DE19729827A1

DE19729827A1 - Kraftstoffeinspritzventil

Info

Publication number: DE19729827A1
Application number: DE19729827A
Authority: DE
Inventors: Karl Hofmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-07-11
Filing date: 1997-07-11
Publication date: 1999-01-14
Also published as: EP0890735B1; EP0890735A3; JP4154033B2; EP0890735A2; EP0890735B2; DE59813768D1; US5992766A; JPH1193806A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine umfassend ein in einem Ventil körper entgegen der Rückstellkraft einer Ventilfeder verschiebliches Ventilglied mit einer Ventildichtfläche, die mit einem an dem Ventilkörper angeordneten Ventilsitz zusammenwirkt, und mit mehreren unterhalb des Ventilsit zes in dem Ventilkörper angeordneten Spritzlöchern, deren Einlaßöffnungen abgerundet sind.

Ein derartiges Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine geht beispielsweise aus der EP 0 370 659 A1 hervor. Durch die Abrundung der Einlaßöffnungen der Spritzlöcher wird ermöglicht, daß eine größere Menge Kraftstoffs durch die Spritzlöcher in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt werden kann, da eine Einengung des durch die Spritzlöcher strömenden Kraft stoffes, die sich bei einer scharfkantigen Einlaßöffnung ergibt, nicht auftritt.

Durch die abgerundeten Einlaßöffnungen kann darüber hinaus die Form des durch die Spritzlöcher ausgespritzten Strahls verändert werden. Bei dem aus der EP 0 370 659 A1 bekannten Kraftstoffeinspritzventil ist dabei vorgesehen, daß die Spritzlöcher auf ihrer dem Ventilglied zugewand ten Seite einen anderen Rundungsgrad aufweisen als auf ihrer dem Ventilglied abgewandten Seite.

Hierbei und im folgenden ist unter Rundungsgrad dabei jeweils der Radius der Rundung zu verstehen. Ein großer Rundungsgrad bedeutet eine Rundung mit einem großen Radius, ein kleiner Rundungsgrad eine Rundung mit einem kleinen Radius.

Die Rundungsgrade der Einlaßöffnung des Spritzlochs des aus der EP 0 370 659 A1 bekannten Kraftstoffeinspritzven tils sind so gewählt, daß eine möglichst optimale Ver brennung im Brennraum erzielt werden kann.

Wenn - wie es heute üblich ist - mehrere Spritzlöcher in dem Kraftstoffeinspritzventil vorgesehen sind, können feste, vorgegebene Spritzlöcher und die dadurch hervor gerufenen Strahlformen des ausgespritzten Kraftstoffs je nach Einbauposition im Brennraum einer Brennkraftmaschine wenig vorteilhaft sein.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoffeinspritzventil der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß auf einfach herzustellende Weise eine Anpassung der Spritzlöcher auf unterschiedlichste Verhältnisse, insbesondere auf unterschiedlichste Einbaupositionen in Brennräumen sowie auf unterschied lichste Brennraumformen ermöglicht wird, so daß der Ver brennungsvorgang weiter verbessert wird.

Vorteile der Erfindung

Diese Aufgabe wird bei einem Kraftstoffeinspritzventil der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Teil der Spritzlöcher wenigstens einen von dem Rest der Spritzlöcher unterschiedlichen Rundungs grad aufweist.

Dadurch, daß wenigstens ein Teil der Spritzlöcher einen von dem Rest der Spritzlöcher unterschiedlichen Rundungs grad aufweist, wird insbesondere ermöglicht, daß die aus den einzelnen Spritzlöchern eines Kraftstoffeinspritzven tils ausströmenden Strahlformen unterschiedlichste, auf die jeweilige Einbausituation und Einbauposition angepaß te Formen aufweisen. Hierdurch wird insbesondere er möglicht, daß mittels eines einzigen Kraftstoffein spritzventils mehrere, voneinander verschiedene Strahl formen und damit eine positionsabhängige Mengenverteilung des in einen Brennraum eingespritzten Kraftstoffs erreicht wird.

Dabei können mehrere Spritzlöcher den gleichen Rundungs grad aufweisen, es ist aber auch möglich, daß sämtliche Spritzlöcher Einlaßöffnungen mit völlig unterschiedlichen Rundungsgraden aufweisen. Rein prinzipiell sind hinsicht lich der Rundungsgrade der einzelnen Spritzlöcher die unterschiedlichsten Kombinationen denkbar.

Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß die Einlaßöffnungen einzelner oder mehrerer Spritzlöcher auf Ihrer dem Ventilglied zugewandten Seite einen anderen Rundungsgrad aufweisen als auf ihrer dem Ventilglied abgewandten Seite. In diesem Falle variiert der Rundungs grad nicht nur von Spritzloch zu Spritzloch, sondern darüber hinaus auch noch abhängig von der Position der Einlaßöffnungen relativ zu dem Ventilglied an jeweils einer Einlaßöffnung der einzelnen Spritzlöcher.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der Rundungsgrad der Einlaßöffnungen der Spritzlöcher auf die Anordnung der Spritzlöcher in dem Ventilkörper, auf die Einbauposition in einem Brennraum der Brennkraftmaschine und auf die Brennraumform der Brennkraftmaschine angepaßt ist.

Hierbei erweist es sich als vorteilhaft, daß der Run dungsgrad der Einlaßöffnung des Spritzlochs, das von einer Brennraumwand im eingebauten Zustand weiter entfernt ist, einen größeren Rundungsgrad aufweist als die Einlaßöffnung eines von der Brennraumwand weniger weit entfernten Spritzlochs. Durch den größeren Rundungs grad wird nämlich eine schärfere Bündelung und eine größere Länge des durch ein derartiges Spritzloch ausge spritzten Kraftstoff-Strahls erreicht als bei einem Spritzloch, das eine Einlaßöffnung mit kleinerem Run dungsgrad aufweist.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß eines oder mehrere der Spritzlöcher keine Rundung aufweisen.

Zeichnung

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegen stand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichneri schen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Darstellung des unteren Bereichs eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils und

Fig. 2 eine geschnittene Darstellung eines Kraft stoffeinspritzventils.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Ein Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen, dargestellt in Fig. 2, umfaßt ein kolbenförmiges Ventil glied 41, das axialverschieblich in einer Bohrung 42 eines Ventilkörpers 43 geführt ist. Das Ventilglied 41 weist an seinem einen, dem Brennraum einer Brennkraftma schine (nicht dargestellt) zugewandten Ende eine konische Ventildichtfläche 44 auf, mit der es mit einem konischen Ventilsitz 45 am nach innen ragenden geschlossenen Ende der Bohrung 42 zusammenwirkt. Der Ventilkörper 43 ist dabei mit seinem brennraumfernen Ende mittels einer Spannmutter 46 axial gegen einen Ventilhaltekörper 47 verspannt, wobei zwischen den Stirnflächen des Ventilkör pers 43 und des Ventilhaltekörpers 47 eine Zwischen scheibe 48 mit einer zentralen Öffnung eingespannt ist.

An seinem dem Ventilsitz 45 abgewandten Ende wird das Ventilglied 41 über ein Druckstück 49, das die Zwischen scheibe 48 durchragt, von einer als Schraubenfeder 50 ausgebildeten Ventilfeder, die sich an einem ortsfesten Anschlag 51, der an dem Ventilhaltekörper 47 angeordnet ist, abstützt und auf das Ventilglied 41 eine zum Ventilsitz 45 hin gerichtete Kraft ausübt, mit einer Federkraft beaufschlagt.

Unterhalb der Ventildichtfläche 44 und des Ventilsitzes 45 sind in der Wand des Ventilkörpers 43 Spritzlöcher 53, 57 vorgesehen, die in den Brennraum der Brennkraftmaschi ne münden.

Die Kraftstoffhochdruckzufuhr erfolgt in bekannter Weise über einen zwischen dem Schaft des Ventilglieds 41 und der Wand der Bohrung 42 ausgebildeten Ringkanal 54, der sich in einen Druckraum 55 erweitert, in den eine von einer nicht gezeigten Einspritzpumpe abführende Druck leitung 56 mündet.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, weisen die Einlaßöffnungen 60 der Spritzlöcher 53, 57 Rundungen 61, 62, 63, 64 mit unterschiedlichen Radien, d. h. mit unterschiedlichen Rundungsgraden auf.

Die Einlaßöffnung 60 des Spritzlochs 57 weist beispiels weise Rundungen 61, 62 mit kleinerem Rundungsgrad auf als die Einlaßöffnung 60 des Spritzlochs 53. Dabei unter scheiden sich die Rundungsgrade der Einlaßöffnungen der Spritzlöcher auf ihrer dem Ventilglied zugewandten Seite von den Rundungsgraden der Einlaßöffnungen auf ihren jeweils dem Ventilglied abgewandten Seiten.

Bei den in Fig. 1 dargestellten Spritzlöchern 53, 57 ist beispielsweise das auf der rechten Seite dargestellte Spritzloch 53, dessen Einlaßöffnung größere Rundungsgrade aufweist als diejenigen der Einlaßöffnung des Spritzlochs 57 an einer Stelle des Brennraums der Brennkraftmaschine angeordnet, die einen größeren Abstand zur Brennraumwand aufweist als derjenige des Spritzlochs 57. Durch die Rundungen 63, 64 mit größeren Rundungsgraden wird nämlich eine stärkere Bündelung des durch das Spritzloch 53 ausgespritzten Kraftstoff-Strahls ermöglicht, der zudem eine größere Länge aufweist als es bei dem durch das Spritzloch 57 ausgespritzten Kraftstoff-Strahl der Fall ist.

Die Ausbildung der Einlaßöffnung 60 der Spritzlöcher 53, 57 wird mit anderen Worten abhängig von der Einbauposi tion in dem Brennraum und der Brennraumform gewählt. Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß die Rundungen 61, 62, 63, 64 auf besonders einfache Weise beispielsweise durch sogenanntes HE-Runden, d. h. hydro erosives Runden hergestellt werden. Bei diesem hydro erosiven Runden wird ein Schleifkörper enthaltendes Fluid mit Druck durch zuvor hergestellte Bohrungen in dem Ventilkörper 43 gepreßt, wodurch die Kanten der Einlaß öffnungen durch Abschleifen gerundet wurden. Durch Abdecken einzelner Spritzlöcher auf ihrer Einlaßseite und/oder auf ihrer Auslaßseite können unterschiedliche Rundungsgrade hergestellt werden. Statt abgedeckt zu werden, kann zunächst auch nur ein Teil der Spritzlöcher gebohrt und gerundet und erst dann die übrigen Spritzlö cher gebohrt und gerundet werden. Die zuerst gebohrten und gerundeten Spritzlöcher werden sodann bei einem weiteren HE-Rundungsvorgang stärker gerundet als die zuletzt gebohrten Spritzlöcher.

Durch die obenbeschriebenen Kraftstoffeinspritzventile läßt sich eine optimale Mengenverteilung des eingespritz ten Kraftstoffes auf die Brennraumform und auf die Einbauposition anpassen, wobei die Strahlform durch Verändern der Rundungsgrade praktisch frei wählbar ist.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen umfassend ein in einem Ventilkörper (43) entgegen der Rückstellkraft einer Ventilfeder (50) verschieb liches Ventilglied (41) mit einer Ventildichtfläche (44), die mit einem an dem Ventilkörper angeordneten Ventilsitz (45) zusammenwirkt, und mit mehreren unterhalb des Ventilsitzes (45) in dem Ventilkörper (43) angeordneten Spritzlöchern, deren Einlaßöff nungen (60) abgerundet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Spritzlöcher (53) wenigstens einen von dem Rest der Spritzlöcher (57) unterschiedlichen Rundungsgrad aufweist.

2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnungen (60) ein zelner Spritzlöcher (53, 57) auf ihrer dem Ventil glied (41) zugewandten Seite einen anderen Rundungs grad aufweisen als auf ihrer dem Ventilglied (41) abgewandten Seite.

3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rundungsgrad der Spritzlöcher (53, 57) angepaßt ist auf die Anordnung der Spritzlöcher (53, 57) in dem Ventilkörper (41), auf die Einbauposition in einem Brennraum der Brennkraftmaschine und auf die Brennraumform der Brennkraftmaschine.

4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rundungsgrad der Einlaßöff nung (60) des Spritzlochs (53), das von einer Brennraumwand im eingebauten Zustand weiter entfernt ist einen größeren Rundungsgrad aufweist, als die Einlaßöffnung (60) eines von der Brennraumwand weniger weit entfernten Spritzlochs (57)

5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eines oder mehrere der Spritzlö cher keine Rundung aufweisen.