WO2007104366A2 - Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen - Google Patents

Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen Download PDF

Info

Publication number
WO2007104366A2
WO2007104366A2 PCT/EP2006/066165 EP2006066165W WO2007104366A2 WO 2007104366 A2 WO2007104366 A2 WO 2007104366A2 EP 2006066165 W EP2006066165 W EP 2006066165W WO 2007104366 A2 WO2007104366 A2 WO 2007104366A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
needle
valve seat
hollow needle
inner needle
fuel
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/066165
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2007104366A3 (de
Inventor
Dieter Junger
Wolfgang Schlund
Joerg-Peter Fischer
Reiner Kaess
Heidi Arleth
Guenter Kriegsmann
Olaf Ohlhafer
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2007104366A2 publication Critical patent/WO2007104366A2/de
Publication of WO2007104366A3 publication Critical patent/WO2007104366A3/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/10Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • F02M61/12Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type characterised by the provision of guiding or centring means for valve bodies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • F02M45/08Injectors peculiar thereto
    • F02M45/086Having more than one injection-valve controlling discharge orifices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/042The valves being provided with fuel passages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/162Means to impart a whirling motion to fuel upstream or near discharging orifices
    • F02M61/163Means being injection-valves with helically or spirally shaped grooves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • F02M61/182Discharge orifices being situated in different transversal planes with respect to valve member direction of movement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/02Fuel-injection apparatus having means for reducing wear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/46Valves, e.g. injectors, with concentric valve bodies

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection valve for internal combustion engines, as it is preferably used for self-igniting internal combustion engines.
  • a fuel injection valve is known, as it is used for direct fuel injection into the combustion chamber of a self-igniting internal combustion engine.
  • the fuel injection valve has a hollow needle, in which an inner needle is guided, wherein both valve needles cooperate with a valve seat and thereby control the opening of at least one injection port.
  • the respective injection openings are released, so that is injected by these fuel in the combustion chamber.
  • the inner needle is guided in this case in a valve seat remote and a valve seat near section in the hollow needle, so that both valve needles are always aligned exactly to each other.
  • the intermediate space which is formed between the inner needle and the hollow needle, is connected via an opening in the hollow needle to a pressure chamber surrounding the hollow needle, so that the intermediate space is always flooded with fuel.
  • a fuel flow through the gap located at the valve seat near guide section passages in the form of grooves or bevels, through which a sufficient flow of fuel is ensured.
  • Both the inner needle and the hollow needle are formed essentially rotationally symmetrical, but they remain during operation of the fuel injection valve in a fixed position relative to the valve seat. As a result of the longitudinal movement of the inner needle or the hollow needle, they hammer something into the valve seat over time, with the result that the two surfaces come to an equalization. As long as the two needles do not move with respect to the valve seat, a good seal is generally guaranteed. However, if there is a sporadic rotation of the hollow needle or the inner needle, for example, by the valve needles acting helical compression springs, it may come to leaks in the valve seat by the uneven wear pattern on the valve seat and the sealing surfaces of the valve needles. While it is relatively easy to secure the hollow needle by suitable structural measures against rotation, this is possible with the inner needle only with considerable effort.
  • the fuel injection valve according to the invention has the advantage that a sufficiently good seal between the inner needle and the valve seat is ensured over the entire service life of the injection valve. This is accomplished by forming the passages on the valve seat near the guide portion such that as it flows through the fuel, a tangential force is exerted on the inner needle which rotates it a little during each opening stroke movement. This results in a uniform wear pattern on the valve seat or the sealing surface of the inner needle, so that the inner needle seals well at any angle on the valve seat.
  • the passages should be shaped so that the force, at least at maximum fuel pressure, as he for the
  • Injection is used and thus also prevails in the intermediate space, generates a sufficient tangential force, so that in the inner needle in the opening stroke movement, that is, a movement away from the valve seat and back to this, performs a rotational movement.
  • the angle of rotation is less than 5 °, preferably less than 1 ° in a single opening stroke.
  • the passages on the valve seat near guide portion are formed as oblique grooves, which are inclined to the longitudinal axis of the inner needle. When flowing through the oblique grooves, this results in a tangential force the inner needle, which is sufficient with suitable dimensioning of the oblique groove, to rotate the inner needle during its ⁇ Stammshubieri.
  • the passage is formed asurbannanschliff, wherein an edge of the surface portion is shaped so that when flowing through the fuel, a tangential force is exerted on this edge.
  • a plurality of bevels or even oblique grooves are arranged distributed over the circumference of the guide portion close to the valve seat in order to ensure a symmetrical flow through the fuel over the entire circumference of the inner needle.
  • Figure 3 show an enlarged view of the inner needle in the region of the valve seat near the guide section.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a fuel injection valve according to the invention, only the essential part being shown.
  • the fuel injection valve comprises a valve body 1, in which a bore 3 is formed, which is delimited at one end by a conical valve seat 4. From the valve seat 4 go outside injection openings 8 and inner Einspritzöffhungen 6, which open in installation position of the fuel injection valve in a combustion chamber of the internal combustion engine.
  • a hollow needle 7 is arranged longitudinally displaceable, which is guided in a central guide portion 22 in the bore 3, so that it is always aligned exactly aligned with a longitudinal axis 10 of the bore 3.
  • the hollow needle 7 has at its valve seat side end an outer sealing surface 28, with which this cooperates with the valve seat 4 so that when the hollow needle 7 on the valve seat 4, the outer injection openings 8 are closed. Lifting the hollow needle 7 by an opening stroke of the valve seat 4, the outer Einspritzöffhungen 8 are released so that fuel from a pressure chamber 11, which is formed between the hollow needle 7 and the wall of the bore 3, can flow to the outer Einspritzöffhungen 8. - A -
  • Valve seat facing away from the bore 3 widens to a spring chamber 9, in which a hollow needle 7 surrounding outer closing spring 18 is formed.
  • the closing spring 18 is designed as a helical compression spring and is arranged under pressure biases between a sleeve 20 and an outer shim 19, located on the hollow needle
  • an inner needle 5 is arranged, which is guided in a valve seat facing away guide portion 13 and a valve seat near guide portion 14 in the hollow needle 7.
  • the inner needle 5 is also longitudinally displaceable and has at its valve seat near the end of an inner sealing surface 27, with the inner needle 5 so acts together with the valve tilsitz 4 that when resting on the valve seat 4, the inner injection openings
  • Valve seat facing away from the inner needle 5 is in a piston-shaped end piece 12, which is arranged in the region of the spring chamber 9. Between the piston-shaped end piece 12 and the holding body, not shown in the drawing, an inner closing spring 16 is arranged under pressure bias, which is supported via an inner shim 17 on the inner needle 5 and thereby exerts a force acting in the direction of the valve seat 4 force on the inner needle 5 ,
  • a control chamber 21 is limited, which is selectively connectable to the fuel pressure in the pressure chamber 11 and in the spring chamber 9 or with a discharge space.
  • the fuel pressure in the control chamber 21 can be varied and thus the hydraulic closing force which acts on the end faces of the inner needle 5 and the hollow needle 7 facing away from the valve seat.
  • This hydraulic closing force is directed counter to the opening forces that arise due to the fuel pressure in the pressure chamber 11 or in the spring chamber 9 on corresponding pressure surfaces on the hollow needle 7 or the inner needle 5.
  • the hollow needle 7 or the inner needle 5 move away from the valve seat 4 or in contact with the valve seat 4 and accordingly release the injection openings 6, 8.
  • Which of the needles 5, 7 opens first is adjustable by the design of the corresponding hydraulic pressure surfaces. Since the same pressure as in the pressure chamber 11 always prevails over the opening 24 in the intermediate space 15, the corresponding pressure surfaces can also be designed such that first the inner needle 5 opens and only then the hollow needle 7, wherein a reverse order of opening is also conceivable ,
  • Both the hollow needle 7 and the inner needle 5 are due to the hydraulic forces, due to the high injection pressures of 1500 bar and more, with considerable
  • FIG. 2 shows an enlargement of the inner needle 5 in the region of the guide portion 14 close to the valve seat.
  • the oblique grooves 30 have an angle with respect to the longitudinal axis 10 which coincides with the longitudinal axis 10 of the inner needle 5.
  • the cross section of the oblique grooves 30 and the angle a, which include the oblique grooves with the longitudinal axis 10, must be chosen on the one hand so that a sufficient tangential force is exerted on the inner needle 5 to rotate them by a small angular amount in the ⁇ ffhungshubiolo. On the other hand, however, the fuel flow must not be significantly inhibited, so that there is no throttling of the fuel flow influencing the injection at this point.
  • FIG 3 shows another embodiment of the inner needle 5, in which the passages are formed in the form of polished sections 32.
  • Each bevel 32 has an edge 34 which is formed like a shovel, so that when passing through the fuel, a tangential force acts on the rim 34 which rotates the inner needle 5 during the opening stroke movement.
  • About the depth of the bevel 32 and the shape of the edge 34 can be the tangential force and also the throttling of the fuel flow in this area set.
  • Both at passages in the form of oblique grooves 30 as well as those in the form of bevels 32 is usually provided, several passages over the circumference of the Provide valve seat near guide portion 14, at least two, usually three or four. This is important so that the fuel flows symmetrically with respect to the inner injection openings 6, of which several are likewise distributed over the circumference of the valve body 1. Only with a uniform flow of fuel over the entire circumference of the inner needle 5 results in a symmetrical spray pattern, which is essential for a good and low-emission combustion of the fuel.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einer Hohlnadel (7), die zum Öffnen und Schließen wenigstens einer äußeren Einspritzöffnung (8) mit einem Ventilsitz (4) zusammenwirkt. In der Hohlnadel (7) ist eine Innennadel (5) angeordnet, die ebenfalls mit dem Ventilsitz (4) zum Öffnen und Schließen wenigstens einer inneren Einspritzöffnung (6) zusammenwirkt, wobei zwischen der Hohlnadel (7) und der Innennadel (5) ein Zwischenraum (15) ausgebildet ist, der über eine Öffnung (24) in der Hohlnadel (7) mit einem die Hohlnadel (7) umgebenden Druckraum (11) verbunden ist. Die Innennadel (5) ist mit einem ventilsitznahen Führungsabschnitt (14) in der Hohlnadel (7) geführt, wobei am Führungsabschnitt (14) wenigstens ein Durchlass (30; 32) ausgebildet ist, durch den Kraftstoff aus dem Zwischenraum (15) zu den inneren Einspritzöffnungen (6; 8) fließen kann. Wenigstens ein Durchlass (30; 32) ist so geformt, dass beim Durchströmen des Kraftstoffs eine tangentiale Kraft auf die Innennadel (5) ausgeübt wird.

Description

Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen, wie es vorzugsweise für selbstzündende Brennkraftmaschinen verwendet wird.
Stand der Technik
Aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2004 015 360 ist ein Kraftstoffeinspritzventil bekannt, wie es zur direkten Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum einer selbstzünden- den Brennkraftmaschine verwendet wird. Das Kraftstoffeinspritzventil weist eine Hohlnadel auf, in der eine Innennadel geführt ist, wobei beide Ventilnadeln mit einem Ventilsitz zusammenwirken und dadurch die Öffnung jeweils wenigstens einer Einspritzöffnung steuern. Durch eine Längsbewegung der Hohlnadel bzw. der Innennadel werden die jeweiligen Einspritzöffnungen freigegeben, so dass durch diese Kraftstoff in den Brenn- räum eingespritzt wird. Die Innennadel wird hierbei in einem ventilsitzfernen und einem ventilsitznahen Abschnitt in der Hohlnadel geführt, so dass beide Ventilnadeln stets exakt zueinander fluchten. Der Zwischenraum, der zwischen der Innennadel und der Hohlnadel ausgebildet ist, ist über eine Öffnung in der Hohlnadel mit einem die Hohlnadel umgebenden Druckraum verbunden, so dass der Zwischenraum stets mit Kraftstoff geflutet ist. Um einen Kraftstofffluss durch den Zwischenraum zu ermöglichen, befinden sich am ventilsitznahen Führungsabschnitt Durchlässe in Form von Nuten oder Anschliffen, durch die ein ausreichender Kraftstoffstrom gewährleistet ist.
Sowohl die Innennadel als auch die Hohlnadel sind im wesentlichen rotationssymmet- risch ausgebildet, jedoch bleiben sie während des Betriebs des Kraftstoffeinspritzventils in einer festen Lage bezüglich des Ventilsitzes. Durch die Längsbewegung der Innennadel bzw. der Hohlnadel hämmern sich diese mit der Zeit etwas in den Ventilsitz ein, so dass es zu einer Angleichung beider Flächen kommt. Solange sich die beiden Nadeln nicht bezüglich des Ventilsitzes bewegen, ist eine gute Dichtung in der Regel gewährleis- tet. Kommt es jedoch zu einem sporadischen Drehen der Hohlnadel oder der Innennadel, beispielsweise durch die Ventilnadeln beaufschlagende Schraubendruckfedern, kann es im Bereich des Ventilsitzes durch das ungleichmäßige Verschleißbild am Ventilsitz bzw. den Dichtflächen der Ventilnadeln zu Undichtigkeiten kommen. Während es relativ einfach ist, die Hohlnadel durch geeignete bauliche Maßnahmen gegen Drehen zu sichern, ist dies bei der Innennadel nur mit erheblichem Aufwand möglich.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil weist demgegenüber den Vorteil auf, dass über die gesamte Lebensdauer des Einspritzventils eine ausreichend gute Dichtung zwischen der Innennadel und dem Ventilsitz gewährleistet ist. Dies wird erreicht, indem die Durchlässe am Ventilsitz nahe dem Führungsabschnitt derart geformt sind, dass beim Durchströmen des Kraftstoffs eine Tangentialkraft auf die Innennadel ausgeübt wird, die diese bei jeder Öffnungshubbewegung ein wenig dreht. Dadurch kommt es zu einem gleichmäßigen Verschleißbild am Ventilsitz bzw. der Dichtfläche der Innennadel, so dass die Innennadel in jedem beliebigen Drehwinkel gut am Ventilsitz dichtet.
Durch die abhängigen Ansprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung möglich. In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung sollen die Durchlässe so geformt sein, dass die Kraft zumindest bei maximalem Kraftstoffdruck, wie er für die
Einspritzung benutzt wird und der damit auch im Zwischenraum herrscht, eine ausreichende Tangentialkraft erzeugt, damit in die Innennadel bei der Öffnungshubbewegung, das heißt bei einer Bewegung vom Ventilsitz weg und wieder auf diesen zu, eine Drehbewegung ausführt. Hierbei beträgt der Drehwinkel weniger als 5° vorzugsweise weniger als 1° bei einer einzelnen Öffnungshubbewegung.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Durchlässe am ventilsitznahen Führungsabschnitt als Schrägnuten ausgebildet, die zur Längsachse der Innennadel geneigt sind. Beim Durchströmen der Schrägnuten ergibt sich so eine tangentiale Kraft auf die Innennadel, die bei geeigneter Dimensionierung der Schrägnut ausreicht, die Innennadel bei ihrer Öffnungshubbewegung zu drehen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Durchlass als Flächenanschliff aus- gebildet, wobei ein Rand des Flächenabschnitts so geformt ist, dass beim Durchströmen des Kraftstoffs eine Tangentialkraft auf diesen Rand ausgeübt wird. In vorteilhafter Weise sind dabei mehrere Anschliffe oder auch Schrägnuten über den Umfang des ventilsitznahen Führungsabschnitts verteilt angeordnet, um ein symmetrisches Durchströmen des Kraftstoffstoffs über den gesamten Umfang der Innennadel zu gewährleisten.
Zeichnung
In der Zeichnung ist ein erfmdungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil dargestellt. Es zeigt Figur 1 ein Kraftstoffeinspritzventil im Längsschnitt, Figur 2 und
Figur 3 zeigen in vergrößerter Darstellung die Innennadel im Bereich des ventilsitznahen Führungsabschnitts.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Figur 1 ist ein erfmdungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil im Längsschnitt dargestellt, wobei nur der wesentliche Teil gezeigt ist. Das Kraftstoffeinspritzventil umfasst einen Ventilkörper 1 , in dem eine Bohrung 3 ausgebildet ist, die an einem Ende von einem konischen Ventilsitz 4 begrenzt ist. Vom Ventilsitz 4 gehen äußere Einspritzöffnungen 8 und innere Einspritzöffhungen 6 aus, die in Einbaulage des Kraftstoffeinspritzventils in einen Brennraum der Brennkraftmaschine münden. In der Bohrung 3 ist eine Hohlnadel 7 längsverschiebbar angeordnet, die in einem mittleren Führungsabschnitt 22 in der Bohrung 3 geführt ist, so dass diese stets exakt fluchtend zu einer Längsachse 10 der Bohrung 3 ausgerichtet ist. Die Hohlnadel 7 weist an ihrem ventilsitzseitigen Ende eine äußere Dichtfläche 28 auf, mit der diese mit dem Ventilsitz 4 so zusammenwirkt, dass bei Anlage der Hohlnadel 7 am Ventilsitz 4 die äußeren Einspritzöffhungen 8 verschlossen werden. Hebt die Hohlnadel 7 durch eine Öffnungshubbewegung von Ventilsitz 4 ab, so werden die äußeren Einspritzöffhungen 8 freigegeben, so dass Kraftstoff aus einem Druckraum 11, der zwischen der Hohlnadel 7 und der Wand der Bohrung 3 ausgebildet ist, zu den äußeren Einspritzöffhungen 8 strömen kann. - A -
Ventilsitzabgewandt erweitert sich die Bohrung 3 zu einem Federraum 9, in dem eine die Hohlnadel 7 umgebende äußere Schließfeder 18 ausgebildet ist. Die Schließfeder 18 ist als Schraubendruckfeder ausgeführt und ist unter Druckvorspannungen zwischen einer Hülse 20 und einer äußeren Ausgleichsscheibe 19 angeordnet, die sich an der Hohlnadel
7 abstützt. Durch die äußere Schließfeder 18 wird eine in Richtung des Ventilsitzes 4 wirkende Längskraft auf die Hohlnadel 7 ausgeübt, wobei die Hülse 20 gegen den in der Zeichnung nicht dargestellten Haltekörper gepresst wird, ggf. unter Zwischenlage einer Drosselscheibe.
In der Hohlnadel 7 ist eine Innennadel 5 angeordnet, die in einem ventilsitzabgewandten Führungsabschnitt 13 und einem ventilsitznahen Führungsabschnitt 14 in der Hohlnadel 7 geführt ist. Die Innennadel 5 ist ebenfalls längsverschiebbar und weist an ihrem ventilsitznahen Ende eine innere Dichtfläche 27 auf, mit der die Innennadel 5 so mit dem Ven- tilsitz 4 zusammen wirkt, dass bei Anlage am Ventilsitz 4 die inneren Einspritzöffnungen
6 verschlossen werden. Zwischen der Innennadel 4 und der Hohlnadel 7 ist dabei ein Zwischenraum 15 ausgebildet, der über wenigstens eine in der Hohlnadel 7 ausgebildete Öffnung 24 mit dem Druckraum 11 verbunden ist.
Ventilsitzabgewandt geht die Innennadel 5 in ein kolbenförmiges Endstück 12 über, das im Bereich des Federraums 9 angeordnet ist. Zwischen dem kolbenförmigen Endstück 12 und dem in der Zeichnung nicht dargestellten Haltekörper ist eine innere Schließfeder 16 unter Druckvorspannung angeordnet, die sich über eine innere Ausgleichsscheibe 17 an der Innennadel 5 abstützt und dadurch eine in Richtung auf den Ventilsitz 4 wirkende Kraft auf die Innennadel 5 ausübt.
Durch die Hülse 20 und die Stirnseiten der Hohlnadel 7 und der Innennadel 5 wird ein Steuerraum 21 begrenzt, der wahlweise mit dem Kraftstoffdruck im Druckraum 11 bzw. im Federraum 9 oder mit einem Entlastungsraum verbindbar ist. Dadurch kann der Kraft- stoffdruck im Steuerraum 21 variiert werden und damit die hydraulische Schließkraft, die auf die ventilsitzabgewandten Stirnseiten der Innennadel 5 und der Hohlnadel 7 wirkt. Diese hydraulische Schließkraft ist den Öffnungskräften entgegengerichtet, die durch den Kraftstoffdruck im Druckraum 11 bzw. im Federraum 9 auf entsprechende Druckflächen an der Hohlnadel 7 bzw. der Innennadel 5 entstehen. Je nach dem, welche Kräfte über- wiegen, bewegen sich die Hohlnadel 7 bzw. die Innennadel 5 vom Ventilsitz 4 weg bzw. in Anlage an den Ventilsitz 4 und geben entsprechend die Einspritzöffnungen 6, 8 frei. Welche der Nadeln 5, 7 zuerst öffnet, ist durch die Auslegung der entsprechenden hydraulischen Druckflächen einstellbar. Da über die Öffnung 24 auch im Zwischenraum 15 stets der gleiche Druck wie im Druckraum 11 herrscht, können die entsprechenden Druckflächen auch so ausgelegt werden, dass zuerst die Innennadel 5 öffnet und erst anschließend die Hohlnadel 7, wobei auch eine umgekehrte Reihenfolge des Öffhens denkbar ist.
Sowohl die Hohlnadel 7 als auch die Innennadel 5 werden durch die hydraulischen Kräf- te, die aufgrund der hohen Einspritzdrücke von 1500 bar und mehr, mit beträchtlicher
Kraft in Längsrichtung bewegt. Dadurch kommt es mit der Zeit zum Einschlagen der Dichtflächen 27, 28 in den Ventilsitz 4 und damit zu Verschleiß sowohl an den Dichtflächen 27, 28 als auch am Ventilsitz 4 selbst. Damit das Verschleißbild rotationssymmetrisch wird, so dass es nicht durch ein unabsichtliches Drehen der Innendnadel 5 zu Un- dichtigkeiten zwischen der inneren Dichtfläche und dem Ventilsitz 4 kommt, sind am ventilsitznahen Führungsabschnitt 14 Durchlässe in Form von Schrägnuten 30 vorgesehen. Figur 2 zeigt hierzu eine Vergrößerung der Innennadel 5 im Bereich des ventilsitznahen Führungsabschnitts 14. Die Schrägnuten 30 weisen einen Winkel bezüglich der Längsachse 10 auf, die mit der Längsachse 10 der Innennadel 5 zusammenfällt. Der Querschnitt der Schrägnuten 30 und der Winkel a, den die Schrägnuten mit der Längsachse 10 einschließen, muss hierbei einerseits so gewählt werden, dass eine ausreichende Tangentialkraft auf die Innennadel 5 ausgeübt wird, um diese um einen kleinen Winkelbetrag bei der Öffhungshubbewegung zu drehen. Andererseits darf jedoch der Kraftstoffstrom nicht wesentlich gehemmt werden, damit es an dieser Stelle zu keiner die Einsprit- zung beeinflussenden Drosselung des Kraftstoffstroms kommt.
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Innennadel 5, bei dem die Durchlässe in Form von Anschliffen 32 ausgebildet sind. Jeder Anschliff 32 weist einen Rand 34 auf, der schaufeiförmig geformt ist, so dass beim Durchströmen des Kraftstoffs eine Tangen- tialkraft auf den Rand 34 wirkt, die die Innennadel 5 bei der Öffhungshubbewegung dreht. Über die Tiefe des Anschliffs 32 und die Form des Randes 34 lässt sich die Tangentialkraft und auch die Drosselung des Kraftstoffstroms in diesem Bereich einstellen.
Sowohl bei Durchlässen in Form von Schrägnuten 30 als auch bei solchen in Form von Anschliffen 32 ist in der Regel vorgesehen, mehrere Durchlässe über den Umfang des ventilsitznahen Führungsabschnitts 14 vorzusehen, mindestens zwei, in der Regel drei oder vier. Dies ist wichtig, damit der Kraftstoff symmetrisch zu den inneren Einspritzöff- nungen 6 strömt, von denen ebenfalls mehrere über den Umfang des Ventilkörpers 1 verteilt ausgebildet sind. Nur bei einem gleichmäßigen Zustrom des Kraftstoffs über den gesamten Umfang der Innennadel 5 ergibt sich ein symmetrisches Spritzbild, was für eine gute und schadstoffarme Verbrennung des Kraftstoffs unerlässlich ist.

Claims

08.09.2006 Hl /KIiROBERT BOSCH GMBH, 70442 StuttgartAnsprüche
1. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einer Hohlnadel (7), die zum Öffnen und Schließen wenigstens einer äußeren Einspritzöffhung (8) mit einem Ventilsitz (4) zusammenwirkt, und mit einer in der Hohlnadel (7) angeordneten Innennadel (5), die ebenfalls mit dem Ventilsitz (4) zum Öffnen und Schließen wenigstens einer inneren Einspritzöffhung (6) zusammenwirkt, wobei zwischen der Hohlnadel (7) und der Innennadel (5) ein Zwischenraum (15) ausgebildet ist, der über eine Öff- nung (24) in der Hohlnadel (7) mit einem die Hohlnadel (7) umgebenden Druckraum
(11) verbunden ist, und mit einem ventilsitznahen Führungsabschnitt (14) der Innennadel (5), mit der diese in der Hohlnadel (7) geführt ist und an dem wenigstens ein Durchlass (30; 32) ausgebildet ist, durch den Kraftstoff aus dem Zwischenraum (15) zu den inneren Emspritzöffnungen (6; 8) fließen kann, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Durchlass (30; 32) so geformt ist, dass beim Durchströmen des Kraftstoffs eine tangentiale Kraft auf die Innennadel (5) ausgeübt wird.
2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die tangentiale Kraft ausreicht, die Innennadel (5) zumindest bei maximalem Kraftstoffdruck im Zwischenraum (15) während der Öffhungshubbewegung zu drehen.
3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung der Innennadel (5) bei einer Öffhungshubbewegung weniger als 5°, vorzugsweise weniger als 1° beträgt.
4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Durchlass als Schrägnut (30) am ventilsitznahen Führungsabschnitt (14) ausgebildet ist, die zur Längsachse (10) der Innennadel (5) geneigt ist.
5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schrägnuten (30) am Führungsabschnitt ausgebildet sind.
6. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Durchlass als Anschliff (32) ausgebildet ist, wobei dieser einen solcherma- ßen geformten Rand (34) aufweist, dass beim Durchströmen des Kraftstoffs eine in tangentialer Richtung der Innennadel (5) wirkende Kraft auf den Rand (34) ausgeübt wird.
7. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innennadel (5) ein zweiter, ventilsitzabgewandter Führungsabschnitt (13) ausgebildet ist, mit dem die Innennadel (5) in der Hohlnadel (7) geführt ist, wobei die Öffnung
(24) in der Hohlnadel (7) zwischen dem ventilsitznahen Führungsabschnitt (14) und dem ventilsitzabgewandten Führungsabschnitt (13) ausgebildet ist.
PCT/EP2006/066165 2005-09-29 2006-09-08 Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen WO2007104366A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005046665.6 2005-09-29
DE200510046665 DE102005046665A1 (de) 2005-09-29 2005-09-29 Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2007104366A2 true WO2007104366A2 (de) 2007-09-20
WO2007104366A3 WO2007104366A3 (de) 2007-10-25

Family

ID=37852625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2006/066165 WO2007104366A2 (de) 2005-09-29 2006-09-08 Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102005046665A1 (de)
WO (1) WO2007104366A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114810443A (zh) * 2022-04-29 2022-07-29 重庆红江机械有限责任公司 一种新型的针阀偶件

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009046452A1 (de) * 2009-11-06 2011-05-12 Robert Bosch Gmbh Einspritzdüse für einen lecklosen Kraftstoffinjektor
DE102011003930A1 (de) * 2011-02-10 2012-08-16 Continental Automotive Gmbh Registerdüse
CN102305162A (zh) * 2011-08-19 2012-01-04 中国兵器工业集团第七○研究所 柴油机的喷油嘴偶件

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1033488A2 (de) * 1999-03-04 2000-09-06 Delphi Technologies, Inc. Brennstoffeinspritzventil
EP1035322A2 (de) * 1999-03-09 2000-09-13 Delphi Technologies, Inc. Kraftstoffeinspritzventil
DE10312586A1 (de) * 2003-03-21 2004-09-30 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE102004046609A1 (de) * 2004-01-16 2005-08-04 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil
WO2005095785A1 (de) * 2004-03-30 2005-10-13 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen
EP1693562A1 (de) * 2005-01-19 2006-08-23 Delphi Technologies, Inc. Brennstoffeinspritzventil

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1033488A2 (de) * 1999-03-04 2000-09-06 Delphi Technologies, Inc. Brennstoffeinspritzventil
EP1035322A2 (de) * 1999-03-09 2000-09-13 Delphi Technologies, Inc. Kraftstoffeinspritzventil
DE10312586A1 (de) * 2003-03-21 2004-09-30 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE102004046609A1 (de) * 2004-01-16 2005-08-04 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil
WO2005095785A1 (de) * 2004-03-30 2005-10-13 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen
EP1693562A1 (de) * 2005-01-19 2006-08-23 Delphi Technologies, Inc. Brennstoffeinspritzventil

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114810443A (zh) * 2022-04-29 2022-07-29 重庆红江机械有限责任公司 一种新型的针阀偶件

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007104366A3 (de) 2007-10-25
DE102005046665A1 (de) 2007-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1478840B1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen
EP1446571B1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen
DE10354878A1 (de) Kraftstoff-Einspritzvorrichtung, insbesondere für eine Brennkraftmaschine mit Kraftstoff-Direkteinspritzung, sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
EP1656498A1 (de) Pilotventil gesteuertes brennstoffeinspritzventil
DE102006057935A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
WO2008049669A1 (de) Injektor mit axial-druckausgeglichenem steuerventil
DE102006049885A1 (de) Injektor zur Einspritzung von Kraftstoff in Brennräume von Brennkraftmaschinen
WO2007104366A2 (de) Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen
DE102011086339A1 (de) Kraftstoffinjektor, insbesondere Common-Rail-Injektor
EP1344929B1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE10062959A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE102017212459A1 (de) Injektor zur Einspritzung von flüssigem und gasförmigem Kraftstoff
DE10227277A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE102017212655A1 (de) Injektor für flüssigen und gasförmigen Kraftstoff
DE102012224398A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE102006050042A1 (de) Injektor zur Einspritzung von Kraftstoff in Brennräume von Brennkraftmaschinen
WO2006134003A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen
DE102006050033A1 (de) Injektor, insbesondere Common-Rail-Injektor
DE10348978A1 (de) Kraftstoff-Einspritzvorrichtung, insbesondere für eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung
DE10121340A1 (de) Common-Rail-Injektor
WO2017005556A1 (de) Einspritzdüse für ein kraftstoffeinspritzsystem
DE102005025522A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE102005037954A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
WO2001038723A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen
DE19825171A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 06849399

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06849399

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2