WO2010034544A1 - Injector for injecting high-pressure fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine - Google Patents

Injector for injecting high-pressure fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine Download PDF

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WO2010034544A1
WO2010034544A1 PCT/EP2009/059649 EP2009059649W WO2010034544A1 WO 2010034544 A1 WO2010034544 A1 WO 2010034544A1 EP 2009059649 W EP2009059649 W EP 2009059649W WO 2010034544 A1 WO2010034544 A1 WO 2010034544A1
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control chamber
valve
bore
control
inlet
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PCT/EP2009/059649
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Inventor
Martin Schoeppl
Gerhard Weiss
Michael Pressler
Gerald Thaller
Michael Rainer Schmid
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
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Abstract

The invention relates to an injector for internal combustion engines, comprising a control chamber (12) of a valve control piston (8), said chamber being associated with an inlet bore (20) comprising an inlet throttle (26) for supplying high-pressure fuel and an outlet bore (14) comprising an outlet throttle (42), said outlet bore capable of being closed by a control valve. The high-pressure fuel flowing through the inlet bore (20) is introduced eccentrically into the control chamber (12) and produces within the control chamber (12) a swirling flow, the rotational axis of which extends coaxially to the axis (36) of the outlet bore (14).

Description

Beschreibung description
Titeltitle
Injektor zur Einspritzung von mit Hochdruck beaufschlagtem Kraftstoff in den Brennraum einer BrennkraftmaschineInjector for injecting high-pressure fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine
Stand der TechnikState of the art
Bei Injektoren zur Einspritzung von mit Hochdruck beaufschlagtem Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, wie sie aus dem Bereich der Speichereinspritzsysteme bekannt sind, erfolgt die Steuerung des Einspritzvorgangs in Abhängigkeit der Stellung eines Steuerventils, welches einem Steuerraum eines Ventilsteuerkolbens zugeordnet ist. Der Steuerraum ist hierbei über eine Zulaufbohrung strömungsmäßig mit einer Hochdruckleitung verbunden, über die dem Injektor der mit Hochdruck beaufschlagte Kraftstoff zugeführt wird. Zur Druckentlastung ist der Steuerraum des Ventilsteuerkolbens über eine Ab- laufbohrung mit einem Druckausgleichsraum verbunden, wobei die Ablaufbohrung von dem druckausgleichenden Steuerventil verschlossen wird. Bei einer Öffnung des Steuerventils strömt der mit Hochdruck beaufschlagte Kraftstoff über die Ablauf bohrung aus dem Steuerraum in den Druckausgleichsraum des Injektors, wodurch der Ventilsteuerkolben freigegeben wird. Durch die Freigabe des Ventilsteuerkolbens öffnet sich ein Düsennadelventil, über welches der Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Das dynamische Öffhungs- und Schließverhalten des Düsennadelventils, welches von der Veränderung des Steuervolumen im Steuerraum des Ventilsteuerkolbens abhängig ist, kann hierbei über die Auslegung einer in der Zulaufbohrung vorgesehenen Zulaufdrossel und einer in der Ablaufbohrung vorgesehenen Ablaufdrossel bestimmt werden.In injectors for injecting high-pressure fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, as are known from the field of storage injection systems, the control of the injection process in dependence on the position of a control valve, which is associated with a control chamber of a valve spool. The control chamber is in this case connected via an inlet bore in terms of flow with a high-pressure line via which the injector is supplied with the high-pressure fuel. To relieve pressure, the control chamber of the valve control piston is connected via an outflow bore to a pressure equalization chamber, the drainage bore being closed by the pressure-compensating control valve. At an opening of the control valve, the high-pressure fuel flows through the drain hole from the control chamber into the pressure compensation chamber of the injector, whereby the valve spool is released. The release of the valve control piston opens a nozzle needle valve, via which the fuel is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine. The dynamic opening and closing behavior of the nozzle needle valve, which is dependent on the change in the control volume in the control chamber of the valve spool, can be determined by the design of an inlet throttle provided in the inlet bore and an outlet bore provided in the drain hole.
Beim Öffnen des Steuerventils strömt der mit Hochdruck beaufschlagte Kraftstoff von dem Steuerraum mit einer hohen Strömungsgeschwindigkeit durch die Ablaufbohrung hindurch in Richtung des Druckausgleichsraumes des Injektors, wobei sich durch eine Verkleinerung des Querschnitts im Bereich der Ablaufbohrung und der Ablaufdrossel lokale Änderungen des Kraftstoff drucks ergeben. Da bei Speichereinspritzsystemen der Kraftstoff mit einem Druck von über 100 MPa bzw. 1000 bar beaufschlagt wird, kann es aufgrund der hochdynamischen Fluidbewegung zu einem lokalen Druckabfall kommen, der zur örtlichen Bildung von Dampfblasen führt. In den sich an die Querschnittsverringerung anschließenden Über- druckphasen implodieren diese Dampfblasen, was auch als Kavitation bezeichnet wird. Bei einer Implosion der Dampfblasen im Bereich des Steuerventils führt die dabei entstehende hohe örtliche Energiedichte mit der Zeit zu einer Aushöhlung an der Oberfläche der begrenzenden Wandung und damit zu einem unerwünschten Materialabtrag sowie einem Ver- schleiß am Ventilsitz des Steuerventils. Durch das Auftreten von Kavitationserosion wird somit die Oberfläche am Ventilsitz und im Sitzbereich des Ventilkörpers beschädigt, was eine Undichtigkeit des Steuerventils und somit eine Injektorfehlfunktion zur Folge haben kann.When opening the control valve, the high pressure fuel flows from the control chamber at a high flow rate through the drain hole in the direction of the pressure equalization chamber of the injector, resulting in a reduction of the cross section in the region of the drain hole and the drain throttle local changes in the fuel pressure. Since in storage injection systems of the fuel with a pressure of about 100 MPa or 1000 bar is applied, it may come due to the highly dynamic fluid movement to a local pressure drop, which leads to the local formation of vapor bubbles. In the subsequent cross-sectional reduction Pressure phases implode these vapor bubbles, which is also referred to as cavitation. With an implosion of the vapor bubbles in the region of the control valve, the resulting high local energy density leads over time to a hollowing on the surface of the delimiting wall and thus to an undesired removal of material as well as a wear on the valve seat of the control valve. As a result of the occurrence of cavitation erosion, the surface on the valve seat and in the seating area of the valve body is thus damaged, which can result in a leakage of the control valve and thus an injector malfunction.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der Erfindung liegt die daher Aufgabe zugrunde, einen Injektor zur Einspritzung von mit Hochdruck beaufschlagtem Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine bereitzustellen, bei dem eine durch Kavitationserosion verursachte Beschädigung des Ventilsitzes eines druckausgleichenden Steuerventils, welches die Ablaufbohrung eines Steuerraums verschließt, vermieden wird.The invention is therefore based on the object to provide an injector for the injection of high-pressure fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, in which caused by Kavitationserosion damage to the valve seat of a pressure-compensating control valve, which closes the drain hole of a control chamber is avoided.
Gemäß der Erfindung umfasst der Injektor zur Einspritzung von mit Hochdruck beaufschlagtem Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine einen wenigstens nähe- rungsweise rotationssymmetrischen Steuerraum, dem ein Ventilsteuerkolben zugeordnet ist. Der Steuerraum ist dabei über eine Zulaufbohrung hydraulisch mit der Hochdruckseite eines Einspritzsystems verbunden. Die Zulaufbohrung umfasst eine Zulaufdrossel, über die der Durchfluss von mit Hochdruck beaufschlagten Kraftstoff in den Steuerraum begrenzt wird. Der Steuerraum ist weiterhin über eine Ablaufbohrung mit einer Niederdruckseite des Injek- tors verbunden, wobei die Ablaufbohrung durch ein Steuerventil verschließbar ist. Zum Einspritzen von mit Hochdruck beaufschlagtem Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine kann das Steuerventil geöffnet werden, wobei der mit Hochdruck beaufschlagte Kraftstoff aus dem Steuerraum über die Ablaufbohrung und eine in der Ablaufbohrung vorgesehene Ablaufdrossel strömt und als Folge dessen der Ventilsteuerkolben zum Öffnen einer Einspritzdüse freigegeben wird.According to the invention, the injector for injecting high-pressure fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine comprises an at least approximately rotationally symmetrical control chamber to which a valve control piston is assigned. The control chamber is connected via an inlet bore hydraulically connected to the high pressure side of an injection system. The inlet bore comprises an inlet throttle, which limits the flow of high-pressure fuel into the control chamber. The control chamber is further connected via a drain hole with a low pressure side of the injector, wherein the drain hole is closed by a control valve. For injecting high-pressure fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine, the control valve can be opened, wherein the high-pressure fuel flows from the control chamber via the drain hole and a drain hole provided in the drain hole and as a result, the valve spool is released to open an injection nozzle ,
Gemäß der Erfindung wird der mit Hochdruck beaufschlagte Kraftstoff exzentrisch über die Zulaufbohrung in den Steuerraum eingeleitet, so dass der einströmende Kraftstoff eine Drallströmung innerhalb des Steuerraums erzeugt, welche eine rotatorische und eine transla- torische Komponente. Die innerhalb des Steuerraums rotierende Strömung weist dabei eine Rotationsachse auf, die koaxial zur Achse der Ablaufbohrung verläuft. Die rotierende Kraftstoffströmung, die durch die außermittige Zufuhr des mit Hochdruck beaufschlagten Kraftstoffes in den Steuerraum erzeugt wird, setzt sich in Form eines Dralles bis in die Ablaufbohrung fort. Aufgrund des Dralles und der sich daraus ausbildenden Strömung entsteht ein Wirbelfaden, der sich entlang der Rotationsachse der rotierenden Strö- mung erstreckt und in dessen Wirbelkern sich ein Totwassergebiet bildet. Das Totwassergebiet steht dabei nicht mehr zum Transport des Kraftstoffes zur Verfügung, so dass der Kraftstoff nur noch an den Wänden des Steuerraums und der Ablaufbohrung entlang strömen kann. Die Dampfblasen, die sich bei einem geöffneten Steuerventil aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoffes und der Veränderung des Kraftstoffdrucks im Bereich der Ablaufbohrung ergeben, werden in das Zentrum der rotierenden Strömung, d. h. in den Wirbelkern gedrängt, wo auch die Implosion der Dampfblasen erfolgt. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Dampfblasen in der Nähe der die Ablaufbohrung begrenzenden Wand oder im Bereich des Ventilsitzes des Steuerventils implodieren, so dass Materialabtrag und somit eine Beschädigung durch Kavitation vermieden wird. Durch die Nut- zung des der Erfindung zugrunde liegenden Prinzips ergibt sich die Möglichkeit, Injektoren mit einer hohen Lebensdauer bereitzustellen, die für eine Vielfacheinspritzung und höchste Belastung geeignet sind.According to the invention, the high-pressure fuel is introduced eccentrically via the inlet bore into the control chamber, so that the inflowing fuel generates a swirling flow within the control chamber, which has a rotational and a translational component. The rotating within the control chamber flow has an axis of rotation which is coaxial with the axis of the drain hole. The rotating fuel flow, which is generated by the off-center supply of high-pressure fuel into the control chamber, continues in the form of a swirl into the drain hole. Due to the swirl and the resulting flow, a vortex filament is formed which extends along the axis of rotation of the rotating flow and in the vortex core of which a dead water area forms. The Totwassergebiet is no longer available to transport the fuel, so that the fuel can flow only on the walls of the control chamber and the drain hole along. The vapor bubbles, which result in an open control valve due to the high flow rate of the fuel and the change in the fuel pressure in the region of the drain hole are forced into the center of the rotating flow, ie in the vortex core, where the implosion of the vapor bubbles occurs. In this way it is prevented that the vapor bubbles implode in the vicinity of the wall limiting the drain hole or in the region of the valve seat of the control valve, so that material removal and thus damage by cavitation is avoided. The use of the principle underlying the invention makes it possible to provide injectors with a long service life, which are suitable for multiple injection and highest load.
Für ein exzentrisches bzw. tangentiales Einströmen von mit Hochdruck beaufschlagten Kraftstoff aus der Zulaufbohrung in den Steuerraum erstreckt sich die Zulaufdrossel derFor an eccentric or tangential inflow of high-pressure fuel from the inlet bore into the control chamber, the inlet throttle extends the
Zulaufbohrung nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer Richtung, die exzentrisch zum Querschnitt des Steuerraums verläuft. Die Achse der Zulaufdrossel und vorzugsweise auch die Achse der gesamten Zulaufbohrung schneiden somit nicht den Quer- schnittsmittelpunkt des Steuerraums. Das Erzeugen der rotierenden Strömung bzw. des Dralls des mit Hochdruck beaufschlagten Kraftstoffes im Steuerraum ist somit durch eine einfache konstruktive Maßnahme, nämlich ein außermittiges Anordnen der Zulaufdrossel inInlet bore according to a preferred embodiment of the invention in a direction which is eccentric to the cross section of the control chamber. The axis of the inlet throttle and preferably also the axis of the entire inlet bore thus do not intersect the cross-sectional center of the control chamber. The generation of the rotating flow or the twist of the high-pressure fuel in the control chamber is thus by a simple structural measure, namely an eccentric arrangement of the inlet throttle in
Bezug zum Querschnitt des Steuerraums, realisierbar.Reference to the cross section of the control room, feasible.
Im Gegensatz zu einer aus dem Stand der Technik bekannten zentrischen Anordnung der Zulaufdrossel, bei welcher der Kraftstoff in einer zum Querschnitt des Steuerraums radialen Richtung in den Steuerraum eingeleitet wird, ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Lösung der Vorteil, dass durch das tangentiale Einströmen von Kraftstoff über die exzentrische Zulaufdrossel der erfindungsgemäße Wirbel innerhalb des Steuerraums generiert werden kann, der sich bis zur Ablaufbohrung hin fortsetzt.In contrast to a known from the prior art centric arrangement of the inlet throttle, in which the fuel is introduced into a radial direction to the cross section of the control chamber in the control chamber, resulting in the inventive solution has the advantage that by the tangential inflow of fuel over the eccentric inlet throttle of the vortex invention within the control chamber can be generated, which continues until the drain hole.
Zusätzlich oder alternativ zu einer exzentrischen Anordnung der Zulaufdrossel kann es gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass in dem Steuer- raum wenigstens ein Abschnitt mit einer Prallfläche vorgesehen ist, die den mit Hochdruck beaufschlagten Kraftstoff, welcher über die Zulaufbohrung in den Steuerraum einströmt, umlenkt. Durch die erfindungsgemäße Umlenkung des einströmenden Kraftstoffes über die Prallfläche wird die Kraftstoffströmung innerhalb des Steuerraums in eine erfindungsgemäße Rotation versetzt, wodurch sich die zuvor beschriebenen Vorteile ergeben. Die wenigstens eine Prallfläche kann dabei beispielsweise einem Abschnitt der Wandung zugeordnet sein, die den Steuerraum begrenzt.In addition or as an alternative to an eccentric arrangement of the inlet throttle, according to a further embodiment of the invention it can be provided that in the control At least a portion is provided with a baffle surface, which deflects the high-pressure fuel, which flows into the control chamber via the inlet bore. As a result of the deflection of the inflowing fuel according to the invention via the impact surface, the fuel flow inside the control chamber is set into a rotation according to the invention, resulting in the advantages described above. The at least one baffle can be associated, for example, a portion of the wall which limits the control room.
Neben einer exzentrischen Anordnung der Zulaufdrossel oder der Anordnung von Prallflä- chen innerhalb des Steuerraums zur Umlenkung des in den Steuerraum einströmenden Kraftstoffes sind selbstverständlich auch andere konstruktive Maßnahmen denkbar, mit denen eine rotierende Kraftstoffströmung innerhalb des Steuerraums erzeugt werden kann.In addition to an eccentric arrangement of the inlet throttle or the arrangement of baffles within the control chamber for deflecting the fuel flowing into the control chamber, other design measures are of course conceivable with which a rotating fuel flow within the control chamber can be generated.
Zur gezielten Steuerung der Implosion der Dampfblasen kann es gemäß der Erfindung vor- gesehen sein, dass die Ablaufbohrung einen Diffusor umfasst, der die Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoffes verringert und den Kraftstoffdruck erhöht. Der Diffusor ist dabei auf der dem Steuerventil zugewandten Seite der Ablaufdrossel in der Ablaufbohrung und somit in Strömungsrichtung des Kraftstoffes nach der Ablaufdrossel angeordnet. Wie experimentelle Untersuchungen bei einem geöffneten Steuerventil ergeben haben, setzt sich die rotierende Strömung bis zur Ablaufbohrung als Wirbel fort, wobei der Wirbel sich im Bereich der Ablaufdrossel voll ausbildet und mit hoher Geschwindigkeit dreht. Beim Übergang in den Diffusor weitet sich hierbei das Luftausgasungsgebiet des Wirbels kegelförmig auf, wodurch die im Wirbelkern vorhandenen Dampfblasen gezielt zur Implosion gebracht werden. Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Diffusors nach der Ablaufdrossel ergibt sich somit der Vorteil, dass die Kavitation in dem Bereich der Ablaufbohrung erfolgt, in welchem sie keine Erosion verursacht.For targeted control of the implosion of the vapor bubbles, it can be provided according to the invention that the drain hole comprises a diffuser which reduces the flow rate of the fuel and increases the fuel pressure. The diffuser is arranged on the control valve side facing the outlet throttle in the drain hole and thus in the flow direction of the fuel after the outlet throttle. As experimental studies have shown in an open control valve, the rotating flow continues as a vortex to the drain hole, the vortex is fully formed in the area of the outlet throttle and rotates at high speed. During the transition into the diffuser, the air venting area of the vortex widens conically, whereby the vapor bubbles present in the vortex core are purposefully brought to implosion. The inventive arrangement of the diffuser after the outlet throttle thus results in the advantage that the cavitation takes place in the region of the drain hole in which it does not cause erosion.
Für eine stabile Ausbildung des Wirbels im Bereich des Diffusors hat es sich gemäß der Erfindung als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn der Diffusor einen optimierten Öff- nungswinkel in einem Bereich von weniger als 15° aufweist oder zylindrisch ausgeführt ist.For a stable formation of the vortex in the region of the diffuser, it has been found to be particularly advantageous according to the invention if the diffuser has an optimized opening angle in a range of less than 15 ° or is cylindrical.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Ablaufbohrung einen steuerraumseitigen Bohrungsabschnitt aufweist, der koaxial zur Ablaufdrossel angeordnet ist und einen größeren Innendurchmesser als die Ablaufdrossel aufweist. Der Querschnittsübergang vom Bohrungsabschnitt zur Ablaufdrossel kann hierbei stufenförmig, kegelförmig oder in einer gerundeten Form erfolgen. Der steuerraumseitige Bohrungsabschnitt, der vorzugsweise eine zylindrische Form aufweist, stabilisiert den Wirbel- kern, der aus der im Steuerraum rotierenden Strömung resultiert. Der Wirbelkern setzt sich dabei als Wirbelfaden bis in die Ablaufdrossel fort, welche an den Bohrungsabschnitt anschließt.According to a further embodiment of the invention, it can be provided that the drain hole has a control-chamber-side bore portion which is arranged coaxially to the outlet throttle and has a larger inner diameter than the outlet throttle. The cross-sectional transition from the bore section to the outlet throttle can in this case be stepped, conical or in a rounded shape. The control-chamber-side bore section, which preferably has a cylindrical shape, stabilizes the vortex core, which results from the rotating in the control room flow. The vortex core continues as vortex filament into the outlet throttle, which adjoins the bore section.
Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Bohrungsabschnitts kann es vorgesehen sein, dass der Übergang vom Bohrungsabschnitt zur Ablaufdrossel eine konische Form aufweist, wodurch Strömungsverwirbelungen im Übergangsbereich zwischen dem Bohrungsabschnitt und der Ablaufdrossel vermieden werden.According to an embodiment of the bore section according to the invention, it can be provided that the transition from the bore section to the outlet throttle has a conical shape, whereby flow turbulences in the transition region between the bore section and the outlet throttle are avoided.
Um beim Übergang vom Steuerraum in die Ablaufbohrung ein Abriss der rotierenden Strömung des Kraftstoffes zu verhindern, kann es gemäß der Erfindung vorgesehen sein, dass die Ablaufbohrung an ihrem dem Steuerraum zugewandten Ende eine Einlaufverrundung aufweist. Für ein gezieltes Aufweiten des Luftaufgasungsgebietes stromabwärts der Ablaufdrossel kann es alternativ hierzu vorgesehen sein, dass die Ablaufbohrung an ihrem dem Steuerraum zugewandten Ende eine Einlaufkante aufweist, die den Übergang zwischen dem Steuerraum und der Ablaufbohrung bildet.In order to prevent the transition from the control chamber into the drain hole, a demolition of the rotating flow of the fuel, it may be provided according to the invention that the drain hole has at its end facing the control chamber an inlet rounding. For a targeted expansion of the Luftaufgasungsgebietes downstream of the outlet throttle, it may alternatively be provided that the drain hole at its end facing the control chamber has an inlet edge, which forms the transition between the control chamber and the drain hole.
Zur Verbesserung des Druckniveaus im Sitzbereich des Steuerventils kann es gemäß der Erfindung weiterhin vorgesehen sein, dass zwischen der Ablaufdrossel und dem Ventilsitz des Steuerventils ein weiterer kegelförmiger Übergangsbereich vorgesehen ist. Der weitere kegelförmige Übergangsbereich, der an dem dem Steuerventil zugewandten Ende der Ablaufbohrung vorgesehen ist und dabei den Übergang von der Ablaufbohrung zum Ventilsitz des Steuerventils bildet, ist hierbei als eine Fase ausgebildet.To improve the pressure level in the seating area of the control valve, it can further be provided according to the invention that a further conical transition area is provided between the outlet throttle and the valve seat of the control valve. The further conical transition region, which is provided at the end of the drainage bore facing the control valve and thereby forms the transition from the drainage bore to the valve seat of the control valve, is in this case designed as a chamfer.
Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Injektors weist das Steuerventil einen kugelförmigen Ventilkörper auf, welcher als Absperrkörper für die Ablaufbohrung dient. Der kugelförmige Ventilkörper ist hierbei verdrehbar in einer entsprechenden Führung des Steuerventils aufgenommen und kann somit durch den Drall-Impuls der Kraftstoffströmung in Rotation versetzt werden. Durch die Rotation der Ventilkugel ergibt sich der Vorteil, dass der Verschleiß der Ventilkugel reduziert wird und sich die Lebensdauer des Steuerventils verlängert.According to a further embodiment of the injector according to the invention, the control valve has a spherical valve body, which serves as a shut-off for the drain hole. The spherical valve body is in this case rotatably received in a corresponding guide of the control valve and can thus be offset by the swirl pulse of the fuel flow in rotation. The rotation of the valve ball has the advantage that the wear of the valve ball is reduced and extends the service life of the control valve.
In gleicher Weise kann es nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass auch der Ventilsteuerkolben um seine Längsachse verdrehbar im Injektor aufge- nommen ist. Der Ventilsteuerkolben ist hierbei durch die Drallströmung in eine Rotation versetzbar, wodurch sich in vorteilhafter Weise der Verschleiß des Ventilsteuerkolbens verringert und sich dessen Lebensdauer erhöht. Beschreibung der ZeichnungenIn the same way, it can be provided according to a further embodiment of the invention that also the valve control piston is rotatable about its longitudinal axis taken up in the injector. The valve control piston is in this case displaceable by the swirl flow in a rotation, which advantageously reduces the wear of the valve spool and increases its life. Description of the drawings
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen beschrieben.The invention will be described below with reference to the drawings based on preferred embodiments.
In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:
Figur 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Injektor, in dessen Gehäuse ein Ventilstück mit einen Ventilsteuerkolben eingefügt ist;Figure 1 is a schematic longitudinal section through an injector according to the invention, in the housing, a valve piece is inserted with a valve control piston;
Figur 2a eine schematische Querschnittsansicht durch den Steuerraum eines Ventilstücks mit einer gemäß der Erfindung um einen Winkel exzentrisch verdrehten Zulaufbohrung, welche eine Zulaufdrossel umfasst;Figure 2a is a schematic cross-sectional view through the control chamber of a valve piece with an according to the invention by an angle eccentrically rotated inlet bore, which comprises an inlet throttle;
Figur 2b eine schematische Querschnittsansicht durch den Steuerraum eines Ventilstücks mit einer zentrisch angeordneten Ansenkung und einer gemäß der Erfindung exzentrisch versetzten Zulaufdrossel;Figure 2b is a schematic cross-sectional view through the control chamber of a valve piece with a centrally arranged countersink and an eccentrically offset according to the invention inlet throttle;
Figur 3 eine schematische Darstellung der Kraftstoffströmung in einem Steuerraum eines Ventilstücks nach Figur 2a; sowieFigure 3 is a schematic representation of the fuel flow in a control chamber of a valve piece of Figure 2a; such as
Figur 4 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts durch ein Ventilstück im Bereich der Ablaufbohrung mit einer die Ablaufbohrung verschließenden Ventilku- gel eines Steuerventils.Figure 4 is a schematic representation of a longitudinal section through a valve piece in the region of the drain hole with the drain hole occluding Ventilku- gel of a control valve.
Figur 1 zeigt eine Teilansicht eines axialen Schnittes durch einen Injektor 1 mit einem Ventilstück 4, welches in ein Gehäuse 2 des Injektors 1 eingefügt ist. Das Ventilstück 4 ist dabei in einer mehrfach abgestuften Axialausnehmung 6 des Gehäuses 2 angeordnet, in der auch ein Ventilsteuerkolben 8 zentriert sowie axial und rotatorisch beweglich aufgenommen ist. An das untere Ende des in Figur 1 dargestellten Injektorgehäuses 2 schließt sich ein in Figur 1 nicht dargestellter Düsenkörper an, in dem eine koaxial zum Ventilsteuerkolben 8 angeordnete Düsennadel vorgesehen ist, die eine Einspritzdüse zum Einspritzen von mit Hochdruck beaufschlagtem Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine phasenweise öffnet. In dem im Injektorgehäuse 2 vorgesehenen Ventilstück 4 ist eine Axialbohrung 10 vorgesehen, die sich in axialer Richtung des Ventilstücks 4 durch dieses hindurch erstreckt und dabei in Abschnitte mit unterschiedlich großen Innendurchmessern unterteilt ist. In einem unteren Abschnitt der Axialbohrung 10 des Ventilstücks 4 ist dabei der Ventilsteuerkolben 8 mit seinem oberen Ende in axialer Richtung beweglich aufgenommen, wodurch sich oberhalb des Ventilsteuerkolbens 8 ein vergleichsweise kleinvo lumiger Steuerraum 12 im Ventilstück 4 ergibt. Ausgehend vom Steuerraum 12 erstreckt sich die in dem Ventilstück 4 vorgesehene Axialbohrung 10 bis zu einem Ventilsitz 16 eines in Figur 1 nicht weiter dargestellten Steuerventils. Der Abschnitt der Axialbohrung 10 zwischen dem Steuerraum 12 und dem Ventilsitz 16 ist hierbei als eine Ablaufbohrung 14 ausgeführt und ist durch ein in Figur 1 nicht weiter dargestelltes Steuerventil gegenüber dem oberhalb des Ventilstücks 4 angeordneten Hohlraum der Axialausnehmung 6 des Injektorgehäuses 2, welcher als Druckausgleichsraum dient, verschließbar. Auf der Höhe des Steuerraums 12 ist in der Wand 18 des Ventilstücks 4 eine Zulaufbohrung 20 vorgesehen, welche den Steuerraum 12 über einen Ringraum 22 mit einem Hochdruckanschluss 24 verbindet. Über den Hochdruckanschluss 24 wird dem Steuerraum 12 somit über den Ringraum 22 und die Zulaufbohrung 20 mit Hochdruck beaufschlagter Kraftstoff zugeführt, wobei zur Beschränkung des Volumenstroms eine Zulaufdrossel 26 in der Zulaufbohrung 20 vorgesehen ist.Figure 1 shows a partial view of an axial section through an injector 1 with a valve piece 4, which is inserted into a housing 2 of the injector 1. The valve piece 4 is arranged in a multi-stepped axial recess 6 of the housing 2, in which a valve spool 8 centered and axially and rotationally movably received. At the lower end of the injector housing 2 shown in Figure 1, a nozzle body, not shown in Figure 1, in which a coaxial with the valve spool 8 arranged nozzle needle is provided which an injection nozzle for injecting high-pressure fuel in the combustion chamber of an internal combustion engine in phases opens. In the provided in the injector 2 valve member 4, an axial bore 10 is provided, which extends in the axial direction of the valve member 4 therethrough and is divided into sections with different sized inner diameters. In a lower portion of the axial bore 10 of the valve member 4 while the valve spool 8 is movably received with its upper end in the axial direction, which results in a comparatively kleinvo lumiger control chamber 12 in the valve piece 4 above the valve spool 8. Starting from the control chamber 12, the axial bore 10 provided in the valve piece 4 extends as far as a valve seat 16 of a control valve (not further illustrated in FIG. 1). The section of the axial bore 10 between the control chamber 12 and the valve seat 16 is in this case designed as a drain hole 14 and is by a not further illustrated in Figure 1 control valve with respect to the arranged above the valve piece 4 cavity of the axial recess 6 of the injector 2, which serves as a pressure equalization chamber , lockable. At the height of the control chamber 12, an inlet bore 20 is provided in the wall 18 of the valve member 4, which connects the control chamber 12 via an annular space 22 with a high pressure port 24. Via the high-pressure connection 24, the control chamber 12 is thus supplied with high-pressure fuel via the annular space 22 and the inlet bore 20, an inlet throttle 26 being provided in the inlet bore 20 for restricting the volume flow.
In der Figur 2a und der Figur 2b sind zwei Querschnittsansichten eines Steuerraums 12 eines Ventilstücks 4 gezeigt, das eine Zulaufbohrung 20 mit einer Zulaufdrossel 26 umfasst. Die Zulaufbohrung 20 verbindet hierbei den innerhalb des Ventilstücks 4 angeordneten Steuerraum 12 hydraulisch mit dem in Figur 1 dargestellten Ringraum 22 des Injektors 1. Wie aus der Figur 2a und der Figur 2b hervorgeht, umfasst die Zulaufbohrung 20 neben der Zulaufdrossel 26, die in den Steuerraum 12 übergeht, darüber hinaus noch eine Ansenkung mit einem zylindrischen Abschnitt 28 und einem kegelförmiger Abschnitt 30. Gegenüber einer aus dem Stand der Technik bekannten zentrisch angeordneten Zulaufdrossel sind die in der Figur 2a und Figur 2b gezeigten Zulaufdrosseln 26 exzentrisch angeordnet.FIG. 2 a and FIG. 2 b show two cross-sectional views of a control chamber 12 of a valve piece 4, which comprises an inlet bore 20 with an inlet throttle 26. The inlet bore 20 in this case connects the control chamber 12 arranged inside the valve piece 4 hydraulically with the annular space 22 of the injector 1 shown in FIG. 1. As can be seen from FIG. 2a and FIG. 2b, the inlet bore 20 next to the inlet throttle 26 extends into the control chamber 12 passes, in addition still a countersink with a cylindrical portion 28 and a conical portion 30. Compared to a known from the prior art centrally arranged inlet throttle, the inlet throttles 26 shown in Figure 2a and 2b are arranged eccentrically.
Nach der in Figur 2a gezeigten Ausführungsform einer exzentrisch angeordneten Zulaufdrossel 20 ist die Achse der Zulaufbohrung 20 und der Zulaufdrossel 26 um einen Winkel x gegenüber einer radialen Ausrichtung der Zulaufbohrung verdreht. Der zylindrische Abschnitt 28 der Zulaufbohrung 20 ist hierbei koaxial zur Zulaufdrossel 26 angeordnet. Durch den kegelförmigen Abschnitt 30 der Zulaufbohrung 20, der ebenfalls koaxial zur Zulauf- drossel 26 angeordnet sein kann, ergeben sich beim Einströmen von mit Hochdruck beaufschlagtem Kraftstoff vom Ringraum 22 in die Zulaufbohrung 20 hydrodynamisch vorteilhafte Strömungsverhältnisse. Eine weitere Ausführungsform einer exzentrisch angeordneten Zulaufbohrung 20 ist in Figur 2b dargestellt. Der kegelförmige Abschnitt 30 und der zylindrische Abschnitt 28 der Zulaufbohrung 20 sind dabei zentrisch angeordnet, wohingegen die Zulaufdrossel 26 gegenüber einer radialen Ausrichtung um einen Versatz e exzentrisch versetzt ist.According to the embodiment of an eccentrically arranged inlet throttle 20 shown in Figure 2a, the axis of the inlet bore 20 and the inlet throttle 26 is rotated by an angle x relative to a radial orientation of the inlet bore. The cylindrical portion 28 of the inlet bore 20 is in this case arranged coaxially to the inlet throttle 26. Due to the conical section 30 of the inlet bore 20, which may also be arranged coaxially to the inlet throttle 26, hydrodynamically advantageous flow conditions result when high-pressure fuel flows from the annular space 22 into the inlet bore 20. Another embodiment of an eccentrically arranged Inlet bore 20 is shown in Figure 2b. The conical portion 30 and the cylindrical portion 28 of the inlet bore 20 are arranged centrally, whereas the inlet throttle 26 is eccentrically offset from a radial alignment by an offset e.
Durch die exzentrische Anordnung der Zulaufdrossel 26 in der Wand 18 des Ventilstücks 4 strömt der mit Hochdruck beaufschlagte Kraftstoff aus dem in Figur 1 dargestellten Ringraum 22 tangential in den Steuerraum 12 ein, wodurch sich eine Drallströmung mit einer translatorischen und rotatorischen Komponente ausbildet. Die durch die Pfeile 34 in Figur 3 angedeutete Drallströmung rotiert dabei in Richtung des Pfeils 32 innerhalb des Steuerraums 12, wobei im Bereich der Achse 36 des Ventilstücks 4 ein Wirbelkern und ein Wirbelfaden entsteht, die in Figur 3 in schematischer Weise mit dem Bezugszeichen 38 angedeutet sind. Der Wirbelfaden stellt hierbei die in axialer Richtung der Axialbohrung 10 des Ventilstücks 4 verlaufende Mittellinie des Wirbelkerns 38 dar, der sich längs der Strö- mungsrichtung ausbreitet.Due to the eccentric arrangement of the inlet throttle 26 in the wall 18 of the valve member 4, the high-pressure fuel from the annular space 22 shown in Figure 1 flows tangentially into the control chamber 12, whereby a swirl flow with a translational and rotational component is formed. The swirl flow indicated by the arrows 34 in FIG. 3 thereby rotates in the direction of the arrow 32 within the control chamber 12, wherein a swirl core and a vortex thread are formed in the region of the axis 36 of the valve piece 4, which is indicated schematically by the reference numeral 38 in FIG are. In this case, the vortex filament represents the center line of the vortex core 38 extending in the axial direction of the axial bore 10 of the valve piece 4, which propagates along the direction of flow.
Durch die in Richtung des Pfeils 32 rotierende Strömung des Kraftstoffes entsteht eine Fliehkraft, welche den Kraftstoff aufgrund seiner hohen Masse aus der Rotationsachse bzw. der Achse 36 des Ventilstücks 4 nach außen treibt. Die im Verhältnis zur Masse des Kraft- Stoffs leichteren Dampfblasen, Hohlräume bzw. Kavitationsblasen werden hierdurch von der Wand 18 weg zur Mitte der rotierenden Strömung, d. h. in Richtung der Rotationsachse gedrängt. Im Wirbelkern 38 entsteht ein sogenanntes Totwassergebiet, welches nicht mehr zum Transport des Kraftstoffes innerhalb des Steuerraums 12 zur Verfügung steht. Der Kraftstoff kann daher nur noch an der dem Steuerraum 12 zugewandten Innenfläche der Wand 18 des Ventilstücks 4 entlang strömen, wobei sich die rotierende Strömung in axialer Richtung der Axialbohrung 10 des Ventilstücks 4 bis in die in Figur 1 gezeigte Ablaufbohrung 14 fortsetzt.By the rotating in the direction of arrow 32 flow of the fuel, a centrifugal force which drives the fuel due to its high mass from the axis of rotation or the axis 36 of the valve member 4 to the outside. The lighter in relation to the mass of the fuel vapor bubbles, cavities or cavitation bubbles are thereby away from the wall 18 to the center of the rotating flow, d. H. pushed in the direction of the axis of rotation. In the vortex core 38 creates a so-called dead water area, which is no longer available for transporting the fuel within the control chamber 12. The fuel can therefore flow only along the inner surface of the wall 18 of the valve piece 4 facing the control chamber 12, whereby the rotating flow continues in the axial direction of the axial bore 10 of the valve piece 4 into the drainage bore 14 shown in FIG.
Nach der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform der Ablaufbohrung 14 erstreckt sich diese in mehreren Querschnittsabschnitten bis zu dem kegelförmig ausgebildeten Ventilsitz 16 des Steuerventils. Ausgehend vom Steuerraum 12 folgt nach einem zylindrischen Bohrungsabschnitt 40 eine Ablaufdrossel 42, an der sich ein Diffusor 44 anschließt. Zwischen dem Diffusor 44 und dem Ventilsitz 16 kann ein kegelförmiger Übergangsbereich 46 angeordnet sein, der einen kleineren Konusdurchmesser aufweist als der daran anschließende Ventilsitz 16. Weiterhin weisen auch die verschiedenen Abschnitte 40, 42, 44 unterschiedlich große Innendurchmesser auf, wobei der zylindrische Bohrungsabschnitt 40 den größten Innendurchmesser und die Ablaufdrossel 42 den kleinsten Innendurchmesser umfasst. Nach der Ausführungsform der Ablaufbohrung 14 nach Figur 1 sind der Übergang vom Steuerraum 12 zum zylindrischen Bohrungsabschnitt 40, der Übergang vom zylindrischen Bohrungsabschnitt 40 zur Ablaufdrossel 42 sowie der Übergang von der Ablaufdrossel 42 zum Diffusor 44 stufenförmig ausgeführt.According to the embodiment of the drain hole 14 shown in Figure 1, this extends in a plurality of cross-sectional portions to the conically shaped valve seat 16 of the control valve. Starting from the control chamber 12, following a cylindrical bore section 40, an outlet throttle 42 follows, followed by a diffuser 44. Between the diffuser 44 and the valve seat 16, a conical transition region 46 may be arranged, which has a smaller cone diameter than the adjoining valve seat 16. Furthermore, the various sections 40, 42, 44 different sized inner diameter, wherein the cylindrical bore portion 40 the largest inner diameter and the outlet throttle 42 comprises the smallest inner diameter. According to the embodiment of the drain hole 14 of Figure 1, the transition from the control chamber 12 to the cylindrical bore portion 40, the transition from the cylindrical bore portion 40 to the outlet throttle 42 and the transition from the outlet throttle 42 to the diffuser 44 are stepped.
Eine Alternative Ausführungsform der Ablaufbohrung 14 ist der Figur 4 zu entnehmen, in der ein axialer Längsschnitt durch das Ventilstück 4 im Bereich der Ablaufbohrung 14 dargestellt ist. Im Gegensatz zu der in Figur 1 dargestellten Ablaufbohrung 14 erfolgen der Übergang vom Steuerraum 12 zum zylindrischen Bohrungsabschnitt 40 und der Übergang vom zylindrischen Bohrungsabschnitt 40 zur Ablaufdrossel 42 nicht in einer Stufenform. Zwischen dem Steuerraum 12 und dem zylindrischen Bohrungsabschnitt 40 ist ein kegelförmiger Abschnitt 48 der Ablaufbohrung 14 angeordnet, der sich vom Steuerraum 12 aus gesehen in Richtung des zylindrischen Bohrungsabschnitts 40 verjüngt. An dem dem Steuer- räum 12 zugewandten Ende des kegelförmigen Abschnitts 48 kann dabei eine umlaufende Fase 50 vorgesehen sein, die im Übergang vom Steuerraum 12 zur Ablaufbohrung 14 einen größeren Konusdurchmesser aufweist als der kegelförmige Abschnitt 48. Durch die Anordnung der umlaufenden Fase 50 und des kegelförmigen Abschnitte 48 vor dem zylindrischen Bohrungsabschnitt 40 wird ein Abriss der Strömung im Bereich der Querschnittsverände- rung zwischen dem Steuerraum 12 und dem zylindrischen Bohrungsabschnitt 40 verhindert, wodurch der Wirbelkern 38 der rotierenden Strömung stabilisiert wird.An alternative embodiment of the drain hole 14 is shown in FIG 4, in which an axial longitudinal section through the valve member 4 in the region of the drain hole 14 is shown. In contrast to the drain hole 14 shown in Figure 1, the transition from the control chamber 12 to the cylindrical bore portion 40 and the transition from the cylindrical bore portion 40 to the outlet throttle 42 is not in a stepped shape. Between the control chamber 12 and the cylindrical bore portion 40, a conical portion 48 of the drain hole 14 is arranged, which tapers from the control chamber 12 in the direction of the cylindrical bore portion 40 tapers. At the control space 12 facing the end of the conical portion 48 may be provided a circumferential chamfer 50, which has a larger cone diameter in the transition from the control chamber 12 to the drain hole 14 by the arrangement of the circumferential chamfer 50 and the Cone-shaped portions 48 in front of the cylindrical bore portion 40, a flow demolition in the region of the cross-sectional change between the control chamber 12 and the cylindrical bore portion 40 is prevented, whereby the vortex core 38 of the rotating flow is stabilized.
Nach einer nicht in Figur 4 dargestellten Ausführungsform kann es alternativ oder zusätzlich zu einer an den Steuerraum 12 angrenzenden umlaufenden Fase 50 vorgesehen sein, dass die Ablaufbohrung 14 an ihrem dem Steuerraum 12 zugewandten Ende eine Auslassöffnung aufweist, deren Kante verrundet ist.According to an embodiment not shown in FIG. 4, alternatively or in addition to a circumferential chamfer 50 adjoining the control chamber 12, the drainage bore 14 has an outlet opening at its end facing the control chamber 12, the edge of which is rounded.
Zur weiteren Stabilisierung des innerhalb der Ablaufbohrung 14 sich bildenden Wirbelkerns 38 der Drallströmung weist der zylindrische Bohrungsabschnitt 40 im Übergangsbereich 52 zur Ablaufdrossel 42 eine konische Form auf.For further stabilization of the vortex core 38 of the swirl flow forming within the drainage bore 14, the cylindrical bore section 40 has a conical shape in the transitional region 52 to the outlet throttle 42.
Im Gegensatz zu den Übergängen vom Steuerraum 12 zum zylindrischen Bohrungsabschnitt 40 und vom zylindrischen Bohrungsabschnitt 40 zur Ablaufdrossel 42 ist der Übergang von der Ablaufdrossel 42 zum Diffusor 44 stufenförmig ausgebildet. Der Diffusor 44 kann hier- bei einen optimierten Öffnungswinkel von vorzugsweise weniger als 15° aufweisen, wodurch das Geschwindigkeitsniveau der Drallströmung reduziert und das Druckniveau erhöht wird. Die im Wirbelkern 38 der Drallströmung gebildeten Dampfblasen werden aufgrund der Erhöhung des Druckniveaus im Bereich des Diffusors 44 gezielt zur Implosion gebracht, ohne dass eine Schädigung durch Kavitationserosion an der die Ablaufbohrung 14 umgrenzenden Wand erfolgt. Darüber hinaus bewirkt der erfindungsgemäße Effekt, dass keine Schädigung des kegelförmigen Ventilsitzes 16 auftritt.In contrast to the transitions from the control chamber 12 to the cylindrical bore section 40 and from the cylindrical bore section 40 to the outlet throttle 42, the transition from the outlet throttle 42 to the diffuser 44 is step-shaped. The diffuser 44 can hereby have an optimized opening angle of preferably less than 15 °, as a result of which the speed level of the swirl flow is reduced and the pressure level is increased. The vapor bubbles formed in the vortex core 38 of the swirl flow are due the increase in the pressure level in the region of the diffuser 44 is deliberately brought to implosion, without any damage being caused by cavitation erosion at the wall bounding the drainage bore 14. In addition, the effect according to the invention that no damage to the conical valve seat 16 occurs.
In Strömungsrichtung nach dem Diffusor 44 schließt ein kegelförmiger Übergangsbereich 46 an, der in einen kegelförmigen Ventilsitz 16 übergeht. Der kegelförmige Übergangsbereich 46 weist dabei einen kleineren Konusdurchmesser als der kegelförmige Ventilsitz 16 auf.In the flow direction after the diffuser 44, a conical transition region 46 connects, which merges into a conical valve seat 16. The conical transition region 46 has a smaller cone diameter than the conical valve seat 16.
Der kegelförmige Übergangsbereich 46 aus Figur 1 und 4 stellt einen Strömungsübergangsabschnitt dar, der als schadensrelevanter Bereich für eine Kavitation vor dem Ventilsitz 16 dienen kann. Wie aus der Darstellung in Figur 4 zu entnehmen ist, wird die Ablaufbohrung 14 durch einen kugelförmigen Ventilkörper 54 verschlossen, der durch eine in Figur 1 und 4 nicht dargestellte Kugelführung verdrehbar geführt und über einen ebenfalls nicht dargestellten Aktor betätigt wird. Durch den Drall-Impuls der Drallströmung kann der kugelförmige Ventilkörper 54 hierbei in Rotation versetzt werden.The conical transition region 46 from FIGS. 1 and 4 represents a flow transition section, which can serve as a damage-relevant region for cavitation in front of the valve seat 16. As can be seen from the illustration in Figure 4, the drain hole 14 is closed by a spherical valve body 54 which is rotatably guided by a ball guide, not shown in Figures 1 and 4 and actuated by an actuator, also not shown. The swirl impulse of the swirl flow allows the spherical valve body 54 to be set in rotation.
Neben den zuvor beschriebenen Ausführungen der Übergänge zwischen den Abschnitten mit unterschiedlichen Innendurchmesser der Zulaufbohrung 20 und der Ablaufbohrung 14 ist es nach weiteren nicht in den Figuren dargestellten alternativen Ausführungsformen vorgesehen, dass die Zulaufbohrung 20 und die Ablaufbohrung 14 eine Kombination von unterschiedlich geformten Übergängen aufweisen. Die Übergänge zwischen den Abschnitten unterschiedlicher Innendurchmesser weisen hierbei vorzugsweise eine Konus- bzw. Kegel- form, eine Stufenform oder eine gerundete Form auf. In addition to the above-described embodiments of the transitions between the sections with different inner diameter of the inlet bore 20 and the drain hole 14, it is provided for further not shown in the figures alternative embodiments that the inlet bore 20 and the drain hole 14 have a combination of differently shaped transitions. The transitions between the sections of different inner diameters preferably have a conical or conical shape, a stepped shape or a rounded shape.

Claims

Ansprüche claims
1. Injektor für Brennkraftmaschinen, umfassend einen Steuerraum (12) eines Ventilsteuerkolbens (8), dem eine eine Zulaufdrossel (26) aufweisende Zulaufbohrung (20) zur Zufuhr von mit Hochdruck beaufschlagtem Kraftstoff und eine eine Ablaufdrossel (42) aufweisende Ablaufbohrung (14) zugeordnet ist, welche durch ein Steuerventil verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Zulaufbohrung (20) strömende mit Hochdruck beaufschlagte Kraft- stoff exzentrisch in den Steuerraum (12) eingeleitet wird und innerhalb des Steuerraums1. Injector for internal combustion engines, comprising a control chamber (12) of a valve spool (8) having an inlet throttle (26) having inlet bore (20) for supplying high-pressure fuel and an outlet throttle (42) having associated drain hole (14) is, which is closed by a control valve, characterized in that the fuel flowing through the inlet bore (20) high-pressure fuel is eccentrically introduced into the control chamber (12) and within the control chamber
(12) eine Drallströmung erzeugt, deren Rotationsachse koaxial zur Achse (36) der Ab- laufbohrung (14) verläuft.(12) generates a swirl flow whose axis of rotation is coaxial with the axis (36) of the drainage bore (14).
2. Injektor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zulauf drossel (26) sich in einer zum Steuerraum (12) exzentrischen Richtung erstreckt.2. An injector according to claim 1, characterized in that the inlet throttle (26) extends in a direction to the control chamber (12) eccentric direction.
3. Injektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Steuerraum (12) wenigstens ein eine Prallfläche umfassender Abschnitt vorgesehen ist, der den in den Steuerraum (12) einströmenden Kraftstoff umlenkt.3. An injector according to claim 1 or 2, characterized in that in the control chamber (12) at least one baffle surface comprehensive section is provided, which deflects the fuel flowing into the control chamber (12).
4. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablaufbohrung (14) einen Diffusor (44) umfasst, der auf der dem Steuerventil zugewandten Seite der Ablaufdrossel (42) angeordnet ist.4. Injector according to one of the preceding claims, characterized in that the drainage bore (14) comprises a diffuser (44) which is arranged on the control valve side facing the outlet throttle (42).
5. Inj ektor nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor (44) einen Öffnungswinkel in einem optimierten Bereich von weniger als 15° aufweist.5. Inj ector according to claim 4, characterized in that the diffuser (44) has an opening angle in an optimized range of less than 15 °.
6. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablaufbohrung (14) einen steuerraumseitigen Bohrungsabschnitt (40) aufweist, der einen größeren Innendurchmesser als die Ablaufdrossel (42) aufweist, wobei der Querschnittsübergang vom Bohrungsabschnitt (40) zur Ablaufdrossel (42) stufenförmig, kegelförmig oder gerundet ist.6. Injector according to one of the preceding claims, characterized in that the drain hole (14) has a control chamber side bore portion (40) having a larger inner diameter than the outlet throttle (42), wherein the Cross-sectional transition from the bore portion (40) to the outlet throttle (42) is stepped, conical or rounded.
7. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablaufbohrung (14) an ihrem dem Steuerraum (12) zugewandten Ende eine Einlaufverrundung aufweist.7. Injector according to one of the preceding claims, characterized in that the drain hole (14) at its the control chamber (12) facing the end has an inlet rounding.
8. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablaufbohrung (14) an ihrem dem Steuerraum (12) zugewandten Ende einen kegelförmigen Abschnitt (48) aufweist, der sich in Richtung des Steuerraums (12) erweitert.8. Injector according to one of the preceding claims, characterized in that the drainage bore (14) at its the control chamber (12) facing the end has a conical portion (48) which widens in the direction of the control chamber (12).
9. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Ablaufdrossel (42) und dem Ventilsitz (16) des Steuerventils ein kegelförmiger Übergangsbereich (46) vorgesehen ist.9. Injector according to one of the preceding claims, characterized in that between the outlet throttle (42) and the valve seat (16) of the control valve, a conical transition region (46) is provided.
10. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil einen kugelförmigen Ventilkörper (54) umfasst, der durch die Drallströmung in Rotation versetzbar ist.10. Injector according to one of the preceding claims, characterized in that the control valve comprises a spherical valve body (54) which is displaceable by the swirl flow in rotation.
11. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsteuerkolben (8) um seine Längsachse verdrehbar und durch die Drallströmung in Rotation versetzbar ist. 11. Injector according to one of the preceding claims, characterized in that the valve control piston (8) is rotatable about its longitudinal axis and displaceable by the swirl flow in rotation.
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