Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil
nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein
Brennstoffeinspritzventil bekannt (EP 0 310 819 A1) bei dem
stromabwärts des Ventilsitzkörpers eine Spritzlochscheibe
angeordnet ist, die in Strömungsrichtung gesehen wenigstens
einen ein Abspritzloch umgebenden Absatz aufweist. Ein
derartiger Absatz bedarf herstellungsbedingt eines sehr
genauen und aufwendigen und damit teuren Herstellprozesses.
Außerdem besteht bei direkt in den Brennraum einspritzenden
Brennstoffeinspritzventilen die Gefahr, daß sich aus der
Brennraumatmosphäre ausgeschiedene Partikel an der
Spritzlochscheibe und insbesondere auch an der relativ
großen Fläche dieses Absatzes niederschlagen und einen Belag
um das wenigstens eine Abspritzloch bilden, wodurch die
Strahlausbildung des aus dem Abspritzloch austretenden
Brennstoffes verschlechtert wird und auch eine gewisse
unerwünschte Verringerung des Durchflusses durch das
Abspritzloch auftritt.
The invention is based on a fuel injector
according to the genus of the main claim. It's already a
Fuel injector known (EP 0 310 819 A1) in the
an orifice plate downstream of the valve seat body
is arranged, at least seen in the flow direction
has a shoulder surrounding a spray hole. On
Due to manufacturing reasons, such a sale requires a lot
exact and complex and therefore expensive manufacturing process.
There is also a direct injection into the combustion chamber
Fuel injectors the risk that the
Particles excreted in the combustion chamber atmosphere
Spray plate and especially on the relative
large area of this paragraph and deposit a covering
form around the at least one spray hole, whereby the
Beam formation of the emerging from the spray hole
Fuel is deteriorating and also some
unwanted reduction in flow through the
Spray hole occurs.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat
demgegenüber den Vorteil, daß auf einfache Art und Weise
auch über eine längere Betriebs zeit eine Beeinflussung der
gewünschten Strahlausbildung und der Durchflußmenge durch
das wenigstens eine Abspritzloch vermieden wird, da nicht
nur die Belagbildung als solche, sondern auch die
Belagbildung in unmittelbarer Nähe des Abspritzloches
infolge der sehr geringen Ringfläche um das Abspritzloch
vermieden wird. Durch einen einfachen Stanz- und/oder Präge- bzw.
Umformvorgang läßt sich das wenigstens eine
Abspritzloch in erfindungsgemäßer Weise herstellen.The fuel injector according to the invention with the
has characteristic features of the main claim
on the other hand the advantage that in a simple manner
Influencing the over a long period of operation
desired jet formation and the flow rate through
that at least one spray hole is avoided because not
only the deposit formation as such, but also the
Formation of deposits in the immediate vicinity of the spray hole
due to the very small ring area around the spray hole
is avoided. With a simple stamping and / or embossing or
The forming process can be at least one
Make the spray hole in the manner according to the invention.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im
Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventiles
möglich.By the measures listed in the subclaims
advantageous further developments and improvements of the
Main claim specified fuel injector
possible.
Besonders vorteilhaft ist es, den von der dem
Ventilsitzkörper zugewandten Stirnfläche der
Spritzlochscheibe ausgehenden Einlaßbereich des
Abspritzloches gerundet auszubilden, so daß sich durch diese
strömungstechnisch günstige Gestaltung eine optimale
Einlaufströmung in das Spritzloch und damit auch ein
günstiges Strahlbild des abgespritzten Brennstoffstrahles
ergibt.It is particularly advantageous that of the
Valve seat body facing end face of the
Injector orifice outgoing inlet area of the
Spray hole rounded form, so that by this
aerodynamically favorable design an optimal
Inlet flow into the spray hole and thus also
favorable spray pattern of the sprayed fuel jet
results.
Weiterhin vorteilhaft ist es, den Umfangsbereich der
Spritzlochscheibe in Form eines ringförmigen Schutzkragens
in Strömungsrichtung zu biegen, wodurch ein gewisser
Berührschutz für die das wenigstens eine Abspritzloch
aufnehmende Verformung gegeben ist, also nachträgliche
Beschädigungen vermieden werden.It is also advantageous to the circumferential area of the
Spray-perforated disc in the form of an annular protective collar
bend in the direction of flow, creating a certain
Protection against contact for the at least one spray hole
absorbing deformation is given, i.e. subsequent
Damage can be avoided.
Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert.An embodiment of the invention is in the drawing
shown in simplified form and in the following
Description explained in more detail.
Beschreibung des AusführungsbeispielesDescription of the embodiment
In der Zeichnung ist ein Beispiel eines sonst bereits
bekannten Brennstoffeinspritzventils für
Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden
fremdgezündeten Brennkraftmaschinen teilweise dargestellt,
das erfindungsgemäß ausgebildet ist. Das
Brennstoffeinspritzventil hat ein sonst nicht näher
dargestelltes Ventilgehäuse mit einem Ventilsitzkörper 1, in
dem konzentrisch zu einer Ventillängsachse 2 eine
Längsöffnung 3 in abgestufter Weise ausgebildet ist. In der
Längsöffnung 3 ist eine z. B. stabförmige Ventilnadel 5
angeordnet, die an ihrem stromabwärtigen Ende mit einem
beispielsweise kugelförmigen Ventilschließkörper 7 versehen
ist. Der Ventilschließkörper 7 kann beispielsweise auch die
Form einer Vollkugel, eines Kegels oder Kegelstumpfes oder
eines Flachkörpers haben.In the drawing, an example of an otherwise known fuel injection valve for fuel injection systems of mixture-compressing spark-ignition internal combustion engines is partially shown, which is designed according to the invention. The fuel injector has an otherwise not shown valve housing with a valve seat body 1 , in which a longitudinal opening 3 is formed in a graduated manner concentric to a longitudinal valve axis 2 . In the longitudinal opening 3 is a z. B. rod-shaped valve needle 5 , which is provided at its downstream end with an example spherical valve closing body 7 . The valve closing body 7 can for example also have the shape of a solid ball, a cone or truncated cone or a flat body.
Die Betätigung des Brennstoffeinspritzventils erfolgt
beispielsweise in bekannter Weise elektromagnetisch wie bei
dem Brennstoffeinspritzventil nach der EP 0 310 819 A1. Zur
axialen Bewegung der Ventilnadel 5 und damit zum Öffnen
entgegen der Federkraft einer nicht dargestellten
Rückstellfeder bzw. Schließen des
Brennstoffeinspritzventiles dient ein elektromagnetischer
Kreis mit einer nicht dargestellten Magnetspule, einem Anker
und einem Kern. Der Anker ist mit dem dem
Ventilschließkörper 7 abgewandten Ende der Ventilnadel 5
verbunden und auf den Kern ausgerichtet.
The fuel injector is actuated, for example, in a known manner electromagnetically, as in the fuel injector according to EP 0 310 819 A1. For the axial movement of the valve needle 5 and thus for opening against the spring force of a return spring, not shown, or closing the fuel injector, an electromagnetic circuit with a solenoid, not shown, an armature and a core is used. The armature is connected to the end of the valve needle 5 facing away from the valve closing body 7 and is aligned with the core.
Die abgestufte Längsöffnung 3 geht stromabwärts in eine
Ventilsitzfläche 8 über, an der der Ventilschließkörper 7 in
seiner Schließstellung anliegt. Stromabwärts der
kegelstumpfförmigen Ventilsitzfläche 8 schließt sich in dem
Ventilsitzkörper 1 eine Ausströmöffnung 10 an, die an einer
unteren Stirnseite 11 des Ventilsitzkörpers endet. An der
unteren Stirnseite 11 des Ventilsitzkörpers 1 liegt mit
einer oberen Stirnseite 12 eine Spritzlochscheibe 14 an und
ist beispielsweise mit einer umlaufenden Schweißnaht 15 mit
dem Ventilsitzkörper 1 dicht verbunden. Ohne Verwendung der
Schweißnaht 15 könnte die Spritzlochscheibe 14 auch derart
dicht an dem Ventilsitzkörper 1 angeordnet werden, daß
zwischen Spritzlochscheibe 14 und Ventilsitzkörper 1 ein
Dichtring vorgesehen wird und ein Bördelrand des
Ventilsitzkörpers 1 den Umfang der Spritzlochscheibe 14
übergreift und fest gegen den Ventilsitzkörper 1 preßt.
Dabei könnte zwischen dem Bördelrand und der
Spritzlochscheibe 14 noch eine Stützscheibe angeordnet
werden. Die Spritzlochscheibe 14 ist aus dünnem Metallblech
gefertigt und hat in Richtung der Ventillängsachse 2 eine
Dicke s, die wenige Zehntel mm bis etwa 1 mm hat. In einem
zentralen Bereich 16, der von dem Querschnitt der
Ausströmöffnung 10 überdeckt wird, weist die
Spritzlochscheibe 14 wenigstens ein Abspritzloch 18 auf, das
beispielsweise durch Erodieren oder Stanzen hergestellt ist.
Zwischen dem Ventilschließkörper 7, der oberen Stirnseite 12
der Spritzlochscheibe 14 und der Wandung der
Ventilsitzfläche 8 sowie der Ausströmöffnung 10 wird ein
Sammelraum 19 gebildet, in den bei von der Ventilsitzfläche
8 abgehobenem Ventilschließkörper 7 der Brennstoff zunächst
gelangt, bevor er durch das wenigstens eine Abspritzloch 18
zugemessen und in den Brennraum der Brennkraftmaschine oder
in deren Luftansaugleitung abgespritzt wird.
The stepped longitudinal opening 3 merges downstream into a valve seat surface 8 , against which the valve closing body 7 rests in its closed position. Downstream of the frustoconical valve seat surface 8 , an outflow opening 10 adjoins the valve seat body 1 and ends at a lower end face 11 of the valve seat body. On the lower end face 11 of the valve seat body 1 there is an injection orifice disk 14 with an upper end face 12 and is tightly connected, for example, to the valve seat body 1 with a circumferential weld seam 15 . Without using the weld seam 15 , the spray hole disk 14 could also be arranged so close to the valve seat body 1 that a sealing ring is provided between the spray hole disk 14 and the valve seat body 1 and a flanged edge of the valve seat body 1 engages over the circumference of the spray hole disk 14 and presses firmly against the valve seat body 1 . A support disk could also be arranged between the flanged edge and the spray perforated disk 14 . The spray orifice plate 14 is made of thin sheet metal and has a thickness s in the direction of the valve longitudinal axis 2 , which has a few tenths of a millimeter to approximately 1 mm. In a central region 16 , which is covered by the cross section of the outflow opening 10 , the spray orifice plate 14 has at least one spray orifice 18 , which is produced, for example, by eroding or stamping. Between the valve closing body 7 , the upper end face 12 of the spray orifice plate 14 and the wall of the valve seat surface 8 and the outflow opening 10 , a collecting space 19 is formed, into which, when the valve closing body 7 is lifted from the valve seat surface 8, the fuel first passes before it passes through the at least one spray hole 18 is metered and sprayed into the combustion chamber of the internal combustion engine or in its air intake line.
Das wenigstens eine Abspritzloch 18 verläuft in einer
Verformung 20, die aus einer quer zur Ventillängsachse 2
verlaufenden Ebene durch die Spritzlochscheibe 14 derart
herausgebogen ist, daß sie sich über eine dem
Ventilsitzkörper 1 abgewandte Stirnfläche 22 der
Spritzlochscheibe 14 erhebt, so daß die Länge 1 des
Abspritzloches 18 in Richtung der Ventillängsachse 2 größer
ist als die Dicke s der Spritzlochscheibe. Die Verformung 20
wird entweder nach der Herstellung des Abspritzloches 18
durch einen Biegevorgang erzeugt, oder zugleich in einem
Stanzvorgang wird das Abspritzloch 18 und die Verformung 20
hergestellt. Die Verformung 20 umgibt das Abspritzloch 18
wie eine Rohrwandung und hat in stromabwärtiger Richtung
einen Ringrand 23, dessen Randdicke in radialer Richtung
etwa gleich der Dicke s der Spritzlochscheibe 14 ist. Ein
von der oberen Stirnseite 12 der Spritzlochscheibe 14
ausgehender Einlaßbereich 24 des Abspritzloches 18 ist
konvex gerundet und bewirkt durch diese strömungstechnisch
günstige Gestaltung eine optimale Einlaufströmung, die in
gewünschter Weise das Strahlbild des aus dem Abspritzloch 18
austretenden Brennstoffes begünstigt. In ihrem
Umfangsbereich ist die Spritzlochscheibe 14 umlaufend mit
einem in Strömungsrichtung gebogenen ringförmigen
Schutzkragen 26 versehen, der einen Berührschutz für die
Verformung 20 darstellt und eine nachträgliche Beschädigung
verhindert.The at least one spray hole 18 runs in a deformation 20 which is bent out of a plane transverse to the longitudinal axis 2 of the valve through the spray hole disk 14 such that it rises above an end face 22 of the spray hole disk 14 facing away from the valve seat body 1 , so that the length 1 of the Spray hole 18 in the direction of the longitudinal valve axis 2 is greater than the thickness s of the spray orifice plate. The deformation 20 is either produced after the production of the spray hole 18 by a bending process, or at the same time the spray hole 18 and the deformation 20 are produced in a stamping process. The deformation 20 surrounds the spray hole 18 like a tube wall and has a ring edge 23 in the downstream direction, the edge thickness of which in the radial direction is approximately equal to the thickness s of the spray hole disc 14 . An inlet area 24 of the spray hole 18 , starting from the upper end face 12 of the spray orifice plate 14 , is convexly rounded and, due to this aerodynamically advantageous design, produces an optimal inlet flow which, in the desired manner, favors the jet pattern of the fuel emerging from the spray hole 18 . In its circumferential area, the spray perforated disk 14 is provided all round with an annular protective collar 26 which is bent in the direction of flow and which provides protection against contact for the deformation 20 and prevents subsequent damage.
Zwischen der Verformung 20 und dem Schutzkragen 26 kann sich
insbesondere bei einer sogenannten Direkteinspritzung in den
Brennraum einer Brennkraftmaschine ein Belag bilden, der
keinen Einfluß auf die Strahlbildung des aus dem
Abspritzloch 18 austretenden Brennstoffstrahles oder die
Brennstoffzumessung hat. Dickere Beläge neigen dazu, daß sie
von der Wandung der Spritzlochscheibe 14 abplatzen. Das
Abplatzen des Belages wird durch eine sehr kleine
Ausbeulbewegung der sehr dünnen Spritzlochscheibe 14 während
des Betriebes der Brennkraftmaschine noch gefördert. Der
sehr schmale Ringrand 23 der Verformung 20 verhindert
jedenfalls die Beeinflussung des Brennstoffstrahlbildes bzw.
der Brennstoffzumessung durch Beläge.Between the deformation 20 and the protective collar 26 , especially in the case of a so-called direct injection into the combustion chamber of an internal combustion engine, a coating can be formed which has no influence on the jet formation of the fuel jet emerging from the spray hole 18 or the fuel metering. Thicker coatings tend to flake off the wall of the spray plate 14 . The flaking off of the coating is further promoted by a very small bulging movement of the very thin spray perforated disk 14 during operation of the internal combustion engine. The very narrow ring edge 23 of the deformation 20 in any case prevents the fuel jet image or the fuel metering from being influenced by deposits.