WO2015055632A1 - Einspritzvorrichtung - Google Patents

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WO2015055632A1
WO2015055632A1 PCT/EP2014/071986 EP2014071986W WO2015055632A1 WO 2015055632 A1 WO2015055632 A1 WO 2015055632A1 EP 2014071986 W EP2014071986 W EP 2014071986W WO 2015055632 A1 WO2015055632 A1 WO 2015055632A1
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WO
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combustion chamber
step surface
injection
component
projecting
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PCT/EP2014/071986
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English (en)
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Wolfram Wiese
Axel Storch
Wolfgang Samenfink
David Lejsek
Guido Pilgram
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Robert Bosch Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806—Injection 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1853—Orifice plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/06—Fuel-injection apparatus having means for preventing coking, e.g. of fuel injector discharge orifices or valve needles

Definitions

  • the present invention relates to a device for direct injection of fuel, in particular gasoline, in a combustion chamber and a
  • Internal combustion engine comprising such an injection device.
  • Devices for direct injection of fuel are known from the prior art in various configurations.
  • fuel is injected through multiple injection holes directly into a combustion chamber of a gasoline engine in high-pressure injection valves.
  • the injection holes usually have a so-called preliminary stage on the side directed toward the combustion chamber, in which case a diameter widens stepwise once or several times. The region of the passage opening with the smallest diameter is thus located at a distance from an outer mouth of the
  • Temperature influence can polymerize and form a porous layer by incorporating the soot particles formed in the combustion chamber.
  • This porous layer forms a kind of sponge for the fuel for subsequent injection processes and can follow in the compression phase
  • the device according to the invention for the direct injection of fuel in a combustion chamber with the features of claim 1 has the advantage over the opposite that fuel which wets surfaces at a spray hole and / or wall areas surrounding the spray hole, can completely evaporate. As a result, in particular the polymerization of
  • the device for injecting fuel has a base body and a projecting portion arranged on the base body.
  • the above area stands on one
  • Combustion chamber in front This ensures that a temperature at the projecting area is higher than at the base body. In this way it can be ensured that fuel, which wets walls at or around the region of the outlet at the injection hole during an injection process, can completely evaporate.
  • an opening of the injection hole is formed at the projecting area.
  • the projecting region in this case comprises a step surface, which forms the connecting surface between the main body and a surface of the projecting region facing the combustion chamber.
  • Step surface ensures that a current present within the combustion chamber, in particular a tumble flow, flows against the step surface of the projecting region and is further swirled there. As a result, a better heat input in the above range, at which the injection hole opens, achieved and thus achieves a faster evaporation of any existing on the surfaces of fuel.
  • the device comprises a plurality of spray holes, each mouth of each spray hole opens at the projecting portion.
  • all the injection holes are additionally heated by the provision of the above range, so that the injected fuel can be completely evaporated.
  • the projecting area is formed integrally with the main body. More preferably, an angle between a surface of the base body and the step surface in a range of 40 ° to 140 °, preferably 60 ° to 120 ° and particularly preferably about 90 °. Since the surfaces of the main body and the step surface are not necessarily levels, the Wnkel
  • a curvature between a surface of the protruding portion and the step surface is in a range of 40 ° to 140 °, preferably 60 ° to 120 °, and more preferably about 90 °. Again, the angle can be defined by tangents.
  • the step surface is formed circumferentially. It is particularly preferred that the step surface is provided circular or oval or angular circumferential.
  • the projecting portion comprises a cylindrical body, wherein an end face of the cylindrical body which faces the cylindrical body
  • Burning chamber is directed, may be of any design, such as dome-shaped or conical or the like.
  • a center of a circle minimally enveloping all the injection holes and a center of an outer circumference of the circular or oval or angular projecting area coincide.
  • the component having the injection ports is particularly preferably one
  • the injection holes also have one or more precursors at the spray hole mouth.
  • the projecting portion is formed such that at least one line lying in the step surface of the projecting portion is parallel to a center axis of a spray hole.
  • the present invention relates to an internal combustion engine, comprising a combustion chamber and a directly injecting into the combustion chamber
  • the device for injecting fuel at the combustion chamber is arranged between an inlet valve and an outlet valve. It should be noted that several devices for injecting fuel can be arranged on a combustion chamber.
  • the internal combustion engine is preferably an Otto internal combustion engine.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of an internal combustion engine with a device for direct injection of fuel according to a first embodiment of the invention
  • Figure 2 is a schematic sectional view of the device for
  • Figure 3 is a schematic plan view of the device of Figure 2 and
  • Figures 4 to 6 further embodiments of the device for injecting fuel.
  • FIG. 1 shows, in section, a combustion chamber 10 located in a cylinder 14.
  • an inlet valve 1 1, an exhaust valve 12, a spark plug 13 and a device 1 for direct injection of fuel are arranged in the combustion chamber 10 in a known manner.
  • the device 1 is arranged between the inlet valve 11 and the outlet valve 12 adjacent to the spark plug 13.
  • the direct injection fuel injection device 1 is shown in detail in FIGS. 2 and 3.
  • the device 1 for the direct injection of fuel comprises a component 6 with spray holes 2, which in this
  • Embodiment is a valve housing.
  • the component 6 comprises a
  • the main body 3 and the projecting portion 4 are integrally provided.
  • the projecting area 4 protrudes into the combustion chamber 10 and has a conical shape.
  • a plurality of injection holes 2 are arranged in the component 6. As can be seen from FIGS. 2 and 3, the spray holes 2 each have openings 20. The mouths 20 of the injection holes 2 are arranged such that all the injection holes 2 open in the region of the protruding region 4.
  • Step surface 5 is provided, which is a cylindrical outer surface in this embodiment.
  • the step surface 5 is coaxial with a central axis X-X of the device. 1
  • a first angle ⁇ is provided between the main body 3 and the step surface 5, which in this embodiment is 90 °.
  • a second angle ⁇ is provided between the step surface 5 and a surface of the protruding portion 4, which is also 90 °.
  • a height H of the step-shaped region is in a range between 250 to 750 ⁇ .
  • the injection holes are formed in a stepwise widening manner.
  • Polymerization formation can be prevented at the region of the mouth 20 of the injection holes.
  • the tumble flow 15 flows against the step surface 5 of the protruding portion 4, it is achieved that not the entire tip, that is, the base 3 and the protruding portion 4, but only the protruding portion 4 is heated. Namely, if the entire tip of the device 1 would be heated, in particular a risk of deposits in the region of the valve tip would rise and in particular on an inner side of the component 6, on which a valve seat 30 is located, increase the risk of deposits.
  • a risk of deposits in the region of the valve tip would rise and in particular on an inner side of the component 6, on which a valve seat 30 is located, increase the risk of deposits.
  • Particle emission of the internal combustion engine can be significantly reduced.
  • the injection holes 2 are arranged in such a way that a circle 21 minimally enveloping the injection holes (dashed lines)
  • a distance between the enveloping circle 21 and the step surface 5 is preferably in a range of 0.5 mm to 3.0 mm.
  • Figures 4 to 6 show a second, third and fourth embodiment of the invention.
  • a shape of the protruding portion 4 is no longer tapered, but the protruding portion 4 has an arcuate shape directed to the combustion chamber 10.
  • the main body 3 has an arcuate shape.
  • the respective tangents of the surfaces to the step surface 5 form the first angle ⁇ and the second angle ⁇ .
  • the two angles ⁇ , ß are equal and are each 90 °.
  • the first angle ⁇ is 60 ° and the second Wnkel ß also 60 °.
  • the first angle ⁇ is 120 ° and the second angle ⁇ is 120 °.
  • a reduced turbulence of the tumble flow 15 in the region of the protruding region 4 is generated.
  • step surface 5 may be formed the same along its circumference, as in the
  • angles ⁇ , ⁇ may vary along the circumference of the protruding portion 4.
  • corresponding angle can be selected to provide sufficient additional turbulence by means of the tumble flow 15 and thus an exclusive possible additional heating of the above

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum (10), umfassend ein wenigstens ein Spritzloch (2) aufweisendes Bauteil (6), wobei das Bauteil (6) einen Grundkörper (3) und einen am Grundkörper (3) angeordneten vorstehenden Bereich (4) aufweist, wobei der vorstehende Bereich (4) an einer zum Brennraum (10) des Bauteils (6) gerichteten Seite stufenförmig vorsteht und eine Stufenfläche (5) aufweist, und wobei eine Mündung (20) des Spritzlochs (2) am vorstehenden Bereich (4) ausgebildet ist.

Description

Beschreibung Titel
Einspritzvorrichtung Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum direkten Einspritzen von Kraftstoff, insbesondere Benzin, in einen Brennraum sowie eine
Brennkraftmaschine, umfassend eine derartige Einspritzvorrichtung.
Vorrichtungen zum direkten Einspritzen von Kraftstoff sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Beispielsweise wird bei Hochdruckeinspritzventilen Kraftstoff durch mehrere Spritzlöcher direkt in einen Brennraum eines Otto-Motors eingespritzt. Die Spritzlöcher weisen dabei üblicherweise an der zum Brennraum gerichteten Seite eine sogenannte Vorstufe auf, bei welcher sich ein Durchmesser einmal oder mehrmals stufenförmig erweitert. Der Bereich der Durchlassöffnung mit dem kleinsten Durchmesser befindet sich somit mit etwas Abstand zu einer äußeren Mündung der
Durchlassöffnung. Es wurde nun festgestellt, dass sowohl der vorstufennahe Stirnflächenbereich, an welchem sich der Durchmesser der Durchlassöffnung erweitert, als auch die Wände bei jeder Einspritzung mit Kraftstoff benetzt werden, wobei an der Oberfläche verbleibende Kraftstoffreste unter
Temperatureinwirkung polymerisieren können und unter Einbindung der im Brennraum gebildeten Rußpartikel eine poröse Schicht bilden können. Diese poröse Schicht bildet für nachfolgende Einspritzvorgänge eine Art Schwamm für den Kraftstoff und kann in der der Kompressionsphase nachfolgenden
Expansionsphase zur Ausdampfung von Kraftstoff und insbesondere zur Partikelgenerierung im Brennraum führen. Hieraus resultiert jedoch ein erhöhter Kraftstoffbedarf der Brennkraftmaschine sowie ein verschlechtertes
Emissionsverhalten.
Offenbarung der Erfindung Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in einem Brennraum mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist dem gegenüber den Vorteil auf, dass Kraftstoff, welcher Oberflächen an einem Spritzloch und/oder das Spritzloch umgebenden Wandbereichen benetzt, vollständig verdampfen kann. Dadurch wird insbesondere die Polymerisierung von
Kraftstoffresten auf Wandbereichen am und im Spritzloch verhindert. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff einen Grundkörper und einen am Grundkörper angeordneten vorstehenden Bereich aufweist. Der vorstehende Bereich steht dabei an einem
Brennraum-seitigen Ende der Vorrichtung stufenförmig in Richtung des
Brennraums vor. Dadurch wird erreicht, dass eine Temperatur am vorstehenden Bereich höher als am Grundkörper ist. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass Kraftstoff, welcher während eines Einspritzvorgangs Wände am bzw. um den Bereich des Austritts am Spritzloch benetzt, vollständig verdampfen kann.
Dadurch kann die Polymerisation von verbleibenden Kraftstoffresten verhindert werden. Erfindungsgemäß ist dabei eine Mündung des Spritzlochs am vorstehenden Bereich ausgebildet. Der vorstehende Bereich umfasst dabei eine Stufenfläche, welche die Verbindungsfläche zwischen dem Grundkörper und einer zum Brennraum gerichteten Fläche des vorstehenden Bereichs bildet. Die
Stufenfläche stellt dabei sicher, dass eine innerhalb des Brennraums vorhandene Strömung, insbesondere eine Tumble-Strömung, gegen die Stufenfläche des vorstehenden Bereichs strömt und dort weiter verwirbelt wird. Hierdurch wird ein besserer Wärmeeintrag in den vorstehenden Bereich, an welchem auch das Spritzloch mündet, erreicht und somit eine schnellere Verdunstung des gegebenenfalls auf den Oberflächen vorhandenen Kraftstoffs erreicht.
Erfindungsgemäß ist es hierbei wichtig, dass der zusätzliche Wärmeeintrag durch die Erzeugung der zusätzlichen turbulenten Strömung möglichst auf den vorstehenden Bereich beschränkt wird und der Grundkörper keine
Temperaturerhöhung erfährt. Somit ist erfindungsgemäß kein
strömungsgünstiger Übergang zwischen dem Grundkörper und dem
vorstehenden Bereich ausgeführt, sondern die in der Strömung im Brennraum stehende Stufenfläche, welche für zusätzliche Turbulenzen und zusätzliche Wärmeeinbringung in den vorstehenden Bereich sorgt.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung eine Vielzahl von Spritzlöchern, wobei jede Mündung jedes Spritzlochs am vorstehenden Bereich mündet. Damit werden alle Spritzlöcher durch das Vorsehen des vorstehenden Bereichs zusätzlich erwärmt, so dass der eingespritzte Kraftstoff vollständig verdampft werden kann.
Um besonders einfach und kostengünstig aufgebaut zu sein, ist vorzugsweise der vorstehende Bereich einstückig mit dem Grundkörper ausgebildet. Weiter bevorzugt ist ein Winkel zwischen einer Oberfläche des Grundkörpers und der Stufenfläche in einem Bereich von 40° bis 140°, vorzugsweise 60° bis 120° und besonders bevorzugt ungefähr 90°. Da die Oberflächen des Grundkörpers und der Stufenfläche nicht zwingend Ebenen sind, wird der Wnkel
beispielsweise bei gebogenen Flächen durch deren Tangenten am Übergang zwischen der Stufenfläche und dem Grundkörper bestimmt.
Weiter bevorzugt ist ein Wnkel zwischen einer Oberfläche des vorstehenden Bereichs und der Stufenfläche in einem Bereich von 40° bis 140°, vorzugsweise 60° bis 120°, und insbesondere ungefähr 90°. Auch hier kann der Wnkel durch Tangenten definiert werden.
Weiter bevorzugt ist die Stufenfläche umlaufend ausgebildet. Dabei ist besonders bevorzugt, dass die Stufenfläche kreisförmig oder oval oder eckig umlaufend vorgesehen ist. Somit umfasst der vorstehende Bereich einen zylindrischen Körper, wobei eine Stirnfläche des zylindrischen Körpers, welche zum
Brennraum gerichtet ist, beliebig ausgebildet sein kann, beispielsweise kuppeiförmig oder kegelförmig oder dergleichen.
Weiter bevorzugt fallen ein Mittelpunkt eines alle Spritzlöcher minimal umhüllenden Kreises und ein Mittelpunkt eines äußeren Umfangs des kreisförmigen oder ovalen oder eckigen, vorstehenden Bereichs zusammen. Hierdurch kann eine Ausdehnung des vorstehenden Bereichs exakt auf die Anordnung und Mündung der Spritzlöcher beschränkt werden.
Das die Spritzlöcher aufweisende Bauteil ist besonders bevorzugt eine
Spritzlochscheibe. Vorzugsweise weisen die Spritzlöcher auch eine oder mehrere Vorstufen an der Spritzlochmündung auf. Weiter bevorzugt ist der vorstehende Bereich derart ausgebildet, dass zumindest eine in der Stufenfläche des vorstehenden Bereichs liegende Linie parallel zu einer Mittelachse eines Spritzlochs ist.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Brennkraftmaschine, umfassend einen Brennraum und eine direkt in den Brennraum einspritzende
erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff. Besonders bevorzugt ist die Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff am Brennraum dabei zwischen einem Einlassventil und einem Auslassventil angeordnet. Es sei angemerkt, dass auch mehrere Vorrichtungen zum Einspritzen von Kraftstoff an einem Brennraum angeordnet sein können. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise eine Otto-Brennkraftmaschine.
Zeichnung
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In der Zeichnung ist:
Figur 1 eine schematische Schnittansicht einer Brennkraftmaschine mit einer Vorrichtung zum direkten Einspritzen von Kraftstoff gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 2 eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung zum
Einspritzen von Kraftstoff von Figur 1 ,
Figur 3 eine schematische Draufsicht der Vorrichtung von Figur 2 und
Figuren 4 bis 6 weitere Ausführungsbeispiele der Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 eine Vorrichtung 1 zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum 10 im Detail beschrieben. Figur 1 zeigt im Schnitt einen in einem Zylinder 14 befindlichen Brennraum 10.
Am Zylinder 14 sind in bekannter Weise ein Einlassventil 1 1 , ein Auslassventil 12, eine Zündkerze 13 und eine Vorrichtung 1 zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum 10 angeordnet. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ist die Vorrichtung 1 dabei zwischen dem Einlassventil 1 1 und dem Auslassventil 12 benachbart zur Zündkerze 13 angeordnet.
Die Vorrichtung 1 zum direkten Einspritzen von Kraftstoff ist im Detail in den Figuren 2 und 3 dargestellt. Die Vorrichtung 1 zum direkten Einspritzen von Kraftstoff umfasst ein Bauteil 6 mit Spritzlöchern 2, welches in diesem
Ausführungsbeispiel ein Ventilgehäuse ist. Das Bauteil 6 umfasst dabei einen
Grundkörper 3 sowie einen vorstehenden Bereich 4, welcher unmittelbar am Grundkörper 3 gebildet ist. Mit anderen Worten sind der Grundkörper 3 und der vorstehende Bereich 4 einstückig vorgesehen. Der vorstehende Bereich 4 steht dabei in den Brennraum 10 vor und weist eine Kegelform auf.
Ferner sind im Bauteil 6 mehrere Spritzlöcher 2 angeordnet. We aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, weisen die Spritzlöcher 2 jeweils Mündungen 20 auf. Die Mündungen 20 der Spritzlöcher 2 sind derart angeordnet, dass alle Spritzlöcher 2 im Bereich des vorstehenden Bereichs 4 münden.
Zwischen dem vorstehenden Bereich 4 und dem Grundkörper 3 ist eine
Stufenfläche 5 vorgesehen, welche die in diesem Ausführungsbeispiel eine zylindrische Mantelfläche ist. Die Stufenfläche 5 ist dabei koaxial zu einer Mittelachse X-X der Vorrichtung 1 .
Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, ist ein erster Wnkel α zwischen dem Grundkörper 3 und der Stufenfläche 5 vorgesehen, welcher in diesem Ausführungsbeispiel 90° beträgt. Ferner ist ein zweiter Winkel ß zwischen der Stufenfläche 5 und einer Oberfläche des vorstehenden Bereichs 4 vorgesehen, welcher ebenfalls 90° beträgt. Eine Höhe H des stufenförmigen Bereichs liegt dabei in einem Bereich zwischen 250 bis 750 μηι. Durch die in diesem Ausführungsbeispiel kreisförmig umlaufend vorgesehene Stufenfläche 5 wird somit erreicht, dass eine Tumble-Strömung 15, welche im Brennraum 10 beispielsweise während einer Einlassphase gebildet wird, gegen die Stufenfläche 5 strömt. Hierdurch wird eine zusätzliche Turbulenz im Bereich des vorstehenden Bereichs 4 erzeugt, wodurch eine Temperaturerhöhung des vorstehenden Bereichs 4 erreicht wird. Hierdurch wird erreicht, dass Kraftstoff, welcher durch die Spritzlöcher 2 in den Brennraum 10 eingespritzt wird, und welcher insbesondere Wände im Bereich der Mündungen 20 der Spritzlöcher 2 benetzt, vollständig verdampft werden kann. Zur individuellen Strahlgestaltung weisen die Spritzlöcher im Bereich der Mündung 20 hierbei Aufweitungen
(Vorstufen) auf, d.h., in diesem Ausführungsbeispiel sind die Spritzlöcher sich stufenförmig erweiternd gebildet.
Erfindungsgemäß kann somit insbesondere eine Verrußung und
Polymerisationsbildung am Bereich der Mündung 20 der Spritzlöcher verhindert werden. Da die Tumble-Strömung 15 an die Stufenfläche 5 des vorstehenden Bereichs 4 anströmt, wird erfindungsgemäß erreicht, dass nicht die gesamte Spitze, d.h., der Grundkörper 3 und der vorstehende Bereich 4, sondern lediglich der vorstehende Bereich 4 erwärmt wird. Falls nämlich die gesamte Spitze der Vorrichtung 1 erwärmt werden würde, würde insbesondere ein Risiko von Ablagerungen im Bereich der Ventilspitze ansteigen und insbesondere auch an einer Innenseite des Bauteils 6, an welcher sich ein Ventilsitz 30 befindet, die Gefahr von Ablagerungen erhöhen. Somit kann erfindungsgemäß eine
Partikelemission der Brennkraftmaschine signifikant reduziert werden.
Wie weiter aus Figur 3 ersichtlich ist, sind die Spritzlöcher 2 derart angeordnet, dass ein die Spritzlöcher minimal umhüllender Kreis 21 (gestrichelt
eingezeichnet) einen Mittelpunkt M aufweist, welcher mit einem Mittelpunkt der Stufenfläche 5 zusammenfällt. Gleichzeitig liegt auch die Mittelachse X-X der Vorrichtung 1 auf diesem Mittelpunkt. Ein Abstand zwischen dem umhüllenden Kreis 21 und der Stufenfläche 5 liegt dabei vorzugsweise in einem Bereich von 0,5 mm bis 3,0 mm.
Die Figuren 4 bis 6 zeigen ein zweites, drittes und viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei dem in Figur 4 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel ist eine Form des vorstehenden Bereichs 4 nicht mehr kegelförmig, sondern der vorstehende Bereich 4 hat eine bogenförmige Form, welche zum Brennraum 10 gerichtet ist. Auch der Grundkörper 3 hat eine bogenförmige Form. Dabei bilden die jeweiligen Tangenten der Oberflächen zur Stufenfläche 5 den ersten Winkel α und den zweiten Winkel ß. In diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Winkel α, ß gleich und betragen jeweils 90°.
Bei dem in Figur 5 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel beträgt der erste Winkel α 60° und der zweite Wnkel ß ebenfalls 60°. Durch diese Ausgestaltung wird die Tumble-Strömung 15 zu hoher Turbulenz im Bereich des vorstehenden Bereichs 4 gezwungen.
Beim in Figur 6 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel beträgt der erste Wnkel α 120° und der zweite Winkel ß 120°. Bei dieser Ausgestaltung wird eine reduzierte Turbulenz der Tumble-Strömung 15 im Bereich des vorstehenden Bereichs 4 erzeugt.
Zu allen Ausführungsbeispielen sei angemerkt, dass die Stufenfläche 5 entlang ihres Umfangs jeweils gleich ausgebildet sein kann, wie in den
Ausführungsbeispielen dargestellt, jedoch auch unterschiedlich vorgesehen sein kann. Mit anderen Worten können sich die Winkel α, ß entlang des Umfangs des vorstehenden Bereichs 4 ändern. Je nach Ausbildung der Tumble-Strömung 15 im Brennraum 10 können entsprechende Winkel gewählt werden, um eine ausreichende zusätzliche Turbulenz mittels der Tumble-Strömung 15 und damit eine möglichst ausschließliche zusätzliche Erwärmung des vorstehenden
Bereichs 4 zu erreichen.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum (10), umfassend
ein wenigstens ein Spritzloch (2) aufweisendes Bauteil (6), wobei das Bauteil (6) einen Grundkörper (3) und einen am Grundkörper (3) angeordneten vorstehenden Bereich (4) aufweist, wobei der vorstehende Bereich (4) an einer zum Brennraum (10) des Bauteils (6) gerichteten Seite stufenförmig vorsteht und eine Stufenfläche (5) aufweist, und
wobei eine Mündung (20) des Spritzlochs (2) am vorstehenden Bereich (4) ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Spritzlöchern (2), wobei jede Mündung (20) der Vielzahl der Spritzlöcher (2) am vorstehenden Bereich (4) mündet.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der vorstehende Bereich (4) einstückig mit dem Grundkörper (3) ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass ein erster Winkel (a) zwischen einer Oberfläche des Grundkörpers (3) und der Stufenfläche (5) in einem Bereich von 40° bis 140°, insbesondere 60° bis 120°, liegt, und insbesondere 90° beträgt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass ein zweiter Winkel (ß) zwischen einer Oberfläche des vorstehenden Bereichs (4) und der Stufenfläche (5) in einem Bereich von 40° bis 140°, insbesondere 60° bis 120°, liegt, und insbesondere 90° beträgt.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufenfläche (5) umlaufend ausgebildet ist und insbesondere kreisförmig oder oval oder eckig umlaufend ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass ein Mittelpunkt (M) eines alle Spritzlöcher (2) minimal umhüllenden Kreises (21) mit einem Mittelpunkt eines äußeren Umfangs des kreisförmigen oder ovalen oder eckigen vorstehenden Bereichs (4) zusammenfällt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Bauteil (6) eine Spritzlochscheibe ist.
9. Brennkraftmaschine, umfassend einen Brennraum (10) und eine direkt in den Brennraum einspritzende Vorrichtung (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche.
10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) am Brennraum zwischen einem Einlassventil und einem Auslassventil angeordnet ist.
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