WO2016102240A1 - Düsenkörper und fluid-einspritzventil - Google Patents

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WO2016102240A1
WO2016102240A1 PCT/EP2015/079765 EP2015079765W WO2016102240A1 WO 2016102240 A1 WO2016102240 A1 WO 2016102240A1 EP 2015079765 W EP2015079765 W EP 2015079765W WO 2016102240 A1 WO2016102240 A1 WO 2016102240A1
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WO
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nozzle body
section
equivalent diameter
injection
wall
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/079765
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English (en)
French (fr)
Inventor
Dejan Jovovic
Hong Zhang
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
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Publication date
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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
    • F02M61/1833—Discharge orifices having changing cross sections, e.g. being divergent
    • 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
    • F02M61/1846—Dimensional characteristics of discharge orifices

Definitions

  • Nozzle Body and Fluid Injector Valve The present disclosure relates to a nozzle body for a fluid injector and a fluid injector.
  • Fluid injectors are used for the injection of
  • Fuel from the nozzle body of the fluid injection valve are injected directly into a combustion chamber of the internal combustion engine.
  • a nozzle body for a first aspect a nozzle body for a first aspect
  • a fluid injection valve is disclosed with the nozzle body.
  • the fluid injection valve is, in particular, a fuel injection valve, preferably a gasoline or diesel injection valve.
  • the fluid injection valve is preferably designed for the injection of fuel directly into the combustion chamber of an internal combustion engine.
  • the nozzle body is hollow. In other words, it has a wall whose inner surface defines a blind hole.
  • the fluid injector has a valve body that hydraulically connects a fluid inlet region of the injector to a fluid outlet region of the injector.
  • the nozzle body is preferably arranged in the fluid outlet region. In particular, it is firmly connected to the valve body - for example, it is inserted into the valve body - or it is designed in one piece with the valve body. Preferably, it closes off the valve body on the outlet side.
  • the nozzle body has at least one injection channel penetrating the wall from the inner surface to an outer surface of the wall.
  • the outer surface of the wall is in particular that surface of the wall, which in the operation of the
  • Fluid injection valve facing the combustion chamber and in ⁇ particular exposed at least in places in the combustion chamber.
  • the nozzle body has a plurality of injection channels, which are constructed in particular similar.
  • injection channels which are constructed in particular similar.
  • the following description will be made only on the basis of an injection channel where appropriate, even if the nozzle body has several injection channels.
  • the described features can be implemented on several or all of the injection channels.
  • the injection channel has a first portion and a second portion that follows the first portion downstream.
  • the second portion extends from an exit port of the injection port located in the outer surface toward a bottom surface of the second section.
  • the first portion extends from an orifice in the bottom surface of the second portion toward an inlet opening of the injection channel located in the inner surface of the wall.
  • the first portion extends from the mouth opening in the bottom surface of the second portion to the inlet opening of the injection channel in the inner surface of the wall of the nozzle body.
  • the bottom surface runs in particular annular around the mouth opening. In this way, a step is formed by means of the bottom surface in the injection channel.
  • the cross section of a ⁇ injection channel at the bottom surface formed by the transition from the first section to the second section stepwise in the downstream direction.
  • the difference between the equivalent diameter of the bottom surface and the equivalent diameter of the orifice is greater than or equal to 70 ym, in particular both the
  • Equivalent diameter of the bottom surface are larger than the equivalent diameter of the mouth opening.
  • the equivalent diameter of the exit orifice is at least as large as the equivalent diameter of the bottom surface.
  • the equivalent diameter is understood to mean the respective diameter in the case of a circular bottom surface or a circular orifice or a circular orifice. If the shape of the mouth opening or the outlet opening deviates from a circular shape, the equivalent diameter of the diameter of the proj ekoms vomroseen circle. If the shape of the outer contour of the bottom surface deviates from a circular shape, the equivalent diameter of the diameter of the proj etations composition migrateen circle with respect to the area enclosed by the outer contour of the bottom surface. In other words, it is the diameter of that circular area which has the same surface area as the area enclosed by the outer contour of the floor area, or like the mouth opening or the outlet opening. The area of the area enclosed by the outer contour of the bottom surface is in particular the
  • the length of the second portion is in an advantageous embodiment less than or equal to 50 ym. Preferably, it has a value between 10 ym and 30 ym, with the limits included.
  • a comparatively small in relation to its diameter length of the first portion of the injection channel can be achieved.
  • the length is reduced compared to an injection channel without a second section.
  • a comparatively small penetration depth of the fuel spray discharged from the injection channel into the combustion chamber of the internal combustion engine can be achieved.
  • the invention takes advantage of the idea that due to the dimensioning of the second section during the injection of fuel, a portion of the fuel exiting the first section is collected at the stage and maintained at the stage in the second section, particularly due to its surface tension. The risk of wetting the outer surface around the second section is particularly low. Due to the combustion process, deposits may form from the collected fuel.
  • the short length of preferably 10 ym to 30 ym is particularly advantageous, since the fuel collected in the second section then dry very quickly - ie in particular evaporate into the combustion chamber - can, whereby a particularly good solubility of the deposits can be achieved.
  • the risk is particularly low that form deposits in the second section or at the outlet opening of the injection channel, which lead to undesirable particle emission.
  • the cross section of the first section increases in the direction from the inlet opening to the mouth opening. For example, it increases conically, ie, the first portion has a frusto-conical shape. at In an alternative embodiment, the first portion has a cylindrical shape.
  • the first section tapers in the direction from the inlet opening to the mouth opening.
  • it tapers conically.
  • it has the shape of a truncated cone whose top surfaces are formed by the inlet opening of the injection channel and the mouth opening. In this way, a particularly low penetration depth of the fluid spray can be achieved.
  • the second portion has a cylindrical shape.
  • its cross-section may increase from the bottom surface toward the exit opening.
  • Such forms are particularly advantageous in terms of the collection of fluid in the second section and / or in terms of quick drying of the fluid collected in the second section.
  • the nozzle body has a longitudinal axis and has a plurality of injection channels distributed around the longitudinal axis in the wall.
  • the injection channels are spaced from the longitudinal axis. They may be arranged at equal angular intervals from each other about the longitudinal axis and / or be arranged in the direction of the longitudinal axis at the same axial position.
  • Fluid spray is also another, for example asym ⁇ metric arrangement of the injection channels conceivable.
  • the injection channels have in a development a L Lucassmit ⁇ telachse, which is inclined by about 30 ° relative to the longitudinal axis.
  • the slope has a value between 20 ° and 40 °, with the limits included.
  • the length of the injection channel has a value between 0.25 mm and 0.5 mm, z. B. of 0.36 mm.
  • the equivalent diameter of the orifice has a value between 0.1 mm and 0.28 mm, while For example, a value of 0.15 mm or 0.2 mm.
  • the limits are included.
  • the fluid injection valve has a movable closure member that cooperates with a valve seat on the inner surface of the wall of the nozzle body, so that in a closed position, in which the closing element bears against the valve seat, fluid flow through the at least one injection channel is prevented and in others Positions of the closing element is released.
  • the closing element is arranged in particular at the tip of a nozzle needle of the fluid injection valve.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a fluid injection valve according to an embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic longitudinal section of a section of a nozzle body of the fluid injection valve of FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a fluid injection valve 1 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the fluid injection valve 1 is a fuel injection valve for Direct injection of gasoline into a combustion chamber of an internal combustion engine.
  • the fluid injection valve 1 has a valve assembly 3 and an electromagnetic actuator 5.
  • the valve assembly 3 has a multipart valve body 7 which hydraulically connects a fuel inlet of the fluid injection valve 1 to a fuel outlet of the fluid injection valve 1.
  • a nozzle body 10 is received on the outlet side in the valve body 7 and closes off the valve body 7.
  • the nozzle body 10 has a wall 20 by means of which a blind hole 30 is formed. In other words, the nozzle body is hollow and has a cavity formed by the blind hole 30 during operation of the fluid injection valve 1 fuel.
  • the wall 20 has an inner surface 210 which defines the blind hole 30 of the nozzle body 10 and a surface facing away from the blind hole 30 outer surface 220. In the present exporting ⁇ approximately example, the outer surface 220, or at least part thereof, in the operation of the fluid injection valve 1, a Interface between the fluid injection valve 1 and the combustion chamber, in which the fluid injection valve 1 injects fuel.
  • the wall 20 is penetrated by at least one injection channel 40.
  • the blind hole 30 is closed at an axial end of the nozzle body 10 through the wall 20 except for the injection channel 40 or the injection channels 40.
  • the valve assembly 3 of the fluid injection valve 1 also has a relative to the nozzle body 10 movable valve needle 9, which has a closing element 15 at its downstream end.
  • the closure member 15 cooperates with a valve seat 215 together at the In ⁇ inner face 210 of the wall 20 of the nozzle body 10 to prevent in a closing position of the closing element 15 fluid flow through the at least one injection duct 40 and to release the fluid flow in other positions.
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view of the SI ⁇ sen stressess 10. It is precisely by a longitudinal section along a longitudinal axis 12 of the nozzle body 10, wherein to simplify the illustration of the part of the nozzle body 10 in the section plane of Figure 1 to the right of the longitudinal axis 12 lies, is omitted.
  • the wall 20 of the nozzle body 10 in the present case has a relative to the longitudinal axis 12 rotationssymmet ⁇ basic shape.
  • the nozzle body 10 has a plurality of injection channels 40, for example, it has six injection channels 40. The injection channels are spaced from the longitudinal axis 12 and penetrate the wall 20 from the inner surface 210 to the outer surface 220.
  • Each injection channel 40 has a central axis 45, which is inclined relative to the longitudinal axis 12, for example by an angle between 20 ° and 40 °, wherein the limits are included ⁇ .
  • the angle of inclination of the central axes 45 to the longitudinal axis 12 is about 30 °.
  • the injection channels 40 are for example arranged in the same Win ⁇ kelabrentn about the longitudinal axis 12. Other arrangements, for example an asymmetrical distribution about the longitudinal axis 12 and / or other as well as different angles of inclination are also conceivable.
  • the nozzle body 10 can also have an injection channel 40 which overlaps with the longitudinal axis 12.
  • each of the injection ports 40 is composed of a first portion 410 and a second portion 420.
  • the first portion 410 extends along the central axis 45 from an inlet 412 located in the inner surface 210 of the wall 20 downstream to an orifice 414 located in a bottom surface 424 of the second portion 420.
  • the inlet opening 412 delimits the injection channel 40 and the first section 410 toward the blind hole 30.
  • the second portion extends along the central axis 45 from the bottom surface 424 downstream to an exit opening 422 disposed in the outer surface 220 of the wall 20.
  • the outlet opening 422 delimits the injection channel 40 and the second section 420 on the outer surface 220, ie on the outside of the nozzle body 10.
  • the first portion 410 in the present embodiment has a frusto-conical shape with a cross-section increasing in the flow direction, i. the diameter De of the inlet opening 412 is smaller than that
  • the second portion 420 has a cylindrical shape in the present embodiment, that is, the bottom surface 424 and the outlet opening 422 have the same diameter Da.
  • the diameter Da by 80 ym to 160ym greater than the diameter Dm of the mouth opening 414, wherein the diameter Dm of the mouth opening 414, for example, 0.2 mm.
  • the length L2 of the second section 420 - that is the distance between the exit opening 422 and the bottom surface 424 - is between 10 ym and 30 ym.
  • the total length L of the injection channel 40 - this is the present case the sum of the length LI of the first portion 410 and the length L2 of the second portion 420 - is at ⁇ game as 0.36 mm.

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Abstract

Es werden ein Düsenkörper (10) für ein Fluid-Einspritzventil (1) und ein Fluid-Einspritzventil (1) angegeben. Eine Innenfläche (210) einer Wandung (20) des Düsenkörpers (10) definiert ein Sackloch. Mindestens ein Einspritzkanal (40) durchdringt die Wandung (20) von der Innenfläche (210) bis zu einer Außenfläche (220). Der zweite Abschnitt (420) erstreckt sich von einer Austrittsöffnung (422) in der Außenfläche (220) bis zu einer Bodenfläche (424) hin. Der erste Abschnitt (410) erstreckt sich von einer Mündungsöffnung (414) in der Bodenfläche (424) in Richtung zu einer Eintrittsöffnung (412) in der Innenfläche (210) hin. Die Differenz zwischen dem Äquivalentdurchmesser (Da) der Bodenfläche (424) und dem Äquivalentdurchmesser (Dm) der Mündungsöffnung (414) ist größer oder gleich 70 µm und die Länge (L2) des zweiten Abschnitts (420) ist kleiner oder gleich 50 µm.

Description

Beschreibung
Düsenkörper und Fluid-Einspritzventil Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Düsenkörper für ein Fluid-Einspritzventil und ein Fluid-Einspritzventil .
Fluid-Einspritzventile werden für die Einspritzung von
Kraftstoff in Verbrennungsmotoren verwendet. Dabei kann
Kraftstoff aus dem Düsenkörper des Fluid-Einspritzventils direkt in einen Brennraum des Verbrennungsmotors eingespritzt werden.
Beispielsweise aus der DE 199 37 961 AI ist bekannt, Form, Größe und Kontur des Austrittsbereichs eines Durchgangslochs in einem Ventilsitz abweichend vom restlichen Bereich des Durchgangslochs auszugestalten, um einen großen Variantenrahmen bezüglich der Durchflüsse, Strahlwinkel und Spray-Eigenschaften zu erzielen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen ver- besserten Düsenkörper für ein Fluid-Einspritzventil anzugeben, mit dem insbesondere eine besonders emmissionsarme Verbrennung erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Düsenkörper gemäß dem unabhängigen Anspruch erzielt. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Düsenkörpers und des Fluid-Einspritzventils sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Düsenkörper für ein
Fluid-Einspritzventil offenbart . Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Fluid-Einspritzventil mit dem Düsenkörper offenbart. Bei dem Fluid-Einspritzventil handelt es sich insbesondere um ein Kraftstoffeinspritzventil , vorzugsweise um ein Benzin- oder Dieseleinspritzventil. Das Fluid-Einspritzventil ist vor- zugsweise für die Einspritzung von Kraftstoff direkt in den Brennraum eines Verbrennungsmotors ausgelegt. Der Düsenkörper ist hohl. Mit anderen Worten hat er eine Wandung, deren Innenfläche ein Sackloch definiert. Bei einer Ausführungsform hat das Fluid-Einspritzventil einen Ventilkörper, der einen Fluideinlassbereich des Einspritzventils mit einem Fluidauslassbereich des Einspritzventils hydraulisch verbindet. Der Düsenkörper ist vorzugsweise im Fluidauslassbereich angeordnet. Insbesondere ist er fest mit dem Ventilkörper verbunden - zum Beispiel ist er in den Ventilkörper eingesetzt - oder er ist einstückig mit dem Ventilkörper ausgeführt. Vorzugsweise schließt er den Ventilkörper austrittsseitig ab.
Der Düsenkörper hat mindestens einen Einspritzkanal, der die Wandung von der Innenfläche bis zu einer Außenfläche der Wandung durchdringt. Die Außenfläche der Wandung ist dabei insbesondere diejenige Fläche der Wandung, die im Betrieb des
Fluid-Einspritzventils dem Brennraum zugewandt ist und ins¬ besondere zumindest stellenweise im Brennraum freiliegt.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung hat der Düsenkörper eine Mehrzahl von Einspritzkanälen, die insbesondere gleichartig aufgebaut sind. Der Einfachheit halber erfolgt die nachfolgende Beschreibung nur anhand eines Einspritzkanals wo dies zweckmäßig erscheint, auch wenn der Düsenkörper mehrere Einspritzkanäle aufweist. Die beschriebenen Merkmale können in diesem Fall jedoch an mehreren oder allen der Einspritzkanäle verwirklicht sein.
Der Einspritzkanal hat einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt, der dem ersten Abschnitt stromabwärts nachfolgt. Der zweite Abschnitt erstreckt sich von einer Austrittsöffnung des Einspritzkanals, die in der Außenfläche angeordnet ist, zu einer Bodenfläche des zweiten Abschnitts hin. Der erste Abschnitt erstreckt sich von einer Mündungsöffnung in der Bodenfläche des zweiten Abschnitts in Richtung zu einer Eintrittsöffnung des Einspritzkanals, die in der Innenfläche der Wandung angeordnet ist, hin. Vorzugsweise erstreckt sich der erste Abschnitt von der Mündungsöffnung in der Bodenfläche des zweiten Abschnitts bis zur Eintrittsöffnung des Einspritzkanals in der Innenfläche der Wandung des Düsenkörpers. Die Bodenfläche verläuft insbesondere ringförmig um die Mündungsöffnung herum. Auf diese Weise ist mittels der Bodenfläche im Einspritzkanal eine Stufe gebildet. Mit anderen Worten vergrößert sich der Querschnitt des Ein¬ spritzkanals an dem von der Bodenfläche gebildeten Übergang vom ersten Abschnitt zum zweiten Abschnitt stufenförmig in stromabwärtiger Richtung.
Dabei ist die Differenz zwischen dem Äquivalentdurchmesser der Bodenfläche und dem Äquivalentdurchmesser der Mündungsöffnung größer oder gleich 70 ym, wobei insbesondere sowohl der
Äquivalentdurchmesser der Austrittsöffnung als auch der
Äquivalentdurchmesser der Bodenfläche größer sind als der Äquivalentdurchmesser der Mündungsöffnung. Vorzugsweise ist der Äquivalentdurchmesser der Austrittsöffnung mindestens so groß wie der Äquivalentdurchmesser der Bodenfläche. Bei einer
Weiterbildung ist die Differenz kleiner oder gleich 200 ym. Vorzugsweise hat sie einen Wert zwischen 80 ym und 160 ym, wobei die Grenzen eingeschlossen sind. Unter dem Äquivalentdurchmesser wird im vorliegenden Zusammenhang im Fall einer kreisförmigen Bodenfläche bzw. einer kreisförmigen Mündungsöffnung bzw. einer kreisförmigen Austrittsöffnung der jeweilige Durchmesser verstanden. Falls die Gestalt der Mündungsöffnung bzw. der Austrittsöffnung von einer Kreisform abweicht ist der Äquivalentdurchmesser der Durchmesser des proj ektionsflächengleichen Kreises. Falls die Gestalt der Außenkontur der Bodenfläche von einer Kreisform abweicht ist der Äquivalentdurchmesser der Durchmesser des proj ektionsflächengleichen Kreises in Bezug auf die von der Außenkontur der Bodenfläche umschlossene Fläche. Anders ausgedrückt handelt es sich um den Durchmesser derjenigen Kreisfläche, die den gleichen Flächeninhalt hat wie die von der Außenkontur der Bodenfläche umschlossene Fläche bzw. wie die Mündungsöffnung bzw. wie die Austrittsöffnung. Der Flächeninhalt der von der Außenkontur der Bodenfläche umschlossenen Fläche ist dabei insbesondere die
Summe der Flächeninhalte von Bodenfläche und Mündungsöffnung. Die Länge des zweiten Abschnitts ist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kleiner oder gleich 50 ym. Vorzugsweise hat sie einen Wert zwischen 10 ym und 30 ym, wobei die Grenzen eingeschlossen sind.
Mit Vorteil ist mittels des zweiten Abschnitts eine im Verhältnis zu seinem Durchmesser vergleichsweise geringe Länge des ersten Abschnitts des Einspritzkanals erzielbar. Insbesondere ist die Länge gegenüber einem Einspritzkanal ohne zweiten Abschnitt verringert . Auf diese Weise ist zum Beispiel eine vergleichsweise geringe Eindringtiefe des aus dem Einspritzkanal abgegebenen Kraftstoffsprühnebels in den Brennraum des Verbrennungsmotors erzielbar . Die Erfindung macht sich die Idee zunutze, dass aufgrund der Dimensionierung des zweiten Abschnitts während der Einspritzung von Kraftstoff ein Teil des aus dem ersten Abschnitt austretenden Kraftstoffs an der Stufe gesammelt und - insbesondere aufgrund seiner Oberflächenspannung - an der Stufe im zweiten Abschnitt gehalten wird. Die Gefahr einer Benetzung der Außenfläche um den zweiten Abschnitt herum ist besonders gering. Aufgrund des Verbrennungsvorgangs können sich zwar aus dem gesammelten Kraftstoff Ablagerungen bilden. Diese sind jedoch bei einem nachfolgenden Einspritzvorgang durch den durch den Ein- spritzkanal hindurch abgegebenen Kraftstoff lösbar. Hierzu ist die geringe Länge von vorzugsweise 10 ym bis 30 ym besonders vorteilhaft, da der im zweiten Abschnitt gesammelte Kraftstoff dann besonders schnell abtrocknen - d.h. insbesondere in den Brennraum hinein verdampfen - kann, wodurch eine besonders gute Löslichkeit der Ablagerungen erzielbar ist. So ist die Gefahr besonders gering, dass sich im zweiten Abschnitt bzw. an der Austrittsöffnung des Einspritzkanals Ablagerungen bilden, welche zu unerwünschter Partikelemission führen. Bei einer Ausführungsform vergrößert sich der Querschnitt des ersten Abschnitts in Richtung von der Eintrittsöffnung zur Mündungsöffnung hin. Beispielsweise vergrößert er sich konisch, d.h. der erste Abschnitt hat eine kegelstumpfförmige Gestalt. Bei einer alternativen Ausführungsform hat der erste Abschnitt eine zylindrische Gestalt.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform verjüngt sich der erste Abschnitt in Richtung von der Eintrittsöffnung zur Mündungsöffnung hin. Insbesondere verjüngt er sich konisch. Bei einer Weiterbildung hat er die Gestalt eines Kegelstumpfs, dessen Deckflächen von der Eintrittsöffnung des Einspritzkanals und der Mündungsöffnung gebildet sind. Auf diese Weise ist eine besonders geringe Eindringtiefe des Fluid-Sprühnebels erzielbar.
Bei einer weiteren Ausführungsform hat der zweite Abschnitt eine zylindrische Gestalt. Alternativ kann sich sein Querschnitt von der Bodenfläche in Richtung zur Austrittsöffnung hin vergrößern. Derartige Formen sind hinsichtlich der Sammlung von Fluid im zweiten Abschnitt und/oder hinsichtlich eines schnellen Ab- trocknens des im zweiten Abschnitt gesammelten Fluids besonders vorteilhaft . Bei einer Ausführungsform hat der Düsenkörper eine Längsachse und weist eine Mehrzahl von Einspritzkanälen auf, die um die Längsachse herum in der Wandung verteilt sind. Insbesondere sind die Einspritzkanäle von der Längsachse beabstandet. Sie können in gleichen Winkelabständen voneinander um die Längsachse herum angeordnet sein und/oder in Richtung der Längsachse an der gleichen axialen Position angeordnet sein. Je nach der gewünschten Gestalt des vom Düsenkörper abgegebenen
Fluid-Sprühnebels ist auch eine andere, beispielsweise asym¬ metrische Anordnung der Einspritzkanäle vorstellbar. Die Einspritzkanäle haben bei einer Weiterbildung eine Längsmit¬ telachse, die um etwa 30° gegenüber der Längsachse geneigt ist. Beispielsweise hat die Neigung einen Wert zwischen 20° und 40°, wobei die Grenzen eingeschlossen sind. Bei einer Ausführungsform hat die Länge des Einspritzkanals einen Wert zwischen 0,25 mm und 0,5 mm, z. B. von 0,36 mm. Bei einer weiteren Ausführungsform hat der Äquivalentdurchmesser der Mündungsöffnung einen Wert zwischen 0,1 mm und 0,28 mm, bei- spielsweise einen Wert von 0,15 mm oder 0,2 mm. Bei den Wertebereichen sind die Grenzen jeweils eingeschlossen.
Bei einer Ausführungsform hat das Fluid-Einspritzventil ein bewegliches Schließelement, das mit einem Ventilsitz an der Innenfläche der Wandung des Düsenkörpers zusammenwirkt, so dass in einer Schließstellung, in der das Schließelement am Ventilsitz anliegt, Fluidfluss durch den mindestens einen Einspritzkanal verhindert wird und in anderen Stellungen des Schließelements freigegeben wird. Das Schließelement ist insbesondere an der Spitze einer Düsennadel des Fluid-Einspritzventils angeordnet.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen und Wei¬ terbildungen des Düsenkörpers und des Fluid-Einspritzventils ergeben sich aus dem folgenden, im Zusammenhang mit den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel .
Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt eines Fluid-Einspritzventils gemäß einem Ausführungsbeispiel und
Figur 2 einen schematischen Längsschnitt eines Ausschnitts eines Düsenkörpers des Fluid-Einspritzventils der Figur 1.
Im Ausführungsbeispiel und in den Figuren sind gleichartige, gleichwirkende oder identische Bestandteile mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der darin dargestellten Elemente sind grundsätzlich nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Bestandteile zum besseren Verständnis oder für eine bessere Darstellbarkeit übertrieben groß dargestellt sein. Figur 1 zeigt ein Fluid-Einspritzventil 1 gemäß einem Aus¬ führungsbeispiel der Erfindung. Bei dem Fluid-Einspritzventil 1 handelt es sich vorliegend um ein Kraftstoffeinspritzventil zur direkten Einspritzung von Benzin in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors .
Das Fluid-Einspritzventil 1 hat eine Ventilbaugruppe 3 und einen elektromagnetischen Aktor 5. Die Ventilbaugruppe 3 weist einen mehrteiligen Ventilkörper 7 auf, der einen Kraftstoffeinlass des Fluid-Einspritzventils 1 hydraulisch mit einem Kraftstoff- auslass des Fluid-Einspritzventils 1 verbindet. Ein Düsenkörper 10 ist auslassseitig im Ventilkörper 7 aufgenommen und schließt den Ventilkörper 7 ab. Der Düsenkörper 10 hat eine Wandung 20 mittels der ein Sackloch 30 gebildet ist. Mit anderen Worten ist der Düsenkörper hohl und hat eine vom Sackloch 30 gebildete, im Betrieb des Fluid-Einspritzventils 1 Kraftstoff führende Kavität. Die Wandung 20 hat eine Innenfläche 210, die das Sackloch 30 des Düsenkörpers 10 begrenzt und eine vom Sackloch 30 abgewandte Außenfläche 220. Bei dem vorliegenden Ausfüh¬ rungsbeispiel stellt die Außenfläche 220, oder zumindest ein Teil davon, im Betrieb des Fluid-Einspritzventils 1 eine Grenzfläche zwischen dem Fluid-Einspritzventil 1 und dem Brennraum dar, in welchen das Fluid-Einspritzventil 1 Kraftstoff einspritzt.
Die Wandung 20 ist von mindestens einem Einspritzkanal 40 durchdrungen. Mit anderen Worten ist das Sackloch 30 an einem axialen Ende des Düsenkörpers 10 durch die Wandung 20 bis auf den Einspritzkanal 40 oder die Einspritzkanäle 40 abgeschlossen.
Die Ventilbaugruppe 3 des Fluid-Einspritzventils 1 weist zudem eine gegenüber dem Düsenkörper 10 bewegliche Ventilnadel 9 auf, die an ihrem stromabwärtigen Ende ein Schließelement 15 hat. Das Schließelement 15 wirkt mit einem Ventilsitz 215 an der In¬ nenfläche 210 der Wandung 20 des Düsenkörpers 10 zusammen, um in einer Schließstellung des Schließelements 15 Fluidfluss durch den mindestens einen Einspritzkanal 40 zu verhindern und in anderen Stellungen den Fluidfluss freizugeben. In der
Schließstellung liegt das Schließelement 15 amVentilsitz 215 an. Figur 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des Dü¬ senkörpers 10. Es handelt sich genauer um einen Längsschnitt entlang einer Längsachse 12 des Düsenkörpers 10, wobei zur Vereinfachung der Darstellung der Teil des Düsenkörpers 10, der in der Schnittebene der Figur 1 rechts von der Längsachse 12 liegt, weggelassen ist. Die Wandung 20 des Düsenkörpers 10 hat vorliegend eine bezüglich der Längsachse 12 rotationssymmet¬ rische Grundform. Vorliegend hat der Düsenkörper 10 eine Mehrzahl von Ein- spritzkanälen 40, beispielsweise hat er sechs Einspritzkanäle 40. Die Einspritzkanäle sind von der Längsachse 12 beabstandet und durchdringen die Wandung 20 von der Innenfläche 210 bis zur Außenfläche 220. Jeder Einspritzkanal 40 hat eine Mittelachse 45, die gegenüber der Längsachse 12 geneigt ist, beispielsweise um einen Winkel zwischen 20° und 40°, wobei die Grenzen einge¬ schlossen sind. Vorliegend beträgt der Neigungswinkel der Mittelachsen 45 zur Längsachse 12 etwa 30°. Die Einspritzkanäle 40 sind beispielsweise in gleichen Win¬ kelabständen um die Längsachse 12 herum angeordnet. Andere Anordnungen, beispielsweise eine asymmetrische Verteilung um die Längsachse 12 herum und/oder andere sowie unterschiedliche Neigungswinkel sind ebenfalls denkbar. Der Düsenkörper 10 kann auch einen Einspritzkanal 40 aufweisen, der mit der Längsachse 12 überlappt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jeder der Einspritzkanäle 40 aus einem ersten Abschnitt 410 und einem zweiten Abschnitt 420 zusammengesetzt. Der erste Abschnitt 410 erstreckt sich entlang der Mittelachse 45 von einer Eintrittsöffnung 412, welche in der Innenfläche 210 der Wandung 20 angeordnet ist, stromabwärts zu einer Mündungsöffnung 414 hin, die in einer Bodenfläche 424 des zweiten Abschnitts 420 angeordnet ist. Die Eintrittsöffnung 412 begrenzt den Einspritzkanal 40 und den ersten Abschnitt 410 zum Sackloch 30 hin. Der zweite Abschnitt erstreckt sich entlang der Mittelachse 45 von der Bodenfläche 424 stromabwärts zu einer Austrittsöffnung 422, die in der Außenfläche 220 der Wandung 20 angeordnet ist. Die Austrittsöffnung 422 begrenzt den Einspritzkanal 40 und den zweiten Abschnitt 420 an der Außenfläche 220, d.h. an der Außenseite des Düsenkörpers 10.
Der erste Abschnitt 410 hat bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine kegelstumpfförmige Gestalt mit einem sich in Strömungsrichtung vergrößernden Querschnitt, d.h. der Durchmesser De der Eintrittsöffnung 412 ist kleiner als der
Durchmesser Dm der Mündungsöffnung 414. Der zweite Abschnitt 420 hat bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine zylindrische Gestalt, d.h. die Bodenfläche 424 und die Austrittsöffnung 422 haben den gleichen Durchmesser Da. Dabei ist der Durchmesser Da um 80 ym bis 160ym größer als der Durchmesser Dm der Mündungsöffnung 414, wobei der Durchmesser Dm der Mündungsöffnung 414 beispielsweise 0,2 mm beträgt. Die Länge L2 des zweiten Abschnitts 420 - das ist der Abstand zwischen der Austritts- Öffnung 422 und der Bodenfläche 424 - beträgt zwischen 10 ym und 30 ym. Die Gesamtlänge L des Einspritzkanals 40 - das ist vorliegend die Summe aus der Länge LI des ersten Abschnitts 410 und der Länge L2 des zweiten Abschnitts 420 - beträgt bei¬ spielsweise 0,36 mm.
Die Erfindung ist durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele nicht auf diese beschränkt. Sie umfasst vielmehr jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen der Ausführungs- beispiele und Patentansprüche beinhaltet.

Claims

Düsenkörper (10) für ein Fluid-Einspritzventil (1) wobei
- der Düsenkörper (10) hohl ist, so dass eine Innenfläche (210) einer Wandung (20) des Düsenkörpers (10) ein Sackloch (30) definiert,
- der Düsenkörper (10) mindestens einen Einspritzkanal (40) aufweist, der die Wandung (20) von der Innenfläche (210) bis zu einer Außenfläche (220) der Wandung (20) durchdringt und einen ersten Abschnitt (410) und einen dem ersten Abschnitt (410) stromabwärts nachfolgenden zweiten
Abschnitt (420) aufweist,
- der zweite Abschnitt (420) sich von einer Austritts¬ öffnung (422) in der Außenfläche (220) bis zu einer Bodenfläche (424) hin erstreckt und der erste Abschnitt
(410) sich von einer Mündungsöffnung (414) in der Bodenfläche (424) in Richtung zu einer Eintrittsöffnung
(412) in der Innenfläche (210) hin erstreckt, derart dass mittels der Bodenfläche (424) im Einspritzkanal (40) eine Stufe gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Differenz zwischen dem Äquivalentdurchmesser (Da) der Bodenfläche (424) und dem Äquivalentdurchmesser (Dm) der Mündungsöffnung (414) größer oder gleich 70 ym ist und
- die Länge (L2) des zweiten Abschnitts (420) kleiner oder gleich 50 ym ist.
Düsenkörper (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Differenz zwischen dem Äquivalentdurchmesser (Da) der Bodenfläche (424) und dem Äquivalentdurchmesser (Dm) der Mündungsöffnung (414) kleiner oder gleich 200 ym ist.
Düsenkörper (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Differenz zwischen dem Äquivalentdurchmesser (Da) der Bodenfläche (424) und dem Äquivalentdurchmesser (Dm) der Mündungsöffnung (414) einen Wert zwischen 80 ym und 160 ym hat, wobei die Grenzen eingeschlossen sind. Düsenkörper (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Länge (L2) des zweiten Abschnitts (420) einen Wert zwischen 10 ym und 30 ym hat, wobei die Grenzen einge¬ schlossen sind.
Düsenkörper (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der Querschnitt des ersten Abschnitts (410) in Richtung von der Eintrittsöffnung (412) zur Mündungsöffnung (414) hin vergrößert, insbesondere konisch vergrößert .
Düsenkörper (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste Abschnitt (410) eine zylindrische Gestalt hat oder sich in Richtung von der Eintrittsöffnung (412) zur Mündungsöffnung (414) hin verjüngt, insbesondere konisch verj üngt .
Düsenkörper (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Abschnitt (420) eine zylindrische Gestalt hat oder sich sein Querschnitt in Richtung zur Austrittsöffnung (422) hin vergrößert.
Düsenkörper (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der eine Längsachse (12) hat und eine Mehrzahl von Einspritzkanälen (40) aufweist, die um die Längsachse (12) herum in der Wandung (20) verteilt und insbesondere von der Längsachse (12) beabstandet sind.
Düsenkörper (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- die Länge (L) des Einspritzkanals (40) einen Wert zwischen 0,25 mm und 0,5 mm hat und/oder
- der Äquivalentdurchmesser (Dm) der Mündungsöffnung (414) einen Wert zwischen 0,1 mm und 0,28 mm hat,
wobei die Grenzen jeweils eingeschlossen sind.
10. Fluid-Einspritzventil (1) mit einem Düsenkörper (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche und einem beweglichen Schließelement (15), das mit einem Ventilsitz (215) ander Innenfläche (210) zusammenwirkt um in einer Schlie߬ stellung, in dem das Schließelement (15) am Ventilsitz (215) anliegt, Fluidfluss durch den mindestens einen Einspritzkanal (40) zu verhindern, und in anderen
Stellungen den Fluidfluss freizugeben.
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