DE10050056A1 - Fuel injector - Google Patents
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Abstract
Ein Brennstoffeinspritzventil (1) für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen weist einen Ventilsitzkörper (5), der eine Ventilsitzfläche (6) aufweist, die mit einem Ventilschließkörper (4) zu einem Dichtsitz zusammenwirkt, und eine stromaufwärts des Dichtsitzes angeordnete Drallscheibe (35), in der mindestens ein Drallkanal (36) zur Erzeugung eines Dralls eines von dem Brennstoffeinspitzventil (1) abgespritzten Brennstoffstrahls eingebracht ist und die eine Durchgangsöffnnung (43) aufweist, die von einer Ventilnadel (3) durchdrungen wird, auf. Zwischen der Ventilnadel (3) und einer Führungshülse (33) ist ein hydraulisch dichtender Spalt ausgebildet. Die Führungshülse (33) ist gemeinsam mit der Ventilnadel (3) gegenüber der Mittelachse (31) des Brennstoffeinspritzventils (1) neigbar und gegenüber der Drallscheibe (35) mit einer Elastomerdichtung (32) abgedichtet.A fuel injection valve (1) for fuel injection systems of internal combustion engines has a valve seat body (5) which has a valve seat surface (6) which cooperates with a valve closing body (4) to form a sealing seat, and a swirl disk (35) arranged upstream of the sealing seat, in which at least a swirl channel (36) for generating a swirl of a fuel jet sprayed off from the fuel injection valve (1) is introduced and which has a passage opening (43) which is penetrated by a valve needle (3). A hydraulically sealing gap is formed between the valve needle (3) and a guide sleeve (33). The guide sleeve (33), together with the valve needle (3), can be inclined with respect to the central axis (31) of the fuel injection valve (1) and sealed with an elastomer seal (32) with respect to the swirl disk (35).
Description
Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention is based on a fuel injector according to the genus of the main claim.
Brennstoffeinspritzventile, welche ein Bauteil zur Führung einer Ventilnadel aufweisen sind aus der DE 36 43 523 A1 bekannt. Sie besitzen eine Drallscheibe die stromaufwärts des Ventildichtsitzes angeordnet ist, mit einer zentralen Führungsbohrung. Zur Strömungsführung dienen dabei Drallkanäle, die den stromaufwärts der Drallscheibe befindlichen, mit Brennstoff bedrückten Raum, mit einer sich in Strömungsrichtung anschließenden Drallkammer verbinden. Bei geöffnetem Ventil strömt der Brennstoff aus den Drallkanälen in die Drallkammer, wobei der Geschwindigkeitsvektor eine Komponente in Umfangsrichtung aufweist. Die zentrale Bohrung der Drallscheibe übernimmt die Führung des Ventilschließkörpers bzw. der Ventilnadel. Die Drallscheibe zentriert sich dabei durch eine konische Sitzfläche in Bereich des Ventilsitzes, an dem sie aufgrund der Drosselung der Brennstoffströmung in dichtender Anlage gehalten wird. Zur Vermeidung eines Nebenstromweges für den Brennstoff entlang der Führungsbohrung ist die Ausnehmung in der Drallscheibe gegenüber der Ventilnadel bzw. dem Ventilschließkörper eng toleriert. Fuel injectors, which are a component for guidance have a valve needle from DE 36 43 523 A1 known. They have a swirl disc upstream the valve sealing seat is arranged with a central Guide bore. Serve to guide the flow Swirl channels covering the upstream of the swirl disk located, fueled room, with a Connect the swirl chamber adjoining the flow direction. When the valve is open, the fuel flows out of the Swirl channels in the swirl chamber, the Speed vector a component in the circumferential direction having. The central bore of the swirl disc takes over the guidance of the valve closing body or the valve needle. The swirl disk is centered by a conical one Seat in the area of the valve seat to which it is due the throttling of the fuel flow in the sealing system is held. To avoid a bypass path for the The fuel in the guide bore is the recess in the swirl disk opposite the valve needle or the Valve closing body closely tolerated.
Aus der DE 196 25 059 A1 ist ferner ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, bei dem die Führung der Ventilnadel bzw. des Ventilschließkörpers in einer Baugruppe stromaufwärts des Dichtsitzes angeordnet ist. Wie bei der DE 36 43 523 A1 wird hier ebenfalls ein Nebenstromweg durch die Ausbildung eines möglichst geringen Spaltmaßes zwischen Führungsbohrung und Ventilnadel bzw. Ventilschließkörper verhindert. Die Erzeugung eines Dralls erfolgt durch Bohrungen, die eine Tangentialkomponente aufweisen und stromaufwärts des Ventildichtsitzes münden. Die Ventilnadel ist in einer Hülse geführt, die wiederum durch eine stromabwärts konische Ausgestaltung in dem Ventilsitz zentriert ist. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel sind der Ventilsitzkörper und die Führung einstückig ausgeführt.From DE 196 25 059 A1 is also a Fuel injector known in which the leadership of the Valve needle or the valve closing body in one assembly is arranged upstream of the sealing seat. As with the DE 36 43 523 A1 is also a bypass path here the formation of the smallest possible gap between Guide hole and valve needle or valve closing body prevented. A swirl is generated by Holes that have a tangential component and open upstream of the valve sealing seat. The valve needle is guided in a sleeve, which in turn is supported by a downstream conical configuration in the valve seat is centered. In another embodiment the valve seat body and the guide are made in one piece.
Nachteilig bei den bekannten Brennstoffeinspritzventilen ist die hohe Präzision, die bei der Herstellung der Bauteile des Ventils erforderlich ist. Die Ausbildung eines Dralls hängt wesentlich von der Durchströmung der Drallkanäle ab. Ein vorhandener Nebenstromweg für den Brennstoff führt zu einem Strömungsanteil ohne Umfangsgeschwindigkeit und verschlechtert so die Drallbildung und demzufolge die Zerstäubung des Brennstoffs. Letztlich führt dies zu einer verschlechterten Verbrennung. Außerdem führt der Nebenstrom zu einem erhöhten Kraftstoffstrom. Herstellungsbedingt sind die Maße der Bauteile toleranzbehaftet. Dies kann zu einem Winkelfehler der Ventilnadel bzw. des Ventilschließkörpers im Bereich des Ventilsitzes führen. Bei den oben genannten Brennstoffeinspritzventilen wird die Führung der Ventilnadel bzw. des Ventilschließkörpers durch ein Bauteil übernommen, das in dem Düsenkörper entweder form- oder materialschlüssig zentriert ist. Ein Angleichen der Orientierung der Führungsbohrung an die Lage der Ventilnadel bzw. des Ventilschließkörpers ist somit nicht möglich. Eine Kompensation des Lagefehlers ist nur durch Vergrößern der Führungsbohrung möglich. Als Folge wird der Nebenstromweg ebenfalls vergrößert. Eine Veränderung der zugemessenen Brennstoffmenge sowie eine Veränderung des Abspritzbildes sind die Folge. Um die hohen Anforderungen an die Exaktheit des Abspritzbildes und der Zumeßmenge befriedigen zu können, werden kostenintensive Fertigungsverfahren eingesetzt, mit denen eine exakte Bearbeitung und Montage aller betroffenen Einzelteile bezüglich ihrer Lage zur Mittelachse des Brennstoffeinspritzventils sichergestellt ist.A disadvantage of the known fuel injection valves the high precision that is involved in the manufacture of the components of the Valve is required. The formation of a twist depends depends essentially on the flow through the swirl channels. On Existing secondary flow path for the fuel leads to a Flow share without peripheral speed and thus worsens the swirl formation and consequently the Atomization of the fuel. Ultimately, this leads to one deteriorated combustion. In addition, the bypass flows to an increased fuel flow. Are production-related the dimensions of the components are subject to tolerance. This can lead to a Angular error of the valve needle or the valve closing body lead in the area of the valve seat. With the above Fuel injectors will guide the valve needle or the valve closing body is taken over by a component, that in the nozzle body either positive or material is centered. Aligning the orientation of the Guide hole to the position of the valve needle or Valve closing body is therefore not possible. A Compensation of the position error is only possible by increasing the Guide hole possible. As a result, the bypass path also enlarged. A change in the attributed Amount of fuel and a change in the spray pattern are the consequence. To meet the high demands for accuracy to be able to satisfy the spray pattern and the metered quantity, costly manufacturing processes are used with which exact processing and assembly of all concerned Individual parts with regard to their position to the central axis of the Fuel injector is ensured.
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit dem kennzeichnenden Merkmal des Hauptanspruchs hat demgegenüber, den Vorteil, daß die Verwendung einer Elastomerdichtung eine Auslenkung der Ventilnadel gegen die Mittelachse des Brennstoffeinspritzventils ermöglicht. Durch Strecken oder Stauchen der Dichtung kann sowohl ein Versatz der Mittelachsen des Brennstoffeinspritzventils und der Führungshülse als auch ein Winkelfehler der Mittelachsen ausgeglichen werden. Als Konsequenz ist eine deutlich engere Tolerierung des Spaltmaßes zwischen Ventilnadel und Führungshülse erlaubt. Hierdurch wird der Nebenstromweg verringert und die Drallaufbereitung verbessert. Da die Elastomerdichtung große Toleranzen der abzudichtenden Bauteile erlaubt, entsteht keine zusätzlich zu bearbeitende Dichtfläche, wodurch die Kosten gering gehalten werden können.The fuel injector according to the invention with the in contrast, the characteristic feature of the main claim has the advantage that the use of an elastomer seal Deflection of the valve needle against the central axis of the Fuel injector allows. By stretching or Compression of the seal can both offset the Central axes of the fuel injector and the Guide sleeve as well as an angular error of the central axes be balanced. As a consequence, a much narrower one Tolerance of the gap between the valve needle and Guide sleeve allowed. This will make the bypass path reduced and the spin preparation improved. Since the Elastomer seal large tolerances of the seals Components allowed, there is no additional to be processed Sealing surface, which keeps costs down can.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.By the measures listed in the subclaims advantageous developments of the main claim specified fuel injector possible.
Durch den Einsatz eines Verschlußrings kann die drallbildende Einheit mitsamt der Führungshülse ebenso in einer Vormontage gefertigt werden, wie die formschlüssige Verbindung der Führungshülse mit der Drallscheibe durch die Elastomerdichtung. Anschließend wird die drallbildende Einheit als ein einziges Bauteil dem Montageprozeß des Brennstoffeinspritzventils zugeführt. Eine Funktionsprüfung kann an der vormontierten Einheit durchgeführt werden, wodurch sich die Ausschußquote des Brennstoffeinspritzventils reduzieren läßt. By using a locking ring, the twist-forming unit together with the guide sleeve also in a pre-assembly, such as the positive Connection of the guide sleeve with the swirl disk through the Elastomer seal. Then the swirl-forming Unit as a single component of the assembly process of the Fuel injector supplied. A functional test can be carried out on the pre-assembled unit which increases the reject rate of the fuel injector can be reduced.
Weiterhin von Vorteil ist eine Druckdifferenz, die die abdichtende Wirkung der durch einen Verschlußring verspannten Elastomerdichtung erhöht. Die Druckdifferenz wird durch in die Drallscheibe eingebrachte Brennstoffkanäle erreicht. Der sich einstellende statische Druck übersteigt den dynamischen Druck, der durch den strömenden Brennstoff auf seiten des Ventilschließkörpers erzeugt wird.Another advantage is a pressure difference that the sealing effect of by a locking ring tensioned elastomer seal increased. The pressure difference is through fuel channels introduced into the swirl disk reached. The resulting static pressure exceeds the dynamic pressure created by the flowing fuel is generated on the side of the valve closing body.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are in the drawings shown in simplified form and in the following Description explained in more detail. Show it:
Fig. 1 einen schematischen Teilschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils, Fig. 1 shows a schematic partial section through an embodiment of a fuel injector according to the invention,
Fig. 2 einen schematischen Teilschnitt im Ausschnitt II der Fig. 1 durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritz ventils und Fig. 2 is a schematic partial section in section II of FIG. 1 by a first embodiment of a fuel injection valve according to the invention and
Fig. 3 einen schematischen Schnitt im Ausschnitt II der Fig. 1 durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritz ventils. Fig. 3 shows a schematic section in section II of Fig. 1 by a second embodiment of a fuel injection valve according to the invention.
Bevor anhand der Fig. 2 und Fig. 3 zwei Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Brennstoffeinspritzventile 1 näher beschrieben werden, soll zum besseren Verständnis der Erfindung zunächst anhand von Fig. 1 das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil 1 in einer Gesamtdarstellung bezüglich seiner wesentlichen Bauteile kurz erläutert werden. 3, two embodiments according to the invention the fuel injection valves 1 are described in detail before with reference to FIG. 2 and FIG., For a better understanding of the invention, the fuel injection valve 1 according to the invention will initially with reference to FIG. 1 of its essential parts will be briefly explained with respect in an overall view.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist in der Form eines Brennstoffeinspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraft maschinen ausgeführt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine.The fuel injector 1 is in the form of a fuel injector for fuel injection systems of mixture-compressing, spark-ignition internal combustion engines. The fuel injection valve 1 is particularly suitable for injecting fuel directly into a combustion chamber (not shown) of an internal combustion engine.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 besteht aus einem Düsenkörper 2, in welchem eine Ventilnadel 3 angeordnet ist. Die Ventilnadel 3 steht in Wirkverbindung mit einem Ventilschließkörper 4, der mit einer auf einem Ventilsitzkörper 5 angeordneten Ventilsitzfläche 6 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Bei dem Brennstoffeinspritzventil 1 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um ein nach innen öffnendes, elektromagnetisch betätigtes Brennstoffeinspritz ventil 1, welches über eine Abspritzöffnung 7 verfügt. Der Düsenkörper 2 ist durch eine Dichtung 8 gegen den Außenpol 9 einer Magnetspule 10 abgedichtet. Die Magnetspule 10 ist in einem Spulengehäuse 11 gekapselt und auf einen Spulenträger 12 gewickelt, welcher an einem Innenpol 13 der Magnetspule 10 anliegt. Der Innenpol 13 und der Außenpol 9 sind durch einen Spalt 26 voneinander getrennt und stützen sich auf einem Verbindungsbauteil 29 ab. Die Magnetspule 10 wird über eine Leitung 19 von einem über einen elektrischen Steckkontakt 17 zuführbaren elektrischen Strom erregt. Der Steckkontakt 17 ist von einer Kunststoffummantelung 18 umgeben, die am Innenpol 13 angespritzt sein kann.The fuel injector 1 consists of a nozzle body 2 , in which a valve needle 3 is arranged. The valve needle 3 is operatively connected to a valve closing body 4 , which cooperates with a valve seat surface 6 arranged on a valve seat body 5 to form a sealing seat. The fuel injector 1 is in the exemplary embodiment an inwardly opening, electromagnetically actuated fuel injection valve 1 , which has a spray opening 7 . The nozzle body 2 is sealed by a seal 8 against the outer pole 9 of a solenoid 10 . The magnet coil 10 is encapsulated in a coil housing 11 and wound on a coil carrier 12 , which bears against an inner pole 13 of the magnet coil 10 . The inner pole 13 and the outer pole 9 are separated from one another by a gap 26 and are supported on a connecting component 29 . The magnet coil 10 is excited via a line 19 by an electrical current that can be supplied via an electrical plug contact 17 . The plug contact 17 is surrounded by a plastic sheath 18 , which can be molded onto the inner pole 13 .
Die Ventilnadel 3 ist in einer Ventilnadelführung 14 geführt, welche scheibenförmig ausgeführt ist. Zur Hubeinstellung dient eine zugepaarte Einstellscheibe 15. An der anderen Seite der Einstellscheibe 15 befindet sich ein Anker 20. Dieser steht über einen ersten Flansch 21 kraftschlüssig mit der Ventilnadel 3 in Verbindung, welche beispielsweise über eine Schweißnaht 22 mit dem ersten Flansch 21 verbunden ist. Auf dem ersten Flansch 21 stützt sich eine Rückstellfeder 23 ab, welche in der vorliegenden Bauform des Brennstoffeinspritzventils 1 durch eine Hülse 24 auf Vorspannung gebracht wird.The valve needle 3 is guided in a valve needle guide 14 , which is disc-shaped. A paired adjustment disk 15 is used to adjust the lift. An armature 20 is located on the other side of the adjusting disk 15 . This is non-positively connected to the valve needle 3 via a first flange 21 , which is connected to the first flange 21 , for example via a weld seam 22 . A restoring spring 23 is supported on the first flange 21 , which in the present design of the fuel injector 1 is preloaded by a sleeve 24 .
In der Ventilnadelführung 14, im Anker 20 und in der Drallscheibe 35 verlaufen Brennstoffkanäle 30a, 30b, 30c bzw. Drallkanäle 36, die den Brennstoff, welcher über eine zentrale Brennstoffzufuhr 16 zugeführt und durch ein Filterelement 25 gefiltert wird, zur Abspritzöffnung 7 in dem Ventilsitzkörper 5 leiten. Das Brennstoffeinspritz ventil 1 ist durch eine Dichtung 28 gegen eine nicht dargestellte Verteilerleitung abgedichtet.In the valve needle guide 14 , in the armature 20 and in the swirl disk 35 , fuel channels 30 a, 30 b, 30 c or swirl channels 36 run , which the fuel, which is supplied via a central fuel supply 16 and filtered by a filter element 25 , to the spray opening 7 lead in the valve seat body 5 . The fuel injection valve 1 is sealed by a seal 28 against a distribution line, not shown.
Im Ruhezustand des Brennstoffeinspritzventils 1 wird der Anker 20 über den ersten Flansch 21 an der Ventilnadel 3 von der Rückstellfeder 23 entgegen seiner Hubrichtung so beaufschlagt, daß der Ventilschließkörper 4 an der Ventilsitzfläche 6 in dichtender Anlage gehalten wird. Bei Erregung der Magnetspule 10 baut diese ein Magnetfeld auf, welches den Anker 20 entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 23 in Hubrichtung bewegt, wobei der Hub durch einen in der Ruhestellung zwischen dem Innenpol 13 und dem Anker 20 befindlichen Arbeitsspalt 27 vorgegeben ist. Der Anker 20 nimmt den ersten Flansch 21, welcher mit der Ventilnadel 3 verschweißt ist, und damit die Ventilnadel 3 ebenfalls in Hubrichtung mit. Der mit der Ventilnadel 3 in Wirkverbindung stehende Ventilschließkörper 4 hebt von der Ventilsitzfläche 6 ab und der über die Brennstoffkanäle 30a, 30b, 30c bzw. Drallkanäle 36 zur Abspritzöffnung 7 gelangende Brennstoff wird abgespritzt.In the idle state of the fuel injector 1 , the armature 20 is acted upon by the return spring 23 against the stroke direction via the first flange 21 on the valve needle 3 in such a way that the valve closing body 4 is held in sealing contact with the valve seat surface 6 . When the solenoid 10 is excited, it builds up a magnetic field which moves the armature 20 in the stroke direction against the spring force of the return spring 23 , the stroke being predetermined by a working gap 27 which is in the rest position between the inner pole 13 and the armature 20 . The armature 20 takes the first flange 21 , which is welded to the valve needle 3 , and thus also the valve needle 3 in the lifting direction. The valve closing body 4 , which is operatively connected to the valve needle 3 , lifts off the valve seat surface 6 and the fuel reaching the spray opening 7 via the fuel channels 30 a, 30 b, 30 c or swirl channels 36 is sprayed off.
Wird der Spulenstrom abgeschaltet, fällt der Anker 20 nach genügendem Abbau des Magnetfeldes durch den Druck der Rückstellfeder 23 auf den ersten Flansch 21 vom Innenpol 13 ab, wodurch sich die Ventilnadel 3 entgegen der Hubrichtung bewegt. Dadurch setzt der Ventilschließkörper 4 auf der Ventilsitzfläche 6 auf, und das Brennstoffeinspritzventil 1 wird geschlossen. If the coil current is switched off, the armature 20 drops from the inner pole 13 after the magnetic field has been sufficiently reduced by the pressure of the return spring 23 on the first flange 21 , as a result of which the valve needle 3 moves against the stroke direction. As a result, the valve closing body 4 rests on the valve seat surface 6 and the fuel injection valve 1 is closed.
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil 1 weist oberhalb des Ventilsitzkörpers 5 eine Drallscheibe 35 auf, welche durch eine Elastomerdichtung 32 gegenüber einer Führungshülse 33 abgedichtet ist. Zur Erzeugung eines Dralls sind in der Drallscheibe 35 Drallkanäle 36 angeordnet, die mit einer Tangentialkomponente in eine Drallkammer 37 ausmünden. Bei geöffnetem Brennstoffeinspritzventil 1 erhält der einzuspritzende Brennstoff eine Umfangsgeschwindigkeit, die zum Auffächern des Brennstoffstrahls in dem nicht dargestellten Brennraum führt. Die Drallkanäle 36 sind mit dem stromaufwärts der Drallscheibe 35 befindlichen mit Brennstoff bedrückten Volumen durch Brennstoffkanäle 30c verbunden.The fuel injection valve 1 according to the invention has a swirl disk 35 above the valve seat body 5 , which is sealed with respect to a guide sleeve 33 by an elastomer seal 32 . To generate a swirl 35 swirl channels 36 are arranged in the swirl disk, which open into a swirl chamber 37 with a tangential component. When the fuel injection valve 1 is open, the fuel to be injected is given a peripheral speed which leads to the fanning out of the fuel jet in the combustion chamber (not shown). The swirl channels 36 are connected to the fuel-pressurized volume upstream of the swirl disk 35 through fuel channels 30 c.
Die auftretenden Lagetoleranzen der Ventilnadel 3 gegenüber der Mittelachse 31 des Brennstoffeinspritzventils 1 werden durch elastische Verformung des Elastomerdichtung 32 kompensiert. Die Mittelachse der auf der Ventilnadel 3 axial verschieblichen Führungshülse 33 ändert ihre Lage gemeinsam mit der Mittelachse der Ventilnadel 3 gegenüber der Mittelachse 31 des Brennstoffeinspritzventils 1. Der hydraulisch dichtende Spalt zwischen der Ventilnadel 3 und der Führungshülse 33 bleibt deswegen bei Auslenkungen der Ventilnadel 3 unverändert und kann dementsprechend eng toleriert werden.The occurring positional tolerances of the valve needle 3 with respect to the central axis 31 of the fuel injector 1 are compensated for by elastic deformation of the elastomer seal 32 . The central axis of the guide sleeve 33 , which is axially displaceable on the valve needle 3, changes its position together with the central axis of the valve needle 3 with respect to the central axis 31 of the fuel injector 1 . The hydraulically sealing gap between the valve needle 3 and the guide sleeve 33 therefore remains unchanged when the valve needle 3 is deflected and can accordingly be closely tolerated.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 ist in Fig. 2 dargestellt. Die Drallscheibe 35 weist eine Ausnehmung 38 auf, in deren Innerem die Führungshülse 33, die Elastomerdichtung 32 und ein Verschlußring 34 angeordnet sind. Stromabwärts weist die Drallscheibe 35 eine Durchgangsöffnung 43 auf, deren radiale Ausdehnung so bemessen ist, daß die Mittelachse der Ventilnadel 3 gegenüber der Mittelachse 31 des Brennstoffeinspritzventils 1 um einen Winkel ausgelenkt werden kann, ohne daß die Auslenkung der Ventilnadel 3 durch die Drallscheibe 35 begrenzt wird. An exemplary embodiment of a fuel injection valve 1 according to the invention is shown in FIG. 2. The swirl disk 35 has a recess 38 , in the interior of which the guide sleeve 33 , the elastomer seal 32 and a locking ring 34 are arranged. Downstream, the swirl disk 35 has a through opening 43 , the radial extent of which is dimensioned such that the central axis of the valve needle 3 can be deflected by an angle with respect to the central axis 31 of the fuel injector 1 without the deflection of the valve needle 3 being limited by the swirl disk 35 ,
Die Führungshülse 33 weist eine Ausnehmung 40 auf, deren radiale Ausdehnung mit der radialen Ausdehnung der Ventilnadel 3 korrespondiert, so daß der sich zwischen Führungshülse 33 und Ventilnadel 3 ausbildende Spalt hydraulisch dichtend ist. Am äußeren Umfang 44 der Führungshülse 33 ist die Elastomerdichtung 32 befestigt, deren Längenausdehnung größer ist, als die der Führungshülse 33, so daß die Führungshülse 33 in axiale Richtung an beiden Enden von der Elastomerdichtung 32 überragt wird. An ihren axialen Enden weist die Elastomerdichtung 32 radial nach außen gerichtete Dichtlippen 45a, 45b auf. Die strangabwärtige Dichtlippe 45a liegt an der stromaufwärtigen Seite der Drallscheibe 35 an. Die stromaufwärtige Dichtlippe 45b liegt an der stromabwärtigen Seite des Verschlußrings 34 an. Der Verschlußring 34 ist in der Ausnehmung 38 der Drallscheibe 35, z. B. mittels Preßverbindung, befestigt und hält die Dichtlippen 45a, 45b in dichtender Anlage. Ferner weist der Verschlußring 34 eine zentrale Durchgangsöffnung 41 auf, die von der Ventilnadel 3 durchdrungen wird. Die Durchgangsöffnung 41 ist in radialer Richtung so bemessen, daß eine Auslenkung der Mittelachse der Ventilnadel 3 nicht durch Berührung von der Ventilnadel 3 an dem Verschlußring 34 begrenzt wird.The guide sleeve 33 has a recess 40 , the radial extent of which corresponds to the radial extent of the valve needle 3 , so that the gap which forms between the guide sleeve 33 and the valve needle 3 is hydraulically sealed. On the outer circumference 44 of the guide sleeve 33 , the elastomer seal 32 is attached, the length of which is greater than that of the guide sleeve 33 , so that the guide sleeve 33 is surmounted in the axial direction by the elastomer seal 32 at both ends. At its axial ends, the elastomer seal 32 has radially outwardly directed sealing lips 45 a, 45 b. The downstream sealing lip 45 a rests on the upstream side of the swirl disk 35 . The upstream sealing lip 45 b rests on the downstream side of the locking ring 34 . The locking ring 34 is in the recess 38 of the swirl disk 35 , for. B. by means of a press connection, fastened and holds the sealing lips 45 a, 45 b in sealing contact. Furthermore, the closure ring 34 has a central through opening 41 , which is penetrated by the valve needle 3 . The through opening 41 is dimensioned in the radial direction so that a deflection of the central axis of the valve needle 3 is not limited by contact of the valve needle 3 on the locking ring 34 .
Die Drallscheibe 35 weist in axialer Richtung vorzugsweise Druckausgleichskanäle 39 auf, die das mit Brennstoff bedrückte Volumen stromaufwärts des Verschlußringes 34 mit einem Dichtungsraum 46 verbinden. Bei geöffnetem Brennstoffeinspritzventil 1 wird die Andrückkraft der Dichtlippe 45a der Elastomerdichtung 32 an der Drallscheibe 35 durch die sich ausbildende Druckdifferenz vergrößert. Die Druckausgleichskanäle 39 können auch in dem Verschlußring 34 angeordnet sein.The swirl disk 35 preferably has pressure equalization channels 39 in the axial direction, which connect the fuel-pressurized volume upstream of the locking ring 34 to a sealing space 46 . When the fuel injection valve 1 is open, the pressing force of the sealing lip 45 a of the elastomer seal 32 on the swirl disk 35 is increased by the pressure difference that forms. The pressure compensation channels 39 can also be arranged in the locking ring 34 .
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 ist die Elastomerdichtung 32 sowohl mit der Führungshülse 33 als auch mit der Drallscheibe 35 durch Formschluß fest verbunden.In the exemplary embodiment of a fuel injection valve 1 according to the invention shown in FIG. 3, the elastomer seal 32 is firmly connected to the guide sleeve 33 as well as to the swirl disk 35 by positive locking.
Hierzu weist die Drallscheibe 35 an ihrer stromaufwärtigen Seite eine umlaufende Nut 48 auf, deren Breite sich mit zunehmender Eindringtiefe in die Drallscheibe 35 vergrößert. Die Elastomerdichtung 32 weist an ihrem stromabwärtigen Ende eine radiale Erweiterung 49a auf, deren Querschnitt mit der beschriebenen Geometrie der Nut 48 korrespondiert und zur Bildung einer formschlüssigen Verbindung 51a in die Nut 48 eingebracht ist.For this purpose, the swirl disk 35 has a circumferential groove 48 on its upstream side, the width of which increases with increasing depth of penetration into the swirl disk 35 . The elastomer seal 32 has at its downstream end a radial extension 49 a, the cross section of which corresponds to the described geometry of the groove 48 and is introduced into the groove 48 to form a positive connection 51 a.
Die radiale Ausnehmung 40 der Führungshülse 33 ist wiederum hydraulisch dichtend gegen die Ventilnadel 3 ausgelegt und weist an ihrem stromaufwärtigen Ende eine kragenförmige Erweiterung 47 auf. Die kragenförmige Erweiterung 47 ist in ihrer radiale Ausdehnung kleiner als der Innendurchmesser des Düsenkörpers 2, so daß eine Auslenkung der Mittelachse der Führungshülse 33 gegenüber der Mittelachse 31 des Brennstoffeinspritzventils 1 möglich ist. In die kragenförmige Erweiterung 47 ist eine umlaufende Nut 50 eingebracht, die vorzugsweise dieselbe Geometrie aufweist, wie die Nut 48 in der Drallscheibe 35. An dem stromaufwärtigen Ende der Elastomerdichtung 32 ist eine umlaufende radiale Erweiterung 49b angeordnet, die mit der umlaufenden Nut 50 korrespondiert und mittels derer Führungshülse 33 und Elastomerdichtung 32 eine formschlüssige Verbindung 51b ausbilden.The radial recess 40 of the guide sleeve 33 is in turn designed to seal hydraulically against the valve needle 3 and has a collar-shaped extension 47 at its upstream end. The radial extension of the collar-shaped extension 47 is smaller than the inside diameter of the nozzle body 2 , so that a deflection of the central axis of the guide sleeve 33 with respect to the central axis 31 of the fuel injection valve 1 is possible. A circumferential groove 50 is introduced into the collar-shaped extension 47 , which preferably has the same geometry as the groove 48 in the swirl disk 35 . At the upstream end of the elastomer seal 32 a circumferential radial extension 49 b is arranged, which corresponds to the circumferential groove 50 and by means of which the guide sleeve 33 and elastomer seal 32 form a positive connection 51 b.
Bei vorzugsweise identischer Geometrie der Nuten 48 und 50 und damit der korrespondierenden radialen Erweiterungen 49a, 49b der Elastomerdichtung 32 kann auf eine Orientierung der Elastomerdichtung 32 beim Einsetzen verzichtet werden. At preferably identical geometry of the grooves 48 and 50 and thus of the corresponding radial extensions 49 a, 49 b of the elastomer seal 32 can be dispensed 32 during insertion to an orientation of the elastomer seal.
11
Brennstoffeinspritzventil
Fuel injector
22
Düsenkörper
nozzle body
33
Ventilnadel
valve needle
44
Ventilschließkörper
Valve closing body
55
Ventilsitzkörper
Valve seat body
66
Ventilsitzfläche
Valve seat
77
Abspritzöffnung
spray opening
88th
Dichtung
poetry
99
Außenpol
outer pole
1010
Magnetspule
solenoid
1111
Spulengehäuse
coil housing
1212
Spulenträger
coil carrier
1313
Innenpol
pole
1414
Ventilnadelführung
Valve needle guide
1515
Einstellscheibe
Focusing
1616
zentrale Brennstoffzufuhr
central fuel supply
1717
Steckkontakt
plug contact
1818
Kunststoffummantelung
Plastic sheathing
1919
elektrische Leitung
electrical line
2020
Anker
anchor
2121
Flansch
flange
2222
Schweißnaht
Weld
2323
Rückstellfeder
Return spring
2424
Hülse
shell
2525
Filterelement
filter element
2626
Spalt
gap
2727
Arbeitsspalt
working gap
2828
Dichtung
poetry
2929
Verbindungsbauteil
connecting member
3030
a, a,
3030
b, b
3030
c Brennstoffkanal
c fuel channel
3131
Mittelachse des Brennstoffeinspritzventil
Central axis of the fuel injector
3232
Elastomerdichtung
elastomer seal
3333
Führungshülse
guide sleeve
3434
Verschlußring
locking ring
3535
Drallscheibe
swirl disk
3636
Drallkanal
swirl channel
3737
Drallkammer
swirl chamber
3838
Ausnehmung in der Drallscheibe Recess in the swirl disc
3535
3939
Druckausgleichskanal
Pressure compensation channel
4040
Ausnehmung der Führungshülse
Recess of the guide sleeve
4141
Durchgangsöffnung des Verschlußrings
Through opening of the locking ring
4343
Durchgangsöffnung
Through opening
4444
äußerer Umfang der Führungshülse
outer circumference of the guide sleeve
4545
Dichtlippe
sealing lip
4646
Dichtungsraum
seal chamber
4747
kragenförmige Aufweitung
collar-shaped expansion
4848
Nut
groove
4949
a, a,
4949
b radiale Erweiterung
b radial expansion
5050
Nut
groove
5151
a, a,
5151
b formschlüssige Verbindung
b positive connection
Claims (10)
einer stromaufwärts des Dichtsitzes angeordneten Drallscheibe (35), in der mindestens ein Drallkanal (36) zur Erzeugung eines Dralls eines von dem Brennstoffeinspritzventil (1) abgespritzten Brennstoff strahls eingebracht ist und die eine Durchgangsöffnung (43) aufweist, die von dem Ventilschließkörper (4) oder einer mit dem Ventilschließkörper (4) verbundenen Ventilnadel (3) durchdrungen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen einer auf dem Ventilschließkörper (4) oder der Ventilnadel (3) axial verschieblichen Führungshülse (33) und der Drallscheibe (35) eine Elastomerdichtung (32) angeordnet ist.1. Fuel injection valve ( 1 ) for fuel injection systems of internal combustion engines with a valve seat body ( 5 ) having a valve seat surface ( 6 ) which cooperates with a valve closing body ( 4 ) to form a sealing seat, and
a swirl disk ( 35 ) arranged upstream of the sealing seat, in which at least one swirl channel ( 36 ) for generating a swirl of a fuel jet sprayed off by the fuel injection valve ( 1 ) is introduced and which has a through opening ( 43 ) which is opened by the valve closing body ( 4 ) or a valve needle ( 3 ) connected to the valve closing body ( 4 ) is penetrated, characterized in that
that an elastomer seal ( 32 ) is arranged between a guide sleeve ( 33 ) axially displaceable on the valve closing body ( 4 ) or the valve needle ( 3 ) and the swirl disk ( 35 ).
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| DE2000150056 DE10050056A1 (en) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | Fuel injector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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2001
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