EP1599670B1 - Blind hole and seat hole injection nozzle for an internal combustion engine, comprising a transition cone between the blind hole and the nozzle needle seat - Google Patents

Blind hole and seat hole injection nozzle for an internal combustion engine, comprising a transition cone between the blind hole and the nozzle needle seat Download PDF

Info

Publication number
EP1599670B1
EP1599670B1 EP03816024A EP03816024A EP1599670B1 EP 1599670 B1 EP1599670 B1 EP 1599670B1 EP 03816024 A EP03816024 A EP 03816024A EP 03816024 A EP03816024 A EP 03816024A EP 1599670 B1 EP1599670 B1 EP 1599670B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nozzle needle
nozzle
blind hole
needle seat
injection
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP03816024A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1599670A1 (en
Inventor
Wilfried Roth
Heidi Arleth
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 EP1599670A1 publication Critical patent/EP1599670A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1599670B1 publication Critical patent/EP1599670B1/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
    • 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
    • F02M61/168—Assembling; Disassembling; Manufacturing; Adjusting
    • 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
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for

Definitions

  • the invention relates to an injection nozzle for internal combustion engines having a, at least one injection hole having blind hole or a seat hole injection nozzle and with a subsequent to the blind hole nozzle needle seat.
  • Blind injection nozzles of the generic type have, especially in sectionhub Scheme the nozzle needle, a large dispersion of Strömungswiderstands.und thus the injected fuel quantity.
  • the emission and consumption behavior of many of the equipped with these blind injection nozzles internal combustion engine is not optimal.
  • an injection nozzle is known in which the valve seat enclosing surfaces in front of the valve seat and behind the valve seat have an angle differences of about 10 degrees.
  • the large angular difference leads to considerable deformations occurring during operation of the injection nozzle in the region of the contact zone between the nozzle needle and the nozzle needle seat. Due to these deformations, the operating behavior of the injection nozzle changes relatively strongly with increasing operating time.
  • a distance between the cutting edge and the bottom of the blind hole is smaller than a distance between a contact zone of nozzle needle seat and a nozzle needle on the one hand and the bottom of the blind hole on the other hand, and is one with the Düsennadelsitz cooperating end of a nozzle needle formed frusto-conical.
  • the proportion of the flow resistance of this frusto-conical annular gap decreases in the total flow resistance of the injection nozzle during the injection process in the partial load range of the internal combustion engine.
  • variations in the flow resistance of the frusto-conical gap have less effect on the injection behavior of the injection nozzle. This reduces the dispersion of the operating behavior of the injection nozzles in series production.
  • the injection nozzles of a large series behave almost identically in the partial stroke range, so that the control of these injectors by means of a control unit programmed with predetermined parameters leads to precisely predictable and equal injection quantities.
  • the shortening of the annular gap between the nozzle needle seat and the nozzle needle also reduces the influence of the surface roughness of the nozzle needle seat or of the nozzle needle on the flow resistance in the partial lift region of the nozzle needle for the same reasons.
  • the requirements for the surfaces to be machined, if desired, can be reduced and thus costs in the production of the injection nozzle according to the invention can be saved.
  • the shortening of the annular gap leads with the two limiting angles on the needle and by the course according to the invention of the nozzle body angle to a wear limit when working the needle into the body.
  • the operating behavior of a blind-hole injection nozzle can be predicted with much greater accuracy and the control of the injection process can be optimized accordingly.
  • the transition can be designed not only as a transition cone, but also curvy.
  • the cone angle of the transition cone corresponds approximately to the bisecting line between the blind hole and the nozzle needle seat.
  • the inventive design of the transition between the blind hole and nozzle needle seat are used both in injectors with a conical and cylindrical blind hole.
  • the nozzle needle seat frustoconical in particular with a conical seat of about 60 °, is executed, since then a good sealing effect and a good centering of the nozzle needle in the nozzle needle seat results.
  • a cooperating with the nozzle needle end of a nozzle needle is frusto-conical, in a particularly advantageous embodiment of the invention, the cone angle up to 1 °, preferably 15 angular minutes - 30 minutes, greater than the cone angle of the nozzle needle seat, so that the sealing surface reduced and placed in the region of the largest diameter of the nozzle needle.
  • the end of the nozzle needle cooperating with the nozzle needle seat may be designed to be double-frusto-conical.
  • the nozzle needle seat is where the two truncated cones connect to each other.
  • the one or more blind holes of the injection nozzle according to the invention may be formed as a mini blind hole or micro blind hole or seat hole.
  • FIG. 1 an injection nozzle 1 is shown with a conical blind hole 2 in section. It is in the left half of the FIG. 1 an injection nozzle according to the prior art, while shown on the right side of FIG. 1 a first embodiment of an injection nozzle 1 according to the invention is shown.
  • the blind hole 2 can also be cylindrical or it can be executed as a mini or microslack hole 2.
  • the injection holes can also be arranged in a nozzle needle seat 4. In the latter, the volume of the blind hole 2 is opposite to in FIG. 1 shown reduced type. As a result, less fuel evaporates into the combustion chamber when the internal combustion engine is switched off.
  • the fuel passes from the blind hole 2 in the combustion chamber of the internal combustion engine, also not shown (not shown).
  • a frusto-conical nozzle needle seat 4 connects.
  • the nozzle needle seat 4 may have a cone angle of, for example, 60 °.
  • a nozzle needle 5 At the nozzle needle seat 4 is a nozzle needle 5.
  • the cone angle of the nozzle needle 5 is greater than the cone angle of the nozzle needle seat.
  • the contact zone 6 between the nozzle needle 5 and nozzle needle seat 4 in the region of the largest diameter of the nozzle needle 5 and the surface pressure between the nozzle needle 5 and nozzle needle seat 4 is increased.
  • the difference of the cone angle of the nozzle needle 5 and nozzle needle seat 4 is in FIG. 1 exaggerated. As a rule, this difference is less than 1 and ranges from, for example, 15 angular minutes to 30 minutes of arc.
  • edge 7 On the left side of FIG. 1 a transition between blind hole 2 and nozzle needle seat 4 according to the prior art as edge 7 is shown. This edge 7 is formed during grinding of the nozzle needle seat 4. Depending on the type of processing, the edge 7 may be a sharp degree or a smooth edge. The flow resistance of the edge 7 is substantially influenced by the nature of the same.
  • the transition between blind hole 2 and nozzle needle seat 4 is designed differently. Between nozzle needle seat 4 and blind hole 2, a transition cone 8 is formed. This transition cone 8 causes the in FIG. 1 Below the contact zone 6 lying part of the nozzle needle seat 4 is shortened. The length of the lying below the contact zone 6 of the nozzle needle seat 4 is in FIG. 1 (right side) labeled "x". At the nozzle needle seat 4 closes on the right side of FIG. 1 the already mentioned transition cone 8, which then merges into the blind hole 2.
  • FIG. 1 In a blind hole nozzle according to the prior art, as they in FIG. 1 is shown on the left side, the length of the nozzle needle seat 4 below the contact zone 6 is significantly larger. she is in FIG. 1 denoted by "y".
  • a narrow frusto-conical annular gap between the nozzle needle seat 4 and the nozzle needle 5 results in the injection nozzle 1 according to the invention.
  • the frustoconical annular gap (not shown) has the length "in the case of a nozzle needle according to the prior art.” y ", while in a blind hole injection nozzle 1 according to the invention only has a length" x ", where" x "is less than” y ".
  • the measures x, y are variable with respect to the ratio; or and depending on the requirements depending on the test points of the injection system are designed.
  • the flow resistance of this frusto-conical annular gap of an injection nozzle 1 according to the invention is much smaller than in a nozzle needle according to the prior art.
  • the influence of the flow resistance of this frustoconical annular gap in the partial stroke on the injection behavior of an inventively designed injection nozzle 1 with a transition cone 8 is much smaller. Therefore, the dispersion of the operating behavior of injection nozzles 1, which are equipped according to the invention with a transition cone 8, with each other much smaller.
  • the one or more injection holes 3 can also be arranged in the nozzle needle seat 4 or in the transition cone 8 (both not shown).
  • FIG. 2 a second embodiment of an injection nozzle 1 according to the invention is shown.
  • the cooperating with the nozzle needle seat 4 end of the nozzle needle 5 is designed as a double cone.
  • a first cone 15 is followed by a second cone 16.
  • the cone angle of the first cone 15 is smaller than the cone angle of the nozzle needle seat 4 and the cone angle of the second cone 16 is greater than the cone angle of the nozzle needle seat 4.
  • this causes the Contact zone 6 between the nozzle needle 5 and nozzle needle seat 4 is where the first cone 15 merges into the second cone 16.
  • This transitional area is in FIG. 2 has been provided with the reference numeral 17.
  • the length x of the frusto-conical annular gap between the nozzle needle 5 and the nozzle needle seat 4 in this embodiment becomes smaller than the first embodiment (see right side of FIG. 1 ) again shortened.
  • the influence of the flow resistance of the annular gap between the nozzle needle 5 and nozzle needle seat 4 drops in the partial stroke of the injection nozzle 1 again on the dispersion of the flow resistance, which the performance of an internal combustion engine, which is aligned with the injection nozzles 1 according to the second embodiment, again.
  • the transition cone 8 can be easily and inexpensively manufactured by grinding, countersinking, embossing or another machining or cutting machining process become.
  • the nozzle needle 5 will incorporate something in the nozzle needle seat 4 in the region of the contact zone 6 by plastically deforming the nozzle needle seat 4 and removing and / or displacing some material from the nozzle needle seat 4.
  • the length "x" of the annular gap between the nozzle needle 5 and nozzle needle seat 4 shortens with increasing operating time of the injection nozzle 1 according to the invention.
  • FIG. 3 the hydraulic diameter 10 of a blind hole injection nozzle 1 is applied qualitatively over the nozzle needle lift 9.
  • the hydraulic diameter 10 is a size by means of which any flow-through cross-sections are made comparable in terms of their flow resistance.
  • the reference value is the flow resistance of a pipe with a circular cross-section. A cross section with a large hydraulic diameter has a low flow resistance and vice versa.
  • the nozzle needle stroke 9 was divided into two areas.
  • a first range extends from zero to "a”
  • the second range hereinafter referred to as partial lift range, extends from “a” to "b”.
  • At “c” is the full nozzle needle stroke reached.
  • a very narrow gap results through which the pressurized fuel can flow into the blind hole 2 in the case of a very small nozzle needle lift 9 in the region of the contact zone 6 .
  • This very narrow gap determines the flow resistance of the injection nozzle 1 and the needle stability in the nozzle body; d. H. the prevention of fluttering of the needle; decisive and thus determines the hydraulic diameter 10. Since the flow resistance of this very narrow gap is large, the hydraulic diameter 10 of the injection nozzle 1 is very small in the case of a very small nozzle needle stroke 9.
  • the injection hole 3 of the injection nozzle 1 is decisive for the hydraulic Diameter of the injection nozzle 1.
  • the effects of different surface roughnesses in the region of the frustoconical annular gap between the nozzle needle seat 4 and the nozzle needle 5 on the hydraulic diameter in the partial stroke range were indicated by the characteristic curves 11, 12 and 13.
  • the dashed line curve 12 represents an injection nozzle 1 in which the annular gap in comparison to the characteristic curve 11 has a larger hydraulic diameter and consequently has lower throttle losses.
  • the dashed line curve 13 shows the effects of an annular gap, which relative to the characteristic 11 in FIG. 3 has a stronger throttle effect.
  • the map of the internal combustion engine and the associated injection system is determined by means of one or more selected reference injectors 1 by measurements.
  • the maps determined in this way are based on all identical injection systems.
  • the characteristic curve 11 is a measured characteristic curve of a reference injection nozzle, and that this characteristic curve 11 is stored in the control unit of the injection system. It is further assumed that two injection nozzles 1 removed from the series production have the characteristic curves 12 and 13. If the injection nozzles 1 interact with the characteristic curves 12 and 13 with a control unit in which the characteristic 11 is stored, the actual injection quantity in the partial stroke range does not coincide with the optimum injection quantity measured according to the characteristic 11 in the test specimens, so that the power and / or the emission behavior of the internal combustion engine deteriorates becomes.
  • the shortening of the characteristic curves 11, 12 and 13 is reduced by the inventive shortening of the length "x" of the frustoconical annular gap in the partial stroke by the transition cone 8.
  • the correspondence between the characteristic curve 11 stored in the control unit and the characteristic curves 12 and 13 of two injection nozzles taken from the series production is markedly improved.
  • the match can for example be improved by a factor of 2 to 3.
  • the actual amount of fuel injected corresponds exactly to the injection quantity specified by the control unit and the fuel consumption and emission behavior of the internal combustion engine is optimal.
  • the fuel injection system 102 includes a fuel tank 104 from which fuel 106 is conveyed by an electric or mechanical fuel pump 108. Via a low-pressure fuel line 110, the fuel 106 is conveyed to a high-pressure fuel pump 111. Of the high-pressure fuel pump 111, the fuel 106 passes through a high-pressure fuel line 112 to a common rail 114. On the common rail 114 a plurality of fuel injection nozzles 1 according to the invention are connected, which inject the fuel 106 directly into combustion chambers 118 of an internal combustion engine, not shown.
  • the erfindunstrae injector can be used in a variety of injection system 102 and in various designs. Your benefits are particularly important High-pressure fuel injection systems with injection pressures> 1600 bar to day.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen mit einem, mindestens ein Spritzloch aufweisenden Sackloch beziehungsweise eine Sitzloch-Einspritzdüse und mit einem an das Sackloch anschließenden Düsennadelsitz.The invention relates to an injection nozzle for internal combustion engines having a, at least one injection hole having blind hole or a seat hole injection nozzle and with a subsequent to the blind hole nozzle needle seat.

Sackloch-Einspritzdüsen der gattungsgemäßen Art weisen vor allem im Teilhubbereich der Düsennadel eine große Streuung des Strömungswiderstands.und damit auch der eingespritzten Kraftstoffmenge auf. In Folge dessen ist das Emissions- und Verbrauchsverhalten vieler der mit diesen Sackloch-Einspritzdüsen ausgerüsteten Brennkraftmaschinen nicht optimal.Blind injection nozzles of the generic type have, especially in Teilhubbereich the nozzle needle, a large dispersion of Strömungswiderstands.und thus the injected fuel quantity. As a result, the emission and consumption behavior of many of the equipped with these blind injection nozzles internal combustion engine is not optimal.

Aus der DE 199 31 761.5 ist eine Sackloch-Einspritzdüse bekannt bei der durch Verrunden des Übergangs zwischen Sackloch und Düsennadelsitz die Streuung des Strömungswiderstandes im Teilhubbereich reduziert wird.From the DE 199 31 761.5 a blind-hole injection nozzle is known in which the dispersion of the flow resistance is reduced in the Teilhubbereich by rounding the transition between the blind hole and nozzle needle seat.

Aus der DE 196 09 218 A1 ist eine Sackloch-Einspritzdüse bekannt bei der zwischen Sackloch und Düsennadelsitz ein zylindrischer Ringsteg ausgebildet ist.From the DE 196 09 218 A1 is a blind hole injector known in which between blind hole and nozzle needle seat is formed a cylindrical annular ridge.

Aus der DE 932 209 C ist eine Einspritzdüse bekannt bei der die den Ventilsitz einschließenden Flächen vor dem Ventilsitz und hinter dem Ventilsitz eine Winkeldifferenzen von über 10 Grad aufweisen. Die große Winkeldifferenz führt unter anderem dazu, dass während des Betriebs der Einspritzdüse im Bereich der Kontaktzone zwischen Düsennadel und Düsennadelsitz erhebliche Verformungen stattfinden. Durch diese Verformungen ändert sich das Betriebsverhalten der Einspritzdüse relativ stark mit zunehmender Betriebsdauer.From the DE 932 209 C an injection nozzle is known in which the valve seat enclosing surfaces in front of the valve seat and behind the valve seat have an angle differences of about 10 degrees. Among other things, the large angular difference leads to considerable deformations occurring during operation of the injection nozzle in the region of the contact zone between the nozzle needle and the nozzle needle seat. Due to these deformations, the operating behavior of the injection nozzle changes relatively strongly with increasing operating time.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Bei einer erfindungsgemäße Einspritzdüse für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist ein Abstand zwischen der Schnittkante und dem Grund des Sackloches kleiner ist als ein Abstand zwischen einer Kontaktzone von Düsennadelsitz und einer Düsennadel einerseits und dem Grund des Sackloches andererseits, und ist ein mit dem Düsennadelsitz zusammenwirkendes Ende einer Düsennadel kegelstumpfförmig ausgebildet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird der im Teilhub vorhandene kegelstumpfförmige Ringspalt zwischen Düsennadel und Düsennadelsitz stark verkürzt, so dass sich dessen Strömungswiderstand stark verringert. Dadurch sinkt der Anteil des Strömungswiderstands dieses kegelstumpfförmigen Ringspalts am Gesamtströmungswiderstand der Einspritzdüse während des Einspritzvorgangs im Teillastbereich der Brennkraftmaschine. Im Ergebnis wirken sich somit Streuungen des Strömungswiderstands des kegelstumpfförmigen Spalts weniger stark auf das Einspritzverhalten der Einspritzdüse aus. Dadurch werden die Streuungen des Betriebsverhaltens der Einspritzdüsen bei der Serienproduktion verringert. Die Einspritzdüsen einer Großserie verhalten sich nahezu identisch im Teilhubbereich, so dass die Ansteuerung dieser Einspritzdüsen durch ein mit vorgegebenen Parametern programmiertes Steuergerät zu exakt vorhersehbaren und gleich großen Einspritzmengen führt.In an injector according to the invention for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1, a distance between the cutting edge and the bottom of the blind hole is smaller than a distance between a contact zone of nozzle needle seat and a nozzle needle on the one hand and the bottom of the blind hole on the other hand, and is one with the Düsennadelsitz cooperating end of a nozzle needle formed frusto-conical. As a result of the configuration according to the invention, the frustoconical annular gap existing between the nozzle needle and the nozzle needle seat in the partial stroke is greatly shortened so that its flow resistance is greatly reduced. As a result, the proportion of the flow resistance of this frusto-conical annular gap decreases in the total flow resistance of the injection nozzle during the injection process in the partial load range of the internal combustion engine. As a result, variations in the flow resistance of the frusto-conical gap have less effect on the injection behavior of the injection nozzle. This reduces the dispersion of the operating behavior of the injection nozzles in series production. The injection nozzles of a large series behave almost identically in the partial stroke range, so that the control of these injectors by means of a control unit programmed with predetermined parameters leads to precisely predictable and equal injection quantities.

Dies führt im Ergebnis zu einer Verbesserung des Verbrauchs- und Emissionsverhaltens der Brennkraftmaschine sowie einer Verbesserung des Rundlaufs der Brennkraftmaschine insbesondere im Teillastbereich.As a result, this leads to an improvement in the fuel consumption and emission behavior of the internal combustion engine as well as an improvement in the concentricity of the internal combustion engine, in particular in the partial load range.

Durch die Verkürzung des Ringspalts zwischen Düsennadelsitz und Düsennadel wird auch der Einfluss der Oberflächenrauigkeit des Düsennadelsitzes beziehungsweise der Düsennadel auf den Strömungswiderstand im Teilhubbereich der Düsennadel aus den gleichen Gründen verringert. Somit können die Anforderungen an die zu bearbeitenden Oberflächen, falls gewünscht, herabgesetzt werden und somit Kosten bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Einspritzdüse eingespart werden.The shortening of the annular gap between the nozzle needle seat and the nozzle needle also reduces the influence of the surface roughness of the nozzle needle seat or of the nozzle needle on the flow resistance in the partial lift region of the nozzle needle for the same reasons. Thus, the requirements for the surfaces to be machined, if desired, can be reduced and thus costs in the production of the injection nozzle according to the invention can be saved.

Die Verkürzung des Ringspaltes führt mit den beiden begrenzenden Winkeln an der Nadel und durch den erfindungsgemäßen Verlauf des Düsenkörperwinkels zu einer Verschleißgrenze beim Einarbeiten der Nadel in den Körper.The shortening of the annular gap leads with the two limiting angles on the needle and by the course according to the invention of the nozzle body angle to a wear limit when working the needle into the body.

Schließlich kann durch Messen des Betriebsverhaltens einer erfindungsgemäßen Sacklocheinspritzdüse das Betriebsverhalten aller anderen bauartgleichen Sacklocheinspritzdüsen mit wesentlich größerer Genauigkeit vorhergesagt werden und die Steuerung des Einspritzvorgangs entsprechend optimiert werden. Der Übergang kann nicht nur als Übergangskegel, sondern auch kurvenförmig angelegt sein.Finally, by measuring the operating behavior of a blind-hole injection nozzle according to the invention, the operating behavior of all other identical-type blind hole injection nozzles can be predicted with much greater accuracy and the control of the injection process can be optimized accordingly. The transition can be designed not only as a transition cone, but also curvy.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Kegelwinkel des Übergangskegels in etwa der Winkelhalbierenden zwischen dem Sackloch und dem Düsennadelsitz entspricht. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Übergangs zwischen Sackloch und Düsennadelsitz sowohl bei Einspritzdüsen mit konischem als auch mit zylindrischem Sackloch eingesetzt werden.It has proved to be advantageous if the cone angle of the transition cone corresponds approximately to the bisecting line between the blind hole and the nozzle needle seat. The inventive design of the transition between the blind hole and nozzle needle seat are used both in injectors with a conical and cylindrical blind hole.

Des Weiteren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Düsennadelsitz kegelstumpfförmig, insbesondere mit einem Kegelsitz von etwa 60 °, ausgeführt ist, da sich dann eine gute Dichtwirkung und eine gute Zentrierung der Düsennadel im Düsennadelsitz ergibt.Furthermore, it has proved to be advantageous if the nozzle needle seat frustoconical, in particular with a conical seat of about 60 °, is executed, since then a good sealing effect and a good centering of the nozzle needle in the nozzle needle seat results.

Es ist vorgesehen, dass ein mit dem Düsennadelsitz zusammenwirkendes Ende einer Düsennadel kegelstumpfförmig ausgebildet ist, wobei in besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung der Kegelwinkel bis zu 1 °, vorzugsweise 15 Winkelminuten - 30 Winkelminuten, größer als der Kegelwinkel des Düsennadelsitzes ist, so dass die Dichtfläche verkleinert und in den Bereich des größten Durchmessers der Düsennadel verlegt wird.It is envisaged that a cooperating with the nozzle needle end of a nozzle needle is frusto-conical, in a particularly advantageous embodiment of the invention, the cone angle up to 1 °, preferably 15 angular minutes - 30 minutes, greater than the cone angle of the nozzle needle seat, so that the sealing surface reduced and placed in the region of the largest diameter of the nozzle needle.

Alternativ kann das mit dem Düsennadelsitz zusammenwirkende Ende der Düsennadel doppelt kegelstumpfförmig ausgebildet sein. In diesem Fall ist der Düsennadelsitz dort, wo die beiden Kegelstümpfe aneinander anschließen.Alternatively, the end of the nozzle needle cooperating with the nozzle needle seat may be designed to be double-frusto-conical. In this case, the nozzle needle seat is where the two truncated cones connect to each other.

Das oder die Sacklöcher der erfindungsgemäßen Einspritzdüse können als Mini-Sackloch oder Mikro-Sackloch oder Sitzloch ausgebildet sein.The one or more blind holes of the injection nozzle according to the invention may be formed as a mini blind hole or micro blind hole or seat hole.

Auch bei Sitzloch-Einspritzdüsen kann die erfindungsgemäße Ausgestaltung mit Erfolg eingesetzt werden.Even with seat hole injectors, the inventive design can be used successfully.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous embodiments of the invention are the following drawings, the description and the claims removable.

Zeichnungdrawing

Es zeigen:

Figur 1
ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einspritzdüse im Schnitt,
Figur 2
ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einspritzdüse,
Figur 3
eine Kennlinie des hydraulischen Durchmessers der Einspritzdüse über dem Hub der Düsennadel und
Figur 4
eine schematische Darstellung eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine.
Show it:
FIG. 1
a first embodiment of an injection nozzle according to the invention in section,
FIG. 2
A second embodiment of an injection nozzle according to the invention,
FIG. 3
a characteristic of the hydraulic diameter of the injector over the stroke of the nozzle needle and
FIG. 4
a schematic representation of a fuel injection system for an internal combustion engine.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In Figur 1 ist eine Einspritzdüse 1 mit einem konischen Sackloch 2 im Schnitt dargestellt. Dabei ist in der linken Hälfte der Figur 1 eine Einspritzdüse nach dem Stand der Technik dargestellt, während auf der rechten Seite von Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einspritzdüse 1 dargestellt ist.In FIG. 1 an injection nozzle 1 is shown with a conical blind hole 2 in section. It is in the left half of the FIG. 1 an injection nozzle according to the prior art, while shown on the right side of FIG. 1 a first embodiment of an injection nozzle 1 according to the invention is shown.

Nachfolgend wird zunächst die linke Hälfte der Figur 1 beschrieben und anschließend die erfindungsgemäßen Unterschiede erläutert.Subsequently, the left half of FIG. 1 described and then explains the differences according to the invention.

Das Sackloch 2 kann auch zylindrisch sein oder es kann um als Mini- oder Mikrosackloch 2 ausgeführt werden. Die Spritzlöcher können auch in einem Düsennadelsitz 4 angeordnet sein. Bei letztgenanntem ist das Volumen des Sacklochs 2 gegenüber der in Figur 1 dargestellten Bauart verringert. Dadurch verdunstet bei abgestellter Brennkraftmaschine weniger Kraftstoff in den Brennraum.The blind hole 2 can also be cylindrical or it can be executed as a mini or microslack hole 2. The injection holes can also be arranged in a nozzle needle seat 4. In the latter, the volume of the blind hole 2 is opposite to in FIG. 1 shown reduced type. As a result, less fuel evaporates into the combustion chamber when the internal combustion engine is switched off.

Über ein Spritzloch 3 gelangt der nicht dargestellte Kraftstoff aus dem Sackloch 2 in den ebenfalls nicht dargestellten Brennraum der Brennkraftmaschine (nicht dargestellt). An das konische Sackloch 2 schließt sich ein kegelstumpfförmiger Düsennadelsitz 4 an. Der Düsennadelsitz 4 kann einen Kegelwinkel von beispielsweise 60 ° haben.Via a spray hole 3, the fuel, not shown, passes from the blind hole 2 in the combustion chamber of the internal combustion engine, also not shown (not shown). At the conical blind hole 2, a frusto-conical nozzle needle seat 4 connects. The nozzle needle seat 4 may have a cone angle of, for example, 60 °.

An dem Düsennadelsitz 4 liegt eine Düsennadel 5 auf. In Figur 1 ist deutlich zu erkennen, dass der Kegelwinkel der Düsennadel 5 größer als der Kegelwinkel des Düsennadelsitzes ist. Dadurch liegt die Kontaktzone 6 zwischen Düsennadel 5 und Düsennadelsitz 4 im Bereich des größten Durchmessers der Düsennadel 5 und die Flächenpressung zwischen Düsennadel 5 und Düsennadelsitz 4 wird erhöht. Die Differenz der Kegelwinkel von Düsennadel 5 und Düsennadelsitz 4 ist in Figur 1 übertrieben dargestellt. In der Regel ist diese Differenz kleiner als 1 und bewegt sich im Bereich von beispielsweise 15 Winkelminuten bis 30 Winkelminuten.At the nozzle needle seat 4 is a nozzle needle 5. In FIG. 1 It can be clearly seen that the cone angle of the nozzle needle 5 is greater than the cone angle of the nozzle needle seat. As a result, the contact zone 6 between the nozzle needle 5 and nozzle needle seat 4 in the region of the largest diameter of the nozzle needle 5 and the surface pressure between the nozzle needle 5 and nozzle needle seat 4 is increased. The difference of the cone angle of the nozzle needle 5 and nozzle needle seat 4 is in FIG. 1 exaggerated. As a rule, this difference is less than 1 and ranges from, for example, 15 angular minutes to 30 minutes of arc.

Auf der linken Seite von Figur 1 ist ein Übergang zwischen Sackloch 2 und Düsennadelsitz 4 nach dem Stand der Technik als Kante 7 dargestellt. Diese Kante 7 entsteht beim Schleifen des Düsennadelsitzes 4. Je nach Art der Bearbeitung kann die Kante 7 ein scharfer Grad oder eine glatte Kante sein. Der Strömungswiderstand der Kante 7 wird wesentlich von der Beschaffenheit derselben beeinflusst.On the left side of FIG. 1 a transition between blind hole 2 and nozzle needle seat 4 according to the prior art as edge 7 is shown. This edge 7 is formed during grinding of the nozzle needle seat 4. Depending on the type of processing, the edge 7 may be a sharp degree or a smooth edge. The flow resistance of the edge 7 is substantially influenced by the nature of the same.

Auf der rechten Seite von Figur 1 ist der Übergang zwischen Sackloch 2 und Düsennadelsitz 4 anders gestaltet. Zwischen Düsennadelsitz 4 und Sackloch 2 ist ein Übergangskegel 8 ausgebildet. Dieser Übergangskegel 8 führt dazu, dass der in Figur 1 unterhalb der Kontaktzone 6 liegende Teil des Düsennadelsitzes 4 verkürzt wird. Die Länge des unterhalb der Kontaktzone 6 liegenden Teils des Düsennadelsitzes 4 ist in Figur 1 (rechte Seite) mit "x" bezeichnet. An den Düsennadelsitz 4 schließt sich auf der rechten Seite von Figur 1 der bereits erwähnte Übergangskegel 8 an, der anschließend in das Sackloch 2 übergeht.On the right side of FIG. 1 the transition between blind hole 2 and nozzle needle seat 4 is designed differently. Between nozzle needle seat 4 and blind hole 2, a transition cone 8 is formed. This transition cone 8 causes the in FIG. 1 Below the contact zone 6 lying part of the nozzle needle seat 4 is shortened. The length of the lying below the contact zone 6 of the nozzle needle seat 4 is in FIG. 1 (right side) labeled "x". At the nozzle needle seat 4 closes on the right side of FIG. 1 the already mentioned transition cone 8, which then merges into the blind hole 2.

Bei einer Sacklochdüse nach dem Stand der Technik, wie sie in Figur 1 auf der linken Seite dargestellt ist, ist die Länge des Düsennadelsitzes 4 unterhalb der Kontaktzone 6 deutlich größer. Sie ist in Figur 1 mit "y" bezeichnet.In a blind hole nozzle according to the prior art, as they in FIG. 1 is shown on the left side, the length of the nozzle needle seat 4 below the contact zone 6 is significantly larger. she is in FIG. 1 denoted by "y".

Wenn nun die Düsennadel in Richtung eines Düsennadelhubs 9 vom Düsennadelsitz abhebt, entsteht bei der erfindungsgemäßen Einspritzdüse 1 ein schmaler kegelstumpfförmiger Ringspalt zwischen Düsennadelsitz 4 und der Düsennadel 5. Der kegelstumpfförmige Ringspalt (nicht dargestellt) hat bei einer Düsennadel nach dem Stand der Technik die Länge "y", während er bei einer erfindungsgemäßen Sacklocheinspritzdüse 1 nur eine Länge "x" hat, wobei "x" kleiner als "y" ist. Die Maße x, y sind jedoch bezüglich des Verhältnisses variabel ; oder und je nach Anforderungen in Abhängigkeit der Prüfpunkte des Einspritzsystems ausgelegt werden.If the nozzle needle now lifts off from the nozzle needle seat in the direction of a nozzle needle lift 9, a narrow frusto-conical annular gap between the nozzle needle seat 4 and the nozzle needle 5 results in the injection nozzle 1 according to the invention. The frustoconical annular gap (not shown) has the length "in the case of a nozzle needle according to the prior art." y ", while in a blind hole injection nozzle 1 according to the invention only has a length" x ", where" x "is less than" y ". The measures x, y, however, are variable with respect to the ratio; or and depending on the requirements depending on the test points of the injection system are designed.

Wegen der gegenüber dem Stand der Technik stark verkürzten Länge des kegelstumpfförmigen Spalts zwischen Düsennadel 5 und Düsennadelsitz 4 im Teilhub ist naturgemäß auch der Strömungswiderstand dieses kegelstumpfförmigen Ringspalts einer erfindungsgemäßen Einspritzdüse 1 sehr viel kleiner als bei einer Düsennadel nach dem Stand der Technik. Infolgedessen ist der Einfluss des Strömungswiderstands dieses kegelstumpfförmigen Ringspalts im Teilhub auf das Einspritzverhalten einer erfindungsgemäß ausgestalteten Einspritzdüse 1 mit einem Übergangskegel 8 sehr viel kleiner. Deshalb ist die Streuung des Betriebsverhaltens von Einspritzdüsen 1, die erfindungsgemäß mit einem Übergangskegel 8 ausgestattet sind, untereinander sehr viel kleiner.Because of the greatly shortened compared to the prior art length of the frustoconical gap between the nozzle needle 5 and nozzle needle seat 4 in the partial stroke of course, the flow resistance of this frusto-conical annular gap of an injection nozzle 1 according to the invention is much smaller than in a nozzle needle according to the prior art. As a result, the influence of the flow resistance of this frustoconical annular gap in the partial stroke on the injection behavior of an inventively designed injection nozzle 1 with a transition cone 8 is much smaller. Therefore, the dispersion of the operating behavior of injection nozzles 1, which are equipped according to the invention with a transition cone 8, with each other much smaller.

Die Folgen der Streuung des Strömungswiderstands von Einspritzdüsen 1 werden nachfolgend anhand des in Figur 3 dargestellten Diagramms veranschaulicht.The consequences of the dispersion of the flow resistance of injection nozzles 1 are described below with reference to the in FIG. 3 illustrated diagram illustrates.

Das oder die Spritzlöcher 3 können auch im Düsennadelsitz 4 oder im Übergangskegel 8 (beides nicht dargestellt) angeordnet sein.The one or more injection holes 3 can also be arranged in the nozzle needle seat 4 or in the transition cone 8 (both not shown).

In Figur 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einspritzdüse 1 dargestellt. Der wesentliche Unterschied zu dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel gemäß der rechten Seite der Figur 1 besteht darin, dass das mit dem Düsennadelsitz 4 zusammenwirkende Ende der Düsennadel 5 als Doppelkegel ausgeführt ist. Ein erster Kegel 15 wird gefolgt von einem zweiten Kegel 16. Dabei ist der Kegelwinkel des ersten Kegels 15 kleiner als der Kegelwinkel des Düsennadelsitzes 4 und der Kegelwinkel des zweiten Kegels 16 größer als der Kegelwinkel des Düsennadelsitzes 4. Im Ergebnis führt dies dazu, dass die Kontaktzone 6 zwischen Düsennadel 5 und Düsennadelsitz 4 dort ist, wo der erste Kegel 15 in den zweiten Kegel 16 übergeht. Dieser Übergangsbereich ist in Figur 2 mit dem Bezugszeichen 17 versehen worden. Infolgedessen wird die Länge x des kegelstumpfförmigen Ringspalts zwischen Düsennadel 5 und Düsennadelsitz 4 bei diesem Ausführungsbeispiel gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel (siehe rechte Seite von Figur 1) nochmals verkürzt. Dadurch sinkt der Einfluss des Strömungswiderstands des Ringspalts zwischen Düsennadel 5 und Düsennadelsitz 4 im Teilhub der Einspritzdüse 1 auf die Streuung des Strömungswiderstands nochmals, was das Betriebsverhalten einer Brennkraftmaschine, die mit den erfindungsgemäßen Einspritzdüsen 1 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgerichtet ist, nochmals an.In FIG. 2 a second embodiment of an injection nozzle 1 according to the invention is shown. The essential difference from the embodiment according to the invention according to the right side of FIG. 1 is that the cooperating with the nozzle needle seat 4 end of the nozzle needle 5 is designed as a double cone. A first cone 15 is followed by a second cone 16. Here, the cone angle of the first cone 15 is smaller than the cone angle of the nozzle needle seat 4 and the cone angle of the second cone 16 is greater than the cone angle of the nozzle needle seat 4. As a result, this causes the Contact zone 6 between the nozzle needle 5 and nozzle needle seat 4 is where the first cone 15 merges into the second cone 16. This transitional area is in FIG. 2 has been provided with the reference numeral 17. As a result, the length x of the frusto-conical annular gap between the nozzle needle 5 and the nozzle needle seat 4 in this embodiment becomes smaller than the first embodiment (see right side of FIG FIG. 1 ) again shortened. As a result, the influence of the flow resistance of the annular gap between the nozzle needle 5 and nozzle needle seat 4 drops in the partial stroke of the injection nozzle 1 again on the dispersion of the flow resistance, which the performance of an internal combustion engine, which is aligned with the injection nozzles 1 according to the second embodiment, again.

Der Übergangskegel 8 kann durch Schleifen, Senken, Prägen oder ein anderes spanendes oder spanloses Bearbeitungsverfahren einfach und kostengünstig hergestellt werden.The transition cone 8 can be easily and inexpensively manufactured by grinding, countersinking, embossing or another machining or cutting machining process become.

Im Betrieb wird sich die Düsennadel 5 im Bereich der Kontaktzone 6 etwas in den Düsennadelsitz 4 einarbeiten, indem sie den Düsennadelsitz 4 plastisch verformt und etwas Material vom Düsennadelsitz 4 abträgt und/oder verdrängt. Infolgedessen verkürzt sich die Länge "x" des Ringspalts zwischen Düsennadel 5 und Düsennadelsitz 4 mit zunehmender Betriebsdauer der erfindungsgemäßen Einspritzdüse 1. Wenn die Länge "x" gleich null geworden ist, das heißt, wenn sich die Kontaktzone 6 an den Übergang zwischen Düsennadelsitz 4 und Übergangskegel 8 verlagert hat, ist die Verschleißgrenze der erfindungsgemäßen Einspritzdüse 1 erreicht.In operation, the nozzle needle 5 will incorporate something in the nozzle needle seat 4 in the region of the contact zone 6 by plastically deforming the nozzle needle seat 4 and removing and / or displacing some material from the nozzle needle seat 4. As a result, the length "x" of the annular gap between the nozzle needle 5 and nozzle needle seat 4 shortens with increasing operating time of the injection nozzle 1 according to the invention. When the length "x" has become zero, that is, when the contact zone 6 at the transition between nozzle needle seat 4 and Transition cone 8 has shifted, the wear limit of the injection nozzle 1 according to the invention has been reached.

Nachfolgend werden anhand des in Figur 3 dargestellten Diagramms die Vorteile der erfindungsgemäßen Gestaltung des Übergangs zwischen Düsennadelsitz 4 und Sackloch 2 erläutert.The following are based on the in FIG. 3 illustrated diagram, the advantages of the inventive design of the transition between nozzle needle seat 4 and blind hole 2 explained.

In Figur 3 ist der hydraulische Durchmesser 10 einer Sackloch-Einspritzdüse 1 über dem Düsennadelhub 9 qualitativ aufgetragen. Der hydraulische Durchmesser 10 ist eine Größe mittels derer beliebige durchströmte Querschnitte hinsichtlich ihres Strömungswiderstands vergleichbar gemacht werden. Als Bezugsgröße dient der Strömungswiderstand eines Rohrs mit kreisförmigem Querschnitt. Ein Querschnitt mit großem hydraulischen Durchmesser hat einen geringen Strömungswiderstand und umgekehrt.In FIG. 3 the hydraulic diameter 10 of a blind hole injection nozzle 1 is applied qualitatively over the nozzle needle lift 9. The hydraulic diameter 10 is a size by means of which any flow-through cross-sections are made comparable in terms of their flow resistance. The reference value is the flow resistance of a pipe with a circular cross-section. A cross section with a large hydraulic diameter has a low flow resistance and vice versa.

In Figur 3 wurde der Düsennadelhub 9 in zwei Bereiche eingeteilt. Ein erster Bereich erstreckt sich von Null bis "a", der zweite, nachfolgend als Teilhubbereich bezeichnete Bereich erstreckt sich von "a" bis "b". Bei "c" ist der volle Düsennadelhub erreicht.In FIG. 3 the nozzle needle stroke 9 was divided into two areas. A first range extends from zero to "a", the second range, hereinafter referred to as partial lift range, extends from "a" to "b". At "c" is the full nozzle needle stroke reached.

Wenn eine geschlossene Einspritzdüse 1, bei der die Düsennadel 5 auf dem Düsennadelsitz 4 aufliegt, geöffnet wird, ergibt sich bei sehr kleinem Düsennadelhub 9 im Bereich der Kontaktzone 6 ein sehr schmaler Spalt, durch den der unter Druck stehende Kraftstoff in das Sackloch 2 strömen kann. Dieser sehr schmale Spalt bestimmt den Strömungswiderstand der Einspritzdüse 1 und die Nadelstabilität im Düsenkörper; d. h. die Verhinderung von Flattern der Nadel; maßgeblich und legt damit auch den hydraulischen Durchmesser 10 fest. Da der Strömungswiderstand dieses sehr schmalen Spalts groß ist, ist der hydraulische Durchmesser 10 der Einspritzdüse 1 bei sehr kleinem Düsennadelhub 9 sehr klein.If a closed injection nozzle 1, in which the nozzle needle 5 rests on the nozzle needle seat 4, is opened, a very narrow gap results through which the pressurized fuel can flow into the blind hole 2 in the case of a very small nozzle needle lift 9 in the region of the contact zone 6 , This very narrow gap determines the flow resistance of the injection nozzle 1 and the needle stability in the nozzle body; d. H. the prevention of fluttering of the needle; decisive and thus determines the hydraulic diameter 10. Since the flow resistance of this very narrow gap is large, the hydraulic diameter 10 of the injection nozzle 1 is very small in the case of a very small nozzle needle stroke 9.

Im Teilhubbereich zwischen "a" und "b" wird der Strömungswiderstand der Einspritzdüse 1 maßgeblich von der Länge des kegelstumpfförmigen Ringspaltes zwischen Düsennadel 5 und Düsennadelsitz 4 bestimmt. Die Länge dieses Ringspaltes ist, in den Fig. 1 und 2 mit "x" bei einer erfindungsgemäßen Einspritzdüse 1 und mit "y" bei einer Einspritzdüse 1 nach dem Stand der Technik bezeichnet. Damit ist die Länge "x" im Teilhubbereich 1 auch für den hydraulischen Durchmesser 10 der Einspritzdüse 1 von großer Bedeutung. Das bedeutet, dass beispielsweise Änderungen der Oberflächenrauhigkeit des Düsennadelsitzes 4 oder des kegelstumpfförmigen Endes der Düsennadel 5 bei großer Länge "x" einen großen Einfluss auf die Streuung des hydraulischen Durchmessers 10 haben. In Folge dessen ändert sich die Kennlinie 11 der Einspritzdüse 1 vor allem im Teilhubbereich zwischen "a" und "b".In Teilhubbereich between "a" and "b", the flow resistance of the injection nozzle 1 is largely determined by the length of the frusto-conical annular gap between the nozzle needle 5 and nozzle needle seat 4. The length of this annular gap is in the Fig. 1 and 2 denoted by "x" in an injection nozzle 1 according to the invention and "y" in an injection nozzle 1 according to the prior art. Thus, the length "x" in Teilhubbereich 1 for the hydraulic diameter 10 of the injection nozzle 1 is of great importance. This means that, for example, changes in the surface roughness of the nozzle needle seat 4 or of the frusto-conical end of the nozzle needle 5 at high length "x" have a great influence on the dispersion of the hydraulic diameter 10. As a result, the characteristic curve 11 of the injection nozzle 1 changes, especially in the partial stroke range between "a" and "b".

Im Bereich des vollen Düsennadelhubs "c" ist das Spritzloch 3 der Einspritzdüse 1 maßgeblich für den hydraulischen Durchmesser der Einspritzdüse 1.In the area of the full nozzle needle stroke "c", the injection hole 3 of the injection nozzle 1 is decisive for the hydraulic Diameter of the injection nozzle 1.

In Figur 3 wurden andeutungsweise die Auswirkungen verschiedener Oberflächenrauhigkeiten im Bereich des kegelstumpfförmigen Ringspaltes zwischen Düsennadelsitz 4 und Düsennadel 5 auf den hydraulischen Durchmesser im Teilhubbereich durch die Kennlinien 11, 12 und 13 dargestellt. Die gestrichelt dargestellte Kennlinie 12 repräsentiert eine Einspritzdüse 1 bei der der Ringspalt im Vergleich zu der Kennlinie 11 einen größeren hydraulischen Durchmesser hat und demzufolge geringere Drosselverluste aufweist. Die gestrichelt dargestellte Kennlinie 13 zeigt die Auswirkungen eines Ringspalts, welcher relativ zu der Kennlinie 11 in Figur 3 eine stärkere Drosselwirkung hat.In FIG. 3 The effects of different surface roughnesses in the region of the frustoconical annular gap between the nozzle needle seat 4 and the nozzle needle 5 on the hydraulic diameter in the partial stroke range were indicated by the characteristic curves 11, 12 and 13. The dashed line curve 12 represents an injection nozzle 1 in which the annular gap in comparison to the characteristic curve 11 has a larger hydraulic diameter and consequently has lower throttle losses. The dashed line curve 13 shows the effects of an annular gap, which relative to the characteristic 11 in FIG. 3 has a stronger throttle effect.

Bei in Serie gefertigten Brennkraftmaschinen wird das Kennfeld der Brennkraftmaschine und des zugehörigen Einspritzsystems anhand eines oder mehrerer ausgewählter Referenz-Einspritzdüsen 1 durch Messungen ermittelt. Die solcherart ermittelten Kennfelder werden allen bauartgleichen Einspritzsystemen zugrundegelegt.In series-produced internal combustion engines, the map of the internal combustion engine and the associated injection system is determined by means of one or more selected reference injectors 1 by measurements. The maps determined in this way are based on all identical injection systems.

Im Folgenden wird angenommen, dass die Kennlinie 11 eine gemessene Kennlinie einer Referenz-Einspritzdüse ist, und dass diese Kennlinie 11 in dem Steuergerät des Einspritzsystems abgespeichert ist. Weiter wird unterstellt, dass zwei der Serienfertigung entnommene Einspritzdüsen 1 die Kennlinien 12 und 13 haben. Wenn nun die Einspritzdüsen 1 mit den Kennlinien 12 und 13 mit einer Steuergerät zusammenwirken, in dem die Kennlinie 11 abgespeichert ist, dann stimmt die tatsächliche Einspritzmenge im Teilhubbereich nicht mit der bei den Testexemplaren gemessenen optimalen Einspritzmenge gemäß der Kennlinie 11 überein, so dass die Leistung und/oder das Emissionsverhalten der Brennkraftmaschine verschlechtert wird.In the following, it is assumed that the characteristic curve 11 is a measured characteristic curve of a reference injection nozzle, and that this characteristic curve 11 is stored in the control unit of the injection system. It is further assumed that two injection nozzles 1 removed from the series production have the characteristic curves 12 and 13. If the injection nozzles 1 interact with the characteristic curves 12 and 13 with a control unit in which the characteristic 11 is stored, the actual injection quantity in the partial stroke range does not coincide with the optimum injection quantity measured according to the characteristic 11 in the test specimens, so that the power and / or the emission behavior of the internal combustion engine deteriorates becomes.

Im Umkehrschluss kann man sagen, dass durch das erfindungsgemäße Verkürzen der Länge "x" des kegelstumpfförmigen Ringspalts im Teilhub durch den Übergangskegel 8 die Streuung der Kennlinien 11, 12 und 13 verringert wird. Damit wird die Übereinstimmung zwischen der im Steuergerät abgespeicherten Kennlinie 11 und der Kennlinien 12 und 13 von zwei der Serienfertigung entnommenen Einspritzdüsen deutlich verbessert. Die Übereinstimmung kann beispielsweise um den Faktor 2 bis 3 verbessert werden. In Folge dessen entspricht die tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge genau der von dem Steuergerät vorgegebenen Einspritzmenge und das Verbrauchs- und Emissionsverhalten der Brennkraftmaschine ist optimal.Conversely, it can be said that the shortening of the characteristic curves 11, 12 and 13 is reduced by the inventive shortening of the length "x" of the frustoconical annular gap in the partial stroke by the transition cone 8. Thus, the correspondence between the characteristic curve 11 stored in the control unit and the characteristic curves 12 and 13 of two injection nozzles taken from the series production is markedly improved. The match can for example be improved by a factor of 2 to 3. As a result, the actual amount of fuel injected corresponds exactly to the injection quantity specified by the control unit and the fuel consumption and emission behavior of the internal combustion engine is optimal.

Anhand der Figur 4 wird nachfolgend erläutert, wie die erfindungsgemäße Einspritzdüse 1 in eine Kraftstoffeinspritzanlage 102 einer Brennkraftmaschine integriert ist. Die Kraftstoffeinspritzanlage 102 umfasst einen Kraftstoffbehälter 104, aus dem Kraftstoff 106 durch eine elektrische oder mechanische Kraftstoffpumpe 108 gefördert wird. Über eine Niederdruck-Kraftstoffleitung 110 wird der Kraftstoff 106 zu einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe 111 gefördert. Von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 111 gelangt der Kraftstoff 106 über eine Hochdruck-Kraftstoffleitung 112 zu einem Common-Rail 114. An dem Common-Rail 114 sind mehrere erfindungsgemäße KraftstoffEinspritzdüsen 1 angeschlossen, die den Kraftstoff 106 direkt in Brennräume 118 einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine einspritzen.Based on FIG. 4 will be explained below, as the injection nozzle 1 according to the invention is integrated into a fuel injection system 102 of an internal combustion engine. The fuel injection system 102 includes a fuel tank 104 from which fuel 106 is conveyed by an electric or mechanical fuel pump 108. Via a low-pressure fuel line 110, the fuel 106 is conveyed to a high-pressure fuel pump 111. Of the high-pressure fuel pump 111, the fuel 106 passes through a high-pressure fuel line 112 to a common rail 114. On the common rail 114 a plurality of fuel injection nozzles 1 according to the invention are connected, which inject the fuel 106 directly into combustion chambers 118 of an internal combustion engine, not shown.

Die erfindungemäße Einspritzdüse kann in verschiedensten Einspritzanlage 102 und in verschiedenen Bauformen eingesetzt werden. Ihre Vorteile treten besonders bei Hochdruck-Kraftstoffeinspritzanlagen mit Einspritzdrücken > 1600 bar zu Tage.The erfindungemäße injector can be used in a variety of injection system 102 and in various designs. Your benefits are particularly important High-pressure fuel injection systems with injection pressures> 1600 bar to day.

Claims (11)

  1. Injection nozzle (1) for internal combustion engines having a blind hole (2) which has at least one spray hole (3) and having a nozzle needle seat (4) which adjoins the blind hole (2), with a transition cone (8) being provided between the blind hole (3) and the nozzle needle seat (4), with the nozzle needle seat (4) and the transition cone (8) forming a cutting edge, characterized in that a spacing between the cutting edge and the base of the blind hole (2) is smaller than a spacing between the contact zone (6) of the nozzle needle seat (4) and a nozzle needle (5) on the one hand and the base of the blind hole (2) on the other hand, and in that an end, which interacts with the nozzle needle seat (4), of a nozzle needle (5) is formed in the shape of a truncated cone.
  2. Injection nozzle (1) according to Claim 1, characterized in that a cone angle () of the transition cone (8) corresponds approximately to the angle bisector between the blind hole (2) and the nozzle needle seat (4).
  3. Injection nozzle (1) according to Claim 1 or 2, characterized in that the blind hole (2) is conical.
  4. Injection nozzle (1) according to Claim 1 or 2, characterized in that the blind hole (2) is cylindrical.
  5. Injection nozzle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle needle seat (4) is in the shape of a truncated cone.
  6. Injection nozzle (1) according to Claim 5, characterized in that the cone angle of the nozzle needle seat (4) is 60°.
  7. Injection nozzle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that that end of the nozzle needle (5) which interacts with the nozzle needle seat (4) is formed in the shape of a double truncated cone.
  8. Injection nozzle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a cone angle of a nozzle needle (5) is up to one degree, preferably 15 to 30 angular minutes, greater than the cone angle of the nozzle needle seat (4).
  9. Injection nozzle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the blind hole (2) is a mini blind hole or a micro blind hole.
  10. Injection nozzle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the transition between the spray hole (3) and blind hole (2) is rounded.
  11. Injection nozzle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one spray hole (3) is arranged in the nozzle needle seat (4) or in the transition cone (8).
EP03816024A 2003-02-25 2003-08-21 Blind hole and seat hole injection nozzle for an internal combustion engine, comprising a transition cone between the blind hole and the nozzle needle seat Expired - Lifetime EP1599670B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003107873 DE10307873A1 (en) 2003-02-25 2003-02-25 Blind hole and seat hole injection nozzle for an internal combustion engine with a transition cone between the blind hole and nozzle needle seat
DE10307873 2003-02-25
PCT/DE2003/002790 WO2004076850A1 (en) 2003-02-25 2003-08-21 Blind hole and seat hole injection nozzle for an internal combustion engine, comprising a transition cone between the blind hole and the nozzle needle seat

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1599670A1 EP1599670A1 (en) 2005-11-30
EP1599670B1 true EP1599670B1 (en) 2008-03-19

Family

ID=32797715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP03816024A Expired - Lifetime EP1599670B1 (en) 2003-02-25 2003-08-21 Blind hole and seat hole injection nozzle for an internal combustion engine, comprising a transition cone between the blind hole and the nozzle needle seat

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1599670B1 (en)
DE (2) DE10307873A1 (en)
WO (1) WO2004076850A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105492757A (en) * 2013-08-30 2016-04-13 罗伯特·博世有限公司 Fuel injector
EP3073107A1 (en) 2015-03-25 2016-09-28 Robert Bosch Gmbh Fuel injection valve for combustion engines and use of the fuel injection valve
DE102015205416A1 (en) 2015-03-25 2016-09-29 Robert Bosch Gmbh Fuel injection valve for internal combustion engines

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004063166A1 (en) * 2004-12-29 2006-07-13 Robert Bosch Gmbh Dosing device for liquids has at least part of boring in form of widening produced by stamping or pressing
JP2007224746A (en) * 2006-02-21 2007-09-06 Isuzu Motors Ltd Injector nozzle
DE102010026687A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 Continental Automotive Gmbh Nozzle body for a fuel injector and method of manufacturing a nozzle body
US9903329B2 (en) 2012-04-16 2018-02-27 Cummins Intellectual Property, Inc. Fuel injector

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE932209C (en) * 1952-04-13 1955-08-25 Bosch Gmbh Robert Fuel injector
DE3014958A1 (en) * 1980-04-18 1981-10-29 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Fuel injector IC engine - has needle valve shaped to avoid wear effects on seat dia.
EP0283154A1 (en) * 1987-03-14 1988-09-21 LUCAS INDUSTRIES public limited company Fuel injection nozzle
JPH10281041A (en) * 1997-04-01 1998-10-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Fuel injection valve
DE19820513A1 (en) * 1998-05-08 1999-11-11 Mtu Friedrichshafen Gmbh Fuel injection nozzle for internal combustion engine
JP2000320429A (en) * 1999-05-13 2000-11-21 Denso Corp Fuel injection nozzle
DE19931761A1 (en) * 1999-07-08 2001-01-18 Bosch Gmbh Robert Blind hole injection nozzle for internal combustion engines with a rounded transition between blind hole and nozzle needle seat

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105492757A (en) * 2013-08-30 2016-04-13 罗伯特·博世有限公司 Fuel injector
CN105492757B (en) * 2013-08-30 2018-10-23 罗伯特·博世有限公司 Fuel injector
EP3073107A1 (en) 2015-03-25 2016-09-28 Robert Bosch Gmbh Fuel injection valve for combustion engines and use of the fuel injection valve
DE102015205416A1 (en) 2015-03-25 2016-09-29 Robert Bosch Gmbh Fuel injection valve for internal combustion engines
WO2016150591A1 (en) 2015-03-25 2016-09-29 Robert Bosch Gmbh Fuel injection valve for internal combustion engines
DE102015205423A1 (en) 2015-03-25 2016-09-29 Robert Bosch Gmbh Fuel injection valve for internal combustion engines and use of the fuel injection valve

Also Published As

Publication number Publication date
EP1599670A1 (en) 2005-11-30
WO2004076850A1 (en) 2004-09-10
DE10307873A1 (en) 2004-09-02
DE50309436D1 (en) 2008-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2250365B1 (en) Fuel distributor assembly
EP1129287B1 (en) Injection nozzle for an internal combustion engine with annular groove in said nozzle needle
DE3151020C2 (en)
EP2522854A1 (en) Valve assembly for a high pressure fuel pump and high pressure fuel pump
EP1599670B1 (en) Blind hole and seat hole injection nozzle for an internal combustion engine, comprising a transition cone between the blind hole and the nozzle needle seat
EP2297447B1 (en) High-pressure pump
EP1537324B1 (en) Device for ventilation of a supply unit
DE19843616A1 (en) Fuel injector
EP1312796B1 (en) Fuel injection valve
WO2002079636A1 (en) Injection valve
EP1296054A1 (en) Injection valve for a combustion engine
EP1157208B1 (en) Injection nozzle with blind bore for internal combustion engine with rounded passage between the blind bore and the injector needle seat
DE10346075B4 (en) Method for producing a fuel injection valve and fuel injection valve produced by this method
EP1518050B1 (en) Injector for an injection system
DE19843912B4 (en) fuel Injector
EP1527272B1 (en) Fuel-injector comprising a connecting area that can withstand high pressure
WO2017220240A1 (en) High-pressure fuel pump having a housing, and method for processing channels of a housing of a high-pressure fuel pump
EP1574701A1 (en) Common rail injector
EP1771655B1 (en) Adjusting nut
DE102004022428A1 (en) Injection valve for internal combustion engines
EP2914839A1 (en) Nozzle module for a fuel injector, and fuel injector
EP4077908B1 (en) Injection nozzle for injecting fuel under high pressure
DE10346242B4 (en) Injector body for a common rail injector
DE102025119409A1 (en) FUEL INJECTION NOZZLE AND NOZZLE ARRANGEMENT CONFIGURED TO LIMIT CAVITATION DAMAGE
EP1759115A1 (en) High pressure pump for a fuel injection device of an internal combustion engine

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

17P Request for examination filed

Effective date: 20050926

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE FR

17Q First examination report despatched

Effective date: 20051223

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

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR

REF Corresponds to:

Ref document number: 50309436

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20080430

Kind code of ref document: P

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: 20081222

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 14

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 15

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 16

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

Ref country code: FR

Payment date: 20220822

Year of fee payment: 20

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

Ref country code: DE

Payment date: 20221025

Year of fee payment: 20

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R071

Ref document number: 50309436

Country of ref document: DE