EP1599669A1 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents

Brennstoffeinspritzventil

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EP1599669A1
EP1599669A1 EP03767438A EP03767438A EP1599669A1 EP 1599669 A1 EP1599669 A1 EP 1599669A1 EP 03767438 A EP03767438 A EP 03767438A EP 03767438 A EP03767438 A EP 03767438A EP 1599669 A1 EP1599669 A1 EP 1599669A1
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EP
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fuel injection
injection valve
valve according
fuel
spray openings
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EP03767438A
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Martin Maier
Joerg Heyse
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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    • F02M61/1853—Orifice plates

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector according to the preamble of the main claim.
  • a fuel injection valve for the direct injection of fuel into a mixture-compressing, spark-ignition internal combustion engine which provides a flow path for the fuel from a fuel inlet to a spray opening, in which a plurality of fuel channels are arranged in front of the spray opening, whose cross-section determines the amount of fuel injected per unit of time at a given fuel pressure.
  • a fuel injection valve for the direct injection of fuel into a mixture-compressing, spark-ignition internal combustion engine which provides a flow path for the fuel from a fuel inlet to a spray opening, in which a plurality of fuel channels are arranged in front of the spray opening, whose cross-section determines the amount of fuel injected per unit of time at a given fuel pressure.
  • a disadvantage of the fuel injector known from the above-mentioned document is, in particular, the limited possibilities of intervention in the formation of the Mixture cloud.
  • the possibilities for reducing fuel consumption or exhaust gas emissions are low.
  • the fuel injector according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that a mixture cloud with high atomization quality for a jet-guided Brennver can be generated by a high fuel pressure in the fuel distribution line without the disadvantages that occur in fuel injectors with swirl insert such as high fuel consumption, coking Valve tip or increased exhaust emissions.
  • the spray openings open into extensions, which advantageously ensure effective coking protection in the mouth area of the spray openings.
  • Valve seat body are attached, for. B. on concentric or eccentric bolt circles or ellipses or on straight or curved rows.
  • the center points of the spray openings can be equidistant or at different distances from one another, just as the orientation of the axes of the spray openings can be arbitrary.
  • none of the spray openings are directed towards the spark plug, so that coking of the spark gap and a shortened service life can be avoided.
  • FIG. 1 shows a schematic section through an exemplary embodiment of a fuel injector designed according to the invention in an overall view
  • FIG. 2 shows a detail from the exemplary embodiment of a fuel injector according to the invention shown in FIG. 1 in area II in FIG. 1, and
  • FIG. 3 shows an enlarged detail from FIG. 2 in area III.
  • Fig. 1 shows a sectional view of an embodiment of an inventive
  • Fuel injection valve 1 is designed in the form of a fuel injection valve 1 for fuel injection systems of mixture-compressing, spark-ignition internal combustion engines.
  • the fuel injector 1 is suitable for direct Injecting fuel into a combustion chamber, not shown, of an internal combustion engine.
  • the fuel injector 1 consists of a nozzle body 2, in which a valve needle 3 is arranged.
  • the valve needle 3 is operatively connected to a valve closing body 4, which cooperates with a valve seat surface 6 arranged on a valve seat body 5 to form a sealing seat.
  • the valve closing body is almost spherical and thereby contributes to an offset-free guidance in the valve seat body 5.
  • fuel injector 1 is an inward opening fuel injector 1 which has two spray orifices 7.
  • the spray openings 7 open out according to the invention in extensions 38 in the valve seat body 5, which serve as coking protection. A detailed representation of the spray openings 7 can be found in FIG. 2 and the following description.
  • the nozzle body 2 is sealed by a seal 8 against an outer pole 9 of a solenoid 10.
  • the magnet coil 10 is encapsulated in a coil housing 11 and wound on a coil carrier 12 which bears against an inner pole 13 of the magnet coil 10.
  • the inner pole 13 and the outer pole 9 are separated from one another by a gap 26 and are supported on a connecting component 29.
  • the magnet coil 10 is excited via a line 19 by an electrical current that can be supplied via an electrical plug contact 17.
  • the plug contact 17 is surrounded by a plastic coating 18, which can be molded onto the inner pole 13.
  • valve needle 3 is guided in a valve needle guide 14, which is disc-shaped.
  • a paired adjusting disk 15 is used for stroke adjustment.
  • An armature 20 is located on the other side of the adjusting disk 15. This armature is non-positively connected via a first flange 21 to the valve needle 3, which is connected to the first flange 21 by a weld seam 22 connected is.
  • a restoring spring 23 is supported on the first flange 21 and, in the present design of the fuel injector 1, is preloaded by a sleeve 24.
  • a second flange 34 is arranged on the downstream side of the armature 20 and serves as a lower armature stop. It is non-positively connected to the valve needle 3 via a weld 35. Between the armature 20 and the second flange 34 there is an elastic intermediate ring 33 for damping armature bumpers when the fuel injector closes
  • Fuel channels 30 and 31 run in the valve needle guide 14 and in the armature 20.
  • bevels 32 are formed which guide the fuel to the sealing seat.
  • the fuel is supplied via a central fuel supply 16 and filtered by a filter element 25.
  • the fuel injector 1 is sealed by a seal 28 against a distribution line, not shown.
  • Another seal 36 seals against the cylinder head of the internal combustion engine, also not shown.
  • the valve closing body 4 acted against its stroke direction so that the valve closing body 4 is held on the valve seat 6 in sealing contact.
  • the armature 20 rests on the intermediate ring 33, which is supported on the second flange 34.
  • the magnet coil 10 When the magnet coil 10 is excited, it builds up a magnetic field which moves the armature 20 in the stroke direction against the spring force of the return spring 23.
  • the armature 20 takes the first flange 21, which is welded to the valve needle 3, and thus also the valve needle 3 in the lifting direction.
  • the valve closing body 4, which is operatively connected to the valve needle 3, lifts off the valve seat surface 6, as a result of which the fuel led to the spray opening 7 is sprayed off.
  • the armature 20 drops from the inner pole 13 after the magnetic field has been sufficiently reduced by the pressure of the return spring 23 on the first flange 21, as a result of which the valve needle 3 moves counter to the stroke direction.
  • the valve closing body 4 rests on the valve seat surface 6 and the fuel injection valve 1 is closed.
  • the armature 20 rests on the armature stop formed by the second flange 34.
  • stepped spray openings 7 are provided in the valve seat body 5.
  • the spray openings 7 expand in an injection direction of the fuel into an extension 38. This measure serves to protect against coking in the area of the mouths of the spray openings 7.
  • a precipitation of fuel in the area of the spray openings otherwise causes an accumulation of combustion residues, which have the diameter of Reduce spray openings 7 and thus the amount of fuel sprayed to an increasing extent.
  • the function of fuel injector 1 is restricted and it no longer provides enough fuel for combustion in the combustion chamber of the internal combustion engine. The result is increased fuel consumption and a deterioration in emissions.
  • a total length 1 of the spray openings 7 may be used
  • a reduced length 1 'of the spray openings 7 on the inflow side of the enlargement 38 must not exceed a certain value for optimal jet preparation.
  • the dimensions are shown in Fig. 3.
  • the ratio of length 1 'to diameter d is therefore 1 ' ⁇ 3 • d.
  • the diameter d of the spray openings 7 is preferably
  • n denotes the number of spray openings 7 and is at least 2
  • p is that in the
  • Fuel distribution line applied fuel pressure in Mpa.
  • the spray openings 7 can be provided at any points on the valve seat body 5.
  • the configuration of the spray openings 7 can consist of one or more round or elliptical, concentric or eccentric to one another or to a center of the valve seat body 5 arranged circles of holes or one or more parallel, obliquely, staggered or not staggered straight or curved rows of holes.
  • a distance between the center points of the spray openings 7 can be equidistant or different, but should be at least 180% of the diameter d of the spray openings 7 for manufacturing reasons.
  • the spatial orientation of a longitudinal axis of the spray openings 7 can be for each spray opening 7 to be different. However, none of the longitudinal axes is directed to a spark plug, also not shown, which is also arranged in the combustion chamber of the internal combustion engine. A shortened spark plug service life can be avoided in this way.
  • the entirety of all spray openings 7 injects a mixture cloud into the combustion chamber, the axis of gravity of which can be inclined in any spatial direction with respect to a longitudinal axis 37 of fuel injector 1 between 0 ° and 70 ° and whose conical expansion is between 30 ° and 100 °.
  • the wall thickness t of the valve seat body 5 is calculated as follows:
  • valve seat body 5 can be machined in the corresponding areas in a simple manner.
  • the invention is not limited to the illustrated embodiment and z. B. for arbitrarily arranged spray openings 7 and for any construction of inwardly opening multi-hole fuel injection valves 1 applicable.

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Abstract

Ein Brennstoffeinspritzventil (1) zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum (39) einer Brennkraftmaschine umfasst einen erregbaren Aktuator (10), eine mit dem Aktuator (10) in Wirkverbindung stehende und in einer Schliessrichtung von einer Rückstellfeder (23) beaufschlagte Ventilnadel (3) zur Betätigung eines Ventilschliesskörpers (4), der zusammen mitt einer an einem Ventilsitzkörper (5) ausgebildeten Ventilsitzfläche (6) einen Dichtsitz bildet, und zumindest zwei Abspritzöffnungen (7). Der Druck des das Brennstoffeinspritzventil (1) durchströmenden Brennstoffs ist dabei grösser als 10 bar.

Description

Brennstoffeinspritz entil
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs .
Beispielsweise ist aus der DE 196 25 059 AI ein Brennstoffeinspritzventil zum direkten Einspritzen von Brennstoff in eine gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschine bekannt, welches einen Strömungsweg für den Brennstoff von einem Brennstoffeinlaß zu einer Abspritzöffnung vorsieht, in welchem vor der Abspritzöffnung eine Mehrzahl von Brennstoffkanälen angeordnet ist, deren Querschnitt bei gegebenem Brennstoffdruck die pro Zeiteinheit eingespritzte Brennstoffmenge bestimmt. Um die Brennstoffverteilung in einer eingespritzten Gemischwolke zu beeinflussen und um insbesondere eine gezielte Strähnigkeit der Gemischwolke zu erzielen, ist vorgesehen, daß zumindest ein Teil der Brennstoffkanäle so ausgerichtet ist, daß die aus diesen austretenden Brennstoffstrahlen bei geöffnetem Brennstoffeinspritzventil direkt durch die Abspritzöffnung gespritzt werden.
Nachteilig an dem aus der obengenannten Druckschrift bekannten Brennstoffeinspritzventil sind insbesondere die eingeschränkten Eingriffsmöglichkeiten bei der Formung der Gemischwolke. Außer einer Variation der StrahlaufWeitung und der Ausrichtung der Schwerpunktsachse der Gemischwolke ist es kaum möglich, auf Abweichungen von der Kegelform in Form von unregelmäßigen Gemischwolken und heterogen verteilte Strahlpenetration Einfluß zu nehmen. Dementsprechend sind die Möglichkeiten zur Reduktion des Brennstoffverbrauchs oder der Abgasemission gering.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch einen hohen Brennstoffdruck in der Brennstoffverteilerleitung eine Gemischwolke mit hoher Zerstäubungsgüte für ein strahlgeführtes Brennver ahren erzeugt werden kann, ohne die bei Brennstoffeinspritzventilen mit Dralleinsatz auftretenden Nachteile wie hohen Brennstoffverbrauch, Verkokung der Ventilspitze oder erhöhte Abgasemissionen in Kauf nehmen zu müssen.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich .
Die Abspritzδffnungen münden in Erweiterungen aus, welche vorteilhafterweise für einen wirksamen Verkokungsschütz im Mündungsbereich der Abspritzöffnungen sorgen.
Durch ein definiertes Verhältnis der Gesamtlänge 1 bzw. der reduzierten Länge 1 ' zuströmseitig der Erweiterungen und des Durchmessers d der Abspritzöffnungen 1 -. d kann sichergestellt werden, daß eine optimal Strahlaufbereitung möglich ist.
Vorteilhafterweise können die zumindest zwei
Abspritzöffnungen in beliebiger Weise in dem
Ventilsitzkörper angebracht werden, z. B. auf konzentrischen oder exzentrischen Lochkreisen oder -ellipsen oder auf geraden oder gebogenen Reihen. Zudem können die Mittelpunkte der Abspritzöffnungen äquidistant oder unterschiedlich weit voneinander beabstandet sein, ebenso, wie die Orientierung der Achsen der Abspritzöffnungen beliebig sein kann.
Vorteilhafterweise ist keine der Abspritzöffnungen auf die Zündkerze gerichtet, so daß eine Verkokung der Funkenstrecke und eine verkürzte Lebensdauer vermieden werden können.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der • nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils in einer Gesamtansicht,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils im Bereich II in Fig. 1, und
Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2 im Bereich III .
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Fig. 1 zeigt in einer Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Brennstoffeinspritzventils 1. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist in der Form eines Brennstoffeinspritzventils 1 für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen ausgeführt . Das Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen nicht näher dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 besteht aus einem Düsenkδrper 2, in welchem eine Ventilnadel 3 angeordnet ist. Die Ventilnadel 3 steht in Wirkverbindung mit einem Ventilschließkörper 4, der mit einer auf einem Ventilsitzkörper 5 angeordneten Ventilsitzfläche 6 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Der Ventilschließkörper ist nahezu kugelförmig ausgebildet und trägt dadurch zu einer versatzfreien Führung im Ventilsitzkörper 5 bei. Bei dem Brennstoffeinspritzventil 1 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um ein nach innen öffnendes Brennstoffeinspritzventil 1, welches über zwei Abspritzöffnungen 7 verfügt. Die Abspritzöffnungen 7 münden dabei erfindungsgemäß in Erweiterungen 38 im Ventilsitzkörper 5 aus, welche als Verkokungsschütz dienen. Eine detaillierte Darstellung der Abspritzöffnungen 7 ist der Fig. 2 sowie der folgenden Beschreibung zu entnehmen.
Der Düsenkörper 2 ist durch eine Dichtung 8 gegen einen Außenpol 9 einer Magnetspule 10 abgedichtet. Die Magnetspule 10 ist in einem Spulengehäuse 11 gekapselt und auf einen Spulenträger 12 gewickelt, welcher an einem Innenpol 13 der Magnetspule 10 anliegt. Der Innenpol 13 und der Außenpol 9 sind durch einen Spalt 26 voneinander getrennt und stützen sich auf einem Verbindungsbauteil 29 ab. Die Magnetspule 10 wird über eine Leitung 19 von einem über einen elektrischen Steckkontakt 17 zuführbaren elektrischen Strom erregt. Der Steckkontakt 17 ist von einer KunstStoffummantelung 18 umgeben, die am Innenpol 13 angespritzt sein kann.
Die Ventilnadel 3 ist in einer Ventilnadelführung 14 geführt, welche scheibenförmig ausgeführt ist. Zur Hubeinstellung dient eine zugepaarte Einstellscheibe 15. An der anderen Seite der Einstellscheibe 15 befindet sich ein Anker 20. Dieser steht über einen ersten Flansch 21 kraftschlüssig mit der Ventilnadel 3 in Verbindung, welche durch eine Schweißnaht 22 mit dem ersten Flansch 21 verbunden ist. Auf dem ersten Flansch 21 stützt sich eine Rückstellfeder 23 ab, welche in der vorliegenden Bauform des Brennstoffeinspritzventils 1 durch eine Hülse 24 auf Vorspannung gebracht wird.
Abströmseitig des Ankers 20 ist ein zweiter Flansch 34 angeordnet, der als unterer Ankeranschlag dient. Er ist über eine Schweißnaht 35 kraftschlüssig mit der Ventilnadel 3 verbunden. Zwischen dem Anker 20 und dem zweiten Flansch 34 ist ein elastischer Zwischenring 33 zur Dämpfung von Ankerprellern beim Schließen des Brennstoffeinspritzventils
1 angeordnet .
In der Ventilnadelführung 14 und im Anker 20 verlaufen Brennstoffkanäle 30 und 31. Am Ventilschließkörper 4 sind Anschliffe 32 ausgebildet, welche den Brennstoff zum Dichtsitz führen. Der Brennstoff wird über eine zentrale Brennstoffzufuhr 16 zugeführt und durch ein Filterelement 25 gefiltert. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist durch eine Dichtung 28 gegen eine nicht weiter dargestellte Verteilerleitung abgedichtet. Eine weitere Dichtung 36 dichtet gegen den ebenfalls nicht weiter dargestellten Zylinderkopf der Brennkraftmaschine ab.
Im Ruhezustand des Brennstoffeinspritzventils 1 wird der erste Flansch 21 an der Ventilnadel 3 von der Rückstellfeder
23 entgegen seiner Hubrichtung so beaufschlagt, daß der Ventilschließkörper 4 am Ventilsitz 6 in dichtender Anlage gehalten wird. Der Anker 20 liegt auf dem Zwischenring 33 auf, der sich auf dem zweiten Flansch 34 abstützt. Bei Erregung der Magnetspule 10 baut diese ein Magnetfeld auf, welches den Anker 20 entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 23 in Hubrichtung bewegt. Dabei nimmt der Anker 20 den ersten Flansch 21, welcher mit der Ventilnadel 3 verschweißt ist, und damit die Ventilnadel 3 ebenfalls in Hubrichtung mit. Der mit der Ventilnadel 3 in Wirkverbindung stehende Ventilschließkörper 4 hebt von der • Ventilsitzfläche 6 ab, wodurch der zur Abspritzöffnung 7 geführte Brennstoff abgespritzt wird. Wird der Spulenstrom abgeschaltet, fällt der Anker 20 nach genügendem Abbau des Magnetfeldes durch den Druck der Rückstellfeder 23 auf den ersten Flansch 21 vom Innenpol 13 ab, wodurch sich die Ventilnadel 3 entgegen der Hubrichtung bewegt. Dadurch setzt der Ventilschließkörper 4 auf der Ventilsitzfläche 6 auf und das Brennstoffeinspritzventil 1 wird geschlossen. Der Anker 20 setzt auf dem durch den zweiten Flansch 34 gebildeten Ankeranschlag auf.
Erfindungsgemäß sind, wie aus Fig. 2 hervorgeht, bevorzugt gestufte Abspritzöffnungen 7 im Ventilsitzkörper 5 vorgesehen. Dabei erweitern sich die Abspritzöffnungen 7 in einer Abspritzrichtung des Brennstoffs in eine Erweiterung 38. Diese Maßnahme dient dem Schutz vor Verkokung im Bereich der Ausmündungen der Abspritzöffnungen 7. Ein Niederschlag von Brennstoff im Bereich der Abspritzöffnungen bewirkt sonst eine Anlagerung von Verbrennungsrückständen, welche den Durchmesser der Abspritzöffnungen 7 und damit die abgespritzte Brennstoffmenge in zunehmendem Maße verringern. In der Folge ist das Brennstoffeinspritzventil 1 in seiner Funktion eingeschränkt und stellt nicht mehr genügend Brennstoff zur Verbrennung im Brennraum der Brennkraftmaschine zur Verfügung. Ein erhöhter Brennstoffverbrauch sowie eine Verschlechterung der Emissionswerte sind die Folge.
Eine Gesamtlänge 1 der Abspritzöffnungen 7 darf in diesem Fall
1 > 3
bei einem vorgegebenen Durchmesser d der Abspritzöffnungen 7 betragen. Eine reduzierte Länge 1' der Abspritzöffnungen 7 zuströmseitig der Erweiterung 38 darf für eine optimale Strahlaufbereitung einen bestimmten Wert nicht überschreiten. Die Bemaßungen gehen aus dabei Fig. 3 hervor. Das Verhältnis der Länge 1 ' zum Durchmesser d ist also 1' < 3 • d.
Wenn keine Erweiterung 38 vorhanden ist, so soll für die Gesamtlänge 1 der Abspritzöffnung gelten:
1 < 3 - d.
In Fig. 3 sind obige Maßangaben eingetragen.
Der Durchmesser d der Abspritzöffnungen 7 beträgt dabei vorzugsweise
wobei
0,3 < c < 0,6 [mm2 Mpa0,5] •
ist. n bezeichnet die Anzahl der Abspritzöffnungen 7 und beträgt mindestens 2 , p ist der in der
Brennstoffverteilerleitung anliegende Brennstoffdruck in Mpa.
Die Abspritzöffnungen 7 können an beliebigen Stellen des Ventilsitzkörpers 5 angebracht sein. Die Konfiguration der Abspritzöffnungen 7 kann aus einem oder mehreren runden oder elliptischen, konzentrisch oder exzentrisch zueinander oder zu einem Mittelpunkt des Ventilsitzkörpers 5 angeordneten Lochkreisen oder aus einer oder mehreren parallel, schräg, versetzt oder nicht versetzt zueinander angeordneten geraden oder gebogenen Lochreihen bestehen.
Ein Abstand zwischen Mittelpunkten der Abspritzöffnungen 7 kann äquidistant oder unterschiedlich sein, sollte jedoch aus fertigungstechnischen Gründen mindestens 180% des Durchmessers d der Abspritzöffnungen 7 betragen. Die räumliche Orientierung einer Längsachse der Abspritzöffnungen 7 kann für jede Abspritzöffnung 7 verschieden sein. Keine der Längsachsen ist jedoch auf eine nicht weiter dargestellte, ebenfalls im Brennraum der Brennkraftmaschine angeordnete Zündkerze gerichtet . Dadurch kann eine verkürzte Lebensdauer der Zündkerze vermieden werden.
Die Gesamtheit aller Abspritzöffnungen 7 spritzt eine Gemischwolke in den Brennraum ein, deren Schwerpunktsachse in beliebiger räumlicher Richtung gegenüber einer Längsachse 37 des Brennstoffeinspritzventils 1 zwischen 0° und 70° geneigt sein kann und deren kegelförmige AufWeitung zwischen 30° und 100° liegt.
Die Wandstärke t des Ventilsitzkörpers 5 berechnet sich dabei wie folgt:
t > k • p0,5 [mm] ,
mit
k = 0, 06 mm/Mpa0,5
und dem Brennstoffdruck p in der Brennstoffverteilerleitung in Mpa .
Entsprechend der Wandstärke t ergibt sich mit der jeweiligen Neigung der Abspritzöffnungen 7 die Gesamtlänge 1 und die reduzierte Länge 1' der Abspritzöffnungen 7. Der Ventilsitzkörper 5 kann in einfacher Weise in den entsprechenden Bereichen bearbeitet werden.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt und z. B. für beliebig angeordnete Abspritzöffnungen 7 sowie für beliebige Bauweisen von nach innen öffnenden Mehrloch- Brennstoffeinspritzventilen 1 anwendbar.

Claims

Ansprüche
1. Brennstoffeinspritzventil (1) zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum (39) einer Brennkraftmaschine mit einem erregbaren Aktuator (10), einer mit dem Aktuator (10) in Wirkverbindung stehenden und in einer Schließrichtung von einer Rückstellfeder (23) beaufschlagten Ventilnadel (3) zur Betätigung eines Ventilschließkörpers (4) , der zusammen mit einer an einem Ventilsitzkörper (5) ausgebildeten Ventilsitzfläche (6) einen Dichtsitz bildet, und einer Anzahl n von zumindest n = 2 Abspritzöffnungen (7) , dadurch gekennzeichnet, daß der Druck p des das Brennstoffeinspritzventil (1) durchströmenden Brennstoffs größer als 10 bar ist.
2. Brennsto feinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis einer Gesamtlänge 1 der Abspritzöffnungen (7) zu einem kleinsten Durchmesser d der Abspritzöffnungen 1 < 3 • d beträgt .
3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abspritzöffnungen (7) in einer Abspritzrichtung des Brennstoffs in eine Erweiterung (38) aufweiten.
4. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine reduzierte Länge 1' der Abspritzöffnungen (7) zuströmseitig der Erweiterung (38) 1' < 3 • d beträgt, wobei d der kleinste Durchmesser der Abspritzöffnung ist.
5. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser
beträgt, wobei c eine Konstante ist.
6. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß 0,3 < c < 0 , 6 [mm2 Mpa0'5] gilt.
7. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wandstärke t des Ventilsitzkörpers (5) t > k ■ p0,5 [mm] beträgt, wobei k eine Konstante ist.
8. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ungefähr k = 0 , 06 mm/Mpa0,5 ist.
9. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abspritzöffnungen (7) auf einem oder mehreren runden oder elliptischen, konzentrisch oder exzentrisch zueinander oder zu einem Mittelpunkt des Ventilsitzkörpers (5) angeordneten Lochkreisen angeordnet sind.
10. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß die Abspritzöffnungen (7) auf einer oder mehreren parallel, schräg, versetzt oder nicht versetzt zueinander angeordneten geraden oder gebogenen Lochreihen angeordnet sind.
11. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstand zwischen Mittelpunkten zweier benachbarter Abspritzöffnungen (7) äquidistant ist.
12. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Mittelpunkten zweier benachbarter Abspritzöffnungen (7) mindestens 180% des Durchmessers (d) der Abspritzöffnungen (7) beträgt.
13. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine räumliche Orientierung einer Längsachse für jede
Abspritzöffnung (7) verschieden ist.
14. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 3 bis
13, dadurch gekennzeichnet, daß jede Abspritzöffnung (7) in eine eigene Erweiterung (38) ausmünde .
15. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterungen (38) mehrerer Abspritzöffnungen (7) miteinander verbunden sind.
16. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterungen (38) auf einem oder mehreren runden oder elliptischen, konzentrisch oder exzentrisch zueinander oder zu einem Mittelpunkt des Ventilsitzkörpers (5) angeordneten Lochkreisen angeordnet sind.
17. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterungen (38) auf einer oder mehreren parallel, schräg, versetzt oder nicht versetzt zueinander angeordneten geraden oder gebogenen Lochreihen angeordnet sind.
18. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, keine der Längsachsen der Abspritzöffnungen (7) auf eine im Brennraum der Brennkraftmaschine angeordnete Zündkerze gerichtet ist .
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10319694A1 (de) * 2003-05-02 2004-12-02 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
DE10354467A1 (de) * 2003-11-21 2005-06-09 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
FR2878583A1 (fr) * 2004-11-29 2006-06-02 Renault Sas Buse d'injection de carburant
JP2007177766A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Toyota Motor Corp 燃料噴射装置
JP4610631B2 (ja) * 2008-05-01 2011-01-12 三菱電機株式会社 燃料噴射弁
JP4988791B2 (ja) 2009-06-18 2012-08-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射弁
US20110030635A1 (en) * 2009-08-04 2011-02-10 International Engine Intellectual Property Company, Llc Fuel injector nozzle for reduced coking
JP5395007B2 (ja) * 2010-07-22 2014-01-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射弁およびそれを搭載した車両用内燃機関
KR101198805B1 (ko) * 2010-12-02 2012-11-07 현대자동차주식회사 차량용 인젝터
FR2968720B1 (fr) * 2010-12-09 2015-08-07 Continental Automotive France Injecteur, notamment pour l'injection multipoints de carburant dans un moteur a combustion interne
DE102011089240A1 (de) * 2011-12-20 2013-06-20 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil und Verfahren zur Ausformung von Abspritzöffnungen
JP5959892B2 (ja) * 2012-03-26 2016-08-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 火花点火式燃料噴射弁
DE102012209326A1 (de) * 2012-06-01 2013-12-05 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
DE102012221713A1 (de) * 2012-11-28 2014-05-28 Robert Bosch Gmbh Einspritzventil
KR101337713B1 (ko) * 2012-12-20 2013-12-06 주식회사 현대케피코 연료 미립화 밸브 시트 바디를 구비한 차량용 고압 직분식 인젝터
US9850869B2 (en) * 2013-07-22 2017-12-26 Delphi Technologies, Inc. Fuel injector
JP6364962B2 (ja) * 2014-05-28 2018-08-01 株式会社デンソー 燃料噴射弁
JP6311472B2 (ja) * 2014-06-16 2018-04-18 株式会社デンソー 燃料噴射弁
JP5969564B2 (ja) * 2014-10-01 2016-08-17 トヨタ自動車株式会社 燃料噴射弁
JP6292188B2 (ja) * 2015-04-09 2018-03-14 株式会社デンソー 燃料噴射装置
CN110023616B (zh) * 2016-11-30 2021-11-09 日立安斯泰莫株式会社 燃料喷射装置
US10865754B2 (en) * 2017-04-05 2020-12-15 Progress Rail Services Corporation Fuel injector having needle tip and nozzle body surfaces structured for reduced sac volume and fracture resistance
US10612508B2 (en) * 2017-06-28 2020-04-07 Caterpillar Inc. Fuel injector for internal combustion engines
NO20171100A1 (en) 2017-07-04 2019-01-07 Rsm Imagineering As A dual-acting pressure boosting liquid partition device, system, fleet and use
CN111379651A (zh) * 2020-04-15 2020-07-07 德尔福柴油系统（烟台）有限公司 一种汽油阀座喷嘴及其加工方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4657189A (en) * 1985-03-13 1987-04-14 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Electromagnetic fuel injection valve for an internal combustion engine having a plurality of intake valves
JP2819702B2 (ja) * 1989-12-12 1998-11-05 株式会社デンソー 燃料噴射弁
JPH09177589A (ja) * 1995-12-27 1997-07-08 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関の筒内噴射式燃料制御装置
DE19625059A1 (de) 1996-06-22 1998-01-02 Bosch Gmbh Robert Einspritzventil, insbesondere zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors
JP3343672B2 (ja) 1997-08-18 2002-11-11 愛三工業株式会社 燃料噴射弁
JPH11117833A (ja) 1997-10-13 1999-04-27 Honda Motor Co Ltd 燃料噴射ノズル及びその製造方法
DE19815918A1 (de) 1998-04-09 1999-10-21 Man B & W Diesel As Brennstoffeinspritzvorrichtung
US6390059B1 (en) * 1998-06-22 2002-05-21 Hitachi, Ltd. Cylinder-injection type internal combustion engine, method of controlling the engine, and fuel injection nozzle
DE19838771A1 (de) 1998-08-26 2000-03-02 Man B & W Diesel Ag Einspritzdüse für eine Verbrennungskraftmaschine
JP2000145590A (ja) 1998-11-10 2000-05-26 Aisan Ind Co Ltd 燃料噴射弁
DE19854828A1 (de) 1998-11-27 2000-05-31 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzdüse für selbstzündende Brennkraftmaschinen
JP2001165017A (ja) 1998-12-14 2001-06-19 Denso Corp 燃料噴射ノズル
DE10118163B4 (de) * 2001-04-11 2007-04-19 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
DE10122350B4 (de) 2001-05-09 2006-09-07 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzsystem

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2004076851A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US7677478B2 (en) 2010-03-16
WO2004076851A1 (de) 2004-09-10
US20070012805A1 (en) 2007-01-18
EP1599669B1 (de) 2009-10-14
JP4200137B2 (ja) 2008-12-24
DE50312036D1 (de) 2009-11-26
DE10307931A1 (de) 2004-10-28
JP2006509157A (ja) 2006-03-16

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