EP2659126A1 - Einspritzventil - Google Patents

Einspritzventil

Info

Publication number
EP2659126A1
EP2659126A1 EP11779671.4A EP11779671A EP2659126A1 EP 2659126 A1 EP2659126 A1 EP 2659126A1 EP 11779671 A EP11779671 A EP 11779671A EP 2659126 A1 EP2659126 A1 EP 2659126A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
inlet
injection valve
perforated disc
valve seat
valve according
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Withdrawn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
EP11779671.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hartmut Albrodt
Andreas Krause
Martin Stahl
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 EP2659126A1 publication Critical patent/EP2659126A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

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
    • F02M61/186—Multi-layered orifice plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/162—Means to impart a whirling motion to fuel upstream or near discharging orifices
    • 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
    • F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • 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 is based on an injection valve of the type of
  • a fuel injection valve which has a valve seat body on which a fixed valve seat is formed. With this valve seat formed in the valve seat body acts in the injection valve axially movable valve closing body together.
  • the valve seat body is followed in the downstream direction by a flat nozzle straightening plate, in which the
  • Valve seat facing an H-shaped recess is provided as an inlet region.
  • Four injection ports are connected to the H-shaped inlet region in the downstream direction, so that a fuel to be sprayed can be distributed over the inlet region as far as the spray-discharge holes.
  • An influence of the flow geometry in the nozzle orifice plate through the valve seat body should not occur. Instead, a flow passage downstream of the valve seat in the valve seat body is designed so far that the valve seat body has no influence on the opening geometry of the nozzle guide plate. From DE 100 48 935 AI is already a fuel injection valve for
  • Fuel injection systems of internal combustion engines known i.a. an actuator and a movable valve member cooperating to open and close the valve with a fixed valve seat formed on a valve seat body has. Downstream of the valve seat, a disk-shaped swirl element is arranged, which has at least one inlet region and at least one outlet opening, and which has at least one swirl duct upstream of the outlet opening.
  • Swirl element is centrally impinged. From him all swirl channels go out, whereby the swirl channels is impressed only radially from the inside to the outside by flowing fuel a swirl component.
  • the injection valve according to the invention with the features of the main claim has the advantage that a hollow cone spray emerges in a cost-effective manner from the outlet openings, which delivers a very good atomization quality with regard to its lamellar decay.
  • the atomization quality can be further increased, since in a design of the injection valve as a multi-hole valve by means of a swirl effect very optimally generated via the contouring
  • Atomization quality is improved. Above all, for multi-hole injection valves in the low pressure range, such a design according to the invention is ideally suited due to simple turbulence increase.
  • the hole length of the outlet openings or the ratio length / diameter has a significantly smaller influence on the atomization quality than is the case, for example, with the known turbulence atomization in the case of pure "S-impact valves.”
  • the swirling movement generated in the inlet regions namely, hardly degraded over the hole length in contrast to turbulence.
  • FIG. 1 shows a partially illustrated injection valve with a first perforated disc downstream of the valve seat body
  • Figure 2 shows a detail II of Figure 1 on an enlarged scale
  • Figure 3 is a plan view of a portion of the perforated disc as a section along the line III-III in Figure 2
  • Figure 5 shows a detail analogous to the representation according to FIG. 2 for illustrating an alternative exemplary embodiment
  • FIG. 6 shows a plan view of a partial region of the perforated disk as a section along the line VI-VI in FIG. 5 and FIG on a complete second perforated disc.
  • the injection valve for fuel injection systems of mixture-compression spark-ignition internal combustion engines partially shown.
  • the injection valve has a tubular valve seat carrier 1, in which concentric to a
  • Valve longitudinal axis 2 a longitudinal opening 3 is formed.
  • a 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 the circumference
  • five flats 8 are provided for flowing past the fuel is firmly connected.
  • AdBlue TM into the exhaust system of internal combustion engines or similar. can be implemented.
  • the actuation of the injection valve takes place in a known manner, for example electromagnetically.
  • a known manner for example electromagnetically.
  • For the axial movement of the valve needle 5 and thus for opening against the spring force of a return spring, not shown, or closing of the injection valve is a schematically indicated
  • the armature 11 is connected to the valve closing body 7 facing away from the end of the valve needle 5 by z. B. connected by means of a laser weld and aligned with the core 12.
  • an electromagnetic actuator may also be a piezoelectric, magnetostrictive or other drive for actuating the valve closing body 7 are used.
  • a guide opening 15 of a valve seat body 16 which is mounted in the downstream, the core 12 remote from the end of the valve seat support 1 in the concentric with the valve longitudinal axis 2 extending longitudinal opening 3 by welding tight.
  • lower end face 17 of the valve seat body 16 is fixedly connected to a perforated disc 21.
  • the perforated disk 21 is designed in two layers, wherein the two layers can be incorporated in a single perforated disk 21, but the perforated disk 21 can also consist of two stacked perforated disk parts, as indicated in FIG. 2 by the different hatchings.
  • the perforated disc 21 abuts with an upper end face 28 on the lower end face 17 of the valve seat body 16.
  • the perforated disc 21 comprises two
  • a functional level should have a largely constant opening contour over its axial extent, so that it is precisely the next functional level that has a different opening contour.
  • valve seat body 16 and orifice plate 21 valve seat part 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 with non-energized solenoid 10 by the system of valve closing body 7 at a downstream conically tapered valve seat surface 29th of the valve seat body 16 is fixed.
  • the other end position of the valve needle 5 is 10 when the solenoid coil
  • the spherical valve closing body 7 cooperates with the frusto-conical valve seat surface 29 of the valve seat body 16 in the axial direction between the guide opening 15 and a lower cylindrical, extending to the end face 17 outlet opening 31 of the valve seat body 16 is formed.
  • the perforated disks 21 shown in FIGS. 1 to 7 can be constructed, for example, in two metallic functional levels by electrodeposition. Other methods of making the perforated disc 21 are also conceivable. Thus, two thin sheet metal layers, in which the desired contours are embossed, can be used.
  • Figure 2 shows as a first embodiment of an inventive
  • Perforated disk 21 the detail II in Figure 1 in an enlarged view.
  • the perforated disc 21 is e.g. designed as a flat, circular member having the two already mentioned axially successive functional levels.
  • the perforated disk 21 has a plurality of inlet regions 41, which are directly impinged by the liquid flow coming from the outlet opening 31.
  • FIG 3 as a plan view of a
  • the overlapping area 43 of the outlet opening 31 and the inlet area 41 is at most one third of the area of the inlet area 41.
  • the overlapping area 43 should once again be so large as to avoid excessive throttling of the liquid at the inlet into the inlet area 41.
  • the overlap region 43 should have at least the size of the cross-section of the inlet region 41.
  • the inlet region 41 in the upper functional plane 40 which according to FIG. 4 can be arranged at right angles to each other four times, for example, is characterized as a locally limited cavity by a rectangular or bathtub-shaped contour, the longitudinal extent of the
  • rectangular inlet portion 41 extends in the radial direction in the perforated disc 21. It can e.g. also two, three, five or six or more
  • Inlet areas 41 may be provided.
  • the circumferential side wall of the first inlet areas 41 may be provided.
  • Inlet region 41 is formed, for example, bathtub-like obliquely inclined with a conical running.
  • an outlet opening 44 is associated with each inlet area 41.
  • the outlet openings 44 are formed, for example, as circular injection holes.
  • the inlet portions 41 in the perforated disc 21 are designed according to the invention so that the velocity of the liquid flowed in
  • the outlet opening 31 has a significantly smaller diameter than the diameter of an imaginary circle on which the outlet openings 44 of the perforated disc 21 lie. In other words, there is a complete offset of the inlet opening 31 defining the inlet of the perforated disc 21 and the
  • valve seat body 16 In a projection of the valve seat body 16 on the perforated disc 21, the valve seat body 16 so far covers all
  • Outlet openings 44 Due to the radial offset of the outlet openings 44 with respect to the outlet opening 31 results in an S-shaped flow pattern of the fluid.
  • the radial flow is increased with the increase in the distance, while the axial flow component is attenuated.
  • the fluid jet tilts more and more in the radial direction and thus increases the beam angle of the
  • FIGS. 3 and 4 illustrate that the outlet openings 44, from
  • Outlet opening 44 with respect to the two axes of its inlet portion 41 before a displacement in both directions.
  • the corners of the inlet regions 41 may, as indicated in Figure 3, be rounded.
  • an alternative embodiment is one
  • FIG. 7 as a plan view of a complete second perforated disc 21 illustrates that the inlet region 41 is largely circular in its interior, towards which the rectangular partial contours 41 'are directed radially outwards, towards the flow of the outlet openings 44, one of which is shown in FIG 6 is shown as an enlarged detail.
  • the inlet region 41 with the partial contours 41 'in the upper functional plane 40 which according to FIG. 7 can be arranged at right angles to each other, for example, is characterized by this special contouring again as a locally localized cavity with a rectangular or bathtub-shaped contour.
  • Inlet portion 41 and the rectangular part contours 41 ' are formed in this case, for example, running vertically.
  • an outlet opening 44 is associated with each inlet area 41 '.
  • the outlet openings 44 are e.g. shaped as circular injection holes.
  • FIGS. 6 and 7 illustrate that the outlet openings 44, from

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

Ein Einspritzventil zum Einspritzen einer Flüssigkeit umfasst einen elektromagnetischen Aktuator (10, 11, 12) und eine bewegbaren Ventilnadel (5) sowie einen Ventilschließkörper (7), der zusammen mit einer Ventilsitzfläche (29) einen Dichtsitz bildet, und eine stromabwärts des Dichtsitzes angeordnete Lochscheibe (21), die wenigstens einen Einlassbereich (41) und wenigstens eine Auslassöffnung (44) besitzt. Dabei besitzt eine obere, den wenigstens einen Einlassbereich (41) aufweisende Funktionsebene (40) eine andere Öffnungsgeometrie im Querschnitt als eine untere, die wenigstens eine Auslassöffnung (44) aufweisende Funktionsebene (42). In der Lochscheibe (21) sind mehrere Einlassbereiche (41) vorgesehen, die jeweils als lokal begrenzte Cavity mit einer rechteckförmigen bzw. badewannenförmigen Kontur versehen sind, von denen aus sich jeweils eine Auslassöffnung (44) in Strömungsrichtung anschließt, wobei die Auslassöffnungen (44), vom Mittelpunkt der jeweiligen Einlassbereiche (41) ausgehend und durch diesen gedanklich eine Längsachse und eine Querachse hindurchgelegt, eine Asymmetrie bezüglich beider Achsen aufweisen.

Description

Beschreibung
Titel
Einspritzventil
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Einspritzventil nach der Gattung des
Hauptanspruchs.
Aus der DE 41 21 310 AI ist bereits ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, das einen Ventilsitzkörper besitzt, an dem ein fester Ventilsitz ausgebildet ist. Mit diesem im Ventilsitzkörper ausgebildeten Ventilsitz wirkt ein im Einspritzventil axial beweglicher Ventilschließkörper zusammen. An den Ventilsitzkörper schließt sich in stromabwärtiger Richtung eine flache Düsenrichtplatte an, in der dem
Ventilsitz zugewandt eine H-förmige Vertiefung als Einlassbereich vorgesehen ist. An den H-förmigen Einlassbereich schließen sich in stromabwärtiger Richtung vier Abspritzlöcher an, so dass sich ein abzuspritzender Brennstoff über den Einlassbereich bis hin zu den Abspritzlöchern verteilen kann. Eine Beeinflussung der Strömungsgeometrie in der Düsenrichtplatte durch den Ventilsitzkörper soll dabei nicht erfolgen. Vielmehr ist ein Strömungsdurchlass stromabwärts des Ventilsitzes im Ventilsitzkörper so weit ausgeführt, dass der Ventilsitzkörper keinen Einfluss auf die Öffnungsgeometrie der Düsenrichtplatte hat. Aus der DE 100 48 935 AI ist bereits ein Brennstoffeinspritzventil für
Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen bekannt, das u.a. einen Aktuator und ein bewegliches Ventilteil, das zum Öffnen und Schließen des Ventils mit einem festen Ventilsitz zusammenwirkt, der an einem Ventilsitzkörper ausgebildet ist, aufweist. Stromabwärts des Ventilsitzes ist ein scheibenförmiges Drallelement angeordnet, das wenigstens einen Einlassbereich als auch wenigstens eine Auslassöffnung hat, und das wenigstens einen Drallkanal stromaufwärts der Auslassöffnung besitzt. Der Einlassbereich in dem
Drallelement wird zentral angeströmt. Von ihm gehen sämtliche Drallkanäle aus, wodurch dem die Drallkanäle ausschließlich radial von innen nach außen durchströmenden Brennstoff eine Drallkomponente aufgeprägt wird.
Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Einspritzventil mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass auf kostengünstige Art aus den Auslassöffnungen ein Hohlkegelspray austritt, das bezüglich seines Lamellenzerfalls eine sehr gute Zerstäubungsqualität liefert. Gerade bei ein Fluid mit Niederdruck abgebenden Einspritzventilen kann erfindungsgemäß die Zerstäubungsqualität weiter erhöht werden, da hier bei einer Auslegung des Einspritzventils als Mehrlochventil durch einen über die Konturgebung sehr optimiert erzeugten Dralleffekt die
Zerstäubungsgüte verbessert wird. Vor allen für Mehrloch- Einspritzventile im Niederdruckbereich ist eine solche erfindungsgemäße Auslegung aufgrund einfacher Turbulenzerhöhung ideal geeignet.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Einspritzventils möglich. Vorteilhaft ist es, dass die Lochlänge der Auslassöffnungen bzw. das Verhältnis Länge/Durchmesser einen deutlich geringeren Einfluss auf die Zerstäubungsgüte hat als dies bei der bekannten Turbulenzzerstäubung bei reinen„S-Schlag- Ventilen" z.B. der Fall ist. Die in den Einlassbereichen erzeugte Drallbewegung wird nämlich über die Lochlänge im Gegensatz zur Turbulenz kaum abgebaut.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein teilweise dargestelltes Einspritzventil mit einer ersten Lochscheibe stromabwärts des Ventilsitzkörpers, Figur 2 einen Ausschnitt II aus Figur 1 in vergrößertem Maßstab, Figur 3 eine Draufsicht auf einen Teilbereich der Lochscheibe als Schnitt entlang der Linie III-III in Figur 2, Figur 4 eine Draufsicht auf eine vollständige erste Lochscheibe, Figur 5 einen Ausschnitt analog zur Darstellung gemäß Figur 2 zur Veranschaulichung eines alternativen Ausführungsbeispiels, Figur 6 eine Draufsicht auf einen Teilbereich der Lochscheibe als Schnitt entlang der Linie Vl-Vl in Figur 5 und Figur 7 eine Draufsicht auf eine vollständige zweite Lochscheibe.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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 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 ist.
Es soll jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen werden, dass die
erfindungsgemäße Ausgestaltung des Abspritzbereichs nur beispielhaft anhand eines solchen Brennstoffeinspritzventils beschrieben wird, die Erfindung jedoch auch an Brennstoffeinspritzventilen für die Direkteinspritzung oder auch an Einspritzventilen zur Einbringung von wässrigen Harnstofflösungen (z.B.
AdBlue™) in den Abgasstrang von Brennkraftmaschinen o.ä. umgesetzt sein kann.
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.
Anstelle eines elektromagnetischen Aktuators kann auch ein piezoelektrischer, magnetostriktiver oder sonstiger Antrieb zur Betätigung des Ventilschließkörpers 7 zum Einsatz kommen. Zur Führung des Ventilschließkörpers 7 während der Axialbewegung dient eine Führungsöffnung 15 eines Ventilsitzkörpers 16, der in das stromabwärts liegende, dem Kern 12 abgewandte Ende des Ventilsitzträgers 1 in der konzentrisch zur Ventillängsachse 2 verlaufenden Längsöffnung 3 durch Schweißen dicht montiert ist. An seiner dem Ventilschließkörper 7 abgewandten, unteren Stirnseite 17 ist der Ventilsitzkörper 16 mit einer Lochscheibe 21 fest verbunden. Die Lochscheibe 21 ist zweilagig ausgeführt, wobei die zwei Lagen in einer einzigen Lochscheibe 21 eingebracht sein können, die Lochscheibe 21 aber auch aus zwei aufeinandergesetzten Lochscheibenteilen, wie in Figur 2 durch die unterschiedlichen Schraffuren gekennzeichnet, bestehen kann.
Die Lochscheibe 21 liegt mit einer oberen Stirnfläche 28 an der unteren Stirnseite 17 des Ventilsitzkörpers 16 an. Die Lochscheibe 21 umfasst zwei
Funktionsebenen. Eine Funktionsebene soll dabei über ihre axiale Erstreckung jeweils eine weitgehend konstante Öffnungskontur besitzen, so dass gerade die nächste Funktionsebene eine andere Öffnungskontur aufweist.
Die Einschubtiefe des aus Ventilsitzkörper 16 und Lochscheibe 21 bestehenden Ventilsitzteils in die 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. Der kugelförmige Ventilschließkörper 7 wirkt mit der kegelstumpfförmigen Ventilsitzfläche 29 des Ventilsitzkörpers 16 zusammen, die in axialer Richtung zwischen der Führungsöffnung 15 und einer unteren zylindrischen, sich bis zur Stirnseite 17 erstreckenden Austrittsöffnung 31 des Ventilsitzkörpers 16 ausgebildet ist.
Die in den Figuren 1 bis 7 dargestellten Lochscheiben 21 können z.B. in zwei metallischen Funktionsebenen durch galvanische Abscheidung aufgebaut werden. Andere Herstellungsweisen für die Lochscheibe 21 sind ebenso denkbar. So können auch zwei dünne Blechlagen, in die die gewünschten Konturen geprägt werden, zum Einsatz kommen.
Figur 2 zeigt als ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Lochscheibe 21 den Ausschnitt II in Figur 1 in einer vergrößerten Ansicht. Die Lochscheibe 21 ist z.B. als flaches, kreisförmiges Bauteil ausgeführt, das die zwei bereits erwähnten axial aufeinanderfolgenden Funktionsebenen aufweist. In einer oberen Funktionsebene 40 weist die Lochscheibe 21 mehrere Einlassbereiche 41 auf, die von der aus der Austrittsöffnung 31 kommenden Flüssigkeitsströmung unmittelbar angeströmt werden. Wie der Figur 3 als Draufsicht auf einen
Einlassbereich 41 zu entnehmen ist, beträgt der Überlappungsbereich 43 von Austrittsöffnung 31 und Einlassbereich 41 höchstens ein Drittel der Fläche des Einlassbereichs 41. Allerdings sollte der Überlappungsbereich 43 wiederum so groß sein, dass eine übermäßige Drosselung der Flüssigkeit am Einlauf in den Einlassbereich 41 vermieden wird. Insofern soll der Überlappungsbereich 43 wenigstens die Größe des Querschnitts des Einlassbereichs 41 besitzen.
Der Einlassbereich 41 in der oberen Funktionsebene 40, der gemäß Figur 4 beispielsweise viermal jeweils im rechten Winkel zueinander angeordnet sein kann, zeichnet sich als lokal begrenzte Cavity durch eine rechteckförmige bzw. badewannenförmige Kontur aus, wobei die Längsersteckung des
rechteckförmigen Einlassbereichs 41 in radialer Richtung in der Lochscheibe 21 verläuft. Es können z.B. auch zwei, drei, fünf oder sechs oder noch mehr
Einlassbereiche 41 vorgesehen sein. Die umlaufende Seitenwandung des
Einlassbereichs 41 ist beispielsweise badewannenähnlich schräg geneigt mit einer Konizität verlaufend ausgeformt. In einer zweiten unteren Funktionsebene 42 ist jedem Einlassbereich 41 zugeordnet eine Auslassöffnung 44 eingebracht. Die Auslassöffnungen 44 sind z.B. als kreisförmige Spritzlöcher ausgeformt. Die Einlassbereiche 41 in der Lochscheibe 21 sind erfindungsgemäß so ausgelegt, dass die Geschwindigkeit der eingeströmten Flüssigkeit im
Einlassbereich 41 und damit die Anströmgeschwindigkeit der Auslassöffnung 44 sehr hoch ist, jedoch keine übermäßige Drosselung auftritt. Die Austrittsöffnung 31 besitzt einen deutlich kleineren Durchmesser als den Durchmesser eines gedachten Kreises, auf dem die Auslassöffnungen 44 der Lochscheibe 21 liegen. Mit anderen Worten ausgedrückt liegt ein vollständiger Versatz von der den Einlass der Lochscheibe 21 festlegenden Austrittsöffnung 31 und den
Auslassöffnungen 44 vor. Bei einer Projektion des Ventilsitzkörpers 16 auf die Lochscheibe 21 überdeckt der Ventilsitzkörper 16 insofern sämtliche
Auslassöffnungen 44. Aufgrund des radialen Versatzes der Auslassöffnungen 44 gegenüber der Austrittsöffnung 31 ergibt sich ein S-förmiger Strömungsverlauf des Fluids. Über den Abstand zwischen der Wand der Austrittsöffnung 31 im Ventilsitzkörper 16 und den Auslassöffnungen 44 wird das Verhältnis zwischen radialer und axialer Anströmung der Auslassöffnungen 44 beeinflusst. Die radiale Anströmung wird mit der Zunahme des Abstands verstärkt, während die axiale Anströmungskomponente abgeschwächt wird. Der Fluidstrahl kippt tendenziell umso mehr in radiale Richtung ab und erhöht damit den Strahlwinkel des
Gesamtsprays je größer der Abstand von Austrittsöffnung 31 zu
Auslassöffnungen 44 gewählt wird. Die Drallintensität wird neben den
Querschnittsverhältnissen entscheidend auch über die Außermittigkeit der Auslassöffnungen 44 in Bezug auf die Einlassbereiche 41 gesteuert.
Die Figuren 3 und 4 verdeutlichen, dass die Auslassöffnungen 44, vom
Mittelpunkt der jeweiligen Einlassbereiche 41 ausgehend und durch diesen gedanklich eine Längsachse und eine Querachse hindurchgelegt, eine
Asymmetrie bezüglich beider Achsen aufweisen. Insofern liegt bei jeder
Auslassöffnung 44 in Bezug zu den beiden Achsen ihres Einlassbereichs 41 ein Versatz in beiden Richtungen vor. Die Ecken der Einlassbereiche 41 können, wie in Figur 3 angedeutet, verrundet sein. In den Figuren 5 bis 7 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Lochscheibe 21 dargestellt. In der oberen Funktionsebene 40 der Lochscheibe 21 ist dabei nur ein Einlassbereich 41 eingeformt, der erst nahe der Auslassöffnungen 44 eine rechteckförmige Teilkontur 41' aufweist. Die Figur 7 als Draufsicht auf ein vollständige zweite Lochscheibe 21 verdeutlicht, dass der Einlassbereich 41 in seinem Inneren weitgehend kreisförmig ausgeführt ist, an den sich zur Anströmung der Auslassöffnungen 44 hin die rechteckförmigen Teilkonturen 41' nach radial außen gerichtet anschließen, von denen eine in Figur 6 als vergrößertes Detail dargestellt ist. Die bereits zum ersten
Ausführungsbeispiel gemachten Aussagen zur Strömungs- und
Geschwindigkeitsbeeinflussung lassen sich entsprechend auch auf das zweite Ausführungsbeispiel übertragen. Der Einlassbereich 41 mit den Teilkonturen 41' in der oberen Funktionsebene 40, die gemäß Figur 7 beispielsweise viermal jeweils im rechten Winkel zueinander angeordnet sein können, zeichnet sich durch diese besondere Konturgebung wiederum als mehrfach lokal begrenzte Cavity mit einer rechteckförmigen bzw. badewannenförmigen Kontur aus. Die umlaufende Seitenwandung des
Einlassbereichs 41 und der rechteckförmigen Teilkonturen 41' sind in diesem Falle beispielsweise senkrecht verlaufend ausgeformt. In der zweiten unteren Funktionsebene 42 ist jedem Einlassbereich 41' zugeordnet eine Auslassöffnung 44 eingebracht. Die Auslassöffnungen 44 sind z.B. als kreisförmige Spritzlöcher ausgeformt.
Die Figuren 6 und 7 verdeutlichen, dass die Auslassöffnungen 44, vom
Mittelpunkt der jeweiligen Einlassbereiche 41' ausgehend und durch diesen gedanklich eine Längsachse und eine Querachse hindurchgelegt, eine
Asymmetrie bezüglich beider Achsen aufweisen. Insofern liegt bei jeder Auslassöffnung 44 in Bezug zu den beiden Achsen ihres Einlassbereichs 41' ein Versatz in beiden Richtungen vor.

Claims

Ansprüche
1. Einspritzventil zum Einspritzen einer Flüssigkeit mit einem Aktuator (10, 11, 12) und einem bewegbaren Ventilbauteil (5) sowie einem Ventilschließkörper (7), der zusammen mit einer Ventilsitzfläche (29) einen Dichtsitz bildet, sowie mit einer stromabwärts des Dichtsitzes angeordneten Lochscheibe (21), die wenigstens einen Einlassbereich (41) und wenigstens eine Auslassöffnung (44) besitzt, wobei eine obere, den wenigstens einen Einlassbereich (41) aufweisende
Funktionsebene (40) eine andere Öffnungsgeometrie im Querschnitt besitzt als eine untere, die wenigstens eine Auslassöffnung (44) aufweisende
Funktionsebene (42),
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Einlassbereiche (41, 41') vorgesehen sind, die jeweils als lokal begrenzte Cavity mit einer rechteckförmigen bzw. badewannenförmigen Kontur versehen sind, von denen aus sich jeweils eine Auslassöffnung (44) in
Strömungsrichtung anschließt, wobei die Auslassöffnungen (44), vom Mittelpunkt der jeweiligen Einlassbereiche (41, 41') ausgehend und durch diesen gedanklich eine Längsachse und eine Querachse hindurchgelegt, eine Asymmetrie bezüglich beider Achsen aufweisen.
2. Einspritzventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei bis sechs Einlassbereiche (41, 41') in der Lochscheibe (21) vorgesehen sind.
3. Einspritzventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungen der Einlassbereiche (41, 41') schräg geneigt oder senkrecht verlaufen.
4. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Einlassbereich (41) mehrere rechteckförmige bzw. badewannenförmige Teilkonturen (41') umfasst, wobei sich an einen inneren Einlassbereich zur Anströmung der Auslassöffnungen (44) die Teilkonturen (41') nach radial außen hin gerichtet anschließen.
5. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auslassöffnungen (44) kreisförmig ausgeformt sind.
6. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein die Ventilsitzfläche (29) aufweisender Ventilsitzkörper (16) die
Einlassbereiche (41) der Lochscheibe (21) teilweise unmittelbar mit einer unteren Stirnseite (17) derart abdeckt, dass die Auslassöffnungen (44) durch den
Ventilsitzkörper (16) überdeckt sind.
7. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lochscheibe (21) mittels galvanischer Abscheidung zweilagig mit den beiden Funktionsebenen (40, 42), aber einteilig aufgebaut ist.
8. Einspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lochscheibe (21) bestehend aus zwei dünnen aufeinander angeordneten Blechlagen aufgebaut ist.
EP11779671.4A 2010-12-28 2011-11-09 Einspritzventil Withdrawn EP2659126A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010064268A DE102010064268A1 (de) 2010-12-28 2010-12-28 Einspritzventil
PCT/EP2011/069713 WO2012089391A1 (de) 2010-12-28 2011-11-09 Einspritzventil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2659126A1 true EP2659126A1 (de) 2013-11-06

Family

ID=44913296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP11779671.4A Withdrawn EP2659126A1 (de) 2010-12-28 2011-11-09 Einspritzventil

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9194351B2 (de)
EP (1) EP2659126A1 (de)
JP (1) JP5984838B2 (de)
CN (1) CN103282644A (de)
DE (1) DE102010064268A1 (de)
WO (1) WO2012089391A1 (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112015002190A2 (pt) * 2012-08-01 2017-07-04 3M Innovative Properties Co injetores de combustível com coeficiente aprimorado de descarga de combustível
CN104736835B (zh) * 2012-10-23 2018-01-19 三菱电机株式会社 燃料喷射阀
JP6168936B2 (ja) * 2013-09-11 2017-07-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射弁
EP2857671A1 (de) 2013-10-04 2015-04-08 Continental Automotive GmbH Fluidinjektor
JP6121870B2 (ja) * 2013-10-23 2017-04-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射装置の微粒化技術
WO2016121475A1 (ja) * 2015-01-30 2016-08-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射弁
DE102015001199B4 (de) * 2015-01-31 2017-08-17 L'orange Gmbh 1Kraftstoffinjektor für den Betrieb mit Brenngas
US10927804B2 (en) 2017-06-07 2021-02-23 Ford Global Technologies, Llc Direct fuel injector
GB2568467A (en) * 2017-11-15 2019-05-22 Delphi Automotive Systems Lux Injector
JP2020169635A (ja) * 2019-04-05 2020-10-15 株式会社Ｓｏｋｅｎ 流体噴射弁
US11073071B2 (en) 2019-07-23 2021-07-27 Ford Global Technologies, Llc Fuel injector with divided flowpath nozzle
WO2022098620A1 (en) 2020-11-04 2022-05-12 Swagelok Company Valves with integrated orifice restrictions
WO2022098688A1 (en) 2020-11-06 2022-05-12 Swagelok Company Valve cavity cap arrangements

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5044562A (en) 1990-07-02 1991-09-03 General Motors Corporation Dual spray director using an "H" annulus
JP3512807B2 (ja) * 1993-12-21 2004-03-31 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 霧化シーブおよび霧化シーブを備えた燃料噴射弁
RU2158846C2 (ru) * 1995-03-29 2000-11-10 Роберт Бош Гмбх Диск с отверстиями, в частности, для клапанных форсунок и способ изготовления диска с отверстиями
DE19527626A1 (de) * 1995-07-28 1997-01-30 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
DE19703200A1 (de) * 1997-01-30 1998-08-06 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
DE10048935A1 (de) * 2000-10-04 2002-04-11 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
JP3745232B2 (ja) * 2001-01-17 2006-02-15 愛三工業株式会社 流体噴射ノズルとその流体噴射ノズルを備えた流体噴射弁
JP4069452B2 (ja) * 2002-12-17 2008-04-02 株式会社デンソー 燃料噴射装置
JP4154317B2 (ja) * 2003-04-25 2008-09-24 トヨタ自動車株式会社 燃料噴射弁
JP4176585B2 (ja) 2003-08-04 2008-11-05 株式会社ケーヒン 燃料噴射弁
JP4324881B2 (ja) * 2004-10-26 2009-09-02 株式会社デンソー 燃料噴射弁
DE102005017420A1 (de) * 2005-04-15 2006-10-19 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
JP4218696B2 (ja) * 2006-05-19 2009-02-04 トヨタ自動車株式会社 燃料噴射ノズル
JP4808801B2 (ja) * 2009-05-18 2011-11-02 三菱電機株式会社 燃料噴射弁

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2012089391A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014501356A (ja) 2014-01-20
US9194351B2 (en) 2015-11-24
US20140001288A1 (en) 2014-01-02
CN103282644A (zh) 2013-09-04
DE102010064268A1 (de) 2012-06-28
WO2012089391A1 (de) 2012-07-05
JP5984838B2 (ja) 2016-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012089391A1 (de) Einspritzventil
EP1073838B1 (de) Brennstoffeinspritzventil
WO2002029242A2 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE102006041472A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
WO2006108729A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
EP2064438B1 (de) Brennstoffeinspritzventil
EP2521853B1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE4420176A1 (de) Ventilnadel für ein elektromagnetisch betätigbares Ventil
WO2002079637A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
EP1337752A2 (de) Brennstoffeinspritzventil und verfahren zur herstellung von ventilnadeln oder ventilschliesskörpern für brennstoffeinspritzventile
EP1402175B1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE102013209272A1 (de) Ventil zum Zumessen von Fluid
WO2002025100A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
WO2006040247A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
EP1799997B1 (de) Brennstoffeinspritzventil
EP1613857B1 (de) Verfahren zur herstellung und befestigung einer lochscheibe
DE102006044439A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
WO2005064150A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE102004060535A1 (de) Zerstäuberdüse
EP1379777A1 (de) Brennstoffeinspritzventil mit einer zerstäuberscheibe
DE10314672B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Lochscheibe
DE102004051743A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE10360329A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE10360773A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE102004060534A1 (de) Brennstoffeinspritzventil

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: 20130729

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20140307