WO2002038947A1 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents

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WO2002038947A1
WO2002038947A1 PCT/DE2001/004208 DE0104208W WO0238947A1 WO 2002038947 A1 WO2002038947 A1 WO 2002038947A1 DE 0104208 W DE0104208 W DE 0104208W WO 0238947 A1 WO0238947 A1 WO 0238947A1
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WO
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valve
fuel injection
injection valve
spray openings
spray
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Application number
PCT/DE2001/004208
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English (en)
French (fr)
Inventor
Franz Rieger
Thomas Ludwig
Hans Schlembach
Gottlob Haag
Ulrich Brenner
Michael Huebel
Juergen Stein
Udo Sieber
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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Priority to DE50102633T priority patent/DE50102633D1/de
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    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837—Direct response valves [i.e., check valve type]
    • Y10T137/7879—Resilient material valve
    • Y10T137/7888—With valve member flexing about securement
    • Y10T137/7891—Flap or reed

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector according to the preamble of the main claim.
  • a fuel injector which can control several spray orifices separately.
  • the fuel injector has two valve needles, which are acted upon by a spring against a respective sealing seat with a prestressing force. If one valve needle is lifted from its sealing seat by a certain forward stroke, it strikes against a stop of the other valve needle and takes this valve needle with it during the further stroke.
  • the two sealing seats of the two valve needles close differently
  • Spray openings that can be aligned at different angles.
  • the structure is multi-part, and two sealing seats have to be manufactured precisely, which results in high costs.
  • Another disadvantage is that only two groups of spray openings can be controlled separately and no further selection of spray openings to be opened is possible.
  • AI is a fuel injector for internal combustion engines with a valve needle and one Auxiliary needle in a bore of the valve needle known.
  • the valve needle on its combustion chamber side, which is designed as a valve closing body, cooperates with a valve seat surface to form a sealing seat which separates spray openings from a fuel inlet.
  • the auxiliary needle guided in the valve needle also has a valve closing body which interacts with a second valve seat surface of the fuel injector.
  • a spring located in the valve needle pulls the auxiliary needle against the valve needle, towards which it likewise forms a sealing seat with a valve seat surface in the valve needle.
  • the auxiliary needle When the hydraulically actuated fuel injection valve begins to open due to an increase in the pressure in the fuel feed line, the auxiliary needle is pressed out of its sealing seat in the valve needle against the sealing seat in the valve body and closes a group of spray openings while another group of spray openings is open. If the pressure continues to rise, the valve needle is lifted from its sealing seat and takes the auxiliary needle with it after a certain stroke, which strikes against a stop of the valve needle. All spray openings are then released.
  • the disadvantage is that a total of three precisely fitting sealing seats are required. With this fuel injection valve according to the prior art, only two groups of spray openings can be controlled separately.
  • a fuel injector with two valve needles is also known from DE 31 20 044 C2, with which spray openings can be opened in two groups.
  • One valve needle is guided inside the other valve needle, which is designed as a hollow needle.
  • This valve needle which is designed as a hollow needle, has spray openings at its end on the combustion chamber side.
  • the disadvantage is that the hollow needle is very expensive to manufacture, since it also has spray openings and thus on one Component two functions that each require precise manufacture of the component are combined.
  • the fuel injector according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage over the other hand to offer a cost-effective and technically implementable solution for the control of opening spray openings, since the spray openings do not require a further precise sealing seat to be opened, but the spray openings, which are assigned to a valve section, can then be opened independently if the respective heating element of the valve section is controlled separately from the valve closing body. In this way, a maximum of all spray openings can be selected separately if a valve section is assigned to all spray openings and the respective heating elements can be controlled separately from one another. As soon as the valve closing body opens, only the spray openings not covered by their valve sections spray fuel.
  • the distribution of the fuel in the spray pattern of the fuel injector can be advantageously influenced by the selection of the spray openings.
  • At least the valve section of the disc element may consist of bimetal and the stratification of the bimetal may be such that the valve section releases the spray openings when heated.
  • at least the valve section of the disk element can consist of bimetal and the layering of the bimetal can be carried out such that the valve sections of the disk element cover the spray openings when heated.
  • At least the valve section of the disk element is made of a shape memory alloy, in particular a shape memory alloy that has a two-way effect.
  • the heating elements can advantageously consist of electrical heating wires attached to the valve sections.
  • all valve sections can be selected and opened individually if a separate control line is provided for each of the heating wires.
  • valve seat body or the spray opening plate advantageously has a second bolt circle made of spray openings, located radially on the outside of the first bolt circle, and valve sections of the disk element which are shaped accordingly are assigned to the spray openings of the second bolt circle.
  • the spray openings can advantageously have different spray angles, opening diameters and axial lengths.
  • FIG. 1 shows a section of an embodiment of a fuel injection valve according to the invention with a closed valve needle and covered spray openings in a sectional view
  • FIG. 2 shows the same section as FIG. 1 with released spray openings
  • Fig. 3 shows the section plane III-III in Fig. 1 in supervision
  • FIG. 4 shows detail IV from FIG. 2.
  • FIG. 1 shows a section of a section of a fuel injection valve according to the invention, which faces the combustion chamber (not shown here) of an internal combustion engine.
  • a valve body 1 is, for. B. connected via a weld 3 with a spray opening plate 2, which has spray openings 4, and forms together with this a valve seat body 5.
  • a valve needle 6 has at its end facing the combustion chamber, not shown, a valve closing body 7.
  • the valve closing body 7 acts with a z. B. frustoconical valve seat 8 together to form a sealing seat 9.
  • a disc member 10 is arranged on the spray opening plate 2 and is held on the spray opening plate 2 by the valve body 1.
  • the disk element 10 has radially inwardly projecting valve sections 11 which cover outer spray openings 12 arranged in a bolt circle 19 at normal operating temperature. On the valve sections 11 heating elements 13 are arranged.
  • the valve sections 11 are designed as tongues 17 pointing radially towards the center.
  • the disk element 10 is formed from bimetal, the layering of which is shaped in such a way that the valve sections 11 cover the outer spray openings 12 at a low temperature if the heating elements 13 do not additionally heat the valve
  • Fig. 1 shows the fuel injector in the closed state.
  • the heating elements 13 are not controlled, and the
  • Valve sections 11 of the disk element 10 have the normal operating temperature or a lower one. By designing the bimetal, the valve sections 11 are pressed onto the circularly arranged outer spray openings 12 and close them. If now the valve needle
  • Spray openings 4 determine the spray pattern of the fuel.
  • the valve body 1 is connected via the weld seam 3 to the spray opening plate 2 containing the spray openings 4 and together with this forms a valve seat body 5.
  • the valve needle 6 is formed in one piece with the valve closing body 7.
  • the valve closing body 7 interacts with the valve seat surface 8 formed in the valve body 1 to form a sealing seat 9.
  • the disk element 10 is arranged on the spray opening plate 2 and is on the Spray port plate 2 held by the valve body 1.
  • the valve sections 11 with the associated heating elements 13 are arranged above the outer spray openings 12 forming the second hole circle 19.
  • the fuel injector is shown in the closed state.
  • the heating elements 13 additionally heat the valve sections 11.
  • the valve sections 11 bend away from the associated outer spray openings 12 and expose them. If the valve needle 6 is now lifted out of the sealing seat 9, the fuel can escape from all uncovered spray openings 4, 12.
  • Two valve sections 11 are shown, which open their respective outer spray opening 12.
  • the number of spray openings 12 which can be released separately therefore depends solely on the possibility of controlling the heating elements 13 separately. In the period in which the fuel injection valve is closed, the number of spray openings 12 to be released is advantageously selected by driving the associated heating elements 13.
  • the valve needle 6 then opens the fuel injector just as precisely and quickly as with a fuel injector according to the prior art.
  • FIG. 3 shows the section plane III-III of FIG. 1.
  • the spray openings 4 are arranged.
  • the valve sections 11 cover the outer spray openings 12.
  • the heating elements 13 are arranged on the valve sections 11.
  • the heating elements 13 are z. B. formed as heating wires which are connected via a common connecting wire 14.
  • the heating elements 13 can be actuated together for the outer bolt circle 19 in the present embodiment of the invention.
  • FIG. 4 shows the detail IV of FIG. 2.
  • the spray opening 4 which is an outer spray opening 12, is arranged in the spray opening plate 2.
  • Valve section 11 is heated by the heating element 13 and is therefore lifted off the outer spray opening 12.
  • the edge of valve body 1, which fixes disc element 10 and valve section 11, can still be seen.
  • the valve section 11 made of bimetal has an upper layer 15 with lower thermal expansion and a lower layer 16 with higher thermal expansion.
  • the direction of flow of the fuel when the fuel injector is opened is indicated by arrows.
  • valve section 11 can also be designed in a shape memory alloy, in particular one that shows a so-called two-way behavior. With this, the deformation depends on the temperature increase and is reversible when the temperature decreases.
  • the angle of a fuel injection cone as a whole can be influenced by different design of the angles at which the outer spray openings 12 and the other spray openings 4 are introduced.
  • the embodiment of a fuel injector according to the invention advantageously enables a high switching frequency.
  • the embodiment according to the invention is also inexpensive to implement.

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Abstract

Ein Brennstoffeinspritzventil, insbesondere ein Einspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einer Ventilnadel (6), mit einem Ventilschließkörper (7), der mit einer Ventilsitzfläche (8) an einem Ventilsitzkörper (5) zu einem Dichtsitz (9) zusammenwirkt, weist stromabwärts des Dichtsitzes (9) mehrere Abspritzöffnungen (4, 12) auf, die gegenüber einem Brennstoffzulauf durch den Dichtsitz (9) abgedichtet sind. Stromabwärts des Dichtsitzes (9) ist ein Scheibenelement (10) angeordnet, wobei das Scheibenelement (10) zumindest einen Ventilabschnitt (11) hat, der bei einer Temperaturänderung seine Form ändert. Der Ventilabschnitt (11) ist mit einem Heizelement (13) verbunden und kann eine Abspritzöffnung (12) überdecken.

Description

Brennstof einspritzventil
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Aus der DE 32 28 079 AI ist ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, das mehrere Abspritzöffnungen getrennt steuern kann. Das Brennstoffeinspritzventil weist zwei Ventilnadeln auf, die von jeweils einer Feder gegen jeweils einen Dichtsitz mit einer Vorspannkraft beaufschlagt werden. Wird die eine Ventilnadel um einen gewissen Vorhub aus ihrem Dichtsitz angehoben, so schlägt sie gegen einen Anschlag der anderen Ventilnadel an und nimmt beim weiteren Hub diese Ventilnadel mit. Die beiden Dichtsitze der beiden Ventilnadeln verschließen unterschiedliche
Abspritzöffnungen, die unter unterschiedlichen Winkeln ausgerichtet sein können. Jedoch ist der Aufbau vielteilig, und es müssen zwei Dichtsitze präzise hergestellt werden, wodurch hohe Kosten entstehen. Weiter Nachteilig ist, daß lediglich zwei Gruppen von Abspritzöffnungen getrennt angesteuert werden können und keine weitergehende Auswahl zu öffnender Abspritzöffnungen möglich ist.
Aus der DE 30 48 304 AI ist ein Brennstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einer Ventilnadel und einer Hilfsnadel in einer Bohrung der Ventilnadel bekannt. Die Ventilnadel wirkt an ihrem brennrau seitig als Ventilschließkörper ausgebildeten Abschnitt mit einer Ventilsitzfläche zu einem Dichtsitz zusammen, der Abspritzöffnungen von einem BrennstoffZulauf trennt. Die in der Ventilnadel geführte Hilfsnadel weist ebenfalls einen Ventilschließkörper auf, der mit einer zweiten Ventilsitzfläche des Brennstoffeinspritzventils zusammenwirkt. Durch eine in der Ventilnadel gelegene Feder wird die Hilfsnadel gegen die Ventilnadel gezogen, zu der hin sie ebenfalls mit einer Ventilsitzfläche in der Ventilnadel einen Dichtsitz bildet. Wenn das hydraulisch betätigte Brennstoffeinspritzventil durch Anstieg des Druckes in der BrennstoffZuleitung zu Öffnen beginnt, wird die Hilfsnadel aus ihrem Dichtsitz in der Ventilnadel gegen den Dichtsitz im Ventilkörper gedrückt und verschließt eine Gruppe von Abspritzöffnungen, während eine weitere Gruppe von Abspritzöffnungen geöffnet ist. Steigt der Druck weiter an, so wird die Ventilnadel von ihrem Dichtsitz abgehoben und nimmt nach einem bestimmten Hub die Hilfsnadel mit, die gegen einen Anschlag der Ventilnadel anschlägt. Alle Abspritzöffnungen werden dann freigegeben. Nachteilig ist, daß insgesamt drei präzise zu fertigende Dichtsitze erforderlich sind. Auch bei diesem Brennstoffeinspritzventil nach dem Stand der Technik können lediglich zwei Gruppen von Abspritzöffnungen getrennt angesteuert werden.
Aus der DE 31 20 044 C2 ist ebenfalls ein Brennstoffeinspritzventil mit zwei Ventilnadeln bekannt, mit dem Abspritzöffnungen in zwei Gruppen geöffnet werden können. Dabei wird die eine Ventilnadel im Inneren der anderen, als Hohlnadel ausgebildeten Ventilnadel geführt. Diese als Hohlnadel ausgebildete Ventilnadel weist an ihrem brennraumseitigen Ende Abspritzöffnungen auf. Nachteilig ist, daß die Hohlnadel sehr aufwendig zu fertigen ist, da sie auch Abspritzöffnungen aufweist und somit an einem Bauteil zwei Funktionen, die jeweils eine präzise Herstellung des Bauteils erfordern, vereint sind.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, eine kostengünstige und fertigungstechnisch gut umzusetzende Lösung für die Ansteuerung zu öffnender Abspritzöffnungen zu bieten, da die Abspritzöffnungen zu ihrem getrennten Öffnen keinen weiteren präzise zu fertigenden Dichtsitz erfordern, sondern die Abspritzöffnungen, die einem Ventilabschnitt zugeordnet sind, dann unabhängig geöffnet werden können, wenn das jeweilige Heizelement des Ventilabschnitts getrennt von dem Ventilschließkörper angesteuert wird. Maximal können so alle Abspritzöffnungen getrennt ausgewählt werden, wenn allen Abspritzöffnungen jeweils ein Ventilabschnitt zugeordnet ist und die jeweiligen Heizelemente voneinander getrennt ansteuerbar sind. Sobald der Ventilschließkörper öffnet, spritzen nur die von ihren Ventilabschnitten nicht überdeckten Abspritzöffnungen Brennstoff ab.
Insbesondere kann die Verteilung des Brennstoffs im Strahlbild des Brennstoffeinspritzventils durch die Auswahl der Abspritzöffnungen vorteilhaft beeinflußt werden.
Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.
Vorteilhaft kann zumindest der Ventilabschnitt des Scheibenele ents aus Bimetall bestehen und die Schichtung des Bimetalls so ausgeführt sein, daß der Ventilabschnitt bei Erwärmung die Abspritzöffnungen freigibt. Alternativ kann zumindest der Ventilabschnitt des Scheibenelements aus Bimetall bestehen und die Schichtung des Bimetalls so ausgeführt sein, daß die Ventilabschnitte des Scheibenelements die Abspritzöffnungen bei Erwärmung überdecken.
In einer günstigen Ausfuhrungsform ist zumindest der Ventilabschnitt des Scheibenelements aus einer Formgedächtnislegierung (shape memory alloy) gefertigt, insbesondere einer Formgedächtnislegierung, die einen Zweiwegeffekt aufweist.
Vorteilhaft können die Heizelemente aus auf den Ventilabschnitten angebrachten elektrischen Heizdrähten bestehen.
Maximal können bei einem Scheibenelement dann alle Ventilabschnitte einzeln ausgewählt und geöffnet werden, wenn für jeden der Heizdrähte eine eigene Ansteuerleitung vorgesehen wird.
Günstig weist der Ventilsitzkörper bzw. die Abspritzöffnungsplatte einen zweiten Lochkreis aus Abspritzöffnungen auf, radial außen zum ersten Lochkreis gelegen, und sind den Abspritzöffnungen des zweiten Lochkreises entsprechend geformte Ventilabschnitte des Scheibenelements zugeordnet.
Die Abspritzöffnungen können vorteilhaft unterschiedliche Abspritzwinkel, Öffnungsdurchmesser und axiale Längen aufweisen.
Zeichnung
Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Brennstoffeinspritzventils ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils mit geschlossener Ventilnadel und überdeckten Abspritzöffnungen in einer geschnittenen Darstellung,
Fig. 2 den gleichen Ausschnitt wie Fig. 1 mit freigegebenen Abspritzöffnungen,
Fig. 3 die Schnittebene III-III in Fig. 1 in Aufsicht, und
Fig. 4 den Detailausschnitt IV aus der Fig. 2.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die Fig. 1 zeigt in einem Ausschnitt in einer geschnittenen Darstellung den Abschnitt eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils, der dem hier nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine zugewandt ist.
Ein Ventilkörper 1 ist z. B. über eine Schweißnaht 3 mit einer Abspritzöffnungsplatte 2, die Abspritzöffnungen 4 aufweist, verbunden und bildet zusammen mit dieser einen Ventilsitzkörper 5. Eine Ventilnadel 6 weist an ihrem dem nicht dargestellten Brennraum zugewandten Ende einen Ventilschließkörper 7 auf. Der Ventilschließkörper 7 wirkt mit einer im Ventilkörper 1 vorgesehenen z. B. kegelstumpfförmigen Ventilsitzfläche 8 zu einem Dichtsitz 9 zusammen. Ein Scheibenelement 10 ist an der Abspritzöffnungsplatte 2 angeordnet und wird an der Abspritzöffnungsplatte 2 durch den Ventilkörper 1 gehalten. Das Scheibenelement 10 weist radial nach innen ragende Ventilabschnitte 11 auf, die in einem Lochkreis 19 angeordnete äußere Abspritzöffnungen 12 bei normaler Betriebstemperatur überdecken. Auf den Ventilabschnitten 11 sind Heizelemente 13 angeordnet. Die Ventilabschnitte 11 sind als radial zur Mitte hin zeigende Zungen 17 ausgeführt. In dem Ausführungsbeispiel ist das Scheibenelement 10 aus Bimetall gebildet, dessen Schichtung so geformt ist, daß bei niedriger Temperatur die Ventilabschnitte 11 die äußeren Abspritzöffnungen 12 überdecken, wenn die Heizelemente 13 die Ventilabschnitte 11 nicht zusätzlich erwärmen.
Fig. 1 zeigt das Brennstoffeinspritzventil in geschlossenem Zustand. Die Heizelemente 13 sind nicht angesteuert, und die
Ventilabschnitte 11 des Scheibenelements 10 weisen die normale Betriebstemperatur oder eine geringere auf. Durch die Auslegung des Bimetalls werden die Ventilabschnitte 11 auf die kreisförmig angeordneten äußeren Abspritzöffnungen 12 gedrückt und verschließen diese. Wenn nun die Ventilnadel
6 aus dem Dichtsitz 9 angehoben wird, kann der Brennstoff nur aus den nicht überdeckten Abspritzöffnungen 4 z. B. eines inneren Lochkreises 18 austreten. Allein diese
Abspritzöffnungen 4 bestimmen das Strahlbild des Brennstoffs.
In Fig. 2 ist dasselbe Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung zeigt denselben Ausschnitt, daher sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Jedoch ist das Brennstoffeinspritzventil mit durch Erwärmung angesteuerten Ventilabschnitten 11 des Scheibenelements 10 dargestellt.
Der Ventilkörper 1 ist über die Schweißnaht 3 mit der die Abspritzöffnungen 4 enthaltenden Abspritzöffnungsplatte 2 verbunden und bildet zusammen mit dieser einen Ventilsitzkörper 5. Die Ventilnadel 6 ist mit dem Ventilschließkörper 7 einstückig ausgebildet. Der Ventilschließkörper 7 wirkt mit der im Ventilkörper 1 ausgeformten Ventilsitzfläche 8 zu einem Dichtsitz 9 zusammen. Das Scheibenelement 10 ist an der Abspritzöffnungsplatte 2 angeordnet und wird an der Abspritzöffnungsplatte 2 durch den Ventilkörper 1 gehalten. Die Ventilabschnitte 11 mit den zugehörigen Heizelementen 13 sind über den den zweiten Lochkreis 19 bildenden äußeren Abspritzöffnungen 12 angeordnet.
Das Brennstoffeinspritzventil ist in geschlossenem Zustand dargestellt. Die Heizelemente 13 erwärmen die Ventilabschnitte 11 zusätzlich. Dadurch biegen sich die Ventilabschnitte 11 von den zugeordneten äußeren Abspritzöffnungen 12 weg und geben diese frei. Wenn nun die Ventilnadel 6 aus dem Dichtsitz 9 angehoben wird, kann der Brennstoff aus allen nicht überdeckten Abspritzöffnungen 4, 12 austreten. Dargestellt sind zwei Ventilabschnitte 11, die ihre jeweilige äußere Abspritzöffnung 12 freigeben. Die Anzahl der getrennt freigebbaren Abspritzöffnungen 12 hängt demnach allein von der Möglichkeit, die Heizelemente 13 getrennt anzusteuern, ab. Vorteilhaft wird in dem Zeitraum, indem das Brennstoffeinspritzventil geschlossen ist, die Anzahl freizugebender Abspritzöffnungen 12 durch Ansteuern der zugehörigen Heizelemente 13 ausgewählt. Das Öffnen des Brennstoffeinspritzventils erfolgt dann durch die Ventilnadel 6 genauso exakt und rasch, wie bei einem Brennstoffeinspritzventil nach dem Stand der Technik.
Fig. 3 zeigt die Schnittebene III-III der Fig. 1. In der Abspritzöffnungsplatte 2 sind die Abspritzöffnungen 4 angeordnet. Die Ventilabschnitte 11 überdecken die äußeren Abspritzöffnungen 12. Auf den Ventilabschnitten 11 sind die Heizelemente 13 angeordnet. Die Heizelemente 13 sind z. B. als Heizdrähte ausgebildet, die über einen gemeinsamen Anschlußdraht 14 verbunden sind. Die Heizelemente 13 können in der vorliegenden Ausführung der Erfindung für den äußeren Lochkreis 19 gemeinsam betätigt werden.
Fig. 4 zeigt das Detail IV der Fig. 2. In der Abspritzöffnungsplatte 2 ist die Abspritzöffnung 4 angeordnet, die eine äußere Abspritzöffnung 12 ist. Der o
Ventilabschnitt 11 wird von dem Heizelement 13 erwärmt und ist daher von der äußeren Abspritzöffnung 12 abgehoben. Der das Scheibenelement 10 und den Ventilabschnitt 11 fixierende Ventilkörper 1 ist mit seiner Kante noch erkennbar. Der aus Bimetall ausgeführte Ventilabschnitt 11 weist eine obere Schicht 15 geringerer Wärmeausdehnung und eine untere Schicht 16 höherer Wärmeausdehnung auf. Die Durchflußrichtung des Brennstoffs, wenn das Brennstoffeinspritzventil geöffnet wird, ist durch Pfeile angedeutet.
Alternativ kann der Ventilabschnitt 11 auch in einer Formgedächtnislegierung (shape form alloy) ausgeführt werden, insbesondere einer solchen, die ein sog. Zweiwegeverhalten zeigt. Bei dieser ist die Verformung abhängig von der Temperaturerhöhung und umkehrbar bei Temperaturerniedrigung.
Durch unterschiedliche Auslegung der Winkel, unter denen die äußeren Abspritzöffnungen 12 und die übrigen Abspritzöffnungen 4 eingebracht sind, kann der Winkel eines Brennstoffeinspritzkegels insgesamt beeinflußt werden. Vorteilhaft ermöglicht die erfindungsgemäße Ausführung eines Brennstoffeinspritzventils eine hohe Schaltfrequenz. Die erfindungsgemäße Ausführung ist auch kostengünstig zu realisieren.

Claims

Ansprüche
1. Brennstoffeinspritzventil, insbesondere Einspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem Ventilschließkörper (7), der mit einer Ventilsitzfläche (8) in einem Ventilsitzkörper (5) zu einem Dichtsitz (9) zusammenwirkt, wobei stromabwärts des Dichtsitzes (9) mehrere Abspritzöffnungen (4, 12) angeordnet sind, die gegenüber einem Brennstoffzulauf durch den Dichtsitz (9) abgedichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts des Dichtsitzes (9) ein Scheibenelement
(10) angeordnet ist, wobei das Scheibenelement (10) zumindest einen Ventilabschnitt (11) hat, der bei einer Temperaturänderung seine Form ändert, der Ventilabschnitt
(11) mit einem Heizelement (13) verbunden ist und der Ventilabschnitt (11) eine Abspritzöffnung (12) überdecken kann.
2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Ventilabschnitt (11) des Scheibenelements (10) aus Bimetall besteht.
3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Schichtung des Bimetalls die Ventilabschnitte (11) des Scheibenelements (10) bei Erwärmung die Abspritzöffnungen (12) freigeben.
4. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Schichtung des Bimetalls die Ventilabschnitte (11) des Scheibenelements (10) die Abspritzöffnungen (12) bei Erwärmung überdecken.
5. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Ventilabschnitt (11) des Scheibenelements (10) aus einer Formgedächtnislegierung (shape memory alloy) besteht.
6. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgedächtnislegierung einen Zweiwegeffekt aufweist.
7. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente (13) aus auf den Ventilabschnitten (11) angebrachten elektrischen Heizdrähten bestehen.
8. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilabschnitte (11) als radial nach innen ausgerichtete Zungen (17) des Scheibenelements (10) ausgebildet sind und ein Teil der Abspritzöffnungen (12) in einem äußeren Lochkreis (19) den Ventilabschnitten (11) des Scheibenelements (10) zugeordnet ist.
9. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abspritzöffnungen (4, 12) in einem inneren Lochkreis (18) und einem äußeren Lochkreis (19) am Ventilsitzkörper (5) bzw. an einer Abspritzöf nungsplatte (2) angeordnet sind.
10. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abspritzöffnungen (4,12) unterschiedliche Abspritzwinkel aufweisen.
11. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abspritzöffnungen (4,12) unterschiedliche Öffnungsdurchmesser und/oder unterschiedliche axiale Längen aufweisen.
12. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschließkörper (7) über eine Ventilnadel (6) mittels eines elektromagnetischen oder piezoelektrischen Aktors betätigbar ist.
13. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abspritzöffnungen (4,12) in einer Abspritzöffnungsplatte (2) eingebracht sind, die fest mit einem den Dichtsitz (9) aufweisenden Ventilkörper (1) verbunden ist.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10124745A1 (de) * 2001-05-21 2003-03-27 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
US20040188550A1 (en) * 2003-03-25 2004-09-30 Hitachi Unisia Automotive, Ltd. Fuel injection valve
JP2005090233A (ja) * 2003-09-12 2005-04-07 Hitachi Unisia Automotive Ltd 燃料噴射弁
FR2869573B1 (fr) * 2004-04-30 2006-06-16 Conception Et Dev Michelin Sa Vehicule a carburant gazeux et systeme de purge automatique
GB0421387D0 (en) * 2004-09-25 2004-10-27 Scion Sprays Ltd Pulsed electrostatic atomiser
JP2006152812A (ja) * 2004-11-25 2006-06-15 Denso Corp 燃料噴射弁およびその製造方法
JP2006183657A (ja) * 2004-12-02 2006-07-13 Nissan Motor Co Ltd インジェクタ
DE102006025332A1 (de) * 2006-05-31 2007-12-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Ventilen
JP2007332804A (ja) * 2006-06-12 2007-12-27 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の燃料噴射システムおよび内燃機関の燃料噴射方法
US7669789B2 (en) * 2007-08-29 2010-03-02 Visteon Global Technologies, Inc. Low pressure fuel injector nozzle
US10639527B2 (en) 2014-08-18 2020-05-05 Douglas Nardini Cleaning device
US9878226B2 (en) * 2014-08-18 2018-01-30 Douglas Nardini Cleaning device
EP3587791B1 (de) * 2018-06-21 2021-03-24 Claverham Limited Durchflussregeldüse
KR102614976B1 (ko) 2021-12-30 2023-12-19 주식회사 현대케피코 분무각과 분무유량조절이 가능한 인젝터

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3048304A1 (de) 1980-12-20 1982-07-29 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart "kraftstoffeinspritzduese fuer brennkraftmaschinen"
DE3120044A1 (de) 1981-05-20 1982-12-09 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen
DE3228079A1 (de) 1982-07-28 1984-02-02 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen
US5619177A (en) * 1995-01-27 1997-04-08 Mjb Company Shape memory alloy microactuator having an electrostatic force and heating means
DE19827219A1 (de) * 1997-06-24 1999-01-07 Toyota Motor Co Ltd Kraftstoffeinspritzventil für einen Verbrennungsmotor
US6019113A (en) * 1998-10-26 2000-02-01 General Motors Corporation Method and apparatus for controlling a shape memory alloy fuel injector

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5140965A (en) * 1990-04-17 1992-08-25 Hitachi, Ltd. System for and method of supplying fuel to internal combustion engine
US5570841A (en) * 1994-10-07 1996-11-05 Siemens Automotive Corporation Multiple disk swirl atomizer for fuel injector
JP3164023B2 (ja) * 1997-06-25 2001-05-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射弁
US6318641B1 (en) * 2000-02-11 2001-11-20 Delphi Technologies, Inc. Shape memory alloy fuel injector small package integral design

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3048304A1 (de) 1980-12-20 1982-07-29 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart "kraftstoffeinspritzduese fuer brennkraftmaschinen"
DE3120044A1 (de) 1981-05-20 1982-12-09 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen
DE3228079A1 (de) 1982-07-28 1984-02-02 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen
US5619177A (en) * 1995-01-27 1997-04-08 Mjb Company Shape memory alloy microactuator having an electrostatic force and heating means
DE19827219A1 (de) * 1997-06-24 1999-01-07 Toyota Motor Co Ltd Kraftstoffeinspritzventil für einen Verbrennungsmotor
US6019113A (en) * 1998-10-26 2000-02-01 General Motors Corporation Method and apparatus for controlling a shape memory alloy fuel injector

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Publication number Publication date
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