WO2012076415A1 - Düsenkörper mit konischem einspritzloch - Google Patents

Düsenkörper mit konischem einspritzloch Download PDF

Info

Publication number
WO2012076415A1
WO2012076415A1 PCT/EP2011/071640 EP2011071640W WO2012076415A1 WO 2012076415 A1 WO2012076415 A1 WO 2012076415A1 EP 2011071640 W EP2011071640 W EP 2011071640W WO 2012076415 A1 WO2012076415 A1 WO 2012076415A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
nozzle body
injection hole
injection
hole
recess
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/071640
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Leuteritz
Ferdinand Löbbering
Eberhard Kull
Original Assignee
Continental Automotive 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 Continental Automotive Gmbh filed Critical Continental Automotive Gmbh
Publication of WO2012076415A1 publication Critical patent/WO2012076415A1/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
    • F02M61/16Details 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
    • F02M61/1846Dimensional characteristics of 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
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/168Assembling; Disassembling; Manufacturing; Adjusting
    • 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
    • F02M61/1833Discharge orifices having changing cross sections, e.g. being divergent

Definitions

  • Such nozzle bodies are used, for example, in injectors for diesel engines. When installed, the nozzle body forms the tip of a Kraftstoffin ector and protrudes into a combustion chamber of a cylinder head. Symmetrical around one
  • a nozzle body recess is arranged, which opens in the direction of the combustion chamber in a blind hole. From the blind hole go out one or more injection holes through which fuel can be injected into the combustion chamber. At its end opposite the combustion chamber, the nozzle body recess is in communication with a pressurized fuel supply line.
  • a valve member such as a nozzle needle, movably mounted in the nozzle body recess.
  • the valve member has a sealing edge, which is pressed in the closed state of the injection valve to form a sealing seat by a spring on a sealing surface in the Düsen redesignaus foundedung. In this state, the lying below the sealing seat and the blind hole, so that no injection of fuel occurs into the combustion chamber A ⁇ injection holes separated from the fuel supply line are.
  • the nozzle needle is actuated directly or indirectly actuated by an actuator against the spring force lifted from the sealing seat and moved to an open position. Then fuel can flow from the fuel supply line into the blind hole. As a result, the pressure in the blind hole increases and the fuel is injected through the injection holes in the combustion chamber of the internal combustion engine. In operation affect parameters such as the flow behavior and the flow rate of fuel through the injection holes ⁇ , the combustion process in the combustion chamber.
  • parameters such as the flow behavior and the flow rate of fuel through the injection holes ⁇ , the combustion process in the combustion chamber.
  • due to increasingly stringent legal regulations an ever-optimized control of the combustion process in terms of fuel consumption and emissions becomes necessary. This also requires improved control of the flow behavior through the injection holes.
  • a rounding of the injection holes occurring during operation can lead to an altered flow behavior in the spray hole.
  • a rounding can be caused during operation by the fuel flow.
  • fuel flows through the nozzle body recess into the injection holes and into the combustion chamber.
  • this flow deflection of the fuel can cause a material removal by flow erosions or cavitations at the inlet edge to the spray hole. This leads to a rounding of the inlet edge.
  • An inventive nozzle body comprises a nozzle body recess. From the nozzle body recess extends at least one conical injection hole to an outer surface of the nozzle body. At its side facing the nozzle body recess ⁇ end of the injection hole has an entry opening and at its opposite, facing away from the nozzle body recess end an outlet opening. According to the invention, the inlet diameter of the inlet opening is greater than the outlet diameter of the outlet opening.
  • a conical inner surface of the injection hole forms an edge with an inner surface of the nozzle body recess.
  • An edge in the context of this patent application means that the radius of curvature at the transition between the inner surface of the nozzle body recess and the inner surface of the injection hole is very small.
  • the radius of curvature is less than 5 ⁇ , more preferably less than 3 ⁇ and ideally smaller than the Meß stressessgrenze.
  • the invention is based on the surprising finding that the influence of the rounding on the flow coefficient at a conical injection hole is reduced. Therefore, from a certain taper of the injection hole causes a rounding of the inlet opening no change in the flow coefficient. Therefore, according to the invention, it is possible to dispense with pre-rounding during production from a certain conicity of the injection hole. As a result, manufacturing costs can be saved.
  • the CF value of at least one A ⁇ injection hole is larger than the third
  • the CF value of the at least one injection hole is greater than or equal to 3.5 and more preferably greater than or equal to 5.
  • even larger CF values are possible and advantageous.
  • the high conicity of the injection hole offers the advantage that a subsequent rounding of the injection hole during operation does not or only to a very small extent affect the flow rate or the flow coefficient. A flow coefficient which changes during operation can therefore be largely avoided or at least reduced to a permissible level even without preliminary rounding during production. Minor variations may be compensated for by modern engine controls. Therefore, by dispensing with a separate rounding process in the manufacture of the nozzle body according to the invention costs and production costs can be saved.
  • Typical outlet diameters of the injection holes are in the range between 70-200 .mu.m. In principle, larger From ⁇ occurs diameter are possible.
  • Typical lengths of the injection holes are greater than 0.5 mm, preferably greater than 0.7 mm and less than 1.5 mm, preferably less than 0.8 mm.
  • the conical inner surface of the injection hole extends over the entire length of the injection hole with the same conicity. That is, the injection hole has a certain opening angle over its entire length. There is thus no edge in the interior of the injection hole between the inlet opening and the outlet opening.
  • the nozzle body recess merges into a blind hole at the end facing the combustion chamber.
  • the at least one injection hole or the injection holes then extend from the blind hole to the outer surface of the nozzle body.
  • injection holes are also possible, which extend between a conical nozzle needle seat and the outer surface of the nozzle body.
  • the nozzle body according to the invention has a plurality of injection holes.
  • the inner surface of the nozzle body recess is preferably at least in the region of the inlet opening of the injection hole a symmetrical about the longitudinal axis of the nozzle body, zy ⁇ - cylindrical or conical surface.
  • the at least one A ⁇ injection hole is preferably perpendicular to this inner surface.
  • a central center axis of the injection hole and the inner surface of the nozzle body recess are normal to each other at an imaginary intersection.
  • a nozzle body with a nozzle body recess is provided according to the invention.
  • at least one conical injection hole ⁇ is formed, wherein the inlet opening in the region of the Düsen endeavoraus Principleung is greater than the outlet opening at the Outer surface of the nozzle body.
  • An injection holes may be formed for example by an erosion process or a laser process.
  • an electrode is moved to the outer surface of the nozzle body, with the nozzle body and the electrode not touching each other.
  • an electrical voltage between the nozzle body and electrode is applied.
  • the polarity of the voltage is chosen so that material is dissolved out of the nozzle body by flashovers. By this removal of material a hole is created in the SI ⁇ seneffort.
  • the electrode is flushed with a flushing medium, for example distilled water, which removes the dissolved material.
  • Eroding process achievable in the entire spray hole surface roughness is greater than the surface roughness in a conventional injection hole after a hydro-erosive rounding process.
  • rounding process is advantageously in the upper ⁇ psychrauhtechnikswert Ra throughout the spray hole in the range of 0.1 to 0.8 ⁇ ⁇ (according to DIN EN ISO 4287).
  • Ra is greater than or equal to 0.2 ⁇ , more preferably greater than or equal to 0.3 ⁇ , and particularly preferably greater than or equal to 0.4 ⁇ .
  • the method according to the invention produces a nozzle body in which the inlet opening of the at least one injection hole is arranged in the region of the blind hole.
  • the nozzle body recess 2 with the blind hole 6 has a conical inner surface 5. At the transition between the co- Niche inner surface 4 of the injection hole 3 and the conical inner surface 5 of the blind hole 6, an edge 8 is formed. This has a radius of curvature of less than

Landscapes

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

Abstract

Düsenkörper (1) für ein Einspritzventil einer Brennkraftmaschine mit einer Dusenkorperausnehmung und mindestens einem sich von der Düsenkörperausnehmung (2) zu einer Außenoberfläche des Düsenkörpers erstreckenden Einspritzloch (3). Das Einspritzloch ist konisch ausgebildet mit einem CF-Wert von mindestens 3. Dabei ist die Eintrittsöffnung (E) des Einspritzlochs an seinem zur Düsenkörperausnehmung weisenden Ende größer als die Austrittsöffnung (A) des Einspritzlochs am von der Düsenkörperausnehmung wegweisenden Ende. Die konische Innenoberfläche (4) des Einspritzlochs bildet dabei mit einer Innenoberfläche (5) der Düsenkörperausnehmung eine Kante.

Description

Beschreibung
Düsenkörper mit konischem Einspritzloch
Die Erfindung betrifft einen Düsenkörper für ein Einspritzventil einer Brennkraftmaschine mit einer Düsenkörperausnehmung und mindestens einem sich von der Düsenkörperausnehmung zu einer Außenoberfläche des Düsenkörpers erstreckenden Einspritzloch.
Derartige Düsenkörper kommen beispielsweise in Injektoren für Dieselmotoren zum Einsatz. Im eingebauten Zustand bildet der Düsenkörper die Spitze eines Kraftstoffin ektors und ragt in einen Brennraum eines Zylinderkopfs. Symmetrisch um eine
Längsachse des Düsenkörpers ist eine Düsenkörperausnehmung angeordnet, welche in Brennraumrichtung in ein Sackloch mündet . Von dem Sackloch gehen ein oder mehrere Einspritzlöcher aus, durch welche Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt werden kann. An ihrem dem Brennraum gegenüberliegenden Ende steht die Düsenkörperausnehmung in Verbindung mit einer unter Druck stehenden KraftstoffZuleitung . In der Düsenkörperausnehmung ist ein Ventilglied, beispielsweise eine Düsennadel, beweglich gelagert. Das Ventilglied weist eine Dichtkante auf, welche im geschlossenen Zustand des Einspritzventils unter Bildung eines Dichtsitzes durch eine Feder auf einer Dichtfläche in der Düsenkörperausnehmung gedrückt wird. In diesem Zustand sind das unterhalb des Dichtsitzes liegende Sackloch und die Ein¬ spritzlöcher von der KraftstoffZuleitung getrennt, so dass keine Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum stattfindet.
Zum Öffnen des Einspritzventils wird die Düsennadel durch einen Aktor direkt oder indirekt angesteuert entgegen der Federkraft vom Dichtsitz abgehoben und in eine Offenstellung bewegt. Dann kann Kraftstoff von der KraftstoffZuleitung in das Sackloch strömen. Dadurch steigt der Druck im Sackloch und der Kraftstoff wird durch die Einspritzlöcher in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt. Im Betrieb beeinflussen Parameter, wie das Strömungsverhalten und die Durchflussrate des Kraftstoffs durch die Einspritz¬ löcher, den Verbrennungsprozess im Brennraum. Unter Anderem auf- grund immer strenger werdender gesetzlicher Vorschriften wird eine immer weiter optimierte Steuerung des Verbrennungsprozesses hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs und der Emissionen notwendig. Dies erfordert auch eine verbesserte Steuerung des Durchflussverhaltens durch die Einspritzlöcher.
Dabei kommen unter anderem Düsenkörper mit kleineren Spritzlochdurchmessern zum Einsatz, und es werden höhere Durchflusskoeffizienten in den Spritzlöchern angestrebt. Durch einen geringeren Spritzlochdurchmesser und höhere Durchflussraten erhöht sich jedoch die Neigung der Spritzlöcher zur Verkokung. Dabei führen Ablagerungen des Kraftstoffs zu einem teilweisen Verstopfen der Spritzlöcher. Dadurch verändert sich der Strömungsquerschnitt im Spritzloch, was eine unerwünschte Veränderung der Durchflussrate über die Betriebsdauer des Einspritzventils bewirken kann.
Zusätzlich zur Verkokung kann eine im Betrieb auftretende Verrundung der Spritzlöcher zu einem veränderten Durchflussverhalten im Spritzloch führen. Eine Verrundung kann im Betrieb durch die KraftstoffStrömung verursacht werden. Bei geöffnetem Ventil strömt Kraftstoff durch die Düsenkörperausnehmung in die Spritzlöcher und weiter in den Brennraum. Beim Eintritt in die Spritzlöcher erfolgt dabei eine Umlenkung der Kraftstoff¬ strömung. Im dauerhaften Betrieb kann diese Strömungsumlenkung des Kraftstoffs eine Materialabtragung durch Strömungserosionen bzw. -kavitationen an der Einlasskante zum Spritzloch bewirken. Dies führt zu einer Verrundung der Einlasskante.
Es ist bekannt, dass eine solche Verrundung der Einlasskante die Durchflussrate im Spritzloch mit beeinflusst. Um eine dadurch im Betrieb auftretende Veränderung des Durchflussverhaltens zu vermeiden, werden die Einspritzlöcher bei bekannten Düsenkörpern bereits bei der Fertigung vorverrundet . Bekannte Maßnahmen zum Verrunden der Einspritzlöcher umfassen beispielsweise hydroerosives Verrunden oder elektroabrasives Verrunden. Diese Verrundungsprozesse sind fertigungstechnisch erprobt. Nach¬ teilig daran ist der prozesstechnische Aufwand und die dadurch entstehenden zusätzliche Kosten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde einen verbesserten Düsenkörper und ein Verfahren zu Herstellung eines solchen anzugeben, mit welchem sich die genannten Nachteile zumindest teilweise vermeiden lassen.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Düsenkörper gemäß dem unabhängigen Vorrichtungsanspruch, sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines Düsenkörpers gemäß dem unabhängigen Verfahrensanspruch. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein erfindungsgemäßer Düsenkörper umfasst eine Düsenkörper- ausnehmung. Von der Düsenkörperausnehmung erstreckt sich mindestens ein konisch ausgebildetes Einspritzloch zu einer Außenoberfläche des Düsenkörpers. An seinem zur Düsenkörper¬ ausnehmung weisenden Ende hat das Einspritzloch eine Eintrittsöffnung und an seinem gegenüberliegenden, von der Düsenkörperausnehmung wegweisenden Ende eine Austrittsöffnung. Erfindungsgemäß ist der Eintrittsdurchmesser der Ein- trittsöffnung größer als der Austrittsdurchmesser der Austrittsöffnung .
An der Eintrittsöffnung bildet eine konische Innenoberfläche des Einspritzlochs mit einer Innenfläche der Düsenkörperausnehmung eine Kante . Eine Kante bedeutet im Rahmen dieser Patentanmeldung, dass der Krümmungsradius am Ubergang zwischen der Innenfläche der Düsenkörperausnehmung und der Innenoberfläche des Einspritzlochs sehr klein ist. Vorzugsweise ist der Krümmungsradius kleiner als 5 μπι, besonders bevorzugt kleiner als 3 μπι und idealer Weise kleiner als die Meßbarkeitsgrenze.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass der Einfluss der Verrundung auf den Durchflusskoeffizienten bei einem konischen Einspritzloch verringert ist. Ab einer bestimmten Konizität des Spritzlochs bewirkt daher eine Verrundung der Eintrittsöffnung keine Veränderung des Durchflusskoeffizienten. Daher kann erfindungsgemäß ab einer be- stimmten Konizität des Spritzlochs auf das Vorverrunden bei der Fertigung verzichtet werden. Dadurch können Fertigungskosten eingespart werden.
Als Maß für die Konizität eines Einspritzlochs kann der so- genannte CF-Wert angegeben werden. Dieser wird durch folgende Gleichung berechnet:
CF = (Eintrittsdurchmesser [μπι] - Austrittsdurchmesser [um] ) / (Länge des Einspritzlochs [mm] x 10) .
Dies entspricht dem Verhältnis zwischen der Differenz von Eintritts- und Austrittsdurchmesser zur Länge des Spritzlochs in Prozent . Erfindungsgemäß ist der CF-Wert des mindestens einen Ein¬ spritzlochs größer als 3.
Gemäß einer bevorzugten Aus führungs form des Erfindungsgemäßen Düsenkörpers ist der CF-Wert des mindestens einen Einspritzlochs größer oder gleich 3,5 und besonders bevorzugt größer oder gleich 5. Grundsätzlich sind auch noch größere CF-Werte möglich und vorteilhaft. Die hohe Konizität des Einspritzloches bietet den Vorteil, dass sich eine Nachverrundung des Einspritzlochs im Betrieb nicht oder nur in sehr geringem Maße auf die Durch- flussrate bzw. den Durchflusskoeffizienten auswirkt. Ein sich im Betrieb ändernder Durchflusskoeffizient kann somit auch ohne eine Vorverrundung bei der Fertigung weitgehend vermieden oder zumindest auf ein zulässiges Maß reduziert werden. Geringfügige Schwankungen können gegebenenfalls mit modernen Motorsteue- rungen ausgeglichen werden. Daher können durch den Verzicht auf einen gesonderten Verrundungsprozess bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Düsenkörpers Kosten und Herstellungsaufwand eingespart werden. Typische Austrittsdurchmesser der Spritzlöcher liegen im Bereich zwischen 70 - 200 μπι. Prinzipiell sind auch größere Aus¬ trittsdurchmesser möglich. Typische Längen der Einspritzlöcher sind größer als 0,5 mm, vorzugsweise größer als 0,7 mm und kleiner als 1,5 mm, vorzugsweise kleiner als 0,8 mm.
Vorzugsweise erstreckt sich die konische Innenoberfläche des Einspritzlochs über die gesamte Länge des Einspritzlochs mit der selben Konizität. D.h. das Einspritzloch weist über seine gesamte Länge einen bestimmten Öffnungswinkel auf. Zwischen der Eintrittsöffnung und der Austrittsöffnung besteht somit keinerlei Kante im Inneren des Einspritzlochs. Gemäß einer bevorzugten Ausführungform des erfindungsgemäßen Düsenkörpers geht die Düsenkörperausnehmung am zum Brennraum weisenden Ende in ein Sackloch über. Das mindestens eine Einspritzloch oder die Einspritzlöcher erstrecken sich dann vom Sackloch zur Außenoberfläche des Düsenkörpers. Grundsätzlich sind aber auch Einspritzlöcher möglich, welche sich zwischen einem konischen Düsennadelsitz und der Außenoberfläche des Düsenkörpers erstrecken. Vorzugsweise weist der erfindungs¬ gemäße Düsenkörper eine Mehrzahl von Einspritzlöchern auf. Die Innenoberfläche der Düsenkörperausnehmung ist zumindest im Bereich der Eintrittsöffnung des Einspritzlochs vorzugsweise eine um die Längsachse des Düsenkörpers symmetrische, zy¬ lindrische oder konische Fläche. Das mindestens eine Ein¬ spritzloch steht bevorzugt senkrecht auf dieser Innenoberfläche. Somit sind eine zentrale Mittelachse des Einspritzlochs und die Innenoberfläche der Düsenkörperausnehmung in einem gedachten Schnittpunkt normal zueinander.
Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Düsenkörpers wird erfindungsgemäß ein Düsenkörper mit einer Düsenkörperausnehmung bereitgestellt. In diesen wird mindestens ein konisches Ein¬ spritzloch geformt, wobei die Eintrittsöffnung im Bereich der Düsenkörperausnehmung größer ist als die Austrittsöffnung an der Außenoberfläche des Düsenkörpers. Solche konischen Ein¬ spritzlöcher können beispielsweise durch ein Erodierverfahren oder durch einen Laserprozess geformt werden. Im bevorzugt angewendeten Erodierverfahren wird eine Elektrode an die Außenoberfläche des Düsenkörpers bewegt, wobei sich Düsenkörper und Elektrode nicht berühren. Anschließend wird eine elektrische Spannung zwischen Düsenkörper und Elektrode angelegt. Die Polarität der Spannung wird so gewählt, dass durch Funkenüberschläge Material aus dem Düsenkörper herausgelöst wird. Durch diesen Materialabtrag wird ein Loch in dem Dü¬ senkörper erzeugt. Die Elektrode wird dabei mit einem Spülmedium, z.B. destilliertem Wasser, gespült, welches das herausgelöste Material abtransportiert.
Für die Bildung eines konischen Einspritzloches wird bei¬ spielsweise eine drahtförmige Elektrode schräg in ein Futter eingespannt und um eine zur eigenen Achse schräg liegende Rotationsachse gedreht. Dadurch können in dem sich bildenden Loch Hinterschneidungen erzeugt werden, die zu einem konischen
Einspritzloch führen, bei welchem der Eintrittsdurchmesser im Inneren des Düsenkörpers größer ist als der Austrittsdurchmesser an der zugänglichen Außenseite des Düsenkörpers. Ein weiterer Vorteil des Erodierverfahrens besteht darin, dass sich mit diesem relativ hohe Oberflächenrauhigkeiten an der Innenoberfläche des Einspritzlochs erreichen lassen. Die Er¬ finder haben festgestellt, dass eine hohe Oberflächenrauhigkeit zur Reduzierung der Verkokungsneigung vorteilhaft sein kann. Die höhere Rauhigkeit der Oberfläche bewirkt Kavitationen im strömenden Kraftstoff und daraus resultierende Implosionen, wodurch Ablagerungen im Einspritzloch reduziert werden. Dadurch kann eine weiter verbesserte Langzeitstabilität der Durch¬ flussrate im Einspritzloch erreicht werden. Die mit dem
Erodierverfahren im gesamten Spritzloch erreichbare Oberflächenrauhigkeit ist dabei größer als die Oberflächenrauhigkeit in einem herkömmlichen Spritzloch nach einem hydroserosiven Verrundungsprozess . Durch den Verzicht auf einen hydroerosiven Verrundungsprozess liegt daher vorteilhafterweise der Ober¬ flächenrauhigkeitswert Ra im gesamten Spritzloch im Bereich von 0,1 μπι bis 0,8 μπι (nach DIN EN ISO 4287) . Vorzugsweise ist Ra größer oder gleich 0,2 μπι, weiter bevorzugt größer oder gleich 0,3 μπι, und besonders bevorzugt größer oder gleich 0,4 μπι.
Vorzugsweise wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Düsenkörper hergestellt, bei dem die Eintrittsöffnung des mindestens einen Einspritzlochs im Bereich des Sackloches angeordnet ist.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert werden. Diese zeigen schematisch:
Figur 1: eine Teilschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Düsenkörpers; und
Figur 2: eine Teilansicht des Düsenkörpers aus Figur 1.
Der Düsenkörper 1 weist eine Düsenkörperausnehmung 2 auf, welche in ein Sackloch 6 mündet. Im eingebauten Zustand ragt dieses Ende des Düsenkörpers in den Brennraum (nicht dargestellt) einer Brennkraftmaschine. Die Ausnehmung 2 ist rotationssymmetrisch um eine zentrale Längsachse des Düsenkörpers 1 angeordnet. Im Bereich des Sacklochs 6 mündet ein Einspritzloch 3 in die Ausnehmung 2. Dieses weist eine konische Innenoberfläche 4 auf. Am zum Sackloch 6 weisenden Ende des Einspritzlochs 3 weist die Eintrittsöffnung des Einspritzlochs 3 einen Eintrittsdurch- messer E auf. Dieser ist größer als der Austrittsdurchmesser A am brennraumseitigen Ende des Einspritzlochs. Die Länge L des Spritzlochs ist durch die Wandungsdicke des Düsenkörpers 1 im Bereich des Sacklochs 6 bestimmt und entspricht dem Abstand zwischen Eintrittsöffnung mit Eintrittsdurchmesser E und Austrittsöffnung mit Austrittsdurchmesser A.
Die Düsenkörperausnehmung 2 mit dem Sackloch 6 weist eine konische Innenoberfläche 5 auf. Am Übergang zwischen der ko- nischen Innenoberfläche 4 des Spritzlochs 3 und der konischen Innenoberfläche 5 des Sacklochs 6 ist eine Kante 8 gebildet. Diese weist einen Krümmungsradius von weniger als
3 μπι auf. Die Rauhigkeit der Innenoberfläche 4 des Spritzlochs beträgt Ra = 0,3 μπι. Im Betrieb kann Kraftstoff von der Dü¬ senkörperausnehmung 2 durch das Einspritzloch 3 in den Brennraum strömen. Aufgrund der Konizität des Spritzlochs mit dem CF-Wert wirkt sich eine im Betrieb auftretende Nachverrundung der Kante 8 zwischen der Innenoberfläche 5 der Düsenkörperausnehmung 2 und der Innenoberfläche 4 des Spritzlochs 3 nicht oder nur ver¬ nachlässigbar auf die Durchflussrate im Spritzloch aus. Durch die Rauhigkeit der Innenoberfläche 4 des Einspritzlochs 3 kann weiterhin die Verkokung des Einspritzlochs 3 erfolgreich reduziert werden. Somit kann auch eine dadurch verursachte Veränderung der Durchflussrate mit der Betriebsdauer des Düsenkörpers reduziert werden.
Der erfindungsgemäße Düsenkörper ermöglicht somit bei ver¬ ringerten Herstellungskosten einen dauerhaft gleichbleibenden Durchflusskoeffizienten. Aufgrund der reduzierten Verkokung und gegebenenfalls auch in sehr geringem Maße aufgrund im Betrieb auftretender Nachverrundung dennoch auftretende Veränderungen in der Durchflussrate können über modernen Motorsteuerungen ausgeglichen werden. Somit kann bei der Herstellung der Dü- senkörper auf den aufwendigen Verrundungsprozess verzichtet werden. Dadurch können die Herstellungskosten des Düsenkörpers gesenkt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Düsenkörper (1) für ein Einspritzventil, umfassend eine Düsenkörperausnehmung (2) und mindestens ein sich von der Düsenkörperausnehmung (2) zu einer Außenoberfläche (9) des Düsenkörpers erstreckendes Einspritzloch (3),
dadurch gekennzeichnet,
dass das mindestens eine Einspritzloch (3) konisch ausgebildet ist, wobei eine Eintrittsöffnung des Einspritzlochs (3) an seinem zur Düsenkörperausnehmung (2) weisenden Ende einen Eintrittsdurchmesser (E) aufweist, der größer ist als ein Austrittsdurchmesser (A) einer Austrittsöffnung des Einspritzlochs (3) an seinem von der Düsenkörperausnehmung (2) wegweisenden Ende, und wobei eine konische Innenoberfläche (4) des Einspritzlochs (3) an der Eintrittsöffnung eine Kante (8) mit einer Innenoberfläche (5) der Düsenkörperausnehmung (2) bildet, und wobei das mindestens eine Einspritzloch eine Konizität, gegeben durch einen CF-Wert von größer als 3 aufweist.
2. Düsenkörper (1) gemäß Anspruch 1, wobei das Einspritzloch eine Konizität, gegeben durch einen CF-Wert von größer oder gleich 3,5 oder größer oder gleich 5 aufweist.
3. Düsenkörper (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Konizität des Einspritzlochs über die gesamte Länge des Einspritzlochs gleich ist.
4. Düsenkörper (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zwischen Innenoberfläche (4) der Düsenkörperausnehmung (2) und Einspritzloch (3) an der Eintrittsöffnung gebildete Kante (8) einen Krümmungsradius kleiner als 5 um, insbesondere kleiner als 3 μπι aufweist.
5. Düsenkörper (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Oberflächenrauhigkeit der gesamten Innenoberfläche (4) im Einspritzloch (3) größer oder gleich Ra = 0,2 μπι beträgt.
6. Düsenkörper (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Düsenkörperausnehmung (2) ein Sackloch (6) aufweist und das mindestens eine Einspritzloch (3) von dem Sackloch (6) ausgeht .
7. Düsenkörper (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Innenoberfläche (5) der Düsenkörperausnehmung (2) eine zylindrische oder konische Fläche ist, die von einer Mittelachse des mindestens einen Einspritzlochs (3) senkrecht geschnitten wird.
8. Einspritzventil für eine Brennkraftmaschine mit einem Düsenkörper (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
9. Verfahren zur Herstellung eines Düsenkörpers (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte:
Bereitstellen eines Düsenkörpers (1) für einen Injektor mit einer Düsenkörperausnehmung (2),
Formen mindestens eines konischen Einspritzlochs (3) mit einer Eintrittsöffnung im Bereich der Düsenkörperausnehmung (2) und einer kleineren Austrittsöffnung.
10. Verfahren zur Herstellung eines Düsenkörpers gemäß Anspruch 8, wobei das mindestens eine Einspritzloch (3) durch ein Erodierverfahren geformt wird.
PCT/EP2011/071640 2010-12-10 2011-12-02 Düsenkörper mit konischem einspritzloch WO2012076415A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010062808.5 2010-12-10
DE201010062808 DE102010062808A1 (de) 2010-12-10 2010-12-10 Düsenkörper mit konischem Einspritzloch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012076415A1 true WO2012076415A1 (de) 2012-06-14

Family

ID=45063179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2011/071640 WO2012076415A1 (de) 2010-12-10 2011-12-02 Düsenkörper mit konischem einspritzloch

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102010062808A1 (de)
WO (1) WO2012076415A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015014476A1 (de) * 2013-07-30 2015-02-05 L'orange Gmbh Dual-fuel-kraftstoffinjektor
JP2017141682A (ja) * 2016-02-08 2017-08-17 株式会社Soken 燃料噴射ノズル

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0352926A1 (de) * 1988-07-26 1990-01-31 LUCAS INDUSTRIES public limited company Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE10354467A1 (de) * 2003-11-21 2005-06-09 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
EP1840368A2 (de) * 2006-03-27 2007-10-03 Robert Bosch Gmbh Einspritzdüse mit Spritzkanälen sowie Verfahren zur Einbringung von Kanälen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0352926A1 (de) * 1988-07-26 1990-01-31 LUCAS INDUSTRIES public limited company Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE10354467A1 (de) * 2003-11-21 2005-06-09 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
EP1840368A2 (de) * 2006-03-27 2007-10-03 Robert Bosch Gmbh Einspritzdüse mit Spritzkanälen sowie Verfahren zur Einbringung von Kanälen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YALCIN H ET AL: "KONISCHE EINSPRITZLOCHER EINES KRAFTSTOFFEINSPRITZVENTILS FUER BRENKRAFTMASCHINEN", SIEMENS TECHNIK REPORT, SIEMENS AG.,ERLANGEN, AT, vol. 2, no. 2, 1 January 1999 (1999-01-01), pages 73/74, XP000828544, ISSN: 1436-7777 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015014476A1 (de) * 2013-07-30 2015-02-05 L'orange Gmbh Dual-fuel-kraftstoffinjektor
JP2017141682A (ja) * 2016-02-08 2017-08-17 株式会社Soken 燃料噴射ノズル

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010062808A1 (de) 2012-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008031271B4 (de) Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil
EP2470771B1 (de) Kraftstoffeinspritzventil
DE102011004186A1 (de) Kraftstoffeinspritzkomponente
DE2814999A1 (de) Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen
WO2005103481A1 (de) Kraftstoffeinspritzdüse für diesel-brennkraftmaschinen
WO2012076415A1 (de) Düsenkörper mit konischem einspritzloch
WO2011160991A1 (de) Injektor, insbesondere common-rail-injektor, sowie kraftstoffeinspritzsystem mit einem injektor
DE102016224084A1 (de) Kraftstoffinjektor
DE10156020A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
WO2012084515A1 (de) Düsenkörper mit einem einspritzloch mit mindestens zwei eintrittsöffnungen
EP1518050B1 (de) Injektor für ein einspritzsystem
DE102008041167A1 (de) Kraftstoffinjektor
EP1504189A1 (de) KRAFTSTOFFEINSPRITZVENTIL FüR BRENNKRAFTMASCHINEN
EP1576279A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
WO2020043496A1 (de) Kraftstoffinjektor
WO2018153741A1 (de) Düsenkörper für einen kraftstoffinjektor und kraftstoffinjektor
DE102019210551A1 (de) Kraftstoffinjektor
WO2020127393A1 (de) Einspritzdüse, verfahren zum herstellen eines düsenkörpers für eine einspritzdüse, sowie verwendung einer einspritzdüse
WO2000006892A2 (de) Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen
EP1668240B1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE102012218016A1 (de) Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil und Einspritzventil
DE102012211160A1 (de) Kraftstoffinjektor
DE102018217648A1 (de) Kraftstoffinjektor sowie Verfahren zum Herstellen eines Düsenkörpers für einen Kraftstoffinjektor
EP1954937B1 (de) Zwischenplatte für einen kraftstoffinjektor und kraftstoffinjektor
EP3784900A1 (de) Kraftstoffinjektor

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: 11788901

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11788901

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1