WO1995017595A1 - Zerstäubungssieb und brennstoffeinspritzventil mit einem zerstäubungssieb - Google Patents

Zerstäubungssieb und brennstoffeinspritzventil mit einem zerstäubungssieb Download PDF

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WO1995017595A1
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Martin Maier
Jürgen Buchholz
Jörg HEYSE
Michael Klaski
Edwin Liebemann
Klaus Wirth
Mathias Thomas
Klaus-Henning Krohn
Jutta Straetz
Stefan Lauter
Christof Dennerlein
Anwar Abidin
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the invention is based on an atomizing sieve or a fuel injection valve with an atomizing sieve according to the type of patent claim 1 or of patent claim 10.
  • Fuel preparation for an internal combustion engine in which fuel is metered in with at least one injection valve, which in turn strikes a strainer arranged there in an intake pipe downstream of the injection valve or a branch nozzle of the intake pipe.
  • This device is intended to produce an easily ignitable fuel-air mixture, especially during the cold start and warm-up phase of the internal combustion engine, without having to significantly increase the fuel quantity.
  • Good pre-evaporation of the fuel occurs when the strainer is designed to be electrically heated.
  • the large distance of the sieve from the injection valve does not allow precisely targeted jet shapes, but rather the Fuel sprayed widely.
  • EP-OS 0 302 660 Also known from EP-OS 0 302 660 is a fuel injection valve, at the downstream end of which an adapter is provided, into which an adapter is provided
  • Coming fuel outlet comes, which in turn meets at the downstream end of the adapter on a flat, meshed metal disc to break up the fuel.
  • the flat metal disc is arranged so that an air flow through holes in the adapter upstream of the metal disc and downstream of the metal disc ensures that fuel drops stuck to the metal disc are torn away. A better atomization quality is only achieved when the fuel is surrounded by an air stream near the metal disc, but through which an accurate spray geometry cannot be achieved.
  • Dosing opening to perform a fuel breaker in the form of a flat thin disc having a plurality of curved narrow slots are made by etching in the disk.
  • the arcuate slots which are made by etching in the disk, ensure with their geometry, that is to say with their radial width and their arc length, that a fuel veil is formed which breaks up into small droplets.
  • the etching process for producing the slots is very cost-intensive.
  • the individual slot groups must be introduced very precisely in order to achieve the desired breakdown of the fuel.
  • the atomizing screen according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that it is very simple and easy to assemble on fuel injection valves, very inexpensive and in a variety of
  • Design variants can be produced quickly and safely and ensures excellent atomization of the sprayed fuel.
  • the atomizing sieve It is particularly advantageous to design the atomizing sieve to be curved in the form of a bowl. It is also advantageous to manufacture the atomizing sieve from a rustproof metal, a plastic, Teflon or PTC, i.e. a material with a positive resistance-temperature coefficient. Teflon is particularly suitable as a material for the atomizing sieve when the atomizing sieve is to be used under extreme temperature conditions. A Teflon atomizing sieve is hydrophobic and therefore prevents icing at temperatures down to -40 ° C.
  • a particularly advantageous embodiment of the atomizing sieve results if a mesh size of approximately 0.2 mm of the sieve is provided. It can also be advantageous for special applications to produce the meshes of the atomizing sieve in two or more layers in addition to a single-layer variant, the multiple fabric layers being interlaced with one another.
  • the mesh density can advantageously be used to adjust the area Atomization quality can be designed variably.
  • the fabric of the atomizing sieve can have a constant mesh size, but can also become denser towards the outer zone of the sieve or, conversely, can also be compressed towards the center of the atomizing sieve.
  • the atomizing sieve as a bimetal sieve, consisting of two metals with different coefficients of thermal expansion, by introducing the mesh openings, for example by means of a laser.
  • a bimetal sieve has the advantage that the geometry of the sieve, that is, for. B. the bulge shape, can be changed at different operating temperatures in a desired manner to the atomization quality and the jet shape
  • a heatable atomizing sieve for fuel vaporization is also advantageous. Temperature-dependent sieve materials ensure that the resistance is variable. So z. B. in PTC materials with a positive resistance-temperature coefficient of resistance when heated. As a result, better evaporation of the fuel can be achieved by electrical heating, in particular when the internal combustion engine is cold started.
  • Another advantage is a circumferential clamping ring that limits the atomizing sieve in the circumferential direction and in which the sieve blade is clamped, clamped or cast around.
  • This clamping ring enables a very simple assembly of the atomizing screen on a fuel injector, which can be done in one process step by clamping.
  • the fuel injector according to the invention with the Characteristic features of claim 10 has the advantage that an atomizing screen is very easy to mount on the fuel injector at very low cost, which contributes to a further improvement in the atomization quality even without gas containment, since the fuel striking the atomizing screen is particularly fine on the mesh of the atomizing screen is atomized into tiny droplets, which further reduces the exhaust gas emission of an internal combustion engine and also reduces fuel consumption.
  • the fuel is extremely slowed down by the impact on the atomizing sieve and diverted into the respective mesh. The collision causes the fuel to tear apart or dismember. An energy conversion of the kinetic energy stored in the fuel therefore takes place in the area of the atomizing sieve.
  • Vibrations and turbulence occur in the now finely shredded fuel due to the collision.
  • the prerequisite for this is at least an impulsive fuel jet, which can emerge, for example, from a nozzle opening or from a plurality of spray openings of an orifice plate.
  • the characteristic features of claim 10 result in further advantages and positive effects. So that offers atomization Sie downstream of the nozzle opening or the spray hole disk increased security against icing inside the fuel injection valve, especially the spray hole disk.
  • fuel can be sprayed off at significantly lower temperatures (even with high air humidity) than is the case with fuel injection valves without an atomizing sieve.
  • the atomizing sieve acts as an "ice trap".
  • the atomizing screen attached to the fuel injector is therefore both a
  • Atomizing improver of the fuel emerging from the fuel injection valve and also a protective element against numerous influences of a mechanical and chemical nature.
  • the atomizing sieve it is particularly advantageous to design the atomizing sieve to have a concave, dish-shaped configuration as seen in the flow direction of the fuel.
  • the concave bulge of the atomizing sieve ensures that part of the deposited fuel can converge in at least one deepest area.
  • fuel For a short time, fuel represents a comparatively static amount of liquid, which is then hit by new fuel. This configuration contributes to a particularly high atomization quality. In addition, no fuel can collect on the outer sieve rim.
  • the atomizing sieve is cast into a protective cap with an outer peripheral region.
  • the atomizing sieve is embedded in the protective cap with a backward measure, ie the downstream cap end of the protective cap delimits the fuel injector downstream, while the deepest region of the atomizing sieve lies further upstream and thus does not protrude from the fuel injector.
  • This spatial arrangement offers one adequate protection against mechanical damage.
  • the protective cap is advantageously designed as a protective crown, which results in advantages in the dripping behavior of the fuel injector compared to a protective cap with a circumferential protective ring.
  • a gas containment of the fuel which is additional to the atomizing sieve is particularly advantageous.
  • the gas supply can be arranged so that the gas is directed towards the fuel both upstream and downstream of the atomizing sieve.
  • the gas supply channels are introduced downstream of the atomizing sieve in the protective cap and are aligned in such a way that their imaginary extensions tangentially touch the bulge of the atomizing sieve downstream.
  • the treatment quality is further increased by the gas enclosure.
  • the supply channels can be introduced very easily into the protective cap and on a gas which is difficult to adjust with regard to the accuracy of the gas quantity. annular gap can be dispensed with. Desired fuel jet angles are largely retained despite the gas enclosure, since the fuel is not fully encompassed by the gas emerging from the supply channels.
  • the aim is namely to place the point of fuel atomization in the ideal position in the air flow of the intake manifold of the internal combustion engine with an atomizer attachment consisting of a spacer and the atomizing sieve when the injection valve is in a fixed installation position, so that the wall film formation of the fuel in the intake manifold is reduced or increased prevent, as a consequence of which a significant reduction in the exhaust gas emission, in particular the proportion of HC, is achieved.
  • the spacer body with the atomizing sieve which is advantageously attached to its downstream end, thus ensures a spatial separation of metering and preparation of the fuel.
  • the dimensions (diameter, length) of the best sleeve-shaped spacer can be easily changed and adapted to differently shaped suction tubes that the atomization and Processing of the fuel, for example, can always take place in the middle of the intake manifold flow, thus largely avoiding the aforementioned wall film formation in the intake manifold.
  • the injection valve In order to prevent disturbing wetting of the inner wall of the spacer body, the injection valve must spray a fuel jet with the smallest possible opening angle, that is to say a so-called pencil jet-shaped jet. It is advantageous if openings are therefore provided in the spacer near the spray opening, through which gas is introduced in order to leave the fuel jet in the form of a cord over the length of the spacer.
  • the sucked-in air surrounds the cord-shaped fuel jet, so that disadvantageous wetting of the inner wall of the spacer body is avoided.
  • the dripping of fuel with the injector switched off can be largely prevented by this measure.
  • a gas flow generated by an additional gas inlet also ensures an improved discharge behavior of the fine fuel droplets.
  • a large number of atomizer arrangements can be created by combining differently shaped atomizing sieves and spacers having different dimensions in connection with or without gas introduction, with or without gas enclosure on the atomizing sieve, with or without a beam splitter, which can be connected upstream or downstream of the atomizing sieve are each matched to the specific conditions of the intake manifold and the internal combustion engine.
  • Atomizer attachments on the injection valves are also very easy to achieve special forms of fuel spraying (e.g. elliptical spray patterns, asymmetrical quantity distribution, spraying onto several intake valves).
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a fuel injection valve with an atomizing sieve
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a fuel injection valve with an atomizing sieve
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of a fuel injector with an atomizing sieve
  • FIG. 4 shows a schematic diagram of a atomizing sieve with a bulge
  • 5 shows a schematic diagram of an atomizing sieve with four bulges
  • FIG. 6 shows a schematic diagram of a atomizing sieve with two symmetrical bulges
  • FIG. 7 shows a schematic diagram of a atomizing sieve with two asymmetrical bulges
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a fuel injection valve with an atomizing sieve
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a fuel injection valve with an atomizing sieve
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of a fuel injector with an atomizing sieve
  • FIG. 4 shows a schematic diagram
  • FIG. 8 shows a schematic diagram of an atomizing sieve with two annular bulges fourth exemplary embodiment of a fuel injection valve with an atomizing sieve and a jet splitter
  • FIG. 10 shows an atomizing sieve with an integrated jet part
  • FIG. 11 shows a fifth exemplary embodiment of a fuel injector with an atomizing sieve with upstream gas supply via an annular gap
  • FIG. 12 shows a sixth exemplary embodiment of a fuel injector with an atomizing sieve 13 shows a seventh exemplary embodiment of a fuel injector with an atomizing sieve with downstream gas supply via supply channels
  • FIG. 14 shows a first schematic diagram of the arrangement of the supply channels
  • FIG. 15 shows a second schematic diagram of the arrangement of the supply channels
  • FIG. 16 shows a third 17 shows an eighth exemplary embodiment of a fuel injection valve with two atomizing sieves and an interposed gas supply
  • FIG. 18 shows an atomizing sieve with a square mesh
  • FIG. 19 shows an atomizing sieve with a multi-layer fabric pattern
  • FIG. 20 shows an atomizing sieve with tissue compressed towards the center
  • FIG. 21 an atomizing sieve with tissue compressed toward the outer sieve zone
  • FIG. 22 an atomizing sieve in the form of a perforated body
  • Figure 24 shows a first example of a spacer body with atomizing screen attached to the fuel injection valve
  • Figure 25 shows an enlarged view of the atomizing screen from Figure 24, Figures 26 and 27 positive and negative conical atomizing screens
  • Figure 28 shows a second example of a spacer body
  • Figure 29 shows a third example a spacer
  • Figure 30 shows a section along the line XXX-XXX in Figure 29
  • Figure 31 shows a fourth example of a spacer
  • Figure 32 shows a section along the line XXXII-XXXII in Figure 31
  • Figure 33 shows a fifth example of a spacer
  • Figure 34 shows a Section along the line XXIV-XXXIV in Figure 33
  • Figure 35 shows a sixth example of a spacer
  • Figure 36 shows a seventh example of a spacer
  • Figure 37 shows an eighth example of a spacer with a Venturi nozzle
  • Figure 38 shows a ninth example of a spacer
  • Figure 39 only
  • FIG. 41 an atomizing sieve with partial change in mesh size
  • FIG. 42 a tenth example of a spacer body with two atomizing sieves
  • FIG. 43 an eleventh example of a spacer body
  • FIG. 44 a twelfth example of a spacer body with a Venturi nozzle.
  • the injection valve has a tubular valve seat support 1, in which a longitudinal opening 3 is formed concentrically with a valve longitudinal axis 2.
  • a longitudinal opening 3 is formed concentrically with a valve longitudinal axis 2.
  • the injection valve is actuated in a known manner, for example electromagnetically.
  • An indicated electromagnetic circuit with a magnet coil 10, an armature 11 and a core 12 is used 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 the injection valve.
  • the armature 11 is connected to the valve needle 5 and aligned with the core 12.
  • the magnetic coil 10 surrounds the core 12, which represents the end of an inlet connection, not shown in more detail, which serves to supply fuel.
  • a guide opening 15 of a valve seat body 16 To guide the valve closing body 7 during the Axial movement is provided by a guide opening 15 of a valve seat body 16.
  • the cylindrical valve seat body 16 In the downstream end of the valve seat carrier 1 facing away from the core 11, the cylindrical valve seat body 16 is tightly mounted in the longitudinal opening 3, which is concentric to the longitudinal axis 2 of the valve, by welding.
  • cup-shaped spray plate 21 for example, by a laser-formed first weld 22 concentrically and firmly connected so that the spray plate 21 abuts with its upper end face 19 on the lower end face 17 of the valve seat body 16.
  • At least one, for example four, spray openings 25 formed by eroding or stamping are located in the central region 24 of the spray orifice plate 21.
  • the valve seat part in the longitudinal opening 3 determines the presetting of the stroke of the valve needle 5, since the one end position of the valve needle 5 when the solenoid 10 is not energized due to the valve closing body 7 resting on a valve seat surface 29 of the valve seat body 16 is set.
  • the other end position of the valve needle 5 is determined when the solenoid 10 is excited, for example by the armature 11 resting on the core 12. The path between these two end positions of the valve needle 5 thus represents the stroke.
  • the spherical valve closing body 7 interacts with the valve seat surface 29 of the valve seat body 16 which tapers in the shape of a truncated cone, which is formed in the axial direction between the guide opening 15 and the lower end face 17 of the valve seat body 16.
  • the fuel enters the valve seat body 16 from a valve interior 35 which is delimited in the radial direction by the longitudinal opening 3 of the valve seat carrier 1 and flows along in the guide opening 15 up to
  • Valve seat surface 29 In order that the flow of the fuel also reaches the spray openings 25 of the spray orifice plate 21, for example five flats 8 are introduced on the circumference of the spherical valve closing body. The five circular flats 8 allow the fuel to flow through in the open state of the injection valve from the valve interior 35 to the spray openings 25 of the spray plate 21.
  • a protective cap 40 is arranged on the periphery of the valve seat support 1 at its downstream end facing away from the solenoid 10 and is connected to the valve seat support 1 by means of, for example, a snap-in connection.
  • a sealing ring 41 is used to seal between the circumference of the injection valve and one, not shown
  • Valve recordings for example the intake line of the internal combustion engine.
  • An atomizing sieve 50a according to the invention is arranged downstream of the spray perforated disk 21 is arched out, for example, in the form of a bowl, a bulge 51 being provided in a concave manner as seen in the flow direction of the fuel.
  • the atomizing sieve 50a which is preferably made of a stainless metal, is delimited in the circumferential direction by a circumferential clamping ring 52, in which the metallic fabric of the atomizing sieve 50a is clamped, clamped or molded.
  • the clamping ring 52 enables the atomizing sieve 50a to be assembled very easily, since the entire sieve arrangement comprising the atomizing sieve 50a and the clamping ring 52 can be clamped between the valve seat carrier 1 and the protective cap 40 in one process step.
  • either the atomizing sieve 50a with the clamping ring 52 can be pressed with a tool against the downstream end of the valve seat carrier 1 and the protective cap 40 can be pushed over the clamping ring 52 onto the valve seat carrier 1 until the locking connection between the protective cap 40 and the valve seat carrier 1 is established or the atomizing sieve 50a with the clamping ring 52 is inserted directly into an inner groove 53 of the protective cap 40 and fastened together with the protective cap 40 to the valve seat support 1, the clamping ring 52 being completely between the downstream end of the valve seat support 1 and the when the locking connection between the protective cap 40 and the valve seat support 1 is reached Protective cap 40 is clamped.
  • the collision or impact of the fuel on the atomizing sieve 50a represents a particular problem effective treatment method, in which atomization takes place in particularly small droplets.
  • the impact of the fuel on the inner screen surface 55 has the consequence that the fuel is extremely slowed down and deflected into the respective meshes of the atomizing screen 50a.
  • Just the collision on the atomizing sieve .50a causes the fuel to tear or dice apart.
  • an energy conversion takes place in the region of the atomizing sieve 50a in the form of a jet from the spray openings 25
  • Spray plate 21 emerging fuel stored kinetic energy instead, in which now finely torn vibrations and turbulence due to the collision occur.
  • the aim of this type of treatment is to spray particularly finely atomized fuel in the form of tiny droplets from the injection valve in order, for example, to achieve very low exhaust gas emissions from the internal combustion engine and to reduce fuel consumption.
  • Atomizing sieve 50a can meet this requirement in a particularly advantageous manner. This is because a fine droplet mist is created downstream of the atomizing sieve 50a by tearing the fuel on the atomizing sieve 50a and passing the fuel through the fine meshes of the atomizing sieve 50a. These particularly small fuel droplets forming the droplet mist now have a substantially larger surface area than the fuel jets before they hit the atomizing sieve 50a, which in turn is an indicator of good atomization. It can also be said that countless "jet spikes" consisting of the finest droplets are formed by the mesh shape downstream of the atomizing sieve 50a. This mode of operation just described also draws all of the following listed embodiments.
  • the atomizing sieve 50a is concavely shaped in the form of a shell or a cup in the direction of flow of the fuel.
  • This concave bulge 51 of the atomizing sieve 50a ensures that part of the fuel can converge in the direction of a deepest region 56 of the bulging atomizing sieve 50a.
  • the fuel collected in this middle deepest area 56 represents a comparatively static amount of liquid for a short time, to which the armature 11 or the valve needle 5 and the associated opening of the valve body 5 are then drawn
  • Injector emerging from the spray openings 25 of the spray plate 21 hits new fuel.
  • the atomizing sieve 50a is only wetted continuously in the regions facing the bowl edge or the clamping ring 52.
  • a particularly high atomization quality is thus achieved by the processing directly on the mesh of the atomizing sieve 50a and by the fuel impinging on the amount of liquid at rest, through which the processing takes place in this central region 56.
  • a minimum distance between the spray orifice plate 21 and the atomizing sieve 50a in the direction of the longitudinal valve axis 2 is particularly important for the quality of the preparation or atomization of the fuel. If this minimum distance is undershot, it can happen that between the spray orifice plate 21 and the atomizing sieve 50a formed volume with a too large Amount of fuel is filled and atomization no longer occurs or only to a limited extent.
  • the atomizing sieve 50a is therefore arranged in such a way that it is clamped between the protective cap 40 and the valve seat carrier 1 only downstream of the valve seat carrier 1.
  • the mesh size of the atomizing sieve 50a also plays a decisive role, which decisively determines the spraying quantity per unit of time.
  • a cap end 58 of the protective cap 40 forms the downstream end of the entire injection valve.
  • Atomizing sieve 50a is not bulged out so far that it protrudes downstream from the injection valve. Consequently, the atomizing sieve 50a cannot be destroyed by external mechanical influences on the injection valve. Instead, the atomizing sieve 50a itself forms a protective shield for the spraying orifice disk 21.
  • the atomizing sieve 50a downstream of the spraying orifice disk 21 in fact considerably reduces the risk of icing, so-called plugging and lead sulfate deposits on the spraying orifice disk 21, since this keeps the suction pipe atmosphere away from the spraying orifices 25 becomes.
  • the parts that remain the same or have the same effect as the exemplary embodiment shown in FIG. 1 are identified by the same reference numerals.
  • the atomizing sieves 50 are additionally identified by letters, all further atomizing sieves 50 are distinguished by the mode of operation already described in the first exemplary embodiment. The different labeling is only intended to indicate various constructive training options.
  • the second exemplary embodiment shown in FIG. 2 differs mainly from the exemplary embodiment shown in FIG. 1 by the shape of the protective cap 40 and the attachment of the atomizing sieve 50b to the injection valve.
  • the atomizing sieve 50b is also concave in the shape of a bowl in the flow direction and z. B. made of a stainless metal.
  • the metallic fabric for example, which is angled like a plate edge in its outer radial circumferential region 60, is poured into the protective cap 40 with this circumferential region 60.
  • the atomizing sieve 50b is similar to that
  • Atomizing sieve 50a is recessed into the protective cap 40, ie the cap end 58 of the protective cap 40 delimits the injection valve downstream, while the deepest region 56 of the atomizing sieve 50b lies further upstream.
  • the protective cap 40 is designed as a protective crown. Averted from the valve closing body 7, for example, six protective tines 62 form the downstream end of the injection valve, similar to a crown turned upside down.
  • the number of protective tines 62 can be made variable, that is, for. B. with two, four or six protective tines 62 on the protective cap 40th
  • the protective cap 40 in the form of a protective crown has advantages in the drip behavior of the injection valve over a closed, that is to say all-round protective ring.
  • the fuel swirls downstream of the atomizing sieve 50b are weaker, as a result of which less fuel is deposited as a wall film on a protective cap inner wall 63.
  • the slightly wetted protective cap 40 significantly reduces the risk of drops forming. In principle, however, it is of course also possible to pour the atomizing sieve 50b into a protective cap 40, which has only a one-piece, circumferential protective ring.
  • the atomizing sieve 50b which in turn is concavely curved in the direction of flow, ensures that the fuel flows into the sieve center, that is to say into the central deepest region 56, and collects there briefly. In this central region 56, the fuel is best processed into very fine droplets with a large surface area. A convex curvature of the atomizing sieve 50 would result in a considerable wall film of fuel being formed on the inner wall 63 of the protective cap 40, since the fuel would flow onto the protective cap 40 radially outwards.
  • the atomizing sieve 50b can Mesh size and its radius of curvature can be varied.
  • the production costs of the atomizing sieves 50 are comparatively low, so that different embodiments can also be produced without great effort.
  • a minimum distance between the spray orifice plate 21 and atomizing sieve 50b is maintained, as a result of which a sufficiently large volume is created which cannot be completely filled with fuel when sprayed off. Falling below the minimum distance would significantly reduce the quality of the atomization.
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment, in which the atomizing sieve 50c in the protective cap 40 downstream of the spray orifice plate 21
  • the atomizing sieve 50c has two bulges 51 which are concave in the direction of flow of the fuel, the bulges 51 not necessarily having to have a constant radius. As shown in FIG. 3, the cup-shaped bulges 51 can also be flat in their deepest areas 56. The embodiments of the bulges 51 of the atomizing sieve 50c are dependent on the tools for deforming the sieve and can accordingly be influenced by these tools.
  • the shaping process of the atomizing sieve 50 takes place, both to achieve a single bulge 51, as with the atomizing sieves 50a and 50b, and with several desired bulges 51, such as with the atomizing sieve 50c and further examples below.
  • the sieve sheet which is flat in the initial state, is shaped, for example, by deep drawing or embossing with tool stamps in such a way that the desired bulges 51 arise.
  • the decisive factor for the selection of a specific deep-drawing variant is the deformability of the screen fabric or the complexity and desired quality of the bulges 51 of the atomizing screen 50 to be formed.
  • the two bulges 51 of the atomizing sieve 50c are shaped in such a way that, in the case of a spray-hole disk 21 with four spray openings 25, the fuel from two spray openings 25 in each case hits a bulge 51 in the double shell of the atomizing sieve 50c.
  • the fuel is thus atomized and processed in two jet halves on the atomizing screen 50c.
  • the bulges 51 can be formed, for example, with a circular or elliptical flat deepest area 56 or with a continuous radius of curvature.
  • FIGS. 4 to 8 show schematic, not to scale, basic sketches of atomizing sieves 50 with one or more sieve bulges and their assignment to the individual spray openings 25 of a spray orifice plate 21 with four spray orifices 25.
  • the spray openings 25 of the spray orifice plate 21 are projected as spray openings 25 ' shown on the bulges 51 of the atomizing sieves 50 to illustrate the spraying of the fuel onto the atomizing sieves 50.
  • the atomizing sieve 50b shown schematically in FIG. 4 corresponds to that of the second exemplary embodiment shown in FIG.
  • the fuel of all four spray orifices 25 of the spraying orifice plate 21 thus strikes a single bulge 51 of the atomizing sieve 50b, collides with the atomizing sieve 50b, partly converges in the direction of the deepest region 56 and is optimally atomized.
  • the atomizing sieve 50d in FIG. 5, on the other hand, has four bulges 51, so that the fuel is one each spray opening 25 in exactly one bulge 51 of the atomizing sieve 50d. It is thus possible to process the amount of fuel sprayed into quarters.
  • Sieve webs 65 which arise between the bulges 51 and which spatially separate the bulges 51 extend, for example, axially in the region of the peripheral region 60 of the atomizing sieve 50d.
  • FIG. 3 an exemplary embodiment with the atomizing sieve 50c, on which two bulges 51 are provided and in each of which one half of the beam is aimed, has already been shown and described in the associated text.
  • FIG. 6 again illustrates this fact schematically.
  • bulges 51 of the atomizing sieve 50e according to FIG. 7 are divided asymmetrically for special purposes.
  • the deep-drawing tools must be selected in accordance with a desired asymmetrical beam distribution in order to precisely shape the atomizing sieve 50e.
  • bulges 51 of different sizes are also achieved. For example, as can be seen in FIG. 7, it is possible to create two bulges 51 which differ from one another, the fuel emerging from three spray openings 25 meeting in one bulge 51, while only one fuel jet from a spray opening 25 is directed into the second bulge 51 .
  • the deep-drawing tools can be used in such a way that a) a screen web 65 remains between the two bulges 51 and thus separates them spatially, that b) the two bulges 51 touch and thus merge into one another if they are at the same axial depth, that c) touch both bulges 51 at one point, but do not have the same extent in the axial direction, or that d) both of them Partially overlap bulges 51.
  • the atomizing sieve 50f is shown schematically, which is characterized by a circular and an annular bulge 51. Seen radially from the outside, the atomizing sieve 50f is likewise delimited by the peripheral region 60, which is ultimately cast in the protective cap 40. Following inwards, the peripheral region 60 is followed by the circumferential annular bulge 51, which has corresponding annular ones
  • Thermoforming tools is easy to manufacture.
  • the annular bulge 51 is followed by the likewise annular sieve web 65 towards the central region of the atomizing sieve 50f, which thus also limits the inner circular bulge 51 to the outside.
  • Bulge 51 and annular bulge 51 may have different widths in the radial direction. Seen in the axial direction of the built-in atomizing sieve 50f, both bulges 51 have their deepest region 56, for example at the same height, while the sieve web 65 extends, for example, exactly to the height of the peripheral region 60. With this arrangement, different beam patterns can be controlled in a targeted manner.
  • a variant of this design is such that the sieve web 65, as shown in dashed lines in Figure 8, is formed in the center of the atomizing sieve 50f and is surrounded by only an annular bulge 51, so that a cross section of the atomizing sieve 50f results corresponds to atomization sieve 50c shown in FIG. This results in a particularly favorable uniform fuel quantity distribution.
  • FIG. 9 A further exemplary embodiment for the use of the atomizing sieve 50 according to the invention is shown in FIG. 9.
  • the atomizing sieve 50 is in the form of the Atomizing sieve 50b, that is to say configured with a single bulge 51 which is concave in the direction of flow.
  • the outer circumferential region 60 of the atomizing sieve 50b is in turn cast into the protective cap 40, specifically in an inwardly projecting cap region 66 which bears against the valve seat carrier 1 immediately downstream thereof.
  • four protective prongs 62 of the protective crown for example, extend in the axial direction downstream
  • the four protective tines 62 are arranged, for example, on the circumference of the protective cap 40 in such a way that they are always at the same distance from one another, that is to say they are each 90 ° apart. This results in the possibility of attaching a so-called beam splitter in the form of a separating web 68a, for example having a circular cross section.
  • the separating web 68a is mounted in such a way that it runs downstream of the deepest region 56 of the atomizing sieve 50b from a protective prong 62 to the exactly opposite protective prong 62, which is 180 ° away, transversely through the valve longitudinal axis 2 and symmetrically the spray chamber enclosed by the protective prongs 62 divides.
  • the at least two spray openings 25 are also symmetrical to the separating web 68a, so that at least one fuel jet is directed to the right and at least one fuel jet to the left of the separating web 68a.
  • the assembly of the separating web 68a on the protective tines 62 is very simple, for example by pressing in, pouring or the like.
  • the separating web 68a has the function of generating, maintaining or reinforcing a desired double spray of the injection valve.
  • FIG. 10 shows a detail in the area of the atomizing sieve 50b from FIG. 9, the beam splitter being shown differs in shape and arrangement from the embodiment shown in Figure 9. This is because the beam splitter is designed upstream of the atomizing sieve 50b in the form of a separating cone 68b.
  • the separating cone 68b is arranged in the deepest region 56 of the atomizing sieve 50b, the cone tip extending toward the spray hole disk 21. It is possible both to subsequently place the beam splitter, for example the separating cone 68b, on the atomizing sieve 50b which has already been produced and is cast in the protective cap 40, and also to be formed directly in the same process of casting in the atomizing sieve 50b.
  • beam splitters with completely different cross-sectional shapes for example as tetrahedra, can also be arranged upstream and / or downstream on the
  • Sieve surface 55 are used. The use of several cones is also conceivable. For modern ones
  • beam splitters such as separating webs 68a and separating cones 68b, which run asymmetrically in the injection valve, i.e. are not symmetrical to the longitudinal axis 2 of the valve, and can even run axially inclined.
  • beam splitters such as separating webs 68a and separating cones 68b, which run asymmetrically in the injection valve, i.e. are not symmetrical to the longitudinal axis 2 of the valve, and can even run axially inclined.
  • FIG. 11 shows an injection valve for injecting a fuel-gas mixture with an embodiment of the atomizing sieve 50 according to the invention.
  • the valve seat support 1 is therefore at least partially surrounded radially and axially by a stepped concentric gas-enclosing body 70.
  • the gas containment body 70 made of a plastic includes, for example, the actual gas containment downstream end of the valve seat support 1 as well as a gas inlet channel, not shown, which serves to supply the gas into the gas enclosing body 70 and is, for example, formed in one piece with the gas enclosing body 70.
  • the formation of the gas enclosing body 70 can be varied in accordance with the spatial conditions of a valve receptacle, not shown.
  • the gas encasing body 70 is formed with an axially extending tubular section 71.
  • the axial section 71 surrounds the downstream end of the valve seat support 1 at a radial distance from the supply of the gas up to the fuel emerging from the spray openings 25 of the spray plate 21.
  • the radial distance of the gas enclosing body 70 in section 71 has the result that an annular
  • Gas inlet channel 72 is formed between the valve seat support 1 and the gas enclosing body 70.
  • the axially extending section 71 has at its downstream end a radially outwardly facing circumferential shoulder 74 which arises from the fact that the outer circumference of the gas encasing body 70 is partially radially recessed to form an annular groove 75.
  • the sealing ring 41 arranged in this annular groove 75 serves for sealing between the circumference of the injection valve with the gas encasing body 70 and a valve receptacle (not shown), for example the intake line of the internal combustion engine or a so-called fuel and / or gas distribution line.
  • a stepped insert part 78 for example made of plastic, has a radially extending section 79 at a plurality of circumferential points on a downstream end face 76 of the valve seat support 1.
  • adjoin the axially extending gas inlet channel 72 for example, three to six radially extending flow channels 80, which arise between the radially extending section 79 of the insert part 78 and the downstream end face 76 of the valve seat support 1 after the installation of the insert part 78 or the gas encasing body 70 and the gas flows radially through them.
  • the gas then flows, as indicated by the arrows in FIG.
  • the gas enclosing body 70 presses with an annular section 84 extending inwards from the annular groove 75 in the direction of the longitudinal valve axis 2 via a concentric and cup-shaped sleeve 86 inserted between the insert part 78 and the gas enclosing body 70, which sleeve is firmly connected to the valve seat carrier 1 and thus for fixing the Insert part 78 with its radial section 79 ensures against radial section 79 of insert part 78, so that the inflowing gas can only enter flow channels 80 via openings 87 in sleeve 86 and a downstream escape between gas-containing body 70 and insert part 78 is excluded.
  • the gas is ultimately metered in for improved preparation of the fuel emerging from the spray openings 25 of the spray nozzle disc 21.
  • the insert part 78 there is, for example, a conical, downstream widening mixture spray opening 89 that runs centrally and concentrically to the valve longitudinal axis 2 brought in.
  • the end face 90 of the insert part 78 which corresponds to the axial extent of a gas ring gap 91 formed thereby, is fixed.
  • the axial dimension of the extent of the gas ring gap 91 forms the metering cross section for the gas flowing in from the ring channel 82, for example treatment air.
  • the gas ring gap 91 serves to supply the gas to the fuel discharged through the spray openings 25 of the spray plate 21 and to meter the gas.
  • the gas supplied through the gas inlet channel 72, the openings 87 of the sleeve 86, the flow channels 80 and the ring channel 82 flows through the narrow gas ring gap 91 to the mixture spray opening 89 and meets the fuel discharged through the four spray openings 25, for example. Due to the small axial extension of the
  • Gas ring gap 91 accelerates the supplied gas and atomizes the fuel particularly fine.
  • the suction air branched off by a bypass in front of a throttle valve in the intake manifold of the internal combustion engine, air conveyed by an additional blower, but also recirculated exhaust gas from the internal combustion engine or a mixture of air and exhaust gas can be used as gas.
  • the mixture spray opening 89 in the insert part 78 has such a large diameter that the upstream from the
  • the fuel-gas mixture emerging from the mixture spray opening 89 of the insert part 78 strikes an atomizing sieve 50 g immediately downstream, which, for example, with its circumferential circumferential region 60 is cast or cast on a lower side 93 of the insert part 78. This ensures that the fuel already processed by the gas hits the atomizing sieve 50g completely and the processing quality is further increased.
  • the diameter of the mixture spray opening 89 at the lower end of the insert part 78 is, for example, the same size as the largest diameter of the bulge 51 of the atomizing sieve 50g, which is located exactly in the plane of the peripheral region 60.
  • the bowl-shaped atomizing sieve 50g is again concave in the direction of flow and projects in the axial direction in the interior of the gas enclosing body 70 with its deepest area 56, for example, up to the shoulder 74 of the gas enclosing body 70.
  • the shoulder 74 forming the downstream end of the gas enclosing body 70 also lies in this exemplary embodiment with its shoulder end 94, similar to the cap end 58 of the previous exemplary embodiments, further downstream than the atomizing sieve 50g, so that protection against mechanical influences is ensured.
  • FIG. 12 shows a next exemplary embodiment of a gas enclosure with a downstream atomizing sieve 50h, which is only to be understood as a schematic diagram.
  • the valve seat support 1 is at least partially radially and axially enclosed at its downstream end by the stepped concentric gas-enclosing body 70.
  • the axial section 71 of the gas enclosing body 70 surrounds the downstream end of the valve seat carrier 1 at a radial distance from the supply of the gas, so that the annular one Gas inlet channel 72 is formed.
  • a stepped insert part 78 ' is arranged at least partially in the interior of the valve seat carrier 1 downstream of the spray orifice disk 21 and is clamped or welded onto the inner wall of the valve seat carrier 1, for example, in the longitudinal opening 3.
  • an axially extending, radially extending flow channel 80 adjoins the axially extending gas inlet channel 72, which flow channel 80 is located between the lower, radially extending section 79 of the insert part 78 ′ and the downstream end face 76 of the valve seat carrier 1 after the installation of the insert part 78 'or the gas-enclosing body 70 is formed and the gas flows radially through it.
  • the gas then flows, as shown by the arrows in FIG. 12, axially upstream in, for example, four intermediate channels 82 'between a concentric axial insert section 95 of the insert part 78' and the wall of the longitudinal opening 3 in the valve seat carrier 1 up to an annular space 96 which between of the spray perforated disk 21, the frustoconical section 83 of the insert part 78 'and the axial insert section 95 is formed.
  • the insert part 78' lies with its axial insert section 95 against the wall of the longitudinal opening 3, for example by means of clamping.
  • the gas encircling body 70 presses with the ring section 84 against the insert part 78 ', which in turn presses with its upper end face facing the spray hole disk 21 against the spray hole plate 21, so that the insert part 78' has an additional fixation in addition to the securing of the position on the wall of the longitudinal opening 3.
  • This also ensures that the gas coming from the gas inlet channel 72 only enters the space 96 via the flow channel 80.
  • four obliquely radially extending feed channels 98 for the gas are arranged at the same distance from one another, that is to say after 90 ° in each case, in the shape of a truncated cone tapering.
  • feed channels 98 connect the annular space 96 to the conically shaped mixture injection opening 89 which extends in the center and concentrically to the valve longitudinal axis 2 in the insert part 78 '.
  • the axial section of the radial section 79 of the insert part 78' has a smaller outside diameter
  • Insert part 78 ′′ is introduced into a recess 99 provided at the downstream end of insert part 78 ′, for example by latching or clamping.
  • the atomizing sieve 50h can now be clamped in the recess 99 between the insert part 78 'and the insert part 78''.
  • the insert part 78 ′′ likewise has, in the center and concentrically with the valve longitudinal axis 2, an opening 100 which continues the conicity of the mixture spray opening 89 and in which the atomizing sieve 50h with its bulge 51 is located. Consequently, only the peripheral region 60 of the atomizing sieve 50h is clamped between the two insert parts 78 'and 78' '.
  • the supply channels 98 serve to supply the gas to the fuel dispensed through the at least one, for example four, spray openings 25 of the spray plate 21 and to meter the gas.
  • the gas supplied is accelerated in the feed channels 98 and strikes the fuel in the mixture spray opening 89.
  • the feed channels 98 are aligned in such a way that their imaginary extensions meet in the center of the atomizing sieve 50 h, that is to say in the deepest region 56. On the 56 collecting in the deepest area Fuel thus impinges on the fuel emerging from the spray openings 25, and moreover the gas flows precisely into this impact region.
  • the fuel is therefore atomized particularly finely.
  • the fuel jets emerging from the spray openings 25 can be directed both directly into the center of the atomizing screen 50h as well as parallel fuel jets at areas outside the deepest area 56 or as divergent fuel jets at edge areas of the bulge 51 of the atomizing screen 50h.
  • the supplied gas does not necessarily have to flow towards the center of the atomizing sieve 50h, but can also be directed towards other areas of the bulge 51, for example towards the impact areas of the fuel on the atomizing sieve 50h.
  • the atomizing sieve 50h is, for example, with its
  • Curvature 51 is formed so that it does not protrude from the insert parts 78 'and 78' 'downstream.
  • the construction with two insert parts 78 'and 78' ' has the advantage that the atomizing sieves 50, which differ for example in the shape of the bulge or the mesh size, can be exchanged in a very short time.
  • FIG. 13 Another exemplary embodiment, which is shown in FIG. 13, is characterized by a gas supply downstream of the atomizing sieve 50i.
  • the protective cap 40 is also provided here, which forms the downstream end of the injection valve.
  • the protective cap 40 is also attached, for example, via a snap-in connection on the valve seat support 1, which is effective when the protective cap 40 with its circumferential inner cap region 66, in which the atomizing sieve 50i is also cast with its peripheral region 60, on the downstream end face 76 of the valve seat carrier 1 abuts. That in the protective cap 40 cast-in atomizing sieve 50i is also concavely curved in the shape of a bowl in the direction of flow and is made, for example, of a rustproof metal.
  • the atomizing sieve 50i is embedded in the protective cap 40 with a retardation dimension, i.e. the cap end 58 of the protective cap 40 delimits the injection valve downstream, while the deepest region 56 of the atomizing sieve 50i lies further upstream.
  • the protective cap 40 is also designed in the form of a protective crown, which has, for example, four axially extending protective tines 62. In the case of a symmetrical arrangement of the protective tines 62, they are each 90 ° apart.
  • the protective crown in turn offers the advantage of an improved drip behavior of the injection valve.
  • the protective cap 40 in the exemplary embodiment shown in FIG. 13 no longer forms a radial wall of the annular groove 75 for receiving the sealing ring 41, but rather partially delimits the annular gas inlet channel 72 for supplying the gas.
  • the valve seat support 1 and the protective cap 40 are at least partially enclosed radially and axially by the stepped concentric gas-enclosing body 70. In the axial area of the extension
  • the perforated gas body 70 is formed with the axially extending tubular section 71.
  • the axial section 71 surrounds an annular cap end part 102, with which the locking on the valve seat support 1 takes place and which is exactly opposite the protective prongs 62 in the axial direction, with a radial distance from the supply of the gas to the fuel atomized on the atomizing sieve 50i.
  • the radial distance of the gas encasing body 70 in the section 71 from the protective cap 40 has the result that the annular gas inlet channel 72 is formed.
  • the axially extending section 71 has at its downstream end the radially outwardly pointing shoulder 74, which arises from the fact that the outer circumference of the gas encasing body 70 is partially recessed radially to form the annular groove 75 for the sealing ring 41, namely in an axial extent exactly where the gas inlet channel 72 extends within the gas containment body 70.
  • the gas enclosing body 70 and the protective cap 40 are firmly and tightly connected to one another, for example by welding or gluing in the region of the shoulder 74. This ensures that no gas escapes between the gas enclosure body 70 and the protective cap 40 in the direction of the intake line of the internal combustion engine.
  • each obliquely radially extending supply channels 98 'for the gas are provided, which start at the downstream end of the gas inlet channel 72, to the atomizing screen 50i are directed towards and end on the protective cap inner wall 63 on the side of the atomizing screen 50i facing away from the spray orifice plate 21.
  • the feed channels 98 'formed, for example, at a distance of 90 ° from one another are oriented such that their imaginary extensions, preferably those of the center lines of the feed channels 98', meet approximately in the center of the atomizing sieve 50i, that is to say in the deepest region 56 of the atomizing sieve 50i.
  • Another possibility of aligning the feed channels 98 ′ is that the imaginary extensions meet the atomizing sieve 50i exactly at the points at which the individual fuel jets coming from the spray openings 25 of the spray plate 21 hit the inner sieve surface 55 the bulge 51 of the atomizing sieve 50i, which for example equates to a tangential contact.
  • the gas flowing through the gas inlet duct 72 is accelerated in the feed ducts 98 'and then at least partially hits the outer sieve surface of the domed one
  • Atomizing sieve 50i The gas is swirled on impact on the atomizing sieve 50i, on the one hand partially passes through to the inner sieve surface 55 and on the other hand flows outside the atomizing sieve 50i in the direction of the deepest region 56 of the atomizing sieve 50i.
  • Feed channels 98 'can also be oriented such that the gas only hits the fuel mist emerging from the atomizing sieve 50i downstream of the atomizing sieve 50i.
  • this variant is particularly cost-effective since the feed channels 98 ′ can be introduced very easily into the protective cap 40 and a gas ring gap is completely dispensed with. Desired fuel jet angles are largely retained despite the gas enclosure, since the fuel is not fully encompassed by the gas emerging from the supply channels 98 '.
  • FIGS. 14, 15 and 16 are only schematic sketches, the possible variants of the course of the feed channels 98 ′ shown in FIG. 13 for the gas relative to the projected spray openings 25 ′ of FIG.
  • the feed channels 98 ' are designed as two channel pairs which differ in their cross-sectional size, as a result of which a gas feed with different intensity is achieved, which in turn a targeted spray pattern control of the fuel enables.
  • Each pair of channels is formed by two supply channels 98 'exactly opposite one another by 180 °, with all supply channels 98' running between two projected spraying openings 25 '.
  • the channel pairs can differ not only in their cross-sectional size, but also in their cross-sectional shapes, which can be circular, square or oval, for example.
  • the arrows indicate the directions of flow of the gas and the fuel.
  • the gas quantity distribution can be generated, maintained or amplified very well in two-jet valves.
  • the two pairs of ducts can also be replaced by supply ducts 98 'which are introduced asymmetrically in the protective cap 40 in the circumferential direction and which can also be variable in their inclination to the longitudinal axis 2 of the valve.
  • supply ducts 98 ' which are introduced asymmetrically in the protective cap 40 in the circumferential direction and which can also be variable in their inclination to the longitudinal axis 2 of the valve.
  • FIG. 15 A further exemplary embodiment is shown in FIG. 15, in which the feed channels 98 'are oriented in such a way that they have imaginary extensions on the projected spray openings 25' or on the
  • the fuel jet can be split up into two fuel jets by the gas supply channels 98 ', so that the single fuel jet existing directly on the atomizing sieve 50 is advantageously divided into two fuel jets, for example each fuel jet representing half the fuel quantity of the originally individual fuel jet.
  • the arrows on the projected spray ports 25 ' indicate that the fuel is split away from the feed channels 98'.
  • FIG. 17 A further exemplary embodiment of a fuel injection valve with an atomizing sieve arrangement according to the invention is shown in FIG. 17. There are in fact several for a further improvement of the atomization quality or an optimal spray pattern control
  • Atomizing sieves here the atomizing sieves 50i and 50j connected in series.
  • the atomizing sieves 50i and 50j can be formed, for example, at a constant distance from one another, that is to say largely parallel.
  • the circumferential areas 60 are poured into the protective cap 40, for example, in one method step.
  • the atomizing sieves 50i, 50j can be individually provided with clamping rings 52, e.g. shown in FIG. 1 and stacked one above the other or with the aid of insert parts 78, similar to the insert parts 78 ′′ shown in FIG. 12, inserted one behind the other in the protective cap 40.
  • the protective cap 40 can expediently be made in several parts.
  • the atomizing sieve 50 can be used together with the protective cap 40 as an exchangeable preparation attachment which can be placed on the most varied types of injection valves.
  • the peripheral region 60 of the atomizing sieve 50i can be provided upstream and the peripheral region 60 of the atomizing sieve 50j downstream of the feed channels 98 ', so that the gas supply takes place exactly between the two atomizing sieves 50i and 50j. Further exemplary embodiments, not shown, result from the variation of the fabric widths, the number of
  • the feed channels 98' can be designed such that the gas flows downstream of the last atomizing sieve 50 and / or upstream of the first atomizing sieve 50 and / or between the two.
  • FIGS. 18 and 19 illustrate, by way of example, possible types of braiding of the atomizing sieves 50.
  • the atomizing sieve 50 shown schematically in FIG. 18 has square meshes, while the atomizing sieve 50 in FIG. 19 provides two-layer or multilayer, interlaced fabric patterns. From Figures 20 and 21 it is clear that the mesh size can be designed variable. Thus, in order to adjust the atomization quality in terms of area, the fabric of the screen leaf of the atomization screen 50 is compressed towards the center in FIG. 20, while in FIG. 21 the fabric of the atomization screen 50 becomes denser towards the screen outer zone. However, it must be ensured that the mesh size does not fall below 0.1 mm, since otherwise too much fuel collects in the at least one bulge 51 of the atomizing sieve 50, which in turn leads to a deterioration in the
  • Atomization quality occurs.
  • FIG. 22 shows an atomizing sieve 50 in the form of a perforated body which has small holes or openings over the entire surface and which have the same or different cross-sectional sizes.
  • the atomizing sieve 50 shown in FIG. 23 has only longitudinal meshes which are limited at their edges only by the circumference of the atomizing sieve 50. This design is characterized by very tight wires z. B. stainless steel. The advantages of these special sieve shapes lie in addition to the very good atomization in the generation of completely new spray patterns.
  • the atomizing sieves 50 can also be made from a semiconductor material, for example as Silicon wafers into which meshes or holes are etched according to FIGS. 18 to 23.
  • fabric material with a circular, oval or square cross section can be used depending on the requirements.
  • Particularly suitable as fabric material are stainless metal or Teflon, which is hydrophobic and thus prevents icing at temperatures down to -40 ° C, or PTC materials, i.e. materials with positive resistance-temperature coefficients, the resistance of which increases when heated.
  • Bimetal screens have the advantage that the geometry of the atomizing screen, e.g. the shape of the bulge can be changed at different operating temperatures in the desired manner for the operating point-dependent beam angle variation.
  • atomizing sieves which are not installed at right angles to the longitudinal axis 2 of the valve in the injection valve, that is to say have an inclined position, in order to generate asymmetrical spray patterns or to be able to optimally inject them into curved intake pipes of internal combustion engines.
  • the atomization sieves 50 have at least one concave bulge 51 when viewed in the direction of flow of the fuel. But especially with regard to the prevention of icing, so-called plugging and lead sulfate deposits on the spray nozzle 21 and on other components inside of the injection valve it may be expedient to use largely flat, pyramid-shaped atomizing sieves, which are also convex in the direction of flow.
  • valves in the form of injection valves for fuel injection systems of mixed-compression spark-ignition internal combustion engines with atomizing sieves 50 according to the invention are at least partially shown as further exemplary embodiments, which are in the form of training, particularly in the areas of valve needle 5, of the valve closing body 7 and the valve seat body 16 differ from the previously explained and particularly shown in FIGS. 1 to 17, which, however, in no way give an indication of an exclusive use of the various atomizing screens 50 according to the invention in the valve types shown in each case. All of the mentioned and shown designs of the atomizing sieves 50 can therefore be used or attached to a wide variety of injection valves.
  • the injection valve partially shown in FIG. 24 is already known per se and will therefore not be explained in more detail.
  • the atomizer attachment 105 consists largely of a sleeve-shaped, elongated spacer 106 and the z.
  • the aim is to use the atomizer attachment 105 when the injection valve is in a fixed installation position to atomize the fuel in the ideal position in the air flow of the intake manifold Lay the internal combustion engine so that a wall film formation of the fuel in the intake manifold or manifold is reduced or prevented, as a result of which a significant reduction in the exhaust gas emission, in particular the proportion of HC, is achieved.
  • the injection valve has a nozzle body 108 which extends at the downstream end, the downstream end of the nozzle body 108 representing the valve seat body 16.
  • the stepped guide opening 15 is formed in the nozzle body 108, which extends concentrically to the longitudinal valve axis 2 and in which the valve needle 5 is arranged together with the valve closing body 7.
  • the guide opening 15 of the nozzle body 108 has that on its
  • the end facing the atomizer attachment 105 has the fixed valve seat surface 29, which tapers in the shape of a truncated cone in the direction of the fuel flow, which together with the valve closing body 7, which also tapers in the shape of a truncated cone, forms a seat valve.
  • the spray orifice plate 21 bears against the atomizer attachment 105 facing the lower end face 17 of the nozzle body 108 and is fixedly connected to the nozzle body 108, for example, by means of a weld seam produced by means of laser welding.
  • the spray plate 21 has z. B. a spray opening 25 through which the fuel flowing past the valve seat surface 29 when the valve closing body 7 is lifted off is sprayed into the atomizer attachment 105.
  • the sleeve-shaped spacer 106 is, for example, stepped, so that it surrounds the end of the nozzle body 108 designated as valve seat body 16 in the axial direction, in part directly and z. B. also to a small extent by a radially extending shoulder 109 on the Spray plate 21 is present.
  • the shoulder 109 that reduces the cross section of the spacer body 106 results in a diameter of the spacer body 106 downstream of the spray hole disk 21 that is smaller than the outer diameter of the valve seat body 16.
  • the spacer body 106 extends into the suction pipe (not shown), that is to say in the downstream direction, for example with a constant diameter.
  • the spacer 106 is shaped such that it extends radially and thereby forms an annular groove in which the sealing ring 41 used for sealing against the suction tube is accommodated.
  • Suitable attachment options for the spacer body 106 on the nozzle body 108 are, for. B. releasable locking, snap or clip connections, for which 108 grooves or ridges are provided on the nozzle body.
  • the injection valve In order to prevent disruptive wetting of the inner wall 110 of the spacer body 106, the injection valve must spray off a fuel jet which is narrow in radial expansion and has the smallest possible opening angle, that is to say a so-called cord jet.
  • a spray plate 21 having a central spray opening 25 and the valve type shown in FIG.
  • Cord rays can be generated, for example. Downstream of the spray plate 21, but in the upper part of the spacer 106 facing it, openings 111 are provided which, for. B. are arranged symmetrically on the circumference of the spacer 106. The air jets entering through the openings 111 are directed so that they do not aim at the atomizing sieve 50. In particular, the openings 111 are closer to the spray opening 25 than to the atomizing sieve 50.
  • the two to eight, for example, as elongated holes, slots or circular bores formed openings 111 in the spacer 106 subsequently allow an air flow parallel to the fuel jet in the interior of the spacer 106.
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 24 is particularly advantageous since the atomizer attachment 105 with the spacer body 106 can be produced inexpensively due to its simple construction and can be mounted on the injection valve and nevertheless fulfills all the desired functions.
  • FIGS. 25, 26 and 27 show various exemplary embodiments of atomizing sieves 50 fastened to spacers 106, with FIG. 25 only one
  • the atomizing sieve 50 is expediently injected directly into the manufacturing process of the injection molding of the spacer 106.
  • other joining methods such as welding, soldering or gluing, can also be used.
  • FIGS. 25 to 27 there is, for example, a slight axial overlap of Spacer 106 and atomizing sieve 50, the spacer 106 partially surrounding the atomizing sieve 50.
  • FIGS. 26 and 27 show exemplary embodiments in which the spacer body 106 does not have a constant diameter, but rather has a positive or negative taper, that is to say it has an expansion or taper towards the atomizing sieve 50.
  • the atomizing sieve 50 can be used to form the fuel spray to be sprayed in different geometrical configurations with differently shaped bulges 51, three of which are shown by way of example in FIGS. 25 to 27. According to the geometry of the spacer 106, the atomizing sieve 50 has z. B.
  • a fairly tapered bulge 51 (Figure 26) or two bulges 51, which are separated by a central inner sieve web 65 (Figure 27).
  • the latter variant is particularly suitable for spraying onto two intake valves of the internal combustion engine.
  • the bulge 51 can be designed in a ring shape, which completely surrounds the inner sieve web 65.
  • the spatial separation of metering and preparation is therefore essential in these exemplary embodiments.
  • the metering takes place through the spraying orifice plate 21, the preparation by means of the atomizing sieve 50.
  • the fuel leaves the spraying orifice plate 21 as a line jet at high speed and becomes typical at Distances of 5 - 50 mm to the atomizing sieve 50 are not significantly braked or deflected, so that the good preparation of the fuel by the atomizing sieve 50 already described is retained.
  • the spacer body lengths which can be adjusted within wide limits, the ideal preparation position can be found for the same injection valve types for every internal combustion engine and each intake manifold.
  • the consumption and emission-increasing cold start and acceleration enrichment of fuel can be greatly reduced with the same driving quality, since the wall film formation in the intake manifold is greatly reduced or even prevented due to the atomizer attachment 105.
  • FIG. 28 shows a further exemplary embodiment of an injection valve which corresponds to the injection valve shown in FIG. 24 in terms of its structure and technical principle and which also has an atomizer attachment 105, by means of which the atomizing sieve 50 according to the invention, with a is formed a clear spatial distance from the metering point.
  • the exemplary embodiment shown represents in simplified form an experimental set-up, which is primarily intended to explain the technical principle and can also be designed in a structurally different manner from this arrangement.
  • the atomizer attachment 105 is used in this
  • Embodiment not only formed by the spacer 106 and the atomizing sieve 50, but also by a radially surrounding the valve seat body 16
  • Gas introduction element 113 which extends in the axial direction both upstream and downstream of the spray plate 21.
  • the gas introduction element 113 is particularly characterized in that an annular gas supply from the at least one spray opening 25 escaping fuel in the spacer 106 is ensured.
  • this gas supply looks such that outside air, which may be heated by waste heat from the internal combustion engine or an active heater, or exhaust gas flows into an upper annular gas distributor 116 via a gas connection 115, from there via an axially extending narrow one Flow channel 117 parallel to the longitudinal axis 2 of the valve into a second lower, annular, z. B.
  • gas distributor 118 lying downstream of the spray plate 21, from where the gas enters, for example, obliquely running radial bores 119 into the spacer 106 (gas introduction).
  • the two gas distributors 116 and 118 are only optionally provided.
  • the gas introduction element 113 has two internal threads, into which the injection valve with an external thread provided on the nozzle body 108 is screwed from one side and the spacer 106 from the other side, so that the gas introduction element 113 also acts as a connecting element between the injection valve and the spacer 106 serves.
  • Spacer 106 is dimensioned (length, diameter) such that the inner wall 110 is not directly wetted by the fuel jet. From the lower gas distributor 118, gas is thus either into the radial bores 119 or through tubes or orifices (not shown)
  • Spacer 106 initiated that a defined and stable gas flow is created.
  • a part of the gas can also enter the part of the spacer body on the intake manifold side facing the atomizing sieve 50 106 e.g. B. by a double wall, not shown here, of the spacer 106 so that the gas acts in the form of a gas atomizing which improves the atomization of the fuel (reduction of the droplet size).
  • Spacer 106 enclosed fuel jet is atomized on impact on the atomizing screen 50.
  • the gas flowing through the atomizing sieve 50 takes any remaining fuel with it (blowing out the atomizing sieve 50) and thus leads to a significantly improved discharge and processing behavior, especially at low intake manifold pressures.
  • the fuel jet can be additionally shaped before and after the processing by the atomizing sieve 50 (e.g. elliptical jet pattern, asymmetrical quantity distribution).
  • a gas guide insert 120 can optionally be provided, which serves for the flow deflection and the axial outflow of the gas due to an axially extending sleeve 122.
  • the axial sleeve 122 of the gas guide insert 120 goes at its upstream end z. B. in a radially extending edge region 123, which is at least partially by the
  • Spacer 106 is pressed against the spray orifice plate 21, which prevents the gas guide insert 120 from slipping.
  • the length and diameter of the gas guide insert 120 are dimensioned such that, on the one hand, no wetting of the inner wall 110 by the fuel emerging from the orifice plate 21 can occur and, on the other hand, the gas flowing in through the radial bores 119 is guided.
  • the atomizing sieve 50 can be shown in FIG an outer recess 125 at the lower end of the spacer 106 by z. B. glued, welding or snapping attached to this or be cast.
  • the gas introduction element 113 shown in FIG. 28 it is possible to arrange the atomizing sieve 50 at a distance of significantly more than 50 mm (for example up to 100 mm) from the spray hole disk 21 and still have the same positive effects as with the injection valve of the figure To reach 24. Due to the gas flow, the fuel jet is not slowed down or less. The higher kinetic energy thus results in better atomization.
  • hot gas e.g. B. exhaust gas
  • air heated by waste heat from the internal combustion engine or gas heated by an additional electrical heater air heated by waste heat from the internal combustion engine or gas heated by an additional electrical heater, the atomizing screen 50, the wall 110 of the spacer 106 and the fuel jet are heated. The evaporation of the fuel that results in this leads to an additional improvement in the treatment.
  • Spacer 106 and atomizing sieve 50 is reached by all other embodiments.
  • the various arrangements can be provided both with and without gas introduction.
  • beam-shaping elements such as B. beam splitter 68 with involved. In this way, particularly in the case of four-valve engines, the distribution of the fuel can be adapted to the given intake manifold geometry.
  • Embodiment is particularly characterized in that the spacer 106 is double-walled. Between the inner and outer walls of the spacer 106 there are, for example, two semicircular, axially elongated spaces 127, which extend to the atomizing sieve 50 and, directly downstream of the atomizing sieve 50, cause gas to surround the fuel by escaping gas, so that the droplet size is further reduced and so an improved atomization is achieved. Similar to the separating web 68a in FIG. 9, in the interior of the spacer body 106 there is a cross-wise, z. B. arranged a circular cross-section having beam splitter 68 upstream of the deepest region 56 of the atomizing sieve 50.
  • FIG. 30 is a sectional illustration along the line XXX-XXX in FIG. 29 and illustrates the course of the beam splitter 68, which is fastened, for example, in the areas 128 of the spacer 106 formed between the spaces 127.
  • the jet shapes of the fuel can ultimately be influenced by varying the dimensions (arc length, width) of the intermediate spaces 127.
  • a gas inlet is also provided, which corresponds to the already explained improvement in the discharge behavior of the Serves fuel.
  • the atomizer attachment 105 is designed in such a way that the inner wall of the spacer body 106 does not reach directly to the spray orifice plate 21, but rather a defined inflow ring gap 130 between it and the
  • Spray plate 21 forms. From the lower gas distributor 118, the gas can flow both axially into the interstices 127 and largely radially into the inflow ring gap 130 directly downstream of the spray orifice plate 21.
  • the gas flowing through the inflow gap 130 ultimately also represents a certain gas enclosure of the fuel, which, however, only acts within the sleeve-shaped spacer 106 and exists in addition to the gas enclosure on the atomizing sieve 50.
  • FIGS. 31 and 32 differs from the fact that, instead of the double-walled spacer 106 and the gaps 127 formed thereby for gas containment, an elongated gas tube 131, largely having the length of the spacer 106, is provided directly on the inner wall 110.
  • the gas is introduced again via the inflow gap 130 directly into the sleeve of the spacer 106, while the gas encapsulation on the atomizing sieve 50 is made possible by the fact that from the gas distributor 118 two partial tubes 131 ', which are inclined to the longitudinal axis 2 of the valve, are formed unite to the gas tube 131 which extends axially up to the atomizing sieve 50.
  • the gas tube 131 is U-shaped. It extends into the deepest area 56 of the bulge 51 and is arched on the opposite side to a small extent pointing axially in the direction of the spray orifice plate 21 upwards.
  • This end region 132 of the gas tube 131 is closed and has an axial length which corresponds to the axial extent of a cutting-shaped, flat, transverse to the
  • Bulge 51 of the atomizing sieve 50 corresponds to the beam splitter 68.
  • the gas tube 131 In its deepest area 134, the gas tube 131 has outflow openings 135 for the gas.
  • the gas tube 131 is in some way embedded in the beam splitter 68 in the region of the bulge 51 of the atomizing sieve 50.
  • the fuel which is divided by the beam splitter 68 and processed, among other things, by the atomizing sieve 50, is hit immediately downstream of the atomizing sieve 50 by the gas emerging from the gas tube 131 and atomized particularly finely into the smallest droplets.
  • the gas also has the effect of further dispersing the two-beam radiation specified by the beam splitter 68.
  • Figures 33 and 34 illustrate a slightly modified embodiment.
  • the gas tube 131 also extends axially along the inner wall 110, e.g. B. until the beginning of the atomizing sieve 50 and then z. B. bent at right angles across the spacer 106 to the opposite side of the spacer 106.
  • the end portion 132 of the gas tube 131 is thus horizontal or perpendicular to the longitudinal axis 2 of the valve, directly in the form of a beam splitter 68.
  • the otherwise z. B. formed with a circular cross-section gas tube 131 therefore has in its end region 132 a triangular cross-section, which enables a beam distribution.
  • the end region 132 is in turn designed such that gas can flow out downstream through outlet openings 135. In this case it serves the gas already in contact with the fuel upstream of the atomizing sieve 50 does more to improve the discharge behavior of the fuel than to reduce the droplet size of the fuel.
  • FIG. 35 of a valve with spacer 106 and atomizing sieve 50 largely corresponds to the valve shown in FIG. 29.
  • This figure 35 is only intended to illustrate the variety of variants that is possible by adding or omitting individual small components on the atomizer attachment 105. Therefore, only the differences from FIG. 29 are mentioned in the following.
  • the gas is introduced via the radial bores 119 as connections between the lower gas distributor 118 and the interior of the spacer 106. No inflow ring gap 130 is provided in the area of the spray orifice plate 21. B. by installing the gas guide insert 120 of the atomizer attachment 105 close to the spray plate 21. Gas also flows axially from the gas distributor 118 between the two walls of the spacer body 106 in the direction of the atomizing sieve 50. This arrangement can be implemented either with or without a beam splitter 68.
  • the gaps 127 already end upstream of the atomizing sieve 50. This is particularly possible because the Atomizing sieve 50 is attached to the outer wall of the spacer 106 this time.
  • the gas flowing into the spacer 106 from the gaps 127 before the atomizing sieve 50 has a different speed than the gas flowing inside the spacer 106, so that turbulence occurs when they meet because of the different flow directions. This solution is particularly suitable for improving the atomization of the fuel if no beam splitting is desired.
  • a venturi nozzle 137 is provided in the downstream end of the spacer 106 facing the atomizing sieve 50.
  • the Venturi nozzle 137 has the task of ensuring a very good mixing of fuel and gas before atomization and preparation of the fuel on the atomizing screen 50. This fuel-gas mixture accelerated in the Venturi nozzle 137 increases the processing quality of the fuel.
  • the one for example, is conical or pyramidal
  • Beam splitter 68 in the bulge 51 of the atomizing sieve 50 can optionally be arranged.
  • FIG. 38 shows a very simple embodiment of the atomizer attachment 105.
  • the essential features of this exemplary embodiment are summarized: no gas introduction, but only suction of suction pipe air according to the principle of the water jet pump through the openings 111 and thus pressure equalization with the surroundings and avoiding wall wetting in the spacer 106 ; Beam splitter 68 web-like, for example at the end of the spacer 106 facing the atomizing sieve 50, extending transversely through it.
  • Variants of atomizing sieves 50 are shown which differ from the bowl-shaped atomizing sieves 50 which have been described up to now in connection with the atomizer attachments 105 and have a uniform mesh size. The one shown in FIG. 39
  • Atomizing sieve 50 is characterized by a bulge 51 which does not have a constant radius.
  • the bulge 51 is now much flatter.
  • the z. B. having a sharp cutting edge beam splitter 68 is directly in the atomizing sieve 50, z. B. incorporated in its deepest area 56.
  • FIG. 40 shows an example of a two-part atomizing sieve 50, in which e.g. B. a different sieve material is used in the deepest area 56 than in the rest of the bulge 51.
  • the multi-part atomizing sieve 50 is very easy to manufacture.
  • the top view of an atomizing sieve 50 with a partial change in the mesh size, the same sieve material being used throughout, for example, is shown in FIG. 41.
  • the atomizing sieve 50 here has a central, web-like sieve region 139, which, for. B. extends through the entire bulge 51 in a narrow strip.
  • This inner sieve region 139 is surrounded on both sides by outer sieve regions 140, so that the atomizing sieve 50 is formed from three segments. It is particularly advantageous to design the inner sieve region 139 to have a coarser mesh than the outer sieve regions 140.
  • FIGS. 42 and 43 show two further special cases of a desired jet division of the fuel.
  • two separate, bowl-shaped atomizing sieves 50 (FIG. 42) which are attached directly to the downstream end of the spacer body 106 and are separated from one another by the beam splitter 68.
  • the beam splitter 68 emerges directly from the wall of the spacer 106 and thus also gives the required stability in the area of the atomizing sieves 50.
  • the spacer 106 extends mainly downstream of the atomizing sieve 50 firmly connected, sleeve-shaped beam splitting element 141 is arranged.
  • the beam splitting element 141 again has at its downstream end the actual, e.g. B. cutting-shaped beam splitter 68, which thus has a clear distance from the atomizing sieve 50.
  • the length of the beam splitting element 141 can be made variable in accordance with the installation conditions and the geometry of the intake manifold and can thus be optimally adapted.
  • the jet splitter 68 connected downstream of the atomizing sieve 50 ensures that the fuel spray which has already been atomized and prepared is directed in different directions (for example in two directions Inlet valves) is sprayed. This arrangement can be combined with a gas inlet at any time.
  • the valve shown in FIG. 44 with the atomizer attachment 105 is particularly characterized by the Venturi nozzle 137 built into the spacer body 106, which is already known from FIG. 37.
  • the Venturi nozzle 137 is now arranged such that intake pipe air drawn in according to the water jet pump principle flows in via the openings 111 directly at the narrowest point of the Venturi nozzle 137.
  • a cylindrical nozzle insert body 143 containing the Venturi nozzle 137 has the same outer diameter as the diameter of the inner wall 110 of the spacer body 106. This nozzle insert body 143 is, for example, in the
  • Spacer 106 is pressed. According to the number of openings 111 z. B. the same number of transverse openings 144 are provided in the nozzle insert body 143, through which direct connections from the openings 111 to the narrowest cross section of the Venturi nozzle 137 are formed.
  • the formation of the openings 111 in the spacer 106 in the axial extent of the narrowest cross section of the Venturi nozzle 137 advantageously enables the greatest possible suction effect on the gas.

Abstract

Es werden Brennstoffeinspritzventile mit Zerstäubungssieben (50) zur Versorgung von Brennkraftmaschinen mit Brennstoff bzw. mit Brennstoff-Gas-Gemischen vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnen, daß eine besonders hohe Zerstäubungsgüte und eine ausgezeichnete Aufbereitungsqualität des Brennstoffs erzielt wird. Außerdem stellt das Zerstäubungssieb (50) ein Schutzschild gegen Vereisungen, Plugging und Ablagerungen chemischer Substanzen im Inneren des Brennstoffeinspritzventils dar. In Strömungsrichtung des Brennstoffs gesehen ist stromabwärts wenigstens einer Abspritzöffnung (25) das Zerstäubungssieb (50) vorgesehen, das eine schalenförmige, konkav ausgewölbte Gestalt aufweist. Mit einem äußeren Umfangsbereich (60) ist das Zerstäubungssieb (50) in der am stromabwärtigen Ende des Brennstoffeinspritzventils vorgesehenen Schutzkappe (40) eingegossen. Zum Schutz vor mechanischen Einwirkungen ragen Schutzzinken (62) der Schutzkappe (40) weiter stromabwärts als der tiefste Bereich (56) des Zerstäubungssiebes (50). In diesem tiefsten Bereich (56) sammelt sich beim Abspritzen des Brennstoffs eine Teilmenge, die eine vergleichsweise ruhende Flüssigkeitsmenge darstellt, auf die dann neuer Brennstoffs trifft. Diese Anordnung ermöglicht ein ideales Zerreißen des Brennstoffs in kleinste Tröpfchen.

Description

Zerstäubungssieb und Brennstoffeinspritzventil mit einem Zerstäubungssieb
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Zerstäubungssieb bzw. einem Brennstoffeinspritzventil mit einem Zerstäubungssieb nach der Gattung des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 10.
Aus der DE-OS 23 06 362 ist bereits eine Einrichtung zur
Kraftstoffaufbereitung für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der mit wenigstens einem Einspritzventil Kraftstoff zugemessen wird, der wiederum in einem dem Einspritzventil nachgeschalteten Ansaugrohr bzw. einem Zweigstutzen des Ansaugrohres auf ein dort angeordnetes Sieb trifft. Mit dieser Einrichtung soll besonders während der Kaltstart- und Warmlaufphase der Brennkraftmaschine ein gut zündfähiges Kraftstoff-Luft-Gemisch erzeugt werden, ohne dabei die Kraftstoffmenge wesentlich erhöhen zu müssen. Eine gute Vorverdampfung des Kraftstoffes tritt auf, wenn das Sieb elektrisch beheizbar ausgeführt ist. Der große Abstand des Siebes vom Einspritzventil läßt dabei keine genau gezielten Strahlformen zu, vielmehr wird der Kraftstoff weit versprüht.
Bekannt ist des weiteren aus der EP-OS 0 302 660 ein Brennstoffeinspritzventil, an dessen stromabwärtigem Ende ein Adapter vorgesehen ist, in den aus einer
Austrittsöffnung kommender Brennstoff gelangt, der wiederum am stromabwärtigen Ende des Adapters auf eine ebene, Maschen aufweisende Metallscheibe zum Aufbrechen des Brennstoffs trifft. Die ebene Metallscheibe ist dabei so angeordnet, daß ein Luftstrom über Löcher in dem Adapter stromaufwärts der Metallscheibe und stromabwärts der Metallscheibe dafür sorgt, daß an der Metallscheibe hängenbleibende Brennstofftropfen weggerissen werden. Eine bessere Zerstäubungsgüte wird also erst dann erreicht, wenn der Brennstoff nahe der Metallscheibe von einem Luftstom umfaßt wird, durch den aber eine genaue Abspritzgeometrie nicht erreicht werden kann.
Außerdem ist schon aus der DE-OS 27 23 280 bekannt, an einem Brennstoffeinspritzventil stromabwärts einer
Dosieröffnung ein Brennstoffaufbrechglied in der Form einer ebenen dünnen Scheibe auszuführen, die eine Vielzahl von gebogenen schmalen Schlitzen aufweist. Die bogenförmigen Schlitze, die durch Ätzen in der Scheibe eingebracht sind, sorgen mit ihrer Geometrie, also mit ihrer radialen Breite und ihrer Bogenlänge, dafür, daß ein Brennstoffschleier gebildet wird, der in kleine Tröpfchen aufbricht. Der Ätzvorgang zur Herstellung der Schlitze ist sehr kostenintensiv. Außerdem müssen die einzelnen Schlitzgruppen sehr exakt eingebracht werden, um das Aufbrechen des Brennstoffs in gewünschter Weise zu erreichen. Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Zerstäubungssieb mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß es als sehr einfaches und leicht an Brennstoffeinspritzventilen montierbares Bauteil sehr kostengünstig und in einer Vielzahl von
Gestaltungsvarianten schnell und sicher herstellbar ist und eine hervorragende Zerstäubung des abgespritzten Brennstoffs gewährleistet.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Zerstäubungssiebes möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, das Zerstäubungssieb schalenförmig gewölbt auszubilden. Außerdem ist es von Vorteil, das Zerstäubungssieb aus einem rostfreien Metall, einem Kunststoff, Teflon oder PTC, also einem Werkstoff mit positivem Widerstands-Temperatur-Koeffizienten zu fertigen. Teflon eignet sich als Material für das Zerstäübungssieb dann besonders, wenn ein Einsatz des Zerstäubungssiebes unter extremen Temperaturbedingungen erfolgen soll. Ein Zerstäubungssieb aus Teflon ist nämlich hydrophob und verhindert deshalb Vereisungen bei Temperaturen bis zu -40° C.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Zerstäubungssiebes ergibt sich, wenn eine Maschenweite von rund 0,2 mm des Siebes vorgesehen ist. Von Vorteil kann es für spezielle Anwendungen auch sein, die Maschen des Zerstäubungssiebes neben einer einlagigen Variante zwei- oder mehrlagig herzustellen, wobei die mehreren Gewebelagen gegeneinander verschränkt sind. Die Maschendichte kann in vorteilhafter Weise zur flächenmäßigen Anpassung der Zerstäubungsgüte variabel gestaltet werden. Das Gewebe des Zerstäubungssiebes kann eine konstante Maschenweite aufweisen, aber auch zur Siebaußenzone hin dichter werden oder umgekehrt auch zur Mitte des Zerstäubungssiebes hin verdichtet sein.
Weiterhin ist es vorteilhaft, das Zerstäubungssieb als ein Bimetallsieb, bestehend aus zwei Metallen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten, auszubilden, indem die Maschenöffnungen beispielsweise mittels eines Lasers eingebracht werden. Ein Bimetallsieb hat den Vorteil, daß die Geometrie des Siebes, also z. B. die Auswölbungsform, bei unterschiedlicher Betriebstemperatur in gewünschter Weise verändert werden kann, um die Zerstäubungsgüte und die Strahlform den
Erfordernissen der jeweiligen Betriebszustände anzupassen.
Vorteilhaft ist zudem ein beheizbares Zerstäubungssieb zur BrennstoffVerdampfung. Temperaturabhängige Siebmaterialien sorgen dafür, daß der Widerstand veränderlich ist. So erhöht sich z. B. bei PTC-Materialien mit positivem Widerstands-Temperatur-Koeffizienten der Widerstand bei Erwärmung. Dadurch kann durch elektrische Beheizung, insbesondere bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine, eine bessere Verdampfung des Brennstoffs erreicht werden.
Einen weiteren Vorteil stellt ein umlaufender Klemmring dar, der das Zerstäubungssieb in Umfangsrichtung begrenzt und in dem das Siebblatt eingeklemmt, eingespannt oder umgössen ist. Dieser Klemmring ermöglicht eine sehr einfache Montage des Zerstäubungssiebes an einem Brennstoffeinspritzventil, die in einem Verfahrensschritt durch Einspannen erfolgen kann.
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 10 hat den Vorteil, daß mit sehr geringem Kostenaufwand ein Zerstäubungssieb sehr einfach an dem Brennstoffeinspritzventil montierbar ist, das zu einer weiteren Verbesserung der Zerstäubungsgüte auch ohne Gasumfassung beiträgt, da der auf das Zerstäubungssieb treffende Brennstoff besonders fein an den Maschen des Zerstäubungssiebes in kleinste Tröpfchen zerstäubt wird, wodurch die Abgasemission einer Brennkraftmaschine weiter reduziert und ebenso eine Verringerung des Brennstoffverbrauchs erzielt wird. Der Brennstoff wird durch das Aufprallen am Zerstäubungssieb extrem abgebremst und in die jeweiligen Maschen umgelenkt. Die Kollision sorgt für ein Zerreißen bzw. für eine Zerstückelung des Brennstoffs. Im Bereich des Zerstäubungssiebes findet also eine Energieumwandlung der im Brennstoff gespeicherten kinetischen Energie statt. In dem nun fein zerrissenen Brennstoff treten Schwingungen und Turbulenzen aufgrund der Kollision auf. Voraussetzung dafür ist wenigstens ein impulsreicher Brennstoffstrahl, der z.B. aus einer Düsenöffnung oder aus mehreren Abspritzöffnungen einer Spritzlochscheibe austreten kann. Durch das Zerreißen des Brennstoffs am Zerstäubungssieb und das Hindurchtreten des Brennstoffs durch die feinen Maschen des Zerstäubungssiebes entsteht stromabwärts des Zerstäubungssiebes ein feiner Tropfchennebel. Die
Brennstofftröpfchen besitzen nun eine wesentlich größere Oberfläche als die Brennstoffstrahlen vor dem Auftreffen auf dem Zerstäubungssieb, die wiederum Indiz für eine gute Zerstäubung ist.
Neben einer optimierten Zerstäubung und einer damit verbundenen Verringerung der Abgasemission und des Brennstoffverbrauchs der Brennkraftmaschine ergeben sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 10 weitere Vorteile und positive Effekte. So bietet das Zerstäubungs- sieb stromabwärts der Düsenöffnung bzw. der Spritzloch¬ scheibe eine erhöhte Sicherheit vor Vereisungen im Inneren des Brennstoffeinspritzventils, besonders der Spritzloch¬ scheibe. Mit einem erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritz- ventil kann ein Abspritzen von Brennstoff noch bei wesentlich niedrigeren Temperaturen (auch mit hoher Luftfeuchtigkeit) erfolgen, als dies bei Brennstoffein¬ spritzventilen ohne Zerstäubungssieb der Fall ist. Das Zerstäubungssieb wirkt als "Eisfalle". Außerdem wird durch das Zerstäubungssieb am Brennstoffeinspritzventil das
Risiko von sogenanntem Plugging an der Spritzlochscheibe erheblich reduziert. Qualitativ schlechter Brennstoff besitzt nämlich u. a. auch schwer siedende Bestandteile, die bei bekannten Brennstoffeinspritzventilen im Kontakt mit der Saugrohratmosphäre zu Teerrückständen am Brennstoffeinspritzventil führen. Die Folgen sind Querschnittsverminderungen der Brennstoffaustritts- Öffnungen, die sogar bis zu einem Zusetzen führen können. Mit der stromabwärtigen Anordnung des Zerstäubungssiebes ist dieser nachteilige Vorgang ausgeschlossen, da die
Saugrohratmosphäre von den Brennstoffaustrittsöffnungen ferngehalten wird und sich deshalb diese Bestandteile des Brennstoffs bereits am Zerstäubungssieb ablagern. Ein eventuell zugesetztes Zerstäubungssieb ließe sich sehr einfach austauschen. Außer der Verhinderung des Plugging wird auch eine Ablagerung von Bleisulfat an der Düsenöffnung bzw. der Spritzlochscheibe vermieden. Schwefelhaltige Brennstoffe besitzen nämlich den Nachteil, daß beim Auftreffen auf kältere Bauteile Schwefel kondensiert, was zur Folge hat, daß sich Schichten von
Bleisulfat an metallischen Bauteilen ablagern. Ähnlich dem Plugging verursachen diese Schichten ein Zusetzen von Öffnungen am Brennstoffeinspritzventil, beispielsweise der Abspritzöffnungen der Spritzlochscheibe. Das Zerstäubungs- sieb gewährleistet wirkungsvoll, daß keine Bleisulfat- schichten stromaufwärts des Zerstäubungssiebes im Inneren des Brennstoffeinspritzventils gebildet werden, da dort die chemische Saugrohratmosphäre nicht wirksam ist.
Das am Brennstoffeinspritzventil befestigte Zerstäubungssieb ist also sowohl ein
Zerstäubungsverbesserer des aus dem Brennstoffeinspritz¬ ventil austretenden Brennstoffs als auch ein Schutzelement vor zahlreichen Einflüssen mechanischer und chemischer Art.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 10 angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, das Zerstäubungssieb in Strömungsrichtung des Brennstoffes gesehen konkav schalenförmig gewölbt auszubilden. Die konkave Auswölbung des Zerstäubungssiebes sorgt dafür, daß ein Teil des niedergeschlagenen Brennstoffes in mindestens einem tiefsten Bereich zusammenlaufen kann. Der gesammelte
Brennstoff stellt für eine kurze Zeit eine vergleichsweise ruhende Flüssigkeitsmenge dar, auf die dann wieder neuer Brennstoff trifft. Diese Ausgestaltung trägt zu einer besonders hohen Zerstäubungsgüte bei. Außerdem kann sich so kein Brennstoff am äußeren Siebrand sammeln.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn das Zerstäubungssieb mit einem äußeren Umfangsbereich in eine Schutzkappe eingegossen ist. Dabei ist das Zerstäubungssieb mit einem Rückstehmaß in die Schutzkappe eingelassen, d. h. das stromabwärtige Kappenende der Schutzkappe begrenzt das Brennstoffeinspritzventil stromabwärtig, während der tiefste Bereich des Zerstäubungssiebes weiter stromaufwärts liegt und damit nicht aus dem Brennstoffeinspritzventil herausragt. Diese räumliche Anordnung bietet einen ausreichenden Schutz vor mechanischen Beschädigungen. Die Schutzkappe ist dazu in vorteilhafter Weise als eine Schutzkrone ausgebildet, wodurch sich Vorteile im Tropfverhalten des Brennstoffeinspritzventils gegenüber einer Schutzkappe mit umlaufendem Schutzring ergeben.
Durch die Ausbildung mehrerer Auswölbungen am Zerstäubungssieb ergeben sich weitere Vorteile, da für unterschiedliche Anwendungsfälle ganz konkrete Strahlgeometrien bzw. Strahlbilder erzeugt werden können. Die durch die Spritzlochanordnung bzw. -neigung vorgegebenen Strahlwinkel des Brennstoffs bleiben auch bei nachgeschaltetem Zerstäubungssieb vorteilhaft erhalten. Eine durch die Abspritzöffnungen z. B. vorgegebene Zweistrahligkeit wird durch das Zerstäubungssieb nicht negativ beeinflußt, kann aber durch stromaufwärts oder stromabwärts des Zerstäubungssiebes angeordnete Strahl- teuer verstärkt werden.
Besonders vorteilhaft ist eine zum Zerstäubungssieb zusätzliche Gasumfassung des Brennstoffs. Die Gaszufuhr kann dabei so angeordnet sein, daß sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts des Zerstäubungssiebes das Gas auf den Brennstoff gerichtet ist. Idealerweise sind die Gaszuführkanäle stromabwärts des Zerstäubungssiebs in der Schutzkappe eingebracht und dabei so ausgerichtet, daß sie mit ihren gedachten Verlängerungen tangential die Auswölbung des Zerstäubungssiebes stromabwärts berühren. Die Aufbereitungsqualität wird durch die Gasumfassung weiter erhöht. Neben der Verbesserung der Brenn¬ stoffZerstäubung durch eine nachgeschaltete Gaszuführung ergibt sich auch der Vorteil der sehr geringen Kosten, da die Zuführkanäle sehr einfach in der Schutzkappe eingebracht werden können und auf einen bezüglich der Genauigkeit der Gasmenge schwer einzustellenden Gas- ringspalt verzichtet werden kann. Gewünschte BrennstoffStrahlwinkel bleiben trotz Gasumfassung weitgehend erhalten, da der Brennstoff nicht voll über seinen Umfang durch das aus den Zuführkanälen austretende Gas umfaßt wird.
Von großem Vorteil ist die sehr einfache und gute Handhabung, da das Zerstäubungssieb zusammen mit der Schutzkappe einen Aufbereitungsvorsatz bildet, der auf die verschiedensten Arten von Ventilen aufsetzbar und damit auch unabhängig von Ventilschließgliedformen verwendbar ist.
Besonders vorteilhaft ist es, das Zerstäubungssieb mit einer deutlichen räumlichen Entfernung von der wenigstens einen Abspritzöffnung des Einspritzventils stromabwärts anzuordnen. Ziel ist es nämlich, mit einem Zerstäubervorsatz bestehend aus einem Abstandskörper und dem Zerstäubungssieb bei fester Einbaulage des Einspritzventils den Punkt der BrennstoffZerstäubung in die ideale Position in der Luftströmung des Saugrohrs der Brennkraftmaschine zu legen, damit die Wandfilmbildung des Brennstoffs im Saugrohr zu reduzieren bzw. zu verhindern, wodurch als Konsequenz eine deutliche Verringerung der Abgasemission, besonders des Anteils an HC, erreicht wird. Der Abstandskörper mit dem in vorteilhafter Weise an seinem stromabwärtigen Ende befestigten Zerstäubungssieb sorgt also für eine räumliche Trennung von Zumessung und Aufbereitung des Brennstoffs. Als ideale Entfernungen zwischen der Abspritzöffnung und dem Zerstäubungssieb haben sich 5 - 50 mm (ohne Gas) bzw. 5 - 100 mm (mit Gas) herausgestellt. In idealer Weise können die Abmessungen (Durchmesser, Länge) des am besten hülsenförmig gestalteten Abstandskörpers einfach verändert und so an unterschiedlich geformte Saugrohre angepaßt werden, daß die Zerstäubung und Aufbereitung des Brennstoffs beispielsweise immer in der Saugrohrmittenströmung erfolgen kann, womit die bereits erwähnte Wandfilmbildung im Saugrohr weitgehend vermieden wird.
Um eine störende Benetzung der inneren Wandung des Abstandskörpers zu verhindern, muß das Einspritzventil einen Brennstoffstrahl mit möglichst kleinem Öffnungswinkel, also einen sogenannten Schnurstrahl (pencil-shaped jet) , abspritzen. Von Vorteil ist es, wenn deshalb im Abstandskörper nahe der Abspritzöffnung Öffnungen vorgesehen sind, durch die Gas eingeführt wird, um den Brennstoffstrahl über die Länge des Abstandskörpers schnurförmig zu belassen. Nach dem Prinzip der Wasserstrahlpumpe wird nämlich aufgrund des
BrennstoffStrahls durch die Öffnungen z. B. Saugrohrluft angesaugt. Die eingesaugte Luft ummantelt den schnurförmigen Brennstoffstrahl, so daß eine nachteilige Benetzung der inneren Wandung des Abstandskörpers vermieden wird. Das Nachtropfen von Brennstoff bei abgeschaltetem Einspritzventil kann durch diese Maßnahme weitgehend unterbunden werden. Eine durch eine zusätzliche Gaseinführung erzeugte Gasströmung sorgt zudem noch für ein verbessertes Austragsverhalten der feinen Brennstofftropfchen.
In vorteilhafter Weise können durch Kombination verschieden geformter Zerstäubungssiebe und unterschiedliche Abmessungen aufweisender Abstandskörper in Verbindung mit oder ohne Gaseinführung, mit oder ohne Gasumfassung am Zerstäubungssieb, mit oder ohne Strahlteiler, die dem Zerstäubungssieb vor- oder nachgeschaltet sein können, sehr viele Zerstäuberanordnungen geschaffen werden, die jeweils auf die konkreten Bedingungen des Saugrohrs und der Brennkraftmaschine abgestimmt sind. Mit Hilfe dieser Zerstäubervorsätze an den Einspritzventilen lassen sich auch sehr einfach Sonderformen der Brennstoffabspritzung erreichen (z. B. elliptische Strahlbilder, asymmetrische Mengenverteilung, Abspritzen auf mehrere Einlaßventile) .
Weitere Vorteile sind nachstehend bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele genannt.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Brennstoffeinspritzventils mit einem Zerstäubungssieb, Figur 2 ein zweites Ausführungs¬ beispiel eines Brennstoffeinspritzventils mit einem Zerstäubungssieb, Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Brennstoffeinspritzventils mit einem Zerstäubungs¬ sieb, Figur 4 eine schematische Prinzipskizze eines Zerstäubungssiebes mit einer Auswδlbung, Figur 5 eine schematische Prinzipskizze eines Zerstäubungssiebes mit vier Auswölbungen, Figur 6 eine schematische Prinzipskizze eines Zerstäubungssiebes mit zwei symmetrischen Auswölbungen, Figur 7 eine schematische Prinzipskizze eines Zerstäubungssiebes mit zwei asymmetrischen Auswölbungen, Figur 8 eine schematische Prinzipskizze eines Zerstäubungssiebes mit zwei ringförmigen Auswölbungen, Figur 9 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Brennstoffeinspritzventils mit einem Zerstäubungssieb und einem Strahlteiler, Figur 10 ein Zerstäubungssieb mit integrierten Strahlteiler, Figur 11 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Brennstoffeinspritzventils mit einem Zerstäubungssieb mit stromaufwärtiger Gaszufuhr über einen Ringspalt, Figur 12 ein sechstes Ausführungsbeispiel eines Brennstoffeinspritzventils mit einem Zerstäubungssieb mit stromaufwärtiger Gaszufuhr über Zuführkanäle, Figur 13 ein siebtes Ausführungsbeispiel eines Brennstoffeinspritz¬ ventils mit einem Zerstäubungssieb mit stromabwärtiger Gaszufuhr über Zuführkanäle, Figur 14 eine erste schematische Prinzipskizze der Anordnung der Zuführkanäle, Figur 15 eine zweite schematische Prinzipskizze der Anordnung der Zuführkanäle, Figur 16 eine dritte schematische Prinzipskizze der Anordnung der Zuführkanäle, Figur 17 ein achtes Ausführungsbeispiel eines Brennstoff- einspritzventils mit zwei Zerstäubungssieben und zwischengeschalteter Gaszufuhr, Figur 18 ein Zerstäubungssieb mit quadratischen Maschen, Figur 19 ein Zerstäubungssieb mit mehrlagigem Gewebemuster, Figur 20 ein Zerstäubungssieb mit zur Mitte hin verdichtetem Gewebe, Figur 21 ein Zerstäubungssieb mit zur Siebaußenzone hin verdichtetem Gewebe, Figur 22 ein Zerstäubungssieb in der Form eines Lochkörpers, Figur 23 ein Zerstäubungssieb mit eng gespannten Drähten in einer Richtung, Figur 24 ein erstes Beispiel eines am Brennstoffeinspritzventil angebrachten Abstandskörpers mit Zerstäubungssieb, Figur 25 eine vergrößerte Ansicht des Zerstäubungssiebs aus Figur 24, Figuren 26 und 27 positiv und negativ konisch verlaufende Zerstäubungssiebe, Figur 28 ein zweites Beispiel eines Abstandskörpers, Figur 29 ein drittes Beispiel eines Abstandskörpers, Figur 30 einen Schnitt entlang der Linie XXX-XXX in Figur 29, Figur 31 ein viertes Beispiel eines Abstandskörpers, Figur 32 einen Schnitt entlang der Linie XXXII-XXXII in Figur 31, Figur 33 ein fünftes Beispiel eines Abstandskörpers, Figur 34 einen Schnitt entlang der Linie XXXIV-XXXIV in Figur 33, Figur 35 ein sechstes Beispiel eines Abstandskörpers, Figur 36 ein siebtes Beispiel eines Abstandskörpers, Figur 37 ein achtes Beispiel eines Abstandskörpers mit Venturidüse, Figur 38 ein neuntes Beispiel eines Abstandskörpers, Figur 39 ein nur wenig gewölbtes Zerstäubungssieb, Figur 40 ein zweiteiliges Zerstäubungssieb, Figur 41 ein Zerstäubungssieb mit partieller Änderung der Maschenweite, Figur 42 ein zehntes Beispiel eines Abstandskörpers mit zwei Zerstäubungssieben, Figur 43 ein elftes Beispiel eines Abstandskörpers und Figur 44 ein zwölftes Beispiel eines Abstandskörpers mit Venturidüse.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In der Figur 1 ist als ein erstes Ausführungsbeispiel ein Ventil in der Form eines Einspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen mit einem erfindungsgemäßen Zerstäubungssieb teilweise dargestellt. Das Einspritzventil hat einen rohrformigen 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 vorgesehen sind, verbunden ist.
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 angedeuteter elektromagnetischer Kreis mit einer Magnetspule 10, einem Anker 11 und einem Kern 12. Der Anker 11 ist mit der Ventilnadel 5 verbunden und auf den Kern 12 ausgerichtet. Die Magnetspule 10 umgibt den Kern 12, der das Ende eines nicht näher gezeigten Einlaßstutzens, der der Zufuhr von Brennstoff dient, darstellt.
Zur Führung des Ventilschließkörpers 7 während der Axialbewegung dient eine Führungsöffnung 15 eines Ventilsitzkörpers 16. In das stromabwärts liegende, dem Kern 11 abgewandte Ende des Ventilsitzträgers 1 ist in der konzentrisch zur Ventillängsachse 2 verlaufenden Längsöffnung 3 der zylinderförmige Ventilsitzkδrper 16 durch Schweißen dicht montiert. An seiner einen, dem Ventilschließkörper 7 abgewandten unteren Stirnseite 17 ist der Ventilsitzkörper 16 mit einer z. B. topfförmig ausgebildeten Spritzlochscheibe 21 beispielsweise durch eine mittels eines Lasers ausgebildete erste Schweißnaht 22 konzentrisch und fest verbunden, so daß die Spritzlochscheibe 21 mit ihrer oberen Stirnseite 19 an der unteren Stirnseite 17 des Ventilsitzkörpers 16 anliegt. Im zentralen Bereich 24 der Spritzlochscheibe 21 befinden sich wenigstens eine, beispielsweise vier durch Erodieren oder Stanzen ausgeformte Abspritzöffnungen 25.
Ein umlaufender Halterand 26 der Spritzlochscheibe 21, der sich in axialer Richtung dem Ventilsitzkörper 16 abgewandt erstreckt, ist bis zu seinem Ende hin konisch nach außen gebogen. Damit liegt nur zwischen der Längsδffnung 3 und dem leicht konisch nach außen gebogenen Halterand 26 der Spritzlochscheibe 21 eine radiale Pressung vor. An seinem Ende ist der Halterand 26 der Spritzlochscheibe 21 mit der Wandung der Längsöffnung 3 beispielsweise durch eine umlaufende und dichte, z. B. mittels eines Lasers ausgebildete zweite Schweißnaht 30 verbunden.
Die Einschubtiefe des aus Ventilsitzkörper 16 und topfförmiger Spritzlochscheibe 21 bestehenden
Ventilsitzteils in die Längsöffnung 3 bestimmt die Voreinstellung 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 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 sich in Strömungsrichtung kegelstumpfförmig verjüngenden Ventilsitzfläche 29 des Ventilsitzkörpers 16 zusammen, die in axialer Richtung zwischen der Führungsöffnung 15 und der unteren Stirnseite 17 des Ventilsitzkörpers 16 ausgebildet ist. Von einem in radialer Richtung durch die Längsöffnung 3 des Ventilsitzträgers 1 begrenzten Ventilinnenraum 35 tritt der Brennstoff in den Ventilsitzkörper 16 ein und strömt in der FührungsÖffnung 15 entlang bis zur
Ventilsitzfläche 29. Damit die Strömung des Brennstoffs auch die Abspritzöffnungen 25 der Spritzlochscheibe 21 erreicht, sind am Umfang des kugelförmigen Ventil¬ schließkörpers beispielsweise fünf Abflachungen 8 eingebracht. Die fünf kreisförmigen Abflachungen 8 ermöglichen das Durchströmen des Brennstoffs im geöffneten Zustand des Einspritzventils vom Ventilinnenraum 35 bis zu den Abspritzöffnungen 25 der Spritzlochscheibe 21.
Am Umfang des Ventilsitzträgers 1 ist an seinem stromabwärtigen, der Magnetspule 10 abgewandten Ende eine Schutzkappe 40 angeordnet und mittels beispielsweise einer RastVerbindung mit dem Ventilsitzträger 1 verbunden. Ein Dichtring 41 dient zur Abdichtung zwischen dem Umfang des Einspritzventils und einer nicht dargestellten
Ventilaufnähme, beispielsweise der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine.
Stromabwärts der Spritzlochscheibe 21 ist ein erfindungsgemäßes Zerstäubungssieb 50a angeordnet, das beispielsweise schalenförmig ausgewölbt ist, wobei eine Auswölbung 51 in Strömungsrichtung des Brennstoffs gesehen konkav vorgesehen ist. Das vorzugsweise aus einem rostfreien Metall hergestellte Zerstäubungssieb 50a wird in Umfangsrichtung von einem umlaufenden Klemmring 52 begrenzt, in dem das metallische Gewebe des Zerstäubungssiebs 50a eingeklemmt, eingespannt oder umgössen ist.
Der Klemmring 52 ermöglicht eine sehr einfache Montage des Zerstäubungssiebs 50a, da die gesamte Siebanordnung aus Zerstäubungssieb 50a und Klemmring 52 in einem Verfahrensschritt zwischen dem Ventilsitzträger 1 und der Schutzkappe 40 eingespannt werden kann. Dazu kann entweder das Zerstäubungssieb 50a mit dem Klemmring 52 mit einem Werkzeug gegen das stromabwärtige Ende des Ventilsitzträgers 1 gedrückt und die Schutzkappe 40 über den Klemmring 52 hinweg auf den Ventilsitzträger 1 geschoben werden bis die RastVerbindung zwischen Schutzkappe 40 und Ventilsitzträger 1 hergestellt ist oder das Zerstäubungssieb 50a mit dem Klemmring 52 direkt in eine Innennut 53 der Schutzkappe 40 eingelegt und zusammen mit der Schutzkappe 40 am Ventilsitzträger 1 befestigt werden, wobei bei Erreichen der Rastverbindung zwischen Schutzkappe 40 und Ventilsitzträger 1 der Klemmring 52 vollständig zwischen dem stromabwärtigen Ende des Ventilsitzträgers 1 und der Schutzkappe 40 eingespannt ist.
Die aus der mindestens einen Abspritzöffnung 25 der Spritzlochscheibe 21, beispielsweise aus vier
Abspritzöffnungen 25, austretenden Brennstoffstrahlen kollidieren stromabwärts der Spritzlochscheibe 21 an einer inneren Sieboberfläche 55 des ausgewölbten Zerstäubungssiebs 50a. Das Kollidieren bzw. Aufprallen des Brennstoffs am Zerstäubungssieb 50a stellt eine besonders wirksame Aufbereitungsart dar, bei der eine Zerstäubung in besonders kleine Tröpfchen erfolgt. Das Aufprallen des Brennstoffs auf der inneren Sieboberfläche 55 hat zur Folge, daß der Brennstoff extrem abgebremst und in jeweils naheliegende Maschen des Zerstäubungssiebs 50a umgelenkt wird. Allein schon die Kollision am Zerstäubungssieb .50a sorgt für ein Zerreißen bzw. für eine Zerstückelung des Brennstoffs. Zwangsläufig findet im Bereich des Zerstäubungssiebs 50a eine Energieumwandlung der im strahlförmig aus den Abspritzöffnungen 25 der
Spritzlochscheibe 21 austretenden Brennstoff gespeicherten kinetischen Energie statt, in dem nun fein zerrissen Schwingungen und Turbulenzen aufgrund der Kollision auftreten.
Ziel dieser Aufbereitungsart ist es, besonders fein zerstäubten Brennstoff in Form kleinster Tröpfchen aus dem Einspritzventil abzuspritzen, um beispielsweise sehr geringe Abgasemissionen der Brennkraftmaschine zu erreichen und den Brennstoffverbrauch zu senken. Mit dem
Zerstäubungssieb 50a kann genau diese Forderung in besonders vorteilhafter Weise erfüllt werden. Durch das Zerreißen des Brennstoffs am Zerstäubungssieb 50a und das Hindurchtreten des Brennstoffs durch die feinen Maschen des Zerstäubungssiebs 50a entsteht nämlich stromabwärts des Zerstäubungssiebs 50a ein feiner Tropfchennebel. Diese besonders kleinen, den Tropfchennebel bildenden Brenn¬ stofftröpfchen besitzen nun eine wesentlich größere Oberfläche als die Brennstoffstrahlen vor dem Auftreffen auf dem Zerstaübungssieb 50a, die wiederum für eine gute Zerstäubung ein Indiz ist. Man kann auch davon sprechen, daß stromabwärts des Zerstäubungssiebs 50a durch die Maschenform unzählige "Strahlstacheln", bestehend aus feinsten Tröpfchen, gebildet werden. Diese soeben beschriebene Wirkungsweise zeichnet auch alle nachfolgend aufgeführten Ausführungsbeispiele aus.
In dem in der Figur 1 gezeigten ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel des Zerstäubungssiebs 50a und dessen Anordnung am Einspritzventil ist das Zerstäubungssieb 50a in der Form einer Schale bzw. eines Napfes in Strömungsrichtung des Brennstoffs konkav ausgeformt. Diese konkave Auswölbung 51 des Zerstäubungssiebs 50a sorgt dafür, daß ein Teil des Brennstoffs in Richtung eines tiefsten Bereichs 56 des ausgewölbten Zerstäubungssiebs 50a zusammenlaufen kann. Der in diesem mittleren tiefsten Bereich 56 gesammelte Brennstoff stellt jeweils für eine kurze Zeit eine vergleichsweise ruhende Flüssigkeitsmenge dar, auf die dann bei Anzug des Ankers 11 bzw. der Ventil- nadel 5 und der damit verbundenen Öffnung des
Einspritzventils aus den Abspritzöffnungen 25 der Spritzlochscheibe 21 ausgetretener neuer Brennstoff trifft. Während also durch die Auswölbung 51 Brennstoff im mittleren Bereich 56 des schalenförmigen Zerstäubungssiebs 50a gesammelt wird, ist das Zerstäubungssieb 50a in den zum Schalenrand bzw. zum Klemmring 52 hin gerichteten Bereichen nur durchgehend benetzt. Eine besonders hohe Zerstäubungsgüte wird somit durch die Aufbereitung unmittelbar an den Maschen des Zerstäubungssiebs 50a und durch den auf die ruhende Flüssigkeitsmenge aufprallenden Brennstoff, durch den die Aufbereitung in diesem mittleren Bereich 56 erfolgt, erzielt.
Besonders wichtig für die Qualität der Aufbereitung bzw. der Zerstäubung des Brennstoffs ist ein Mindestabstand zwischen der Spritzlochscheibe 21 und dem Zerstäubungssieb 50a in Richtung der Ventillängsachse 2. Wird dieser Mindestabstand unterschritten, so kann es passieren, daß das zwischen der Spritzlochscheibe 21 und dem Zerstäubungssieb 50a gebildete Volumen mit einer zu großen Menge an Brennstoff ausgefüllt wird und eine Zerstäubung nicht mehr oder nur in schlechtem Maße zustandekommt. Im ersten Ausführungsbeispiel ist das Zerstäubungssieb 50a deshalb so angeordnet, daß es erst stromabwärts des Ventilsitzträgers 1 zwischen Schutzkappe 40 und Ventilsitz¬ träger 1 eingeklemmt wird. Neben dem Faktor des Mindestabstandes zwischen Spritzlochscheibe 21 und Zerstäubungssieb 50a spielt auch die Maschenweite des Zerstäubungssiebs 50a eine entscheidende Rolle, die maßgeblich die Abspritzmenge pro Zeiteinheit bestimmt. Die Maschenweite stellt letztlich die Größe eines jeden Loches des Zerstäubungssiebs 50a dar. Sinnvoll sind Maschenweiten ab ca. 0,1 mm; die besten Zerstäübungsergebnisse werden jedoch bei >= 0,2 mm Maschenweite erreicht.
Bei der Anordnung nach Figur 1, bei der das Zerstäubungssieb 50a mit seinem Klemmring 52 zwischen Ventilsitzträger 1 und Schutzkappe 40 eingespannt ist, bildet ein Kappenende 58 der Schutzkappe 40 das stromabwärtige Ende des gesamten Einspritzventils. Das
Zerstäubungssieb 50a ist also nicht so weit ausgewölbt, daß es aus dem Einspritzventil stromabwärtig herausragt. Durch mechanische Einwirkungen von außen auf das Einspritzventil kann das Zerstäubungssieb 50a folglich nicht zerstört werden. Stattdessen bildet das Zerstäubungssieb 50a selbst ein Schutzschild für die Spritzlochscheibe 21. Durch das Zerstäubungssieb 50a stromabwärts der Spritzlochscheibe 21 wird nämlich das Risiko von Vereisungen, sogenanntem Plugging und Ablagerungen von Bleisulfat an der Spritzlochscheibe 21 erheblich reduziert, da hierdurch die Saugrohratmosphäre von den Abspritzöffnungen 25 ferngehalten wird. Auf diese neben der optimalen Zerstäubung erreichbaren positiven Effekte wurde bereits ausführlich eingegangen. In den weiteren Ausführungsbeispielen der nachfolgenden Figuren sind die gegenüber dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel gleichbleibenden bzw. gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Obwohl die Zerstäubungssiebe 50 mit Buchstaben zusätzlich gekennzeichnet sind, zeichnen sich alle weiteren Zerstäubungssiebe 50 durch die bereits beim ersten Ausführungsbeispiel beschriebene Wirkungsweise aus. Die unterschiedliche Kennzeichnung soll nur auf verschiedene konstruktive Ausbildtmgsmöglichkeiten hinweisen.
Das in Figur 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich hauptsächlich von dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel durch die Form der Schutzkappe 40 und die Befestigung des Zerstäubungssiebs 50b am Einspritzventil. Das Zerstäubungssieb 50b ist ebenfalls schalenförmig in Strömungsrichtung konkav ausgewölbt und z. B. aus einem rostfreien Metall hergestellt. Das beispielsweise metallische Gewebe, das in seinem äußeren radialen Umfangsbereich 60 tellerrandähnlich abgewinkelt ist, wird genau mit diesem Umfangsbereich 60 in die Schutzkappe 40 eingegossen. Beim Eingießen des Umfangsbereichs 60 des Zerstäubungssiebs 50b in die Schutzkappe 40 treten natürlich auch Kunststoffreste in die Maschen des Zerstäubungssiebs 50b unmittelbar außerhalb des Umfangsbereichs 60 ein, was mit einem ungleichmäßigen Kunststoffrand 61 im Gewebe des Zerstäubungssiebs 50b angedeutet ist.
Das Zerstäubungssieb 50b ist ähnlich wie das
Zerstäubungssieb 50a mit einem Rückstehmaß in die Schutzkappe 40 eingelassen, d. h. das Kappenende 58 der Schutzkappe 40 begrenzt das Einspritzventil stromabwärtig, während der tiefste Bereich 56 des Zerstäubungssiebs 50b weiter stromaufwärts liegt. Diese räumliche Anordnung bietet einen ausreichenden Schutz vor mechanischen Beschädigungen. Die Schutzkappe 40 ist als eine Schutzkrone ausgebildet. Dem Ventilschließkörper 7 abgewandt bilden nämlich beispielsweise sechs Schutzzinken 62 ähnlich einer auf den Kopf gestellten Krone das stromabwärtige Ende des Einspritzventils. Die Anzahl der Schutzzinken 62 kann variabel gestaltet werden, also z. B. mit zwei, vier oder sechs Schutzzinken 62 an der Schutzkappe 40.
Die Schutzkappe 40 in der Form einer Schutzkrone hat gegenüber einem geschlossenen, also umlaufenden Schutzring Vorteile im Tropfverhalten des Einspritzventils. Die Brennstoffverwirbelungen stromabwärts des Zerstäubungssiebs 50b sind schwächer, wodurch sich weniger Brennstoff als Wandfilm an einer Schutzkappeninnenwandung 63 ablagert. Durch die gering benetzte Schutzkappe 40 wird die Gefahr der Tropfenbildung deutlich herabgesetzt. Prinzipiell ist es natürlich aber auch möglich, das Zerstäubungssieb 50b in eine Schutzkappe 40 einzugießen, die nur einen einteiligen, umlaufenden Schutzring aufweist.
Das wiederum nach außen, in Strömungsrichtung konkav ausgewölbte Zerstäubungssieb 50b sorgt dafür, daß der Brennstoff ins Siebzentrum, also in den mittleren tiefsten Bereich 56 fließt und sich dort kurzzeitig sammelt. In diesem mittleren Bereich 56 wird der Brennstoff am besten zu feinsten Tröpfchen mit einer großen Oberfläche aufbereitet. Eine konvexe Wölbung des Zerstäubungssiebs 50 würde dazu führen, daß ein erheblicher Wandfilm von Brennstoff an der inneren Wandung 63 der Schutzkappe 40 entsteht, da der Brennstoff radial nach außen auf die Schutzkappe 40 fließen würde.
Entsprechend gewünschter Kenndaten des aufbereiteten Brennstoffs kann das Zerstaübungssieb 50b in seiner Maschenweite und in seinem Wölbungsradius variiert werden. Die Herstellungskosten der Zerstäubungssiebe 50 sind vergleichsweise gering, so daß auch verschiedene Ausführungsformen ohne großen Aufwand produzierbar sind. Zu beachten ist auch bei dem Ausführungsbeispiel in Figur 2, daß ein Mindestabstand zwischen Spritzlochscheibe 21 und Zerstäubungssieb 50b eingehalten wird, wodurch ein ausreichend großes Volumen geschaffen ist, das beim Abspritzen nicht vollständig mit Brennstoff ausgefüllt werden kann. Ein Unterschreiten des Mindestabstandes würde die Qualität der Zerstäubung merklich herabsetzen.
In der Figur 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem stromabwärts der Spritzlochscheibe 21 in der Schutzkappe 40 das Zerstäubungssieb 50c als
Doppelschale eingegossen ist. Das Zerstäubungssieb 50c besitzt also in diesem Falle zwei in Strömungsrichtung des Brennstoffs konkav ausgebildete Auswölbungen 51, wobei die Auswölbungen 51 nicht unbedingt einen konstanten Radius aufweisen müssen. Wie in Figur 3 gezeigt ist, können die schalenförmigen Auswölbungen 51 in ihren tiefsten Bereichen 56 auch eben ausgeführt sein. Die Ausführungsformen der Auswölbungen 51 des Zerstäubungssiebs 50c sind abhängig von den Werkzeugen zur Siebverformung und können entsprechend durch diese Werkzeuge beeinflußt werden.
Ausgehend von einem ebenen Siebblatt erfolgt beispielsweise der Formgebungsprozeß des Zerstäubungssiebs 50, sowohl zur Erzielung einer einzelnen Auswölbung 51, wie bei den Zerstäubungssieben 50a und 50b, als auch bei mehreren gewünschten Auswölbungen 51, wie bei dem Zerstäubungssieb 50c und weiteren folgenden Beispielen. Das im Ausgangszustand ebene Siebblatt wird beispielsweise durch Tiefziehen bzw. Prägen mit Werkzeugstempeln so umgeformt, daß die gewünschten Auswölbungen 51 entstehen. Ausschlaggebend für die Wahl einer bestimmten Tiefziehvariante ist das Umformvermögen des Siebgewebes bzw. die Kompliziertheit und gewünschte Qualität der auszubildenden Auswölbungen 51 des Zerstäubungssiebs 50.
Die beiden Auswölbungen 51 des Zerstäubungssiebs 50c sind derart ausgeformt, daß bei einer Spritzlochscheibe 21 mit vier Abspritzöffnungen 25 jeweils der Brennstoff zweier Abspritzoffnungen 25 in eine Auswolbung 51 der Doppelschale des Zerstäubungssiebs 50c trifft. Der Brennstoff wird also in zwei Strahlhälften am Zerstäubungssieb 50c zerstäubt und aufbereitet. Die Auswölbungen 51 können beispielsweise mit jeweils einem kreisförmigen oder elliptischen ebenen tiefsten Bereich 56 oder mit einem durchgehenden Wδlbungsradius ausgebildet sein.
Die Figuren 4 bis 8 zeigen schematische, nicht maßstäbliche Prinzipskizzen von Zerstäubungssieben 50 mit einer oder mehreren Siebauswδlbungen und deren Zuordnung zu den einzelnen Abspritzöffnungen 25 einer Spritzlochscheibe 21 mit vier Abspritzoffnungen 25. Dabei sind die Abspritzöffnungen 25 der Spritzlochscheibe 21 als Abspritz¬ öffnungen 25' projiziert auf die Auswölbungen 51 der Zerstäubungssiebe 50 dargestellt, um das Abspritzen des Brennstoffs auf die Zerstäubungssiebe 50 zu verdeutlichen.
Das in Figur 4 schematisch dargestellte Zerstäubungssieb 50b entspricht dem des in Figur 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels. Der Brennstoff aller vier Abspritzöffnungen 25 der Spritzlochscheibe 21 trifft also in eine einzige Auswölbung 51 des Zerstäubungssiebs 50b, kollidiert mit dem Zerstäubungssieb 50b, läuft teilweise in Richtung des tiefsten Bereichs 56 zusammen und wird optimal zerstäubt. Das Zerstäubungssieb 50d in Figur 5 besitzt dagegen vier Auswölbungen 51, so daß der Brennstoff einer jeden Abspritzöffnung 25 in genau eine Auswölbung 51 des Zerstäubungssiebs 50d zielt. Somit ist es möglich, die abgespritzte Brennstoffmenge geviertelt aufzubereiten. Zwischen den Auswölbungen 51 entstehende Siebstege 65, die die Auswölbungen 51 räumlich voneinander trennen, erstrecken sich beispielsweise axial im Bereich des Umfangsbereichs 60 des Zerstäubungssiebs 50d. In der Figur 3 wurde bereits ein Ausführungsbeispiel mit dem Zerstäubungssieb 50c, an dem zwei Auswölbungen 51 vorgesehen sind und in die jeweils eine Strahlhälfte zielt, dargestellt und im dazugehörigen Text beschrieben. Die Figur 6 verdeutlicht nochmals schematisch diesen Sachverhalt.
Denkbar sind auch Anordnungen, bei denen für Sonderzwecke eine asymmetrische Aufteilung der Auswölbungen 51 des Zerstäubungssiebs 50e gemäß Figur 7 erfolgt. Entsprechend einer gewünschten asymmetrischen Strahlverteilung müssen die Tiefziehwerkzeuge ausgewählt werden, um das Zerstäubungssieb 50e exakt umzuformen. Durch den Einsatz verschieden großer Stempel beim Tiefziehen werden auch Auswölbungen 51 unterschiedlicher Größe erzielt. So ist es beispielsweise möglich, wie in Figur 7 zu sehen ist, zwei voneinander verschiedene Auswölbungen 51 zu schaffen, wobei in einer Auswölbung 51 der aus drei Abspritzδffnungen 25 austretende Brennstoff trifft, während in die zweite Auswölbung 51 nur ein Brennstoffstrahl einer Abspritzöffnung 25 gerichtet ist. Die Tiefziehwerkzeuge können so eingesetzt werden, daß a) ein Siebsteg 65 zwischen beiden Auswölbungen 51 stehenbleibt und diese also räumlich trennt, das b) sich beide Auswölbungen 51 berühren und somit ineinander übergehen, wenn sie in der gleichen axialen Tiefe liegen, daß c) sich beide Auswölbungen 51 an einer Stelle berühren, aber in axialer Richtung nicht die gleiche Erstreckung besitzen oder daß d) sich beide Auswölbungen 51 teilweise überschneiden.
In der Figur 8 ist schematisch das Zerstäubungssieb 50f gezeigt, daß sich durch eine kreisförmige und eine ringförmige Auswölbung 51 auszeichnet. Radial von außen gesehen wird das Zerstäubungssieb 50f ebenfalls von dem Umfangsbereich 60 begrenzt, der letztlich in der Schutzkappe 40 eingegossen ist. Nach innen folgend schließt sich an den Umfangsbereich 60 die umlaufende ringförmige Auswölbung 51 an, die mit entsprechenden ringförmigen
Tiefziehwerkzeugen leicht herzustellen ist. Zum mittleren Bereich des Zerstäubungssiebs 50f hin folgt der ringförmigen Auswolbung 51 der ebenfalls ringförmige Siebsteg 65, der damit auch die innere kreisförmige Auswölbung 51 nach außen hin begrenzt. Die kreisförmige
Auswölbung 51 und die ringförmige Auswölbung 51 können in radialer Richtung unterschiedliche Breiten aufweisen. In axialer Richtung des eingebauten Zerstäubungssiebs 50f gesehen, besitzen beide Auswölbungen 51 beispielsweise in gleicher Höhe ihren tiefsten Bereich 56, während sich der Siebsteg 65 beispielsweise bis genau in die Höhe des Umfangsbereichs 60 erstreckt. Mit dieser Anordnung lassen sich verschiedene Strahlbilder gezielt steuern. Eine Variante dieser Ausbildung ist derart, daß der Siebsteg 65, wie er gestrichelt in Figur 8 dargestellt ist, im Zentrum des Zerstäubungssiebs 50f ausgebildet ist und von nur einer ringförmigen Auswölbung 51 umgeben wird, so daß sich ein Querschnitt des Zerstäubungssiebs 50f ergibt, der dem in der Figur 3 dargestellten Zerstäubungssieb 50c entspricht. Dabei ergibt sich eine besonders günstige Brennstoffmengen- gleichverteilung.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Einsatz des erfindungsgemäßen Zerstäubungssiebs 50 ist in der Figur 9 dargestellt. Das Zerstäubungssieb 50 ist in der Form des Zerstäubungssiebs 50b, also mit einer einzigen in Strömungsrichtung konkav ausgebildeten Auswölbung 51 ausgestaltet. Der äußere Umfangsbereich 60 des Zerstäubungssiebs 50b ist wiederum in der Schutzkappe 40 eingegossen, und zwar in einem nach innen ragenden Kappenbereich 66, der unmittelbar stromabwärts des Ventilsitzträgers 1 an diesem anliegt. Direkt an den umlau¬ fenden inneren Kappenbereich 66 anschließend erstrecken sich in axialer Richtung stromabwärts beispielsweise vier Schutzzinken 62 der als Schutzkrone ausgebildeten
Schutzkappe 40. Die vier Schutzzinken 62 sind zum Beispiel so am Umfang der Schutzkappe 40 angeordnet, daß sie stets den gleichen Abstand zueinander haben, also jeweils um 90° voneinander entfernt liegen. Daraus ergibt sich die Möglichkeit des Anbringens eines sogenannten Strahlteilers in der Form eines beispielsweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Trennstegs 68a. Der Trennsteg 68a ist so angebracht, daß er stromabwärts des tiefsten Bereichs 56 des Zerstäubungssiebs 50b von einem Schutz- zinken 62 zu dem genau gegenüberliegenden, um 180° entfernt liegenden Schutzzinken 62 quer durch die Ventillängsachse 2 verläuft und den durch die Schutzzinken 62 umschlossenen Abspritzraum symmetrisch aufteilt. Die mindestens zwei Abspritzöffnungen 25 liegen dabei auch symmetrisch zum Trennsteg 68a, so daß wenigstens ein Brennstoffstrahl rechts und wenigstens ein Brennstoffstrahl links des Trennstegs 68a gerichtet ist. Die Montage des Trennstegs 68a an den Schutzzinken 62 erfolgt sehr einfach, zum Beispiel durch Eindrücken, Eingießen oder ähnliches. Der Trennsteg 68a hat die Funktion, eine gewünschte Zwei¬ strahligkeit des Einspritzventils zu erzeugen, aufrechtzuhalten beziehungsweise zu verstärken.
Einen Ausschnitt im Bereich des Zerstäubungssiebs 50b aus der Figur 9 zeigt die Figur 10, wobei sich der Strahlteiler in Form und Anordnung von dem in Figur 9 dargestellten Ausführungsbeispiel unterscheidet. Der Strahlteiler ist nämlich stromaufwärts des Zerstäubungssiebs 50b in der Form eines Trennkegels 68b ausgebildet. Der Trennkegel 68b ist dabei im tiefsten Bereich 56 des Zerstäubungssiebs 50b angeordnet, wobei sich die Kegelspitze zur Spritzlochscheibe 21 hin erstreckt. Es ist sowohl möglich, den Strahlteiler, beispielsweise den Trennkegel 68b, nachträglich auf dem bereits hergestellten und in der Schutzkappe 40 eingegossenen Zerstäubungssieb 50b aufzusetzen als auch direkt im gleichen Prozeß des Eingießens des Zerstäubungssiebs 50b mit auszuformen. Neben dem kegelförmigen Strahlteiler 68b können auch Strahlteiler mit völlig anderen Querschnittsformen, beispielsweise als Tetraeder, stromaufwärts und/oder stromabwärts an der
Sieboberfläche 55 zum Einsatz kommen. Auch die Anwendung mehrerer Kegel ist denkbar. Für moderne
Brennkraftmaschinen, an die Forderungen nach variablen und asymmetrischen Strahlverläufen gestellt sind, ist es zweckmäßig, Strahlteiler, wie Trennstege 68a und Trennkegel 68b, vorzusehen, die asymmetrisch im Einspritzventil verlaufen, also nicht symmetrisch zur Ventillängsachse 2 sind, und sogar axial geneigt verlaufen können. Diese Anordnungen richten sich beispielsweise auch nach einer gewünschten Schiefstellung des Zerstäubungssiebs 50b im Einspritzventil, in bezug auf die Ventillängsachse 2.
Die Figur 11 zeigt ein Einspritzventil zur Einspritzung eines Brennstoff-Gas-Gemisches mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zerstäubungssiebs 50. An seinem stromabwärtigen Ende wird der Ventilsitzträger 1 deshalb von einem gestuften konzentrischen Gasumfassungskörper 70 zumindest teilweise radial und axial umschlossen. Zu dem Gasumfassungskörper 70 aus einem Kunststoff gehören beispielsweise die eigentliche Gasumfassung am stromabwärtigen Ende des Ventilsitzträgers 1 als auch ein nicht dargestellter Gaseintrittskanal, der der Zufuhr des Gases in den Gasumfassungskörper 70 dient und beispielsweise einteilig mit dem Gasumfassungskörper 70 ausgebildet ist. Die Ausbildung des Gasumfassungskörpers 70 kann entsprechend den räumlichen Bedingungen einer nicht gezeigten Ventilaufnähme variiert werden. Im axialen Bereich der Erstreckung der Spritzlochscheibe 21 ist der Gasumfassungskörper 70 mit einem axial verlaufenden rohrformigen Abschnitt 71 ausgebildet. Der axiale Abschnitt 71 umgibt das stromabwärtige Ende des Ventilsitzträgers 1 mit radialem Abstand zur Zufuhr des Gases bis zum aus den Abspritzöffnungen 25 der Spritzlochscheibe 21 austretenden Brennstoff. Der radiale Abstand des Gasumfassungskörpers 70 im Abschnitt 71 hat zur Folge, daß ein ringförmiger
Gaseinlaßkanal 72 zwischen dem Ventilsitzträger 1 und dem Gasumfassungskörper 70 gebildet wird.
Der axial verlaufende Abschnitt 71 weist an seinem stromabwärtigen Ende eine radial nach außen weisende umlaufende Schulter 74 auf, die dadurch entsteht, daß der äußere Umfang des Gasumfassungskörpers 70 zur Bildung einer Ringnut 75 teilweise radial vertieft ausgebildet ist. Der in dieser Ringnut 75 angeordnete Dichtring 41 dient zur Abdichtung zwischen dem Umfang des Einspritzventils mit dem Gasumfassungskörper 70 und einer nicht dargestellten Ventilaufnähme, beispielsweise der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine oder einer sogenannten Brennstoff- und/oder Gasverteilerleitung.
An einer stromabwärtigen Stirnseite 76 des Ventilsitzträgers 1 liegt ein gestuftes Einsatzteil 78 beispielsweise aus Kunststoff mit einem radial verlaufenden Abschnitt 79 an mehreren Umfangsstellen an. Um ein Einströmen des Gases in einen Zumeßquerschnitt zu gewährleisten, schließen sich an den axial verlaufenden Gaseinlaßkanal 72 zum Beispiel drei bis sechs radial verlaufende Strömungskanäle 80 an, die zwischen dem radial verlaufenden Abschnitt 79 des Einsatzteils 78 und der stromabwärtigen Stirnseite 76 des Ventilsitzträgers 1 nach der Montage des Einsatzteils 78 beziehungsweise des Gasumfassungskörpers 70 entstehen und radial vom Gas durchströmt werden. Danach strömt das Gas, wie es die Pfeile in Figur 11 andeuten, axial stromaufwärts in einen Ringkanal 82 zwischen einem konzentrischen, sich stromaufwärts kegelstumpfförmig verjüngenden Abschnitt 83 des Einsatzteils 78 und der Wandung der Längsöffnung 3 im Ventilsitzträger 1 bis zur Umlenkung der Strömung an der Spritzlochscheibe 21 in radialer Richtung.
Der Gasumfassungskörper 70 drückt mit einem sich von der Ringnut 75 in Richtung der Ventillängsachse 2 nach innen erstreckenden Ringabschnitt 84 über eine zwischen Einsatzteil 78 und Gasumfassungskörper 70 eingelegte konzentrische und becherförmige Hülse 86, die fest mit dem Ventilsitzträger 1 verbunden ist und damit für eine Fixierung des Einsatzteils 78 mit seinem radialen Abschnitt 79 sorgt, gegen den radialen Abschnitt 79 des Einsatzteils 78, so daß das einströmende Gas nur noch über Öffnungen 87 in der Hülse 86 in die Strömungskanäle 80 eintreten kann und ein stromabwärtiges Entweichen zwischen Gasum¬ fassungskörper 70 und Einsatzteil 78 ausgeschlossen ist. Mit Hilfe des Einsatzteils 78 und der das Einsatzteil 78 zumindest teilweise untergreifenden Hülse 86 erfolgt letztlich die Zumessung des Gases zur verbesserten Aufbereitung des aus den Abspritzöffnungen 25 der Spritzlochscheibe 21 austretenden Brennstoffs. Im Einsatzteil 78 ist mittig und konzentrisch zur Ventillängsachse 2 verlaufend eine beispielsweise konische, sich stromabwärts erweiternde Gemischabspritzöffnung 89 eingebracht.
Durch die exakte Einspannung des Einsatzteils 78 wird ein axiales Abstandsmaß zwischen der Spritzlochscheibe 21 und einer der Spritzlochscheibe 21 zugewandten oberen
Stirnfläche 90 des Einsatzteils 78, das der axialen Ausdehnung eines hierdurch gebildeten Gasringspaltes 91 entspricht, fest eingestellt. Das axiale Maß der Erstreckung des Gasringspalts 91 bildet den Zumeßquerschnitt für das aus dem Ringkanal 82 einströmende Gas, beispielsweise Aufbereitungsluft. Der Gasringspalt 91 dient zur Zufuhr des Gases zu dem durch die Abspritz- Öffnungen 25 der Spritzlochscheibe 21 abgegebenen Brennstoff und zur Zumessung des Gases. Das durch den Gaseinlaßkanal 72, die Öffnungen 87 der Hülse 86, die Strömungskanäle 80 und den Ringkanal 82 zugeführte Gas strömt durch den engen Gasringspalt 91 zu der Gemischab¬ spritzöffnung 89 und trifft dort auf den durch die beispielsweise vier Abspritzöffnungen 25 abgegebenen Brennstoff. Durch die geringe axiale Erstreckung des
Gasringspalts 91 wird das zugeführte Gas stark beschleunigt und zerstäubt den Brennstoff besonders fein. Als Gas kann zum Beispiel die durch einen Bypass vor einer Drosselklappe in dem Saugrohr der Brennkraftmaschine abgezweigte Saugluft, durch ein Zusatzgebläse geförderte Luft, aber auch rückgeführtes Abgas der Brennkraftmaschine oder eine Mischung aus Luft und Abgas verwendet werden.
Die Gemischabspritzöffnung 89 im Einsatzteil 78 hat einen solch großen Durchmesser, daß der stromaufwärts aus den
Abspritzöffnungen 25 der Spritzlochscheibe 21 austretende Brennstoff, auf den zur besseren Aufbereitung das Gas senkrecht aus dem Gasringspalt 91 kommend trifft, ungehindert durch die Gemischabspritzöffnung 89 des Einsatzteils 78 austreten kann. Das aus der Gemischabspritzöffnung 89 des Einsatzteils 78 austretende Brennstoff-Gas-Gemisch trifft unmittelbar stromabwärts auf ein Zerstäubungssieb 50g, das beispielsweise mit seinem umlaufenden Umfangsbereich 60 fest an einer unteren Seite 93 des Einsatzteils 78 mit angegossen bzw. eingegossen ist. Damit ist gewährleistet, daß der bereits durch das Gas aufbereitete Brennstoff vollständig auf das Zerstäubungssieb 50g prallt und die Aufbereitungsqualität weiter erhöht. Der Durchmesser der Gemischabspritzδffnung 89 am unteren Ende des Einsatzteils 78 ist beispielsweise genauso groß vorgesehen wie der größte Durchmesser der Auswölbung 51 des Zerstäubungssiebs 50g, der sich genau in der Ebene des Umfangsbereichs 60 befindet. Das schalenförmige Zerstäubungssieb 50g ist wiederum in Strömungsrichtung konkav ausgebildet und ragt in axialer Richtung im Inneren des Gasumfassungskörpers 70 mit seinem tiefsten Bereich 56 beispielsweise bis zur Schulter 74 des Gasumfassungskörpers 70. Die das stromabwärtige Ende des Gasumfassungskörpers 70 bildende Schulter 74 liegt aber auch bei diesem Ausführungsbeispiel mit ihrem Schulterende 94, ähnlich dem Kappenende 58 der vorhergehenden Ausführungsbeispiele weiter stromabwärts als das Zerstaübungssieb 50g, so daß ein Schutz vor mechanischen Einwirkungen gewährleistet ist.
Ein nächstes Ausführungsbeispiel für eine Gasumfassung mit nachgeschaltetem Zerstäubungssieb 50h zeigt die Figur 12, die nur als Prinzipskizze zu verstehen ist. Wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wird der Ventilsitzträger 1 an seinem stromabwärtigen Ende von dem gestuften konzentrischen Gasumfassungskörper 70 zumindest teilweise radial und axial umschlossen. Der axiale Abschnitt 71 des Gasumfassungskörpers 70 umgibt das stromabwärtige Ende des Ventilsitzträgers 1 mit radialem Abstand zur Zufuhr des Gases, so daß der ringförmige Gaseinlaßkanal 72 entsteht. Stromabwärts der Spritzlochscheibe 21 ist im Inneren des Ventilsitzträgers 1 zumindest teilweise ein gestuftes Einsatzteil 78 ' angeordnet, das beispielsweise in der Längsöffnung 3 an der inneren Wandung des Ventilsitzträgers 1 eingeklemmt oder angeschweißt ist. Um ein Einströmen des Gases bis zum aus der Spritzlochscheibe 21 austretenden Brennstoff zu gewährleisten, schließt sich an den axial verlaufenden Gaseinlaßkanal 72 ein ringförmiger, radial verlaufender Strömungskanal 80 an, der zwischen dem unteren radial verlaufenden Abschnitt 79 des Einsatzteils 78' und der stromabwärtigen Stirnseite 76 des Ventilsitzträgers 1 nach der Montage des Einsatzteils 78' beziehungsweise des Gasumfassungskörpers 70 entsteht und radial vom Gas durchströmt wird. Danach strömt das Gas, wie es die Pfeile in Figur 12 zeigen, axial stromaufwärts in beispielsweise vier Zwischenkanäle 82 ' zwischen einem konzentrischen axialen Einsatzabschnitt 95 des Einsatzteils 78' und der Wandung der Längsöffnung 3 im Ventilsitzträger 1 bis zu einem ringförmigen Raum 96, der zwischen der Spritz¬ lochscheibe 21, dem sich stromaufwärts kegelstumpfförmig verjüngenden Abschnitt 83 des Einsatzteils 78' und dem axialen Einsatzabschnitt 95 gebildet wird. Außerhalb der vier Zwischenkanäle 82 ' liegt das Einsatzteil 78 ' mit seinem axialen Einsatzabschnitt 95 an der Wandung der Längsöffnung 3 beispielsweise mittels Klemmung an.
Der Gasumfassungskörper 70 drückt mit dem Ringabschnitt 84 gegen das Einsatzteil 78', das wiederum mit seiner der Spritzlochscheibe 21 zugewandten oberen Stirnseite gegen die Spritzlochscheibe 21 drückt, so daß das Einsatzteil 78' neben der Lagesicherung an der Wandung der Längsöffnung 3 eine zusätzliche Fixierung hat. Somit ist auch gewähr¬ leistet, daß das aus dem Gaseinlaßkanal 72 kommende Gas nur über den Strömungskanal 80 in den Raum 96 eintritt. Im sich kegelstumpfförmig verjüngenden Abschnitt 83 des Einsatzteils 78 ' sind beispielsweise vier schräg radial verlaufende Zuführkanäle 98 für das Gas im gleichen Abstand zueinander, also nach jeweils 90°, angeordnet. Diese Zuführkanäle 98 stellen eine Verbindung des ringförmigen Raumes 96 mit der mittig und konzentrisch zur Ventillängsachse 2 im Einsatzteil 78' verlaufenden, konisch ausgebildeten, sich stromabwärts erweiternden Gemischabspritzöffnung 89 dar. In axialer Erstreckung des radialen Abschnittes 79 des Einsatzteils 78' ist mit geringerem Außendurchmesser ein Einsatzteil 78 ' ' in einer am stromabwärtigen Ende des Einsatzteils 78' vorgesehenen Ausnehmung 99 beispielsweise durch Einrasten oder Klemmen eingebracht. In der Ausnehmung 99 kann nun zwischen Einsatzteil 78' und Einsatzteil 78' ' das Zerstäubungssieb 50h eingespannt werden.
Das Einsatzteil 78' ' besitzt ebenfalls mittig und konzentrisch zur Ventillängsachse 2 eine die Konizität der Gemischabspritzöffnung 89 fortsetzende Öffnung 100, in der sich das Zerstäubungssieb 50h mit seiner Auswölbung 51 befindet. Zwischen den beiden Einsatzteilen 78' und 78'' ist folglich nur der Umfangsbereich 60 des Zerstäubungssiebs 50h eingespannt.
Die Zuführkanäle 98 dienen zur Zufuhr des Gases zu dem durch die wenigstens eine, beispielsweise vier Abspritzöffnungen 25 der Spritzlochscheibe 21 abgegebenen Brennstoff und zur Zumessung des Gases. Das zugeführte Gas wird in den Zuführkanälen 98 beschleunigt und trifft auf den Brennstoff in der Gemischabspritzöffnung 89. Die Zuführkanäle 98 sind genau so ausgerichtet, daß ihre gedachten Verlängerungen in das Zentrum des Zerstäubungssiebes 50h, also in den tiefsten Bereich 56 treffen. Auf den sich im tiefsten Bereich 56 sammelnden Brennstoff prallt somit der aus den Abspritzöffnungen 25 austretende Brennstoff, und außerdem strömt das Gas genau in diesen Prallbereich. Der Brennstoff wird folglich besonders fein zerstäubt. Die aus den Abspritzöffnungen 25 austretenden Brennstoffstrahlen können sowohl direkt in das Zentrum des Zerstäubungssiebs 50h als auch als parallele Brennstoffstrahlen auf Bereiche außerhalb des tiefsten Bereichs 56 oder auch als divergierende Brennstoffstrahlen auf Randbereiche der Auswölbung 51 des Zerstäubungssiebs 50h gerichtet sein. Das zugeführte Gas muß dabei nicht zwingend zum Zentrum des Zerstäubungssiebs 50h hin strömen, sondern kann auch zu anderen Bereichen der Auswolbung 51, beispielsweise zu den Prallbereichen des Brennstoffs am Zerstäubungssieb 50h, hin gerichtet sein. Das Zerstäubungssieb 50h ist beispielsweise mit seiner
Auswölbung 51 so ausgeformt, daß es stromabwärts nicht aus den Einsatzteilen 78' und 78' ' herausragt. Die Bauweise mit zwei Einsatzteilen 78' und 78' ' hat den Vorteil, daß in sehr kurzer Zeit ein Austausch der Zerstäubungssiebe 50, die sich zum Beispiel in der Form der Auswölbung oder der Maschenweite unterscheiden, vorgenommen werden kann.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel, das in der Figur 13 dargestellt ist, zeichnet sich durch eine dem Zerstäubungssieb- 50i nachgeschaltete Gaszuführung aus.
Ähnlich dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist auch hier die Schutzkappe 40 vorgesehen, die das stromabwärtige Ende des Einspritzventils bildet. Die Befestigung der Schutzkappe 40 erfolgt beispielsweise ebenfalls über eine Rastverbindung am Ventilsitzträger 1, die dann wirksam ist, wenn die Schutzkappe 40 mit ihrem umlaufenden inneren Kappenbereich 66, in dem auch das Zerstäubungssieb 50i mit seinem Umfangsbereich 60 einge¬ gossen ist, an der stromabwärtigen Stirnseite 76 des Ventilsitzträgers 1 anliegt. Das in der Schutzkappe 40 eingegossene Zerstäubungssieb 50i ist ebenfalls schalenförmig in Strömungsrichtung konkav ausgewölbt und zum Beispiel aus einem rostfreien Metall hergestellt.
Das Zerstäubungssieb 50i ist mit einem Rückstehmaß in die Schutzkappe 40 eingelassen, d.h. das Kappenende 58 der Schutzkappe 40 begrenzt das Einspritzventil stromabwärtig, während der tiefste Bereich 56 des Zerstäubungssiebs 50i weiter stromaufwärts liegt. Die Schutzkappe 40 ist ebenfalls in der Form einer Schutzkrone ausgebildet, die beispielsweise vier sich axial erstreckende Schutzzinken 62 aufweist. Bei einer symmetrischen Anordnung der Schutzzinken 62 befinden diese sich jeweils um 90° entfernt voneinander. Die Schutzkrone bietet wiederum den Vorteil eines verbesserten Tropfverhaltens des Einspritzventils.
Die Schutzkappe 40 im in der Figur 13 dargestellten Ausführungsbeispiel bildet nun nicht mehr eine radiale Wandung der Ringnut 75 zur Aufnahme des Dichtrings 41, sondern begrenzt teilweise den ringförmigen Gaseinlaßkanal 72 zur Zufuhr des Gases. An seinem stromabwärtigen Ende werden der Ventilsitzträger 1 und die Schutzkappe 40 nämlich zumindest teilweise von dem gestuften konzentrischen Gasumfassungskörper 70 radial und axial umschlossen. Im axialen Bereich der Erstreckung der
Spritzlochscheibe 21 ist der Gasumfassungskörper 70 mit dem axial verlaufenden rohrformigen Abschnitt 71 ausgebildet. Der axiale Abschnitt 71 umgibt ein ringförmiges Kappenendteil 102, mit dem die Rastung am Ventilsitzträger 1 erfolgt und das den Schutzzinken 62 in axialer Richtung genau gegenüber liegt, mit radialem Abstand zur Zufuhr des Gases zum am Zerstäubungssieb 50i zerstäubten Brennstoff. Der radiale Abstand des Gasumfassungskörpers 70 im Abschnitt 71 zur Schutzkappe 40 hat zur Folge, daß der ringförmige Gaseinlaßkanal 72 gebildet wird. Der axial verlaufende Abschnitt 71 weist an seinem stromabwärtigen Ende die radial nach außen weisende Schulter 74 auf, die dadurch entsteht, daß der äußere Umfang des Gasumfassungskörpers 70 zur Bildung der Ringnut 75 für den Dichtring 41 teilweise radial vertieft ausgebildet ist, und zwar in axialer Erstreckung genau dort, wo sich innerhalb des Gasumfassungskörpers 70 der Gaseinlaßkanal 72 erstreckt. Der Gasumfassungskörper 70 und die Schutzkappe 40 sind fest und dicht miteinander beispielsweise mittels Schweißen oder Kleben im Bereich der Schulter 74 verbunden. Damit ist gewährleistet, daß kein Gas zwischen dem Gasumfassungskόrper 70 und der Schutzkappe 40 in Richtung der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine austritt.
Zwischen dem Kappenendteil 102 bzw. dem Kappenbereich 66 mit dem eingegossenen Umfangsbereich 60 des Zerstäubungssiebs 50i und den Schutzzinken 62 der Schutzkappe 40 sind beispielsweise vier schräg radial verlaufende Zuführkanäle 98' für das Gas vorgesehen, die am stromabwärtigen Ende des Gaseinlaßkanals 72 beginnen, zum Zerstäubungssieb 50i hin gerichtet sind und an der Schutzkappeninnenwandung 63 auf der der Spritzlochscheibe 21 abgewandten Seite des Zerstäubungssiebs 50i enden. Die zum Beispiel im Abstand von 90° zueinander ausgebildeten Zuführkanäle 98' sind so ausgerichtet, daß ihre gedachten Verlängerungen, vorzugsweise die der Mittellinien der Zuführkanäle 98', ungefähr in das Zentrum des Zerstäubungssiebs 50i, also in den tiefsten Bereich 56 des Zerstäubungssiebs 50i treffen. Eine andere Möglichkeit der Ausrichtung der Zuführkanäle 98' besteht darin, daß die gedachten Verlängerungen genau an den Stellen auf das Zerstäubungssieb 50i treffen, an denen die aus den Abspritzöffnungen 25 der Spritzlochscheibe 21 kommenden Brennstoffeinzelstrahlen auf die innere Sieboberfläche 55 der Auswölbung 51 des Zerstäubungssiebes 50i auftreffen, was zum Beispiel einer tangentialen Berührung gleichkommt. Das durch den Gaseinlaßkanal 72 strömende Gas wird in den Zuführkanälen 98 ' beschleunigt und trifft dann zumindest teilweise auf die äußere Sieboberfläche des ausgewölbten
Zerstäubungssiebes 50i. Das Gas wird beim Aufprall auf das Zerstäubungssieb 50i verwirbelt, tritt einerseits teilweise zur inneren Sieboberfläche 55 durch und strömt andererseits außerhalb des Zerstäubungssiebes 50i in Richtung zum tiefsten Bereich 56 des Zerstäubungssiebes 50i. Die
Zuführkanäle 98' können auch so ausgerichtet sein, daß das Gas erst stromabwärts des Zerstäubungssiebs 50i auf den aus dem Zerstäubungssieb 50i austretenden Brennstoffnebel trifft.
Mit dieser dem Zerstäubungssieb 50i nachgeschalteten Gaszuführung wird eine weitere Verbesserung der BrennstoffZerstäubung erreicht. Außerdem ist diese Variante besonders kostengünstig, da die Zuführkanäle 98' sehr einfach in der Schutzkappe 40 eingebracht werden können und auf einen Gasringspalt völlig verzichtet wird. Gewünschte BrennstoffStrahlwinkel bleiben trotz Gasumfassung weitgehend erhalten, da der Brennstoff nicht voll über seinen Umfang durch das aus den Zuführkanälen 98' austretende Gas umfaßt wird.
Die Figuren 14, 15 und 16 sind nur schematische Prinzipskizzen, die mögliche Varianten des Verlaufs der in der Figur 13 gezeigten Zuführkanäle 98 ' für das Gas relativ zu den projizierten Abspritzöffnungen 25' der
Spritzlochscheibe 21 zeigen. Im in der Figur 14 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Zuführkanäle 98 ' als zwei Kanalpaare ausgebildet, die sich in ihrer Querschnittsgröße unterscheiden, wodurch eine Gaszufuhr mit unterschiedlicher Intensität erreicht wird, die wiederum eine gezielte Strahlbildsteuerung des Brennstoffs ermöglicht. Jedes Kanalpaar wird dabei durch zwei genau um 180° gegenüberliegende Zuführkanäle 98' gebildet, wobei alle Zuführkanäle 98' zwischen jeweils zwei projizierten Abspritzöffnungen 25' verlaufen. Die Kanalpaare können sich nicht nur in ihrer Querschnittsgröße voneinander unterscheiden, sondern auch in ihren Querschnittsformen, die zum Beispiel kreisförmig, viereckig oder oval sein können. Die Pfeile zeigen die Strömungsrichtungen des Gases und des Brennstoffes an. Mit Hilfe der asymmetrischen
Gasmengenverteilung läßt sich bei Zweistrahlventilen sehr gut die Zweistrahligkeit erzeugen, beibehalten bzw. verstärken. Die zwei Kanalpaare sind durchaus auch durch in Umfangsrichtung asymmetrisch in der Schutzkappe 40 eingebrachte Zuführkanäle 98' ersetzbar, die auch in ihrer Neigung zur Ventillängsachse 2 variabel gestaltet sein können. In der Figur 15 ist ein weiteres Ausführungs- beispiel gezeigt, bei dem die Zuführkanäle 98' so ausgerichtet sind, daß sie mit gedachten Verlängerungen auf die projizierten Abspritzöffnungen 25' bzw. auf die
Kollisionspunkte des Brennstoffs am Zerstäubungssieb 50i treffen.
Ein beispielsweise durch die Neigung der Abspritzöffnungen 25 der Spritzlochscheibe 21 entstandener kegelförmiger
Brennstoffstrahl kann durch die Zuführkanäle 98' für das Gas in zwei Brennstoffstrahlen aufgerissen werden, so daß der unmittelbar am Zerstäubungssieb 50 existierende einzelne Brennstoffstrahl in zwei Brennstoffstrahlen in vorteilhafter Weise aufgeteilt wird, wobei beispielsweise jeder Brennstoffstrahl die halbe Brennstoffmenge des ursprünglich einzelnen BrennstoffStrahls darstellt. Die Pfeile an den projizierten Abspritzöffnungen 25' verdeutlichen, daß der Brennstoff von den Zuführkanälen 98' weg aufgeteilt wird. Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Brennstoffeinspritzventils mit erfindungsgemäßer Zerstäubungssiebanordnung ist in der Figur 17 dargestellt. Für eine weitere Verbesserung der Zerstäubungsgüte bzw. eine optimale Strahlbildsteuerung sind nämlich mehrere
Zerstäubungssiebe, hier die Zerstäubungssiebe 50i und 50j hintereinander geschaltet. Die Zerstäubungssiebe 50i und 50j können beispielsweise mit einem konstanten Abstand zueinander, also weitgehend parallel ausgebildet sein. Das Eingießen der Umfangsbereiche 60 in der Schutzkappe 40 erfolgt beispielsweise in einem Verfahrensschritt. Anstelle des Eingießens der Umfangsbereiche 60 der einzelnen Zerstäubungssiebe 50i, 50j können die Zerstäubungssiebe 50i, 50j einzeln mit Klemmringen 52 versehen sein, wie z.B. in Figur 1 gezeigt, und übereinander gestapelt werden oder mit Hilfe von Einsatzteilen 78, ähnlich den in Figur 12 gezeigten Einsatzteilen 78 ' ' , hintereinander in der Schutzkappe 40 eingesetzt werden. Dazu kann die Schutzkappe 40 zweckmäßigerweise mehrteilig ausgeführt sein. In allen Ausführungsbeispielen kann das Zerstäubungssieb 50 zusammen mit der Schutzkappe 40 als ein auswechselbarer Aufbereitungsvorsatz verwendet werden, der auf die verschiedensten Typen von Einspritzventilen aufgesetzt werden kann.
Dabei kann der Umfangsbereich 60 des Zerstäubungssiebes 50i stromaufwärts und der Umfangsbereich 60 des Zerstäubungssiebes 50j stromabwärts der Zuführkanäle 98 ' vorgesehen sein, so daß die Gaszufuhr genau zwischen die beiden Zerstäubungssiebe 50i und 50j erfolgt. Weitere nicht dargestellte Ausführungsbeispiele ergeben sich durch die Variation der Gewebeweiten, der Anzahl der
Zerstäubungssiebe 50 und der Anordnung der Zuführkanäle 98' in Bezug auf die Zerstäubungssiebe 50. Die Zuführkanäle 98' können durchaus so ausgeführt sein, daß das Gas stromabwärts des letzten Zerstäubungssiebes 50 und/oder stromaufwärts des ersten Zerstäübungssiebes 50 und/oder zwischen beiden einströmt.
Die Figuren 18 und 19 verdeutlichen beispielhaft mögliche Flechtarten der Zerstäubungssiebe 50. Dabei besitzt das in der Figur 18 schematisch dargestellte Zerstäubungssieb 50 quadratische Maschen, während bei dem Zerstäubungssieb 50 in der Figur 19 zwei- oder mehrlagige, gegeneinander verschränkte Gewebemuster vorgesehen sind. Aus den Figuren 20 und 21 wird deutlich, daß die Maschenweite variabel gestaltet sein kann. So ist zur flächenmäßigen Anpassung der Zerstäubungsgüte das Gewebe des Siebblattes des Zerstäubungssiebs 50 in Figur 20 zur Mitte hin verdichtet, währenddessen in Figur 21 das Gewebe des Zerstäubungssiebs 50 zur Siebaußenzone hin dichter wird. Allerdings muß beachtet werden, daß eine Maschenweite von 0,1 mm nicht unterschritten wird, da sich ansonsten zu viel Brennstoff in der wenigstens einen Auswölbung 51 des Zerstäubungssiebs 50 sammelt, wodurch wiederum eine Verschlechterung der
Zerstäubungsgüte eintritt. Die besten Zerstäubungsergeb¬ nisse werden bei >= 0,2 mm Maschenweite erreicht.
In der Figur 22 ist ein Zerstäubungssieb 50 in der Form eines Lochkörpers dargestellt, der über die gesamte Fläche kleine Löcher bzw. Öffnungen besitzt, die gleiche oder auch ungleiche Querschnittsgrößen aufweisen. Das in der Figur 23 dargestellte Zerstäubungssieb 50 besitzt nur Längsmaschen, die an ihren Rändern nur durch den Umfang des Zerstäubungssiebs 50 begrenzt sind. Diese Gestaltungsform ist durch sehr eng gespannte Drähte z. B. aus rostfreiem Metall zu erreichen. Die Vorteile dieser Siebsonderformen liegen neben der sehr guten Zerstäubung in der Erzeugung völlig neuer Strahlbilder. Die Zerstäubungssiebe 50 können auch aus einem Halbleitermaterial gefertigt sein, z.B. als Siliziumplättchen, in die entsprechend den Figuren 18 bis 23 Maschen bzw. Löcher geätzt werden.
Neben Variationen der Flechtarten und Maschenweiten gibt es weitere Gestaltungsmöglichkeiten der Siebgewebe bzw.
Siebblätter, die nicht aus den Figuren erkennbar sind. So kann beispielsweise Gewebematerial je nach den Anforderungen mit kreisförmigem, ovalem oder viereckigem Querschnitt verwendet werden. Als Gewebematerial eignen sich besonders rostfreies Metall oder auch Teflon, das hydrophob ist und damit Vereisungen bei Temperaturen bis zu -40° C verhindert, bzw. PTC-Materialien, also Materialien mit positiven Widerstands-Temperatur-Koeffizienten, deren Widerstand sich bei Erwärmung erhöht. Bimetallsiebe haben den Vorteil, daß die Geometrie des Zerstäubungssiebes, z.B. die Auswölbungsform, bei unterschiedlichen Betriebs¬ temperaturen in gewünschter Weise zur betriebspunkt- abhängigen Strahlwinkelvariation verändert werden kann.
In den Figuren nicht dargestellt sind Zerstäubungssiebe, die nicht rechtwinklig zur Ventillängsachse 2 im Einspritzventil eingebaut sind, also eine Schiefstellung aufweisen, um asymmetrische Strahlbilder zu erzeugen bzw. optimal in gekrümmte Ansaugrohre von Brennkraftmaschinen einspritzen zu können. Um eine optimale Zerstäubungsgüte des Brennstoffs zu erreichen, besitzen die Zerstäubungssiebe 50 in Strömungsrichtung des Brennstoffs gesehen wenigstens eine konkave Auswölbung 51. Doch gerade in Hinblick auf die Verhinderung von Vereisungen, von sogenanntem Plugging und von Bleisulfatablagerungen an der Spritzlochscheibe 21 und an anderen Bauteilen im Inneren des Einspritzventils kann es zweckmäßig sein, weitgehend ebene, pyramidenförmige oder auch in Strömungsrichtung gesehen konvex ausgewδlbte Zerstäubungssiebe zu verwenden. In der Figur 24 und in den nachfolgenden Figuren sind als weitere Ausführungsbeispiele Ventile in der Form von Einspritzventilen für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen mit erfindungsgemäßen Zerstäubungssieben 50 zumindest teilweise dargestellt, die sich zwar in der Ausbildungs¬ form, besonders in den Bereichen der Ventilnadel 5, des Ventilschließkörpers 7 und des Ventilsitzkörpers 16 von den zuvor erläuterten und besonders in den Figuren 1 bis 17 gezeigten Einspritzventilen unterscheiden, die jedoch in keiner Weise auf eine ausschließliche Anwendung der verschiedenen erfindungsgemäßen Zerstäubungssiebe 50 bei den jeweils gezeigten Ventiltypen einen Hinweis geben. Sämtliche erwähnten und gezeigten Ausbildungen der Zerstäubungssiebe 50 sind also an den verschiedensten Einspritzventilen einsetzbar bzw. anbaubar. Das in der Figur 24 teilweise gezeigte Einspritzventil ist an sich bereits bekannt und soll deshalb nicht näher erläutert werden.
Alle der Figur 23 nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiele zeichnen sich besonders dadurch aus, daß eine deutliche räumliche Trennung von Zumessung und Aufbereitung des Brennstoffs vorgesehen ist, die konstruktiv mit einem als Zerstäubervorsatz 105 bezeichneten Verlängerungselement erreicht wird. Der Zerstäubervorsatz 105 besteht weitgehend aus einem hülsenförmigen, langgestreckten Abstandskörper 106 und dem in Strömungsrichtung gesehen z. B. konkav ausgewölbten Zerstäubungssieb 50 an dessen stromabwärtigem, der Spritzlochscheibe 21 mit der wenigstens einen Abspritzöffnung 25 abgewandtem Ende. Ziel ist es, mit dem Zerstäubervorsatz 105 bei fester Einbaulage des Einspritzventils den Punkt der BrennstoffZerstäubung in die ideale Position in der Luftströmung des Saugrohrs der Brennkraftmaschine zu legen, damit eine Wandfilmbildung des Brennstoffs im Saugrohr bzw. Krümmer zu reduzieren bzw. zu verhindern, wodurch als Konsequenz eine deutliche Verringerung der Abgasemission, besonders des Anteils an HC, erreicht wird.
Als Teil eines Ventilgehäuses weist das Einspritzventil einen sich am stromabwärtigen Ende erstreckenden Düsenkörper 108 auf, wobei das stromabwärtige Ende des Düsenkörpers 108 den Ventilsitzkörper 16 darstellt. In dem Düsenkörper 108 ist die gestufte Führungsöffnung 15 ausgebildet, die konzentrisch zu der Ventillängsachse 2 verläuft und in der die Ventilnadel 5 zusammen mit dem Ventilschließkörper 7 angeordnet ist. Die Führungsδffnung 15 des Düsenkörpers 108 besitzt an ihrem dem
Zerstäubervorsatz 105 zugewandten Ende die sich in Richtung der BrennstoffStrömung kegelstumpfförmig verjüngende feste Ventilsitzfläche 29, die mit dem sich ebenfalls kegelstumpfförmig verjüngenden Ventilschließkörper 7 zusammen ein Sitzventil bildet. An der dem
Zerstäubervorsatz 105 zugewandten unteren Stirnseite 17 des Düsenkörpers 108 liegt die Spritzlochscheibe 21 an, die beispielsweise durch eine mittels Laserschweißen hergestellte Schweißnaht fest mit dem Düsenkörper 108 verbunden ist. Die Spritzlochscheibe 21 weist z. B. eine Abspritzöffnung 25 auf, durch die der bei abgehobenem Ventilschließkörper 7 an der Ventilsitzfläche 29 vorbeiströmende Brennstoff in den Zerstäubervorsatz 105 abgespritzt wird.
Der hülsenförmige Abstandskörper 106 ist beispielsweise gestuft ausgeführt, so daß er das als Ventilsitzkörper 16 bezeichnete Ende des Düsenkörpers 108 in axialer Richtung teilweise unmittelbar umgibt und z. B. auch in geringem Maße durch eine radial verlaufende Schulter 109 an der Spritzlochscheibe 21 anliegt. Durch die den Querschnitt des Abstandskörpers 106 verringernde Schulter 109 ergibt sich ein Durchmesser des Abstandskörpers 106 stromabwärts der Spritzlochscheibe 21, der kleiner als der äußere Durchmesser des Ventilsitzkörpers 16 ist. Von der Schulter 109 ausgehend erstreckt sich der Abstandskörper 106 in das nicht dargestellte Saugrohr hinein, also in stromabwärtiger Richtung, mit beispielsweise konstantem Durchmesser. Am dem Zerstäubungssieb 50 abgewandten Ende des Abstandskörpers 106 ist dieser so geformt, daß er radial verläuft und dadurch eine Ringnut mitbildet, in der der zum Abdichten gegenüber dem Saugrohr dienende Dichtring 41 Aufnahme findet. Als geeignete Befestigungsmöglichkeiten des Abstandskörpers 106 am Düsenkörper 108 bieten sich z. B. lösbare Rast-, Schnapp- oder Klippverbindungen an, für die entsprechend am Düsenkörper 108 Nuten bzw. Erhöhungen vorgesehen sind.
Um eine störende Benetzung der inneren Wandung 110 des Abstandskörpers 106 zu verhindern, muß das Einspritzventil einen in radialer Ausdehnung engen Brennstoffstrahl mit möglichst kleinem Öffnungswinkel, also einen sogenannten Schnurstrahl, abspritzen. Mit einer eine mittige Abspritzöffnung 25 aufweisenden Spritzlochscheibe 21 und dem in der Figur 24 gezeigten Ventiltyp können solche
Schnurstrahlen beispielsweise erzeugt werden. Stromabwärts der Spritzlochscheibe 21, jedoch im ihr zugewandten oberen Teil des Abstandskörpers 106 sind Öffnungen 111 vorgesehen, die z. B. symmetrisch am Umfang des Abstandskörpers 106 angeordnet sind. Die durch die Öffnungen 111 eintretenden Luftstrahlen sind so gerichtet, daß sie nicht auf das Zerstaübungssieb 50 zielen. Insbesondere liegen die Öffnungen 111 näher an der Abspritzöffnung 25 als am Zerstäubungssieb 50. Die beispielsweise zwei bis acht als Langlöcher, Schlitze oder kreisförmige Bohrungen ausgebildeten Öffnungen 111 im Abstandskörper 106 erlauben nachfolgend im Inneren des Abstandskörpers 106 eine Luftströmung parallel zum Brennstoffstrahl. Aufgrund des aus der Abspritzöffnung 25 austretenden BrennstoffStrahls wird nämlich Saugrohrluft durch die Öffnungen 111 nach dem Prinzip der Wasserstrahlpumpe angesaugt. Dadurch wird, der ansonsten im Abstandskörper 106 stromabwärts der Spritzlochscheibe 21 entstehende Unterdruck und damit auch die Luftrückströmung innerhalb des Abstandskörpers 106 vom Zerstäubungssieb 50 zum Einspritzventil bzw. die
Verwirbelung des BrennstoffStrahls vermieden. Eine Luftrückströmung im Abstandskörper 106 würde zu einer sehr nachteiligen Benetzung der inneren Wandung 110 mit Brennstoff führen. Das Nachtropfen von Brennstoff bei abgeschaltetem Einspritzventil kann nun durch diese
Maßnahme weitgehend unterbunden werden. Das in der Figur 24 gezeigte Ausführungsbeispiel ist besonders vorteilhaft, da der Zerstäubervorsatz 105 mit dem Abstandskörper 106 aufgrund seines einfachen Aufbaus kostengünstig herstellbar und am Einspritzventil montierbar ist und alle gewünschten Funktionen trotzdem erfüllt.
Die Figuren 25, 26 und 27 zeigen verschiedene Ausführungs¬ beispiele von an Abstandskörpern 106 befestigten Zerstäubungssieben 50, wobei die Figur 25 nur eine
Vergrößerung des Zerstäubungssiebbereiches aus Figur 24 darstellt. Zweckmäßigerweise wird bei Abstandskörpern 106 aus Kunststoff das Zerstäubungssieb 50 im Herstellungs- prozeß des Spritzgießens des Abstandskörpers 106 direkt mit eingespritzt. Entsprechend den verwendeten Materialien (z.B. auch Metall) für den Abstandskörper 106 und das Zerstäubungssieb 50 können auch andere Fügeverfahren, wie Schweißen, Löten oder Kleben, zur Anwendung kommen. Wie in den Figuren 25 bis 27 gezeigt, kommt es dabei beispielsweise zu einer geringen axialen Überlappung von Abstandskörper 106 und Zerstäubungssieb 50, wobei der Abstandskörper 106 das Zerstäubungssieb 50 teilweise umgibt.
In den Figuren 26 und 27 sind Ausführungsbeispiele dargestellt, bei denen der Abstandskörper 106 keinen konstanten Durchmesser aufweist, sondern positiv bzw. negativ konisch verläuft, also eine Aufweitung bzw. Verjüngung zum Zerstäubungssieb 50 hin besitzt. Diese Querschnittsveränderungen über die axiale Länge des Abstandskörpers 106 sind jederzeit möglich, wenn ein Auftreffen des Brennstoffs auf die innere Wandung 110 dabei vermieden wird. Das Zerstäubungssieb 50 kann zur Formung des abzuspritzenden Brennstoffsprays in unterschiedlichen geometrischen Ausgestaltungen mit verschieden geformten Auswölbungen 51 eingesetzt werden, von denen in den Figuren 25 bis 27 drei beispielhaft gezeigt sind. Entsprechend der Geometrie des Abstandskörpers 106 besitzt das Zerstäubungssieb 50 z. B. eine ziemlich spitz zulaufende Auswölbung 51 (Figur 26) oder zwei Auswölbungen 51, die durch einen zentralen inneren Siebsteg 65 voneinander getrennt sind (Figur 27) . Letztgenannte Variante bietet sich besonders zum Abspritzen auf zwei Einlaßventile der Brennkraftmaschine an. Außerdem kann entsprechend dem in der Figur 27 dargestellten Ausführungsbeispiel die Auswölbung 51 ringförmig ausgebildet sein, die den inneren Siebsteg 65 vollständig umgibt.
Wesentlich bei diesen Ausführungsbeispielen ist also die räumliche Trennung von Zumessung und Aufbereitung. Die Zumessung erfolgt durch die Spritzlochscheibe 21, die Aufbereitung durch das Zerstäubungssieb 50. Der Brennstoff verläßt als Schnurstrahl mit hoher Geschwindigkeit die zumessende Spritzlochscheibe 21 und wird bei typischen Entfernungen von 5 - 50 mm zum Zerstäubungssieb 50 nicht wesentlich gebremst oder abgelenkt, so daß die bereits beschriebene gute Aufbereitung des Brennstoffs durch das Zerstäubungssieb 50 erhalten bleibt. Durch die in weiten Grenzen anpaßbaren Abstandskörperlängen kann bei gleichen Einspritzventiltypen für jede Brennkraftmaschine und jedes Saugrohr die ideale Aufbereitungsposition gefunden werden. Die Verbrauchs- und emissionserhδhende Kaltstart- und Beschleunigungsanreicherung an Brennstoff kann bei gleicher Fahrqualität stark zurückgenommen werden, da aufgrund des Zerstäubervorsatzes 105 die Wandfilmbildung im Saugrohr stark vermindert bzw. sogar unterbunden ist.
In der Figur 28 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Einspritzventils gezeigt, das dem in Figur 24 dargestellten Einspritzventil vom Aufbau und technischen Prinzip her entspricht und das ebenfalls einen Zerstäuber¬ vorsatz 105 aufweist, durch den aufgrund des Abstands- körpers 106 das erfindungsgemäße Zerstäubungssieb 50 mit einem deutlichen räumlichen Abstand von der Zumeßstelle entfernt ausgebildet ist. Das gezeigte Ausführungsbeispiel stellt vereinfacht einen Versuchsaufbau dar, der hauptsächlich zur Erläuterung des technischen Prinzips dienen soll und durchaus konstruktiv auch deutlich abweichend von dieser Anordnung ausgeführt sein kann.
Der Zerstäubervorsatz 105 wird bei diesem
Ausführungsbeispiel nicht nur von dem Abstandskörper 106 und dem Zerstäubungssieb 50 gebildet, sondern auch von einem den Ventilsitzkörper 16 radial umgebenden
Gaseinführelement 113, das sich in axialer Richtung sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts der Spritzlochscheibe 21 erstreckt. Das Gaseinführelement 113 zeichnet sich besonders dadurch aus, daß eine ringförmige Gasversorgung des aus der wenigstens einen Abspritzöffnung 25 austretenden Brennstoffs im Abstandskörper 106 gewährleistet ist. Im in der Figur 28 dargestellten Ausführungsbeispiel sieht diese Gasversorgung so aus, daß über einen Gasanschluß 115 Außenluft, die eventuell durch Abwärme der Brennkraftmaschine oder eine aktive Heizung erwärmt ist, oder Abgas in einen oberen ringförmigen Gasverteiler 116 strömt, von dort über einen axial verlaufenden engen Strömungskanal 117 parallel zur Ventillängsachse 2 bis in einen zweiten unteren, ringförmigen, z. B. stromabwärts der Spritzlochscheibe 21 liegenden Gasverteiler 118 hindurchtritt, von wo das Gas über beispielsweise schräg verlaufende Radialbohrungen 119 in den Abstandskörper 106 eintritt (Gaseinführung) . Die beiden Gasverteiler 116 und 118 sind dabei nur optional vorgesehen. In dieser Version des Versuchsaufbaus besitzt das Gaseinführelement 113 zwei Innengewinde, in die von einer Seite das Einspritzventil mit einem am Düsenkörper 108 vorgesehenen Außengewinde und von der anderen Seite der Abstandskörper 106 eingeschraubt werden, so daß das Gaseinführelement 113 auch als Verbindungselement zwischen Einspritzventil und Abstandskörper 106 dient.
Durch das zumessende Einspritzventil wird der Brennstoff als Schnurstrahl (Strahlwinkel <= 10°) in den Abstandskörper 106 abgespritzt. Dieser hülsenförmige
Abstandskörper 106 ist so bemessen (Länge, Durchmesser) , daß die innere Wandung 110 vom Brennstoffstrahl nicht direkt benetzt wird. Aus dem unteren Gasverteiler 118 wird Gas entweder durch die Radialbohrungen 119 oder durch nicht dargestellte Röhrchen bzw. Blenden so in den
Abstandskörper 106 eingeleitet, daß eine definierte und stabile Gasströmung entsteht.
Ein Teil des Gases kann auch in den dem Zerstäubungssieb 50 zugewandten, saugrohrseitigen Teil des Abstandskörpers 106 z. B. durch eine hier nicht dargestellte Doppel- wandigkeit des Abstandskörpers 106 so gelegt werden, daß das Gas in Form einer die Zerstäubung des Brennstoffs verbessernden (Reduzierung der Tröpfchengröße) Gasumfassung wirkt. Der von der Gasströmung in dem
Abstandskörper 106 eingefaßte Brennstoffstrahl wird beim Aufprall auf dem Zerstäubungssieb 50 zerstäubt. Das durch das Zerstäubungssieb 50 strömende Gas nimmt verbliebene Brennstoff ropfchen mit (Freiblasen des Zerstäubungssiebs 50) und führt so zu einem deutlich verbesserten Austrags¬ und Aufbereitungsverhalten besonders bei kleinen Saugrohrdrücken. Durch eine entsprechend gestaltete Gaszufuhr kann der Brennstoffstrahl vor und nach der Aufbereitung durch das Zerstäubungssieb 50 zusätzlich geformt werden (z. B. elliptisches Strahlbild, asymmetrische Mengenverteilung) .
Zur optimalen Führung des aus den Radialbohrungen 119 austretenden Gases im Abstandskörper 106 kann optional ein Gasführungseinsatz 120 vorgesehen sein, der aufgrund einer sich axial erstreckenden Hülse 122 der Strömungsumlenkung und dem axialen Abströmen des Gases dient. Die axiale Hülse 122 des Gasführungseinsatzes 120 geht an ihrem stromaufwärtigen Ende z. B. in einen radial verlaufenden Randbereich 123 über, der zumindest teilweise durch den
Abstandskörper 106 gegen die Spritzlochscheibe 21 gedrückt wird, wodurch ein Verrutschen des Gasführungseinsatzes 120 ausgeschlossen ist. Der Gasführungseinsatz 120 ist in seiner Länge und seinem Durchmesser so bemessen, daß einerseits keine Benetzung der inneren Wandung 110 durch den aus der Spritzlochscheibe 21 austretenden Brennstoff auftreten kann und andererseits das durch die Radialbohrungen 119 einströmende Gas geführt wird. Das Zerstäubungssieb 50 kann im Gegensatz zu den in den Figuren 24 bis 27 dargestellten Ausführungsbeispielen in einer äußeren Ausnehmung 125 am unteren Ende des Abstandskörpers 106 durch z. B. Kleben, Schweißen oder Einrasten an diesem befestigt bzw. mitangegossen sein.
Mit dem in der Figur 28 gezeigten Gaseinführelement 113 ist es möglich, das Zerstäubungssieb 50 in einer Entfernung von deutlich mehr als 50 mm (z. B. bis 100 mm) von der Spritzlochscheibe 21 anzuordnen und trotzdem die gleichen positiven Effekte wie beim Einspritzventil der Figur 24 zu erreichen. Der Brennstoffstrahl wird aufgrund der Gasströmung nicht bzw. weniger abgebremst. Die damit höhere kinetische Energie ergibt eine bessere Zerstäubung. Bei Verwendung von heißem Gas, z. B. Abgas, durch Abwärme der Brennkraftmaschine erhitzter Luft oder mittels einer elektrischen Zusatzheizung erhitztem Gas, kommt es zu einer Erwärmung des Zerstäubungssiebes 50, der Wandung 110 des Abstandskörpers 106 und des BrennstoffStrahls. Die dabei einsetzende Verdampfung des Brennstoffs ergibt eine zusätzliche Verbesserung der Aufbereitung.
Alle der Figur 28 folgenden Ausführungsbeispiele sind Variationen, Abwandlungen oder Verbesserungen der in den Figuren 24 bis 28 dargestellten Einspritzventile mit Zerstäubervorsätzen 105. Die anhand der Figuren 24 bis 28 beschriebenen Funktionsprinzipien bleiben im wesentlichen erhalten. Deshalb wird auf eine ausführliche Beschreibung der Einspritzventile und der Abstandskörper 106 an dieser Stelle verzichtet. Als entscheidendes Merkmal zieht sich die Trennung von Zumessung und Aufbereitung des Brennstoffs, die durch den Zerstäubervorsatz 105 aus
Abstandskörper 106 und Zerstäubungssieb 50 erreicht wird, durch alle weiteren Ausführungsbeispiele. Die verschiedenen Anordnungen können sowohl mit als auch ohne Gaseinführung vorgesehen sein. Zusätzlich werden nun noch strahlformende Elemente wie z. B. Strahlteiler 68 mit einbezogen. Dadurch kann besonders bei Vierventil-Motoren die Verteilung des Brennstoffs der vorgegebenen Saugrohr¬ geometrie angepaßt werden.
Der Zerstäubervorsatz 105 des in Figur 29 gezeigten
Ausführungsbeispiels zeichnet sich besonders dadurch aus, daß der Abstandskörper 106 doppelwandig ausgebildet ist. Zwischen der inneren und der äußeren Wandung des Abstandskörpers 106 existieren beispielsweise zwei halbrunde, axial langgestreckte Zwischenräume 127, die sich bis zum Zerstäubungssieb 50 erstrecken und direkt stromabwärts des Zerstäubungssiebs 50 durch austretendes Gas für eine Gasumfassung des Brennstoffs sorgen, so daß eine weitere Verkleinerung der Tröpfchengröße und also eine verbesserte Zerstäubung erreicht wird. Ähnlich dem Trennsteg 68a in Figur 9 ist im Inneren des Abstandskörpers 106 ein quer durch ihn verlaufender, z. B. einen kreisförmigen Querschnitt aufweisender Strahlteiler 68 stromaufwärts des tiefsten Bereichs 56 des Zerstäubungssiebs 50 angeordnet. Der Strahlteiler 68 mit der schon mehrfach beschriebenen Funktion des Brennstoffaufreißens in verschiedene Richtungen kann auch andere, nicht dargestellte Querschnitte besitzen. Die Figur 30 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie XXX-XXX in der Figur 29 und verdeutlicht den Verlauf des Strahlteilers 68, der beispielsweise in den zwischen den Zwischenräumen 127 gebildeten Bereichen 128 des Abstandskörpers 106 befestigt ist. Durch die Variation der Abmessungen (Bogenlänge, Breite) der Zwischenräume 127 können letztlich die Strahlformen des Brennstoffs beeinflußt werden.
Neben der Gasumfassung am Zerstäubungssieb 50 ist ebenfalls eine Gaseinführung vorgesehen, die der bereits erläuterten Verbesserung des Austragsverhaltens des Brennstoffs dient. Der Zerstäubervorsatz 105 ist derart ausgebildet, daß die innere Wand des Abstandskörpers 106 nicht unmittelbar bis an die Spritzlochscheibe 21 heranreicht, sondern vielmehr einen definierten Zuströmringspalt 130 zwischen sich und der
Spritzlochscheibe 21 bildet. Aus dem unteren Gasverteiler 118 kann das Gas sowohl axial in die Zwischenräume 127 als auch weitgehend radial in den Zuströmringspalt 130 direkt stromabwärts der Spritzlochscheibe 21 einströmen. Das durch den Zuströmringspalt 130 strömende Gas stellt letztlich auch eine gewisse Gasumfassung des Brennstoffs dar, die allerdings nur innerhalb des hülsenförmigen Abstandskörpers 106 wirkt und zusätzlich zu der Gasumfassung am Zerstäubungssieb 50 existiert.
Das Ausführungsbeispiel in den Figuren 31 und 32 unterscheidet sich davon dadurch, daß anstelle der Doppelwandigkeit des Abstandskörpers 106 und der dadurch gebildeten Zwischenräume 127 zur Gasumfassung eine langgestreckte, weitgehend die Länge des Abstandskörpers 106 aufweisende Gasröhre 131 unmittelbar an der inneren Wandung 110 vorgesehen ist. Vom Gasverteiler 118 ausgehend erfolgt die Gaseinführung wieder über den Zuströmringspalt 130 direkt in die Hülse des Abstandskörpers 106, während die Gasumfassung am Zerstäubungssieb 50 dadurch ermöglicht wird, daß vom Gasverteiler 118 aus zuerst zwei zur Ventillängsachse 2 geneigt verlaufende Teilröhren 131' ausgeformt sind, die sich zu der axial bis zum Zerstäubungssieb 50 verlaufenden Gasröhre 131 vereinigen. Die Figur 32 als Schnitt entlang der Linie XXXII-XXXII in Figur 31 verdeutlicht den Verlauf der Gasröhre 131 nahe des Zerstäubungssiebes 50. Am den Teilröhren 131' abgewandten Ende ist die Gasröhre 131 U-förmig ausgebildet. Sie erstreckt sich bis in den tiefsten Bereich 56 der Auswölbung 51 und bogenförmig auf der gegenüberliegenden Seite in geringem Maße axial in Richtung zur Spritzlochscheibe 21 zeigend nach oben. Dieser Endbereich 132 der Gasröhre 131 ist verschlossen und besitzt eine axiale Länge, die der axialen Ausdehnung eines schneidenförmigen, flachen, quer durch die
Auswolbung 51 des Zerstäubungssiebs 50 verlaufenden Strahlteilers 68 entspricht. In ihrem tiefsten Bereich 134 weist die Gasröhre 131 Ausströmöffnungen 135 für das Gas auf. Die Gasröhre 131 ist im Bereich der Auswölbung 51 des Zerstäubungssiebs 50 in gewisser Weise in dem Strahlteiler 68 eingebettet. Der durch den Strahlteiler 68 aufgeteilte und unter anderem durch das Zerstäubungssieb 50 aufbereitete Brennstoff wird unmittelbar stromabwärts des Zerstäubungssiebs 50 von dem aus der Gasröhre 131 austretenden Gas getroffen und besonders fein in kleinste Tröpfchen zerstäubt. Das Gas hat außerdem die Wirkung des weiteren Auseinandertreibens der durch den Strahlteiler 68 vorgegebenen Zweistrahligkeit.
Die Figuren 33 und 34 verdeutlichen ein nur wenig abgeändertes Ausführungsbeispiel. Hierbei verläuft die Gasröhre 131 ebenfalls an der inneren Wandung 110 entlang axial z. B. bis zum Beginn des Zerstäubungssiebs 50 und dann z. B. im rechten Winkel abgeknickt quer durch den Abstandskörper 106 bis zur gegenüberliegenden Seite des Abstandskörpers 106. Der Endbereich 132 der Gasröhre 131 ist also horizontal bzw. senkrecht zur Ventillängsachse 2 ausgeführt, und zwar direkt in der Form eines Strahlteilers 68. Die ansonsten z. B. mit kreisförmigem Querschnitt ausgeformte Gasröhre 131 besitzt deshalb in ihrem Endbereich 132 einen dreieckförmigen Querschnitt, der eine Strahlaufteilung ermöglicht. An der unteren, der Spritzlochscheibe 21 abgewandten Seite ist der Endbereich 132 wiederum so gestaltet, daß über Ausströmöffnungen 135 Gas stromabwärts ausströmen kann. In diesem Falle dient das bereits stromaufwärts des Zerstäubungssiebs 50 mit dem Brennstoff in Kontakt kommende Gas mehr der Verbesserung des Austragsverhaltens des Brennstoffs als der Verringerung der Tropfchengröße des Brennstoffs.
Das in der Figur 35 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Ventils mit Abstandskörper 106 und Zerstäubungssieb 50 entspricht weitgehend dem in Figur 29 gezeigten Ventil. Diese Figur 35 soll nur verdeutlichen, welche Variantenvielfalt durch Hinzufügen oder Weglassen einzelner kleiner Bausteine am Zerstäubervorsatz 105 möglich ist. Im folgenden werden deshalb nur die Unterschiede zur Figur 29 erwähnt. Die Gaseinführung erfolgt über die Radialbohrungen 119 als Verbindungen von unterem Gasverteiler 118 und Innerem des Abstandskörpers 106. Im Bereich der Spritzlochscheibe 21 ist kein Zuströmringspalt 130 vorgesehen, vielmehr liegt z. B. durch den Einbau des Gasführungseinsatzes 120 der Zerstäubervorsatz 105 dicht an der Spritzlochscheibe 21 an. Vom Gasverteiler 118 strömt Gas außerdem axial zwischen den beiden Wänden des Abstandskörpers 106 in Richtung Zerstäubungssieb 50. Diese Anordnung kann sowohl mit oder auch ohne Strahlteiler 68 ausgeführt sein.
Im in der Figur 36 gezeigten Zerstäubervorsatz 105 sind genau wie in Figur 29 zwei verschiedene, ungefähr über die Länge des Abstandskörpers 106 verlaufende Gasströmungen vorgesehen. Von dem Gasverteiler 118 wiederum ausgehend strömt ein Teil des Gases über den Zuströmringspalt 130 in das Innere des Abstandskörpers 106 direkt an der
Spritzlochscheibe 21 und ein anderer Teil über die beispielsweise zwei Zwischenräume 127, die durch die Doppelwandigkeit gebildet sind. Die Zwischenräume 127 enden jedoch bereits stromaufwärts des Zerstäubungssiebs 50. Dies ist besonders dadurch möglich, daß das Zerstäubungssieb 50 diesmal an der äußeren Wandung des Abstandskörpers 106 befestigt ist. Das noch vor dem Zerstäubungssieb 50 aus den Zwischenräumen 127 in den Abstandskörper 106 strömende Gas besitzt eine andere Geschwindigkeit als das im Inneren des Abstandskörpers 106 strömende Gas, so daß es beim Aufeinandertreffen auch aufgrund der unterschiedlichen Strömungsrichtung zu Verwirbelungen kommt. Besonders wenn keine Strahlteilung gewünscht ist, bietet sich diese Lösung zur Zerstäubungsverbesserung des Brennstoffs an.
Mit den bekannten Radialbohrungen 119 in der Wandung des Abstandskörpers 106 und dem Gasführungseinsatz 120 wird auch bei dem Ausführungsbeispiel in Figur 37 gewährleistet, daß über einen großen Teil des
Abstandskörpers 106 keine Benetzung der inneren Wandung 110 erfolgt. Im stromabwärtigen, dem Zerstäubungssieb 50 zugewandten Ende des Abstandskörpers 106 ist eine Venturidüse 137 vorgesehen. Die Venturidüse 137 hat die Aufgabe, noch vor der Zerstäubung und Aufbereitung des Brennstoffs am Zerstäubungssieb 50 für eine sehr gute Vermischung von Brennstoff und Gas zu sorgen. Dieses in der Venturidüse 137 beschleunigte Brennstoff-Gas-Gemisch erhöht die Aufbereitungsqualität des Brennstoffs. Der beispielsweise kegel- oder pyramidenförmig ausgeführte
Strahlteiler 68 in der Auswölbung 51 des Zerstäubungssiebs 50 kann optional angeordnet sein.
Die Figur 38 zeigt eine sehr einfache Ausbildungsform des Zerstäubervorsatzes 105. Die wesentlichen Merkmale dieses Ausführungsbeispiels lauten zusammengefaßt: keine Gaseinführung, sondern nur Ansaugen von Saugrohrluft nach dem Prinzip der Wasserstrahlpumpe durch die Öffnungen 111 und damit Druckausgleich mit der Umgebung und Vermeidung von Wandbenetzung im Abstandskörper 106; Strahlteiler 68 stegartig beispielsweise am dem Zerstäubungssieb 50 zugewandten Ende des Abstandskörpers 106 quer durch ihn verlaufend.
In den Figuren 39, 40 und 41 sind einige denkbare
Varianten von Zerstäubungssieben 50 gezeigt, die sich.von den bisher im Zusammenhang mit den Zerstäubervorsätzen 105 beschriebenen schalenförmigen, eine gleichmäßige Maschenweite aufweisenden Zerstäubungssieben 50 unterscheiden. Das in der Figur 39 dargestellte
Zerstäubungssieb 50 zeichnet sich durch eine keinen konstanten Radius aufweisende Auswolbung 51 aus. Die Auswölbung 51 ist nun wesentlich flacher ausgeführt. Der z. B. eine scharfe Schneide besitzende Strahlteiler 68 ist direkt in das Zerstäubungssieb 50, z. B. in dessen tiefstem Bereich 56 eingearbeitet. Die Figur 40 zeigt ein Beispiel eines zweiteiligen Zerstäubungssiebs 50, bei dem z. B. im tiefsten Bereich 56 ein anderes Siebmaterial verwendet wird als im Rest der Auswölbung 51. Durch Spritzgießen der verschiedenen Siebteile in einem
Arbeitsgang ist das mehrteilige Zerstäubungssieb 50 sehr einfach herstellbar. Die Draufsicht auf ein Zerstäubungssieb 50 mit partieller Änderung der Maschenweite, wobei beispielsweise durchgehend das gleiche Siebmaterial zum Einsatz kommt, verdeutlicht die Figur 41. Das Zerstäubungssieb 50 weist hierbei einen mittleren, stegähnlichen Siebbereich 139 auf, der sich z. B. durch die gesamte Auswölbung 51 in einem schmalen Streifen erstreckt. Umgeben ist dieser innere Siebbereich 139 an beiden Seiten von äußeren Siebbereichen 140, so daß das Zerstäubungssieb 50 aus drei Segmenten gebildet ist. Besonders vorteilhaft ist es, den inneren Siebbereich 139 grobmaschiger als die äußeren Siebbereiche 140 auszubilden. Allein durch den Einsatz unterschiedlicher Maschenweiten im Zerstäubungssieb 50 und einem daraus resultierenden unterschiedlichen Zerstäubungsverhalten kann bereits eine gewisse Strahlformung des Brennstoffs erreicht werden. Außerdem erweist sich die Variation der Maschenweite als günstig, wenn im Hinblick auf die bereits angesprochene Plugging-Problematik Siedereste des Brennstoffs am Zerstäubungssieb 50 zurückgehalten werden sollen. Diese Ablagerungen können z. B. sehr gut in den feinmaschigen äußeren Siebbereichen 140 gebunden werden, während der mittlere Siebbereich 139 frei bleibt.
In den Figuren 42 und 43 sind zwei weitere Sonderfälle einer gewünschten Strahlteilung des Brennstoffs gezeigt. Zum Abspritzen auf beispielsweise zwei Einlaßventile der Brennkraftmaschine bietet es sich an, zwei separate, schalenförmige Zerstäubungssiebe 50 zu verwenden (Figur 42), die unmittelbar am stromabwärtigen Ende des Abstandskörpers 106 befestigt und voneinander durch den Strahlteiler 68 getrennt sind. Der Strahlteiler 68 geht dabei direkt aus der Wandung des Abstandskörpers 106 hervor und gibt damit auch die erforderliche Stabilität im Bereich der Zerstäubungssiebe 50. Zusätzlich zum Abstandskörper 106 ist bei dem Ausführungsbeispiel in Figur 43 ein sich hauptsächlich stromabwärts des Zerstäubungssiebs 50 erstreckendes, mit dem Abstandskörper 106 fest verbundenes, hülsenförmiges Strahlteilungselement 141 angeordnet. Das Strahlteilungselement 141 weist wiederum an seinem stromabwärtigen Ende den eigentlichen, z. B. schneidenförmigen Strahlteiler 68 auf, der damit einen deutlichen Abstand zum Zerstäubungssieb 50 besitzt. Die Länge des Strahlteilungselements 141 kann entsprechend den Einbauverhältnissen und der Geometrie des Saugrohrs variabel gestaltet und so optimal angepaßt werden. Der dem Zerstäubungssieb 50 nachgeschaltete Strahlteiler 68 sorgt dafür, daß das bereits zerstäubte und aufbereitete Brennstoffspray in verschiedene Richtungen (z. B. auf zwei Einlaßventile) gesprüht wird. Diese Anordnung ist jederzeit mit einer Gaseinführung kombinierbar.
Das in der Figur 44 gezeigte Ventil mit dem Zerstäubervorsatz 105 zeichnet sich besonders durch die im Abstandskörper 106 eingebaute Venturidüse 137 aus, die bereits aus der Figur 37 bekannt ist. Die Venturidüse 137 ist nun jedoch so angeordnet, daß entsprechend dem Wasserstrahlpumpenprinzip angesaugte Saugrohrluft über die Öffnungen 111 unmittelbar an der engsten Stelle der Venturidüse 137 einströmt. Ein die Venturidüse 137 beinhaltender zylindrischer Düseneinsatzkörper 143 weist denselben Außendurchmesser auf wie der Durchmesser der inneren Wandung 110 des Abstandskörpers 106. Dieser Düseneinsatzkörper 143 ist beispielsweise in dem
Abstandskörper 106 eingepreßt. Entsprechend der Anzahl der Öffnungen 111 sind z. B. gleich viele Querδffnungen 144 im Düseneinsatzkörper 143 vorgesehen, durch die direkte Verbindungen von den Öffnungen 111 bis zu dem engsten Querschnitt der Venturidüse 137 entstehen. Die Ausbildung der Öffnungen 111 im Abstandskörper 106 im axialen Erstreckungsbereich des engsten Querschnitts der Venturidüse 137 ermöglicht in vorteilhafter Weise die größtmögliche Sogwirkung auf das Gas.

Claims

Patentansprüche
1. Zerstäubungssieb zur Verwendung in Brennstoffeinspritzventilen zur Brennstoffaufbereitung, mit einem Siebblatt, dadurch gekennzeichnet, daß das Siebblatt eine von einer ebenen Blattform abweichende Gestalt besitzt.
2. Zerstäubungssieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerstäubungssieb (50) schalenförmig gewölbt ausgebildet ist.
3. Zerstäubungssieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerstäubungssieb (50) mehr als eine schalenförmige Auswolbung (51) besitzt.
4. Zerstäubungssieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerstäubungssieb (50) aus rostfreiem Metall, Kunststoff, Teflon, PTC-Material oder Silizium gefertigt ist.
5. Zerstäubungssieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Siebblatt des Zerstäubungssiebs (50) eine Maschenweite von >= 0,1 mm aufweist.
6. Zerstäubungssieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerstäubungssieb (50) ein- oder mehrlagig ausgeführt ist.
7. Zerstäubungssieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschenweite des Siebblattes des Zerstäubungssiebes (50) nicht konstant ist.
8. Zerstäubungssieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerstäubungssieb (50) aus Bimetall ausgebildet ist.
9. Zerstäubungssieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerstäubungssieb (50) am Umfang zumindest teilweise in einem Klemmring (52) angeordnet ist.
10. Brennstoffeinspritzventil zur Versorgung einer Brennkraftmaschine mit Brennstoff bzw. mit einem
Brennstoff-Gas-Gemisch, mit einer Ventillängsachse, mit einem Ventilschließteil, das mit einer Ventilsitzfläche zusammenwirkt, mit wenigstens einer Abspritzöffnung und mit einem stromabwärts der wenigstens einen Abspritzöffnung am Brennstoffeinspritzventil angeordneten Zerstäubungssieb mit einem Siebblatt, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerstäubungssieb (50) wenigstens ein Siebblatt hat, das eine von einer ebenen Blattform abweichende Gestalt besitzt.
11. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerstäubungssieb (50) am Umfang zumindest teilweise in einem Klemmring (52) angeordnet ist, der zwischen einem Ventilsitzträger (1) und einer am Ventilsitzträger (1) des Brennstoffeinspritzventils angebrachten Schutzkappe (40) eingespannt ist.
12. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerstäubungssieb (50) mit einem Umfangsbereich (60) in einer am stromabwärtigen Ende des Brennstoffeinspritzventils angebrachten Schutzkappe (40) eingegossen ist.
13. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzkappe (40) die Form einer Schutzkrone mit vom Brennstoffeinspritzventil abgewandt gerichteten Schutzzinken (62) hat.
14. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzzinken (62) der Schutzkappe
(40) weiter stromabwärts ragen als ein tiefster Bereich (56) des Zerstäubungssiebes (50) .
15. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerstäubungssieb (50) mindestens eine Auswölbung (51) aufweist.
16. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerstäubungssieb (50) mindestens zwei Auswölbungen (51) besitzt, die symmetrisch zur Ventillängsachse (2) angeordnet sind.
17. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerstäubungssieb (50) mindestens zwei Auswölbungen (51) besitzt, die asymmetrisch zur Ventillängsachse (2) angeordnet sind.
18. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerstäubungssieb (50) wenigstens eine Auswölbung (51) besitzt, die ringförmig ausgebildet ist.
19. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Zerstäubungssieb (50) an dessen stromaufwärtiger und/oder stromabwärtiger Oberfläche (55) ein Strahlteiler (68) integriert ist.
20. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts des Zerstäubungssiebs (50) ein Strahlteiler (68) verläuft.
21. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der wenigstens einen Abspritzöffnung (25) und dem wenigstens einen Zerstäubungssieb (50) ein Gasringspalt (91) vorgesehen ist und der aus der wenigstens einen Abspritzöffnung (25) austretende Brennstoff mit dem aus dem Gasringspalt (91) austretenden Gas kollidiert, so daß ein Brennstoff-Gas- Gemisch auf das Zerstäubungssieb (50) trifft.
22. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der wenigstens einen Abspritzöffnung (25) und dem wenigstens einen Zerstäubungssieb (50) in einem in einen Ventilsitzträger (1) ragenden Einsatzteil (78') Zuführkanäle (98) ausgebildet sind, über die ein Gas zuführbar ist und der aus der wenigstens einen Abspritzöffnung (25) austretende Brennstoff mit dem aus den Zuführkanälen (98) austretenden Gas kollidiert, so daß ein Brennstoff-Gas-Gemisch auf das Zerstäubungssieb (50) trifft.
23. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Zuführkanäle (98') für ein Gas so am Brennstoffeinspritzventil angeordnet sind, daß sie auf der der wenigstens einen Abspritzöffnung (25) abgewandten Seite des Zerstäubungssiebs (50) enden.
24. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführkanäle (98') so ausgerichtet sind, daß ihre gedachten Verlängerungen auf einen tiefsten Bereich (56) des Zerstäubungssiebs (50) zielen.
25. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführkanäle (98') so ausgerichtet sind, daß ihre gedachten Verlängerungen tangential die Oberfläche des Zerstäubungssiebs (50) berühren.
26. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei hintereinander geschaltete Zerstäubungssiebe (50) am
Brennstoffeinspritzventil befestigt sind.
27. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerstäubungssieb (50) zusammen mit der Schutzkappe (40) einen auswechselbaren Aufbereitungsvorsatz bildet.
28. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der wenigstens einen Abspritzöffnung (25) und dem wenigstens einen
Zerstäubungssieb (50) ein Abstandskörper (106) so angeordnet ist, daß eine deutliche räumliche Trennung von Zumessung im Bereich der wenigstens einen Abspritzöffnung (25) und Aufbereitung im Bereich des Zerstäubungssiebs (50) vorhanden ist.
29. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandskörper (106) zusammen mit dem Zerstäubungssieb (50) einen Zerstäubervorsatz (105) bildet.
30. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerstäubungssieb (50) in einer Entfernung von 5 bis 100 mm von der wenigstens einen Abspritzöffnung (25) angeordnet ist.
31. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandskörper (106) hülsenförmig ausgeführt ist und auf seiner der wenigstens einen Abspritzöffnung (25) zugewandten Seite Öffnungen (111) zum Einsaugen eines Gases besitzt.
32. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandskörper (106) zumindest über den größten Teil seines Umfangs doppelwandig ausgebildet ist und zwischen den zwei Wänden Zwischenräume (127) vorgesehen sind, durch die ein Gas strömen kann.
33. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstandskörper (106) ein
Strahlteiler (68) integriert ist.
34. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstandskörper (106) eine einen geringeren Querschnitt als der Abstandskörper (106) aufweisende Gasröhre (131) weitgehend axial verläuft, die erst nahe des Zerstäubungssiebs (50) Ausströmöffnungen (135) aufweist.
35. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Abstandskörpers (106) eine Venturidüse (137) mit einer Querschnittsverringerung gegenüber dem Abstandskörper (106) vorgesehen ist.
36. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Abstandskörpers (106) stromabwärts der wenigstens einen Abspritzöffnung (25) ein Gasführungseinsatz (120) angeordnet ist, der wenigstens eine weitgehend axial verlaufende Abströmfläche für ein Gas besitzt.
37. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts der wenigstens einen Abspritzöffnung (25) durch die Geometrie des Abstandskörpers (106) ein definierter Zuströmringspalt (130) zum Einströmen eines Gases gebildet ist.
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