[go: up one dir, main page]

DE102012218016A1 - Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil und Einspritzventil - Google Patents

Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil und Einspritzventil Download PDF

Info

Publication number
DE102012218016A1
DE102012218016A1 DE201210218016 DE102012218016A DE102012218016A1 DE 102012218016 A1 DE102012218016 A1 DE 102012218016A1 DE 201210218016 DE201210218016 DE 201210218016 DE 102012218016 A DE102012218016 A DE 102012218016A DE 102012218016 A1 DE102012218016 A1 DE 102012218016A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
nozzle
body recess
region
groove
injection
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.)
Ceased
Application number
DE201210218016
Other languages
English (en)
Inventor
Wolfgang Gerber
Michael Hage
Thomas Hofmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to DE201210218016 priority Critical patent/DE102012218016A1/de
Publication of DE102012218016A1 publication Critical patent/DE102012218016A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1866Valve seats or member ends having multiple cones
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1873Valve seats or member ends having circumferential grooves or ridges, e.g. toroidal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1893Details of valve member ends not covered by groups F02M61/1866 - F02M61/188

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

Es wird eine Düsenbaugruppe (10) für ein Einspritzventil angegeben. Die Düsenbaugruppe weist einen Düsenkörper (12) mit einer Düsenkörperausnehmung (14) mit einer Wand (16) auf, wobei die Düsenkörperausnehmung (14) mit einem Hochdruckkreis eines Fluids hydraulisch koppelbar ist. An der Wand (16) der Düsenkörperausnehmung (14) ist ein Dichtsitz (50) ausgebildet. Zudem ist in der Wand (16) mindestens eine Einspritzdüse (24) angeordnet. In der Düsenkörperausnehmung (14) ist mindestens eine axial bewegliche Düsennadel (18) angeordnet, wobei die Düsennadel (18) einen ersten kegelförmigen Bereich (60) mit einem ersten Kegelwinkel (α) und in einem Bereich in Richtung eines Fluidstroms stromabwärts des ersten kegelförmigen Bereichs (60) einen zweiten kegelförmigen Bereich (62) mit einem zweiten Kegelwinkel (β) aufweist, wobei der erste Kegelwinkel (α) kleiner ist als der zweite Kegelwinkel (β). Eine Eintrittsöffnung (25) der Einspritzdüse (24) ist in axialer Richtung in einem Bereich des zweiten kegelförmigen Bereichs (62) angeordnet. Des Weiteren wird eine Düsenbaugruppe (10) angegeben, wobei die Düsennadel (18) mindestens eine eine Nut (64) aufweist, welche in axialer Richtung in einem Bereich einer Eintrittsöffnung (25) der mindestens einen Einspritzdüse (24) angeordnet ist. Zudem wird ein Einspritzventil mit einer Injektorbaugruppe (11) und einer Düsenbaugruppe (10) angegeben, wobei die Injektorbaugruppe (11) zum Einwirken auf die Düsenbaugruppe (10) ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil und ein Einspritzventil.
  • Immer strengere gesetzliche Vorschriften bezüglich der zulässigen Schadstoffemission von Brennkraftmaschinen, die in Kraftfahrzeugen angeordnet sind, machen es erforderlich, diverse Maßnahmen vorzunehmen, durch welche die Schadstoffemissionen gesenkt werden. Ein Ansatzpunkt hierbei ist, die von der Brennkraftmaschine erzeugten Schadstoffemissionen zu senken. Die Bildung von Ruß ist stark abhängig von der Aufbereitung des Luft/Kraftstoff-Gemisches in dem jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine.
  • Hinsichtlich des Schadstoffemissionen sind Einspritzventile vorteilhaft, welche ein möglichst geringes Schadvolumen aufweisen. Ein Schadvolumen bezeichnet ein Volumen, welches in direktem Kontakt mit einem Verbrennungsraum steht. Dieses Volumen wird während der Einspritzung von einem Fluid, beispielsweise Kraftstoff durchströmt. Nach dem Einspritzvorgang kann ein in dem Schadvolumen befindlicher Rest eines unverbrannten Kraftstoffgemisches in den Verbrennungsraum strömen, was sich nachteilhaft auf die Schadstoffemission auswirkt.
  • Sogenannte VCO-Düsen, bei denen eine Eintrittsöffnung einer Einspritzdüse in einer Schließposition der Düsennadel direkt von der Düsennadel verschlossen wird, weisen ein geringes Schadvolumen auf. „VCO“ steht hier für „valve covered orifice“.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Düsenbaugruppe und ein Einspritzventil zu schaffen, die einen präzisen und emissionsarmen Betrieb und ein gutes Sprühverhalten ermöglichen. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil angegeben. Die Düsenbaugruppe weist einen Düsenkörper mit einer Düsenkörperausnehmung mit einer Wand auf, wobei die Düsenkörperausnehmung mit einem Hochdruckkreis eines Fluids hydraulisch koppelbar ist. An der Wand der Düsenkörperausnehmung ist ein Dichtsitz ausgebildet. Zudem ist in der Wand mindestens eine Einspritzdüse angeordnet. In der Düsenkörperausnehmung ist mindestens eine axial bewegliche Düsennadel angeordnet, wobei die Düsennadel einen ersten kegelförmigen Bereich mit einer Dichtfläche aufweist, und die Dichtfläche so mit dem Dichtsitz zusammenwirkt, dass die Düsennadel in einer Schließposition einen Fluidsstrom durch die mindestens eine Einspritzdüse verhindert und in einer Offenposition einen Fluidstrom durch die mindestens eine Einspritzdüse frei gibt. Der erste kegelförmigen Bereich weist einen ersten Kegelwinkel auf. Die Düsennadel weist in einem Bereich in Richtung des Fluidstroms stromabwärts des ersten kegelförmigen Bereichs einen zweiten kegelförmigen Bereich mit einem zweiten Kegelwinkel auf, wobei der erste Kegelwinkel kleiner ist als der zweite Kegelwinkel. Der Fluidstrom ist insbesondere bei einem Betrieb des Einspritzventils vorhanden, wenn die Düsennadel in einer Position außerhalb der Schließposition ist. Eine Eintrittsöffnung der Einspritzdüse ist in axialer Richtung in einem Bereich des zweiten kegelförmigen Bereichs angeordnet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist der erste Kegelwinkel einen Wert zwischen 50° und 75° auf. Beispielsweise weist der erste Kegelwinkel einen Wert von 60° auf. Alternativ kann der erste Kegelwinkel auch andere Werte aufweisen
  • Der erste Kegelwinkel ist vorzugsweise um einen Wert von 3° bis 15° kleiner als der zweite Kegelwinkel.
  • Die Düsennadel ist vorzugsweise in der Schließposition im Bereich des zweiten kegelförmigen Bereichs von der Wand der Düsenkörperausnehmung beabstandet. Dies ergibt sich dadurch, dass die Düsennadel in dem Bereich in Richtung des Fluidstroms stromabwärts des ersten kegelförmigen Bereichs einen zweiten kegelförmigen Bereich mit einem zweiten Kegelwinkel aufweist, wobei der erste Kegelwinkel kleiner ist als der zweite Kegelwinkel. Durch diesen Abstand ergibt sich ein Freiraum im Bereich der Eintrittsöffnung des Einspritzventils, wenn die Düsennadel in der Schließposition ist.
  • Wird die Düsennadel in eine Position bewegt, in welcher sie einen Fluidstrom durch die Einspritzdüse ermöglicht, kann sich dieser Freiraum zusätzlich vergrößern. Die Größe und Gestalt dieses Freiraums kann sich vorteilhaft auf das Sprühbild des Einspritzventils auswirken.
  • Durch die Verwendung einer wie oben beschriebenen Düsennadel mit einem ersten und zweiten kegelförmigen Bereich kann somit das Einspritzverhalten des Einspritzventils verbessert werden. Insbesondere kann ein gutes Sprühbild des Einspritzventils erreicht werden. Insbesondere kann die Mengengleichverteilung eines Fluids, beispielsweise eines Kraftstoffgemischs, positiv beeinflusst werden. Zudem kann die Strahlsymmetrie und die Strahleindringtiefe eines Fluidstrahls, insbesondere eines Kraftstoffstrahls, verbessert sein. Diese Vorteile können sich dadurch ergeben, dass durch die beschriebene Form der Düsennadel das Strömungsverhalten des Fluidstroms bereits vor Eintritt des Fluids in die Einspritzdüse vorteilhaft beeinflusst werden kann. Die Verbesserung des Sprühbildes kann sich wiederum vorteilhaft auf das Emissionsverhalten auswirken, da Kraftstoff bei einem verbesserten Sprühbild effektiver verbrannt werden kann.
  • Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die Beabstandung der Düsennadel von der Wand der Düsenkörperausnehmung im zweiten kegelförmigen Bereich die mechanische Belastung des Düsenkörpers in diesem Bereich reduziert werden kann. Dadurch kann das Risiko von Kuppenbrüchen reduziert werden. Außerdem können dadurch geringere Kuppenwandstärken ermöglicht werden, was eine Reduzierung des Materialbedarfs und somit eine Kostenersparnis bewirkt.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist die Düsenkörperausnehmung an einer axialen Position, an welcher ein Mittelpunkt der Eintrittsöffnung der mindestens einen Einspritzdüse angeordnet ist, einen Durchmesser auf, welcher kleiner oder gleich 0,9 mm ist. Dieser Durchmesser wird auch als Lochkreisdurchmesser bezeichnet. Alternativ kann der Lochkreisdurchmesser auch andere Werte aufweisen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Dichtfläche des ersten kegelförmigen Bereichs und der Dichtsitz der Düsenkörperausnehmung in einer Schließposition der Düsennadel in einem Dichtbereich miteinander in Kontakt, wobei die Düsenkörperausnehmung an einem von der Einspritzdüse abgewandten Ende des Dichtbereichs einen Durchmesser aufweist, welcher kleiner oder gleich 1,6 mm ist. Dieser Durchmesser wird auch als Sitzdurchmesser bezeichnet. Alternativ kann der Sitzdurchmesser auch andere Werte aufweisen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Düsennadel in dem zweiten kegelförmigen Bereich mindestens eine Nut aufweisen.
  • Die mindestens eine Nut ist vorzugsweise in axialer Richtung im Bereich der Eintrittsöffnung der Einspritzdüse angeordnet. Die mindestens eine Nut kann beispielsweise mittels Fräsens hergestellt sein.
  • Durch die mindestens eine Nut kann das Strömungsverhalten des Fluids vor Eintritt des Fluids in die Einspritzdüse zusätzlich beeinflusst werden. Dies kann durch die Geometrie der Nut erreicht werden. Beispielsweise kann der Querschnitt der Nut kurvenförmig ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Nut einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen. Alternativ kann die Nut einen eckigen, beispielsweise einen dreieckigen Querschnitt aufweisen. Alternativ kann die Nut auch anders geformt sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Nut in einem Schnitt durch die Düsenbaugruppe entlang einer longitudinalen Achse einen ersten Randpunkt und einen zweiten Randpunkt auf. Zwischen dem ersten und zweiten Randpunkt und darüber hinaus verläuft eine Bezugslinie. Die Nut weist eine Länge auf, welche dem Abstand zwischen dem ersten Randpunkt und dem zweiten Randpunkt entspricht. Zudem weist die Nut einen Lotpunkt auf, welcher einen maximalen Abstand zur Bezugslinie im Vergleich zu anderen Punkten der Nut aufweist, wobei eine senkrechte Projektion des Lotpunkts auf die Bezugslinie die Länge der Nut in einem Verhältnis teilt, welches in einem Bereich zwischen 0,1 und 100 liegt.
  • Ein Verhältnis der Länge der Nut zu dem Abstand des Lotpunkts zur Bezugslinie liegt in einem Bereich zwischen 5 und 25.
  • Die mindestens eine Nut kann beispielsweise umlaufend ausgebildet sein. Insbesondere kann die Nut sich vollständig um die Düsennadel erstrecken. Alternativ kann die Nut sich nur teilweise um die Düsennadel erstrecken.
  • Alternativ können zwei oder mehr Nuten vorhanden sein, welche sich jeweils teilweise um die Düsennadel erstrecken. Beispielsweise kann die Düsennadel jeweils eine Nut pro vorhandener Einspritzdüse aufweisen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil angegeben. Die Düsenbaugruppe weist einen Düsenkörper mit einer Düsenkörperausnehmung mit einer Wand auf, wobei die Düsenkörperausnehmung mit einem Hochdruckkreis eines Fluids hydraulisch koppelbar ist. An der Wand der Düsenkörperausnehmung ist ein Dichtsitz ausgebildet. Zudem ist in der Wand mindestens eine Einspritzdüse angeordnet. In der Düsenkörperausnehmung ist mindestens eine axial bewegliche Düsennadel angeordnet, die eine Dichtfläche aufweist, und die Dichtfläche so mit dem Dichtsitz zusammenwirkt, dass die Düsennadel in einer Schließposition einen Fluidstrom durch die mindestens eine Einspritzdüse verhindert und in einer Offenposition einen Fluidstrom durch die mindestens eine Einspritzdüse frei gibt. Des weiteren weist die Düsennadel mindestens eine Nut auf, welche in axialer Richtung in einem Bereich einer Eintrittsöffnung der mindestens einen Einspritzdüse angeordnet ist.
  • Die mindestens eine Nut kann wie bereits vorhergehend beschrieben ausgebildet sein.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Einspritzventil mit einer Düsenbaugruppe und einer Injektorbaugruppe. Die Injektorbaugruppe ist zum Einwirken auf die Düsenbaugruppe ausgebildet. Die Düsenbaugruppe ist vorzugsweise wie vorher beschrieben ausgebildet.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 ein Einspritzventil im Längsschnitt,
  • 2 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts A der 1 im Bereich des Ventilsitzes mit einem Düsenkörper und einer Düsennadel,
  • 3 eine weitere vergrößerte Darstellung eines Ventilsitzes mit einem Düsenkörper und einer Düsennadel,
  • 4 eine vergrößerte Darstellung des Ventilsitzes aus 3.
  • 1 zeigt ein Einspritzventil mit einer Düsenbaugruppe 10 und einer Injektorbaugruppe 11. Die Injektorbaugruppe 11 wirkt funktional mit der Düsenbaugruppe 10 zusammen.
  • Die Düsenbaugruppe 10 hat einen Düsenkörper 12, die Injektorbaugruppe 11 weist einem Injektorkörper 13 auf. Der Düsenkörper 12 ist mittels einer Düsenspannmutter 34 mit dem Injektorkörper 13 fest gekoppelt. Der Düsenkörper 12 und der Injektorkörper 13 bilden so ein gemeinsames Gehäuse des Einspritzventils.
  • Der Injektorkörper 13 hat eine Ausnehmung 36, in der ein Stellantrieb 38 angeordnet ist. Der Stellantrieb 38 ist als Hubstellantrieb ausgebildet und ist vorzugsweise ein Piezoaktuator, der einen Stapel piezoelektrischer Elemente umfasst. Der Piezoaktuator ändert seine axiale Ausdehnung abhängig von einem angelegten Spannungssignal. Der Stellantrieb kann jedoch auch als ein anderer dem Fachmann für diesen Zweck bekannter und als geeignet bekannter Stellantrieb ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Hubstellantrieb einen elektro-magnetischen Aktuator aufweisen. Der Stellantrieb 38 wirkt über einen Übertrager 40 auf einen Hubumsetzer ein. Der Hubumsetzer umfasst einen topfförmigen Körper 42, der in einer Düsenkörperausnehmung 14 des Düsenkörpers 12 angeordnet und bevorzugt in dieser geführt ist. Der topfförmige Körper 42 ragt in diesem Ausführungsbeispiel in die Ausnehmung 36 des Injektorkörpers 13 hinein. Die Düsenkörperausnehmung 14 hat eine Wand 16. In der Düsenkörperausnehmung 14 ist eine Düsennadel 18 mit einer Zentralachse Z angeordnet, die zusammen mit dem Düsenkörper 12 die Düsenbaugruppe 10 bildet. In einem unteren Bereich der Düsenkörperausnehmung 14 ist ein Sackloch 66 angeordnet. Diese Sackloch 66 dient bei der Herstellung des Düsenkörpers 12 als Schleifauslauf beim Abschleifen der Wand 16. Durch das Abschleifen der Wand 16 kann eine hohe Maßgenauigkeit des Düsenkörpers 12 in dem abgeschliffenen Bereich erzielt werden. Das Sackloch 66 ist kein Bestandteil der Wand 16.
  • Die Düsennadel 18 ist über eine Übertragerkammer 20 mit dem topfförmigen Körper 42 hydraulisch gekoppelt. Die Übertragerkammer 20 wird durch eine an dem Topfrand des topfförmigen Körpers 42 ausgebildete stirnförmige Fläche, durch einen Absatz an der Düsenkörperausnehmung 14 und durch einen Absatz der Düsennadel 18 begrenzt.
  • Die Düsennadel 18 ist in einem Bereich der Düsenkörperausnehmung 14 geführt. Sie ist ferner mittels einer Düsenfeder 22 so vorgespannt, dass sie einen Fluidstrom durch eine in einer Düsenkuppe 23 des Düsenkörpers 12 angeordnete Einspritzdüse 24 verhindert, wenn keine weiteren Kräfte auf die Düsennadel 18 einwirken. Die Düsenfeder 22 ist in einer Hochdruckkammer 28 angeordnet, die durch den Topfboden des topfförmigen Körpers 42, einen Teilbereich seiner zylinderförmigen Topfwand und eine Stirnfläche 30 der Düsennadel 18 begrenzt wird.
  • Die Hochdruckkammer 28 ist mit einem (nicht dargestellten) Hochdruckkreis des Fluids koppelbar. Sie ist in einem eingebauten Zustand des Einspritzventils mit dem Hochdruckkreis gekoppelt.
  • Die Düsenfeder 22 stützt sich einerseits auf den Topfboden des topfförmigen Körpers 42 ab und liegt andererseits auf der Stirnfläche 30 der Düsennadel 18 auf. Sie ist entsprechend vorgespannt und übt so auf die Düsennadel 18 eine in Schließrichtung wirkende Kraft aus.
  • Ein erster Spalt 26 ist zwischen der Düsennadel 18 und dem äußeren topfförmigen Körper 42 ausgebildet. Ferner ist ein zweiter Spalt 32 zwischen dem topfförmigen Körper 42 und dem Düsenkörper 12 ausgebildet. Über den zweiten Spalt 32 kann die Übertragerkammer 20 hydraulisch mit einem Hochdruckkreis gekoppelt werden. Die Spaltmaße der Spalte 26, 32 sind so gewählt, dass schnelle kurzzeitige Bewegungen des Stellantriebs 38 im Wesentlichen frei von Hubverlust umsetzbar sind. Andererseits sind die Spaltmaße der Spalte 26, 32 ausreichend groß gewählt, damit ein Fluidstrom zwischen dem Hochdruckkreis und der Übertragerkammer 20 einerseits und zwischen der Übertragerkammer 20 und der Hochdruckkammer 28 andererseits möglich ist.
  • Bei Betätigung des Stellantriebs 38 wird mit fortgesetzter axialer Ausdehnung des Stellantriebs 38 zuerst die Düsennadel 18 von ihrer Schließposition in ihre Offenposition bewegt, in der sie den Fluidstrom durch die Einspritzdüse 24 freigibt.
  • In die Düsennadel 18 ist eine Längsbohrung 44 eingebracht, von der die Düsennadel 18 von ihrer dem Topfboden des topfförmigen Körpers 12 zugewandten Seite zumindest entlang eines Teils ihrer axialen Erstreckung durchdrungen ist. Die Längsbohrung 44 mündet in eine Radialbohrung 48, die radial nach außen gerichtet ist. Das Fluid, insbesondere der Kraftstoff, kann so von der Hochdruckkammer 28 durch die Längsbohrung 44 und die Radialbohrung 48 gelangen. Von der Radialbohrung 48 strömt das Fluid weiter durch einen Zwischenraum zwischen der Düsennadel 18 und dem Düsenkörper 12 zu der ersten Einspritzdüse 24.
  • 2 zeigt eine Darstellung einer Düsenkuppe 23 mit einem Düsenkörper 12 und einer Düsennadel 18. An der Wand 16 der Düsenkörperausnehmung 14 hat der Düsenkörper 12 einen Dichtsitz 50. Die Düsennadel 18 hat einen ersten kegelförmigen Bereich 60 mit einer Dichtfläche 54. Der erste kegelförmige Bereich 60 ist insbesondere als Kegelstumpf ausgebildet. Der erste kegelförmige Bereich 60 weist einen Kegelwinkel α auf.
  • Die Dichtfläche 54 der Düsennadel 18 wirkt mit dem Dichtsitz 50 des Düsenkörpers 12 so zusammen, dass die Düsennadel 18 in einer Schließposition einen Fluidstrom durch die mindestens eine Einspritzdüse 24 verhindert und in einer Offenposition einen Fluidstrom durch die mindestens eine Einspritzdüse 24 freigibt. An einer axialen Position, an welcher ein Mittelpunkt 76 einer Eintrittsöffnung 24 der mindestens einen Einspritzdüse angeordnet ist, weist die Düsenkörperausnehmung 14 einen Durchmesser 70 auf. Der Durchmesser 70 wird auch als Lochkreisdurchmesser bezeichnet. Der Durchmesser 70 ist vorzugsweise kleiner oder gleich 0,9 mm. Alternativ kann der Durchmesser 70 auch größer als 0,9 mm sein. In dem Düsenkörper 12 können auch mehrere Einspritzdüsen 24 ausgebildet sein.
  • In einer Schließposition der Düsennadel 18 sind die Dichtfläche 54 des ersten kegelförmigen Bereichs und der Dichtsitz 50 der Düsenkörperausnehmung 14 in einem Dichtbereich 52 miteinander in Kontakt. An einem von der Einpritzdüse 24 abgewandten Ende des Dichtbereichs 52 weist die Düsenkörperausnehmung 14 einen Durchmesser 68 auf. Dieser Durchmesser 68 wird auch als Sitzdurchmesser bezeichnet. Vorzugsweise ist der Durchmesser 68 kleiner oder gleich 1,6 mm. Alternativ kann der Durchmesser 68 auch größer als 1,6 mm sein.
  • An einem Ende des Dichtbereichs 52, welches der Einspritzdüse 24 zugewandt ist, beginnt ein zweiter kegelförmiger Bereich 62. Der zweite kegelförmige Bereich weist einen zweiten Kegelwinkel β auf. Der zweite Kegelwinkel β ist größer als der erste Kegelwinkel α. Beispielsweise beträgt der erste Kegelwinkel α 60°. Der zweite Kegelwinkel β ist beispielsweise 3° bis 15° größer als der erste Kegelwinkel β.
  • Die Eintrittsöffnung 25 der Einsprizdüse liegt in axialer Richtung im Bereich des des zweiten kegelförmigen Bereichs 62 der Düsennadel 18, zumindest dann, wenn die Düsennadel 18 in einer Schließposition ist. Somit ist die Eintrittsöffnung 25 der Einspritzdüse 24 in einem Bereich der Wand 16 angeordnet, welcher in Richtung eines Fluidstroms stromabwärts des Dichtbereichs 52, aber oberhalb des Sacklochs 66 liegt. Dadurch dass der Kegelwinkel β des zweiten kegelförmigen Bereichs 62 größer ist als der Kegelwinkel α des ersten kegelförmigen Bereichs 60, weist die Düsennadel 18 in dem Bereich, in welchem die Eintrittsöffnung 25 der Einspritzdüse 24 angeordnet ist einen Abstand zur Wand 16 auf. Insbesondere ist ein Freiraum zwischen der Eintrittsöffnung 25 der Einsprizdüse 24 und der Düsennadel 18 vorhanden. Dieser Freiraum wirkt sich positiv auf das Einspritzverhalten des Einspritzventils aus. Insbesondere wirkt sich dieser Freiraum positiv auf das Sprühbild des Einspritzventils aus.
  • Der Freiraum, welcher in einem Bereich zwischen der Eintrittsöffnung 25 der Einspritzdüse 24 und der Düsennadel 18 liegt, hängt von dem Betrag des zweiten Kegelwinkels β und von dem Abstand 72 der Eintrittsöffnung 25 zu dem Ende des Dichtbereichs 52 ab, welches der Einspritzdüse 24 zugewandt ist. Je größer dieser Abstand 72 ist, desto größer ist der Abstand der Eintrittsöffnung 25 zur Düsennadel 18 und damit der direkt über der Eintrittsöffnung 25 liegende Freiraum. Durch eine Anpassung dieses Abstands 72 kann ein hinsichtlich des Sprühverhaltens optimaler Freiraum über der Eintrittsöffnung der Einspritzdüse 24 eingestellt werden. Zudem kann der Freiraum durch eine Anpassung des zweiten Kegelwinkels β beeinflusst werden. Insbesondere können dadurch die Zuströmbedingungen eines Fluids, beispielsweise eines Kraftstoffgemischs, in die Einspritzdöse 24 beeinflusst werden.
  • Dadurch, dass die Düsennadel 18 im Bereich des zweiten kegelförmigen Bereichs 62 einen Abstand zur Wand 16 des Düsenkörpers 12 aufweist, ist die mechanische Belastung des Düsenkörpers 12 im Bereich der Düsenkuppe 23 reduziert. Dadurch kann das Risiko möglicher Kuppenbrüche reduziert werden.
  • Die Größe des Sacklochs 66 soll möglichst klein gehalten werden. Je kleiner das Sackloch 66 ist, desto geringer ist das Schadvolumen und somit der Schadstoffausstoß eines Fahrzeuges.
  • 3 zeigt eine weitere Darstellung einer Düsenkuppe 23. Die Düsenkuppe 23 ist ähnlich ausgebildet wie die Düsenkuppe gemäß 2, mit dem Unterschied, dass die Düsennadel 18 eine Nut 64 aufweist. Die Nut 64 ist in dem zweiten kegelförmigen Bereich 62 angeordnet. Die in 3 gezeigte Nut 64 hat einen kurvenförmigen Querschnitt. Alternativ kann die Nut 64 beispielsweise einen halbkreisförmigen oder einen eckigen Querschnitt, beispielsweise einen dreieckigen Querschnitt haben.
  • Die Nut 64 ist in axialer Richtung in einem Bereich der Eintrittsöffnung 25 der Einspritzdüse 24 angeordnet. Durch die Nut 64 kann der Freiraum zwischen der Eintrittsöffnung 25 und der Düsennadel 18 zusätzlich vergrößert werden. Durch die Geometrie der Nut 64 kann außerdem das Strömungsverhalten eines Fluids beim Eintritt in die Einspritzdüse 24 gezielt beeinflusst werden. Auf diese Weise kann das Sprühbild des Einspritzventils optimiert werden. Die Nut 64 kann beispielsweise umlaufend ausgebildet sein. Alternativ kann eine Nut nur in einem Segment der Düsennadel 18 angeordnet sein, in welchem eine Eintrittsöffnung 25 vorhanden ist. Beispielsweise kann die Nut 64 einen Viertelkreisbogen bilden. Die Nut 64 kann beispielsweise mittels Fräsens in die Düsennadel 18 eingearbeitet werden.
  • 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Düsenkuppe 23 aus 3. Insbesondere ist ein Schnitt entlang einer longitudinalen Achse der Düsenbaugruppe dargestellt. In der Schnittdarstellung weist die Nut 64 einen ersten Randpunkt 80 und einen zweiten Randpunkt 82 auf. Durch die Randpunkte 80, 82 verläuft eine Bezugslinie 78. Die Nut 64 weist zudem einen Lotpunkt 74 auf, welcher im Vergleich zu anderen Punkten der Nut 64 einen maximalen Abstand zur Bezugslinie 78 hat. Die Länge L der Nut 64 entspricht dem Abstand zwischen dem ersten Randpunkt 80 und dem zweiten Randpunkt 82. Eine senkrechte Projektion des Lotpunkts 74 auf die Bezugslinie 78 teilt den Abstand zwischen den Randpunkten 80, 82, insbesondere die Länge L, in zwei Abschnitte D und E. Das Verhältnis D/E nimmt vorzugsweise Werte zwischen 0,1 und 100 an. Das Verhältnis L/H nimmt vorzugsweise Werte zwischen 5 und 25 an. Alternativ können die Verhältnisse von D/E und L/H auch andere Werte annehmen. Durch eine geeingnete Bemaßung der Nut 64 kann das Strömungsverhalten eines Fluids in die Eintrittsöffnung der Einspritzdüse 24 beeinflusst werden. Insbesondere kann das Sprühbild des Einspritzventils beeinflusst werden.
  • Gemäß einem weiteren, nicht dargestellten Aspekt der Erfindung kann die Düsennadel nur einen kegelförmigen Bereich mit mindestens einer Nut aufweisen, wobei die mindestens eine Nut in axialer Richtung im Bereich einer Eintrittsöffnung einer Einspritzdüse angeordnet ist. Die Nut kann dabei wie in Zusammenhang mit 3 und 4 beschrieben ausgebildet sein.

Claims (12)

  1. Düsenbaugruppe (10) für ein Einspritzventil, mit – einem Düsenkörper (12), der eine Düsenkörperausnehmung (14) mit einer Wand (16) aufweist, wobei die Düsenkörperausnehmung (14) mit einem Hochdruckkreis eines Fluids hydraulisch koppelbar ist, – einem an der Wand (16) der Düsenkörperausnehmung (14) ausgebildeten Dichtsitz (50), – mindestens einer in der Wand (16) angeordneten Einspritzdüse (24), – mindestens einer in der Düsenkörperausnehmung (14) axial beweglich angeordneten Düsennadel (18), – wobei die Düsennadel (18) einen ersten kegelförmigen Bereich (60) mit einer Dichtfläche (54) aufweist, und die Dichtfläche (54) so mit dem Dichtsitz (50) zusammenwirkt, dass die Düsennadel (18) in einer Schließposition einen Fluidstrom durch die mindestens eine Einspritzdüse (24) verhindert und in einer Offenposition einen Fluidstrom durch die mindestens eine Einspritzdüse (24) frei gibt, wobei der erste kegelförmigen Bereich (60) einen ersten Kegelwinkel (α) aufweist, – wobei die Düsennadel (18) in einem Bereich in Richtung des Fluidstroms stromabwärts des ersten kegelförmigen Bereichs (60) einen zweiten kegelförmigen Bereich (62) mit einem zweiten Kegelwinkel (β) aufweist, wobei der erste Kegelwinkel (α) kleiner ist als der zweite Kegelwinkel (β), und – wobei eine Eintrittsöffnung (25) der Einspritzdüse (24) in axialer Richtung in einem Bereich des zweiten kegelförmigen Bereichs (62) angeordnet ist.
  2. Düsenbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Düsennadel (18) in der Schließposition im Bereich des zweiten kegelförmigen Bereichs (62) von der Wand (16) der Düsenkörperausnehmung (14) beabstandet angeordnet ist.
  3. Düsenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der erste Kegelwinkel (α) um einen Wert von 3° bis 15° kleiner ist als der zweite Kegelwinkel (β).
  4. Düsenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Düsenkörperausnehmung (14) an einer axialen Position, an welcher ein Mittelpunkt (76) der Eintrittsöffnung (25) der mindestens einen Einspritzdüse (24) angeordnet ist, einen Durchmesser (70) aufweist, welcher kleiner oder gleich 0,9 mm ist.
  5. Düsenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einer Schließposition der Düsennadel (20) die Dichtfläche (54) des ersten kegelförmigen Bereichs (60) und der Dichtsitz (50) der Düsenkörperausnehmung in einem Dichtbereich (52) miteinander in Kontakt sind, und wobei die Düsenkörperausnehmung (14) an einem von der Einspritzdüse (24) abgewandten Ende des Dichtbereichs (52) einen Durchmesser (68) aufweist, welcher kleiner oder gleich 1,6 mm ist.
  6. Düsenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Düsennadel (18) in dem zweiten kegelförmigen Bereich (62) mindestens eine Nut (64) aufweist.
  7. Düsenbaugruppe nach Anspruch 6, wobei die mindestens eine Nut (64) in axialer Richtung im Bereich der Eintrittsöffnung (25) der mindestens einen Einspritzdüse (24) angeordnet ist.
  8. Düsenbaugruppe nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die Nut (64) umlaufend ausgebildet ist.
  9. Düsenbaugruppe nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Nut (64) in einem Schnitt durch die Düsenbaugruppe entlang einer longitudinalen Achse (X) einen ersten Randpunkt (80) und einen zweiten Randpunkt (82) aufweist, wobei eine Bezugslinie (78) zwischen dem ersten Randpunkt (80) und dem zweiten Randpunkt (82) und darüber hinaus verläuft, wobei eine Länge (L) der Nut (64) dem Abstand des ersten und zweiten Randpunktes (80, 82) entspricht, und wobei die Nut (64) einen Lotpunkt (74) aufweist, welcher einen maximalen Abstand (H) zur Bezugslinie (78) im Vergleich zu anderen Punkten der Nut (64) aufweist, und wobei eine senkrechte Projektion des Lotpunkts (74) auf die Bezugslinie (78) die Länge (L) in einem Verhältnis teilt, welches in einem Bereich zwischen 0,1 und 100 liegt.
  10. Düsenbaugruppe nach Anspruch 9, wobei ein Verhältnis der Länge (L) der Nut (64) zu dem Abstand (H) des Lotpunkts (74) zur Bezugslinie (78) in einem Bereich zwischen 5 und 25 liegt.
  11. Düsenbaugruppe (10) für ein Einspritzventil, mit – einem Düsenkörper (12), der eine Düsenkörperausnehmung (14) mit einer Wand (16) aufweist, wobei die Düsenkörperausnehmung (14) mit einem Hochdruckkreis eines Fluids hydraulisch koppelbar ist, – einem an der Wand (16) der Düsenkörperausnehmung (14) ausgebildeten Dichtsitz (50), – mindestens einer in der Wand (16) angeordneten Einspritzdüse (24), – mindestens einer in der Düsenkörperausnehmung (14) axial beweglich angeordneten Düsennadel (18), – wobei die Düsennadel (18) eine Dichtfläche (54) aufweist, und die Dichtfläche (54) so mit dem Dichtsitz (50) zusammenwirkt, dass die Düsennadel (18) in einer Schließposition einen Fluidstrom durch die mindestens eine Einspritzdüse (24) verhindert und in einer Offenposition einen Fluidstrom durch die mindestens eine Einspritzdüse (24) frei gibt, – wobei die Düsennadel (18) mindestens eine Nut (64) aufweist, und – wobei die mindestens eine Nut (64) in axialer Richtung in einem Bereich einer Eintrittsöffnung (25) der mindestens einen Einspritzdüse (24) angeordnet ist.
  12. Einspritzventil mit einer Injektorbaugruppe (11) und einer Düsenbaugruppe (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Injektorbaugruppe (11) zum Einwirken auf die Düsenbaugruppe (10) ausgebildet ist.
DE201210218016 2012-10-02 2012-10-02 Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil und Einspritzventil Ceased DE102012218016A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210218016 DE102012218016A1 (de) 2012-10-02 2012-10-02 Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil und Einspritzventil

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210218016 DE102012218016A1 (de) 2012-10-02 2012-10-02 Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil und Einspritzventil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012218016A1 true DE102012218016A1 (de) 2014-04-03

Family

ID=50276309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201210218016 Ceased DE102012218016A1 (de) 2012-10-02 2012-10-02 Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil und Einspritzventil

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102012218016A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104612875A (zh) * 2014-12-02 2015-05-13 中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所 一种新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10000574A1 (de) * 2000-01-10 2001-07-19 Bosch Gmbh Robert Kraftstoff-Einspritzdüse
DE10031264A1 (de) * 2000-06-27 2002-01-17 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE102006033687A1 (de) * 2006-07-20 2008-01-24 Siemens Ag Einspritzdüse
DE102008031271B4 (de) * 2008-07-02 2011-07-28 Continental Automotive GmbH, 30165 Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10000574A1 (de) * 2000-01-10 2001-07-19 Bosch Gmbh Robert Kraftstoff-Einspritzdüse
DE10031264A1 (de) * 2000-06-27 2002-01-17 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE102006033687A1 (de) * 2006-07-20 2008-01-24 Siemens Ag Einspritzdüse
DE102008031271B4 (de) * 2008-07-02 2011-07-28 Continental Automotive GmbH, 30165 Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104612875A (zh) * 2014-12-02 2015-05-13 中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所 一种新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2480783B1 (de) Kraftstoff-einspritzventil für eine brennkraftmaschine
DE102008031271B4 (de) Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil
EP2087228B1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE3105686A1 (de) "kraftstoffeinspritzduese"
EP2470771B1 (de) Kraftstoffeinspritzventil
EP2478211B1 (de) Düsenbaugruppe für ein einspritzventil und einspritzventil
DE102009041028A1 (de) Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil und Einspritzventil
DE102012218016A1 (de) Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil und Einspritzventil
DE60314226T2 (de) Sprühmusterelement und Kraftstoffeinspritzventil mit demselben
WO2012084515A1 (de) Düsenkörper mit einem einspritzloch mit mindestens zwei eintrittsöffnungen
DE102005034879B4 (de) Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil
EP3014104B1 (de) Düsenbaugruppe für einen kraftstoffinjektor sowie kraftstoffinjektor
EP1481159B1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE60320235T2 (de) Einspritzdüse mit verbesserter Einspritzung und Verfahren zu deren Herstellung
DE102005039205B4 (de) Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil
DE102010013265B4 (de) Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil und Einspritzventil
DE102010063986B4 (de) Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil und Einspritzventil
EP3999736B1 (de) Kraftstoffinjektor für brennkraftmaschinen
DE102004060180B4 (de) Düsenbaugruppe und Einspritzventil
WO2022199947A1 (de) Einspritzdüse, kraftstoffinjektor mit einspritzdüse
DE102011007894A1 (de) Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil, Einspritzventil und Verfahren zur Herstellung einer Düsenbaugruppe
DE102005039688A1 (de) Düsenbaugruppe für ein Einspritzventil
WO2015086560A1 (de) Verbindungsbereich zwischen einem hochdruckkanal und einer hochdruckkammer und kraftstoffeinspritzkomponente mit einem verbindungsbereich
WO2019206657A1 (de) Kraftstoffinjektor
DE102005029024A1 (de) Düsenbaugruppe

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final