EP2422071A1 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung - Google Patents

Kraftstoffeinspritzvorrichtung

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Publication number
EP2422071A1
EP2422071A1 EP10705358A EP10705358A EP2422071A1 EP 2422071 A1 EP2422071 A1 EP 2422071A1 EP 10705358 A EP10705358 A EP 10705358A EP 10705358 A EP10705358 A EP 10705358A EP 2422071 A1 EP2422071 A1 EP 2422071A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve member
fuel
injection valve
combustion chamber
blind hole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10705358A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Kerst
Andreas Vogel
Gerhard Suenderhauf
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 EP2422071A1 publication Critical patent/EP2422071A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • F02M61/1886—Details of valve seats not covered by groups F02M61/1866 - F02M61/188

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection device for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, comprising a housing in which an injection valve member is reciprocally movable in the longitudinal direction whose end close to the combustion chamber limits a blind hole in the closed state of the injection valve member State of the injection valve member Fuel is injected into the combustion chamber.
  • Such fuel injectors are also called fuel injection valves or fuel injectors.
  • the injection valve member is also called
  • Nozzle needle designates and can be made in one or more parts.
  • the opening movement of the injection valve member is initiated, optionally with the interposition of a control valve, by an actuator, for example a piezo actuator or a solenoid actuator.
  • the injection valve member is preferably preloaded into its closed position.
  • the object of the invention is to improve a fuel injection device according to the term of claim 1 with respect to the mixture formation quality and / or the injection jet quality.
  • the object is with a fuel injection device for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, with a housing, in which an injection valve member is received in the longitudinal direction to and fro, whose combustion chamber near the end in the closed state of Ein- injection valve member limits a blind hole from which fuel is injected into the combustion chamber in the open state of the injection valve member, achieved in that the blind hole has a diameter which is smaller than 0.8 millimeters.
  • the blind hole volume which is limited in the closed state of the injection valve member from the end remote from the combustion chamber, can be reduced.
  • This blind hole volume is also referred to as Schadvolumen.
  • a preferred embodiment of the fuel injection device is characterized in that the blind hole has a diameter of 0.6 millimeters. This diameter value has proven to be particularly advantageous in the context of the present invention.
  • a further preferred embodiment of the fuel injection device is characterized in that the blind hole emanates from a sealing edge or a sealing surface, which forms a valve seat with the combustion chamber near the end of the injection valve member.
  • a sealing surface or sealing edge is formed for the representation of the valve seat, which cooperates with the sealing edge or sealing surface of the housing.
  • a further preferred embodiment of the fuel injection device is characterized in that an additional guide for the injection valve member is provided in the vicinity of the blind hole in the housing.
  • the additional guide can be realized for example by a guide portion having a plurality of flats that allow passage of fuel.
  • the additional guide can be realized by a guide sleeve, which is biased by a spring against a cone which is formed at the combustion chamber near the end of the housing.
  • Figure 1 shows the combustion chamber near the end of a fuel injection device according to the invention in longitudinal section
  • Figure 2 is a similar section as in Figure 1 with an additional guide in
  • Figure 3 shows a similar section as in Figures 1 and 2 with an additional guide through a guide sleeve.
  • each a combustion chamber near the end of a fuel injection device is shown with a housing 1 in longitudinal section.
  • the housing 1 comprises a nozzle body 2 with a central opening, which is designed as a bore and in which an injection valve member 3 is accommodated to be moved back and forth, which is also referred to as a nozzle needle.
  • the nozzle body 2 has at its illustrated end a frusto-conical sealing surface 4, which tapers to a blind hole 5 and to which a sealing edge 6 is in abutment, which is formed at the combustion chamber near the end of the injection valve member 3 and together with the sealing surface 4 one
  • Valve seat 7 represents. From the sealing edge 6, a tip at the combustion chamber near the end of the injection valve member 3 extends into the blind hole 5 in.
  • At least one injection hole 8 extends from the blind hole 5 into a combustion chamber of an internal combustion engine.
  • the blind hole 5 shown in Figure 1 is designed according to an essential aspect of the invention as a mini blind hole with a diameter D of 0.6 millimeters. As a result, an undesired harmful volume can be reduced below the valve seat 7.
  • the execution of the blind hole 5 is connected as a mini blind hole with increased demands on the leadership of the injection valve member 3 in the housing 2.
  • a deflection of the injection valve member 3, in particular a desalination has a greater influence on the jet and mixture formation quality than with larger blind holes.
  • the blind hole 5 designed as a small blind hole is combined with an additional guide in order to prevent undesired deflection of the injection valve member 3 during operation of the fuel injection device.
  • the additional guide is provided in the vicinity of the valve seat 7 in addition to a guide (not shown) of the combustion chamber distal end of the injection valve member 3.
  • an additional guide 20 is provided in the form of a multi-leaf 22 in the vicinity of the valve seat 7.
  • the injection valve member 3 is guided in the vicinity of the valve seat 7 in the region of the multi-leaf 22 in the valve housing 1 movable back and forth.
  • the multi-flat 22 includes a plurality of flats that allow the passage of fuel.
  • FIG. 3 shows an additional guide 30 in the form of a guide sleeve 32 which, by means of a spring 34, bears against a frustoconical region of the guide sleeve 32
  • Nozzle body 2 is biased.
  • the guide sleeve 32 may have longitudinally extending grooves that allow the passage of fuel.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (1), in welchem ein Einspritzventilglied (3) in Längsrichtung hin und her bewegbar aufgenommen ist, dessen brennraumnahes Ende im geschlossenen Zustand des Einspritzventilsglieds (3) ein Sackloch (5) begrenzt, aus dem im geöffneten Zustand des Einspritzventilglieds (3) Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt wird. Um die Kraftstoffeinspritzvorrichtung im Hinblick auf die Gemischbildungsqualität und/oder die Einspritzstrahlqualität zu verbessern, weist das Sackloch (5) einen Durchmesser (D) auf, der kleiner als 0,8 Millimeter ist.

Description

Beschreibung
Titel Kraftstoffeinspritzvorrichtung
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse, in welchem ein Einspritzventilglied in Längsrichtung hin und her bewegbar aufge- nommen ist, dessen brennraumnahes Ende im geschlossenen Zustand des Einspritzventilglieds ein Sackloch begrenzt, aus dem im geöffneten Zustand des Einspritzventilglieds Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt wird.
Derartige Kraftstoffeinspritzvorrichtungen werden auch als Kraftstoff einspritz ven- tile oder Kraftstoffinjektoren bezeichnet. Das Einspritzventilglied wird auch als
Düsennadel bezeichnet und kann einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein. Die Öffnungsbewegung des Einspritzventilglieds wird, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Steuerventils, durch einen Aktor, zum Beispiel einen Pie- zoaktor oder einen Magnetaktor, initiiert. Das Einspritzventilglied ist vorzugswei- se in seine Schließstellung vorgespannt.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem O- berbegriff des Anspruchs 1 im Hinblick auf die Gemischbildungsqualität und/oder die Einspritzstrahlqualität zu verbessern.
Die Aufgabe ist bei einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse, in wel- chem ein Einspritzventilglied in Längsrichtung hin und her bewegbar aufgenommen ist, dessen brennraumnahes Ende im geschlossenen Zustand des Ein- spritzventilglieds ein Sackloch begrenzt, aus dem im geöffneten Zustand des Einspritzventilglieds Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt wird, dadurch gelöst, dass das Sackloch einen Durchmesser aufweist, der kleiner als 0,8 Millimeter ist. Dadurch kann das Sacklochvolumen, das im geschlossenen Zustand des Einspritzventilsglieds von dessen brennraumfernen Ende begrenzt wird, reduziert werden. Dieses Sacklochvolumen wird auch als Schadvolumen bezeichnet. Durch die Reduzierung des Schadvolumens können die Emissionen einer Brennkraftmaschine mit der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung reduziert werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Sackloch einen Durchmesser von 0,6 Millimeter aufweist. Dieser Durchmesserwert hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Sackloch von einer Dichtkante oder einer Dichtfläche ausgeht, die mit dem brennraumnahen Ende des Einspritzventilglieds einen Ventilsitz darstellt. An dem brennraumnahen Ende des Einspritzventilglieds ist zur Darstellung des Ventilsitzes eine Dichtfläche oder Dichtkante ausgebildet, die mit der Dichtkante oder Dichtfläche des Gehäuses zusammenwirkt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe des Sacklochs in dem Gehäuse eine zusätzliche Führung für das Einspritzventilglied vorgesehen ist. Dadurch kann eine unerwünschte Auslenkung des Einspritzventilglieds reduziert werden. Die zusätzliche Führung kann zum Beispiel durch einen Führungsabschnitt realisiert werden, der mehrere Abflachungen aufweist, die einen Durchtritt von Kraftstoff ermöglichen. Alternativ kann die zusätzliche Führung durch eine Führungs- hülse realisiert werden, die durch eine Feder gegen einen Konus vorgespannt ist, der am brennraumnahen Ende des Gehäuses ausgebildet ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ver- schiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Kurze Beschreibung der Zeichnung
Es zeigen:
Figur 1 das brennraumnahe Ende einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung im Längsschnitt;
Figur 2 ein ähnlicher Ausschnitt wie in Figur 1 mit einer zusätzlichen Führung in
Form eines Mehrflachs und
Figur 3 einen ähnlichen Ausschnitt wie in den Figuren 1 und 2 mit einer zusätzlichen Führung durch eine Führungshülse.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In den Figuren 1 bis 3 ist jeweils ein brennraumnahes Ende einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem Gehäuse 1 im Längsschnitt dargestellt. Das Gehäuse 1 umfasst einen Düsenkörper 2 mit einer zentralen Öffnung, die als Bohrung ausgeführt ist und in der ein Einspritzventilglied 3 hin und her bewegbar aufge- nommen ist, das auch als Düsennadel bezeichnet wird.
Der Düsenkörper 2 weist an seinem dargestellten Ende eine kegelstumpfförmige Dichtfläche 4 auf, die sich zu einem Sackloch 5 hin verjüngt und an der sich eine Dichtkante 6 in Anlage befindet, die an dem brennraumnahen Ende des Ein- spritzventilglieds 3 ausgebildet ist und zusammen mit der Dichtfläche 4 einen
Ventilsitz 7 darstellt. Von der Dichtkante 6 erstreckt sich eine Spitze am brennraumnahen Ende des Einspritzventilglieds 3 in das Sackloch 5 hinein.
Von dem Sackloch 5 erstreckt sich mindestens ein Spritzloch 8 in einen Brenn- räum einer Brennkraftmaschine. Wenn der Ventilsitz 7 geschlossen ist, das heißt, wenn das Einspritzventilglied 3 mit seiner Dichtkante 6 an der kegelstumpfförmi- gen Dichtfläche 4 des Düsenkörpers 2 anliegt, dann befindet sich das Einspritzventilglied 3 in seiner Schließstellung, in welcher kein Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt wird. Wenn sich das Einspritzventilglied 3 mit seiner Dichtkante 6 von der Dichtfläche 4 des Düsenkörpers 2 weg bewegt, dann wird der Ventilsitz - A -
7 geöffnet, so dass mit Hochdruck beaufschlagter Kraftstoff aus dem Sackloch 5 durch das Spritzloch in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.
Das in Figur 1 dargestellte Sackloch 5 ist gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung als Kleinstsackloch mit einem Durchmesser D von 0,6 Millimeter ausgeführt. Dadurch kann ein unerwünschtes Schadvolumen unterhalb des Ventilsitzes 7 verringert werden.
Allerdings hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung herausgestellt, dass die Ausführung des Sacklochs 5 als Kleinstsackloch mit erhöhten Anforderungen an die Führung des Einspritzventilglieds 3 in dem Gehäuse 2 verbunden ist. Bei der Ausführung des Sacklochs 5 als Kleinstsackloch hat eine Auslenkung des Einspritzventilglieds 3, insbesondere eine Desachsierung, einen größeren Ein- fluss auf die Strahl- und Gemischbildungsqualität als bei größeren Sacklöchern.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird das als Kleinstsackloch ausgeführte Sackloch 5 mit einer zusätzlichen Führung kombiniert, um eine unerwünschte Auslenkung des Einspritzventilglieds 3 im Betrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu verhindern. Die zusätzliche Führung ist, zusätzlich zu einer (nicht dargestellten) Führung des brennraumfernen Endes des Einspritzventilglieds 3, in der Nähe des Ventilsitzes 7 vorgesehen.
In Figur 2 ist eine zusätzliche Führung 20 in Form eines Mehrflachs 22 in der Nähe des Ventilsitzes 7 vorgesehen. Das Einspritzventilglied 3 ist in der Nähe des Ventilsitzes 7 im Bereich des Mehrflachs 22 in dem Ventilgehäuse 1 hin und her bewegbar geführt. Der Mehrflach 22 umfasst mehrere Abflachungen, die den Durchtritt von Kraftstoff ermöglichen.
In Figur 3 ist eine zusätzliche Führung 30 in Form einer Führungshülse 32 dar- gestellt, die durch eine Feder 34 gegen einen kegelstumpfartigen Bereich des
Düsenkörpers 2 vorgespannt ist. Die Führungshülse 32 kann in Längsrichtung verlaufende Nuten aufweisen, die den Durchtritt von Kraftstoff ermöglichen.

Claims

Ansprüche
1. Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (1), in welchem ein Einspritzventilglied (3) in Längsrichtung hin und her bewegbar aufgenommen ist, dessen brennraumnahes Ende im geschlossenen Zustand des Einspritz- ventilsglieds (3) ein Sackloch (5) begrenzt, aus dem im geöffneten Zustand des Einspritzventilglieds (3) Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Sackloch (5) einen Durchmesser (D) aufweist, der kleiner als 0,8 Millimeter ist.
2. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sackloch (5) einen Durchmesser (D) von 0,6 Millimeter aufweist.
3. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sackloch (5) von einer Dichtkante oder einer Dichtfläche (4) ausgeht, die mit dem brennraumnahen Ende des Einspritzventilglieds (3) einen Ventilsitz (7) darstellt.
4. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe des Sacklochs (5) in dem Gehäuse eine zusätzliche Führung (20;30) für das Einspritzventilglied (3) vorgesehen ist.
EP10705358A 2009-04-20 2010-02-24 Kraftstoffeinspritzvorrichtung Withdrawn EP2422071A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910002480 DE102009002480A1 (de) 2009-04-20 2009-04-20 Kraftstoffeinspritzvorrichtung
PCT/EP2010/052331 WO2010121854A1 (de) 2009-04-20 2010-02-24 Kraftstoffeinspritzvorrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2422071A1 true EP2422071A1 (de) 2012-02-29

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ID=42115728

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EP10705358A Withdrawn EP2422071A1 (de) 2009-04-20 2010-02-24 Kraftstoffeinspritzvorrichtung

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EP (1) EP2422071A1 (de)
CN (1) CN102405346A (de)
DE (1) DE102009002480A1 (de)
WO (1) WO2010121854A1 (de)

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