DE10353683A1 - Fuel injection valve for internal combustion engines - Google Patents
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Abstract
Kraftstoffeinspritzventil mit einem Gehäuse (1), in dem ein konischer Ventilsitz (25) mit einem Öffnungswinkel (c) angeordnet ist, und mit einer Ventilnadel (14), die eine Ventildichtfläche (27) aufweist, mit der die Ventilnadel (14) mit dem Ventilsitz (25) zum Öffnen und Schließen wenigstens einer Einspritzöffnung (30) zusammenwirkt. Die Ventildichtfläche (27) umfasst eine erste Konusfläche (32), die einen kleineren Öffnungswinkel (a) als der Ventilsitz (25) aufweist, und eine zweite Konusfläche (33), die einen größeren Öffnungswinkel (b) aufweist als der Ventilsitz (25), wobei zwischen der ersten Konusfläche (32) und der zweiten Konusfläche (33) eine umlaufende Ringnut (35) ausgebildet ist, so dass die am Übergang der ersten Konusfläche zur Ringnut (35) ausgebildete Kante eine Dichtkante (36) bildet. An der zweiten Konusfläche (33) ist wenigstens eine Quernut (42) ausgebildet (Figur 2).Fuel injection valve having a housing (1) in which a conical valve seat (25) with an opening angle (c) is arranged, and with a valve needle (14) having a valve sealing surface (27), with which the valve needle (14) with the Valve seat (25) for opening and closing at least one injection port (30) cooperates. The valve sealing surface (27) comprises a first conical surface (32), which has a smaller opening angle (a) than the valve seat (25), and a second conical surface (33), which has a larger opening angle (b) than the valve seat (25). , wherein between the first conical surface (32) and the second conical surface (33) a circumferential annular groove (35) is formed so that the edge formed at the transition of the first conical surface to the annular groove (35) forms a sealing edge (36). At least one transverse groove (42) is formed on the second conical surface (33) (FIG. 2).
Description
Die
Erfindung geht von einem Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
aus, wie es dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entspricht. Ein solches Kraftstoffeinspritzventil
ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift
Das bekannte Kraftstoffeinspritzventil weist hierbei jedoch den Nachteil auf, dass sich die vom Kraftstoffdruck im Druckraum beaufschlagte Teilfläche der Ventildichtfläche im Laufe der Zeit ändert. Im Neuzustand wird die Ventildichtfläche bis zur Dichtkante vom Kraftstoffdruck im Druckraum beaufschlagt, so dass bei geschlossenem Kraftstoffeinspritzventil eine zusätzliche Öffnungskraft auf die Ventilnadel erzeugt wird, die der hydraulischen Kraft auf diese Teilfläche entspricht. Durch den auftretenden Verschleiß zwischen Ventilsitz und Ventildichtfläche kann es vorkommen, dass die Ventildichtfläche nur mit der zweiten Konusfläche auf dem Ventilsitz aufliegt und dadurch eine größere Teilfläche der Ventildichtfläche vom Kraftstoffdruck im Druckraum beaufschlagt wird. Dadurch ändert sich die hydraulische Öffnungskraft auf die Ventilnadel, was sich nachteilig auf die Steuerung eines exakten Einspritzverlaufs auswirkt.The However, known fuel injection valve has the disadvantage here on that the fuel pressure in the pressure chamber acted upon subarea the valve sealing surface changes over time. When new, the valve sealing surface is up to the sealing edge of Fuel pressure applied in the pressure chamber, so that when closed Fuel injection valve an additional opening force on the valve needle is generated, which corresponds to the hydraulic force on this partial surface. Due to the occurring wear between valve seat and valve sealing surface can it happens that the valve sealing surface only with the second conical surface the valve seat rests and thereby a larger partial area of the valve sealing surface of Fuel pressure is applied in the pressure chamber. This changes the hydraulic opening force on the valve needle, which adversely affects the control of a exact injection course.
Vorteile der ErfindungAdvantages of invention
Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil mit dem kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass die vom Kraftstoffdruck im Druckraum bei Schließstellung der Ventilnadel beaufschlagte Teilfläche der Ventildichtfläche über die Lebensdauer konstant bleibt. Hierzu ist an der zweiten Konusfläche wenigstens eine Quernut ausgebildet, die ein Abrutschen der Ventildichtfläche auf dem Ventilsitz näher zu den Einspritzöffnungen hin verhindert, so dass die zwischen der Ringnut und der ersten Konusfläche ausgebildete Dichtkante stets wirksam bleibt. Durch die Quernut kommt es auf dem konischen Ventilsitz zu einem sehr geringen, aber dennoch wirksamen Materialaufwurf, der ein weiteres Abrutschen der Ventildichtfläche auf dem Ventilsitz verhindert und damit einen Übergang der Dichtwirkung von der ersten Konusfläche auf die zweite Konusfläche.The Fuel injection valve according to the invention with the characterizing features of claim 1, in contrast, the Advantage on that of the fuel pressure in the pressure chamber in the closed position the valve needle acted upon partial surface of the valve sealing surface over the Life time remains constant. For this purpose, at least on the second conical surface formed a transverse groove, which slipping on the valve sealing surface closer to the valve seat the injection openings prevents, so that between the annular groove and the first Conical surface trained Sealing edge always remains effective. Through the Quernut it comes up the conical valve seat to a very small, yet effective material throw-up, prevents further slippage of the valve sealing surface on the valve seat and thus a transition the sealing effect of the first cone surface on the second cone surface.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung sind an der zweiten Konusfläche mehrere Quernuten ausgebildet, die in einer Radialebene bezüglich der Längsachse der Ventilnadel verlaufen. Durch mehrere Quernuten entsteht ein Materialaufwurf an jeder Quernut, so dass sich die Kräfte auf einen Großteil der zweiten Konusfläche verteilen. Es ist hierbei ausreichend, wenn die Quernuten nur eine sehr geringe Tiefe von wenigen Mikrometern aufweisen.In a further advantageous embodiment of the subject of the Invention, a plurality of transverse grooves are formed on the second conical surface, those in a radial plane with respect to the longitudinal axis the valve needle run. Through several transverse grooves arises Materialaufwurf at each transverse groove, so that the forces on a large part the second cone surface to distribute. It is sufficient here, if the transverse grooves only one have very small depth of a few microns.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Quernuten bezüglich der Längsachse der Ventilnadel schräg ausgebildet, verlaufen also nicht in einer Radi alebene. Insbesondere durch das Vorsehen von sich kreuzenden Quernuten lässt sich das Abrutschen der Ventildichtfläche auf dem Ventilsitz wirksam verhindern.In a further advantageous embodiment, the transverse grooves with respect to the longitudinal axis the valve needle at an angle trained, so do not run in a Radi alebene. Especially by the provision of intersecting transverse grooves can be the slipping of the valve sealing surface Effectively prevent on the valve seat.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind an der zweiten Konusfläche Längsnuten ausgebildet, die von der Ringnut ausgehen und auf die zweite Konusfläche führen. Solche Längsnuten sind vorteilhaft, um die Kraftstoffdrosselung an der Kante zwischen der Ringnut und der zweiten Konusfläche bei der Öffnungshubbewegung der Ventilnadel zu verhindern. Durch die Quernuten auf der zweiten Konusfläche und der Dichtwirkung an der Dichtkante ergeben sich somit bei diesem Kraftstoffeinspritzventil keine Undichtigkeiten, die sonst entstehen, wenn die Ventilnadel nur oder hauptsächlich auf der zweiten Konusfläche aufsetzt.In In a further advantageous embodiment, longitudinal grooves are provided on the second cone surface formed, which emanate from the annular groove and lead to the second cone surface. Such longitudinal grooves are beneficial to the fuel throttling at the edge between the annular groove and the second conical surface in the opening stroke movement to prevent the valve needle. Through the transverse grooves on the second conical surface and the sealing effect at the sealing edge thus result in this Fuel injector no leaks that would otherwise occur if the valve needle touches only or mainly on the second conical surface.
Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung der Quernuten, wenn diese eine Tiefe von 1 bis 20 μm aufweisen, vorzugsweise 5 bis 10 μm. Solche Quernuten lassen sich einfach, beispielsweise mit einem Laserverfahren, in die Ventildichtfläche einbringen und ergeben eine sichere Stützwirkung.Especially advantageous is the configuration of the transverse grooves, if this one Depth from 1 to 20 μm have, preferably 5 to 10 microns. Such transverse grooves can be easily, for example with a laser process, in the valve sealing surface bring and give a secure support effect.
Zeichnungdrawing
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils dargestellt. Es zeigtIn the drawing is an embodiment of the illustrated fuel injection valve according to the invention. It shows
Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment
In
Durch
den Druck im Druckraum
Durch
den im Laufe der Zeit auftretenden Verschleiß setzt auch die zweite Konusfläche
Auf
der Ventildichtfläche
Die
Quernuten
Claims (9)
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