DE102004060535A1

DE102004060535A1 - Fuel injection valve for internal combustion engine, has several radially arranged channel-like areas provided in atomizer attachment, along which flow forms half-open jet in each case

Info

Publication number: DE102004060535A1
Application number: DE200410060535
Authority: DE
Inventors: Volker Holzgrefe; Stefan Arndt; Joerg Heyse
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-12-16
Filing date: 2004-12-16
Publication date: 2006-06-29

Abstract

The nozzle has a longitudinal axis and a atomizer attachment (23) arranged at a downstream end. Several radially arranged channel-like areas (35a, 35b) are provided in the attachment, along which a flow forms a half-open jet in each case. The half-open jet has an free surface for gaseous phase. The attachment is implemented as an atomizer disc, which consists of two layers. Several radial openings are provided in one of the layers.

Description

Stand der TechnikState of technology

Die Erfindung geht aus von einer Zerstäuberdüse nach der Gattung des Hauptanspruchs.The The invention is based on a spray nozzle according to the preamble of the main claim.

Aus der DE 198 47 625 A1 ist bereits ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, bei dem am stromabwärtigen Ende eine schlitzförmige Austrittsöffnung vorgesehen ist. Die Austrittsöffnung ist entweder in einer Lochscheibe oder unmittelbar im Düsenkörper selbst ausgebildet. Die schlitzförmigen Austrittsöffnungen sind stets zentral an der Ventillängsachse eingebracht, so dass die Abspritzung des Brennstoffs achsparallel aus dem Brennstoffeinspritzventil heraus erfolgt. Stromaufwärts des Ventilsitzes ist eine Drallnut vorgesehen, die den zum Ventilsitz strömenden Brennstoff in eine kreisförmige Drehbewegung versetzt. Die flache Austrittsöffnung sorgt dafür, dass der Brennstoff fächerartig abgespritzt wird.From the DE 198 47 625 A1 A fuel injection valve is already known in which a slot-shaped outlet opening is provided at the downstream end. The outlet opening is formed either in a perforated disc or directly in the nozzle body itself. The slot-shaped outlet openings are always introduced centrally on the valve longitudinal axis, so that the injection of the fuel takes place axially parallel from the fuel injection valve out. Upstream of the valve seat, a swirl groove is provided, which sets the fuel flowing to the valve seat in a circular rotational movement. The flat outlet opening ensures that the fuel is hosed fan-like.

Bekannt ist zudem noch ein Brennstoffeinspritzventil zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine aus der US 6,019,296 A , bei dem am stromabwärtigen Ende eine schlitzförmige Austrittsöffnung vorgesehen ist, aus der Brennstoff unter einem Winkel zur Ventillängsachse austreten kann.Also known is still a fuel injector for direct injection of fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine from the US 6,019,296 A in that at the downstream end, a slot-shaped outlet opening is provided, can emerge from the fuel at an angle to the valve longitudinal axis.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Die erfindungsgemäße Zerstäuberdüse mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise eine gleichmäßige Feinstzerstäubung eines Fluids, insbesondere eines Brennstoffs erreicht wird, wobei eine besonders hohe Aufbereitungsqualität und Zerstäubungsgüte mit sehr kleinen Fluidtröpfchen erzielt wird, und in beliebige Raumrichtungen Fluidsprays in Fächerstrahlform mit Mehrfachlamellen abgespritzt werden können. Dies wird in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, dass in dem Zerstäubervorsatz mehrere radial gerichtete, kanalartige Bereiche vorgesehen sind, entlang denen eine Strömung jeweils einen Halbfreistrahl bildet, welcher einseitig geführt wird und gegenüberliegend dazu eine freie Oberfläche zur Gasphase hat.The atomizer nozzle according to the invention with the Characteristic features of the main claim has the advantage that in a simple way a uniform atomization of a fluid, in particular a fuel is achieved, with a particular high quality of treatment and Atomization quality with a lot small fluid droplets is achieved, and in any spatial directions fluid sprays in fan beam shape can be sprayed with multiple blades. This will be more advantageous Way achieved in that in the Zerstäubervorsatz more radially directed, channel-like areas are provided along which a flow each forms a semi-free jet, which is guided on one side and opposite to a free surface to the gas phase.

In vorteilhafter Weise wird dem abzuspritzenden Fluid noch am Zerstäubervorsatz möglichst viel Energie übertragen, bevor es außerhalb der Zerstäuberdüse in Tröpfchen zerfällt. Mit einer großen Oberfläche, die erfindungsgemäß durch eine Vielzahl von Zerstäubergeometrien erzeugt wird, können die austretenden Strahlen in entsprechend viele kleine Tröpfchen zerfallen, da eine große Strahloberfläche Voraussetzung dafür ist.In Advantageously, the fluid to be sprayed is still on Zerstäubervorsatz preferably transfer a lot of energy, before it's outside the atomizer nozzle breaks up into droplets. With a big one Surface, the invention by a variety of atomizer geometries is generated the exiting jets disintegrate into a corresponding number of small droplets, because a big one Radiation surface requirement for that is.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Zerstäuberdüse möglich.By in the subclaims listed activities are advantageous developments and improvements in the main claim specified atomizer possible.

Besonders vorteilhaft ist es, die Zerstäubergeometrien unter Ausnutzung des maximal möglichen Zerstäubervorsatzdurchmessers möglichst gleichmäßig und großflächig zu verteilen. Durch diese Aufteilung ist pro einzelner Strömungsgeometrie die zu zerstäubende Durchflussmenge entsprechend klein. Je kleiner die zu zerstäubende Durchflussmenge ist, desto besser ist die Zerstäubung. In diesem Fall ist die einzelne Fluidlamelle wegen der geringen Durchflussmenge extrem dünn, hat also eine größtmögliche freie Strahloberfläche im Verhältnis zu der zu zerstäubenden Menge. Entsprechend zerfällt jede Lamelle in feinste Tröpfchen.Especially It is advantageous, the Zerstäubergeometrien taking advantage of the maximum possible Zerstäubervorsatzdurchmessers as evenly and as possible over a large area to distribute. By this division per individual flow geometry is the to be atomized Flow rate correspondingly small. The smaller the flow rate to be atomized is, the better the atomization. In this case, the single fluid fin is because of the low flow rate extremely thin, So has the greatest possible free beam surface in relation to to be atomized Amount. Correspondingly disintegrates every slat in the finest droplets.

Mittels galvanischer Metallabscheidung lassen sich in vorteilhafter Weise Zerstäubervorsätze in reproduzierbarer Weise äußerst präzise und kostengünstig in sehr großen Stückzahlen gleichzeitig herstellen. Außerdem erlaubt diese Herstellungsweise eine extrem große Gestaltungsfreiheit, da die Konturen der Öffnungen in dem Zerstäubervorsatz frei wählbar sind.through Galvanic metal deposition can be in an advantageous manner Atomizer attachments in reproducible Way extremely precise and economical in very big numbers produce at the same time. Furthermore allows this production an extremely large freedom of design because the contours of the openings in the atomizer attachment freely selectable are.

In idealer Weise ist der Zerstäubervorsatz als zweischichtige Zerstäuberscheibe ausgeführt.In Ideally, the atomizer attachment as a two-layered atomizer disk executed.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 ein teilweise dargestelltes Ventil in der Form eines Brennstoffeinspritzventils mit einem Ausführungsbeispiel eines Zerstäubervorsatzes, 2 den Zerstäubervorsatz als Zerstäuberscheibe in einer Draufsicht, 3 eine Schnittdarstellung eines Schnittes entlang der Linie III-III in 2, 4 eine Schnittdarstellung eines Schnittes entlang der Linie IV-IV in 2, der dem in 1 bereits gezeigten Schnitt durch die Zerstäuberscheibe entspricht, 5 den Ausschnitt V in 3 in einer vergrößerten Darstellung und 6 den Ausschnitt VI in 3 in einer vergrößerten Darstellung.Embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it 1 a partially illustrated valve in the form of a fuel injection valve with an embodiment of a Zerstäubervorsatzes, 2 the atomizer attachment as an atomizer disk in a plan view, 3 a sectional view of a section along the line III-III in 2 . 4 a sectional view of a section along the line IV-IV in 2 who in the 1 already shown section through the atomizer disk, 5 the section V in 3 in an enlarged view and 6 the detail VI in 3 in an enlarged view.

Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments

In der 1 ist als ein Ausführungsbeispiel für eine Zerstäuberdüse ein Ventil 100 in der Form eines Einspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen teilweise dargestellt. Das Ventil 100 hat einen nur schematisch angedeuteten, einen Teil eines. Ventilgehäuses bildenden, rohrförmigen Ventilsitzträger 1, in dem konzentrisch zu einer Ventillängsachse 2 eine Längsöffnung 3 ausgebildet ist. In der Längsöffnung 3 ist eine z. B. rohrförmige Ventilnadel 5 angeordnet, die an ihrem stromabwärtigen Ende 6 mit einem z. B. kugelförmigen Ventilschließkörper 7, an dessen Umfang beispielsweise fünf Abflachungen 8 zum Vorbeiströmen des Brennstoffs vorgesehen sind, fest verbunden ist.In the 1 For example, as an embodiment of an atomizer nozzle, it is a valve 100 in the form of an injection valve for fuel injection systems of mixture-compression spark-ignited fuel Engines partly shown. The valve 100 has a part only schematically indicated. Valve housing forming, tubular valve seat carrier 1 in which concentric to a valve longitudinal axis 2 a longitudinal opening 3 is trained. In the longitudinal opening 3 is a z. B. tubular valve needle 5 arranged at its downstream end 6 with a z. B. spherical valve closing body 7 , on the circumference, for example, five flats 8th are provided for flowing past the fuel, is firmly connected.

Die Betätigung des Ventils 100 erfolgt in bekannter Weise, beispielsweise elektromagnetisch. Eine Betätigung des Ventils 100 mit einem piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktor ist jedoch ebenso denkbar. Zur axialen Bewegung der Ventilnadel 5 und damit zum Öffnen entgegen der Federkraft einer nicht dargestellten Rückstellfeder bzw. Schließen des Ventils 100 dient ein schematisch angedeuteter elektromagnetischer Kreis mit einer Magnetspule 10, einem Anker 11 und einem Kern 12. Der Anker 11 ist mit dem dem Ventilschließkörper 7 abgewandten Ende der Ventilnadel 5 durch z.B. eine mittels eines Lasers ausgebildete Schweißnaht verbunden und auf den Kern 12 ausgerichtet.The actuation of the valve 100 takes place in a known manner, for example electromagnetically. An actuation of the valve 100 However, with a piezoelectric or magnetostrictive actuator is also conceivable. For the axial movement of the valve needle 5 and thus to open against the spring force of a return spring, not shown, or closing the valve 100 serves a schematically indicated electromagnetic circuit with a magnetic coil 10 , an anchor 11 and a core 12 , The anchor 11 is with the valve closing body 7 opposite end of the valve needle 5 connected by, for example, a weld formed by a laser and to the core 12 aligned.

In dem stromabwärts liegenden Ende des Ventilsitzträgers 1 ist ein Ventilsitzkörper 16 z.B. durch Schweißen dicht montiert. An seiner dem Ventilschließkörper 7 abgewandten, unteren Stirnseite 17 ist der Ventilsitzkörper 16 mit einem Zerstäubervorsatz 23, hier einer flachen, zweilagigen Zerstäuberscheibe 24 fest verbunden. Der Zerstäubervorsatz 23 weist eine innere Zuströmöffnung 19 auf, an die sich in Strömungsrichtung nachfolgend eine erfindungsgemäße Struktur mit mehreren Zerstäubergeometrien 25 anschließt, durch die dünnste Fluidlamellen, bei Brennstoffeinspritzventilen z.B. Brennstofflamellen aufweisende Brennstoffsprays mit sehr kleinen Tröpfchen abspritzbar sind. Anhand der 2 bis 6 wird der Aufbau des Zerstäubervorsatzes 23 näher beschrieben. Die Zuströmöffnung 19 im Zerstäubervorsatz 23 ist so groß gewählt, dass der aus einer Austrittsöffnung 27 im Ventilsitzkörper 16 kommende Brennstoff in die Zuströmöffnung 19 ungehindert eintreten kann. Die Verbindung von Ventilsitzkörper 16 und Zerstäubervorsatz 23 erfolgt beispielsweise durch eine umlaufende und dichte, mittels eines Lasers ausgebildete Schweißnaht 26, die z.B. am äußeren Umfang von Ventilsitzkörper 16 und Zerstäubervorsatz 23 vorgesehen ist.In the downstream end of the valve seat carrier 1 is a valve seat body 16 eg tightly assembled by welding. At its the valve closing body 7 facing away, lower end face 17 is the valve seat body 16 with a nebulizer attachment 23 , here a flat, two-layered atomizer disk 24 firmly connected. The atomizer attachment 23 has an inner inflow opening 19 to, in the flow direction below, a structure according to the invention with several Zerstäubergeometrien 25 connects, by the thinnest fluid fins, in fuel injection valves such as fuel lamellae having fuel sprays are sprayed with very small droplets. Based on 2 to 6 becomes the construction of the atomizer attachment 23 described in more detail. The inflow opening 19 in the atomizer attachment 23 is chosen so big that the out of an outlet 27 in the valve seat body 16 incoming fuel into the inflow opening 19 can occur unhindered. The connection of valve seat body 16 and nebulizer attachment 23 For example, by a circumferential and dense, formed by a laser weld 26 , for example, on the outer circumference of valve seat body 16 and nebulizer attachment 23 is provided.

Die Einschubtiefe des Ventilsitzkörpers 16 mit dem Zerstäubervorsatz 23 in der Längsöffnung 3 bestimmt die Größe des Hubs der Ventilnadel 5, da die eine Endstellung der Ventilnadel 5 bei nicht erregter Magnetspule 10 durch die Anlage des Ventilschließkörpers 7 an einer sich stromabwärts konisch verjüngenden Ventilsitzfläche 29 des Ventilsitzkörpers 16 festgelegt ist. Die andere Endstellung der Ventilnadel 5 wird bei erregter Magnetspule 10 beispielsweise durch die Anlage des Ankers 11 an dem Kern 12 festgelegt. Der Weg zwischen diesen beiden Endstellungen der Ventilnadel 5 stellt somit den Hub dar.The insertion depth of the valve seat body 16 with the atomizer attachment 23 in the longitudinal opening 3 determines the size of the stroke of the valve needle 5 because the one end position of the valve needle 5 with non-energized magnetic coil 10 through the installation of the valve closing body 7 at a downstream tapered valve seat surface 29 of the valve seat body 16 is fixed. The other end position of the valve needle 5 is when the solenoid is energized 10 for example, by the investment of the anchor 11 at the core 12 established. The path between these two end positions of the valve needle 5 thus represents the hub.

Anhand der 2 bis 6 werden im Folgenden der Aufbau des Zerstäubervorsatzes 23 und die Geometrien der abspritzbaren Fluidlamellen, insbesondere Brennstoffsprays erläutert. Der Zerstäubervorsatz 23 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als zweischichtig aufgebaute Zerstäuberscheibe 24 ausgeführt. Insbesondere ist die Zerstäuberscheibe 24 mittels galvanischer Metallabscheidung hergestellt (Multilayergalvanik). In den einzelnen planaren Schichten jeweils konstanter Dicke sind Querschnitte für die Strömung ausgespart, so dass in diesen Bereichen über die ganze Schichtdicke kein Material vorhanden ist. Ausgesparte Querschnitte sind von annähernd senkrechten Wandungen begrenzt. Die Schichten der Zerstäuberscheibe 24 liegen formschlüssig aufeinander.Based on 2 to 6 Below is the structure of the atomizer attachment 23 and explains the geometries of the sprayable fluid fins, in particular fuel sprays. The atomizer attachment 23 is in the embodiment shown as a two-layer atomizer disk 24 executed. In particular, the atomizer disk 24 produced by galvanic metal deposition (multilayer electroplating). In the individual planar layers, each of constant thickness, cross-sections are omitted for the flow, so that no material is present in these areas over the entire layer thickness. Spared cross sections are limited by approximately vertical walls. The layers of the atomizer disk 24 lie positively against one another.

Eine stanztechnische Herstellung der Zerstäuberscheibe 24 ist ebenso denkbar. So kann der Zerstäubervorsatz 23 auch aus mehreren Blechlagen zusammengesetzt sein. Auch mittels Verfahren wie Drehen, Prägen, Fräsen, Sintern lassen sich einzelne Scheiben für einen Zerstäubervorsatz 23 erzeugen. Auf diese Weise können in den jeweiligen Scheiben ganz gezielt durch Vertiefungen oder Ausnehmungen die Zuströmöffnung 19 konturiert und Zerstäubergeometrien 25 definiert werden.A punching technical production of the atomizer disk 24 is also conceivable. So can the atomizer attachment 23 be composed of several sheet metal layers. Even using methods such as turning, stamping, milling, sintering, individual discs can be used for a nebulizer attachment 23 produce. In this way, the inflow opening can be specifically targeted in the respective panes by depressions or recesses 19 contoured and atomizer geometries 25 To be defined.

Erfindungsgemäß wird das Fluid, insbesondere der Brennstoff in Form mehrerer Lamellen über Zerstäubergeometrien 25, die gebogene Schlitze in der Zerstäuberscheibe 24 darstellen, abge spritzt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei kreisförmige Schichten vorgesehen, die den Zerstäubervorsatz 23 bilden, wobei die Schichten z.B. den gleichen Außendurchmesser aufweisen. Die Zerstäuberscheibe 24 weist eine erste stromaufwärtige Schicht 33 und eine zweite stromabwärtige Schicht 34 auf, wobei die zweite Schicht 34 deutlich dicker als die erste Schicht 33 ausgeführt ist. Die zweite Schicht 34 gibt der Zerstäuberscheibe 24 ihre Stabilität und definiert die Austrittsgeometrie. Mikrogalvanisch wird zuerst die zweite Schicht 34 und darauf die erste Schicht 33 abgeschieden. Zur Realisierung der durchströmten Geometrie gibt es pro Schicht 33, 34 strukturierte Bereiche, in denen über die vollständige Schichtdicke kein Galvanikmaterial abgeschieden wird. Es entstehen auf diese Weise Strömungshohlräume mit fast senkrechten Wandungen. Die aus beiden Schichten 33, 34 miteinander korrespondierenden Strömungshohlräume sind zur Erzielung der gewünschten Strömungseffekte teilweise lateral zueinander versetzt, d.h. deren Wandungen verlaufen nicht deckungsgleich. 3 und 4 verdeutlichen als Schnittdarstellungen entlang der Linien III-III und IV-IV in 2 anschaulich die Zuordnung von Materialbereichen, Absätzen und durchströmbaren Öffnungsstrukturen.According to the invention, the fluid, in particular the fuel in the form of a plurality of fins on Zerstäubergeometrien 25 , the curved slots in the atomizer disk 24 represent, abge injected. In the present embodiment, two circular layers are provided, which the Zerstäubervorsatz 23 form, wherein the layers, for example, have the same outer diameter. The atomizer disk 24 has a first upstream layer 33 and a second downstream layer 34 on, with the second layer 34 significantly thicker than the first layer 33 is executed. The second layer 34 gives the atomizer disk 24 their stability and defines the exit geometry. Mikrogalvanisch becomes first the second layer 34 and then the first shift 33 deposited. To realize the flow-through geometry, there are per layer 33 . 34 structured areas in which no electroplating material is deposited over the entire layer thickness. It created in this way flow cavities with almost vertical walls. The from both layers 33 . 34 mutually corresponding flow cavities are partially laterally offset from each other to achieve the desired flow effects, ie their walls do not overlap equal. 3 and 4 illustrate as sectional views along the lines III-III and IV-IV in 2 vividly the assignment of material areas, heels and flow-through opening structures.

Von der inneren Zuströmöffnung 19 aus sind in der oberen Schicht 33 mehrere, im Ausführungsbeispiel acht radial nach außen verlaufende, sichelförmig gebogene Radialöffnungen 35 vorgesehen. Die Radialöffnungen 35 weisen jeweils zwei Bereiche 35a, 35b auf, die unmittelbar benachbart liegen. Die ersten Bereiche 35a der Radialöffnungen 35 gehen direkt aus der Zuströmöffnung 19 hervor und bilden weitgehend umschlossene Kanäle, die einerseits von der unteren Stirnseite 17 des Ventilsitzkörpers 16 abgedeckt sind und andererseits von unten durch Material der zweiten Schicht 34 der Zerstäuberscheibe 24 abgeschlossen sind. Einzig und allein sind die Kanäle der ersten Bereiche 35a der Radialöffnungen 35 offen zu den zweiten Bereichen 35b der Radialöffnungen 35. Unterhalb der zweiten Bereiche 35b der Radialöffnungen 35 in der ersten Schicht 33 weist die zweite Schicht 34 ebenfalls Öffnungen, nämlich die eigentlichen Austrittsöffnungen 36 auf. Im Übergang der beiden Bereiche 35a, 35b der Radialöffnungen 35 besitzt insofern jede Öffnungsstruktur einen wasserfallähnlichen Absatz 37 zur Austrittsöffnung 36. Der Bereich 35b weist z.B. eine deutlich größere Breite auf als der Bereich 35a jeder Radialöffnung 35, womit auch die Austrittsöffnungen 36 breiter als die Bereiche 35a, die die radialen Kanäle bilden, ausgeführt sind. Radial nach außen nimmt in Strömungsrichtung zudem die Breite der Bereiche 35a ab, wie der 2 zu entnehmen ist.From the inner inflow opening 19 are out in the upper layer 33 several, in the exemplary embodiment eight radially outwardly extending, sickle-shaped curved radial openings 35 intended. The radial openings 35 each have two areas 35a . 35b on, which are immediately adjacent. The first areas 35a the radial openings 35 go straight from the inflow opening 19 and form largely enclosed channels, on the one hand from the lower end 17 of the valve seat body 16 are covered and on the other hand from below by material of the second layer 34 the atomizer disk 24 Are completed. Only and only are the channels of the first areas 35a the radial openings 35 open to the second areas 35b the radial openings 35 , Below the second areas 35b the radial openings 35 in the first shift 33 has the second layer 34 also openings, namely the actual outlet openings 36 on. In the transition of the two areas 35a . 35b the radial openings 35 So far, each opening structure has a waterfall-like heel 37 to the outlet 36 , The area 35b has, for example, a significantly greater width than the area 35a every radial opening 35 , whereby also the outlet openings 36 wider than the areas 35a , which form the radial channels, are executed. In addition, the width of the areas in the direction of flow increases radially outwards 35a off, like that 2 can be seen.

Die Übergangsbereiche 38 von der Zuströmöffnung 19 zu den Bereichen 35a der Radialöffnungen 35 haben den engsten Strömungsquerschnitt auf dem Weg der Strömung zu den Austrittsöffnungen 36. Folglich sind diese Übergangsbereiche 38 durchflussbestimmend; der statische Druck der Strömung erreicht dort annähernd den Umgebungsdruck, und es herrscht die höchste Strömungsgeschwindigkeit. Da die Querschnitte der Austrittsöffnungen 36 deutlich größer sind als die Querschnitte der Übergangsbereiche 38 füllt die Strömung die Austrittsquerschnitte nur zu einem geringen Teil aus und die Gasphase aus der Umgebung nimmt den restlichen Platz ein. Die Gasphase erstreckt sich folglich stromaufwärtig bis zur Strömung in den sichelförmigen Bereichen 35a der Radialöffnungen 35. Insofern handelt es sich bei der Strömung entlang der kanalartigen Bereiche 35a um einen Halbfreistrahl, welcher durch die sichelförmige Wandung in der Schicht 33 einseitig geführt wird und gegenüberliegend dazu eine freie Oberfläche zur Gasphase hat.The transition areas 38 from the inflow opening 19 to the areas 35a the radial openings 35 have the narrowest flow area on the path of the flow to the outlet openings 36 , Consequently, these transition areas 38 flow determinative; the static pressure of the flow reaches there approximately the ambient pressure, and there is the highest flow velocity. Because the cross sections of the outlet openings 36 are significantly larger than the cross sections of the transition areas 38 fills the flow of the outlet cross-sections only to a small extent and the gas phase from the environment takes up the remaining space. The gas phase thus extends upstream to flow in the crescent-shaped regions 35a the radial openings 35 , As such, the flow is along the channel-like regions 35a around a semi-free jet, which through the crescent-shaped wall in the layer 33 is guided on one side and opposite has a free surface to the gas phase.

In den 5 und 6, die Ausschnitte V und VI in 3 in einer vergrößerten Darstellung sind, sind symbolhaft die Strömungsverhältnisse und -richtungen mit Pfeilen gekennzeichnet. Während die Strömung in der sichelförmigen Radialöffnung 35 gleichmäßig über den kanalseitig gelegenen Absatz 37 auf die Austrittsöffnung 36 verteilt wird, taucht sie als dünne Fluidlamelle in die Austrittsöffnung 36 ab. Die dünne Lamelle zerfällt in der Umgebung in entsprechend kleine Tröpfchen. Von Vorteil ist es, dass sich die gekrümmte Wandung der sichelförmigen Radialöffnung 35 in Strömungsrichtung gleichmäßig der Berandung der Austrittsöffnung 36 (Absatz 37) annähert. Der Abstand zwischen äußerer Wandung und Absatz 37 nimmt entlang der sichelförmigen Radialöffnung 35 von der Breite des Übergangsbereichs 38 bis auf nahe Null ab. Somit kann sich der Halbfreistrahl nicht vollständig im sichelförmigen Bereich 35a halten. Mit abnehmendem Abstand zwischen der äußeren Wandung und dem Absatz 37 wird kontinuierlich ein Teil der Strömungsmenge in die Austrittsöffnung 36 abgeleitet. Dies sichert zusätzlich eine gleichmäßige Mengenverteilung entlang dem Absatz 37 und damit der Berandung der Austrittsöffnung 36 und sorgt somit für eine gleichmäßig dünne Fluidlamelle.In the 5 and 6 , the excerpts V and VI in 3 are in an enlarged view, symbolically the flow conditions and directions are marked with arrows. While the flow in the crescent-shaped radial opening 35 evenly over the channel-side heel 37 on the outlet 36 is distributed as a thin fluid lamella in the outlet opening 36 from. The thin lamina decays in the environment into correspondingly small droplets. It is advantageous that the curved wall of the crescent-shaped radial opening 35 in the flow direction uniformly the boundary of the outlet opening 36 (Paragraph 37 ) approximates. The distance between outer wall and heel 37 takes along the crescent-shaped radial opening 35 from the width of the transition area 38 down to near zero. Thus, the semi-free jet can not be completely in the crescent-shaped area 35a hold. With decreasing distance between the outer wall and the heel 37 is continuously part of the flow rate in the outlet opening 36 derived. This additionally ensures an even distribution of volumes along the heel 37 and thus the boundary of the outlet opening 36 and thus ensures a uniformly thin fluid lamella.

Die erfindungsgemäß ausgestaltete Zerstäuberdüse eignet sich als Ventil 100 insbesondere als Brennstoffeinspritzventil zum Einspritzen von Brennstoff in ein Saugrohr oder zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine. Allerdings kann eine solche Zerstäuberdüse auch zum Abspritzen von Flüssigkeiten in Lamellenform, die dann in feinstzerstäubte Tröpfchen zerfallen, z.B. in der Chemie, Landwirtschaft, Lackiertechnik oder Heiztechnik zur Anwendung kommen.The atomizer nozzle designed according to the invention is suitable as a valve 100 in particular as a fuel injection valve for injecting fuel into a suction pipe or for directly injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine. However, such an atomizing nozzle can also be used for spraying liquids in lamellar form, which then disintegrate into very finely atomized droplets, for example in chemistry, agriculture, painting technology or heating technology.

Claims

Atomizing nozzle for dispensing a finely atomised fluid having a longitudinal axis ( 2 ) and with an atomizer attached to the downstream end ( 23 ), characterized in that in the atomizer attachment ( 23 ) a plurality of radially directed, channel-like regions ( 35a ) are provided, along which a flow forms a semi-free jet, which is guided on one side and opposite thereto has a free surface to the gas phase.

Atomiser nozzle according to claim 1, characterized in that the atomizer attachment ( 23 ) as an atomizing disk ( 24 ) is executed.

Atomiser nozzle according to claim 2, characterized in that the atomizing disc ( 24 ) two layers ( 33 . 34 ).

A spray nozzle according to claim 3, characterized in that the first upstream layer ( 33 ) is thinner than the second downstream layer ( 34 ).

A spray nozzle according to claim 3 or 4, characterized in that in the first layer ( 33 ) a plurality of radial openings ( 35 ), each containing two areas ( 35a . 35b ), an area ( 35a ) of second layer material ( 34 ) is completed from below, while the other area ( 35b ) in an outlet opening ( 36 ) of the second layer ( 34 ) continues.

Atomiser nozzle according to claim 5, characterized in that in the transition of the two areas ( 35a . 35b ) of the radial openings ( 35 ) each opening structure has a waterfall-like heel ( 37 ) to the exit opening ( 36 ) owns.

Atomiser nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the channel-like regions ( 35a ) run sickle-shaped.

Atomiser nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the channel-like regions ( 35a ) decrease radially outwardly in width.

Atomiser nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the channel-like regions ( 35a ) of the atomizer attachment ( 23 ) from a lower end face ( 17 ) of the valve seat body ( 16 ) are covered.

Atomiser nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the atomizer attachment ( 23 ) is produced by means of multilayer electroplating.

Atomiser nozzle according to one of claims 1 to 9, characterized in that the atomizer attachment ( 23 ) is made by stamping, turning, stamping, milling and / or sintering.

Atomiser nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that it can be used as a valve ( 100 ), in particular fuel injection valve, with a fixed valve seat ( 29 ) having valve seat body ( 16 ), with one with the valve seat ( 29 ) cooperating valve closing body ( 7 ), along the valve longitudinal axis ( 2 ) is axially movable, is formed and the atomizer attachment ( 23 ) downstream of the valve seat ( 29 ) is arranged.