EP1623108A1 - Fuel injection valve for internal combustion engines - Google Patents
Fuel injection valve for internal combustion enginesInfo
- Publication number
- EP1623108A1 EP1623108A1 EP04704544A EP04704544A EP1623108A1 EP 1623108 A1 EP1623108 A1 EP 1623108A1 EP 04704544 A EP04704544 A EP 04704544A EP 04704544 A EP04704544 A EP 04704544A EP 1623108 A1 EP1623108 A1 EP 1623108A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- conical section
- fuel injection
- injection channel
- valve
- injection valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
- F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
- F02M61/1846—Dimensional characteristics of discharge orifices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
- F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
- F02M61/1833—Discharge orifices having changing cross sections, e.g. being divergent
Definitions
- the fuel injection valve according to the invention for internal combustion engines with the characterizing features of patent claim 1 has the advantage that, with a geometry of the injection channel that is easy to produce, there are lower deflection losses when the fuel enters the injection channel and thus good atomization and directional stability of the injection jet.
- the injection channel has a first conical section and a second conical section adjoining it in the flow direction. Both conical sections taper in the flow direction, so that the cross section of the injection channel from the inlet opening to the outlet opening is reduced.
- Fuel injection valve, Figure 2 is an enlargement of Figure 1 in the area of a
- FIG. 3 shows a further illustration of an injection channel with the corresponding geometric variables
- FIG. 4 and FIG. 5 show further exemplary embodiments for injection channels of fuel injection valves according to the invention.
- FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of the injection channel 11 according to the invention.
- the ratio of the opening angle 0. ] _, tt2 of the first conical section 35 and the second conical section 37 are inverted here compared to the previous exemplary embodiments, that is to say that the opening angle ⁇ . ] _ of the first conical section 35 is smaller than the opening angle 0C2 of the second conical section 37.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
The invention relates to a fuel injection valve comprising a valve body (1) in which a pressure compartment (19) is configured in whose wall the inlet opening (30) of at least one injection channel (11) is disposed. Said injection channel (11) extends through the valve body (1) and forms an outlet opening (32) on the exterior of the valve body (1). The injection channel (11), when seen in the direction of flow, comprises a first conical section (35) and a contiguous second conical section (37). Both conical sections (35; 37) narrow in the direction of flow and have different opening angles ( alpha 1; alpha 2).
Description
Kraftstoffeinspritzventil für BrennkraftmaschinenFuel injection valve for internal combustion engines
Die Erfindung geht von einem Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen aus, wie es beispielsweise aus der EP 352 926 AI bekannt ist. Ein solches Kraftstoffeinspritzventil weist einen Ventilkörper auf, in dem ein Druckraum ausgebildet ist. Der Druckraum weist eine Wandung auf, von der wenigstens ein Einspritzkanal abgeht. Hierbei ist die Eintrittsöffnung des Einspritzkanals in der Wand des Druckraums angeordnet, während sich die Austrittsöffnung an der Außenseite des Ventilkörpers befindet.The invention is based on a fuel injection valve for internal combustion engines, as is known for example from EP 352 926 AI. Such a fuel injection valve has a valve body in which a pressure chamber is formed. The pressure chamber has a wall from which at least one injection channel extends. Here, the inlet opening of the injection channel is arranged in the wall of the pressure chamber, while the outlet opening is located on the outside of the valve body.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Geometrien der Einspritzkanäle bekannt. So ist in der EP 352 926 AI ein Einspritzkanal gezeigt, der gleichförmig konisch ausgebildet ist. Der Kraftstoff wird durch den konisch zulaufenden Einspritzkanal beschleunigt und mit hoher Austrittsgeschwindigkeit und daraus resultierender guter Zerstäubung in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Ein gleichförmig konisch ausgebildeter Einspritzkanal weist hierbei jedoch den Nachteil auf, dass es beim Eintritt des Kraftstoffs in den Einspritzkanal zu einer relativ starken Umlenkung des KraftstoffStroms kommt und damit zu erheblichen Energieverlusten, was sich in einem erniedrigten effektiven Einspritzdruck bemerkbar macht. Dies mindert die Zerstäubung und führt zu einer nicht optimalen Verbrennung des Kraftstoffs .Various geometries of the injection channels are known from the prior art. An injection channel is shown in EP 352 926 AI, which is uniformly conical. The fuel is accelerated by the conically tapering injection channel and is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine at a high outlet speed and resulting good atomization. However, a uniformly conical injection channel has the disadvantage that when the fuel enters the injection channel there is a relatively strong deflection of the fuel flow and thus considerable energy losses, which is noticeable in a reduced effective injection pressure. This reduces atomization and leads to less than optimal combustion of the fuel.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass es bei einer einfach herzustellenden Geometrie des Einspritzkanals zu geringeren Umlenkverlusten beim Eintritt des Kraftstoffs in den Einspritzkanal kommt und damit zu einer guten Zerstäubung und RichtungsStabilität des Einspritzstrahls. Hierzu weist der Einspritzkanal in Strömungsrichtung gesehen einen ersten konischen Abschnitt und einen daran anschließenden zweiten konischen Abschnitt auf. Beide konischen Abschnitte verjüngen sich in Strömungsrichtung, so dass sich der Querschnitt des Einspritzkanals von der Eintrittsöffnung zur Austrittsöffnung verringert.Advantages of the invention The fuel injection valve according to the invention for internal combustion engines with the characterizing features of patent claim 1 has the advantage that, with a geometry of the injection channel that is easy to produce, there are lower deflection losses when the fuel enters the injection channel and thus good atomization and directional stability of the injection jet. For this purpose, the injection channel has a first conical section and a second conical section adjoining it in the flow direction. Both conical sections taper in the flow direction, so that the cross section of the injection channel from the inlet opening to the outlet opening is reduced.
Die Unterteilung des Einspritzkanals in zwei separate konische Abschnitte mit unterschiedlichen Öffnungswinkeln bietet darüber hinaus den Vorteil, dass jeder konische Abschnitt eine separate Funktion übernehmen kann, an die er gesondert angepasst ist. So ergibt eine starke Konizität eine hohe Beschleunigung des Kraftstoffs im Einspritzkanal, während eine geringe Konizität hauptsächlich zu einer guten Richtungsstabilität beiträgt, so dass der Einspritzstrahl exakt den vorgesehenen Raumbereich des Brennraums erreicht. Spielen die Umlenkverluste beim Eintritt des Kraftstoffs in den Einspritzkanal nur eine untergeordnete Rolle, so kann frei gewählt werden, welcher der beiden konischen Abschnitte die größere Konizität aufweisen soll.The subdivision of the injection channel into two separate conical sections with different opening angles also offers the advantage that each conical section can perform a separate function to which it is specially adapted. A strong taper results in a high acceleration of the fuel in the injection channel, while a low taper mainly contributes to good directional stability so that the injection jet exactly reaches the intended area of the combustion chamber. If the deflection losses play only a subordinate role when the fuel enters the injection channel, one can freely choose which of the two conical sections should have the greater conicity.
Durch die Unteransprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung möglich.Advantageous developments of the subject matter of the invention are possible through the subclaims.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist der Öffnungswinkel des ersten konische Abschnitts des Einspritzkanals größer als der Öffnungswinkel des zweiten konischen Abschnitts. Dadurch wird erreicht, dass der Kraftstoff beim Eintritt in den Einspritzkanal eine
geringere Richtungsänderung vollführen muss und so an dieser Stelle die Energieverluste vermindert werden. Durch den zweiten konischen Abschnitt, der einen geringeren Öffnungswinkel aufweist, ergibt sich eine gute Richtungsstabilität des Einspritzstrahls bei gleichzeitig guter Zerstäubung. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn die Übergangskante zwischen dem ersten konische Abschnitt und dem zweiten konischen Abschnitt gerundet ausgebildet ist. Hierdurch werden weniger Turbulenzen im Einspritzkanal erzeugt, was die Gefahr der Kavitation verringert.In an advantageous embodiment of the subject matter of the invention, the opening angle of the first conical section of the injection channel is larger than the opening angle of the second conical section. The result of this is that the fuel enters into the injection channel less change of direction must be carried out and so the energy losses are reduced at this point. The second conical section, which has a smaller opening angle, results in good directional stability of the injection jet with good atomization at the same time. It is particularly advantageous here if the transition edge between the first conical section and the second conical section is rounded. As a result, less turbulence is generated in the injection channel, which reduces the risk of cavitation.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Länge des ersten konischen Abschnitts größer als die Länge des zweiten konische Abschnitts. Durch einen relativ langen ersten konischen Abschnitt wird der Kraftstoff im Einspritzkanal effektiv beschleunigt, während für die Funktion der Richtungsstabilität des Einspritzstrahls ein kürzerer zweiter konischer Abschnitt genügt. Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei erwiesen, wenn die Länge des ersten konischen Abschnitts 3- bis 10-mal größer ist als die Länge des zweiten konischen Abschnitts .In a further advantageous embodiment, the length of the first conical section is greater than the length of the second conical section. A relatively long first conical section effectively accelerates the fuel in the injection channel, while a shorter second conical section is sufficient for the directional stability of the injection jet to function. It has proven to be particularly advantageous if the length of the first conical section is 3 to 10 times greater than the length of the second conical section.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der erste konische Abschnitt einen kleineren Öffnungswinkel auf als der zweite konische Abschnitt. Sind aufgrund der speziellen Verhältnisse in diesem Einspritzventil die Umlenkverluste beim Eintritt des Kraftstoffs in den Einspritzkanal ohne größere Bedeutung, so kann bei dieser Gestaltung der konischen Abschnitte des Einspritzkanals eine Optimierung in Bezug auf die Richtungsstabilität vorgenommen werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the first conical section has a smaller opening angle than the second conical section. If, due to the special conditions in this injection valve, the deflection losses when the fuel enters the injection channel are of no great importance, an optimization with regard to the directional stability can be carried out with this configuration of the conical sections of the injection channel.
Zeichnung
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils dargestellt. Es zeigtdrawing Various exemplary embodiments of the fuel injection valve according to the invention are shown in the drawing. It shows
Figur 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes1 shows a longitudinal section through an inventive
Kraftstoffeinspritzventil , Figur 2 eine Vergrößerung von Figur 1 im Bereich einesFuel injection valve, Figure 2 is an enlargement of Figure 1 in the area of a
Einspritzkanals , Figur 3 eine weitere Darstellung eines Einspritzkanals mit den entsprechenden geometrischen Größen, Figur 4 und Figur 5 weitere Ausführungsbeispiele für Einspritzkanäle von erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzven- tilen.Injection channel, FIG. 3 shows a further illustration of an injection channel with the corresponding geometric variables, FIG. 4 and FIG. 5 show further exemplary embodiments for injection channels of fuel injection valves according to the invention.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil im Längsschnitt dargestellt. In einem Ventilkörper 1 ist durch eine Sackbohrung 3 ein Druckraum 19 ausgebildet, der in einem mittleren Abschnitt radial erweitert ist, wobei der verbleibende Ventilkörper 1 um den Druckraum 19 eine Wandung bildet. In die radiale Erweiterung des Druckraum 19 mündet ein im Ventilkörper 1 verlaufender Zulaufkanal 25, über den der Druckraum 19 mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllt werden kann. Am brennraumseitigen Ende der Sackbohrung 3 ist ein konischer Ventilsitz 9 ausgebildet, von dem wenigstens ein, in der Regel aber mehrere Einspritzkanäle 11 abgehen, die in Einbaulage des Kraftstoffeinspritzventils in den Brennraum der Brennkraftmaschine münden. In der Sackbohrung 3 ist eine kolbenförmige Ventilnadel 5 längsverschiebbar angeordnet. Die Ventilnadel 5 wird in einem brennraumabgewand- ten, geführten Abschnitt 15 in einem Führungsabschnitt 23 der Sackbohrung 3 dichtend geführt und verjüngt sich dem Ventilsitz 9 zu unter Bildung einer Druckschulter 13, die in der radialen Erweiterung des Druckraums 19 angeordnet ist. Am brennraumseitigen Ende der Ventilnadel 5 ist eine im we-
sentlichen konische Ventildichtfläche 7 ausgebildet, mit der die Ventilnadel 5 mit dem Ventilsitz 9 zusammenwirkt.In Figure 1, a fuel injection valve according to the invention is shown in longitudinal section. A pressure chamber 19 is formed in a valve body 1 through a blind bore 3 and is radially expanded in a central section, the remaining valve body 1 forming a wall around the pressure chamber 19. In the radial expansion of the pressure chamber 19, an inlet channel 25 runs in the valve body 1, via which the pressure chamber 19 can be filled with fuel under high pressure. At the combustion chamber end of the blind bore 3, a conical valve seat 9 is formed, from which at least one, but usually a plurality of injection channels 11 extend, which open into the combustion chamber of the internal combustion engine in the installed position of the fuel injection valve. In the blind bore 3, a piston-shaped valve needle 5 is arranged to be longitudinally displaceable. The valve needle 5 is sealingly guided in a guided section 15 facing away from the combustion chamber in a guide section 23 of the blind bore 3 and tapers towards the valve seat 9 to form a pressure shoulder 13 which is arranged in the radial extension of the pressure chamber 19. At the end of the valve needle 5 on the combustion chamber side, an essentially substantial conical valve sealing surface 7 is formed, with which the valve needle 5 cooperates with the valve seat 9.
Die Ventilnadel 5 wird an ihrem brennraumabgewandten Ende von einer Schließkraft beaufschlagt, die beispielsweise durch ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Federelement erzeugt wird, durch welches die Ventilnadel 5 gegen den Ventilsitz 9 gepresst wird. Der Schließkraft ist eine hydraulische, auf die Druckschulter 13 wirkende Kraft entgegengerichtet. Je nachdem, welche der Kräfte überwiegt, bewegt sich die Ventilnadel 5 entweder vom Ventilsitz 9 weg und gibt die Einspritzkanäle 11 frei, oder die Ventilnadel 5 wird von der Schließkraft gegen den Ventilsitz 9 gepresst, so dass die Einspritzkanäle 11 verschlossen werden. Im geöffneten Zustand der Ventilnadel 5 fließt Kraftstoff aus dem Druckraum 19 zu den Einspritzkanälen 11 und wird von dort in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt. Diese Einspritzung geschieht unter hohem Druck, damit eine gute Zerstäubung des Kraftstoffs und damit eine Schadstoffarme Verbrennung erreicht wird.The valve needle 5 is acted upon at its end facing away from the combustion chamber by a closing force which is generated, for example, by a spring element, not shown in the drawing, by means of which the valve needle 5 is pressed against the valve seat 9. The closing force is opposed to a hydraulic force acting on the pressure shoulder 13. Depending on which of the forces predominates, the valve needle 5 either moves away from the valve seat 9 and releases the injection channels 11, or the valve needle 5 is pressed against the valve seat 9 by the closing force, so that the injection channels 11 are closed. In the opened state of the valve needle 5, fuel flows from the pressure chamber 19 to the injection channels 11 and is injected from there into the combustion chamber of the internal combustion engine. This injection takes place under high pressure, so that good atomization of the fuel and thus low-emission combustion is achieved.
Figur 2 zeigt eine Vergrößerung von Figur 1 im Bereich des Ventilsitzes 9. Der Einspritzkanal 11 weist eine Eintrittsöffnung 30 auf, die im Ventilsitz 9 angeordnet ist. Die Austrittsöffnung 32 des Einspritzkanals 11 befindet sich auf der Außenseite des Ventilkörpers 1, so dass der Einspritzkanal 11 die Wandung des Druckraums 19 durchdringt. Der Einspritzkanal 11 weist einen ersten konischen Abschnitt 35 und einem zweiten konischen Abschnitt 37 auf, die aneinander grenzen. Am Übergang vom ersten konischen Abschnitt 35 zum zweiten konischen Abschnitt 37 ist einer Übergangskante 38 ausgebildet, die in axialer Richtung des Einspritzkanals 11 gesehen beispielsweise in der Mitte zwischen der Eintrittsöffnung 30 und der Austrittsöffnung 32 angeordnet ist. In Figur 2 ist das Kraftstoffeinspritzventil im geöffneten Zustand dargestellt, das heißt, dass die Ventilnadel 5 vom
Ventilsitz 9 abgehoben hat. Hierdurch fließt Kraftstoff unter hohem Druck aus dem Druckraum 19 zwischen der Ventildichtfläche 7 und dem Ventilsitz 9 hindurch zu den Einspritzkanälen 11. Der Kraftstoff fließt durch die Eintrittsöffnung 30 in den Einspritzkanal 11 ein und muss hierbei eine Richtungsänderung vollführen, bei der Energieverluste entstehen, die den effektiven Einspritzdruck senken. Durch die konisch zusammenlaufende Form des ersten konischen Abschnitts 35 wird der Kraftstoffström beschleunigt, da sich der Querschnitt in Strömungsrichtung gesehen kontinuierlich verringert. Nach Durchqueren der Übergangskante 38 gelangt der Kraftstoff in den zweiten konischen Abschnitt 37, der einen geringeren Öffnungswinkel aufweist, so dass der ,Kraft- stoff hier zwar weiter beschleunigt wird, jedoch weniger stark als im ersten konischen Abschnitt 35, was für eine gute Einrichtungsstabilität des eingespritzten Kraftstoffstrahls sorgt.FIG. 2 shows an enlargement of FIG. 1 in the area of the valve seat 9. The injection channel 11 has an inlet opening 30 which is arranged in the valve seat 9. The outlet opening 32 of the injection channel 11 is located on the outside of the valve body 1, so that the injection channel 11 penetrates the wall of the pressure chamber 19. The injection channel 11 has a first conical section 35 and a second conical section 37, which adjoin one another. At the transition from the first conical section 35 to the second conical section 37, a transition edge 38 is formed which, viewed in the axial direction of the injection channel 11, is arranged, for example, in the middle between the inlet opening 30 and the outlet opening 32. In Figure 2, the fuel injector is shown in the open state, that is, the valve needle 5 from Has lifted valve seat 9. As a result, fuel flows under high pressure from the pressure chamber 19 between the valve sealing surface 7 and the valve seat 9 to the injection channels 11. The fuel flows through the inlet opening 30 into the injection channel 11 and must thereby change direction, resulting in energy losses which cause the lower the effective injection pressure. Due to the conically converging shape of the first conical section 35, the fuel flow is accelerated, since the cross section is continuously reduced when viewed in the direction of flow. After traversing the transition edge 38, the fuel reaches the second conical section 37, which has a smaller opening angle, so that the fuel is accelerated further here, but less strongly than in the first conical section 35, which ensures good device stability of the injected fuel jet.
Figur 3 zeigt noch einmal den Einspritzkanal 11 in einer vergrößerten Darstellung. Der erste konische Abschnitt 35 weist einen Öffnungswinkel α^ auf, der größer ist als der Öffnungswinkels θ-2 des zweiten konische Abschnitt 37. Die Länge des ersten konischen Abschnitts 35 ist mit a bezeichnet, wobei die Länge a vorzugsweise größer ist als die Länge b des zweiten konischen Abschnitts 37. Je nach Anforderung an die Form des Einspritzstrahls kann das Verhältnis der Längen a, b zueinander beliebig variiert werden. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der erste konische Abschnitt 35 eine Länge a aufweist, die 3- bis 10-mal größer ist als die Länge b des zweiten konische Abschnitts 37. Die an der Eintrittsöffnung 30 gebildete Einlaufkante 40 ist vorzugsweise gerundet ausgebildet, um Strömungsablösun- gen in diesem Bereich zu verhindern und die Umlenkverluste zu vermindern. Die an der Austrittsöffnung 32 gebildete Austrittskante 42 kann hingegen gerundet oder scharfkantig ausgebildet sein, was je nach Einspritzdruck und Durchmesser
der Austrittsöffnung 32 eine bessere Zerstäubung des Kraftstoffsstrahls bewirkt.Figure 3 shows the injection channel 11 again in an enlarged view. The first conical section 35 has an opening angle α ^ which is greater than the opening angle θ-2 of the second conical section 37. The length of the first conical section 35 is denoted by a, the length a preferably being greater than the length b of the second conical section 37. Depending on the requirements for the shape of the injection jet, the ratio of the lengths a, b to one another can be varied as desired. It has proven to be particularly advantageous if the first conical section 35 has a length a that is 3 to 10 times greater than the length b of the second conical section 37. The inlet edge 40 formed at the inlet opening 30 is preferably rounded to prevent flow separation in this area and to reduce the deflection losses. The exit edge 42 formed at the exit opening 32, however, can be rounded or sharp-edged, depending on the injection pressure and diameter the outlet opening 32 causes better atomization of the fuel jet.
Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Einspritzkanals 11. Der Aufbau des Einspritzkanals 11 entspricht dem von Figur 3, jedoch ist die Übergangskante 38, die am Übergang vom ersten konischen Abschnitts 35 zum zweiten konischen Abschnitt 37 ausgebildet ist, gerundet. Eine solche Rundung der Übergangskante 38 ist besonders dann vorteilhaft, wenn eine große Menge Kraftstoff mit hoher Geschwindigkeit durch den Einspritzkanal 11 fließen soll . Bei einem scharfkantigen Übergang zwischen dem ersten konischen Abschnitt 35 und dem zweiten konischen Abschnitt 37 kann es andernfalls an dieser Stelle zu Strömungsablösungen des Kraftstoffs von der Wand des Einspritzkanals 11 kommen, was sich in einem erhöhten Durchflusswiderstand und damit in einem geringeren effektiven Einspritzdruck bemerkbar macht .FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of the injection channel 11 according to the invention. The structure of the injection channel 11 corresponds to that of FIG. 3, but the transition edge 38, which is formed at the transition from the first conical section 35 to the second conical section 37, is rounded. Such a rounding of the transition edge 38 is particularly advantageous when a large amount of fuel is to flow through the injection channel 11 at high speed. If there is a sharp-edged transition between the first conical section 35 and the second conical section 37, flow separation of the fuel from the wall of the injection channel 11 may otherwise occur at this point, which is noticeable in an increased flow resistance and thus in a lower effective injection pressure.
In Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Einspritzkanals 11 dargestellt. Das Verhältnis der Öffnungswinkel 0.]_, tt2 des ersten konischen Abschnitts 35 und des zweiten konischen Abschnitts 37 sind hier gegenüber den vorherigen Ausführungsbeispielen invertiert, das heißt, dass der Öffnungswinkels θ.]_ des ersten konischen Abschnitts 35 kleiner ist als der Öffnungswinkels 0C2 des zweiten konischen Abschnitts 37. Auch so erhält man einen Einspritzkanal 11, der eine gute Zerstäubung des Kraftstoffs bei gleichzeitig guter RichtungsStabilität des Einspritzstrahls gewährleistet, jedoch ist hier die Hauptfunktion die einer guten Zerstäubung. Der erste konische Abschnitt 35 ist mit einer geringen Konizität, also mit einem relativ kleinen Öffnungswinkel αi ausgebildet, so dass der Querschnitt nur langsam in Richtung der Austrittsöffnung 32 abnimmt. Dadurch wird der Druckverlust begrenzt und eine Richtungsstabilität bewirkt. Der zweite konische Abschnitt 37 ist relativ stark
konisch, also mit großem Öffnungswinkel 0-2 ausgebildet, um eine ausreichende Beschleunigung des Kraftstoffs vor dem Austritt aus dem Einspritzkanal 11 zu gewährleisten.FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of the injection channel 11 according to the invention. The ratio of the opening angle 0. ] _, tt2 of the first conical section 35 and the second conical section 37 are inverted here compared to the previous exemplary embodiments, that is to say that the opening angle θ. ] _ of the first conical section 35 is smaller than the opening angle 0C2 of the second conical section 37. An injection channel 11 is also obtained in this way, which ensures good atomization of the fuel with good directional stability of the injection jet, but the main function here is good atomization , The first conical section 35 is designed with a low conicity, that is to say with a relatively small opening angle αi, so that the cross section decreases only slowly in the direction of the outlet opening 32. This limits the pressure loss and ensures directional stability. The second conical section 37 is relatively strong conical, ie with a large opening angle 0-2, in order to ensure sufficient acceleration of the fuel before it emerges from the injection channel 11.
Die Gesamtlänge des Einspritzkanals 11 beträgt, je nach Typ des Kraftstoffeinspritzventils, zwischen 0,5 und 2 mm. Der Durchmesser der Austrittsöffnung 32 beträgt 60 μm bis 150 μm, während der Durchmesser des Eintrittsöffnung 30 wenigstens 20 μm größer ist, vorzugsweise 20 μm bis 60 μm.
The total length of the injection channel 11 is, depending on the type of fuel injector, between 0.5 and 2 mm. The diameter of the outlet opening 32 is 60 μm to 150 μm, while the diameter of the inlet opening 30 is at least 20 μm larger, preferably 20 μm to 60 μm.
Claims
1. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einem Ventilkörper (1) , in dem ein Druckraum (19) ausgebildet ist, in dessen Wandung die Eintrittsöffnung (30) wenigstens eines Einspritzkanals (11) angeordnet ist, wobei der Einspritzkanal (11) im Ventilkörper (1) verläuft und an der Außenseite des Ventilkörpers (1) eine Austrittsöffnung (32) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspritzkanal (11) in Strömungsrichtung gesehen einen ersten konischen Abschnitt (35) und einen daran anschließenden zweiten konischen Abschnitt (37) umfasst, wobei sich beide konische Abschnitte (35; 37) in Strömungsrichtung verengen und unterschiedliche Öffnungswinkel (c.]_; O/j) aufweisen.1. Fuel injection valve for internal combustion engines with a valve body (1), in which a pressure chamber (19) is formed, in the wall of which the inlet opening (30) of at least one injection channel (11) is arranged, the injection channel (11) in the valve body (1) runs and forms an outlet opening (32) on the outside of the valve body (1), characterized in that the injection channel (11), viewed in the direction of flow, comprises a first conical section (35) and an adjoining second conical section (37), wherein both conical sections (35; 37) narrow in the direction of flow and have different opening angles (c. ] _; O / j ).
2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum (19) als eine im Ventilkörper (1) verlaufende Sackbohrung (3) ausgebildet ist, wobei am Grund der Sackbohrung (3) ein Ventilsitz (9) ausgebildet ist, in dem die Eintrittsöffnung (30) des Einspritzkanals (11) angeordnet ist.2. Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the pressure chamber (19) as a in the valve body (1) extending blind bore (3) is formed, wherein at the bottom of the blind bore (3) a valve seat (9) is formed, in which the Entry opening (30) of the injection channel (11) is arranged.
3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Sackbohrung (3) eine Ventilnadel (5) längsverschiebbar angeordnet ist, die an ihrem brennraumseitigen Ende eine Ventildichtfläche (7) aufweist, mit der die Ventilnadel (5) mit dem Ventilsitz (9) zusammenwirkt und dabei die Eintrittsöffnung (30) des Einspritzkanals (11) öffnet und schließt. 3. Fuel injection valve according to claim 2, characterized in that in the blind bore (3) a valve needle (5) is arranged to be longitudinally displaceable, which has at its combustion chamber end a valve sealing surface (7) with which the valve needle (5) with the valve seat (9 ) interacts and thereby opens and closes the inlet opening (30) of the injection channel (11).
4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (9) eine Konusfläche bildet.4. Fuel injection valve according to claim 2, characterized in that the valve seat (9) forms a conical surface.
5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel (Ct]_) des ersten konischen Abschnitts (35) größer ist als der Öffnungswinkel (0.2) des zweiten konischen Abschnitts (37) .5. Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the opening angle (Ct ] _) of the first conical section (35) is greater than the opening angle (0.2) of the second conical section (37).
6. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel (d±) des ersten konischen Abschnitts (35) kleiner ist als der Öffnungswinkel (0.2) des zweiten konischen Abschnitts (37) .6. Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the opening angle (d ±) of the first conical section (35) is smaller than the opening angle (0.2) of the second conical section (37).
7. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die am Übergang vom ersten konischen Abschnitt (35) zum zweiten konischen Abschnitt (37) gebildete Übergangskante (38) gerundet ist.7. Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the transition edge (38) formed at the transition from the first conical section (35) to the second conical section (37) is rounded.
8. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die am Übergang von der Wandung zur Eintrittsöffnung (30) des Einspritzkanals (11) gebildete Einlaufkante (40) gerundet ausgebildet ist.8. Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the inlet edge (40) formed at the transition from the wall to the inlet opening (30) of the injection channel (11) is rounded.
9. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (a) des ersten konischen Abschnitts (35) größer ist als die Länge (b) des zweiten konischen Abschnitts (37) .9. Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the length (a) of the first conical section (35) is greater than the length (b) of the second conical section (37).
10. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (a) des ersten konischen Abschnitts (35) 3- bis 10-mal größer ist als die Länge (b) des zweiten konischen Abschnitts (37) . 10. Fuel injection valve according to claim 9, characterized in that the length (a) of the first conical section (35) is 3 to 10 times greater than the length (b) of the second conical section (37).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2003115967 DE10315967A1 (en) | 2003-04-08 | 2003-04-08 | Fuel ejecting valve for internal combustion engine, has injecting duct with conical sections, each narrowed along the flow direction and has different opening angles |
| PCT/DE2004/000101 WO2004092576A1 (en) | 2003-04-08 | 2004-01-23 | Fuel injection valve for internal combustion engines |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP1623108A1 true EP1623108A1 (en) | 2006-02-08 |
| EP1623108B1 EP1623108B1 (en) | 2008-06-11 |
Family
ID=33016208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP04704544A Expired - Lifetime EP1623108B1 (en) | 2003-04-08 | 2004-01-23 | Fuel injection valve for internal combustion engines |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1623108B1 (en) |
| JP (1) | JP2006522887A (en) |
| CN (1) | CN1771390A (en) |
| DE (2) | DE10315967A1 (en) |
| WO (1) | WO2004092576A1 (en) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2876750B1 (en) * | 2004-10-19 | 2010-09-17 | Renault Sas | INJECTION NOZZLE HAVING DIFFERENT HOLES OF CONICITY AND ENGINE COMPRISING SUCH A NOZZLE |
| FR2892452A1 (en) * | 2005-10-26 | 2007-04-27 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Combustion chamber for e.g. diesel engine, is defined by cylinder head comprising passage in which injector is housed, where injector has head and nose in between which shield provided with openings relative to injector holes, is disposed |
| DE102006062008A1 (en) * | 2006-12-29 | 2008-07-03 | Robert Bosch Gmbh | High pressure applying device for air-compressing auto-ignition internal combustion engine, has high pressure channel comprising blind hole, where section hole in region of hole base opens out into blind hole over sectional surface |
| DE102007051408A1 (en) | 2007-10-25 | 2009-05-28 | Prelatec Gmbh | Method for drilling holes of defined geometries by means of laser radiation |
| DE102008041676A1 (en) | 2008-08-29 | 2010-03-04 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injector |
| EP2187043A1 (en) * | 2008-11-14 | 2010-05-19 | Delphi Technologies Holding S.à.r.l. | Injection nozzle |
| DE102008055069A1 (en) | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection valve for internal combustion engines, has valve body, in which pressure chamber is formed, and valve needle is arranged in longitudinally sliding manner in pressure chamber |
| WO2010121767A1 (en) * | 2009-04-20 | 2010-10-28 | Prelatec Gmbh | Nozzle having at least one spray hole for vaporizing fluids |
| CN103032232B (en) * | 2011-10-10 | 2015-11-04 | 中国科学院力学研究所 | A kind of engine fuel nozzle |
| US9151259B2 (en) * | 2012-06-11 | 2015-10-06 | Continental Automotive Systems, Inc. | Stepped orifice hole |
| CN104919174A (en) * | 2013-01-11 | 2015-09-16 | Kw技术有限两合公司 | Device for spraying liquid into an operating chamber |
| DE102014225394A1 (en) * | 2014-12-10 | 2016-06-16 | Continental Automotive Gmbh | Nozzle body and fluid injection valve |
| CN105275698B (en) * | 2015-11-13 | 2017-11-10 | 吉林大学 | A kind of engine variable-frequency fuel-injection mouth |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6049262U (en) * | 1983-09-14 | 1985-04-06 | 日産自動車株式会社 | Diesel engine fuel injection valve |
| JPH0612106B2 (en) * | 1986-09-25 | 1994-02-16 | いすゞ自動車株式会社 | Injection nozzle structure |
| GB8817774D0 (en) | 1988-07-26 | 1988-09-01 | Lucas Ind Plc | Fuel injectors for i c engines |
| JPH01300055A (en) * | 1988-05-27 | 1989-12-04 | Hitachi Ltd | Fuel injection valve |
| SU1740756A1 (en) * | 1989-11-14 | 1992-06-15 | Д.В.Нечипоренко | Diesel atomizer sprayer |
| JPH05231271A (en) * | 1992-02-26 | 1993-09-07 | Isuzu Motors Ltd | Fuel injection nozzle |
| JPH10331747A (en) * | 1997-06-02 | 1998-12-15 | Denso Corp | Fuel injection nozzle and manufacture thereof |
| JP2001182641A (en) * | 1999-12-24 | 2001-07-06 | Denso Corp | Fuel injection nozzle and method of manufacturing it |
| DE10105674A1 (en) * | 2001-02-08 | 2002-08-29 | Siemens Ag | Fuel injection nozzle for an internal combustion engine |
-
2003
- 2003-04-08 DE DE2003115967 patent/DE10315967A1/en not_active Withdrawn
-
2004
- 2004-01-23 EP EP04704544A patent/EP1623108B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-01-23 JP JP2006504224A patent/JP2006522887A/en active Pending
- 2004-01-23 WO PCT/DE2004/000101 patent/WO2004092576A1/en active IP Right Grant
- 2004-01-23 DE DE502004007360T patent/DE502004007360D1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-01-23 CN CN 200480009315 patent/CN1771390A/en active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| See references of WO2004092576A1 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2006522887A (en) | 2006-10-05 |
| WO2004092576A1 (en) | 2004-10-28 |
| DE10315967A1 (en) | 2004-10-21 |
| DE502004007360D1 (en) | 2008-07-24 |
| CN1771390A (en) | 2006-05-10 |
| EP1623108B1 (en) | 2008-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE4039520B4 (en) | Fuel injection valve | |
| DE10123775B4 (en) | Fuel injection device for internal combustion engines, in particular common rail injector, and fuel system and internal combustion engine | |
| EP2129903B1 (en) | Fuel injector having an additional outlet restrictor or having an improved arrangement of the same in the control valve | |
| EP1623108A1 (en) | Fuel injection valve for internal combustion engines | |
| EP1346143B1 (en) | Fuel injection valve for internal combustion engines | |
| EP1066465A1 (en) | Fuel injection valve for high-pressure fuel injection | |
| EP1574701A1 (en) | Common rail injector | |
| WO2004061291A1 (en) | Fuel injection valve for internal combustion engines | |
| DE102004033282A1 (en) | Fuel injection valve for internal combustion engines | |
| EP1952012B1 (en) | Injector | |
| WO2000032928A1 (en) | Fuel injector for self-igniting internal combustion engines | |
| DE102005023179B3 (en) | Injection valve for common rail fuel injection system has drain chamber connected to leakage drilling via restrictor which creates back-pressure to reduce flow of fuel via sealing gaps into drain chamber | |
| EP1644636B2 (en) | Fuel injection valve for combustion engines | |
| EP2459866B1 (en) | Fuel injection valve for internal combustion engines | |
| WO2004027254A1 (en) | Fuel injection valve for internal combustion engines | |
| EP1176306A2 (en) | Fuel injection system for internal combustion engine | |
| DE19826795A1 (en) | Valve control unit for a fuel injector | |
| DE10341452A1 (en) | Fuel injection valve for internal combustion engines | |
| WO2017005556A1 (en) | Injection nozzle for a fuel injection system | |
| WO2001014721A1 (en) | Fuel injection device for fuel internal combustion engines | |
| EP4077908A1 (en) | Injection nozzle for injecting fuel under high pressure | |
| WO2018153741A1 (en) | Nozzle body for a fuel injector, and fuel injector | |
| WO2002063160A1 (en) | Fuel injection valve for an internal combustion engine | |
| WO2003046368A1 (en) | Fuel injection valve for internal combustion engines | |
| WO2016142078A1 (en) | Fuel injector for a fuel injection system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 20051108 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR IT |
|
| DAX | Request for extension of the european patent (deleted) | ||
| RBV | Designated contracting states (corrected) |
Designated state(s): DE FR IT |
|
| 17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20060320 |
|
| GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
| GRAS | Grant fee paid |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3 |
|
| GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): DE FR IT |
|
| REF | Corresponds to: |
Ref document number: 502004007360 Country of ref document: DE Date of ref document: 20080724 Kind code of ref document: P |
|
| PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
| 26N | No opposition filed |
Effective date: 20090312 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Payment date: 20140127 Year of fee payment: 11 Ref country code: FR Payment date: 20140124 Year of fee payment: 11 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: ST Effective date: 20150930 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20150202 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20150123 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 20170329 Year of fee payment: 14 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R119 Ref document number: 502004007360 Country of ref document: DE |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20180801 |