WO2015055612A1 - Injection valve for a combustion engine - Google Patents

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WO2015055612A1 PCT/EP2014/071958 EP2014071958W WO2015055612A1 WO 2015055612 A1 WO2015055612 A1 WO 2015055612A1 EP 2014071958 W EP2014071958 W EP 2014071958W WO 2015055612 A1 WO2015055612 A1 WO 2015055612A1
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Achim Reuther
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Continental Automotive Gmbh
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Abstract

The invention relates to an injection valve (100) for a combustion engine. The injection valve comprises a fluid inlet duct (1) designed to define a flow of fluid (4) in a main direction of flow (6), wherein the fluid inlet duct (1) comprises a capture section (7) designed to guide the fluid in a direction that is at least partially opposite the main direction of flow (6).

Description

Beschreibung description
Einspritzventil für eine Verbrennungskraftmaschine Injection valve for an internal combustion engine
Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil für eine Verbren¬ nungskraftmaschine . The invention relates to an injection valve for a Burn ¬ voltage combustion engine.
Einspritzventile werden verbreitet eingesetzt, insbesondere in Verbrennungskraftmaschinen, wo sie angeordnet sein können, um ein Fluid in eine Ansaugleitung einer Verbrennungskraftmaschine oder direkt in die Brennkammer eines Zylinders der Verbrennungskraftmaschine zu dosieren. Diese Einspritzventile sollen eine hohe Beständigkeit über ihre Lebensdauer und ein sehr exaktes Einspritzvolumen haben. Das Fluid kann ein Kraftstoff für die Verbrennungskraftmaschine, wie zum Beispiel Benzin oder Diesel sein oder einen solchen umfassen. Injectors are widely used, particularly in internal combustion engines, where they can be arranged to meter a fluid into an intake manifold of an internal combustion engine or directly into the combustion chamber of a cylinder of the internal combustion engine. These injectors should have a high durability over their lifetime and a very accurate injection volume. The fluid may be or include fuel for the internal combustion engine, such as gasoline or diesel.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Ein¬ spritzventil zu erstellen. The object of the invention is to create an improved A ¬ injection valve.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. The object is solved by the features of the independent claim. Advantageous embodiments and improvements are the subject of the dependent claims.
Es ist ein Gegenstand der Erfindung, ein Einspritzventil für eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Fluideinlassleitung an¬ zugeben, die ausgebildet ist, eine Strömung eines Fluids entlang einer Hauptströmungsrichtung zu definieren, wobei die Fluideinlassleitung einen Fangabschnitt aufweist, der ausgebildet ist, das Fluid entlang einer Richtung zu leiten, die zumindest teilweise entgegengesetzt zu der Hauptströmungsrichtung aus¬ gerichtet ist. Die Hauptströmungsrichtung ist vorzugsweise eine Richtung gemäß derer das Fluid überwiegend strömt, wenn es die Fluideinlassleitung passiert. Die Hauptströmungsrichtung kann direkt von einem Eintritt des Einspritzventils zu einem Austritt des Einspritzventils und/oder von einem Eintritt der Fluid¬ einlassleitung zu einem Austritt der Fluideinlassleitung gerichtet sein. Der Fangabschnitt kann zu einem Fänger oder einem Fangelement beitragen, welches in der Fluideinlassleitung eingerichtet ist. It is an object of the invention to give an injection valve for an internal combustion engine having a fluid inlet line to ¬ formed to define a flow of a fluid along a main direction of flow, wherein the fluid inlet line having a catching portion which is formed, the fluid along a direction perpendicular to lead, which is directed at least partially opposite to the main flow direction from ¬ . The main flow direction is preferably a direction according to which the fluid predominantly flows when it Fluid inlet line passes. The main flow direction may be directed from an inlet of the fluid ¬ inlet line to an outlet of the fluid inlet line directly from an inlet of the injection valve to an exit of the injection valve and / or. The catching portion may contribute to a catcher or a catching element which is arranged in the fluid inlet line.
Mit dem vorgestellten Konzept können Partikelfilter, zum Beispiel zur Filterung von Schwebeteilchen, die von dem Fluid getragen werden, in dem Einspritzventil oder der Fluideinlassleitung des Einspritzventils mit Vorteil verzichtbar gemacht werden. Folglich kann verhindert werden, dass die Filter den Strömungswiderstand des Fluids, welches durch die Fluidein¬ lassleitung strömt, wegen der Öffnungsgrößen der entsprechenden Filter negativ beeinflussen. Des Weiteren können chemische Reaktionen, die den Betrieb des Einspritzventils negativ be¬ einflussen können, verhindert werden. Die genannten chemischen Reaktionen des Einspritzventils können, insbesondere, durch das Material des Filters verursacht werden. Die Filter können weiterhin physikalische oder mechanische Nachteile für das Einspritzventil verursachen, beispielsweise Vibrationen oder Druckwellen, welche durch die Filter während des Betriebs des Einspritzventils verursacht werden. Solche Nachteile können ebenfalls durch das gegebene Einspritzventilkonzept verhindert werden. Weiterhin können Filter nur mit Öffnungsgrößen bis runter zu einer bestimmten Abmessung angewendet werden, wobei With the concept presented, particulate filters, for example for filtering suspended particles carried by the fluid, in the injection valve or the fluid inlet line of the injection valve can advantageously be dispensed with. Consequently, it can be prevented that the filter, negative influence on the flow resistance of the fluid flowing through the fluid inlet ¬ forward conduction due to the opening amounts of the corresponding filter. Furthermore, chemical reactions, which can be ¬ influences the operation of the injector negative, be prevented. The said chemical reactions of the injection valve can, in particular, be caused by the material of the filter. The filters may further cause physical or mechanical disadvantages to the injector, such as vibrations or pressure waves caused by the filters during operation of the injector. Such disadvantages can also be prevented by the given injection valve concept. Furthermore, filters can only be applied with opening sizes down to a certain dimension, wherein
Schwebeteilchen mit kleineren Größen als diese Abmessung in jedem Fall einen Schaden für das Einspritzventil über seine Lebensdauer hinweg verursachen können. Airborne particulates of smaller sizes than this dimension can in any event cause damage to the injector over its lifetime.
In einer Ausgestaltung weist das Einspritzventil eine Ven¬ tilnadel auf, die mit einem Ventilsitz des Einspritzventils wechselwirken kann, wobei eine Öffnung des Einspritzventils eine Bewegung der Ventilnadel relativ zu dem Ventilsitz, auf dem die Ventilnadel in einer geschlossenen Position des Einspritzventils aufliegt, bedeutet. Während des Betriebs des Einspritzventils muss das Einspritzventil gegen Drücke von 200 bar bei Ben¬ zinmotoren bis zu 2000 bar für Dieselmotoren öffnen. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Beschädigung der Dichtfläche zwischen der Ventilnadel und dem Ventilsitz verhindert werden, insbesondere eine durch Schwebeteilchen verursachte Beschä¬ digung . In one embodiment, the injection valve a Ven ¬ tilnadel, which with a valve seat of the injection valve can interact, wherein an opening of the injection valve, a movement of the valve needle relative to the valve seat, on which the valve needle rests in a closed position of the injection valve means. During operation of the injection valve, the injection valve must open against pressures of 200 bar in Ben ¬ zinmotoren up to 2000 bar for diesel engines. According to the present invention, damage to the sealing surface between the valve needle and the valve seat can be prevented, in particular caused by suspended particles Beschä ¬ ending.
In einer Ausgestaltung weist die Fluideinlassleitung eine erste Biegung auf, die angeordnet ist, einen Eintrittsabschnitt der Fluideinlassleitung mit dem Fangabschnitt zu verbinden, wobei die Fluideinlassleitung eine zweite Biegung aufweist, die angeordnet ist, den Fangabschnitt mit einem Austrittsabschnitt der Fluideinlassleitung zu verbinden. Als Vorteil der Biegung, kann erreicht werden, dass Schwebeteilchen durch die Vorsehung der Biegung (en) und des Fangabschnitts von dem Fluid getrennt werden . In one embodiment, the fluid inlet conduit has a first bend arranged to connect an inlet portion of the fluid inlet conduit to the capture portion, the fluid inlet conduit having a second bend arranged to connect the capture portion to an exit portion of the fluid inlet conduit. As an advantage of the bending, it can be achieved that suspended particles are separated from the fluid by the provision of the bend (s) and the catching section.
Anhand der zweiten Biegung kann erreicht werden, dass die Strömung des Fluids von der Richtung des Fangabschnitts wieder zur Hauptströmungsrichtung umgeleitet wird. In diesem Sinn ist die zweite Biegung zweckmäßigerweise in Strömungsrichtung der ersten Biegung nachfolgend angeordnet. On the basis of the second bend, it can be achieved that the flow of the fluid is diverted from the direction of the catching section back to the main flow direction. In this sense, the second bend is expediently arranged downstream in the flow direction of the first bend.
In einer Ausgestaltung ist die Fluideinlassleitung so ausgebildet, dass der Fangabschnitt axial mit dem Eintrittsabschnitt und dem Austrittsabschnitt der Fluideinlassleitung überlappt. In one embodiment, the fluid inlet line is formed such that the catching section overlaps axially with the inlet section and the outlet section of the fluid inlet line.
In einer Ausgestaltung ist die Fluideinlassleitung so ausgebildet, dass von dem Fluid, welches durch die Fluideinlassleitung geleitet wird, getragene Schwebeteilchen sich in der Fluid- einlassleitung in einem Ablagerungsbereich der ersten Biegung ablagern. Gemäß dieser Ausgestaltung kann verhindert werden, dass die Schwebeteilchen das Einspritzventil beschädigen oder zerstören, zum Beispiel während des Betriebs oder des Schließens des Einspritzventils oder seiner Ventilnadel (siehe oben) . Insbesondere lagern sich die Schwebeteilchen durch die Gravitationskraft in einem Bereich der ersten Biegung ab, da die Schwebeteilchen eine größere Massendichte haben können als das Fluid. In one embodiment, the fluid inlet line is configured such that the fluid flowing through the fluid inlet line carried suspended particles are deposited in the fluid inlet line in a deposition area of the first bend. According to this configuration, the suspended particles can be prevented from damaging or destroying the injector, for example, during operation or closing of the injector or its valve needle (see above). In particular, the suspended particles are deposited by the gravitational force in a region of the first bend, since the suspended particles can have a greater mass density than the fluid.
In einer Ausgestaltung sind die Schwebeteilchen metallische Teilchen, die typische Durchmesser von weniger als 100 ym haben. Gemäß dieser Ausgestaltung können die Schwebeteilchen In one embodiment, the suspended particles are metallic particles having typical diameters of less than 100 ym. According to this embodiment, the floating particles
Schweißperlen sein, die während der Herstellung oder des Betriebs des Einspritzventils entstehen. Alternativ können die Schwe¬ beteilchen irgendwelche anderen Teilchen sein. Welding beads that arise during the manufacture or operation of the injector. Alternatively, the pivot ¬ beteilchen any other particles may be.
Die Schwebeteilchen können weiterhin Durchmesser von weniger als 30 ym aufweisen. The suspended particles may also have diameters of less than 30 ym.
In einer Ausgestaltung ist die Fluideinlassleitung derart ausgebildet, dass die Schwebeteilchen daran gehindert werden, durch den Fangabschnitt geleitet zu werden, und die zweite Biegung zu passieren, wenn Fluid durch die Fluideinlassleitung geleitet wird. In one embodiment, the fluid inlet conduit is configured such that the suspended particles are prevented from being passed through the capture portion and passing the second bend when fluid is directed through the fluid inlet conduit.
In einer Ausgestaltung weist die Fluideinlassleitung ein Strömungselement auf, die an einer gegebenen Position der ersten Biegung angeordnet ist, und wobei das Strömungselement aus¬ gebildet ist, einen Fangbereich für die Schwebeteilchen zu definieren, so dass, wenn die Schwebeteilchen einmal in den Fangbereich eingetreten sind, von der Strömung des Fluids durch das Strömungselement zurückgehalten werden. Das Strömungs¬ element kann eine Blockierungskomponente für die Schwebeteilchen sein, die in den Fangbereich eingetreten sind. Weiterhin kann das Strömungselement die Strömung des Fluids leiten, wenn es den Fangbereich passiert. Die gegebene Position kann irgendeine Position in oder neben der ersten Biegung betreffen. In one embodiment, the fluid inlet line has a flow element, which is arranged at a given position of the first bend, and wherein the flow element is formed ¬ to define a capture range for the suspended particles, so that when the suspended particles have once entered the capture area , from the flow of the fluid through the flow element are retained. The flow ¬ element may be a blocking component for the suspended particles that have entered the capture area. Furthermore, the flow element can direct the flow of the fluid as it passes the capture area. The given position may relate to any position in or adjacent to the first bend.
In einer Ausgestaltung weist das Strömungselement zwei Teile auf, die durch einen gegebenen Abstand voneinander getrennt sind. Der gegebene Abstand ist zweckmäßigerweise größer als ein Durch¬ messer der Schwebeteilchen, so dass die Schwebeteilchen in den Fangbereich eintreten können. In one embodiment, the flow element has two parts separated by a given distance. The given distance is expediently greater than so that the suspended particles can enter into the capture range a through ¬ diameter of the suspended particles.
In einer Ausgestaltung sind die beiden Teile an entgegengesetzten inneren Seiten der Fluideinlassleitung angeordnet. In one embodiment, the two parts are arranged on opposite inner sides of the fluid inlet line.
In einer Ausgestaltung weist das Strömungselement eine gerundete und/oder eine gerade Form auf. In one embodiment, the flow element has a rounded and / or a straight shape.
In einer Ausgestaltung weist das Einspritzventil einen Filter zum Filtern der Schwebeteilchen aus dem Kraftstoff auf. Das Filterelement kann zusätzlich zu dem beschriebenen Fangbereich für die Schwebeteilchen vorgesehen sein. In one embodiment, the injection valve has a filter for filtering the suspended particles from the fuel. The filter element may be provided in addition to the described capture range for the suspended particles.
Merkmale, die vorliegend oben oder unten zusammen mit ver¬ schiedenen Aspekten oder Ausführungen beschrieben sind können sich ebenfalls auf andere Aspekte oder Ausführungen beziehen. Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegen¬ stands der Offenbarung werden durch die folgende Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen im Zusammenhang mit den Figuren ersichtlich, in denen: Figur 1 schematisch einen Längsschnitt eines Einspritzventils des Standes der Technik zeigt. Features described herein above or below together with various aspects or embodiments may also refer to other aspects or embodiments. Further features and advantageous embodiments of the subject matter of the disclosure will be apparent from the following description of the exemplary embodiments in conjunction with the figures, in which: Figure 1 shows schematically a longitudinal section of an injection valve of the prior art.
Figuren 2 bis 5 einen schematischen Längsschnitt eines Ein- spritzventils gemäß der vorliegenden Erfindung oder Offenbarung zeigen .  Figures 2 to 5 show a schematic longitudinal section of an injection valve according to the present invention or disclosure.
Figur 6 einen Längsabschnitt eines Einspritzventils gemäß der Figuren 2 bis 5 zeigt. FIG. 6 shows a longitudinal section of an injection valve according to FIGS. 2 to 5.
Gleiche, gleichartige und gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Weiterhin können die Figuren nicht maßstäblich sein. Vielmehr können bestimmte Merkmale zur besseren Darstellbarkeit von wichtigen Prinzipien übertrieben groß dargestellt sein. The same, similar and equally acting elements are provided in the figures with the same reference numerals. Furthermore, the figures can not be to scale. Rather, certain features may be exaggerated to better representability of important principles.
Figur 1 zeigt ein Einspritzventil 100. Das Einspritzventil 100 ist nur schematisch gezeigt. Das Einspritzventil 100 weist eine Fluideinlassleitung 1 auf. Die Fluideinlassleitung 1 ist ausgebildet, die Strömung eines Fluids entlang einer Haupt¬ strömungsrichtung, die durch den Pfeil 6 gekennzeichnet ist, zu definieren. Die Fluideinlassleitung 1 ist mit einem Filter 5 für Schwebeteilchen, wie zum Beispiel Schweißperlen, die in dem durch die Fluideinlassleitung 1 zu führenden Fluid schweben oder geleitet werden, versehen. Ein Schwebeteilchen ist in der FigurFIG. 1 shows an injection valve 100. The injection valve 100 is shown only schematically. The injection valve 100 has a fluid inlet line 1. The fluid inlet line 1 is designed to define the flow of a fluid along a main ¬ flow direction, which is indicated by the arrow 6. The fluid inlet line 1 is provided with a filter 5 for suspended particles, such as welding beads, which float or are guided in the fluid to be led through the fluid inlet line 1. A floating particle is in the figure
1 mit dem Bezugszeichen 2 gekennzeichnet. Eine Trajektorie der Schwebeteilchen ist mit dem Bezugszeichen 3 gekennzeichnet. Eine Trajektorie des Fluids ist mit dem Bezugszeichen 4 in Figur 1 gekennzeichnet . 1 marked with the reference numeral 2. A trajectory of the suspended particles is identified by the reference numeral 3. A trajectory of the fluid is indicated by the reference numeral 4 in FIG.
Wie in Figur 1 gezeigt, kann die Trajektorie 3 der SchwebeteilchenAs shown in Figure 1, the trajectory 3 of the suspended particles
2 von der Trajektorie 4 des Fluids abweichen. Die Schwebeteilchen 2 können typische Durchmesser von weniger als 100 ym, bevorzugt weniger als 30 ym, haben. 2 deviate from the trajectory 4 of the fluid. The suspended particles 2 may have typical diameters of less than 100 ym, preferably less than 30 ym.
Figur 2 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Ein- spritzventils 100 gemäß der vorliegenden Erfindung. Im Vergleich zur Figur 1 weist das Einspritzventil 100 aus Figur 2 einen Fangabschnitt 7 auf. Der Fangabschnitt 7 ist ausgebildet, das Fluid entlang einer Richtung zu leiten, die zumindest teilweise entgegengesetzt zu der Hauptströmungsrichtung 6 ausgerichtet ist. Dies wird anhand der Trajektorie 4 des Fluids, welches in dem Fangabschnitt 7 in eine Richtung entgegengesetzt zur Hauptströmungsrichtung 6 geleitet wird, das heißt nach oben in Figur 2, ersichtlich. FIG. 2 schematically shows a longitudinal section of an injection valve 100 according to the present invention. In comparison to FIG. 1, the injection valve 100 from FIG. 2 has a catching section 7. The catching portion 7 is configured to guide the fluid along a direction that is at least partially aligned opposite to the main flow direction 6. This is evident from the trajectory 4 of the fluid which is conducted in the catching section 7 in a direction opposite to the main flow direction 6, that is to say upward in FIG. 2.
Dadurch kann ermöglicht werden, dass sich die Schwebeteilchen in der Fluideinlassleitung 1 in einem gegebenen Ablagerungsbereich (nicht explizit dargestellt) ablagern. Folglich können die Schwebeteilchen vorzugsweise daran gehindert werden, von dem Fluid zum Austrittsabschnitt 13 der Fluideinlassleitung 1 geleitet zu werden. Mit anderen Worten werden die Schwebeteilchen 2 durch den Fangabschnitt 7 in dem Ablagerungsbereich eingefangen. Das Einfangen der Schwebeteilchen 2 kann durch die Gravitationskraft der Schwebeteilchen, welche eine größere Massendichte haben können als das Fluid, vereinfacht werden. This may allow the suspended particles in the fluid inlet line 1 to deposit in a given deposition area (not explicitly shown). Consequently, the suspended particles can be preferably prevented from being conducted from the fluid to the discharge section 13 of the fluid inlet line 1. In other words, the suspended particles 2 are caught by the catching portion 7 in the deposition area. The trapping of the suspended particles 2 can be simplified by the gravitational force of the suspended particles, which can have a greater mass density than the fluid.
Wie anhand der Trajektorie 4 der Strömung ersichtlich ist, weist die Fluideinlassleitung 1 eine erste Biegung 9 auf, die das Fluid, welches gemäß der Hauptströmungsrichtung 6 strömt, in dem Fangbereich 7 in die entgegengesetzte Richtung lenkt. Die Fluideinlassleitung 1 weist weiterhin eine zweite Biegung 10 auf, die das Fluid dann wieder von dem Fangbereich 7 in Richtung der Hauptströmungsrichtung 6 umleitet. In Bezug auf die Längsachse des Einspritzventils 100, welche mit der Hauptströmungsrichtung 6 ausgerichtet sein kann, überlappt der Fangabschnitt 7 axial mit dem Eintrittsabschnitt 12 und dem Austrittsabschnitt 13 der Fluideinlassleitung 1. As can be seen from the trajectory 4 of the flow, the fluid inlet line 1 has a first bend 9, which directs the fluid, which flows according to the main flow direction 6, in the catching region 7 in the opposite direction. The fluid inlet line 1 further has a second bend 10, which then redirects the fluid from the catching area 7 in the direction of the main flow direction 6. With respect to the longitudinal axis of the injection valve 100, which with the main flow direction 6, the catching portion 7 overlaps axially with the inlet portion 12 and the outlet portion 13 of the fluid inlet duct 1.
Figur 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Einspritzventils 100. Im Vergleich zu dem Einspritzventil aus Figur 2, weist das Einspritzventil 100 aus Figur 3 eine Stufe 11 im Eintrittsabschnitt 12 der Fluideinlassleitung 1 auf. Die Stufe 11 bewirkt eine Reduzierung des Durchmessers des Eintritts¬ abschnitts 12 der Fluideinlassleitung 1. Die genannte Redu¬ zierung verursacht eine Vergrößerung der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids, wodurch erreicht werden kann, dass die Trajektorie 3 der Schwebeteilchen 2 weiter von der Trajektorie 4 des Fluids abweicht. Dadurch kann ein Einfangen der Schwebeteilchen 2 weiter vereinfacht werden. FIG. 3 shows an alternative embodiment of the injection valve 100. In comparison to the injection valve from FIG. 2, the injection valve 100 from FIG. 3 has a step 11 in the inlet section 12 of the fluid inlet line 1. The stage 11 causes a reduction in the diameter of the inlet ¬ section 12 of the fluid inlet line 1. The mentioned Redu ¬ cation causes an increase in the flow velocity of the fluid, which can be achieved that the trajectory 3 of the suspended particles 2 further deviates from the trajectory 4 of the fluid , As a result, trapping of the suspended particles 2 can be further simplified.
Figur 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Einspritzventils. Im Gegensatz zu dem Einspritzventil aus Figur 3 weist das Einspritzventil 100 weiterhin ein Strömungselement 8 auf. Das Strömungselement 8 kann - in Kombination mit einer Wand oder Begrenzung der Fluideinlassleitung 1 - einen Fangbereich zum Einfangen der Schwebeteilchen 2 definieren. An entgegengesetzten inneren Seiten der Fluideinlassleitung 1 weist das Strömungselement 8 jeweils einen Teil mit einer gerundeten Form auf. Dadurch kann die Strömung des Fluids (vergleiche Bezugszeichen 4) geleitet werden, während andererseits ein Einfangen der Schwebeteilchen 2 vereinfacht werden kann, da die Schwebeteilchen 2, die einmal in den Fangbereich eingetreten sind, von der Strömung des Fluids getrennt werden. FIG. 4 shows a further embodiment of the injection valve. In contrast to the injection valve from FIG. 3, the injection valve 100 furthermore has a flow element 8. The flow element 8, in combination with a wall or boundary of the fluid inlet line 1, can define a capture region for capturing the suspended particles 2. On opposite inner sides of the fluid inlet line 1, the flow element 8 in each case has a part with a rounded shape. Thereby, the flow of the fluid (see reference numeral 4) can be directed, while on the other hand, trapping of the suspended particles 2 can be facilitated because the suspended particles 2 once entered the capture area are separated from the flow of the fluid.
Figur 5 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Einspritzventils 100. Im Gegensatz zur Figur 4, weist das Strömungselement 8 zwei gerade Teile auf. Diese Ausgestaltung kann einen ähnlichen Effekt haben wie derjenige, der anhand der Figur 4 beschrieben wird. Figur 6 zeigt einen Längsschnitt eines Einspritzventils 100 gemäß den Figuren 2 bis 5 etwas ausführlicher beschrieben. Das Einspritzventil 100 ist vorzugsweise geeignet, Kraftstoff in eine Verbrennungskraftmaschine zu dosieren. Das Einspritzventil 100 weist vorzugsweise eine Fluideinlassleitung 1 auf, obwohl dies nicht explizit gekennzeichnet ist. Die FluideinlassleitungFIG. 5 shows a further embodiment of the injection valve 100. In contrast to FIG. 4, the flow element 8 has two straight parts. This embodiment may have a similar effect to that described with reference to FIG. FIG. 6 shows a longitudinal section of an injection valve 100 according to FIGS. 2 to 5, described in somewhat more detail. The injection valve 100 is preferably suitable for metering fuel into an internal combustion engine. The injection valve 100 preferably has a fluid inlet line 1, although this is not explicitly indicated. The fluid inlet line
1 kann an jeder zweckmäßigen Position des Einspritzventils 100 vorgesehen sein, beispielsweise in oder an einem Abschnitt des Einspritzventils, welcher von einer Einspritzdüse oder einem Ventilsitz (siehe unten) beabstandet ist. 1 may be provided at any convenient position of injector 100, for example in or at a portion of the injector which is spaced from an injector or valve seat (see below).
Das Einspritzventil 100 weist eine Längsachse X auf. Das Einspritzventil 100 weist weiterhin ein Einspritzventilgehäuse 16 mit einem Einspritzventilhohlraum auf. Der Einspritzventilhohlraum kann eine Ventilnadel 22 mit einem Nadelabschnitt 21 aufnehmen, wobei die Ventilnadel 22 in dem Einspritzventil¬ hohlraum axial beweglich ist. Das Einspritzventil 100 weist weiterhin einen Ventilsitz 18 auf, auf dem die Ventilnadel 22 in einer geschlossenen Position, in der die Ventilnadel 22 für eine Öffnung angehoben wird, aufliegt. The injection valve 100 has a longitudinal axis X. The injector 100 further includes an injector housing 16 having an injector cavity. The injection valve cavity can accommodate a valve needle 22 with a needle portion 21, wherein the valve needle 22 in the injection valve ¬ cavity is axially movable. The injection valve 100 further has a valve seat 18, on which the valve needle 22 rests in a closed position in which the valve needle 22 is raised for an opening.
Die Schwebeteilchen 2 können in das Einspritzventil 100 eintreten und, beispielsweise durch den Druck, der an das Einspritzventil 100 angelegt ist, an einer Dichtfläche zwischen der Ventilnadel 22 und dem Ventilsitz 18 ankommen. Folglich können die TeilchenThe suspended particles 2 may enter the injection valve 100 and, for example, by the pressure applied to the injection valve 100, arrive at a sealing surface between the valve needle 22 and the valve seat 18. Consequently, the particles can
2 die genannte Dichtfläche beschädigen, und dabei einen Schaden des Einspritzventils 100 verursachen. Insbesondere kann eine Beschädigung der Dichtfläche Undichtigkeit des Einspritzventils 100 während des Betriebs verursachen, was zu einer fehlerhaften Funktion der Verbrennungskraftmaschine, in der das Ein¬ spritzventil eingesetzt ist, führen kann. Das Einspritzventil 100 weist weiterhin ein Federelement 17 auf, welches entworfen und angeordnet ist, eine Kraft auf die Ventilnadel auszuüben, um die Ventilnadel 22 in eine geschlossene Position zu drängen. In der geschlossenen Position der Ventilnadel 22 liegt die Ventilnadel 22 dichtend auf dem Ventilsitz 18 auf, um eine Strömung des Fluids durch zumindest die eine Einspritzdüse zu verhindern. Die Einspritzdüse kann bei¬ spielsweise ein Loch in dem Einspritzventil 100 sein. Es kann allerdings auch in geeigneter Weise für die Dosierung des Fluids auch anderer Art sein. 2 damage said sealing surface, thereby causing damage to the injector 100. In particular, damage to the sealing surface leakage of the injection valve 100 may cause during operation, which can lead to a faulty function of the internal combustion engine in which the A ¬ used injection valve. The injector 100 further includes a spring member 17 which is designed and arranged to exert a force on the valve needle to urge the valve needle 22 into a closed position. In the closed position of the valve needle 22, the valve needle 22 sealingly rests on the valve seat 18 to prevent flow of the fluid through at least the one injector. The injector may be playing a hole in the injection valve 100 at ¬. However, it may also be suitably for the dosage of the fluid of another kind.
Das Einspritzventil 100 weist weiterhin eine elektromagnetische Aktivierungseinheit auf, die entworfen ist, die Ventilnadel 22 anzutreiben. Die elektromagnetische Aktivierungseinheit weist eine Spule oder einen Hubmagneten 15 auf. Es weist weiterhin ein Polstück 14 auf, welches fest mit dem Einspritzventilgehäuse 16 gekoppelt ist. Die elektromagnetische Aktivierungseinheit weist weiterhin einen Magnetanker 19 auf, der durch eine Betätigung der elektromagnetischen Aktivierungseinheit in dem Einspritzventilhohlraum axial beweglich ist. Der Magnetanker 19 ist mechanisch mit der Ventilnadel 22 gekoppelt oder entkoppelt. Vorzugsweise ist der Magnetanker 19 relativ zu der Ventilnadel 22 nur in bestimmten Grenzen beweglich. The injection valve 100 further includes an electromagnetic activation unit designed to drive the valve needle 22. The electromagnetic activation unit has a coil or a lifting magnet 15. It also has a pole piece 14, which is fixedly coupled to the injection valve housing 16. The electromagnetic activation unit further comprises a magnetic armature 19, which is axially movable by actuation of the electromagnetic activation unit in the injection valve cavity. The magnet armature 19 is mechanically coupled or decoupled with the valve needle 22. Preferably, the armature 19 is movable relative to the valve needle 22 only within certain limits.
Die Ventilnadel 22 verhindert eine Strömung des Fluids durch einen Auslassabschnitt (nicht explizit gekennzeichnet) und durch das Einspritzventilgehäuse 16 in einer geschlossenen Position der Ventilnadel 22. Außerhalb der geschlossenen Position der Ventilnadel 22 ermöglicht die Ventilnadel 22 eine Strömung des Fluids durch den Auslassabschnitt. Valve needle 22 prevents fluid flow through an outlet portion (not explicitly indicated) and through injector housing 16 in a closed position of valve needle 22. Outside the closed position of valve needle 22, valve needle 22 permits flow of fluid through the outlet portion.
Die Ventilnadel 22 weist weiterhin ein Stoppelement 20 auf, welches weiterhin an weitere Komponenten des Einspritzventils 100 während des Schließens anstoßen kann, wodurch eine axiale Bewegung der Ventilnadel 22 eingeschränkt wird. Das Stoppelement 20 kann an die Ventilnadel 22 geschweißt sein. The valve needle 22 also has a stop element 20, which is further connected to other components of the injection valve 100 can abut during closing, whereby an axial movement of the valve needle 22 is restricted. The stop member 20 may be welded to the valve needle 22.
In dem Fall, dass die elektromagnetische Aktivierungseinheit zusammen mit der Spule 15 betätigt wird, kann die elektro¬ magnetische Aktivierungseinheit eine elektromagnetische Kraft auf den Magnetanker 19 ausüben. Der Magnetanker 19 kann sich, insbesondere in Strömungsrichtung der Strömung des Fluids nachfolgend, wegen der elektromagnetischen Kraft, welche auf den Magnetanker 19 einwirkt, in eine Richtung weg von dem Auslassabschnitt bewegen. Wegen der mechanischen Kopplung mit der Ventilnadel 22 kann der Magnetanker 19 die Ventilnadel 22 mitnehmen, so dass sich die Ventilnadel 22 in axialer Richtung aus der geschlossenen Position heraus bewegt. Außerhalb der geschlossenen Position der Ventilnadel 22 bildet ein Zwischenraum zwischen dem Einspritzventilgehäuse 16 und der Ventilnadel 22 an einem axialen Ende der Ventilnadel 22, welches von der elektromagnetischen Aktivierungseinheit abgewandt ist, einen Strömungspfad für das Fluid, und das Fluid kann durch die Einspritzdüse hindurchtreten. In the event that the electromagnetic activation unit is actuated together with the coil 15, the electro ¬ magnetic activation unit can exert an electromagnetic force on the armature 19. The magnet armature 19 can move in a direction away from the outlet section, in particular in the direction of flow of the fluid subsequently, because of the electromagnetic force which acts on the magnet armature 19. Because of the mechanical coupling with the valve needle 22, the magnet armature 19 can take the valve needle 22 so that the valve needle 22 moves in the axial direction out of the closed position. Outside the closed position of the valve needle 22, a clearance between the injector housing 16 and the valve needle 22 at one axial end of the valve needle 22 remote from the electromagnetic activation unit forms a flow path for the fluid, and the fluid can pass through the injector.
In dem Fall, dass die elektromagnetische Aktivierungseinheit nicht betätigt ist, kann das Federelement 17 die Ventilnadel 22 zwingen, sich in axialer Richtung in die geschlossene Position zu bewegen. Es ist abhängig von dem Kräftegleichgewicht zwischen der Kraft der Ventilnadel 22, die durch die elektromagnetische Aktivierungseinheit zusammen mit der Spule 15 verursacht wird und der Kraft auf die Ventilnadel 22, die durch das Federelement 17 verursacht wird, ob die Ventilnadel 22 in ihrer geschlossenen Position ist oder nicht. In the event that the electromagnetic activation unit is not actuated, the spring element 17 can force the valve needle 22 to move in the axial direction to the closed position. It is dependent on the force balance between the force of the valve needle 22 caused by the electromagnetic activation unit together with the coil 15 and the force on the valve needle 22 caused by the spring element 17, whether the valve needle 22 is in its closed position or not.
Als Vorteil der vorgestellten Offenbarung, erlaubt das vorgestellt Konzept eine kosteneffiziente Ausführung des Ein- spritzventils, da die Benutzung von Partikelfiltern vermieden werden kann. Die Integration der vorgestellten Fluideinlass- leitung in existierende Einspritzventilkonzepte kann weiterhin einfach erreicht werden. Diesbezüglich kann die Robustheit des erfindungsgemäßen Einspritzventils erhöht werden, da separate Filterkomponenten fehler- oder beschädigungsanfälliger sind. As an advantage of the presented disclosure, the concept presented allows a cost-efficient implementation of the invention. injection valve, since the use of particle filters can be avoided. The integration of the presented fluid inlet line into existing injection valve concepts can still be easily achieved. In this regard, the robustness of the injector according to the invention can be increased because separate filter components are prone to failure or damage.
Der Schutzbereich ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, also insbesondere jede Kombination von Merkmalen, die in den Patentansprüchen angegeben ist, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination von Merkmalen selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist. The scope of protection is not limited by the description based on the embodiments. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, that is to say in particular any combination of features that is specified in the patent claims, even if this feature or this combination of features is not explicitly stated in the patent claims or exemplary embodiments.

Claims

Patentansprüche claims
1. Einspritzventil (100) für eine Verbrennungskraftmaschine, welches eine Fluideinlassleitung (1) aufweist, die ausgebildet ist, eine Strömung (4) eines Fluids entlang einer Hauptströ¬ mungsrichtung (6) zu definieren, wobei die Fluideinlassleitung (1) einen Fangabschnitt (7) aufweist, der ausgebildet ist, das Fluid entlang einer Richtung zu leiten, die zumindest teilweise entgegengesetzt zu der Hauptströmungsrichtung (6) ausgerichtet ist. 1. injector (100) for an internal combustion engine having a fluid inlet conduit (1), which is formed, a flow (4) to define a fluid along a Hauptströ ¬ flow direction (6), wherein the fluid inlet line (1) a catch section (7 ) configured to direct the fluid along a direction at least partially opposite to the main flow direction (6).
2. Einspritzventil (100) nach Anspruch 1, wobei die Fluid¬ einlassleitung (1) eine erste Biegung (9) aufweist, die angeordnet ist, einen Eintrittsabschnitt (12) der Fluidein- lassleitung (1) mit dem Fangabschnitt (7) zu verbinden, und wobei die Fluideinlassleitung (1) eine zweite Biegung (10) aufweist, die angeordnet ist, den Fangabschnitt (7) mit einem Aus¬ trittsabschnitt (13) der Fluideinlassleitung (1) zu verbinden. 2. Injection valve (100) according to claim 1, wherein the fluid inlet line ¬ (1) has a first bend (9) which is arranged to connect an inlet portion (12) of the fluid inlet line (1) with the catch portion (7) and wherein the fluid inlet pipe (1) has a second bend (10) which is arranged to connect the catching portion (7) having an off ¬ takes portion (13) of the fluid inlet pipe (1).
3. Einspritzventil (100) nach Anspruch 2, wobei die Fluid¬ einlassleitung (1) so ausgebildet ist, dass der Fangabschnitt (7) axial mit dem Eintrittsabschnitt (12) und dem Austrittsabschnitt (13) der Fluideinlassleitung (1) überlappt. 3. Injection valve (100) according to claim 2, wherein the fluid inlet line ¬ (1) is formed so that the catch portion (7) axially with the inlet portion (12) and the outlet portion (13) of the fluid inlet line (1) overlaps.
4. Einspritzventil (100) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die4. Injection valve (100) according to claim 2 or 3, wherein the
Fluideinlassleitung (1) so ausgebildet ist, dass von dem Fluid, welches durch die Fluideinlassleitung (1) geleitet wird, getragene Schwebeteilchen sich in der Fluideinlassleitung (1) in einem Ablagerungsbereich der ersten Biegung (9) ablagern. Fluid inlet line (1) is formed so that floating particles carried by the fluid, which is passed through the fluid inlet line (1), are deposited in the fluid inlet line (1) in a deposition area of the first bend (9).
5. Einspritzventil (100) nach Anspruch 4, wobei die Schwebe¬ teilchen metallische Teilchen sind, die typische Durchmesser von weniger als 100 ym haben. 5. Injection valve (100) according to claim 4, wherein the floating ¬ particles are metallic particles having a typical diameter of less than 100 ym.
6. Einspritzventil (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Fluideinlassleitung (1) derart ausgebildet ist, dass die Schwebeteilchen daran gehindert werden durch den Fangabschnitt (7) geleitet zu werden, und die zweite Biegung (10) zu passieren, wenn Kraftstoff durch die Fluideinlassleitung (1) geleitet wird. The injection valve (100) according to any one of claims 2 to 5, wherein the fluid inlet pipe (1) is formed such that the suspended particles are prevented from being passed through the catching portion (7) and passing through the second bend (10). when fuel is passed through the fluid inlet line (1).
7. Einspritzventil (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Fluideinlassleitung (1) ein Strömungselement (8) aufweist, das an einer gegebenen Position der ersten Biegung (9) angeordnet ist, und wobei das Strömungselement (8) ausgebildet ist, einen Fangbereich für die Schwebeteilchen zu definieren, so dass die Schwebeteilchen, wenn sie einmal in den Fangbereich eingetreten sind, von der Strömung des Fluids durch das Strömungselement (8) zurückgehalten werden. The injector (100) according to any one of claims 4 to 6, wherein the fluid inlet duct (1) has a flow member (8) disposed at a given position of the first bend (9), and wherein the flow member (8) is formed to define a capture area for the suspended particles so that the suspended particles, once entered the capture area, are retained by the flow of the fluid through the flow element (8).
8. Einspritzventil (100) nach Anspruch 7, wobei das Strö¬ mungselement (8) zwei Teile aufweist, die durch einen gegebenen Abstand voneinander getrennt sind. 8. Injection valve (100) according to claim 7, wherein the Strö ¬ tion element (8) comprises two parts which are separated by a given distance.
9. Einspritzventil (100) nach Anspruch 8, wobei die beiden Teile an entgegengesetzten inneren Seiten der Fluideinlassleitung (1) angeordnet sind. 9. Injection valve (100) according to claim 8, wherein the two parts are arranged on opposite inner sides of the fluid inlet line (1).
10. Einspritzventil (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Strömungselement (8) eine gerundete und/oder eine gerade Form aufweist . 10. Injection valve (100) according to one of claims 7 to 9, wherein the flow element (8) has a rounded and / or a straight shape.
11. Einspritzventil (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 10, welches einen Filter (5) zum Filtern der Schwebeteilchen aus dem Kraftstoff aufweist. 11. Injection valve (100) according to one of claims 4 to 10, which has a filter (5) for filtering the suspended particles from the fuel.
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