EP1799996B1 - Fuel injection valve - Google Patents

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EP1799996B1
EP1799996B1 EP05794491A EP05794491A EP1799996B1 EP 1799996 B1 EP1799996 B1 EP 1799996B1 EP 05794491 A EP05794491 A EP 05794491A EP 05794491 A EP05794491 A EP 05794491A EP 1799996 B1 EP1799996 B1 EP 1799996B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fuel injection
injection valve
valve according
perforated disc
diameter
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.)
Active
Application number
EP05794491A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1799996A1 (en
Inventor
Markus Gesk
Guenter Dantes
Joerg Heyse
Andreas Krause
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1799996A1 publication Critical patent/EP1799996A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1799996B1 publication Critical patent/EP1799996B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1853—Orifice plates

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection valve according to the preamble of the main claim.
  • a fuel injector is already known in which a perforated disc is provided with a plurality of outlet openings downstream of the valve seat.
  • an inlet opening with a larger diameter is formed between an outlet opening in the valve seat body and the perforated disk, which forms an annular inflow cavity for the outlet openings.
  • the outlet openings of the perforated disc are in direct flow communication with the inflow opening and the annular inflow cavity and are thereby from the upper boundary of the inflow opening covered. In other words, there is a complete offset from the outlet opening defining the inlet of the inflow opening and the outlet openings.
  • a fuel injection valve with a perforated disk which has a plurality of functional planes having different opening geometries.
  • the individual functional levels of the perforated disc are built on each other by means of galvanic metal deposition (multilayer electroplating).
  • the valve seat body should in no case limit or cover the inlet openings in the upper functional level of the perforated disc.
  • a fuel injection valve for fuel injection systems of internal combustion engines which has a valve seat body having a fixed valve seat with the valve seat, a valve closing body cooperates, which is axially movable along a valve longitudinal axis.
  • a perforated disc Downstream of the valve seat, a perforated disc is arranged, which has a plurality of outlet openings. The outlet openings extend in the direction of flow widening frustoconically.
  • a circular inflow region is provided, which has a larger diameter than an upstream outlet opening of the valve seat body.
  • the outlet openings themselves are located on a larger diameter than the diameter of the outlet opening, so that a flow deflection takes place radially outward to the outlet openings out.
  • the frusto-conical outlet openings all emanate from this one single inflow area and are accordingly supplied with a flow coming from it.
  • the perforated disk of the fuel injection valve here has no circular inflow region, but an inflow region, which is composed of an inner inflow region and a plurality of outgoing channel-like inflow branches.
  • an inflow region which is composed of an inner inflow region and a plurality of outgoing channel-like inflow branches.
  • the fuel injection valve according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that in a simple manner uniform atomization of the fuel is achieved, with a particularly high quality of preparation and Zerstäubungsgüte is achieved with very small fuel droplets.
  • This is achieved in an advantageous manner in that downstream of a valve seat, a perforated disc is provided as atomizing disc with a specific geometry of the outlet openings.
  • fuel sprays can be sprayed off with an atomization quality which is about 20 ⁇ m for the SMD, the so-called Sauter Mean Diameter of the fuel droplets, as an essential measure of the atomization quality.
  • the horizontal velocity components of the flow entering the outlet ports are not obstructed by the wall of the respective outlet port at the entry plane, so that the fuel jet, upon exiting the outlet port, has the full intensity of the horizontal components generated in the onflow cavity and therefore fan out with maximum atomization.
  • an inflow opening with the annular Anströmhohlraum is provided in the valve seat body upstream of the outlet openings, which is greater than an outlet opening downstream of the valve seat.
  • the valve seat body already assumes the function of influencing the flow in the perforated disc.
  • the formation of the inflow opening achieves an S-blow in the flow for atomization improvement of the fuel, since the valve-seat body with the upper boundary of the inflow opening covers the outlet openings of the perforated disk.
  • the perforated disks can be produced in a reproducible manner in an extremely precise and cost-effective manner in very large numbers simultaneously.
  • this production allows an extremely large design freedom, since the contours of the openings in the perforated disc can be selected freely.
  • FIG. 1 a partially illustrated injection valve
  • FIG. 2 the section II in FIG. 1 with a Anströmhohlraum in the valve seat body and a plurality of outlet openings having perforated disc in an enlarged view
  • FIG. 3 A first embodiment of an inventively shaped outlet
  • FIG. 4 A second embodiment of an inventively shaped outlet opening
  • FIGS. 5A to 5C three production steps of producing a perforated disk according to the invention in the region of an outlet opening.
  • FIG. 1 As an exemplary embodiment, a valve in the form of an injection valve for fuel injection systems of mixture-compression spark-ignition internal combustion engines is partially shown.
  • the injection valve has a tubular valve seat carrier 1, which forms only part of a valve housing and in which a longitudinal opening 3 is formed concentrically to a valve longitudinal axis 2.
  • a longitudinal opening 3 In the longitudinal opening 3 is a z.
  • the actuation of the injection valve takes place in a known manner, for example electromagnetically.
  • a schematically indicated electromagnetic circuit with a solenoid 10, an armature 11 and a core 12.
  • the armature 11 is connected to the valve closing body. 7 opposite end of the valve needle 5 by eg a trained by a laser weld and aligned with the core 12.
  • valve seat body 16 In the downstream end of the valve seat carrier 1 is a valve seat body 16, e.g. tightly assembled by welding. On its lower end face 17 facing away from the valve closing body 7, the valve seat body 16 is stepped, with a depression 20 being provided in a middle region around the valve longitudinal axis 2, in which a flat, single-pored perforated disk 23 is introduced.
  • the perforated disc 23 has a plurality of outlet openings 24, ideally up to four hundred outlet openings 24 due to the small opening widths.
  • an inflow opening 19 Upstream of the recess 20 and thus of the outlet openings 24 of the perforated disc 23, an inflow opening 19 is provided in the valve seat body 16, via which the individual outlet openings 24 are flowed.
  • the inflow opening 19 has a diameter which is greater than the opening width of an outlet opening 27 in the valve seat body 16, from which the fuel flows into the inflow opening 19 and ultimately into the outlet openings 24.
  • the inflow opening 19 is designed in the immediate inflow region of the outlet openings 24 with a special geometry.
  • the opposite of the outlet opening 27 larger diameter annular region of the inflow opening 19 is in the FIG. 2 shown enlarged and is referred to below as Anströmhohlraum 26.
  • valve seat body 16 and perforated disc 23 are effected for example by a circumferential and dense, formed by a laser weld 25, which is placed outside of the inflow opening 19. After attachment of the perforated disc 23, this is sunk in the recess 20 opposite the end face 17th
  • the insertion depth of the valve seat body 16 with the perforated disc 23 in the longitudinal opening 3 determines the size of the stroke of the valve needle 5, since the one end position of the valve needle 5 at non-energized solenoid 10 by the system of the valve closing body 7 at a downstream conically tapered valve seat surface 29 of the valve seat body 16 is set.
  • the other end position of the valve needle 5 is fixed in the excited magnet coil 10, for example, by the system of the armature 11 to the core 12. The path between these two end positions of the valve needle 5 thus represents the hub.
  • the outlet openings 24 of the perforated disc 23 are in direct flow communication with the inflow opening 19 and the annular inflow cavity 26 and are thereby covered by the upper boundary of the inflow opening 19. In other words, there is a complete offset of the outlet opening 27 and the outlet openings 24 defining the inlet of the inflow opening 19. Due to the radial offset of the outlet openings 24 with respect to the outlet opening 27 results in an S-shaped flow pattern of the medium, here the fuel.
  • the perforated disc 23 is produced by means of galvanic metal deposition, wherein the production of the single-layer perforated disc 23 is particularly advantageous with the technique of the so-called lateral overgrowth, based on the FIGS. 5A to 5C is explained in more detail.
  • FIG. 2 shows an enlarged section II in FIG. 1 to clarify the geometry of the Anströmhohlraums 26 between a boundary surface 30 of the valve seat body 16 and the perforated disc 23 and the geometry of the outlet openings 24 in the perforated disc 23.
  • Der Valve seat body 16 is configured, for example, such that the boundary surface 30, starting from the outlet opening 27, slopes away from the perforated disc 23 in a radially outwardly inclined manner.
  • entry planes 31 of the outlet openings 24, which extend perpendicular to the valve longitudinal axis 2, have an ever smaller height of the onflow cavity 26 (decrease in the height of the oncoming cavity 26, for example from 100 ⁇ m to 30 ⁇ m) and the flow on the way to the radially outer outlet openings 24 is constantly accelerated.
  • the up to four hundred outlet openings 24 are arranged, for example, on a plurality of concentric circular paths in the perforated disc 23.
  • the distances between the individual outlet openings 24 are, for example, approximately 120 to 150 ⁇ m.
  • the outlet openings 24 ideally have a trumpet-shaped contour, wherein an upstream inflow region 33 has a cylindrical cross-section.
  • the inflow region 33 has a significantly larger diameter than an immediately following opening region of the actual trumpet-shaped outlet opening 24.
  • FIGS. 3 and 4 illustrate two embodiments of inventively shaped outlet openings 24th
  • the thickness H1 of the entire perforated disc 23 is about 50 to 100 microns.
  • the inflow region 33 of the outlet opening 24 only has a height H2 of approximately 3 to 5 ⁇ m.
  • the diameter D1 of the inflow region 33 of the outlet opening 24 is, for example, of the order of magnitude of approximately 100 to 150 .mu.m and is thus greater than the thickness H1 of the perforated disc 23.
  • This diameter-like inflow region 33 is therefore followed by approximately 3 to 5 .mu.m axial length
  • Outlet opening 24 sharp-edged downstream a significantly smaller diameter portion having a diameter D2 of only about 30 to 100 microns.
  • D2 is thus the narrowest diameter of the entire outlet opening 24.
  • the outlet opening 24 widens, for example, continuously curved, in particular in a trumpet shape with a constant radius R of the curvature of the wall in the downstream direction.
  • a diameter D3 at the exit plane 34 of the outlet opening 24 is achieved, which largely corresponds to the diameter D1 of the entry plane 31 and thus to the inflow region 33 and therefore also amounts to approximately 100 to 150 ⁇ m.
  • FIG. 4 embodiment shown differs from the in FIG. 3 in particular, in that the trumpet-shaped opening area is subdivided into two sections, wherein a first upstream section 35 has a substantially cylindrical contour, while the second downstream section 36 has a funnel-shaped contour.
  • a thickness H1 of the perforated disc 23 of approximately 50 to 100 ⁇ m
  • the first cylindrical portion 35 has a length H3 of approximately 20 to 50 ⁇ m.
  • the radii R of the curvatures of the walls of both embodiments of the outlet openings 24 are ideally constant and have their center exactly in the lower boundary angle of the Einström Symposiume.33.
  • FIGS. 5A to 5C the production steps of the production of the perforated disc 23 according to the invention are explained in particular in the region of an outlet opening 24.
  • a substrate body 37 two photoresist layers 38, 39 are deposited on each other.
  • the second lacquer layer 39 is applied only after the masking, exposure and patterning of the first lacquer layer 38.
  • both lacquer layers 38, 39 are developed in one step, ie unexposed areas of the lacquer layers 38, 39 are removed by wet-chemical means.
  • the coater tower 40 has a significantly larger diameter than in the second lacquer layer 39, which, however, is applied at a significantly greater height.
  • metal is electroplated onto the substrate body 37 around the paint towers 40 in a one-step process.
  • the electroplating layer 41 initially grows up from the substrate body 37 on the first lacquer layer 38, and overgrows this first lacquer layer 38 on its surface until the electroplating layer 41 completely touches the circumference of the second lacquer layer 39.
  • the electroplating is stopped at the moment in which a small galvanic layer thickness is present at the periphery of the second lacquer layer 39.
  • the overgrowth of the first lacquer layer 38 results in a desired funnel-shaped or trumpet-shaped indentation in the galvanic layer 41 ("lateral overgrowth") around the second lacquer layer 39 in the region of each paint tower 40. This indentation on each coating tower 40 ultimately forms the strongly diverging part of the respective outlet opening 24 in the perforated disc 23.
  • FIG. 5C After removing the paint towers 40 ("stripping") and the substrate body 37 is a single-layer perforated disc 23 with a plurality of outlet openings 24 before ( FIG. 5C ). Like the arrow in FIG. 5C indicates, the outlet openings 24 of the perforated disc 23 are flowed through in the installed state in the electroplating growth direction.
  • the cylindrical portion 35 of FIG. 4 shown outlet opening 24 with the narrowest cross section is formed by molding the second lacquer layer 39 with high precision.

Landscapes

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

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention relates to a fuel injection valve according to the preamble of the main claim.

Bekannt ist bereits aus der DE 42 21 185 A1 ein Brennstoffeinspritzventil, das stromabwärts eines festen Ventilsitzes eine Lochscheibe mit mehreren Auslassöffnungen aufweist. Die Lochscheibe wird zunächst mit zumindest einer Auslassöffnung durch Stanzen versehen, die parallel zur Ventillängsachse verläuft. Dann wird die Lochscheibe in ihrem mittleren Bereich, der die Auslassöffnungen aufweist, durch Tiefziehen plastisch verformt, so dass die Auslassöfnungen geneigt gegenüber der Ventillängsachse verlaufen und sich in Strömungsrichtung kegelstumpfförmig bzw. konisch erweitern. Auf diese Weise werden gegenüber bis dahin bekannten Einspritzventilen eine gute Aufbereitung und eine gute Strahlstabilität des durch die Auslassöffnungen abgegebenen Mediums erzielt, jedoch ist der Herstellungsprozess der Lochscheibe mit ihren Auslassöffnungen sehr aufwändig. Die Auslassöffnungen sind unmittelbar stromabwärts einer Austrittsöffnung im Ventilsitzkörper vorgesehen und werden insofern direkt angeströmt.It is already known from the DE 42 21 185 A1 a fuel injector having a orifice plate with a plurality of exhaust ports downstream of a fixed valve seat. The perforated disc is initially provided with at least one outlet opening by punching, which runs parallel to the valve longitudinal axis. Then, the perforated disk is plastically deformed in its central region, which has the outlet openings, by deep drawing, so that the outlet openings extend inclined relative to the valve longitudinal axis and expand in the flow direction in the form of a truncated cone or conical. In this way, a good treatment and a good jet stability of the discharged through the outlet openings medium are achieved compared to previously known injectors, however, the production process of the perforated disc with its outlet openings is very expensive. The outlet openings are provided immediately downstream of an outlet opening in the valve seat body and are thus directly flowed.

Aus der JP 2001-046919 A ist bereits ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, bei dem stromabwärts des Ventilsitzes eine Lochscheibe mit mehreren Auslassöffnungen vorgesehen ist. Dabei ist zwischen einer Austrittsöffnung im Ventilsitzkörper und der Lochscheibe eine Zuströmöffnung mit größerem Durchmesser ausgebildet, die einen ringförmigen Anströmhohlraum für die Auslassöffnungen bildet. Die Auslassöffnungen der Lochscheibe stehen mit der Zuströmöffnung und dem ringförmigen Anströmhohlraum in unmittelbarer Strömungsverbindung und werden dabei von der oberen Begrenzung der Zuströmöffnung überdeckt. Mit anderen Worten ausgedrückt liegt ein vollständiger Versatz von der den Einlass der Zuströmöffnung festlegenden Austrittsöffnung und den Auslassöffnungen vor. Aufgrund des radialen Versatzes der Auslassöffnungen gegenüber der Austrittsöffnung im Ventilsitzkörper ergibt sich ein S-förmiger Strömungsverlauf des Brennstoffs, der eine zerstäubungsfördernde Maßnahme darstellt. Die den S-förmigen Verlauf der Strömung bestimmende Zuströmöffnung weist eine durchgehend konstante Höhe auf.From the JP 2001-046919 A A fuel injector is already known in which a perforated disc is provided with a plurality of outlet openings downstream of the valve seat. In this case, an inlet opening with a larger diameter is formed between an outlet opening in the valve seat body and the perforated disk, which forms an annular inflow cavity for the outlet openings. The outlet openings of the perforated disc are in direct flow communication with the inflow opening and the annular inflow cavity and are thereby from the upper boundary of the inflow opening covered. In other words, there is a complete offset from the outlet opening defining the inlet of the inflow opening and the outlet openings. Due to the radial offset of the outlet openings relative to the outlet opening in the valve seat body results in an S-shaped flow pattern of the fuel, which is an atomization-promoting measure. The inflow opening defining the S-shaped course of the flow has a continuously constant height.

Aus der DE 196 07 277 A1 ist bereits ein Brennstoffeinspritzventil mit einer Lochscheibe bekannt, die mehrere, unterschiedliche Öffnungsgeometrien aufweisende Funktionsebenen besitzt. Die einzelnen Funktionsebenen der Lochscheibe werden mittels galvanischer Metallabscheidung (Multilayergalvanik) aufeinander aufgebaut. Bei diesem Einspritzventil soll der Ventilsitzkörper die Einlassöffnungen in der oberen Funktionsebene der Lochscheibe in keinem Fall begrenzen bzw. überdecken.From the DE 196 07 277 A1 A fuel injection valve with a perforated disk is already known which has a plurality of functional planes having different opening geometries. The individual functional levels of the perforated disc are built on each other by means of galvanic metal deposition (multilayer electroplating). In this injection valve, the valve seat body should in no case limit or cover the inlet openings in the upper functional level of the perforated disc.

Aus der DE 103 00 313 A1 ist bereits ein Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen bekannt, das einen einen festen Ventilsitz aufweisenden Ventilsitzkörper besitzt Mit dem Ventilsitz wirkt ein Ventilschließkörper zusammen, der entlang einer Ventillängsachse axial bewegbar ist. Stromabwärts des Ventilsitzes ist eine Lochscheibe angeordnet, die eine Vielzahl von Auslassöffnungen besitzt. Die Auslassöffnungen verlaufen dabei in Strömungsrichtung gesehen sich kegelstumpfförmig erweiternd. In der oberen Ebene der Lochscheibe ist ein kreisförmiger Einströmbereich vorgesehen, der einen größeren Durchmesser besitzt als eine stromaufwärts liegende Austrittsöffnung des Ventilsitzkörpers. Die Auslassöffnungen selbst liegen auf einem größeren Durchmesser als dem Durchmesser der Austrittsöffnung, so dass eine Strömungsumlenkung nach radial außen zu den Auslassöffnungen hin erfolgt. Die kegelstumpfförmigen Auslassöffnungen gehen sämtlich von diesem einen einzigen Einströmbereich aus und werden entsprechend mit einer Strömung aus diesem kommend versorgt.From the DE 103 00 313 A1 a fuel injection valve for fuel injection systems of internal combustion engines is already known, which has a valve seat body having a fixed valve seat with the valve seat, a valve closing body cooperates, which is axially movable along a valve longitudinal axis. Downstream of the valve seat, a perforated disc is arranged, which has a plurality of outlet openings. The outlet openings extend in the direction of flow widening frustoconically. In the upper plane of the perforated disc, a circular inflow region is provided, which has a larger diameter than an upstream outlet opening of the valve seat body. The outlet openings themselves are located on a larger diameter than the diameter of the outlet opening, so that a flow deflection takes place radially outward to the outlet openings out. The frusto-conical outlet openings all emanate from this one single inflow area and are accordingly supplied with a flow coming from it.

Aus der DE 103 03 859 A1 ist eine sehr ähnliche Düsenanordnung eines Brennstoffeinspritzventils bekannt. Im Gegensatz zu der vorgenannten Lochscheibe weist die Lochscheibe des Brennstoffeinspritzventils hier keinen kreisförmigen Einströmbereich auf, sondern einen Einströmbereich, der sich aus einem inneren Anströmbereich und mehreren von diesem ausgehenden kanalartigen Zuströmästen zusammensetzt. Dabei liegt auch hier in der oberen Ebene der Lochscheibe ein einziger verzweigter Einströmbereich vor, von dem aus alle Austassöffnungen versorgt werden.From the DE 103 03 859 A1 a very similar nozzle arrangement of a fuel injection valve is known. In contrast to the aforementioned perforated disk, the perforated disk of the fuel injection valve here has no circular inflow region, but an inflow region, which is composed of an inner inflow region and a plurality of outgoing channel-like inflow branches. Here too, in the upper plane of the perforated disk, there is a single branched inflow region, from which all the Austassöffnungen are supplied.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise eine gleichmäßige Feinstzerstäubung des Brennstoffs erreicht wird, wobei eine besonders hohe Aufbereitungsqualität und Zerstäubungsgüte mit sehr kleinen Brennstofftröpfchen erzielt wird. Dies wird in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, dass stromabwärts eines Ventilsitzes eine Lochscheibe als Zerstäuberscheibe mit einer spezifischen Geometrie der Auslassöffnungen vorgesehen ist. Mit der erfindungsgemäßen Lochscheibe lassen sich Brennstoffsprays mit einer Zerstäubungsgüte abspritzen, die ca. 20 µm für den SMD, den sogenannten Sauter Mean Diameter der Brennstofftröpfchen als wesentliches Maß der Zerstäubungsqualität, beträgt.The fuel injection valve according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that in a simple manner uniform atomization of the fuel is achieved, with a particularly high quality of preparation and Zerstäubungsgüte is achieved with very small fuel droplets. This is achieved in an advantageous manner in that downstream of a valve seat, a perforated disc is provided as atomizing disc with a specific geometry of the outlet openings. With the perforated disk according to the invention, fuel sprays can be sprayed off with an atomization quality which is about 20 μm for the SMD, the so-called Sauter Mean Diameter of the fuel droplets, as an essential measure of the atomization quality.

Die horizontalen Geschwindigkeitskomponenten der in die Auslassöffhungen einmündenden Strömung werden durch die Wandung der jeweiligen Auslassöffnung an der Eintrittsebene nicht behindert, so dass der Brennstoffstrahl beim Verlassen der Auslassöffnung die volle Intensität der in dem Anströmhohlraum generierten Horizontalkomponenten besitzt und deshalb mit maximaler Zerstäubung auffächert.The horizontal velocity components of the flow entering the outlet ports are not obstructed by the wall of the respective outlet port at the entry plane, so that the fuel jet, upon exiting the outlet port, has the full intensity of the horizontal components generated in the onflow cavity and therefore fan out with maximum atomization.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the main claim fuel injector are possible.

In vorteilhafter Weise ist im Ventilsitzkörper stromaufwärts der Auslassöffnungen eine Zuströmöffnung mit dem ringförmigen Anströmhohlraum vorgesehen, die größer ist als eine Austrittsöffnung stromabwärts des Ventilsitzes. Auf diese Weise übernimmt der Ventilsitzkörper bereits die Funktion einer Strömungsbeeinflussung in der Lochscheibe. In besonders vorteilhafter Weise wird durch die Ausbildung der Zuströmöffnung ein S-Schlag in der Strömung zur Zerstäubungsverbesserung des Brennstoffs erreicht, da der Ventilsitzkörper mit der oberen Begrenzung der Zuströmöffnung die Auslassöffnungen der Lochscheibe überdeckt.Advantageously, an inflow opening with the annular Anströmhohlraum is provided in the valve seat body upstream of the outlet openings, which is greater than an outlet opening downstream of the valve seat. In this way, the valve seat body already assumes the function of influencing the flow in the perforated disc. In a particularly advantageous manner, the formation of the inflow opening achieves an S-blow in the flow for atomization improvement of the fuel, since the valve-seat body with the upper boundary of the inflow opening covers the outlet openings of the perforated disk.

Mittels galvanischer Metallabscheidung lassen sich in vorteilhafter Weise die Lochscheiben in reproduzierbarer Weise äußerst präzise und kostengünstig in sehr großen Stückzahlen gleichzeitig herstellen. Außerdem erlaubt diese Herstellungsweise eine extrem große Gestaltungsfreiheit, da die Konturen der Öffnungen in der Lochscheibe frei wählbar sind.By means of electrodeposition, the perforated disks can be produced in a reproducible manner in an extremely precise and cost-effective manner in very large numbers simultaneously. In addition, this production allows an extremely large design freedom, since the contours of the openings in the perforated disc can be selected freely.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein teilweise dargestelltes Einspritzventil, Figur 2 den Ausschnitt II in Figur 1 mit einem Anströmhohlraum im Ventilsitzkörper und einer eine Vielzahl von Auslassöffnungen aufweisenden Lochscheibe in einer vergrößerten Darstellung, Figur 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgeformten Auslassöffnung, Figur 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgeformten Auslassöffnung und Figuren 5A bis 5C drei Herstellungsschritte der Herstellung einer erfindungsgemäßen Lochscheibe im Bereich einer Auslassöffnung.Embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it FIG. 1 a partially illustrated injection valve, FIG. 2 the section II in FIG. 1 with a Anströmhohlraum in the valve seat body and a plurality of outlet openings having perforated disc in an enlarged view, FIG. 3 A first embodiment of an inventively shaped outlet, FIG. 4 A second embodiment of an inventively shaped outlet opening and FIGS. 5A to 5C three production steps of producing a perforated disk according to the invention in the region of an outlet opening.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In der Figur 1 ist als ein Ausführungsbeispiel ein Ventil in der Form eines Einspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen teilweise dargestellt Das Einspritzventil hat einen nur schematisch angedeuteten, einen Teil eines Ventilgehäuses bildenden, rohrförmigen Ventilsitzträger 1, in dem konzentrisch zu einer Ventillängsachse 2 eine Längsöffnung 3 ausgebildet ist. In der Längsöffnung 3 ist eine z. B. rohrförmige Ventilnadel 5 angeordnet, die an ihrem stromabwärtigen Ende 6 mit einem z. B. kugelförmigen Ventilschließkörper 7, an dessen Umfang beispielsweise fünf Abflachungen 8 zum Vorbeiströmen des Brennstoffs vorgesehen sind, fest verbunden istIn the FIG. 1 As an exemplary embodiment, a valve in the form of an injection valve for fuel injection systems of mixture-compression spark-ignition internal combustion engines is partially shown. The injection valve has a tubular valve seat carrier 1, which forms only part of a valve housing and in which a longitudinal opening 3 is formed concentrically to a valve longitudinal axis 2. In the longitudinal opening 3 is a z. B. tubular valve needle 5, which at its downstream end 6 with a z. B. Spherical valve closing body 7, on whose circumference, for example, five flats 8 are provided for flowing past the fuel, is firmly connected

Die Betätigung des Einspritzventils erfolgt in bekannter Weise, beispielsweise elektromagnetisch. Zur axialen Bewegung der Ventilnadel 5 und damit zum Öffnen entgegen der Federkraft einer nicht dargestellten Rückstellfeder bzw. Schließen des Einspritzventils dient ein schematisch angedeuteter elektromagnetischer Kreis mit einer Magnetspule 10, einem Anker 11 und einem Kern 12. Der Anker 11 ist mit dem dem Ventilschließkörper 7 abgewandten Ende der Ventilnadel 5 durch z.B. eine mittels eines Lasers ausgebildete Schweißnaht verbunden und auf den Kern 12 ausgerichtet.The actuation of the injection valve takes place in a known manner, for example electromagnetically. For axial movement of the valve needle 5 and thus to open against the spring force of a return spring or closing the injector, not shown, is a schematically indicated electromagnetic circuit with a solenoid 10, an armature 11 and a core 12. The armature 11 is connected to the valve closing body. 7 opposite end of the valve needle 5 by eg a trained by a laser weld and aligned with the core 12.

In dem stromabwärts liegenden Ende des Ventilsitzträgers 1 ist ein Ventilsitzkörper 16 z.B. durch Schweißen dicht montiert. An seiner dem Ventilschließkörper 7 abgewandten, unteren Stirnseite 17 ist der Ventilsitzkörper 16 gestuft ausgeführt, wobei in einem mittleren Bereich rund um die Ventillängsachse 2 eine Vertiefung 20 vorgesehen ist, in der eine flache, einlagige Lochscheibe 23 eingebracht ist. Die Lochscheibe 23 weist eine Vielzahl von Auslassöffnungen 24, idealerweise aufgrund der geringen Öffnungsweiten bis zu vierhundert Auslassöffnungen 24 auf. Stromaufwärts der Vertiefung 20 und damit der Auslassöffnungen 24 der Lochscheibe 23 ist im Ventilsitzkörper 16 eine Zuströmöffnung 19 vorgesehen, über die die einzelnen Auslassöffnungen 24 angeströmt werden. Die Zuströmöffnung 19 besitzt dabei einen Durchmesser, der größer ist als die Öffnungsweite einer Austrittsöffnung 27 im Ventilsitzkörper 16, aus der der Brennstoff kommend in die Zuströmöffnung 19 und letztlich in die Auslassöffnungen 24 einströmt.In the downstream end of the valve seat carrier 1 is a valve seat body 16, e.g. tightly assembled by welding. On its lower end face 17 facing away from the valve closing body 7, the valve seat body 16 is stepped, with a depression 20 being provided in a middle region around the valve longitudinal axis 2, in which a flat, single-pored perforated disk 23 is introduced. The perforated disc 23 has a plurality of outlet openings 24, ideally up to four hundred outlet openings 24 due to the small opening widths. Upstream of the recess 20 and thus of the outlet openings 24 of the perforated disc 23, an inflow opening 19 is provided in the valve seat body 16, via which the individual outlet openings 24 are flowed. The inflow opening 19 has a diameter which is greater than the opening width of an outlet opening 27 in the valve seat body 16, from which the fuel flows into the inflow opening 19 and ultimately into the outlet openings 24.

Die Zuströmöffnung 19 ist im unmittelbaren Anströmbereich der Auslassöffnungen 24 mit einer besonderen Geometrie ausgeführt. Der gegenüber der Austrittsöffnung 27 durchmessergrößere Ringbereich der Zuströmöffnung 19 ist in der Figur 2 vergrößert dargestellt und wird im Folgenden als Anströmhohlraum 26 bezeichnet.The inflow opening 19 is designed in the immediate inflow region of the outlet openings 24 with a special geometry. The opposite of the outlet opening 27 larger diameter annular region of the inflow opening 19 is in the FIG. 2 shown enlarged and is referred to below as Anströmhohlraum 26.

Die Verbindung von Ventilsitzkörper 16 und Lochscheibe 23 erfolgt beispielsweise durch eine umlaufende und dichte, mittels eines Lasers ausgebildete Schweißnaht 25, die außerhalb der Zuströmöffnung 19 platziert ist. Nach der Befestigung der Lochscheibe 23 liegt diese in der Vertiefung 20 versenkt gegenüber der Stirnseite 17.The connection of valve seat body 16 and perforated disc 23 is effected for example by a circumferential and dense, formed by a laser weld 25, which is placed outside of the inflow opening 19. After attachment of the perforated disc 23, this is sunk in the recess 20 opposite the end face 17th

Die Einschubtiefe des Ventilsitzkörpers 16 mit der Lochscheibe 23 in der Längsöffnung 3 bestimmt die Größe des Hubs der Ventilnadel 5, da die eine Endstellung der Ventilnadel 5 bei nicht erregter Magnetspule 10 durch die Anlage des Ventilschließkörpers 7 an einer sich stromabwärts konisch verjüngenden Ventilsitzfläche 29 des Ventilsitzkörpers 16 festgelegt ist. Die andere Endstellung der Ventilnadel 5 wird bei erregter Magnetspule 10 beispielsweise durch die Anlage des Ankers 11 an dem Kern 12 festgelegt. Der Weg zwischen diesen beiden Endstellungen der Ventilnadel 5 stellt somit den Hub dar.The insertion depth of the valve seat body 16 with the perforated disc 23 in the longitudinal opening 3 determines the size of the stroke of the valve needle 5, since the one end position of the valve needle 5 at non-energized solenoid 10 by the system of the valve closing body 7 at a downstream conically tapered valve seat surface 29 of the valve seat body 16 is set. The other end position of the valve needle 5 is fixed in the excited magnet coil 10, for example, by the system of the armature 11 to the core 12. The path between these two end positions of the valve needle 5 thus represents the hub.

Die Auslassöffnungen 24 der Lochscheibe 23 stehen mit der Zuströmöffnung 19 und dem ringförmigen Anströmhohlraum 26 in unmittelbarer Strömungsverbindung und werden dabei von der oberen Begrenzung der Zuströmöffnung 19 überdeckt. Mit anderen Worten ausgedrückt liegt ein vollständiger Versatz von der den Einlass der Zuströmöffnung 19 festlegenden Austrittsöffnung 27 und den Auslassöffnungen 24 vor. Aufgrund des radialen Versatzes der Auslassöffnungen 24 gegenüber der Austrittsöffnung 27 ergibt sich ein S-förmiger Strömungsverlauf des Mediums, hier des Brennstoffs.The outlet openings 24 of the perforated disc 23 are in direct flow communication with the inflow opening 19 and the annular inflow cavity 26 and are thereby covered by the upper boundary of the inflow opening 19. In other words, there is a complete offset of the outlet opening 27 and the outlet openings 24 defining the inlet of the inflow opening 19. Due to the radial offset of the outlet openings 24 with respect to the outlet opening 27 results in an S-shaped flow pattern of the medium, here the fuel.

Durch den sogenannten S-Schlag vor und innerhalb der Lochscheibe 23 mit mehreren starken Strömungsumlenkungen wird der Strömung eine starke, zerstäubungsfördernde Turbulenz aufgeprägt. Der Geschwindigkeitsgradient quer zur Strömung ist dadurch besonders stark ausgeprägt. Er ist ein Ausdruck für die Änderung der Geschwindigkeit quer zur Strömung, wobei die Geschwindigkeit in der Mitte der Strömung deutlich größer ist als in der Nähe der Wandungen. Die aus den Geschwindigkeitsunterschieden resultierenden erhöhten Scherspannungen im Fluid begünstigen den Zerfall in feine Tröpfchen nahe der Auslassöffnungen 24. Erfindungsgemäß wird durch die spezifische Geometrie der Auslassöffnungen 24 das Fluid noch zusätzlich in seiner Zerstäubung positiv beeinflusst, so dass ein noch weiter verbesserter Zerfall in feinste Tröpfchen erzielbar ist.By the so-called S-blow before and within the perforated disc 23 with several strong flow deflections of the flow is a strong, atomization promoting turbulence impressed. The velocity gradient across the flow is thus particularly pronounced. It is an expression of the change in the velocity across the stream, with the velocity in the middle of the flow much greater than that in the vicinity of the walls. The increased shear stresses in the fluid resulting from the speed differences favor the disintegration into fine droplets near the outlet openings 24. According to the invention, the specific geometry of the outlet openings 24 additionally positively influences the fluid in its atomization, so that a further improved disintegration into very fine droplets can be achieved is.

Die Lochscheibe 23 ist mittels galvanischer Metallabscheidung hergestellt, wobei die Herstellung der einlagigen Lochscheibe 23 insbesondere mit der Technik des sogenannten lateralen Überwachsens vorteilhaft ist, die anhand der Figuren 5A bis 5C näher erläutert wird.The perforated disc 23 is produced by means of galvanic metal deposition, wherein the production of the single-layer perforated disc 23 is particularly advantageous with the technique of the so-called lateral overgrowth, based on the FIGS. 5A to 5C is explained in more detail.

Figur 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt II in Figur 1 zur Verdeutlichung der Geometrie des Anströmhohlraums 26 zwischen einer Begrenzungsfläche 30 des Ventilsitzkörpers 16 und der Lochscheibe 23 sowie der Geometrie der Auslassöffnungen 24 in der Lochscheibe 23. Der Ventilsitzkörper 16 ist z.B. derart ausgestaltet, dass die Begrenzungsfläche 30 von der Austrittsöffnung 27 ausgehend zur Lochscheibe 23 radial nach außen hin stetig schräg geneigt abfällt. Dies führt dazu, dass über senkrecht zur Ventillängsachse 2 verlaufenden Eintrittsebenen 31 der Auslassöffnungen 24 eine immer geringere Höhe des Anströmhohlraums 26 vorliegt (Abfall der Höhe des Anströmhohlraums 26 z.B. von 100 µm auf 30 µm) und die Strömung auf dem Weg zu den radial äußeren Auslassöffnungen 24 stetig beschleunigt wird. Die bis zu vierhundert Auslassöffnungen 24 sind beispielsweise auf mehreren konzentrischen Kreisbahnen in der Lochscheibe 23 angeordnet Die Abstände zwischen den einzelnen Auslassöffnungen 24 betragen beispielsweise ca. 120 bis 150 µm. FIG. 2 shows an enlarged section II in FIG. 1 to clarify the geometry of the Anströmhohlraums 26 between a boundary surface 30 of the valve seat body 16 and the perforated disc 23 and the geometry of the outlet openings 24 in the perforated disc 23. Der Valve seat body 16 is configured, for example, such that the boundary surface 30, starting from the outlet opening 27, slopes away from the perforated disc 23 in a radially outwardly inclined manner. As a result, entry planes 31 of the outlet openings 24, which extend perpendicular to the valve longitudinal axis 2, have an ever smaller height of the onflow cavity 26 (decrease in the height of the oncoming cavity 26, for example from 100 μm to 30 μm) and the flow on the way to the radially outer outlet openings 24 is constantly accelerated. The up to four hundred outlet openings 24 are arranged, for example, on a plurality of concentric circular paths in the perforated disc 23. The distances between the individual outlet openings 24 are, for example, approximately 120 to 150 μm.

Die Auslassöffnungen 24 besitzen in idealer Weise eine trompetenförmige Kontur, wobei ein stromaufwärtiger Einströmbereich 33 einen zylindrischen Querschnitt besitzt. Der Einströmbereich 33 besitzt einen deutlich größeren Durchmesser als ein unmittelbar darauffolgender Öffnungsbereich der eigentlichen trompetenförmigen Auslassöffnung 24. Figuren 3 und 4 verdeutlichen zwei Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäß ausgeformten Auslassöffnungen 24.The outlet openings 24 ideally have a trumpet-shaped contour, wherein an upstream inflow region 33 has a cylindrical cross-section. The inflow region 33 has a significantly larger diameter than an immediately following opening region of the actual trumpet-shaped outlet opening 24. FIGS. 3 and 4 illustrate two embodiments of inventively shaped outlet openings 24th

Um ein Verständnis zur absoluten Größe und zu den Größenverhältnissen der einzelnen Abschnitte der Auslassöffnung 24 zu bekommen, sollen anhand von Figur 3 im Folgenden beispielhaft einige Abmaße der Auslassöffnungen 24 genannt werden. Die Dicke H1 der gesamten Lochscheibe 23 beträgt ca. 50 bis 100 µm. Dabei weist der Einströmbereich 33 der Auslassöffnung 24 allerdings nur eine Höhe H2 von ca. 3 bis 5 µm auf. Der Durchmesser D1 des Einströmbereichs 33 der Auslassöffnung 24 liegt z.B. in der Größenordnung von ca. 100 bis 150 µm und ist damit größer als die Dicke H1 der Lochscheibe 23. Auf diesen durchmessergroßen Einströmbereich 33 folgt also nach ca. 3 bis 5 µm axialer Länge der Auslassöffnung 24 stromabwärts scharfkantig ein deutlich durchmesserkleinerer Abschnitt, der einen Durchmesser D2 von nur ca. 30 bis 100 µm aufweist. D2 ist damit der engste Durchmesser der gesamten Auslassöffnung 24. Von diesem Durchmesser D2 ausgehend erweitert sich die Auslassöffnung 24 beispielsweise stetig gewölbt, insbesondere trompetenförmig mit einem konstanten Radius R der Wölbung der Wandung in stromabwärtiger Richtung. Auf diese Weise wird ein Durchmesser D3 an der Austrittsebene 34 der Auslassöffnung 24 erzielt, der weitgehend dem Durchmesser D1 der Eintrittsebene 31 und damit dem Einströmbereich 33 entspricht und also auch ca. 100 bis 150 µm beträgt.In order to get an understanding of the absolute size and the size ratios of the individual sections of the outlet opening 24, based on FIG. 3 In the following example, some dimensions of the outlet openings 24 may be mentioned. The thickness H1 of the entire perforated disc 23 is about 50 to 100 microns. However, the inflow region 33 of the outlet opening 24 only has a height H2 of approximately 3 to 5 μm. The diameter D1 of the inflow region 33 of the outlet opening 24 is, for example, of the order of magnitude of approximately 100 to 150 .mu.m and is thus greater than the thickness H1 of the perforated disc 23. This diameter-like inflow region 33 is therefore followed by approximately 3 to 5 .mu.m axial length Outlet opening 24 sharp-edged downstream a significantly smaller diameter portion having a diameter D2 of only about 30 to 100 microns. D2 is thus the narrowest diameter of the entire outlet opening 24. Starting from this diameter D2, the outlet opening 24 widens, for example, continuously curved, in particular in a trumpet shape with a constant radius R of the curvature of the wall in the downstream direction. In this way, a diameter D3 at the exit plane 34 of the outlet opening 24 is achieved, which largely corresponds to the diameter D1 of the entry plane 31 and thus to the inflow region 33 and therefore also amounts to approximately 100 to 150 μm.

Das in Figur 4 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der in Figur 3 dargestellten Auslassöffnung 24 vor allen Dingen darin, dass der trompetenförmige Öffnungsbereich in zwei Abschnitte untergliedert ist, wobei ein erster stromaufwärtiger Abschnitt 35 eine weitgehend zylindrische Kontur aufweist, während dein zweiter stromabwärtiger Abschnitt 36 eine trichterförmige Kontur besitzt. Bei einer Dicke H1 der Lochscheibe 23 von ca. 50 bis 100 µm weist der erste zylindrische Abschnitt 35 eine Länge H3 von ca. 20 bis 50 µm auf. Die Radien R der Wölbungen der Wandungen beider Ausführungsbeispiele der Auslassöffnungen 24 sind idealer Weise konstant und besitzen ihren Mittelpunkt exakt im unteren Begrenzungswinkel der Einströmbereiche.33.This in FIG. 4 embodiment shown differs from the in FIG. 3 in particular, in that the trumpet-shaped opening area is subdivided into two sections, wherein a first upstream section 35 has a substantially cylindrical contour, while the second downstream section 36 has a funnel-shaped contour. With a thickness H1 of the perforated disc 23 of approximately 50 to 100 μm, the first cylindrical portion 35 has a length H3 of approximately 20 to 50 μm. The radii R of the curvatures of the walls of both embodiments of the outlet openings 24 are ideally constant and have their center exactly in the lower boundary angle of the Einströmbereiche.33.

Anhand der Figuren 5A bis 5C werden die Herstellungsschritte der Herstellung der erfindungsgemäßen Lochscheibe 23 insbesondere im Bereich einer Auslassöffnung 24 erläutert. Auf einen Substratkörper 37 werden zwei Fotolackschichten 38, 39 aufeinander abgeschieden. Die zweite Lackschicht 39 wird dabei erst nach dem Maskieren, Belichten und Strukturieren der ersten Lackschicht 38 aufgebracht. Nach dem Maskieren, Belichten und Strukturieren der zweiten Lackschicht 39 werden beide Lackschichten 38, 39 in einem Schritt entwickelt, d.h. unbelichtete Stellen der Lackschichten 38, 39 werden nasschemisch entfernt. Es bleiben auf dem Substratkörper 37 an den belichteten Stellen gestufte Lacktürme 40 als Reste der Lackschichten 38, 39 stehen, und zwar genau an den Stellen, an denen die Auslassöffnungen 24 der Lochscheibe 23 entstehen sollen. In der ersten Lackschicht 38 hat der Lackturm 40 einen deutlich größeren Durchmesser als in der zweiten Lackschicht 39, die dafür jedoch in deutlich größerer Höhe aufgebracht ist.Based on FIGS. 5A to 5C the production steps of the production of the perforated disc 23 according to the invention are explained in particular in the region of an outlet opening 24. On a substrate body 37, two photoresist layers 38, 39 are deposited on each other. The second lacquer layer 39 is applied only after the masking, exposure and patterning of the first lacquer layer 38. After masking, exposing and structuring the second lacquer layer 39, both lacquer layers 38, 39 are developed in one step, ie unexposed areas of the lacquer layers 38, 39 are removed by wet-chemical means. There remain on the substrate body 37 at the exposed areas stepped paint towers 40 as remnants of the paint layers 38, 39 are, and precisely at the points where the outlet openings 24 of the perforated disc 23 are to arise. In the first lacquer layer 38, the coater tower 40 has a significantly larger diameter than in the second lacquer layer 39, which, however, is applied at a significantly greater height.

In einem nächsten Prozessschritt (Figur 5B) wird Metall auf den Substratkörper 37 um die Lacktürme 40 herum in einem einstufigen Prozess aufgalvanisiert. Die Galvanikschicht 41 wächst zunächst vom Substratkörper 37 aus an der ersten Lackschicht 38 hoch, und überwächst diese erste Lackschicht 38 an deren Oberfläche bis die Galvanikschicht 41 den Umfang der zweiten Lackschicht 39 komplett berührt. Die Galvanik wird in dem Moment gestoppt, in dem am Umfang der zweiten Lackschicht 39 eine geringe Galvanikschichtdicke vorhanden ist. Durch das Überwachsen der ersten Lackschicht 38 ergibt sich um die zweite Lackschicht 39 im Bereich jedes Lackturms 40 ein gewünschter trichterförmiger oder trompetenförmiger Einzug in der Galvanikschicht 41 ("laterales Überwachsen"). Dieser Einzug an jedem Lackturm 40 bildet letztlich den stark divergierenden Teil der jeweiligen Auslassöffnung 24 in der Lochscheibe 23.In a next process step ( FIG. 5B ) metal is electroplated onto the substrate body 37 around the paint towers 40 in a one-step process. The electroplating layer 41 initially grows up from the substrate body 37 on the first lacquer layer 38, and overgrows this first lacquer layer 38 on its surface until the electroplating layer 41 completely touches the circumference of the second lacquer layer 39. The electroplating is stopped at the moment in which a small galvanic layer thickness is present at the periphery of the second lacquer layer 39. The overgrowth of the first lacquer layer 38 results in a desired funnel-shaped or trumpet-shaped indentation in the galvanic layer 41 ("lateral overgrowth") around the second lacquer layer 39 in the region of each paint tower 40. This indentation on each coating tower 40 ultimately forms the strongly diverging part of the respective outlet opening 24 in the perforated disc 23.

Nach dem Entfernen der Lacktürme 40 ("Strippen") und des Substratkörpers 37 liegt eine einlagige Lochscheibe 23 mit einer Vielzahl von Auslassöffnungen 24 vor (Figur 5C). Wie der Pfeil in Figur 5C andeutet, werden die Auslassöffnungen 24 der Lochscheibe 23 im eingebauten Zustand in der Galvanikaufwachsrichtung durchströmt. Der zylindrische Abschnitt 35 der in Figur 4 gezeigten Auslassöffnung 24 mit dem engsten Querschnitt wird durch Abformen der zweiten Lackschicht 39 mit einer hohen Präzision gebildet.After removing the paint towers 40 ("stripping") and the substrate body 37 is a single-layer perforated disc 23 with a plurality of outlet openings 24 before ( FIG. 5C ). Like the arrow in FIG. 5C indicates, the outlet openings 24 of the perforated disc 23 are flowed through in the installed state in the electroplating growth direction. The cylindrical portion 35 of FIG FIG. 4 shown outlet opening 24 with the narrowest cross section is formed by molding the second lacquer layer 39 with high precision.

Claims (13)

  1. Fuel injection valve for fuel injection systems of internal combustion engines, having a valve longitudinal axis (2), having a valve seat body (16) which has a fixed valve seat (29), having a valve closing body (7) which interacts with the valve seat (29) and which is movable axially along the valve longitudinal axis (2), and having a perforated disc (23) which is arranged downstream of the valve seat (29) and which has a multiplicity of outlet openings (24), characterized in that the outlet openings (24) each have an upstream, encircling cylindrical inflow region (33) whose diameter D1 is considerably greater than the diameter D2 of a region which follows said inflow region (33) directly downstream with a sharp edge and which forms the narrowest cross section of the outlet opening (24) and from which the outlet opening (24) widens in the flow direction up to a diameter D3.
  2. Fuel injection valve according to Claim 1,
    characterized in that the perforated disc (23) has a thickness H1 of 50 to 100 µm.
  3. Fuel injection valve according to Claim 1 or 2, characterized in that the inflow region (33) has a height H2 of 3 to 5 µm.
  4. Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the inflow region (33) has a diameter D1 of 100 to 150 µm.
  5. Fuel injection valve according to Claim 4,
    characterized in that the outlet opening (24) has its smallest diameter D2 at the sharp-edged transition from the inflow region (33), which smallest diameter D2 is 30 to 100 µm.
  6. Fuel injection valve according to Claim 4 or 5, characterized in that the outlet opening (24) widens up to a diameter D3 of 100 to 150 µm.
  7. Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that, proceeding from the sharp-edged transition of the inflow region (33), the outlet opening (24) has a trumpet-shaped or funnel-shaped contour.
  8. Fuel injection valve according to Claim 7, characterized in that the curvature of the wall of the outlet opening (24) runs with a constant radius R.
  9. Fuel injection valve according to Claim 8, characterized in that the radius R of the curvature of the wall has its central point at the lower delimiting corner of the inflow region (33).
  10. Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the opening region which adjoins the inflow region (33) is divided into two sections (35, 36), a first, upstream section (35) with a cylindrical contour, and a second, downstream section (36) with a funnel-shaped contour.
  11. Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the perforated disc (23) has up to four hundred outlet openings (24).
  12. Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that an approaching-flow cavity (26) formed upstream of the perforated disc (23) is obliquely inclined.
  13. Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the perforated disc (23) can be produced in a single layer by means of galvanic metal deposition.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4623175B2 (en) * 2008-09-08 2011-02-02 トヨタ自動車株式会社 Fuel injection valve for internal combustion engine
DE102008042116B4 (en) * 2008-09-15 2019-12-24 Robert Bosch Gmbh Valve for atomizing fluid
JPWO2010055927A1 (en) * 2008-11-14 2012-04-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 Fuel injection device
DE102010029298A1 (en) * 2010-05-26 2011-12-01 Robert Bosch Gmbh Valve arrangement for metering a fluid medium in an exhaust line of an internal combustion engine
KR101337713B1 (en) * 2012-12-20 2013-12-06 주식회사 현대케피코 Vehicular gdi injector with valve seat body for fuel atomization
JP5901844B2 (en) * 2013-04-16 2016-04-13 三菱電機株式会社 Fuel injection valve
US10047713B2 (en) * 2013-11-11 2018-08-14 Enplas Corporation Attachment structure of fuel injection device nozzle plate
DE102013225948A1 (en) * 2013-12-13 2015-06-18 Continental Automotive Gmbh Nozzle head and fluid injection valve
DE102015210487A1 (en) 2015-06-09 2016-12-15 Robert Bosch Gmbh Spray hole component of an injection device
WO2019133585A1 (en) * 2017-12-26 2019-07-04 3M Innovative Properties Company Fuel injector nozzle structure with choked through-hole outlet opening
US10724486B2 (en) * 2018-03-21 2020-07-28 Delphi Technologies Ip Limited Fluid injector having a director plate
EP4170154A1 (en) * 2021-10-21 2023-04-26 Heinz Hänggi Stanztechnik Atomizer disc and method of producing an atomizer disc

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4907748A (en) * 1988-08-12 1990-03-13 Ford Motor Company Fuel injector with silicon nozzle
DE4104019C1 (en) * 1991-02-09 1992-04-23 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De
DE4409848A1 (en) * 1994-03-22 1995-10-19 Siemens Ag Device for metering and atomizing fluids
JP3560174B2 (en) * 1994-05-17 2004-09-02 株式会社デンソー Fluid injection nozzle and fuel injection valve using the same
US5685491A (en) * 1995-01-11 1997-11-11 Amtx, Inc. Electroformed multilayer spray director and a process for the preparation thereof
DE19607277A1 (en) * 1995-03-29 1996-10-02 Bosch Gmbh Robert Perforated disc, in particular for injection valves
DE19703200A1 (en) * 1997-01-30 1998-08-06 Bosch Gmbh Robert Fuel injector
DE19847460A1 (en) * 1998-10-15 2000-04-20 Bosch Gmbh Robert Fuel injection valve nozzle with orifice at first converges then diverges to combustion chamber as circular elliptical or slot orifice section.
JP2000199468A (en) * 1998-12-28 2000-07-18 Moritex Corp Fuel injection system and fuel injection method of internal combustion engine
JP2001027169A (en) * 1999-07-15 2001-01-30 Unisia Jecs Corp Fuel injection valve
DE19937961A1 (en) * 1999-08-11 2001-02-15 Bosch Gmbh Robert Fuel injection valve and method for producing outlet openings on valves
JP4097056B2 (en) * 2000-03-17 2008-06-04 株式会社デンソー Fuel injection valve
US6474566B1 (en) * 2000-06-20 2002-11-05 Ngk Insulators, Ltd. Drop discharge device
DE10118273A1 (en) * 2001-04-12 2002-10-17 Bosch Gmbh Robert Fuel injection valve has atomizer disk with first upstream position for central inflow and radial outward apertures
US6817545B2 (en) * 2002-01-09 2004-11-16 Visteon Global Technologies, Inc. Fuel injector nozzle assembly
US6783085B2 (en) * 2002-01-31 2004-08-31 Visteon Global Technologies, Inc. Fuel injector swirl nozzle assembly
JP3933545B2 (en) * 2002-08-27 2007-06-20 株式会社日本自動車部品総合研究所 Fuel injection nozzle and fuel injection apparatus using the same
US6789754B2 (en) * 2002-09-25 2004-09-14 Siemens Vdo Automotive Corporation Spray pattern control with angular orientation in fuel injector and method
US7191961B2 (en) * 2002-11-29 2007-03-20 Denso Corporation Injection hole plate and fuel injection apparatus having the same
JP4058377B2 (en) * 2003-05-09 2008-03-05 株式会社デンソー Fuel injection valve
DE10360773A1 (en) * 2003-12-23 2005-07-28 Robert Bosch Gmbh Fuel injector
US7438241B2 (en) * 2004-11-05 2008-10-21 Visteon Global Technologies, Inc. Low pressure fuel injector nozzle

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