 of the valve body 7 inclined.
  • the end face 73 of the valve body 7 has an edge 74 each pin-shaped ignition electrodes 70a opposite.
  • the position of the edges 74 defines it the location of the smallest distance between the ignition electrodes 70a and End face 73 of the valve body 7 and thus defines the ignition point. Due to the edge-shaped design results in an increased electrical at this point Field strength that causes the plasma discharge of the ignition spark.
  • the through the edges 74 set ignition point is therefore from injection cycle to injection cycle reproducible.
  • the most favorable position of the ignition point can be optimized by tests and lies in the area of the so-called jet root of the exit opening 12 hosed fuel jet 13.
  • By changing the length and the Inclination angle ⁇ of the ignition electrodes 70a can the position of the edges 74 at the Opening angle ⁇ of the one already sprayed from the outlet opening 12 Fuel jet 13 can be adjusted.
  • the distance of the edges 74 of the ignition electrodes 70a from the end face 73 of the valve body 7 can be bent by bending a kink 75 of the projections 78 can be set precisely in terms of production technology.
  • Fig. 3 shows a section through the spray-side end region of a Fuel injection valve with integrated spark plug 1 corresponding to a second Embodiment of the invention. Elements already described are included matching reference numerals.
  • the difference to the embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2 consists essentially in that the edge for determining the position of the Arcing and thus the ignition point not on the ignition electrode 70 but on the end face 73 of the valve body 7 is formed.
  • the end face 73 has of the valve body 7 has an elevation 80 with a peripheral edge 81.
  • At the Edge 81 arises when a high voltage is applied to valve body 7 increased electric field strength, which triggers the plasma discharge of the ignition spark.
  • the Position of the ignition point can be relative to the position of the outlet opening 12 suitable dimensioning of the diameter of the elevation 80 can be precisely defined.
  • the ignition electrode 70b carrying the ground potential can be used in this Embodiment are formed by a simple wire between one first projection 78a of the housing body 2 and a second projection 78b of the Housing body 2 is clamped and can be fixed by welds 82. Through the wire-shaped ignition electrode 70b results in a configuration with a particularly small size Production expense. Instead of an increase 80 on the end face 73 of the Valve body 7 can also be provided a recess, on the boundary of which also an edge is formed to selectively increase the electric field strength.
  • Fig. 4 shows a section through the spray-side end region of a third Embodiment of a fuel injector with integrated spark plug 1.
  • Fig. 4 shows a section through the spray-side end region of a third Embodiment of a fuel injector with integrated spark plug 1.
  • the ignition electrode 70c and formed has an opening 90 for the sprayed from the outlet opening 12 Fuel jet 13 on.
  • the opening 90 of the annular ignition electrode 70c is preferably formed with a conical inner surface and widens in the Spray direction 91 of the fuel jet 13.
  • the opening angle ⁇ 'of the opening 90 of the annular ignition electrode 70c is preferably at the opening angle ⁇ of the Adjusted fuel jet 13.
  • the opening angle ⁇ ' is preferably correct Opening 90 coincides with the opening angle ⁇ of the fuel jet 13.
  • the end face 73 of the valve body 7 opposite end Opening 90 has an acute-angled edge 92, which in this embodiment is the Determines ignition point.
  • the annular ignition electrode 70c is on via connecting pins 93 the projections 78 of the housing body 2 attached.
  • the projections 78 are radial distributed circumferentially on the housing body 2.
  • 3 or 4 are such Projections 78 are provided.
  • Each protrusion 78 is a connecting pin 93 assigned.
  • the protrusions 78 and the connecting pins 93 are relatively narrow executed so that between the projections 78 and the connecting pins 93 relative large gaps remain, through which the combustion air can reach the Opening of the outlet opening 12 and to that through the peripheral edge 92 specified ignition point can flow.
  • An unimpeded inflow of combustion air is for a safe ignition of the fuel jet 13 and a low soot and coking at the mouth of the outlet opening 12 is essential.
  • FIG. 5 shows a section through the spray-side end of a fuel injector with integrated spark plug 1 according to a fourth embodiment.
  • the annular ignition electrode 70c one has bevelled section 96, on which the connecting pins 93 in a Connect the escape line. This will make edges at the transition between pins 93 and the annular ignition electrode 70c avoided so that none at these points increased field strength occurs, which could lead to a parasitic ignition point.
  • Fig. 6 shows a section through the spray end of a fuel injector with integrated spark plug 1 according to a fifth embodiment. Also here are already described elements with matching reference numerals Mistake.
  • the embodiment shown in Fig. 6 represents a combination of the in 3 and 4 embodiments shown.
  • a ring electrode 70c is provided, the opening 90 of which on the end face 73 of the valve body 7 opposite edge has an edge 92.
  • the face 73 of the valve body 7 has an elevation 80 with a peripheral edge 81.
  • the peripheral edge 81 of the elevation 80 is located near the peripheral edge 92 of the annular ignition electrode 70c.
  • the ignition point is between the two circumferential edges 92 and 81, since there the valve body 7 and the ignition electrode 70c on the one hand have the smallest distance from each other and on the other hand at this point due to the edges 81 and 92, a particularly high electric field strength occurs.
  • FIG. 7 shows a section through the end region of a spraying end Fuel injection valve with integrated spark plug 1 corresponding to a sixth Embodiment of the invention. Elements already described are also included here matching reference numerals. That shown in Fig. 7 The exemplary embodiment largely corresponds to that already based on FIG. 6 described embodiment with the difference that the flank region 97th the elevation 80 of the end face 73 of the valve body 7 is rounded off in a concave manner. Thereby the laterally flowing combustion air becomes the fuel jet 13 and led by the circumferential edges 81 and 92 fixed ignition point. It results therefore a particularly good inlet geometry for the combustion air, so that a safe ignition of the fuel jet 13 and low-pollution combustion are guaranteed. Soot and coking of the mouth of the Outlet opening 12 is counteracted.
  • the shape and design of the ignition electrodes 70a-70c of those described above Exemplary embodiments avoided accidental glow ignition. Furthermore point the ignition electrodes 70a to 70c designed according to the invention have an increased mechanical Stability and an extended lifespan. Due to the geometry of the Ignition electrodes 70a to 70c and the valve body 7 are turned on at the ignition point constant fuel-air mixture with lambda between 0.6 and 1.0 reached. The ignition point is in the range of the smallest cyclical fluctuations of the Fuel jet. The ignition sparks may cause the end face 73 of the valve body 7 deposits impurities corresponding to a Self-cleaning effect burned down.

Abstract

A fuel injection valve has an integrated spark plug (1) for direct injection of fuel into a combustion chamber of an IC engine and to ignite the fuel injected into the combustion chamber. There is a valve body (7) which forms a sealing seat together with a valve closing body (10) which at least one outlet opening (12) adjoins at an end face of the valve body facing the combustion chamber. There is a housing body (2) insulated from the valve body. At least one ignition electrode (70) is provided on the housing body in order to generate a spark discharge between the valve body and the ignition electrode. The ignition electrode and the valve body are shaped so that the spark discharge takes place between the end face of the valve body facing the combustion chamber and the ignition electrode. The end face of the valve body facing the combustion chamber and/or the ignition electrode has/have an edge (74-92) near the outlet opening in order to fix the position of the spark discharge at the end face of the valve body in reproducible fashion relative to the position of the outlet opening.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil mit integrierter Zündkerze nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention relates to a fuel injector with an integrated spark plug according to the genus of the main claim.

Es ist bereits aus der EP 0 661 446 A1 ein Brennstoffeinspritzventil mit integrierter Zündkerze nach der Gattung des Hauptanspruchs bekannt. Das Brennstoffeinspritzventil mit integrierter Zündkerze dient zum direkten Einspritzen von Brennstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine und zum Zünden des in den Brennraum eingespritzten Brennstoffs. Durch die kompakte Integration eines Brennstoffeinspritzventils mit einer Zündkerze kann Einbauraum am Zylinderkopf der Brennkraftmaschine eingespart werden. Das bekannte Brennstoffeinspritzventil mit integrierter Zündkerze weist einen Ventilkörper auf, der zusammen mit einem mittels einer Ventilnadel betätigbaren Ventilschließkörper einen Dichtsitz bildet, an welchen sich eine an einer dem Brennraum zugewandten Stirnfläche des Ventilkörpers ausmündende Abspritzöffnung anschließt. Der Ventilkörper ist durch einen keramischen Isolationskörper von einem in den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine einschraubbaren Gehäusekörper hochspannungsfest isoliert. An dem Gehäusekörper befindet sich eine Masseelektrode, um ein Gegenpotential zu dem mit Hochspannung beaufschlagten Ventilkörper zu bilden. Bei Beaufschlagung des Ventilkörpers mit einer ausreichenden Hochspannung erfolgt ein Funkenüberschlag zwischen dem Ventilkörper und der mit dem Gehäusekörper verbundenen Masseelektrode.From EP 0 661 446 A1 there is already a fuel injector with an integrated one Spark plug known after the genus of the main claim. The fuel injector with integrated spark plug is used to inject fuel directly into the Combustion chamber of an internal combustion engine and for igniting it in the combustion chamber injected fuel. Through the compact integration of a Fuel injection valve with a spark plug can have installation space on the cylinder head Internal combustion engine can be saved. The well-known fuel injector Integrated spark plug has a valve body, which together with a means a valve needle actuatable valve closing body forms a sealing seat on which an end face of the valve body facing the combustion chamber connecting spray opening connects. The valve body is made of a ceramic Insulation body from one in the cylinder head of the internal combustion engine screw-in housing body insulated against high voltage. On the housing body there is a ground electrode to counter potential to that with high voltage form acted valve body. When the valve body is loaded with a sufficient high voltage there is a sparkover between the valve body and the ground electrode connected to the housing body.

Bei dem bekannten Brennstoffeinspritzventil mit integrierter Zündkerze ist jedoch nachteilig, daß die Position des Funkenüberschlags bezüglich des von der Abspritzöffnung abgespritzten Brennstoffstrahls nicht definiert ist, da der Funkenüberschlag an einer nahezu beliebigen Stelle im seitlichen Bereich eines Vorsprungs des Ventilkörpers erfolgen kann. Eine sichere Zündung der sogenannten Strahlwurzel des von der Abspritzöffnung abgespritzten Brennstoffstrahls ist bei dieser bekannten Bauweise nicht mit der notwendigen Sicherheit möglich. Eine sichere und zeitlich exakt definierte Entflammung des Brennstoffstrahls ist jedoch für eine Schadstoffreduzierung unbedingt erforderlich. Ferner kann an der Austrittsöffnung des Brennstoffstrahls eine stetig fortschreitende Verrußung oder Verkokung auftreten, die die abgespritzte Strahlform beeinflußt.In the known fuel injector with integrated spark plug, however disadvantageous that the position of the arcing with respect to that of the Spray or sprayed fuel jet is not defined because of Arcing at almost any point in the side area of a Projection of the valve body can be done. A safe ignition of the so-called The root of the jet of fuel sprayed from the spray opening is at the latter known construction not possible with the necessary security. A safe and Inflammation of the fuel jet precisely defined in time is, however, for one Pollutant reduction absolutely necessary. Furthermore, at the outlet opening of the A steadily progressing sooting or coking occurs in the fuel jet affects the sprayed jet shape.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit integrierter Zündkerze mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Position des Funkenüberschlags bezüglich der Position der Abspritzöffnung reproduzierbar und eindeutig festgelegt ist. Somit ist eine sichere Entflammung des abgespritzten Brennstoffstrahls gewährleistet. Die Position des Funkenüberschlags und somit die Zündstelle kann in den Bereich des abgespritzten Brennstoffstrahls mit den geringsten zyklischen Strahlschwankungen gelegt werden. Der Zeitpunkt der Entflammung des Brennstoffstrahls weist daher äußerst geringe Schwankungen von Einspritzzyklus zu Einspritzzyklus auf. Durch die Positionierung des Funkenüberschlags bzw. der Zündstelle in der Nähe der Abspritzöffnung wird einer Verrußung und Verkokung der Abspritzöffnung entgegengewirkt und somit einer dadurch bedingten Veränderung der Strahlgeometrie entgegengewirkt.The fuel injector according to the invention with integrated spark plug with the Characteristic features of the main claim has the advantage that the position of the flashover with respect to the position of the spray opening reproducible and clearly defined. Thus, a safe inflammation of the hosed fuel jet guaranteed. The position of the arcing and thus the ignition point can be in the area of the sprayed fuel jet least cyclical beam fluctuations. The time of Inflammation of the fuel jet therefore shows extremely small fluctuations Injection cycle to injection cycle. By positioning the arcing or the ignition point near the spray orifice becomes a soot and Coking of the spray opening counteracted and thus caused by it Counteracted change in beam geometry.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils mit integrierter Zündkerze möglich.The measures listed in the subclaims are advantageous Developments and improvements to that specified in the main claim Fuel injection valve with integrated spark plug possible.

Die Kante zur Festlegung der Position des Funkenüberschlags kann entweder an der Stirnfläche des Ventilkörpers oder an den Zündelektroden vorgesehen sein. Die Kante kann an der Stirnfläche des Ventilkörpers durch eine Erhöhung oder Vertiefung gebildet sein. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Ventilkörper an der Erhöhung einen abgerundeten Flankenbereich aufweist, um die Luftströmung gezielt auf die Zündstelle zu richten. An dem Gehäusekörper können eine oder mehrere stiftartige Zündelektroden derart befestigt sein, daß sie unter einem vorgegebenen Neigungswinkel in Richtung auf die Stirnfläche des Ventilkörpers geneigt sind. Eine Kante der Zündelektroden bildet dabei die Stelle mit dem geringsten Abstand zu der Stirnfläche des Ventilkörpers und legt somit die Zündstelle fest. Wenn die die Zündstelle festlegende Kante an der Stirnfläche des Ventilkörpers ausgebildet ist, kann als Zündelektrode auch ein einfacher die Stirnfläche des Ventilkörpers überspannender Draht Verwendung finden, was eine besonders kostengünstige Ausgestaltung darstellt.The edge for determining the position of the arcing can either be on the End face of the valve body or be provided on the ignition electrodes. The edge can be formed on the end face of the valve body by an elevation or depression his. It is advantageous if the valve body on the increase one has rounded flank area to target the air flow to the ignition point to judge. One or more pin-like ignition electrodes can be attached to the housing body be attached in such a way that they are directed at a predetermined angle of inclination the end face of the valve body are inclined. An edge of the ignition electrodes forms the point with the smallest distance to the end face of the valve body and thus determines the ignition point. If the edge defining the ignition point on the End face of the valve body is formed, can also be a simple ignition electrode wire spanning the end face of the valve body are used, which is a represents particularly inexpensive design.

Besonders vorteilhaft kann die Zündelektrode ringförmig ausgestaltet sein und eine Öffnung für den von der Abspritzöffnung abgespritzten Brennstoffstrahl aufweisen. Die die Zündstelle festlegende Kante ist dabei an der Öffnung der ringförmigen Zündelektrode ausgebildet. Um den Brennstoffstrahl nicht zu behindern, ist es vorteilhaft, wenn die Öffnung der ringförmigen Zündelektrode sich in der Abspritzrichtung des Brennstoffstrahls konisch erweitert, wobei der Öffnungswinkel der Zündelektrode in vorteilhafter Weise an den Öffnungswinkel des Brennstoffstrahls angepaßt ist. Eine Ausbildung der Halterung für die Zündelektrode mit radial verteilt angeordneten stabförmigen Vorsprüngen und radial zu den Vorsprüngen geführten radial angeordneten Stiften gewährleistet eine ausreichende radiale Anströmung der Verbrennungsluft und unterstützt die sichere Entflammung des Brennstoffstrahls.The ignition electrode can be designed in a particularly advantageous manner and a Have opening for the fuel jet sprayed from the spray opening. The the edge defining the ignition point is at the opening of the ring-shaped Ignition electrode formed. In order not to hinder the fuel jet, it is advantageous if the opening of the annular ignition electrode is in the Spray direction of the fuel jet is flared, the opening angle of the Ignition electrode in an advantageous manner to the opening angle of the fuel jet is adjusted. A design of the holder for the ignition electrode with radially distributed arranged rod-shaped projections and guided radially to the projections radially arranged pins ensure a sufficient radial flow to the Combustion air and supports the safe ignition of the fuel jet.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Brennstoffeinspritzventil mit integrierter Zündkerze entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2
eine vergrößerte Darstellung des abspritzseitigen Endbereichs des in Fig. 1 dargestellten Brennstoffeinspritzventils mit integrierter Zündkerze,
Fig. 3
einen Schnitt durch den abspritzseitigen Endbereich eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils mit integrierter Zündkerze entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 4
einen Schnitt durch den abspritzseitigen Endbereich eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils mit integrierter Zündkerze entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel,
Fig. 5
einen Schnitt durch den abspritzseitigen Endbereich eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils mit integrierter Zündkerze entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel,
Fig. 6
einen Schnitt durch den abspritzseitigen Endbereich eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils mit integrierter Zündkerze entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel, und
Fig. 7
einen Schnitt durch den abspritzseitigen Endbereich eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils mit integrierter Zündkerze entsprechend einem sechsten Ausführungsbeispiel.
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
2 shows a section through a fuel injector according to the invention with an integrated spark plug in accordance with a first exemplary embodiment,
Fig. 2
2 shows an enlarged illustration of the end region on the injection side of the fuel injector shown in FIG. 1 with an integrated spark plug,
Fig. 3
2 shows a section through the end region of the fuel injection valve according to the invention with integrated spark plug in accordance with a second exemplary embodiment,
Fig. 4
FIG. 2 shows a section through the end region on the injection side of a fuel injection valve according to the invention with an integrated spark plug in accordance with a third exemplary embodiment,
Fig. 5
3 shows a section through the end region on the injection side of a fuel injection valve according to the invention with an integrated spark plug in accordance with a fourth exemplary embodiment,
Fig. 6
a section through the spray-side end region of a fuel injection valve according to the invention with integrated spark plug according to a fifth embodiment, and
Fig. 7
a section through the injection-side end region of a fuel injection valve according to the invention with an integrated spark plug according to a sixth embodiment.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In Fig. 1 ist ein Brennstoffeinspritzventil mit integrierter Zündkerze zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer gemischverdichteten, fremdgezündeten Brennkraftmaschine und zum Zünden des in den Brennraum eingespritzten Brennstoffs entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.In Fig. 1 is a fuel injector with an integrated spark plug for direct Injecting fuel into a combustion chamber of a mixture-compressed, spark-ignition internal combustion engine and for igniting the in the combustion chamber injected fuel according to an embodiment of the invention shown.

Das allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehene Brennstoffeinspritzventil mit integrierter Zündkerze weist einen ersten Gehäusekörper 2, der mittels eines Gewindes 3 in eine Aufnahmebohrung eines in Fig. 1 nicht dargestellten Zylinderkopfes einschraubbar ist, sowie einen zweiten Gehäusekörper 4 und einen dritten Gehäusekörper 5 auf. Das durch die Gehäusekörper 3, 4, 5 gebildete metallische Gehäuse umgibt einen Isolationskörper 6, der seinerseits einen Ventilkörper 7, einen Dralleinsatz 14 und eine sich im Inneren des Dralleinsatzes 14 über das zulaufseitige Ende 8 des Ventilkörpers 7 hinaus erstreckende Ventilnadel 9 zumindest teilweise radial außenseitig umgibt. Mit der Ventilnadel 9 ist ein abspritzseitig konisch ausgebildeter Ventilschließkörper 10 verbunden, der zusammen mit einer innenseitigen konischen Ventilsitzfläche an dem abspritzseitigen Ende 11 des Ventilkörpers 7 einen Dichtsitz bildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Ventilnadel 9 und der Ventilschließkörper 10 einteilig ausgebildet. Beim Abheben des Ventilschließkörpers 10 von der Ventilsitzfläche des Ventilkörpers 7 gibt der Ventilschließkörper 10 eine in dem Ventilkörper 7 ausgebildete Austrittsöffnung 12 frei, so daß ein kegelförmiger Brennstoffstrahl 13 abgespritzt wird. Zur besseren umfänglichen Verteilung des Brennstoffs ist im dargestellten Ausführungsbeispiel im Dralleinsatz 14 eine Drallnut 14a vorgesehen, wobei auch mehrere Drallnuten 14a vorgesehen sein können.The fuel injector, generally provided with the reference number 1 Integrated spark plug has a first housing body 2, which is by means of a thread 3 in a receiving bore of a cylinder head, not shown in Fig. 1 is screwable, and a second housing body 4 and a third Housing body 5. The metallic formed by the housing body 3, 4, 5 Housing surrounds an insulation body 6, which in turn a valve body 7, a Swirl insert 14 and one located inside the swirl insert 14 via the inlet side End 8 of the valve body 7 extending valve needle 9 at least partially radially surrounds outside. The valve needle 9 is a conical one on the injection side Valve closing body 10 connected together with an inside conical Valve seat surface on the spray-side end 11 of the valve body 7 a sealing seat forms. In the illustrated embodiment, the valve needle 9 and Valve closing body 10 formed in one piece. When lifting the valve closing body 10 of the valve seat surface of the valve body 7, the valve closing body 10 is one in the Valve body 7 formed outlet opening 12 free, so that a conical Fuel jet 13 is sprayed. For better comprehensive distribution of the In the illustrated embodiment, fuel is a swirl groove in the swirl insert 14 14a is provided, wherein a plurality of swirl grooves 14a can also be provided.

An dem ersten Gehäusekörper 2 sind erste Zündelektroden 70a zur Erzeugung eines Zündfunkens vorgesehen. Die Zündelektroden 70a führen dabei Massepotential, während der Ventilkörper 7 mit einem Hochspannungspotential beaufschlagbar ist. Die Längen der Zündelektroden 70a sind dabei dem Strahlwinkel und der Strahlform des Brennstoffstrahls 13 anzupassen. Dabei können die Zündelektroden 70a entweder in den Brennstoffstrahl 13 eintauchen, oder der Brennstoffstrahl 13 kann in geringem Abstand an den Zündelektroden 70a vorbeigeführt werden, ohne daß die Zündelektroden 70a von dem Brennstoff benetzt werden. Denkbar ist auch ein Eintauchen der Zündelektroden 70a in Lücken von durch die Austrittsöffnung 12 oder mehrere Abspritzöffnungen erzeugte Einzelstrahlen.On the first housing body 2 there are first ignition electrodes 70a for generating a Ignition spark provided. The ignition electrodes 70a carry ground potential, while the valve body 7 can be acted upon by a high voltage potential. The Lengths of the ignition electrodes 70a are the beam angle and the beam shape of the Adjust fuel jet 13. The ignition electrodes 70a can either in the Immerse the fuel jet 13, or the fuel jet 13 can be at a short distance are guided past the ignition electrodes 70a without the ignition electrodes 70a be wetted by the fuel. It is also conceivable to immerse the Ignition electrodes 70a in gaps through the orifice 12 or more Spray jets generated single jets.

Der Ventilkörper 7 ist vorzugsweise zweiteilig aus einem ersten Teilkörper 7a und einem zweiten Teilkörper 7b ausgebildet, die an einer Schweißstelle 17 zusammengeschweißt sind.The valve body 7 is preferably in two parts from a first partial body 7a and a second partial body 7b which is formed at a welding point 17 are welded together.

Die Ventilnadel 9 gliedert sich im Ausführungsbeispiel in einen ersten metallischen, abspritzseitigen Führungsabschnitt 9a, einen zweiten metallischen, zulaufseitigen Führungsabschnitt 9b und einen im Ausführungsbeispiel hülsenförmigen, keramischen Isolationsabschnitt 9c. Der erste Führungsabschnitt 9a ist in dem Dralleinsatz 14 geführt. Im Ausführungsbeispiel erfolgt die Führung durch die zylinderförmige Mantelfläche 18 des einteilig mit dem ersten Führungsabschnitt 9a ausgebildeten Ventilschließkörpers 10. Eine zweite Führung der Ventilnadel 9 erfolgt mittels des zweiten Führungsabschnitts 9b in dem Isolationskörper 6. Dazu wirkt die Mantelfläche 19 des zweiten Führungsabschnitts 9b mit einer Bohrung 20 in dem Isolationskörper 6 zusammen. Die der Führung dienenden Führungsabschnitte 9a und 9b sind als metallische Bauteile ausgebildet und können mit der für die Führung erforderlichen Fertigungsgenauigkeit hergestellt werden. Aufgrund der geringen Oberflächenrauhigkeit der metallischen Bauteile ergibt sich ein nur geringer Reibungskoeffizient an den Führungen. Der Isolationsabschnitt 9c hingegen kann als Keramikteil hergestellt werden. Da der Isolationsabschnitt 9c nicht der Führung der Ventilnadel 9 dient, sind an die Maßgenauigkeit und die Oberflächenrauhigkeit nur geringe Anforderungen zu stellen. Eine Überarbeitung des Keramikteils ist daher nicht erforderlich.In the exemplary embodiment, the valve needle 9 is divided into a first metallic spray-side guide section 9a, a second metallic, inlet-side Guide section 9b and a ceramic sleeve-shaped in the exemplary embodiment Isolation section 9c. The first guide section 9a is in the swirl insert 14 guided. In the exemplary embodiment, the guidance takes place through the cylindrical one Shell surface 18 of the one-piece with the first guide portion 9a Valve closing body 10. A second guidance of the valve needle 9 takes place by means of the second guide section 9b in the insulation body 6. The outer surface acts for this purpose 19 of the second guide section 9b with a bore 20 in the insulation body 6 together. The guide sections 9a and 9b serving as guides are as formed metallic components and can with the necessary for the leadership Manufacturing accuracy can be made. Due to the low surface roughness of the metallic components there is only a low coefficient of friction on the Guides. The insulation section 9c, however, can be made as a ceramic part become. Since the insulation section 9c is not used to guide the valve needle 9, are the dimensional accuracy and surface roughness are only subject to minor requirements put. A revision of the ceramic part is therefore not necessary.

Die Führungsabschnitte 9a und 9b sind mit dem Isolationsabschnitt 9c nicht nur kraftschlüssig sondern auch formschlüssig verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Führungsabschnitte 9a und 9b jeweils einen Stift 21 bzw. 22 auf, der jeweils in eine als Bohrung 23 ausgebildete Ausnehmung des Isolationsabschnitts 9c eingeführt ist. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen den Stiften 21 und 22 der Führungsabschnitte 9a und 9b durch einen Reibschluß, durch Verkleben oder Aufschrumpfen hergestellt. The guide portions 9a and 9b are not only with the insulation portion 9c non-positively but also positively connected. In the illustrated In the exemplary embodiment, the guide sections 9a and 9b each have a pin 21 or 22, each in a hole 23 formed as a recess of the Isolation section 9c is introduced. Preferably, the connection between the Pins 21 and 22 of the guide portions 9a and 9b by friction, by Glued or shrink-fit.

Der Isolationsabschnitt 9c ist vorzugsweise hülsenförmig ausgebildet. Durch das gegenüber einem Vollkörper eingesparte Material ergibt sich eine Gewichtseinsparung, die zu kürzeren Schaltzeiten des Brennstoffeinspritzventils 1 führt.The insulation section 9c is preferably sleeve-shaped. By the compared to a full body saved material results in a weight saving, which leads to shorter switching times of the fuel injector 1.

Der zweite Führungsabschnitt 9b ist mit einem Anker 24 verbunden, der mit einer Magnetspule 25 zur elektromagnetischen Betätigung des Ventilschließkörpers 10 zusammenwirkt. Zur Bestromung der Magnetspule 25 dient ein Anschlußkabel 26. Die Aufnahme der Magnetspule 25 übernimmt ein Spulenträger 27. Ein hülsenförmiger Kern 28 durchdringt die Magnetspule 25 zumindest teilweise und ist von dem Anker 24 durch einen aus der Figur nicht erkennbaren Spalt in der geschlossenen Stellung des Brennstoffeinspritzventils 1 beabstandet. Der magnetische Flußkreis wird durch die ferromagnetischen Bauteile 29 und 30 geschlossen. Der Brennstoff strömt über einen Brennstoffeinlaßstutzen 31, der über ein Gewinde 32 mit einem nicht dargestellten Brennstoffverteiler verbindbar ist, in das Brennstoffeinspritzventil mit integrierter Zündkerze 1. Der Brennstoff durchströmt zunächst ein Brennstoffilter 33 und strömt dann in eine Längsbohrung 34 des Kerns 28. In der Längsbohrung 34 ist eine mit einer Hohlbohrung 35 versehene Einstellhülse 36 vorgesehen, die in die Längsbohrung 34 des Kerns 28 einschraubbar ist. Die Einstellhülse 36 dient zur Einstellung der Vorspannung einer Rückstellfeder 37, die den Anker 24 in Schließrichtung beaufschlagt. Zur Sicherung der Einstellung der Einstellhülse 36 dient eine Konterhülse 38.The second guide section 9b is connected to an anchor 24 which is connected to a Solenoid coil 25 for electromagnetic actuation of valve closing body 10 interacts. A connecting cable 26 is used to energize the magnetic coil 25 The coil 25 is received by a coil carrier 27. A sleeve-shaped Core 28 at least partially penetrates solenoid 25 and is from armature 24 by a gap in the closed position of the Fuel injector 1 spaced. The magnetic flux circuit is created by the ferromagnetic components 29 and 30 closed. The fuel flows over you Fuel inlet connector 31, which has a thread 32 with a not shown Fuel distributor is connectable in the fuel injector with integrated Spark plug 1. The fuel first flows through a fuel filter 33 and flows then in a longitudinal bore 34 of the core 28. In the longitudinal bore 34 is one with a Provided hollow bore 35 adjusting sleeve 36 which in the longitudinal bore 34 of Core 28 is screwed. The adjusting sleeve 36 is used to adjust the bias a return spring 37 which acts on the armature 24 in the closing direction. to A locking sleeve 38 serves to secure the setting of the adjustment sleeve 36.

Der Brennstoff strömt weiter durch eine Längsbohrung 39 in dem zweiten Führungsabschnitt 9b der Ventilnadel 9 und tritt an einer axialen Aussparung 40 in einen Hohlraum 41 des Isolationskörpers 6 ein. Der Brennstoff strömt von dort in eine Längsbohrung 42 des Ventilkörpers 7, in der sich auch die Ventilnadel 9 erstreckt, und erreicht schließlich die bereits beschriebene Drallnut 14a am äußeren Umfang des Dralleinsatzes 14.The fuel continues to flow through a longitudinal bore 39 in the second Guide section 9b of the valve needle 9 and enters an axial recess 40 in a cavity 41 of the insulating body 6. The fuel flows from there into one Longitudinal bore 42 of the valve body 7, in which the valve needle 9 extends, and finally reaches the previously described swirl groove 14a on the outer circumference of the Swirl insert 14.

Wie bereits beschrieben, führen die mit dem Gehäusekörper 2 verbundenen Zündelektroden 70a Massepotential, während der Ventilkörper 7 mit einem Hochspannungspotential zur Erzeugung von Zündfunken beaufschlagbar sind. Zur Zuführung der Hochspannung dient ein Hochspannungskabel 50, das über eine seitliche, taschenartige Ausnehmung 51 in den Isolationskörper 6 eingeführt ist. Das abisolierte Ende 52 des Hochspannungskabels 50 ist an einer Löt- oder Schweißstelle 53 mit einer Kontaktklammer 54 verlötet oder verschweißt. Die Kontaktklammer 54 umklammert den Ventilkörper 7 und stellt einen sicheren elektrisch leitenden Kontakt zwischen dem abisolierten Ende 52 des Hochspannungskabels 50 und dem Ventilkörper 7 her. Zur besseren Zugänglichkeit der Löt- oder Schweißstelle 53 weist der Isolationskörper 6 eine radiale Bohrung 55 auf, über welche ein Löt- oder Schweißwerkzeug zu der Löt- oder Schweißstelle 53 geführt werden kann. Nach dem Herstellen der Löt- oder Schweißverbindung wird die taschenartige Ausnehmung 51 mit einer elektrisch isolierenden Vergußmasse 56 ausgegossen. Dabei kann ein in dem Hochspannungskabel 50 integrierter Abbrandwiderstand 57 in die Vergußmasse 56 mit eingegossen werden. Zur verbesserten Isolation der Löt- oder Schweißstelle 53 kann eine hochspannungsfeste Folie 58 in die taschenartige Ausnehmung 51 des Isolationskörpers 6 eingelegt und mit der Vergußmasse 56 ebenfalls vergossen werden. Als Vergußmasse 56 eignet sich z. B. Silikon.As already described, those connected to the housing body 2 lead Ignition electrodes 70a ground potential, while the valve body 7 with a High voltage potential for generating ignition sparks can be applied. to A high-voltage cable 50 is used to supply the high voltage lateral, pocket-like recess 51 is inserted into the insulation body 6. The The stripped end 52 of the high-voltage cable 50 is at a soldering or welding point 53 soldered or welded to a contact clip 54. The contact clip 54 clasps the valve body 7 and makes a safe electrically conductive contact between the stripped end 52 of the high voltage cable 50 and the valve body 7 ago. For better accessibility of the soldering or welding point 53, the Insulation body 6 has a radial bore 55 through which a soldering or Welding tool can be guided to the soldering or welding point 53. After this Establishing the soldered or welded connection is the pocket-like recess 51 an electrically insulating potting compound 56 poured out. One in the High-voltage cable 50 with integrated erosion resistor 57 in the sealing compound 56 be poured. For improved insulation of the soldering or welding point 53 can a high voltage resistant film 58 in the pocket-like recess 51 of the Insulation body 6 inserted and also potted with the potting compound 56. As potting compound 56 is such. B. silicone.

Der Isolationskörper 6 und der Ventilkörper 7 können an einem Gewinde 60 miteinander verschraubt sein. Ferner kann der Isolationskörper 6 mit dem Gehäusekörper 2 an einem weiteren Gewinde 61 miteinander verschraubt sein. Vorzugsweise werden die Gewinde 60 und 61 mit einem geeigneten Klebstoff gesichert. Der Isolationskörper 6 kann als Spritzkeramikteil kostengünstig hergestellt werden. Der Ventilkörper 7 und der Isolationskörper 6 können mit einem Montagedorn verschraubt und verklebt werden, um Fluchtfehler in der Führung der Ventilnadel 9 auszugleichen.The insulation body 6 and the valve body 7 can be connected to a thread 60 be screwed together. Furthermore, the insulation body 6 with the Housing body 2 to be screwed together on a further thread 61. The threads 60 and 61 are preferably secured with a suitable adhesive. The insulation body 6 can be manufactured inexpensively as a molded ceramic part. The Valve body 7 and the insulation body 6 can be screwed to a mounting mandrel and glued to compensate for misalignments in the guidance of the valve needle 9.

Die räumlich nahe Anordnung des Abbrandwiderstands 57 zu den Zündelektroden 70a reduziert den Abbrand an den Zündelektroden 7a und erlaubt trotz einer erhöhten elektrischen Kapazität eine metallische Vollummantelung des Brennstoffeinspritzventils mit integrierter Zündkerze 1 durch die metallischen Gehäusekörper 2, 4 und 5.The spatially close arrangement of the erosion resistor 57 to the ignition electrodes 70a reduces the erosion at the ignition electrodes 7a and allows despite an increased electrical capacity a metallic full casing of the fuel injector with integrated spark plug 1 through the metallic housing body 2, 4 and 5.

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung des abspritzseitigen Endbereichs des in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels des Brennstoffeinspritzventils mit integrierter Zündkerze 1. Neben dem Ventilschließkörper 10 und der als Zylinderbohrung ausgebildeten Austrittsöffnung 12 sind die Zündelektroden 70a in dieser Darstellung besonders gut zu erkennen. Das Brennstoffeinspritzventil mit integrierter Zündkerze 1 ist in der Darstellung der Fig. 2 in einen Zylinderkopf 71 einer Brennkraftmaschine eingeschraubt, so daß die Zündelektroden 70a in einen Brennraum 72 der Brennkraftmaschine ragen.FIG. 2 shows an enlarged illustration of the spray-side end region of the one in FIG. 1 illustrated first embodiment of the fuel injector with integrated Spark plug 1. In addition to the valve closing body 10 and the cylinder bore formed outlet opening 12 are the ignition electrodes 70a in this illustration particularly easy to recognize. The fuel injector with integrated spark plug 1 is in the illustration of FIG. 2 in a cylinder head 71 of an internal combustion engine screwed so that the ignition electrodes 70a in a combustion chamber 72 Protruding internal combustion engine.

Zur Befestigung der in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 stiftartig, z. B. zylinderförmig ausgebildeten Zündelektroden 70a dienen mehrere Vorsprünge 78 des Gehäusekörpers 2. Die Vorsprünge 78 des Gehäusekörpers 2 sind dabei an dem Gehäusekörper 2 umfänglich versetzt zueinander angeordnet, wobei zwischen den einzelnen Vorsprüngen 78 relativ große Zwischenräume gebildet sind, um einen ungehinderten Zustrom der Verbrennungsluft zu der Ausmündung der Austrittsöffnung 12 an der dem Brennraum 72 zugewandten Stirnfläche 73 des Ventilkörpers 7 zu ermöglichen. An jedem der Halterung dienenden Vorsprung 78 des Gehäusekörpers 2 ist jeweils eine Zündelektrode 70a angeordnet und an dem zugeordneten Vorsprung 78 z. B. durch Verschweißen oder Verschrauben befestigt. Die Zündelektroden 70a sind jeweils gegenüber der Ebene der Stirnfläche 73 des Ventilkörpers 7 um einen vorgegebenen Neigungswinkel α in Richtung auf die Stirnfläche 73 des Ventilkörpers 7 geneigt. Dabei liegt der Stirnfläche 73 des Ventilkörpers 7 jeweils eine Kante 74 der stiftförmigen Zündelektroden 70a gegenüber. Die Position der Kanten 74 definiert dabei die Stelle des geringsten Abstandes zwischen den Zündelektroden 70a und der Stirnfläche 73 des Ventilkörpers 7 und legt somit die Zündstelle fest. Aufgrund der kantenförmigen Ausbildung ergibt sich an dieser Stelle eine erhöhte elektrische Feldstärke, die die Plasmaentladung des Zündfunkens hervorruft. Die durch die Kanten 74 festgelegte Zündstelle ist daher von Einspritzzyklus zu Einspritzzyklus reproduzierbar. Die günstigste Position der Zündstelle kann durch Versuche optimiert werden und liegt im Bereich der sogenannten Strahlwurzel des von der Austrittsöffnung 12 abgespritzten Brennstoffstrahls 13. Durch Veränderung der Länge und des Neigungswinkels α der Zündelektroden 70a kann die Position der Kanten 74 an den Öffnungswinkel β des von der Austrittsöffnung 12 bereits abgespritzten Brennstoffstrahls 13 angepaßt werden. Der Abstand der Kanten 74 der Zündelektroden 70a von der Stirnfläche 73 des Ventilkörpers 7 kann durch Verbiegen einer Knickstelle 75 der Vorsprünge 78 fertigungstechnisch exakt eingestellt werden.To attach the pin-like in the embodiment of FIGS. 1 and 2, for. B. cylinder-shaped ignition electrodes 70a serve a plurality of projections 78 of the Housing body 2. The projections 78 of the housing body 2 are on the Housing body 2 arranged circumferentially offset from one another, with between the individual protrusions 78 are formed relatively large spaces to one unhindered inflow of combustion air to the mouth of the outlet opening 12 on the end face 73 of the valve body 7 facing the combustion chamber 72 enable. On each projection 78 of the housing body 2 that serves as a holder an ignition electrode 70a is arranged in each case and on the associated projection 78 z. B. attached by welding or screwing. The ignition electrodes 70a are each with respect to the plane of the end face 73 of the valve body 7 by one predetermined angle of inclination α in the direction of the end face 73 of the valve body 7 inclined. In this case, the end face 73 of the valve body 7 has an edge 74 each pin-shaped ignition electrodes 70a opposite. The position of the edges 74 defines it the location of the smallest distance between the ignition electrodes 70a and End face 73 of the valve body 7 and thus defines the ignition point. Due to the edge-shaped design results in an increased electrical at this point Field strength that causes the plasma discharge of the ignition spark. The through the edges 74 set ignition point is therefore from injection cycle to injection cycle reproducible. The most favorable position of the ignition point can be optimized by tests and lies in the area of the so-called jet root of the exit opening 12 hosed fuel jet 13. By changing the length and the Inclination angle α of the ignition electrodes 70a can the position of the edges 74 at the Opening angle β of the one already sprayed from the outlet opening 12 Fuel jet 13 can be adjusted. The distance of the edges 74 of the ignition electrodes 70a from the end face 73 of the valve body 7 can be bent by bending a kink 75 of the projections 78 can be set precisely in terms of production technology.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den abspritzseitigen Endbereich eines Brennstoffeinspritzventils mit integrierter Zündkerze 1 entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bereits beschriebene Elemente sind mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen.Fig. 3 shows a section through the spray-side end region of a Fuel injection valve with integrated spark plug 1 corresponding to a second Embodiment of the invention. Elements already described are included matching reference numerals.

Der Unterschied zu dem anhand der Fig. 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht im wesentlichen darin, daß die Kante zur Festlegung der Position des Funkenüberschlags und somit der Zündstelle nicht an der Zündelektrode 70, sondern an der Stirnfläche 73 des Ventilkörpers 7 ausgebildet ist. Dabei weist die Stirnfläche 73 des Ventilkörpers 7 eine Erhöhung 80 mit einer umlaufenden Kante 81 auf. An der Kante 81 entsteht bei Beaufschlagung des Ventilkörpers 7 mit einer Hochspannung eine erhöhte elektrische Feldstärke, die die Plasmaentladung des Zündfunkens auslöst. Die Position der Zündstelle kann in bezug auf die Position der Austrittsöffnung 12 durch geeignete Dimensionierung des Durchmessers der Erhöhung 80 exakt festgelegt werden. Die das Massepotential führende Zündelektrode 70b kann bei diesem Ausführungsbeispiel durch einen einfachen Draht gebildet werden, der zwischen einem ersten Vorsprung 78a des Gehäusekörpers 2 und einem zweiten Vorsprung 78b des Gehäusekörpers 2 verspannt ist und durch Schweißnähte 82 fixiert sein kann. Durch die drahtförmige Zündelektrode 70b ergibt sich eine Ausgestaltung mit besonders geringem Fertigungsaufwand. Anstatt einer Erhöhung 80 kann an der Stirnfläche 73 des Ventilkörpers 7 auch eine Vertiefung vorgesehen sein, an deren Begrenzung ebenfalls eine Kante zur punktuellen Erhöhung der elektrischen Feldstärke ausgebildet ist.The difference to the embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2 consists essentially in that the edge for determining the position of the Arcing and thus the ignition point not on the ignition electrode 70 but on the end face 73 of the valve body 7 is formed. The end face 73 has of the valve body 7 has an elevation 80 with a peripheral edge 81. At the Edge 81 arises when a high voltage is applied to valve body 7 increased electric field strength, which triggers the plasma discharge of the ignition spark. The Position of the ignition point can be relative to the position of the outlet opening 12 suitable dimensioning of the diameter of the elevation 80 can be precisely defined. The ignition electrode 70b carrying the ground potential can be used in this Embodiment are formed by a simple wire between one first projection 78a of the housing body 2 and a second projection 78b of the Housing body 2 is clamped and can be fixed by welds 82. Through the wire-shaped ignition electrode 70b results in a configuration with a particularly small size Production expense. Instead of an increase 80 on the end face 73 of the Valve body 7 can also be provided a recess, on the boundary of which also an edge is formed to selectively increase the electric field strength.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch den abspritzseitigen Endbereich eines dritten Ausführungsbeispiels eines Brennstoffeinspritzventils mit integrierter Zündkerze 1. Auch hier sind bereits beschriebene Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen.Fig. 4 shows a section through the spray-side end region of a third Embodiment of a fuel injector with integrated spark plug 1. Here, too, are elements already described with corresponding reference numerals Mistake.

Im Unterschied zu den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen ist bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel die Zündelektrode 70c ringförmig ausgebildet und weist eine Öffnung 90 für den von der Austrittsöffnung 12 abgespritzten Brennstoffstrahl 13 auf. Die Öffnung 90 der ringförmigen Zündelektrode 70c ist vorzugsweise mit einer konischen Innenfläche ausgebildet und erweitert sich in der Abspritzrichtung 91 des Brennstoffstrahls 13. Der Öffnungswinkel β' der Öffnung 90 der ringförmigen Zündelektrode 70c ist vorzugsweise an den Öffnungswinkel β des Brennstoffstrahls 13 angepaßt. Vorzugsweise stimmt der Öffnungswinkel β' der Öffnung 90 mit dem Öffnungswinkel β des Brennstoffstrahls 13 überein. An dem inneren, der Stirnfläche 73 des Ventilkörpers 7 gegenüberliegenden Ende weist die Öffnung 90 eine spitzwinklige Kante 92 auf, die bei diesem Ausführungsbeispiel die Zündstelle festlegt. Die ringförmige Zündelektrode 70c ist über Verbindungsstifte 93 an den Vorsprüngen 78 des Gehäusekörpers 2 befestigt. Die Vorsprünge 78 sind radial umfänglich an dem Gehäusekörper 2 verteilt. Beispielsweise sind 3 oder 4 derartige Vorsprünge 78 vorgesehen. Jedem Vorsprung 78 ist ein Verbindungsstift 93 zugeordnet. Die Vorsprünge 78 und die Verbindungsstifte 93 sind relativ schmal ausgeführt, so daß zwischen den Vorsprüngen 78 und den Verbindungsstiften 93 relativ große Lücken verbleiben, durch welche die Verbrennungsluft ungehindert zu der Ausmündung der Austrittsöffnung 12 und zu der durch die umlaufende Kante 92 festgelegten Zündstelle strömen kann. Ein ungehinderter Zustrom der Verbrennungsluft ist für eine sichere Entflammung des Brennstoffstrahls 13 und eine geringe Verrußung und Verkokung an der Ausmündung der Austrittsöffnung 12 wesentlich.In contrast to the exemplary embodiments already described, in the embodiment shown in FIG. 4 illustrated embodiment, the ignition electrode 70c and formed has an opening 90 for the sprayed from the outlet opening 12 Fuel jet 13 on. The opening 90 of the annular ignition electrode 70c is preferably formed with a conical inner surface and widens in the Spray direction 91 of the fuel jet 13. The opening angle β 'of the opening 90 of the annular ignition electrode 70c is preferably at the opening angle β of the Adjusted fuel jet 13. The opening angle β 'is preferably correct Opening 90 coincides with the opening angle β of the fuel jet 13. To the inner, the end face 73 of the valve body 7 opposite end Opening 90 has an acute-angled edge 92, which in this embodiment is the Determines ignition point. The annular ignition electrode 70c is on via connecting pins 93 the projections 78 of the housing body 2 attached. The projections 78 are radial distributed circumferentially on the housing body 2. For example, 3 or 4 are such Projections 78 are provided. Each protrusion 78 is a connecting pin 93 assigned. The protrusions 78 and the connecting pins 93 are relatively narrow executed so that between the projections 78 and the connecting pins 93 relative large gaps remain, through which the combustion air can reach the Opening of the outlet opening 12 and to that through the peripheral edge 92 specified ignition point can flow. An unimpeded inflow of combustion air is for a safe ignition of the fuel jet 13 and a low soot and coking at the mouth of the outlet opening 12 is essential.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch das abspritzseitige Ende eines Brennstoffeinspritzventils mit integrierter Zündkerze 1 entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel. Bereits beschriebene Elemente sind auch hier mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen. Der Unterschied zu dem bereits anhand von Fig. 4 beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht im wesentlichen darin, daß die ringförmige Zündelektrode 70c einen abschrägten Abschnitt 96 aufweist, an welchen sich die Verbindungsstifte 93 in einer Fluchtlinie anschließen. Dadurch werden Kanten am Übergang zwischen den Stiften 93 und der ringförmigen Zündelektrode 70c vermieden, so daß an diesen Stellen keine erhöhte Feldstärke auftritt, die zu einer parasitären Zündstelle führen könnten.5 shows a section through the spray-side end of a fuel injector with integrated spark plug 1 according to a fourth embodiment. Already elements described here are provided with the same reference numerals. The difference to the embodiment already described with reference to FIG. 4 consists essentially in that the annular ignition electrode 70c one has bevelled section 96, on which the connecting pins 93 in a Connect the escape line. This will make edges at the transition between pins 93 and the annular ignition electrode 70c avoided so that none at these points increased field strength occurs, which could lead to a parasitic ignition point.

Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch das abspritzseitige Ende eines Brennstoffeinspritzventils mit integrierter Zündkerze 1 entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel. Auch hier sind bereits beschriebene Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen. Das in Fig. 6 dargestellte Ausführungsbeispiel stellt eine Kombination der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele dar. Dabei ist eine Ringelektrode 70c vorgesehen, deren Öffnung 90 an dem der Stirnfläche 73 des Ventilkörpers 7 gegenüberliegenden Ende eine Kante 92 aufweist. Die Stirnfläche 73 des Ventilkörpers 7 weist eine Erhöhung 80 mit einer umlaufenden Kante 81 auf. Die umlaufende Kante 81 der Erhöhung 80 befindet sich in der Nähe der umlaufenden Kante 92 der ringförmigen Zündelektrode 70c. Die Zündstelle befindet sich zwischen den beiden umlaufenden Kanten 92 und 81, da dort der Ventilkörper 7 und die Zündelektrode 70c einerseits den geringsten Abstand voneinander haben und andererseits an dieser Stelle aufgrund der Kanten 81 und 92 eine besonders hohe elektrische Feldstärke auftritt.Fig. 6 shows a section through the spray end of a fuel injector with integrated spark plug 1 according to a fifth embodiment. Also here are already described elements with matching reference numerals Mistake. The embodiment shown in Fig. 6 represents a combination of the in 3 and 4 embodiments shown. Here is a ring electrode 70c is provided, the opening 90 of which on the end face 73 of the valve body 7 opposite edge has an edge 92. The face 73 of the valve body 7 has an elevation 80 with a peripheral edge 81. The peripheral edge 81 of the elevation 80 is located near the peripheral edge 92 of the annular ignition electrode 70c. The ignition point is between the two circumferential edges 92 and 81, since there the valve body 7 and the ignition electrode 70c on the one hand have the smallest distance from each other and on the other hand at this point due to the edges 81 and 92, a particularly high electric field strength occurs.

Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch den abspritzseitigen Endbereich eines Brennstoffeinspritzventils mit integrierter Zündkerze 1 entsprechend einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Auch hier sind bereits beschriebene Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen. Das in Fig. 7 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht weitgehend dem bereits anhand von Fig. 6 beschriebenen Ausführungsbeispiel mit dem Unterschied, daß der Flankenbereich 97 der Erhöhung 80 der Stirnfläche 73 des Ventilkörpers 7 konkav abgerundet ist. Dadurch wird die seitlich anströmende Verbrennungsluft zu dem Brennstoffstrahl 13 und der durch die umlaufenden Kanten 81 und 92 festgelegten Zündstelle hingeführt. Es ergibt sich daher eine besonders gute Einlaufgeometrie für die Verbrennungsluft, so daß eine sichere Entflammung des Brennstoffstrahls 13 und eine schadstoffarme Verbrennung gewährleistet sind. Einer Verrußung und Verkokung der Ausmündung der Austrittsöffnung 12 wird entgegengewirkt.FIG. 7 shows a section through the end region of a spraying end Fuel injection valve with integrated spark plug 1 corresponding to a sixth Embodiment of the invention. Elements already described are also included here matching reference numerals. That shown in Fig. 7 The exemplary embodiment largely corresponds to that already based on FIG. 6 described embodiment with the difference that the flank region 97th the elevation 80 of the end face 73 of the valve body 7 is rounded off in a concave manner. Thereby the laterally flowing combustion air becomes the fuel jet 13 and led by the circumferential edges 81 and 92 fixed ignition point. It results therefore a particularly good inlet geometry for the combustion air, so that a safe ignition of the fuel jet 13 and low-pollution combustion are guaranteed. Soot and coking of the mouth of the Outlet opening 12 is counteracted.

Verglichen mit bekannten langen und dünnen Fingerelektroden wird durch die Form und Gestaltung der Zündelektroden 70a - 70c der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele eine unbeabsichtigte Glühentzündung vermieden. Ferner weisen die erfindungsgemäß gestalteten Zündelektroden 70a bis 70c eine erhöhte mechanische Stabilität und eine verlängerte Lebensdauer auf. Durch die Geometrie der Zündelektroden 70a bis 70c und des Ventilkörpers 7 wird an der Zündstelle ein gleichbleibendes Brennstoff-Luftgemisch mit Lambda zwischen 0,6 und 1,0 erreicht. Die Zündstelle liegt im Bereich der geringsten zyklischen Schwankungen des Brennstoffstrahls. Durch die Zündfunken werden sich eventuell an der Stirnfläche 73 des Ventilkörpers 7 ablagernde Verunreinigungen entsprechend einem Selbstreinigungseffekt abgebrannt.Compared to known long and thin finger electrodes, the shape and design of the ignition electrodes 70a-70c of those described above Exemplary embodiments avoided accidental glow ignition. Furthermore point the ignition electrodes 70a to 70c designed according to the invention have an increased mechanical Stability and an extended lifespan. Due to the geometry of the Ignition electrodes 70a to 70c and the valve body 7 are turned on at the ignition point constant fuel-air mixture with lambda between 0.6 and 1.0 reached. The ignition point is in the range of the smallest cyclical fluctuations of the Fuel jet. The ignition sparks may cause the end face 73 of the valve body 7 deposits impurities corresponding to a Self-cleaning effect burned down.

Claims (3)

Brennstoffeinspritzventil mit integrierter Zündkerze (1) zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum (72) einer Brennkraftmaschine und zum Zünden des in den Brennraum (72) eingespritzten Brennstoffs mit
einem Ventilkörper (7), der zusammen mit einem Ventilschließkörper (10) einen Dichtsitz bildet, an welchen sich zumindest eine an einer dem Brennraum (72) zugewandten Stirnfläche (73) des Ventilkörpers (7) ausmündende Austrittsöffnung (12) anschließt, und
einen von dem Ventilkörper (7) isolierten Gehäusekörper (2), wobei an dem Gehäusekörper (2) zumindest eine Zündelektrode (70a) vorgesehen ist, um einen Funkenüberschlag zwischen dem Ventilkörper (7) und der Zündelektrode (70a) zu erzeugen,
wobei die Zündelektrode (70a) und der Ventilkörper (7) so geformt sind, daß der Funkenüberschlag zwischen der dem Brennraum (72) zugewandten Stirnfläche (73) des Ventilkörpers (7) und der Zündelektrode (70a) erfolgt, und
die dem Brennraum (72) zugewandte Stirnfläche (73) des Ventilkörpers (7) und/oder die Zündelektrode (70a) in der Nähe der Austrittsöffnung (12) eine Kante (81) aufweist, um die Position des Funkenüberschlags an der Stirnfläche (73) des Ventilkörpers (7) bezüglich der Position der Austrittsöffnung (12) reproduzierbar festzulegen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (73) des Ventilkörpers (7) in einem vorgegebenen Abstand zu der Austrittsöffnung (12) eine Erhöhung (80) oder Vertiefung mit einer die Erhöhung (80) bzw. Vertiefung begrenzenden Kante (81) aufweist und an dem Gehäusekörper (2) zumindest zwei die Stirnfläche (73) des Ventilkörpers (7) überragende Halterungen (78a, 78b) vorgesehen sind, zwischen welchen sich zumindest eine drahtförmige Zündelektrode (70b) erstreckt.Fuel injection valve with integrated spark plug (1) for injecting fuel directly into a combustion chamber (72) of an internal combustion engine and for igniting the fuel injected into the combustion chamber (72)
a valve body (7) which, together with a valve closing body (10), forms a sealing seat, to which at least one outlet opening (12) opening at an end face (73) of the valve body (7) facing the combustion chamber (72) is connected, and
a housing body (2) insulated from the valve body (7), at least one ignition electrode (70a) being provided on the housing body (2) in order to generate a sparkover between the valve body (7) and the ignition electrode (70a),
wherein the ignition electrode (70a) and the valve body (7) are shaped such that the sparkover occurs between the end face (73) of the valve body (7) facing the combustion chamber (72) and the ignition electrode (70a), and
the end face (73) of the valve body (7) facing the combustion chamber (72) and / or the ignition electrode (70a) in the vicinity of the outlet opening (12) has an edge (81) around the position of the sparkover on the end face (73) of the valve body (7) in a reproducible manner with respect to the position of the outlet opening (12),
characterized in that the end face (73) of the valve body (7) at a predetermined distance from the outlet opening (12) has an elevation (80) or depression with an edge (81) delimiting the elevation (80) or depression and on the Housing body (2) at least two brackets (78a, 78b) projecting beyond the end face (73) of the valve body (7) are provided, between which at least one wire-shaped ignition electrode (70b) extends. Brennstoffeinspritzventil mit integrierter Zündkerze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (73) des Ventilkörpers (7) eine Erhöhung (80) mit einem abgerundeten Flankenbereich (97) aufweist. Fuel injection valve with integrated spark plug according to claim 1,
characterized in that the end face (73) of the valve body (7) has an elevation (80) with a rounded flank area (97). Brennstoffeinspritzventil mit integrierter Zündkerze nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die drahtförmige Zündelektrode (70b) an den zumindest zwei Halterungen (78a, 78b) mittels Schweißnähten (82) befestigbar ist.Fuel injection valve with integrated spark plug according to claim 1 or 2,
characterized in that the wire-shaped ignition electrode (70b) can be fastened to the at least two holders (78a, 78b) by means of weld seams (82).
EP04000412A 1998-06-27 1999-04-01 Fuel injection valve with integrated spark plug Expired - Lifetime EP1431571B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19828849 1998-06-27
DE19828849A DE19828849A1 (en) 1998-06-27 1998-06-27 Fuel injection valve with integrated spark plug for direct injection of fuel into combustion chamber of IC engine and its ignition
EP99924738A EP1032762B1 (en) 1998-06-27 1999-04-01 Fuel injection valve with integrated spark plug

Related Parent Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP99924738A Division EP1032762B1 (en) 1998-06-27 1999-04-01 Fuel injection valve with integrated spark plug
EP99924738A Division-Into EP1032762B1 (en) 1998-06-27 1999-04-01 Fuel injection valve with integrated spark plug

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP1431571A2 true EP1431571A2 (en) 2004-06-23
EP1431571A3 EP1431571A3 (en) 2004-08-04
EP1431571B1 EP1431571B1 (en) 2006-03-29

Family

ID=7872311

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP99924738A Expired - Lifetime EP1032762B1 (en) 1998-06-27 1999-04-01 Fuel injection valve with integrated spark plug
EP04000412A Expired - Lifetime EP1431571B1 (en) 1998-06-27 1999-04-01 Fuel injection valve with integrated spark plug

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP99924738A Expired - Lifetime EP1032762B1 (en) 1998-06-27 1999-04-01 Fuel injection valve with integrated spark plug

Country Status (6)

Country Link
US (2) US6536405B1 (en)
EP (2) EP1032762B1 (en)
JP (1) JP2002519571A (en)
KR (1) KR20010022302A (en)
DE (3) DE19828849A1 (en)
WO (1) WO2000000738A1 (en)

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003512561A (en) * 1999-10-18 2003-04-02 オービタル、エンジン、カンパニー（オーストラリア）、プロプライエタリ、リミテッド Direct fuel injection in internal combustion engines
AUPQ588500A0 (en) * 2000-02-28 2000-03-23 Orbital Engine Company (Australia) Proprietary Limited Combined fuel injection and ignition means
US6745744B2 (en) * 2000-06-08 2004-06-08 Szymon Suckewer Combustion enhancement system and method
DE10038293A1 (en) 2000-08-05 2002-02-14 Bosch Gmbh Robert Fuel injector
DE10150167B4 (en) * 2001-10-11 2016-01-07 Volkswagen Ag Internal combustion engine with improved high-frequency ignition
DE10214167A1 (en) * 2002-03-28 2003-10-09 Bosch Gmbh Robert The fuel injector-spark plug combination
JP4082347B2 (en) * 2003-12-18 2008-04-30 トヨタ自動車株式会社 Plasma injector and exhaust gas purification system
DE102004024535A1 (en) * 2004-05-18 2005-12-15 Robert Bosch Gmbh Fuel injection valve with integrated ignition device
FR2870569B1 (en) * 2004-05-19 2006-07-21 Renault Sas FUEL INJECTOR DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH COMMAND IGNITION
US6955154B1 (en) * 2004-08-26 2005-10-18 Denis Douglas Fuel injector spark plug
US8082735B2 (en) * 2005-04-06 2011-12-27 Massachusetts Institute Of Technology Optimized fuel management system for direct injection ethanol enhancement of gasoline engines
US7314033B2 (en) 2004-11-18 2008-01-01 Massachusetts Institute Of Technology Fuel management system for variable ethanol octane enhancement of gasoline engines
US20080060627A1 (en) * 2004-11-18 2008-03-13 Massachusetts Institute Of Technology Optimized fuel management system for direct injection ethanol enhancement of gasoline engines
US8353269B2 (en) * 2004-11-18 2013-01-15 Massachusetts Institute Of Technology Spark ignition engine that uses intake port injection of alcohol to extend knock limits
US7640913B2 (en) * 2006-03-08 2010-01-05 Ethanol Boosting Systems, Llc Single nozzle injection of gasoline and anti-knock fuel
WO2007106416A2 (en) * 2006-03-10 2007-09-20 Ethanol Boosting Systems, Llc. Fuel tank system for direct ethanol injection octane boosted gasoline engine
CA2582529A1 (en) * 2006-03-23 2007-09-23 Steven Keays Internal combustion water injection engine
DE102006029210A1 (en) * 2006-06-26 2007-12-27 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Fuel injector for e.g. diesel engine, has electrode pairs arranged such that spark gap possesses conical fuel injection beam that is left from nozzle, where spark gap is formed during extraneous ignition
US7650873B2 (en) 2006-07-05 2010-01-26 Advanced Propulsion Technologies, Inc. Spark ignition and fuel injector system for an internal combustion engine
WO2008014265A2 (en) * 2006-07-24 2008-01-31 Ethanol Boosting Systems, Llc Single nozzle direct injection system for rapidly variable gasoline/anti-knock agent mixtures
JP4818873B2 (en) * 2006-10-25 2011-11-16 東洋電装株式会社 Spark plug integrated multifunction ignition device
JP4414457B2 (en) * 2007-12-19 2010-02-10 日本特殊陶業株式会社 Spark plug
US8074625B2 (en) 2008-01-07 2011-12-13 Mcalister Technologies, Llc Fuel injector actuator assemblies and associated methods of use and manufacture
US8387599B2 (en) * 2008-01-07 2013-03-05 Mcalister Technologies, Llc Methods and systems for reducing the formation of oxides of nitrogen during combustion in engines
US8635985B2 (en) 2008-01-07 2014-01-28 Mcalister Technologies, Llc Integrated fuel injectors and igniters and associated methods of use and manufacture
US7628137B1 (en) 2008-01-07 2009-12-08 Mcalister Roy E Multifuel storage, metering and ignition system
US8413634B2 (en) 2008-01-07 2013-04-09 Mcalister Technologies, Llc Integrated fuel injector igniters with conductive cable assemblies
US8561598B2 (en) * 2008-01-07 2013-10-22 Mcalister Technologies, Llc Method and system of thermochemical regeneration to provide oxygenated fuel, for example, with fuel-cooled fuel injectors
WO2011071608A2 (en) * 2009-12-07 2011-06-16 Mcalister Roy E Adaptive control system for fuel injectors and igniters
US8365700B2 (en) * 2008-01-07 2013-02-05 Mcalister Technologies, Llc Shaping a fuel charge in a combustion chamber with multiple drivers and/or ionization control
US8522758B2 (en) 2008-09-12 2013-09-03 Ethanol Boosting Systems, Llc Minimizing alcohol use in high efficiency alcohol boosted gasoline engines
US8069836B2 (en) * 2009-03-11 2011-12-06 Point-Man Aeronautics, Llc Fuel injection stream parallel opposed multiple electrode spark gap for fuel injector
JP5684810B2 (en) * 2009-08-27 2015-03-18 マクアリスター テクノロジーズ エルエルシー Integrated fuel injector and igniter with conductive cable assembly
US8267063B2 (en) 2009-08-27 2012-09-18 Mcalister Technologies, Llc Shaping a fuel charge in a combustion chamber with multiple drivers and/or ionization control
KR101153801B1 (en) * 2009-12-31 2012-06-13 에이치케이엠엔에스(주) Plasma buner including radial shape fuel pipe
CN102844540A (en) 2010-02-13 2012-12-26 麦卡利斯特技术有限责任公司 Methods and systems for adaptively cooling combustion chambers in engines
US20110297753A1 (en) 2010-12-06 2011-12-08 Mcalister Roy E Integrated fuel injector igniters configured to inject multiple fuels and/or coolants and associated methods of use and manufacture
CN102906413B (en) 2010-02-13 2014-09-10 麦卡利斯特技术有限责任公司 Fuel injector assemblies having acoustical force modifiers and associated methods of use and manufacture
DE102010024567B4 (en) * 2010-06-22 2012-05-31 Continental Automotive Gmbh Ignition device for an internal combustion engine and cylinder head gasket with an electrode of an ignition device embedded therein
US8528519B2 (en) 2010-10-27 2013-09-10 Mcalister Technologies, Llc Integrated fuel injector igniters suitable for large engine applications and associated methods of use and manufacture
US8091528B2 (en) 2010-12-06 2012-01-10 Mcalister Technologies, Llc Integrated fuel injector igniters having force generating assemblies for injecting and igniting fuel and associated methods of use and manufacture
WO2012112615A1 (en) 2011-02-14 2012-08-23 Mcalister Technologies, Llc Torque multiplier engines
US8683988B2 (en) 2011-08-12 2014-04-01 Mcalister Technologies, Llc Systems and methods for improved engine cooling and energy generation
WO2013025626A1 (en) 2011-08-12 2013-02-21 Mcalister Technologies, Llc Acoustically actuated flow valve assembly including a plurality of reed valves
US8851047B2 (en) * 2012-08-13 2014-10-07 Mcallister Technologies, Llc Injector-igniters with variable gap electrode
US20140090622A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Harold Cranmer Seelig Internal combustion engine
US9200561B2 (en) 2012-11-12 2015-12-01 Mcalister Technologies, Llc Chemical fuel conditioning and activation
US8800527B2 (en) 2012-11-19 2014-08-12 Mcalister Technologies, Llc Method and apparatus for providing adaptive swirl injection and ignition
US9021781B2 (en) 2013-01-04 2015-05-05 General Electric Company Fuel injector having an ignitor for igniting a combustor of a gas turbine
US8820293B1 (en) 2013-03-15 2014-09-02 Mcalister Technologies, Llc Injector-igniter with thermochemical regeneration
US10941746B2 (en) * 2013-03-15 2021-03-09 Alfred Anthony Black I.C.E., igniter adapted for optional placement of an integral fuel injector in direct fuel injection mode
US9562500B2 (en) 2013-03-15 2017-02-07 Mcalister Technologies, Llc Injector-igniter with fuel characterization
GB201521184D0 (en) * 2015-12-01 2016-01-13 Delphi Internat Operations Luxembourg S À R L Gaseous fuel injectors
KR101930077B1 (en) * 2016-11-28 2018-12-17 한국기계연구원 A device of plasma assisted spray combustion and Gas burning Apparatus using the Same
US10690107B1 (en) 2019-02-18 2020-06-23 Caterpillar Inc. Composite spark and liquid pilot igniter for dual fuel engine
US11156148B1 (en) 2021-02-24 2021-10-26 Aramco Services Company Active prechamber for use in an internal combustion engine
US11359590B1 (en) 2021-05-26 2022-06-14 Caterpillar Inc. Igniter for dual fuel engine having liquid fuel outlet checks and spark ignition source

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1178644B (en) * 1961-03-17 1964-09-24 Bosch Gmbh Robert Spark plug combined with injection nozzle for internal combustion engines, in particular gas turbines
EP0632198A1 (en) * 1993-06-30 1995-01-04 Ngk Spark Plug Co., Ltd A spark plug having a fuel injector valve
EP0661446A1 (en) * 1993-11-29 1995-07-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha A fuel injector with an integrated spark plug for a direct injection type engine

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1310970A (en) * 1919-07-22 stsottd
FR640927A (en) * 1927-04-28 1928-07-24 Method and device for the use of heavy liquid fuels in engines and their application to the conversion of gasoline engines
US2795214A (en) * 1955-05-20 1957-06-11 Ii Thurston W Shook Combined fuel injection and ignition system for internal combustion engines
US3173409A (en) 1961-10-23 1965-03-16 Glenn B Warren Internal combustion engine operating on stratified combustion principle and combined fuel injection and igniting device for use therewith
US4095580A (en) * 1976-10-22 1978-06-20 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Pulse-actuated fuel-injection spark plug
US4736718A (en) * 1987-03-19 1988-04-12 Linder Henry C Combustion control system for internal combustion engines
DE4140962A1 (en) * 1991-12-12 1993-01-21 Bosch Gmbh Robert Blowing in air=fuel mixt. in IC engine combustion chamber - increasing ratio lambda during blow in phase from blow in start to blow in end of mixt.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1178644B (en) * 1961-03-17 1964-09-24 Bosch Gmbh Robert Spark plug combined with injection nozzle for internal combustion engines, in particular gas turbines
EP0632198A1 (en) * 1993-06-30 1995-01-04 Ngk Spark Plug Co., Ltd A spark plug having a fuel injector valve
EP0661446A1 (en) * 1993-11-29 1995-07-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha A fuel injector with an integrated spark plug for a direct injection type engine

Also Published As

Publication number Publication date
DE59913266D1 (en) 2006-05-18
WO2000000738A1 (en) 2000-01-06
US6748918B2 (en) 2004-06-15
DE19828849A1 (en) 1999-12-30
US20030111042A1 (en) 2003-06-19
EP1032762A1 (en) 2000-09-06
EP1431571A3 (en) 2004-08-04
DE59909032D1 (en) 2004-05-06
KR20010022302A (en) 2001-03-15
JP2002519571A (en) 2002-07-02
US6536405B1 (en) 2003-03-25
EP1431571B1 (en) 2006-03-29
EP1032762B1 (en) 2004-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1032762B1 (en) Fuel injection valve with integrated spark plug
EP1032761B1 (en) Fuel injection valve with integrated spark plug
EP1751422B1 (en) Fuel injection valve with an integrated igniting device
DE3731211C2 (en)
DE10159910A1 (en) The fuel injector-spark plug combination
EP1492953B1 (en) Combined fuel injection valve/ignition plug
DE10159909A1 (en) The fuel injector-spark plug combination
DE10159908A1 (en) Fuel injection valve ignition plug combination for direct injection into an IC engine, has injection valve and plug insulator fixed in common connecting body arranged outside cylinder head
EP0659235B1 (en) Electromagnetically controllable fuel injection valve
EP0188746B1 (en) Device for the injection of fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine
EP1066468B1 (en) Fuel injection valve
DE10050055A1 (en) Fuel injection valve for internal combustion engine has threaded rod as spiral forming element
DE19627524A1 (en) Sparking plug for use on fuel-injected IC engines
EP1006630B1 (en) Combustion chamber for vehicle
EP1628370B1 (en) Electrical connecting device
DE3731231A1 (en) Device for the injection of fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine
EP1197652B1 (en) Fuel injection valve
DE3616639A1 (en) Spark plug for internal combustion engines

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AC Divisional application: reference to earlier application

Ref document number: 1032762

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: P

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): DE FR GB IT

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): DE FR GB IT

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: KAMPMANN, STEFAN

Inventor name: WUERFEL, GERNOT

Inventor name: RIEGER, FRANZ

17P Request for examination filed

Effective date: 20050204

AKX Designation fees paid

Designated state(s): DE FR GB IT

17Q First examination report despatched

Effective date: 20050413

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AC Divisional application: reference to earlier application

Ref document number: 1032762

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: P

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB IT

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20060420

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20060426

Year of fee payment: 8

REF Corresponds to:

Ref document number: 59913266

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20060518

Kind code of ref document: P

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20060705

ET Fr: translation filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20070102

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20070401

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20070401

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20070430

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20080626

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20090428

Year of fee payment: 11

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20091103

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100401