KR20040093188A

KR20040093188A - Fuel injection valve

Info

Publication number: KR20040093188A
Application number: KR10-2004-7015099A
Authority: KR
Inventors: 노박데틀레프
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2003-01-09
Publication date: 2004-11-04
Also published as: DE10213857A1; EP1490593A1; WO2003081022A1; JP2005520980A

Abstract

본 발명은 연료 분사 밸브(1), 특히 내연 기관의 연소실로 연료를 직접 분사하기 위한 연료 분사 밸브에 관한 것이며, 상기 밸브는 밸브 니들(3)을 포함하며 상기 밸브 니들은 분사측 단부에 밸브 폐쇄 바디(4)를 포함하고, 상기 폐쇄 바디는 밸브 시트 바디(5)에 형성된 밸브 시트면(6)과 함께 밀봉 시트를 형성하며 가이드 바디(35) 내에 안내된다. 와류 장치(36)는 와류 챔버(37) 내에서 연료의 와류를 일으키기 위해 사용된다. 밸브 시트 바디(5)에는 분사구(7)가 제공된다. 적어도 부분적으로 탄성인 밀봉 장치(40)는 가이드 바디(35)와 밸브 폐쇄 바디(4) 사이의 갭(39)을 통해 연료가 와류 챔버(37) 내로 유입되는 것을 방지한다.The present invention relates to a fuel injection valve (1), in particular a fuel injection valve for directly injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, the valve comprising a valve needle (3) and the valve needle closing the valve at the injection side end. It comprises a body (4), said closing body with the valve seat surface (6) formed in the valve seat body (5) forms a sealing seat and is guided in the guide body (35). Vortex device 36 is used to cause vortex of fuel in vortex chamber 37. The valve seat body 5 is provided with an injection hole 7. The at least partially elastic sealing device 40 prevents fuel from entering the vortex chamber 37 through the gap 39 between the guide body 35 and the valve closing body 4.

Description

Fuel injection valve

DE 197 36 682 A1에는, 밸브 니들의 하류측 하부 단부를 안내하기 위한 가이드 바디(상기 문서에서는 가이드 소자(35)로 표시)를 포함하는 연료 분사 밸브가 공지되어 있다. 밸브 니들의 하류측 하부 단부는 밸브 폐쇄 바디로서 표시되며, 특히 가이드 바디의 상류측에 있는, 와류되지 않은 연료가 와류 챔버 내로 유입되는 것을 밀봉하기 위해 가이드 바디와 함께 사용된다. 상기 밀봉 작용은 상대적으로 적은 가이드 유극, 마모가 잘 안되는 재료 및 적은 제조 공차에 의해서 실현된다.In DE 197 36 682 A1 a fuel injection valve is known which comprises a guide body (denoted by guide element 35 in this document) for guiding the downstream lower end of the valve needle. The downstream lower end of the valve needle is denoted as a valve closing body and is used together with the guide body to seal the inflow of unvortexed fuel into the vortex chamber, in particular upstream of the guide body. The sealing action is realized by relatively few guide gaps, poorly worn materials and few manufacturing tolerances.

언급한 문서에 공지된 연료 분사에서는 특히, 와류되지 않은 연료가 가이드 바디 및 밸브 폐쇄 바디 사이에 있는 갭을 통해서 연소실 내로 유입되는 것이 충분하지 않다는 것이 단점이다. 상기 갭을 통한, 와류되지 않은 연료의 유입은 누설 흐름이라고도 표현된다. 연료 분사 밸브의 전체 수명 동안 누설 흐름을 가능한 한 적게 유지하기 위해, 상기 갭은 적은 제조 공차에 의해서 작게 유지된다. 한편으로 제조 공차는 임의로 적게 구현될 수는 없으며 한계가 있고, 다른 한편으로 과도하게 한계에 가깝게 제조 공차가 선택될 수록 그 제조 비용은 비싸진다. 부가적으로 상기 갭은 마찰에 의한 마모로 인해 시간이 지날수록 커진다. 가능한 한 수명을 늘이고 이 수명 동안 갭이 커지는 것을 제한하기 위해, 마모가 적은 고가의 재료가 사용되어야 하는데, 이들은 대부분 무겁기 때문에 작업시 비용이 많이 든다. 작동시 연료 분사 밸브가 노출되는 극단의 온도 밴드 폭으로 인해 소정의 갭 폭이 유지되어야 하는데, 그렇지 않은 경우 온도 팽창으로 인해 안정적인 작동이 보장될 수가 없기 때문이다.In particular, the fuel injection known in the mentioned document has the disadvantage that it is not sufficient for the unvortexed fuel to enter the combustion chamber through the gap between the guide body and the valve closing body. Inflow of unvortexed fuel through the gap is also referred to as leakage flow. In order to keep leakage flow as low as possible for the entire life of the fuel injection valve, the gap is kept small by small manufacturing tolerances. On the one hand, manufacturing tolerances cannot be implemented arbitrarily small, and there are limitations. On the other hand, the manufacturing costs are more expensive as manufacturing tolerances are selected excessively close to the limits. In addition, the gap increases over time due to frictional wear. In order to extend the life as much as possible and to limit the gaps during this lifetime, expensive materials with low wear should be used, which are expensive in most cases because they are heavy. In operation, a predetermined gap width must be maintained due to the extreme temperature band width at which the fuel injection valve is exposed, otherwise stable operation cannot be ensured due to temperature expansion.

원리적으로는, 분사 시작시 소위 간극 용적을 통해 먼저 분사구에서 예비 젯(pre-jet)이 야기된다. 상기 예비 젯은 충분히 와류되지 않으며 항상 불리하게 작용하는데, 이는 분사된 연료 구름의 소정의 기하학적 구조에 상기 연료 젯이 대응되지 않으며 특히 연소실로 연료를 직접 분사할 시에 분사구 영역 내에 침전물을 야기하지만 적어도 이를 저지하지는 못하기 때문이다. 누설 흐름은 연료의 와류 형성을 방지하며 측면으로 길어지고 확대된 예비 젯을 이끌어 낸다. 누설 흐름은 시간이 지남에 따라서, 유량값(q_dyn, Q_stat)이 허용 공차 외에서 변동되도록 확대된다.In principle, a pre-jet is first produced at the injection port via the so-called gap volume at the start of injection. The preliminary jet is not sufficiently vortexed and always adversely affects that the fuel jet does not correspond to the geometry of the injected fuel cloud and in particular causes a deposit in the injection zone when directly injecting fuel into the combustion chamber, but at least Because you can not stop this. Leakage flow prevents vortex formation in the fuel and leads to long, enlarged preliminary jets laterally. The leakage flow expands over time so that the flow rate values q _dyn , Q _stat vary out of tolerance.

이를 저지하기 위해, 니들 행정 및 밸브 개방 시간은 작게 선택되고, 와류 채널의 수는 증가할 수 있다. 따라서 방해를 받지 않은, 느린 와류가 형성될 수 있다. 그러나 동시에 상기 조치는 밸브 다이내믹을 적게 만든다. 와류 채널들의 수가 증가함으로써 구조가 복잡해지므로 비용도 많이 든다. 느린 와류 형성은 오염물에 대한 감도를 높이므로 침전의 위험이 높아진다.To counteract this, the needle stroke and valve opening times are chosen small, and the number of vortex channels can be increased. Thus a slow vortex can be formed that is not disturbed. At the same time, however, the above measures result in less valve dynamics. Increasing the number of vortex channels complicates the structure and is expensive. Slow vortex formation increases the sensitivity to contaminants and therefore increases the risk of sedimentation.

본 발명은 독립항의 전제부에 따른 연료 분사 밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel injection valve according to the preamble of the independent claim.

도 1은 본 발명에 따라 구성된 연료 분사 밸브의 실시예의 개략적 단면도.1 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of a fuel injection valve constructed in accordance with the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 연료 분사 밸브의 실시예의 분사측 단부의 개략적 부분 단면도.2 is a schematic partial cross-sectional view of an injection side end of an embodiment of a fuel injection valve according to the present invention;

도 3은 도 2에 도시된, 밸브 폐쇄 바디와 가이드 바디의 개략적 부분 섹션의 III 표시 섹션을 상세히 확대 도시한 도면.FIG. 3 shows an enlarged detail of the III-marked section of the schematic partial section of the valve closing body and the guide body, shown in FIG. 2;

이에 반해 독립항의 특징들을 갖는 본 발명에 따른 연료 분사 밸브는, 가이드 바디와 밸브 폐쇄 바디 사이의 갭을 통해 흐르는 연료의 누설 흐름이 저지되는 장점을 갖는다. 동시에 본 발명에 따른 밀봉 장치를 통해, 누설 흐름을 줄이기 위한 종래 기술에 공지된 바와 같은 비용이 많이 드는 조치들은 생략될 수 있다. 특히 가이드 바디와 상기 바디 내에서 안내되는 밸브 폐쇄 바디 사이의 갭을 최소화하기 위한 비용이 많이 드는, 낮은 제조 공차는 필요 없게 된다. 가이드 바디 및 밸브 폐쇄 바디를 위해 사용된 재료들은, 특히 가이드 기능과 관련해서는 최적일 수 있는데, 이는 누설 흐름 밀봉의 과제가 더 이상 상기 부품들의 해당 영역에 주어지지 않기 때문이다.In contrast, the fuel injection valve according to the invention having the features of the independent claims has the advantage that the leakage flow of fuel flowing through the gap between the guide body and the valve closing body is prevented. At the same time, through the sealing device according to the invention, costly measures as known in the prior art for reducing the leakage flow can be omitted. In particular, costly, low manufacturing tolerances for minimizing the gap between the guide body and the valve closing body guided within the body are eliminated. The materials used for the guide body and the valve closing body may be optimal, especially with regard to the guide function, since the task of leak flow sealing is no longer given to the corresponding areas of the parts.

누설 흐름이 일어나지 않기 때문에, 와류 형성은, 특히 그 초기에 개선되며 예비 젯은 감소한다. 본 발명에 따른 밀봉 장치의 밀봉 작용은 영구적이기 때문에, 즉 수명 동안 누설 흐름을 증가시키는 마모가 일어나지 않으므로, 분사각의 허용 한계값은 연료 분사 밸브의 전체 수명 동안 확실히 유지될 수 있으며, 또한 요구되는 유량값(q_dyn, Q_stat)도, 밸브 다이내믹에 해가 되는 조치들을 다시 취하지 않고서도 유지될 수 있다.Since no leakage flow occurs, vortex formation is improved, especially at the beginning, and the preliminary jet is reduced. Since the sealing action of the sealing device according to the invention is permanent, i.e. no wear occurs which increases the leakage flow during its lifetime, the permissible limit value of the injection angle can be reliably maintained for the entire life of the fuel injection valve, The flow rate values q _dyn , Q _stat can also be maintained without again taking action that would be detrimental to the valve dynamics.

연료 분사 밸브의 분사 구조에 침전물이 생길 위험은, 상기 분사 구조가 연소실 내로 직접 돌출하거나 또는 연소실과 직접 접촉하는 형태일 경우에 커진다. 본 발명에 따른 연료 분사 밸브의 경우 분사 시작시 때 이르게 형성되는 와류는,분사 구조에 침전물이 생길 위험을 줄인다.The risk of deposits in the injection structure of the fuel injection valve is increased when the injection structure is in the form of directly protruding into or in direct contact with the combustion chamber. In the case of the fuel injection valve according to the present invention, the vortex that is formed at the start of injection reduces the risk of deposits in the injection structure.

특히 본 발명은, 소위 짐벌(gimbal)식 밸브 니들 가이드를 포함하는 연료 분사 밸브에서 사용될 때 바람직한데, 이는 누설 흐름 밀봉의 문제가 상기 밸브에서 특히 중요하기 때문이다. 짐벌식 밸브 니들 가이드는 밸브 니들의 분사측 단부에 구형 밸브 폐쇄 바디를 포함하고, 상기 폐쇄 바디는 가이드 바디 내에 안내된다. 누설 흐름을 방지하기 위한 밀봉 작용은 가이드 바디의 내부면과, 밸브 폐쇄 바디의 적도 둘레에 바로 접한 영역 사이가 상호 작용함으로써 이뤄진다. 실린더형 밸브 폐쇄 바디를 갖는 연료 분사 밸브에 비해, 하부 밸브 니들 가이드의 밀봉 길이가 짧기 때문에, 한계값을 유지하는 것은 더 어렵다. 특히 마모 및, 마모에 따르는 누설 흐름의 종속성은 증가한다. 그럼에도 불구하고, 짐벌식 밸브 니들 가이드를 구비한 연료 분사 밸브는 다른 장점들을 갖는다. 특히 상기 밸브는 실린더형 밸브 폐쇄 바디 보다 실질적으로 비용이 적게 들게 제조된다. 본 발명에 따른 밀봉 장치는 두 가지 점에서 비용을 절약할 수 있다. 하나는 상기 조치 자체가, 종래 기술의 조치에 비해 저렴한 것이고 다른 하나는, 비용면에서 유리한 짐벌식 밸브 니들 가이드를 사용할 수 있다는 것이다.In particular, the present invention is preferred when used in fuel injection valves comprising a so-called gimbal valve needle guide, since the problem of leak flow sealing is particularly important in such valves. The gimbal valve needle guide includes a spherical valve closing body at the injection side end of the valve needle, the closing body being guided in the guide body. The sealing action to prevent leakage flow is achieved by the interaction between the inner surface of the guide body and the area directly around the equator of the valve closing body. Compared with the fuel injection valve having the cylindrical valve closing body, it is more difficult to maintain the limit value because the sealing length of the lower valve needle guide is short. In particular, the dependence of wear and leakage flow on wear increases. Nevertheless, fuel injection valves with gimbal valve needle guides have other advantages. In particular, the valve is manufactured to be substantially less expensive than the cylindrical valve closing body. The sealing device according to the present invention can save cost in two ways. One is that the measures themselves are inexpensive compared to the measures of the prior art and the other is the use of a gimbal valve needle guide which is advantageous in terms of cost.

종속항에 제시된 조치들을 통해, 독립항에 기재된 연료 분사 밸브의 바람직한 또 다른 실시예가 가능하다.Through the measures set forth in the dependent claims, another preferred embodiment of the fuel injection valve described in the independent claims is possible.

바람직하게, 밀봉 장치는 플랜지에 의해서 밸브 니들에 장착될 수 있으므로, 밀봉 장치의 탄성 부품들은 연료 분사 밸브의 개폐 과정에 영향을 미친다. 이 경우 밸브 니들의 움직임은 댐핑되거나, 느려지거나 또는 가속화될 수 있다.Preferably, the sealing device can be mounted to the valve needle by a flange, so that the elastic parts of the sealing device influence the opening and closing process of the fuel injection valve. In this case the movement of the valve needle can be damped, slowed down or accelerated.

상기 밀봉 장치가 구비한 탄성 밀봉 바디의 형태는, 구조적인 요구 조건에 맞게 조정되어야 한다. 따라서 예컨대 토러스형의 탄성 밀봉 바디를 생각할 수 있는데, 상기 바디는 그 외부 형태에 의해서만, 예컨대 플랜지와 가이드 바디 사이의 위치에 고정되며, 지속적으로 외부 압력을 받는다. 부가적으로 마찰력 또는 접착 접합은 탄성 밀봉 바디를 그 위치에 고정할 수 있다.The shape of the elastic sealing body provided with the sealing device must be adapted to the structural requirements. Thus, for example, a torus type elastic sealing body can be considered, which is fixed only by its external shape, for example in a position between the flange and the guide body, and under constant external pressure. Additionally, frictional or adhesive bonding can fix the elastic sealing body in place.

또한 탄성 밀봉 바디가 엘라스토머로 구성되는 것이 바람직한데, 이는 넓은 온도 범위에 걸쳐서 그 탄성 특성이 유지되기 때문이다.It is also desirable for the elastic sealing body to consist of an elastomer because its elastic properties are maintained over a wide temperature range.

상기 밸브 니들이 플랜지 또는 탄성 밀봉 바디를 관통하고, 플랜지 및 탄성 밀봉 소자가 디스크형이면, 플랜지, 탄성 밀봉 바디, 밸브 니들 및 가이드 바디의 면들은 상기 부품들 사이에 생긴 힘을 균일하게 받는다. 플랜지와 가이드 바디 사이의 탄성 밀봉 바디의 밀봉 구성은 특히, 탄성 밀봉 소자가 밸브 니들에 간접적으로 연결되어야 하는 장점을 갖는다. 밸브 니들 및 탄성 밀봉 소자가 직접 연결될 경우 발생되는 전단력은 상기 연결의 수명에 불리하게 작용할 수도 있다.If the valve needle passes through a flange or elastic sealing body, and the flange and elastic sealing element are disc shaped, the faces of the flange, elastic sealing body, valve needle and guide body are uniformly subjected to the forces generated between the parts. The sealing arrangement of the resilient sealing body between the flange and the guide body has in particular the advantage that the resilient sealing element must be indirectly connected to the valve needle. The shear force generated when the valve needle and the elastic sealing element are directly connected may adversely affect the life of the connection.

또 다른 장점들은 예컨대 플랜지가 L형 프로파일일 때 제시되며, 상기 프로파일은 저렴하게 절삭 없이 제조될 수 있고 절삭 없이 제조할 경우 강성이 높아진다.Still other advantages are presented, for example, when the flange is an L-shaped profile, which profile can be produced inexpensively without cutting and, when manufactured without cutting, the rigidity is increased.

본 발명의 실시예는 도면에 간단하게 도시되며 하기의 상세한 설명에서 더 자세히 설명된다.Embodiments of the invention are shown briefly in the drawings and are described in more detail in the detailed description below.

도 1에 도시된 본 발명에 따른 연료 분사 밸브(1)의 실시예는 혼합 압축식, 불꽃 점화식 내연 기관의 연료 분사 시스템용 연료 분사 밸브(1)의 형태로 실시된다. 상기 연료 분사 밸브(1)는 특히 도시하지 않은 내연 기관의 연소실로 연료를 직접 분사하기에 적합하다.The embodiment of the fuel injection valve 1 according to the invention shown in FIG. 1 is implemented in the form of a fuel injection valve 1 for a fuel injection system of a mixed compression, spark ignition internal combustion engine. The fuel injection valve 1 is particularly suitable for directly injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, not shown.

상기 연료 분사 밸브(1)는 밸브 니들(3)이 배치된 노즐 바디(2)로 구성된다.The fuel injection valve 1 consists of a nozzle body 2 in which a valve needle 3 is arranged.

상기 밸브 니들(3)은 밸브 폐쇄 바디(4)와 상호 작용하며, 상기 바디는 밸브 시트 바디(5)에 배치된 밸브 시트면(6)과 함께 밀봉 시트를 형성한다. 상기 실시예에서 연료 분사 밸브(1)는 내부 개방형 연료 분사 밸브(1)이며 여기에는 분사구(7)가 제공된다. 노즐 바디(2)는 밀봉부(8)를 통해, 자기 코일(10)의 외부극(9)에 대해서 밀봉된다. 자기 코일(10)은 코일 하우징(11) 내에 캡슐화되며 코일 캐리어(12) 상에 권취되고, 상기 코일 캐리어는 자기 코일(10)의 내부극(13)에 지지된다. 내부극(13)과 외부극(9)은 협소부(26)를 통해서 서로 분리되고 비 강자성 연결 부품(29)을 통해서는 서로 연결된다. 자기 코일(10)은 라인(19)을 통해, 전기 플러그 콘택(17)을 거쳐서 공급될 수 있는 전류에 의해 여기된다. 플러그 콘택(17)은 내부극(13)에 사출 성형될 수 있는 플라스틱 외피(18)로 둘러싸인다.The valve needle 3 interacts with the valve closing body 4, which together with the valve seat surface 6 arranged on the valve seat body 5 forms a sealing seat. The fuel injection valve 1 in this embodiment is an internal open fuel injection valve 1, which is provided with an injection port 7. The nozzle body 2 is sealed against the outer pole 9 of the magnetic coil 10 via the seal 8. The magnetic coil 10 is encapsulated in the coil housing 11 and wound on the coil carrier 12, which is supported by the inner electrode 13 of the magnetic coil 10. The inner electrode 13 and the outer electrode 9 are separated from each other through the narrow portion 26 and connected to each other through the non-ferromagnetic connecting component 29. Magnetic coil 10 is excited by a current that can be supplied via line 19 and via electrical plug contact 17. The plug contact 17 is surrounded by a plastic sheath 18 which can be injection molded into the inner electrode 13.

상기 밸브 니들(3)은, 디스크형인 밸브 니들 가이드(14) 내에 안내된다. 행정을 조정하기 위해 한 쌍의 조정 디스크(15)가 사용된다. 조정 디스크(15)의 다른 측면에는 아마추어(20)가 있다. 상기 아마추어는 제 1 플랜지(21)에 의해 밸브 니들(3)에 넌포지티브식으로 연결되며, 밸브 니들은 용접 시임(22)에 의해 제 1 플랜지(21)에 연결된다. 상기 제 1 플랜지(21)에는, 연료 분사 밸브(1)의 본 형태에서 슬리브(24)를 통해 예비 응력을 받는 리턴 스프링(23)이 지지된다. 밸브 니들 가이드(14), 아마추어(20), 노즐 바디(2)에는 연료 채널(30a 내지 30c)들이 연장된다. 연료는 중심 연료 공급부(16)를 통해서 공급되며 필터 소자(25)를 통해 필터링된다. 연료 분사 밸브(1)는 밀봉부(28)를 통해, 자세히 도시되지 않은 연료 분배 라인에 대해 밀봉되고, 밀봉부(34)를 통해서는 도시되지 않은 실린더 헤드에 대해 밀봉된다.The valve needle 3 is guided in a valve needle guide 14 which is disc shaped. A pair of adjusting disks 15 is used to adjust the stroke. On the other side of the adjusting disk 15 is the armature 20. The armature is connected non-positively to the valve needle 3 by a first flange 21, which is connected to the first flange 21 by a welding seam 22. The first flange 21 is supported with a return spring 23 which is prestressed through the sleeve 24 in this form of the fuel injection valve 1. Fuel channels 30a to 30c extend from the valve needle guide 14, the armature 20, and the nozzle body 2. Fuel is supplied through the central fuel supply 16 and filtered through the filter element 25. The fuel injection valve 1 is sealed against the fuel distribution line, not shown in detail, through the seal 28, and sealed against the cylinder head not shown through the seal 34.

상기 아마추어(20)의 분사측 단부에는 링형 댐핑 소자(32)가 배치되고, 상기 소자는 엘라스토머 재료로 구성된다. 상기 소자는 용접 시임(33)을 통해 밸브 니들(3)에 넌포지티브식으로 연결된 제 2 플랜지(31) 위에 놓인다.At the injection end of the armature 20 a ring damping element 32 is arranged, which element is made of an elastomeric material. The device rests on a second flange 31 which is non-positively connected to the valve needle 3 via a welding seam 33.

연료 분사 밸브(1)의 정지 상태시, 아마추어(20)는 리턴 스프링(23)에 의해 그 행정 방향에 반대되게 작용을 받으므로, 밸브 폐쇄 바디(4)는 밸브 시트면(6)의 밀봉 위치에 지지된다. 자기 코일(10)이 여기되면, 상기 코일은 자기장을 형성하고, 자기장은 리턴 스프링(23)의 스프링력에 대항하여 아마추어(20)를 행정 방향으로 움직이며, 상기 행정은 정지 위치일 때 내부극(12)과 아마추어(20) 사이에 있는 작동 갭(27)으로 설정된다. 아마추어(20)는 밸브 니들(3)에 용접된 제 1 플랜지(21)를 마찬가지로 행정 방향으로 이끈다. 밸브 니들(3)에 연결된 밸브 폐쇄 바디(4)는 밸브 시트면(6)으로부터 상승하며, 와류 장치(36)를 거쳐 제공된 연료는 분사구(7)를 통해 분사된다.In the stopped state of the fuel injection valve 1, the armature 20 is acted by the return spring 23 in the opposite direction of its stroke, so that the valve closing body 4 is in the sealed position of the valve seat surface 6. Is supported. When the magnetic coil 10 is excited, the coil forms a magnetic field, which moves the armature 20 in the stroke direction against the spring force of the return spring 23 and the stroke is the inner pole when in the rest position. The working gap 27 between 12 and the armature 20 is set. The armature 20 likewise leads the first flange 21 welded to the valve needle 3 in the stroke direction. The valve closing body 4 connected to the valve needle 3 rises from the valve seat surface 6, and the fuel provided via the vortex device 36 is injected through the injection port 7.

코일 전류가 접속되면, 아마추어(20)는 자기장이 충분히 감소된 후, 리턴 스프링(23)의 압력에 의해 내부극(13)으로부터 하강하므로, 밸브 니들(3)에 연결된 제 1 플랜지(21)는 행정 방향에 반대되게 움직인다. 밸브 니들(3)도 같은 방향으로 움직이므로, 밸브 폐쇄 바디(4)는 밸브 시트면(6)에 안착되며 연료 분사 밸브(1)는 폐쇄된다.When the coil current is connected, the armature 20 is lowered from the inner electrode 13 by the pressure of the return spring 23 after the magnetic field is sufficiently reduced, so that the first flange 21 connected to the valve needle 3 is Move in opposite direction of administration. Since the valve needle 3 also moves in the same direction, the valve closing body 4 rests on the valve seat surface 6 and the fuel injection valve 1 is closed.

또한 가이드 바디(35), 와류 장치(36) 및, 하나의 플랜지(41)와 하나의 탄성 밀봉 바디(42)로 구성된 본 발명에 따른 밀봉 장치(40)가 제공되며 이들은 도 2에서 더 자세히 설명된다.There is also provided a sealing device 40 according to the invention consisting of a guide body 35, a vortex device 36, and one flange 41 and one elastic sealing body 42, which are described in more detail in FIG. 2. do.

도 2에 섹션별로 확대 도시된, 도 1의 연료 분사 밸브(1)의 본 발명에 따른 실시예의 분사측 단부는 특히, 밸브 폐쇄 바디(4), 가이드 바디(35), 와류 장치(36) 및 본 발명에 따른 밀봉 장치(40)를 포함한다. 상기 와류 장치(36)는 밸브 시트면(6)의 상류측에 위치하며, 상기 시트면은 밸브 시트 바디(5)에 형성된다. 도시된 실시예에서 와류 장치(36)는 와류 디스크(38)로 구성되고, 도시되지 않은 상기 디스크의 연료 채널들은 접선 성분을 가지며 와류 채널(37)로 통한다. 연료는 연료 채널(30c)을 통해 흘러, 플랜지(41), 탄성 밀봉 바디(42) 및 가이드 바디(35)를 지나, 와류 디스크(38)로 안내된다. 연료는 와류 디스크(38)를 통과한 후, 밸브 니들축(43)에 대해서 접선으로 연장된 방향 성분과 함께 와류 챔버(37)로 유입되어 와류되며, 마지막으로 분사구(7)를 통해서 도시되지 않은 연소실로 분사된다.The injection-side end of the embodiment according to the invention of the fuel injection valve 1 of FIG. 1, shown enlarged section by section in FIG. 2, is in particular a valve closing body 4, a guide body 35, a vortex device 36 and It comprises a sealing device 40 according to the invention. The vortex device 36 is located upstream of the valve seat surface 6, which is formed in the valve seat body 5. In the illustrated embodiment, the vortex device 36 consists of a vortex disk 38, wherein the fuel channels of the disk, not shown, have a tangential component and lead to the vortex channel 37. The fuel flows through the fuel channel 30c and passes through the flange 41, the elastic sealing body 42 and the guide body 35 to the vortex disk 38. After passing through the vortex disk 38, the fuel flows into the vortex chamber 37 with directional components tangentially extending about the valve needle axis 43 and vortexed, and finally not shown through the inlet 7. Injection into the combustion chamber.

상기 실시예에서 플랜지(41), 탄성 밀봉 바디(42)로 구성된, 본 발명에 따른 밀봉 장치(40)는 각각의 작동 상태시 연료 채널(30c)로부터의 연료가, 도 3에서 심하게 과장되어 도시된, 가이드 바디(35)와 밸브 폐쇄 바디(4) 사이의 갭(39)을 통해 와류 챔버(37)로 유입되는 것을 방지한다. 플랜지(41)는 유압식으로 밀봉되며, 예컨대 용접, 납땜, 접착, 프레스 및/또는 수축을 통해 밸브 니들(3)에 넌포지티브식으로 장착된다. 탄성 밀봉 바디(42)는 플랜지(41) 뿐만 아니라, 가이드 바디(35)의 상류측 측면에도 유압식으로 밀봉 접촉된다. 이를 위해 탄성 밀봉 바디(42)의 크기와 탄성은, 연료 분사 밸브(1)의 개방 뿐만 아니라 폐쇄 상태에서도 밀봉 바디(42)가, 가이드 바디(35)와 플랜지(41) 사이의 유압식 밀봉 연결을 유지하도록 정해진다.The sealing device 40 according to the invention, consisting of a flange 41 and an elastic sealing body 42 in this embodiment, shows that the fuel from the fuel channel 30c in each operating state is severely exaggerated in FIG. 3. Prevents entry into the vortex chamber 37 through the gap 39 between the guide body 35 and the valve closing body 4. The flange 41 is hydraulically sealed and non-positively mounted to the valve needle 3, for example by welding, soldering, gluing, pressing and / or shrinking. The elastic sealing body 42 is hydraulically sealed in contact with the flange 41 as well as the upstream side of the guide body 35. To this end, the size and elasticity of the resilient sealing body 42 is such that the sealing body 42 is provided with a hydraulic sealing connection between the guide body 35 and the flange 41, in addition to opening the fuel injection valve 1 as well as in the closed state. It is decided to keep.

상기 밀봉 장치(40)의 모든 부품들 및 그 연결 지점들은 내온성 및 내식성을 갖도록 실시되며, 연료 분사 밸브(1)의 폐쇄를 위해 요구되는 힘이 실질적으로 높아지지 않고 이로써 밸브 다이내믹이 영향을 받지 않도록, 구성되고 설치된다. 밀봉 장치(42)의 재료 선택 및 형상은 관성을 적게 유지하도록 적은 중량으로 최적화된다. 가이드 바디(35)는 밸브 니들(3)의 하류측 부품들을 구형 밸브 폐쇄 바디(4) 위로 안내하기 위해 사용된다. 가이드 바디(35)를 통한 밸브 니들(3)의 하류측 안내를 맡는, 구형 밸브 폐쇄 바디(4)의 구성은 짐벌식 밸브 니드 가이드로도 표현된다.All parts of the sealing device 40 and the connection points thereof are implemented to have temperature resistance and corrosion resistance, and the force required for the closing of the fuel injection valve 1 is not substantially increased, whereby the valve dynamics are not affected. To be configured and installed. The material selection and shape of the sealing device 42 is optimized with low weight to keep less inertia. The guide body 35 is used to guide the downstream parts of the valve needle 3 over the spherical valve closing body 4. The configuration of the spherical valve closing body 4, which guides downstream of the valve needle 3 through the guide body 35, is also represented by a gimbal valve need guide.

도 3은 구형 밸브 폐쇄 바디(4)와 가이드 바디(35) 사이의 유극을 통해 생긴, 심하게 과장 도시된 갭(39)을 상세하게 확대 도시한다. 가이드 바디(35)의 상류측으로 탄성 밀봉 바디(42)가 설치된다.3 shows in greater detail the severely exaggerated gap 39 resulting from the clearance between the spherical valve closing body 4 and the guide body 35. An elastic sealing body 42 is provided upstream of the guide body 35.

본 발명은 도시된 실시예에만 국한되지 않으며 예컨대 외부 개방형 연료 분사 밸브에도 적용될 수 있다.The invention is not limited to the illustrated embodiment but may be applied to, for example, an externally open fuel injection valve.

Claims

A fuel injection valve 1, in particular a fuel injection valve for directly injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, the valve needle 3, a vortex device 36 for causing a vortex of fuel in the vortex chamber 37. ) And an injection port 7 provided downstream of the valve seat surface 6, the valve needle comprising a valve closing body 4 at the injection side end, the closure body being connected to the valve seat body 5. In the fuel injection valve which forms a sealing seat with the formed valve seat surface 6 and is guided in the guide body 35,

The fuel inflow into the vortex chamber 37 through the gap 39 between the guide body 35 and the valve closing body 4 is prevented by means of an at least partially elastic sealing device 40. Injection valve.

2. The sealing device (40) according to claim 1, wherein the sealing device (40) comprises an elastic sealing body (42), said sealing body exerting a tensile or compressive force on said valve needle (3) depending on the direction of movement of said valve needle (3). A fuel injection valve, which is applied directly or indirectly.

3. The fuel injection valve according to claim 2, wherein the elastic sealing body (42) is a torus type or a hollow cylinder type.

3. The fuel injection valve according to claim 2, wherein the elastic sealing body (42) is disc-shaped.

5. The fuel injection valve according to claim 2, wherein the valve needle (3) passes through an elastic sealing body (42). 6.

6. The flange 41 according to claim 2, wherein a flange 41 is fixedly connected to the valve needle 3 and an elastic sealing body 42 is fixed between the flange 41 and the guide body 35. A fuel injection valve, characterized in that.

Fuel injection valve according to claim 6, characterized in that the valve needle (3) passes through a flange (41).

8. Fuel injection valve according to claim 6 or 7, characterized in that the flange (41) has an L-shaped cross-sectional profile.

9. The flange (1) according to any one of claims 6 to 8, wherein the flange (41) is non-positively mounted to the valve needle (3) by a joining method, in particular by welding, soldering, gluing, pressing and / or shrinking. A fuel injection valve characterized in that.

10. The fuel injection valve according to any one of claims 2 to 9, wherein the elastic sealing body (42) consists of an elastomer.

The fuel injection valve according to any one of claims 2 to 10, characterized in that the elastic sealing body (42) is fixed in its external position via external friction.

The fuel injection valve according to any one of claims 2 to 10, wherein the elastic sealing body (42) is fixed in position through a positive coupling.

The fuel injection valve according to any one of claims 2 to 10, wherein the elastic sealing body (42) is fixed in position via an adhesive bond.