EP2753821A1 - VERSCHLEIßOPTIMIERTE HERSTELLUNG VON KONISCHEN SPRITZLÖCHERN - Google Patents

VERSCHLEIßOPTIMIERTE HERSTELLUNG VON KONISCHEN SPRITZLÖCHERN

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EP2753821A1
EP2753821A1 EP12756065.4A EP12756065A EP2753821A1 EP 2753821 A1 EP2753821 A1 EP 2753821A1 EP 12756065 A EP12756065 A EP 12756065A EP 2753821 A1 EP2753821 A1 EP 2753821A1
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hole
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spray
injection hole
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Heinrich Werger
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F02M2200/9061—Special treatments for modifying the properties of metals used for fuel injection apparatus, e.g. modifying mechanical or electromagnetic properties
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49405—Valve or choke making
    • Y10T29/49426—Valve or choke making including metal shaping and diverse operation

Definitions

  • the invention relates to a method for producing spray holes in fuel injection nozzles for internal combustion engines, in which at least one production step for forming the spray hole and at least one curing step are performed.
  • the invention further relates to a fuel injection nozzle for internal combustion engines, which has at least one injection hole.
  • Fuel injectors consist of the nozzle body and the nozzle needle, both made of high quality steel.
  • the nozzle needle is arranged axially displaceable in the nozzle body and has at its combustion-chamber-side end a conical valve sealing surface. With this conical valve sealing surface, the nozzle needle cooperates with a conical valve seat surface arranged at a closed end of a bore in the nozzle body, wherein a sealing cross section is formed at the contact line between valve sealing surface and valve seat surface.
  • injection holes arranged downstream of the nozzle body are arranged, which, starting from the bore in the nozzle body, open at its outer circumferential surface and protrude into the combustion chamber of the internal combustion engine to be supplied.
  • these spray holes may be formed, for example, conical, with the cross section of the injection holes from a relatively large diameter at the fuel inlet to a relatively small diameter at the fuel outlet uniformly reduced conically.
  • the hole nozzles described above are used in directly injecting diesel engines, especially in common-rail systems. Where they atomize the fuel under very high pressure in a sharp injection jet on the walls of the opposite piston recess.
  • the nozzle body usually has a plurality of injection holes, which form a uniform hole circle on the jacket of a cone inside the nozzle. Depending on the engine, the number of spray holes is between 5 (for cars) and 14 (for large diesel engines). The hole diameter varies between 0.15 mm (for cars) and 0.4 mm (for trucks).
  • the number of spray holes, the spray hole angle and the spray hole size and the flow conditions at the nozzle holes affect the injection jet and its atomization.
  • the respective spray pattern together with other factors such as the injection quantity, the injection pressure, the pressure profile, the combustion chamber geometry, the compression pressure and the compression temperature determines the combustion quality during the combustion of the diesel fuel.
  • the spray holes are exposed to very high mechanical loads.
  • wear mechanisms such as e.g. Cavitation or particle erosion can lead to rapid wear progress and thus to changes in the injection beam shape, the beam propagation or the mass flow rate.
  • these changes can well lead to engine damage and thus to failure.
  • the injection holes can be made by drilling or punching.
  • the shape of injection ports made in this way is almost cylindrical according to the design of the drilling or punching tool.
  • These production methods offer the possibility of giving the injection ports different geometries, such as, for example, conically executed injection holes, which usually decrease in diameter in the flow direction. But there are many more geometries known.
  • the injection hole is formed using at least one abrasive manufacturing process and that the injection nozzle is then subjected at least in the spray hole of a curing treatment, so that the Spray hole surface is cured over its entire axial length.
  • the invention thus relates to the production process in the production of specifically shaped spray holes, So those who by ablative manufacturing processes, such as eroding, lasers or similar. be made.
  • the essence of the invention is now to make the order of the steps of introducing the hole and the curing so as to apply the shaping injection-hole production methods such as erosion or laser each before the responsible for the wear protection heat treatment.
  • the injection holes are thus brought into the so-called soft state and can produce different spray-hole geometries, primarily conical geometries, with the ablation-producing production methods known per se, and nevertheless achieve wear resistance, strength and corrosion resistance in the spray-hole surface. Namely, the hardening treatment is performed only after the molding of the injection hole, so that the spray hole surface can be cured over its entire axial length.
  • the curing treatment is carried out so that the spray hole surface is hardened uniformly over its entire axial length.
  • the injection hole is conical or comprises a conical region.
  • the diameter of the injection hole in the direction of flow decreases steadily.
  • the injection hole is produced by erosion or laser machining.
  • a method for eroding spray holes is described for example in DE 10360080 AI.
  • the curing treatment comprises surface hardening.
  • the hardening treatment comprises in particular a nitriding step or a heat treatment step, in particular case hardening.
  • a particularly efficient procedure provides that the injection hole is formed in the uncured material of the injection nozzle.
  • the inventive method is suitable for the processing of various materials, especially steels.
  • the injection hole is preferably formed in an injection nozzle produced by hot isostatic pressing.
  • a fuel injection nozzle for internal combustion engines which has at least one injection hole, wherein the injection hole has a shape deviating from a cylinder and the area of the spray hole and the spray hole surface is cured over its entire axial length.
  • the spray hole surface is cured uniformly over its entire axial length.
  • the injection hole may advantageously be conical or comprise a conical region.
  • the diameter of the injection hole in the flow direction preferably increases steadily.
  • FIG. 2 a and FIG. 2 b show a detailed view of the region II of FIG. 1, FIG. 2 a showing an embodiment produced according to the invention and FIG. 2 b showing a state of the art Technology produced execution shows.
  • FIG. 1 schematically shows the structure of a common rail injector consisting of a high pressure accumulator 1, a servo valve 2, a throttle plate 3, and an injection nozzle 4.
  • the Ser- voventil 2 closes in the idle state existing in the throttle plate 3 outlet throttle 5. This is in the control chamber 8, which is connected via the high-pressure bore 7 and the inlet throttle 6 to the memory 1, the system pressure, so that the nozzle needle 10 against the nozzle body 9 finished nozzle seat 11 is pressed and the injection holes 12 are closed.
  • the outlet throttle 5 Upon actuation of the servo valve 2, the outlet throttle 5 is released, and the fuel located in the control chamber reduces its pressure in the low-pressure system (not shown) from. At the same time, high-pressure fuel flows via the inlet throttle 6.
  • outlet throttle 5 and inlet throttle 6 are matched to one another such that upon actuation of the servo valve 2, the pressure in the control chamber 8 drops so far that the force acting on the lower part of the nozzle needle 10 pressure in the nozzle chamber 13, the nozzle needle 10 against the pressure in the control chamber 8 and against the force of the nozzle spring 14 presses out of the nozzle seat 11 and the injection holes 12 are released, so that fuel is injected into the combustion chamber 15. After closing the servo valve 2, fuel can no longer flow out of the control chamber 8 via the outlet throttle 5, so that the pressure built up here presses the nozzle needle 10 back into the nozzle seat 11.
  • the injection holes 12 can be seen better.
  • the nozzle needle is not shown for clarity.
  • Denoted at 16 is a near-surface region that has been cured by a curing treatment.
  • the result of a prior art procedure is shown in Fig. 2b.
  • the injection nozzle 4 was first hardened, and only after that the injection holes 12 were inserted so that the injection hole surface 17 was not hardened.
  • the injection holes were first produced. and then made the curing treatment, so that the spray hole surface 17 was also cured.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung von Spritzlöchern (12) in Kraftstoffeinspritzdüsen für Verbrennungskraftmaschinen wird das Spritzloch (12) mit Hilfe wenigstens eines abtragenden Fertigungsverfahrens ausgebildet, wobei die Einspritzdüse (4) danach zumindest im Bereich des Spritzloches (12) einer Härtungsbehandlung unterworfen wird, sodass die Spritzlochoberfläche (17) über ihre gesamte axiale Länge gehärtet wird.

Description

Verschleißoptimierte Herstellung von konischen Spritzlöchern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Spritzlöchern in Kraftstoffeinspritzdüsen für Verbrennungs- kraftmaschinen, bei welchem wenigstens ein Fertigungsschritt zur Ausbildung des Spritzloches und wenigstens ein Härtungsschritt durchgeführt werden.
Die Erfindung betrifft weiters eine Kraftstoffeinspritzdüse für Verbrennungskraftmaschinen, die wenigstens ein Spritzloch aufweist.
Kraftstoffeinspritzdüsen bestehen aus dem Düsenkörper und der Düsennadel, die beide aus hochwertigem Stahl hergestellt sind. Die Düsennadel ist axial verschiebbar in dem Düsenkörper angeordnet und weist an ihrem brennraumseitigen Ende eine konische Ventildichtfläche auf. Mit dieser konischen Ventildichtfläche wirkt die Düsennadel mit einer an einem geschlossenen Ende einer Bohrung im Düsenkörper angeordneten konischen Ventilsitz- fläche zusammen, wobei an der Berührungslinie zwischen Ventildichtfläche und Ventilsitzfläche ein Dichtquerschnitt gebildet wird. Diesem Dichtguerschnitt sind in KraftstoffStrömungsrichtung stromabwärts Spritzlöcher nachgeordnet, die in der Wand des Düsenkörpers angeordnet sind und die ausgehend von der Boh- rung im Düsenkörper an dessen Außenmantelfläche münden und dabei in den Brennraum der zu versorgenden Brennkraftmaschine ragen. Dabei können diese Spritzlöcher beispielsweise konisch ausgebildet sein, wobei sich der Querschnitt der Spritzlöcher von einem relativ großen Durchmesser am Kraftstoffeintritt zu einem relativ kleinen Durchmesser am Kraftstoffaustritt gleichmäßig konisch verringert.
Oben beschriebene Lochdüsen kommen in direkt einspritzenden Dieselmotoren, insbesondere bei Common-Rail-Systemen zum Ein- satz, wo sie den unter sehr hohem Druck befindlichen Kraftstoff in einem scharfen Einspritzstrahl auf die Wände der gegenüberliegenden Kolbenmulde zerstäuben. Der Düsenkörper weist in der Regel mehrere Spritzlöcher auf, die im Inneren der Düse einen gleichmäßigen Lochkreis auf dem Mantel eines Kegels bilden. Je nach Motor liegt die Anzahl der Spritzlöcher zwischen 5 (bei PKWs) bis zu 14 (bei Großdieselmotoren). Der Lochdurchmesser variiert zwischen 0,15 mm (bei PKWs) und 0,4 mm (bei LKWs). Die Spritzlochanzahl, der Spritzlochwinkel und die Spritzlochgröße sowie die Strömungsverhältnisse an den Düsenlöchern beeinflussen den Einspritzstrahl und dessen Zerstäubung. Das jeweilige Spritzbild bestimmt gemeinsam mit anderen Faktoren, wie z.B. der Einspritzmenge, dem Einspritzdruck, dem Druckverlauf, der Brennraumgeometrie, dem Kompressionsdruck und der Kompressions- temperatur die Verbrennungsqualität bei der Verbrennung des Dieselkraftstoffs.
Die Spritzlöcher sind sehr hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Bei Angriff von Verschleißmechanismen, wie z.B. Kavi- tation oder Partikelerosion kann es zu einem raschen Verschleißfortschritt und dadurch zu Veränderungen der Einspritzstrahlform, der Strahlausbreitung oder auch des Massendurchsatzes kommen. Diese Veränderungen können neben dem Überschreiten von gesetzlichen Emissionslimits durchaus auch zu Motorschäden und damit zum Ausfall führen. Um diese Folgeschäden hintan zu halten, müssen die Einspritzdüsen nach relativ kurzer Laufzeit ausgetauscht und durch neue ersetzt werden.
Es gibt unterschiedliche Methoden, um die Spritzlöcher in Ein- spritzdüsen einzubringen. Beispielsweise können die Spritzlöcher mittels Bohren oder Stanzen hergestellt werden. Die Form von solcherart hergestellten Spritzlöchern ist entsprechend der Ausbildung des Bohr- oder Stanzwerkzeuges nahezu zylindrisch. Weiters ist es bekannt, die Spritzlöcher durch abtragende Fertigungsverfahren, wie z.B. durch Erodieren oder Lasern herzustellen. Diese Fertigungsverfahren bieten die Möglichkeit, den Spritzlöchern verschiedene Geometrien zu geben, wie beispiels- weise konisch ausgeführte Spritzlöcher, welche meist in Durchflussrichtung im Durchmesser abnehmen. Es sind aber viele weitere Geometrien bekannt.
Grundsätzlich ist es bekannt, den Einspritzdüsenrohkörper einer Wärmebehandlung zu unterziehen, um die Verschleißresistenz, die Festigkeit und dgl. zu erhöhen. Diese Wärmebehandlung ist üblicherweise ein Einsatzhärten oder Nitrieren, d.h. also Wärmebehandlungsverfahren, die den Werkstoff an der Oberfläche zwar hart und verschleißbeständig machen, den Werkstoffkern aller- dings relativ weich aber dafür zäh belassen. Die sich durch den Werkstoffkern erstreckenden Spritzlochbohrungen weisen daher besonders in ihrem mittleren Bereich oft einen unzureichenden Verschleißschutz auf. Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, die Verschleißfestigkeit von Spritzlöchern zu erhöhen und damit die Laufzeit der Einspritzdüsen zu verlängern. Gleichzeitig soll die Ausgestaltung der Spritzlochgeometrie bei der Herstellung der Spritzlöcher möglichst keinen Einschränkungen unterliegen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art im Wesentlich vorgesehen, dass das Spritzloch mit Hilfe wenigstens eines abtragenden Fertigungsverfahrens ausgebildet wird und dass die Einspritzdüse danach zumindest im Bereich des Spritzloches einer Härtungsbehandlung unterworfen wird, sodass die Spritzlochoberfläche über ihre gesamte axiale Länge gehärtet wird. Die Erfindung bezieht sich somit auf den Fertigungsablauf bei der Herstellung von spezifisch ausgeformten Spritzlöchern, also jenen, die mittels abtragender Fertigungsverfahren, wie beispielsweise Erodieren, Lasern o.ä. gefertigt werden. Der Kern der Erfindung liegt nun darin, die Reihenfolge der Schritte des Einbringens des Loches und des Härtens so zu gestalten, die formgebenden Spritzlochherstellungsverfahren wie z.B. Erodieren oder Lasern jeweils vor der für den Verschleißschutz verantwortlichen Wärmebehandlung anzuwenden. Man bringt die Spritzlöcher somit im so genannten Weichzustand ein und kann mit den an sich bekannten abtragenden Fertigungsverfahren ver- schiedene Spritzlochgeometrien, vordringlich konische Geometrien herstellen und trotzdem die Verschleißbeständigkeit, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit in der Spritzlochoberfläche erreichen. Die Härtungsbehandlung erfolgt nämlich erst nach der Ausformung des Spritzloches, sodass die Spritzlochoberfläche über ihre gesamte axiale Länge gehärtet werden kann.
Bevorzugt wird die Härtungsbehandlung so durchgeführt, dass die Spritzlochoberfläche über ihre gesamte axiale Länge gleichmäßig gehärtet wird.
Wie bereits erwähnt ist bevorzugt vorgesehen, dass das Einspritzloch konisch ausgeführt ist oder einen konischen Bereich umfasst. Insbesondere nimmt der Durchmesser des Spritzlochs in Durchflussrichtung stetig ab.
Mit Vorteil wird das Einspritzloch durch Erodieren oder Laserbearbeitung hergestellt. Ein Verfahren zum Erodieren von Spritzlöchern ist beispielsweise in der DE 10360080 AI beschrieben.
Bevorzugt umfasst die Härtungsbehandlung eine Oberflächenhärtung. Die Härtungsbehandlung umfasst dabei insbesondere einen Nitrierschritt oder einen Wärmebehandlungsschritt, insbesondere ein Einsatzhärten. Eine besonders effiziente Verfahrensweise sieht vor, dass das Spritzloch im ungehärteten Material der Einspritzdüse ausgebildet wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist für die Bearbeitung von verschiedensten Materialien, insbesondere von Stählen geeignet. Bevorzugt wird das Spritzloch in einer durch heißisostatisches Pressen hergestellten Einspritzdüse ausgebildet.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Kraftstoffeinspritzdüse für Verbrennungskraftmaschinen vorgeschlagen, die wenigstens ein Spritzloch aufweist, wobei das Spritzloch eine von einem Zylinder abweichende Form aufweist und der Bereich des Spritzloches sowie die Spritzlochoberfläche über ihre gesamte axiale Länge gehärtet ist.
Bevorzugt ist die Spritzlochoberfläche über ihre gesamte axiale Länge gleichmäßig gehärtet. Das Einspritzloch kann mit Vorteil konisch ausgeführt sein oder einen konischen Bereich umfassen. In besonders vorteilhafter Weise, nimmt der Durchmesser des Spritzlochs in Durchflussrichtung bevorzugt stetig zu.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser zeigen Fig.l den grundsätzlichen Aufbau einer Kraftstoffeinspritzdüse eines Common Rail Systems und Fig.2a und Fig.2b eine Detailansicht des Bereichs II der Fig.l, wobei Fig.2a eine erfindungsgemäß hergestellte Ausführung und Fig.2b eine gemäß dem Stand der Technik hergestellte Ausführung zeigt.
Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Common-Rail-Injektors bestehend aus einem Hochdruckspeicher 1, einem Servoventil 2 , einer Drosselplatte 3, sowie einer Einspritzdüse 4. Das Ser- voventil 2 verschließt im Ruhezustand die in der Drosselplatte 3 vorhandene Ablaufdrossel 5. Dadurch liegt im Steuerraum 8, der über die Hochdruckbohrung 7 und die Zulaufdrossel 6 mit dem Speicher 1 verbunden ist, der Systemdruck an, sodass die Düsen- nadel 10 gegen den im Düsenkörper 9 gefertigten Düsensitz 11 gedrückt und die Spritzlöcher 12 verschlossen werden. Bei Betätigung des Servoventils 2 wird die Ablaufdrossel 5 frei gegeben, und der im Steuerraum befindliche Kraftstoff baut seinen Druck in das Niederdrucksystem (nicht dargestellt) ab. Gleich- zeitig fließt über die Zulaufdrossel 6 unter Hochdruck stehender Kraftstoff nach. Die effektiven Durchflussquerschnitte von Ablaufdrossel 5 und Zulaufdrossel 6 sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass bei Betätigung des Servoventils 2 der Druck im Steuerraum 8 so weit absinkt, dass der auf den unteren Teil der Düsennadel 10 wirkende Druck im Düsenraum 13 die Düsennadel 10 gegen den Druck im Steuerraum 8 und gegen die Kraft der Düsenfeder 14 aus dem Düsensitz 11 drückt und die Spritzlöcher 12 frei gegeben werden, sodass Kraftstoff in den Brennraum 15 eingespritzt wird. Nach Schließen des Servoventils 2 kann kein Kraftstoff mehr über die Ablaufdrossel 5 aus dem Steuerraum 8 abfließen, sodass der sich hier aufbauende Druck die Düsennadel 10 wieder in den Düsensitz 11 drückt.
In der Detailansicht gemäß den Fig. 2a und 2b sind die Spritz- löcher 12 besser ersichtlich. Die Düsennadel ist der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Mit 16 ist ein oberflächennaher Bereich bezeichnet, der auf Grund einer Härtungsbehandlung gehärtet wurde. Das Ergebnis einer Verfahrensweise gemäß dem Stand der Technik ist in Fig.2b gezeigt. Die Einspritzdüse 4 wurde zuerst gehärtet und erst danach wurden die Spritzlöcher 12 eingebracht, sodass die Spritzlochoberfläche 17 nicht gehärtet wurde. Bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise hingegen, dargestellt in Fig.2a, wurden zuerst die Spritzlöcher herge- stellt und danach die Härtungsbehandlung vorgenommen, sodass auch die Spritzlochoberfläche 17 mitgehärtet wurde.

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zur Herstellung von Spritzlöchern in Kraftstoffeinspritzdüsen für Verbrennungskraftmaschinen, bei welchem wenigstens ein Fertigungsschritt zur Ausbildung des Spritzloches und wenigstens ein Härtungsschritt durchgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzloch (12) mit Hilfe wenigstens eines abtragenden Fertigungsverfahrens ausgebildet wird und dass die Einspritzdüse (4) danach zumindest im Bereich des Spritzloches (12) einer Härtungsbehandlung unterworfen wird, sodass die Spritzlochoberfläche (17) über ihre gesamte axiale Länge gehärtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzlochoberfläche (17) über ihre gesamte axiale Länge gleichmäßig gehärtet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzloch (12) konisch ausgeführt ist oder einen ko- nischen Bereich umfasst.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Spritzlochs (12) in Durchflussrichtung bevorzugt stetig abnimmt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzloch (12) durch Erodieren oder Laserbearbeitung hergestellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Härtungsbehandlung eine Oberflächenhär- tung umfasst.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Härtungsbehandlung einen Nitrierschritt oder einen Wärmebehandlungsschritt, insbesondere ein Einsatzhärten umfasst.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzloch (12) im ungehärteten Material der Einspritzdüse (4) ausgebildet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Spritzloch (12) in einer durch heiß- isostatisches Pressen hergestellten Einspritzdüse (4) ausgebildet wird.
10. Kraftstoffeinspritzdüse für Verbrennungskraftmaschinen, die wenigstens ein Spritzloch (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzloch (12) eine von einem Zylinder abweichende Form aufweist und dass der Bereich des Spritzloches (12) sowie die Spritzlochoberfläche (17) über ihre gesamte axiale Länge gehärtet ist.
11. Einspritzdüse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzlochoberfläche (17) über ihre gesamte axiale Länge gleichmäßig gehärtet ist.
12. Einspritzdüse nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzloch (12) konisch ausgeführt ist oder einen konischen Bereich umfasst.
13. Einspritzdüse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Spritzlochs (12) in Durchflussrichtung bevorzugt stetig zunimmt.
14. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzdüse (4) eine durch heiß- isostatisches Pressen hergestellte Einspritzdüse (4) ist.
EP12756065.4A 2011-09-06 2012-08-28 VERSCHLEIßOPTIMIERTE HERSTELLUNG VON KONISCHEN SPRITZLÖCHERN Withdrawn EP2753821A1 (de)

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RU (1) RU2014113166A (de)
WO (1) WO2013033737A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016092053A1 (de) 2014-12-12 2016-06-16 Werth Messtechnik Gmbh Verfahren und vorrichtung zur messung von merkmalen an werkstücken
DE102015121582A1 (de) 2014-12-12 2016-06-16 Werth Messtechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Messung von Merkmalen an Werkstücken

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK178427B1 (en) * 2015-04-29 2016-02-22 Hans Jensen Lubricators As Lubricant injector for large slow-running two-stroke engine and production method
DK179113B1 (en) 2015-04-29 2017-11-06 Hans Jensen Lubricators As Lubricant injector for large slow-running two-stroke engine and production method
GB2545195A (en) * 2015-12-08 2017-06-14 Delphi Int Operations Luxembourg Sarl Fuel injection nozzle
DE102016203261A1 (de) * 2016-02-29 2017-08-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Bohrung, Bauteil und Kraftstoffinjektor
US20200025060A1 (en) * 2018-07-19 2020-01-23 GM Global Technology Operations LLC Fuel Injector and Nozzle Passages Therefor

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4801095A (en) * 1985-08-10 1989-01-31 Robert Bosch Gmbh Fuel injection nozzle for internal combustion engines
GB8914478D0 (en) * 1989-06-23 1989-08-09 Lucas Ind Plc Fuel injection nozzle
DE29713628U1 (de) * 1997-07-31 1998-11-26 Robert Bosch Gmbh, 70469 Stuttgart Kraftstoffeinspritzdüse
DK0982493T3 (da) * 1998-08-27 2003-10-27 Waertsilae Nsd Schweiz Ag Fremgangsmåde til fremstilling af en brændstofindsprøjtningsdyse og brændstofindsprøjtningsdyse
DE19847460A1 (de) * 1998-10-15 2000-04-20 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzdüse für selbstzündende Brennkraftmaschinen
DE19925380A1 (de) * 1999-06-02 2000-12-07 Volkswagen Ag Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
ATE388322T1 (de) * 2002-04-11 2008-03-15 Waertsilae Nsd Schweiz Ag Düsenkopf für eine brennstoffeinspritzdüse
DE10360080A1 (de) 2003-12-20 2005-07-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Abtragen von metallischem Material eines Werkstücks
DE102004018937A1 (de) * 2004-04-20 2005-11-17 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil und Verfahren zu dessen Herstellung
KR100810437B1 (ko) * 2007-10-23 2008-03-04 이명배 Ｈｉｐ 공법을 이용한 연료 분사 노즐용 소재의 제조방법
US20090294416A1 (en) * 2008-05-28 2009-12-03 Caterpillar Inc. Laser manufacturing system having real-time feedback
US8322004B2 (en) * 2009-04-29 2012-12-04 Caterpilar Inc. Indirect laser induced residual stress in a fuel system component and fuel system using same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2013033737A1 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016092053A1 (de) 2014-12-12 2016-06-16 Werth Messtechnik Gmbh Verfahren und vorrichtung zur messung von merkmalen an werkstücken
DE102015121582A1 (de) 2014-12-12 2016-06-16 Werth Messtechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Messung von Merkmalen an Werkstücken
EP3569973A1 (de) 2014-12-12 2019-11-20 Werth Messtechnik GmbH Koordinatenmessgerät und verfahren zur messung von merkmalen an werkstücken

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014113166A (ru) 2015-10-20
US20150083829A1 (en) 2015-03-26
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