[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

WO2000006892A2 - Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen - Google Patents

Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen Download PDF

Info

Publication number
WO2000006892A2
WO2000006892A2 PCT/DE1999/002352 DE9902352W WO0006892A2 WO 2000006892 A2 WO2000006892 A2 WO 2000006892A2 DE 9902352 W DE9902352 W DE 9902352W WO 0006892 A2 WO0006892 A2 WO 0006892A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel
channel
control chamber
injection valve
throttle plate
Prior art date
Application number
PCT/DE1999/002352
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2000006892A3 (de
Inventor
Andreas Voigt
Günter LEWENTZ
Johannes Fitzner
Jürgen Rink
Gerd Schmutzler
Dirk Baranowski
Raimondo Giavi
Stefan Lehmann
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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 Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to EP99950475A priority Critical patent/EP1101033B1/de
Priority to DE59902966T priority patent/DE59902966D1/de
Publication of WO2000006892A2 publication Critical patent/WO2000006892A2/de
Publication of WO2000006892A3 publication Critical patent/WO2000006892A3/de

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
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection valve according to the preamble of claims 1 and 5.
  • Such a fuel injection valve is already known from the article "The Co mon-rail injection system - a new chapter in diesel injection technology” from MTZ Motortechnische Zeitschrift 58 (1997) 10, section 4.4 "Injector", p.575 and 576.
  • the known fuel injection valve has a servo valve which is controlled by a piezoelectric actuator and which controls the fuel pressure in a control chamber, the level of the fuel pressure in the
  • Control chamber determines the opening and closing of the injection valve, or the beginning and end of the injection process in the combustion chamber of an internal combustion engine.
  • the shape of the fuel channels and lines, which are introduced into a throttle body, determine the dynamics of the injection process, eg. B. the speed of the opening and closing of the injector.
  • the high fuel pressure places high demands on the pressure-tight seals between the throttle body and its adjacent components and on the pressure resistance of the throttle body.
  • the design of the transitions from fuel-carrying channels into further channels or cavities influence the pressure resistance.
  • a fuel injection valve with a throttle body is known.
  • the throttle body is arranged between a nozzle body and an injector head and is designed as a throttle plate.
  • the throttle plate has one Fuel channel from which branches off an inlet channel that m m control chamber.
  • a discharge channel is arranged in the throttle plate, which m mouths the control chamber and is connected to a servo valve.
  • the servo valve is actuated by an actuator and controls the fuel pressure in the control chamber.
  • the nozzle needle in the fuel injection valve moves axially depending on the fuel pressure m of the control chamber and controls the fuel flow to the injection holes in the nozzle body.
  • the object of the invention is to increase the pressure resistance of the fuel injection valve.
  • a fuel injection valve especially for diesel fuel, must have a high pressure resistance in order to withstand the high fuel pressure.
  • the compressive strength is dependent on the wall thickness of the components of the fuel injection valve. Due to the formation of curved fuel channels, mutually intersecting fuel channels meet approximately perpendicularly. This avoids the formation of areas with small wall thicknesses through fuel channels (pimples) which open at an angle, which advantageously achieves a high compressive strength.
  • High-pressure transitions are arranged in the area of the end faces of a throttle body with fuel channels, the axial bracing of the throttle body between the neighboring bodies on the end faces and the preferably flat design of the end faces creates a high-pressure-resistant seal which is advantageously easy to manufacture.
  • the end faces meeting one another can also be slightly curved, the curvatures being formed in such a way that in critical areas the contact faces of the meeting end faces are subjected to increased surface pressure. This advantageously increases the high pressure strength with the same clamping force.
  • the characteristic of the dynamics of the injection process can be adjusted in a simple manner by exchanging the throttle body due to the modular structure of the fuel injection valve with a throttle body and its adjacent bodies, a first and a second partial body. Furthermore, the function of the throttle body outside of the fuel injection valve can be tested and checked due to the modular structure.
  • a particularly compact design of the fuel injection valve is advantageously achieved by making recesses in the throttle body for the control chamber and the servo valve.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through parts of a fuel injection valve with a first throttle body
  • Figure 2 shows a longitudinal section of a second throttle body m two embodiments
  • Figure 3 shows a longitudinal section of a third throttle body
  • Figure 4 shows a longitudinal section of a fourth throttle body with an eroding device.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through parts of a fuel injection valve with a rotationally symmetrical basic body shape with a first exemplary embodiment of a throttle body designed as a throttle plate 400.
  • the fuel injection valve has the following basic components, which abut one another and are prestressed against one another by means of a clamping force:
  • a first partial body preferably designed as a valve body 300, with a fuel channel 320 which is preferably approximately parallel to the longitudinal axis 800 and a servo valve 340 which is preferably coaxial with the longitudinal axis 800 and which controls the fuel outflow from a valve chamber 345 of the servo valve 340,
  • a second partial body preferably designed as an intermediate body 500 with a central guide bore 550 for guiding a piston 590, a control chamber 540, which is adjacent to the throttle plate 400 and is represented by an end piece of the guide bore 550, and a fuel channel 530, which is laterally to the guide bore 550 is arranged
  • a deflection of the actuator 100 is transmitted via a guided tappet 200 to a closing body 370 of the servo valve 340, which is thereby lifted by a conical, central valve seat 350 and releases a fuel outflow from a central valve chamber 345 adjoining the valve seat 350.
  • the valve chamber 345 is connected via the outlet channel 440 to the control chamber 540, into which the inlet channel 420 opens, which opens into the fuel channel 410.
  • valve spring 390 which is introduced into the valve chamber 345, presses the closing body 370 back onto the valve seat 350 and interrupts the fuel outflow.
  • the pressure in the control chamber 540 is dependent on the shape of the inlet channel 420, the outlet channel 440 and the position of the actuator 100 and acts on the nozzle needle 600 via the piston 590.
  • a deflection of the actuator 100 leads to a lowering of the pressure in the control chamber 540 and brings about an axial displacement of the nozzle needle 600 in the direction of the throttle plate 400, as a result of which the needle tip 610 lifts off the sealing seat 520 and an injection process is triggered into the combustion chamber.
  • the fuel is conducted into the combustion chamber via the fuel channel 530 and through recesses in the nozzle bore 515 through at least one spray hole 525 made in the nozzle tip 518.
  • the operating parameters of the fuel injection valve e.g. B. the dynamics of the pressure reduction or the pressure build-up of the control chamber 540 and the speed of the beginning and end of the injection process and are dependent on - the diameter and length of the inlet channel 420 and
  • Drain channel 440 the diameter and length of the inlet throttle 425 or the outlet throttle 445, which m the inlet channel 420 and the
  • Drain channel 440 are introduced, and - by the formation of the throttles 425, 445 and the channels
  • the fuel channel 410 enters the upper end face of the throttle plate 400 and exits the lower end face and connects to the fuel channel 320 of the valve body 300 and the fuel channel 530 of the intermediate body 500.
  • the end faces of the throttle plate 400 are preferably perpendicular to the longitudinal axis 800 and preferably connect flat to the end faces of the valve body 300 and the intermediate body 500.
  • the axial clamping force and the flat connection create high-pressure-resistant seals between the throttle plate 400 and the valve body 300 and between the throttle plate 400 and the intermediate body 500, which are easy to manufacture.
  • the end faces lying against one another can also be slightly arched, the curvatures being formed in such a way that critical areas are subjected to increased surface pressure on the contact faces of the end faces lying against one another. This increases the high pressure resistance with the same clamping force.
  • the second partial body of the fuel injection valve is designed as a nozzle body 510, with no intermediate body 500 being present.
  • the throttle plate 400 is not designed as an independent body, but is integrated in the first or the second partial body of the fuel injection valve.
  • FIG. 2a shows a second exemplary embodiment of a throttle plate 400, in which the following differences to the throttle plate from FIG. 1 exist:
  • the throttle plate 400 has a central valve recess 430, which has essentially the same diameter as the valve chamber 345 and is open to the valve chamber 345.
  • the drain channel 440 preferably adjoins the valve recess 430 coaxially to the longitudinal axis 800.
  • the drain channel 440 merges approximately vertically into a control chamber recess 460, the side wall 465 of which is at least partially frustoconical.
  • the inlet channel 420, 425 merges approximately vertically into the frustoconical section of the side wall 465.
  • the control chamber recess 460 merges into the cylindrical piston recess 450, which has essentially the same diameter as the guide bore 550 and in which a part of the piston 590 is introduced.
  • the control chamber recess 460 and the piston recess 450 represent the control chamber 540, since depending on the position of the piston 590, the control chamber recess 460 and the piston recess 450 are filled with fuel.
  • FIG. 2b A further embodiment of the side wall is shown in FIG. 2b
  • the curvature of the side wall 465 has a radius of curvature R of preferably 0.7 to 1 mm.
  • the control chamber recess 460 opens the outlet channel 440.
  • the inlet channel 420, 425 opens approximately perpendicularly into the rounding of the side wall 465.
  • the rounding is introduced into the throttle plate 400, for example, by elyzation.
  • the bores and recesses expand depending on their geometry, especially depending on their diameters, since the geometry of the recesses or bores determine the wall thicknesses and thus determine the extent of the expansion. Therefore, the diameters of the valve recess 430 and the valve chamber 345 and the diameters of the piston recess 450 and the control chamber 540 are essentially the same, since the same dimensions advantageously serve to securely seal the high-pressure connections. Different expansions cause relative movements of the material in the area of the sealing surfaces, which can lead to problems with the tightness.
  • a compact design of the fuel injection valve is advantageously achieved by introducing the piston recess 450 and the valve recess 430 into the throttle plate 400.
  • the inlet channel 420 preferably opens approximately and approximately perpendicularly into the side wall 465 of the control chamber recess 460, as a result of which a high compressive strength is advantageously achieved.
  • the inlet channel 420 has an inlet throttle 425, which preferably borders on the side of the control chamber recess 460.
  • the drain channel 440 has a drain throttle 445, which preferably adjoins the side of the valve recess 430.
  • FIG. 3 shows a feed channel 420 which is preferably approximately circularly curved and which opens approximately vertically into the fuel channel 410 at its first end and approximately perpendicularly into the side wall 465 of the control chamber recess 460 at its second end, as a result of which advantageously a high pressure resistance of the throttle plate 400 is reached.
  • the inlet channel 420 simultaneously acts as an inlet throttle 425, which advantageously simplifies production.
  • the inlet channel 420 in FIG. 4 is divided into a first, approximately straight part and a second, approximately non-curved part with a smaller diameter.
  • the first part opens approximately vertically into the fuel channel 410, is curved from there in the direction of the valve body 300 and ends in the throttle plate 400.
  • the second part opens approximately vertically at one end, preferably in the side wall 465 of the control chamber recess 460 and at the other end approximately perpendicular in the side wall of the first part.
  • the second part acts as an inlet throttle 425, the length of which, in conjunction with the first part, advantageously corresponds to the specified parameters, e.g. B. the fuel pressure can be adjusted.
  • the cross sections of the fuel-carrying, curved or uncurved channels shown in the exemplary embodiments are preferably circular and have predetermined diameters.
  • Figure 4 also shows an eroding device 700, with the approximately circular curved channels, z. B. the inlet channel 420, in the material of the fuel injection valve, preferably the throttle plate 400, are introduced.
  • the eroding device 700 has an eroding electrode 701, which is made approximately circular in accordance with the desired radius of curvature of the inlet channel 420.
  • the eroding electrode 701 is clamped in an electrode holder 702 which is advanced along an arc, the center of which coincides with the center of the desired curvature of the inlet channel 420.
  • the eroding electrode 701 introduces the curved inlet channel 420 from FIG. 3 and, starting from the fuel channel 410, the first part of the inlet channel 420 from FIG. 4 into the throttle plate 400.
  • Electrode 701 it is possible to push the curved eroding electrode 701 through a fixed, curved electrode guide, as a result of which the tendency to oscillate of the eroding electrodes Electrode 701 is reduced and advantageously small tolerances are achieved.
  • Known eroding processes are used as processes for shaping the channels, e.g. the spark erosion process.
  • the compressive strength can also be increased advantageously if the edges in the area of the mouths are also rounded, e.g. about electrochemical rounding.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Im Kraftstoffeinspritzventil ist ein als Drosselplatte (400) ausgebildeter Drosselkörper zwischen einem Ventilkörper (300) und einem Zwischenkörper (500) bzw. einem Düsenkörper (510) axial verspannt. Die Drosselplatte weist einen Kraftstoffkanal (410) auf, der über einen Zulaufkanal (420) mit einer Steuerkammer (540) verbunden ist, die wiederum über einem Ablaufkanal (440) mit einem Servoventil (340) verbunden ist. Die Stirnflächen der Drosselplatte (400) bilden mit den axial angrenzenden Körpern eine hochdruckfeste Abdichtung. In einer weiteren Ausführungsform ist der Zulaufkanal (420) kreisförmig gekrümmt und mündet senkrecht in den Kraftstoffkanal (410), um eine hohe Druckfestigkeit der Drosselplatte (400) zu erreichen. Der gekrümmte Zulaufkanal wird mittels eines Erodierverfahrens hergestellt.

Description

Beschreibung
Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und 5.
Ein solches Kraftstoffeinspritzventil ist bereits aus dem Artikel "Das Co mon-Rail-Einspritzsystem - ein neues Kapitel der Dieseleinspritztechnik" der MTZ Motortechnische Zeitschrift 58 (1997) 10, Abschnitt 4.4 "Injektor", S.575 und 576 bekannt. Das bekannte Kraftstoffeinspritzventil weist ein Servoventil auf, das von einem piezoelektrischen Aktor gesteuert wird und das den Kraftstoffdruck in einer Steuerkam- mer steuert, wobei die Höhe des Kraftstoffdruckes in der
Steuerkammer das Öffnen und Schließen des Einspritzventils, bzw. den Anfang und das Ende des Einspritzvorgangs in den Brennraum einer Brennkraftmaschine bestimmt. Die Ausformung der Kraftstoffkanäle und -leitungen, die in einem Drosselkör- per eingebracht sind, bestimmen die Dynamik des Einspritzvorgangs, z. B. die Geschwindigkeit des Öffnungs- und Schließungsvorgangs des Einspritzventils. Durch den hohen Kraftstoffdruck werden an die druckfesten Abdichtungen zwischen dem Drosselkörper und dessen benachbarten Komponenten und an die Druckfestigkeit des Drosselkörpers hohe Anforderungen gestellt. Insbesondere die Ausgestaltung der Übergänge von kraftstofführenden Kanälen in weitere Kanäle oder Hohlräume beeinflussen die Druckfestigkeit.
Aus DE 195 41 819 AI ist ein Kraftstoffeinspritzventil mit einem Drosselkörper bekannt. Der Drosselkörper ist zwischen einem Düsenkörper und einem Injektorkopf angeordnet und als Drosselplatte ausgebildet. Die Drosselplatte weist einen Kraftstoffkanal auf, von dem ein Zulaufkanal abzweigt, der m eine Steuerkammer mundet. Weiterhin ist m der Drosselplatte ein Ablaufkanal angeordnet, der m die Steuerkammer mundet und mit einem Servoventil verbunden ist. Das Servoventil wird von einem Aktor betätigt und steuert den Kraftstoffdruck in der Steuerkammer. Die Dusennadel im Kraftstoffeinspritzventil bewegt sich axial m Abhängigkeit vom Kraftstoffdruck m der Steuerkammer und steuert den Kraftstoffzufluß zu den Einspritzlochern im Dusenkorper.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Druckfestigkeit des Kraftstoffeinspritzventils zu steigern.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Vorrichtung gelost, wie sie m den unabhängigen Patenanspruchen beschrieben sind.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen und Verbesserungen der Erfindung sind m den abhangigen Patentansprüchen angegeben.
Ein Kraftstoffeinspritzventil, insbesondere für Dieselkraftstoff, muß eine hohe Druckfestigkeit aufweisen, um dem hohen Kraftstoffdruck standzuhalten. Die Druckfestigkeit ist abhangig von den Wandstarken der Komponenten des Kraftstoffem- spπtzventils . Durch die Ausbildung gekrümmter Kraftstoffka- nale treffen ineinander mundende Kraftstoffkanale annähernd senkrecht aufeinander. Dadurch wird die Bildung von Bereichen mit geringen Wandstarken durch schräg ineinander mundende Kraftstoffkanale (Spickel) vermieden, wodurch vorteilhaft eine hohe Druckfestigkeit erzielt wird.
Hochdruckubergange sind im Bereich der Stirnflachen eines Drosselkorpers mit Kraftstoffkanalen angeordnet, wobei durch die axiale Verspannung des Drosselkorpers zwischen den be- nachbarten Korpern an den Stirnflachen und die vorzugsweise plane Ausfuhrung der Stirnflachen eine hochdruckfeste Abdichtung entsteht, die vorteilhaft einfach herzustellen ist. Die aufeinandertreffenden Stirnflachen können auch leicht gewölbt sein, wobei die Wölbungen so ausgeformt sind, daß m kritischen Bereichen die Kontaktflachen der aufeinandertreffenden Stirnflachen mit einer erhöhten Flachenpressung beaufschlagt sind. Dadurch wird vorteilhaft die Hochdruckfestigkeit bei gleicher Emspannkraft erhöht.
Durch einen odularen Aufbau des Kraftstoffeinspritzventils mit einem Drosselkorper und dessen benachbarten Korpern, einen ersten und einen zweiten Teilkorper, ist durch Austausch des Drosselkorpers auf einfache Weise die Charakteristik der Dynamik des Einspritzvorgangs einstellbar. Weiterhin kann durch den modularen Aufbau die Funktion des Drosselkorpers außerhalb des Kraftstoffemspπtzventils getestet und geprüft werden.
Vorteilhaft wird durch Einbringen von Ausnehmungen im Drosselkorper für die Steuerkammer und das Servoventil eine besonders kompakte Bauform des Kraftstoffemspritzventils erreicht.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren naher erläutert; es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch Teile eines Kraftstoffemspritzventils mit einem ersten Drosselkorper; Figur 2 einen Längsschnitt eines zweiten Drosselkorpers m zwei Ausfuhrungsformen;
Figur 3 einen Längsschnitt eines dritten Drosselkorpers; Figur 4 einen Längsschnitt eines vierten Drosselkörpers mit einer Erodiervorrichtung.
Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch Teile eines Kraft- stoffeinspritzventils mit rotationssymmetrischer Grundkörperform mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines als Drossel- platte 400 ausgebildeten Drosselkörpers. Das Kraftstoffeinspritzventil weist, ausgehend von einem Aktor 100 entlang einer Längsachse 800 des Kraftstoffeinspritzventils, folgende Grundkomponenten auf, die aneinander anliegen und mittels einer Einspannkraft gegeneinander vorgespannt sind:
- einen ersten Teilkörper, vorzugsweise als Ventilkörper 300 ausgebildet mit einem vorzugsweise annähernd parallel zur Längsachse 800 gerichteten Kraftstoffkanal 320 und einem vorzugsweise koaxial zur Längsachse 800 gelegenen Servoventil 340, das den Kraftstoffabfluß aus einer Ventilkammer 345 des Servoventils 340 steuert,
- eine Drosselplatte 400 mit einem vorzugsweise annähernd parallel zur Längsachse 800 geführten Kraftstoffkanal 410, einem Zulaufkanal 420 und einem Ablaufkanal 440,
- einen zweiten Teilkörper, vorzugsweise als Zwischenkörper 500 ausgebildet mit einer zentralen Führungsbohrung 550 zur Führung eines Kolbens 590, einer Steuerkammer 540, die an die Drosselplatte 400 angrenzt und durch ein Endstück der Führungsbohrung 550 dargestellt wird, und einem Kraftstoffkanal 530, der seitlich zur Führungsbohrung 550 angeordnet ist,
- einen Düsenkörper 510 mit einer zentralen Düsenbohrung 515 zur Führung einer Düsennadel 600, wobei der Kolben 590 in Wirkverbindung mit der Düsennadel 600 steht. Die Nadelspitze 610 der Düsennadel 600 und der innere, konische Dichtsitz 520 der Düsenspitze 518 des Düsenkörpers 510 bilden zusammen ein Ventil 520, 610 zur Steuerung des Einspritzvorgangs in den Brennraum einer Brennkraftmaschine.
Eine Auslenkung des Aktors 100 wird über einen geführten Stö- ßel 200 auf einen Schließkörper 370 des Servoventils 340 übertragen, der dadurch von einem konischen, mittigen Ventilsitz 350 gehoben wird und einen Kraftstoffabfluß von einer an den Ventilsitz 350 anschließenden, mittigen Ventilkammer 345 freigibt. Die Ventilkammer 345 ist über den Ablaufkanal 440 mit der Steuerkammer 540 verbunden, in die der Zulaufkanal 420 mündet, der in den Kraftstoffkanal 410 mündet.
Kehrt der Aktor 100 in seine Ruhestellung zurück, drückt eine Ventilfeder 390, die in die Ventilkammer 345 eingebracht ist, den Schließkörper 370 auf den Ventilsitz 350 zurück und unterbricht den Kraftstoffabfluß .
Der Druck in der Steuerkammer 540 ist abhängig von der Ausformung des Zulaufkanals 420, des Abflußkanals 440 und der Stellung des Aktors 100 und beaufschlagt über den Kolben 590 die Düsennadel 600. Eine Auslenkung des Aktors 100 führt zum Absenken des Druckes in der Steuerkammer 540 und bewirkt eine axiale Verschiebung der Düsennadel 600 in Richtung der Drosselplatte 400, wodurch die Nadelspitze 610 von dem Dichtsitz 520 abhebt und ein Einspritzvorgang in den Brennraum ausgelöst wird.
Der Kraftstoff wird dabei über den Kraftstoffkanal 530 und durch Ausnehmungen der Düsenbohrung 515 durch mindestens ein in der Düsenspitze 518 eingebrachtes Spritzloch 525 in den Brennraum geleitet. Die Betriebsparameter des Kraftstoffemspritzventils, z. B. die Dynamik des Druckabbaus bzw. des Druckaufbaus der Steuerkammer 540 und die Geschwindigkeit des Beginns und des Endes des Einspritzvorgangs und sind abhangig von - dem Durchmesser und der Lange des Zulaufkanals 420 und des
Ablaufkanals 440, - dem Durchmesser und der Lange der Zulaufdrossel 425 oder der Ablaufdrossel 445, die m den Zulaufkanal 420 bzw. den
Ablaufkanal 440 eingebracht sind, und - durch die Ausformung der Drosseln 425, 445 und der Kanäle
420, 440.
Der Kraftstoffkanal 410 tritt an der oberen Stirnflache der Drosselplatte 400 ein und an der unteren Stirnflache aus und schließt an den Kraftstoffkanal 320 des Ventilkorpers 300 und den Kraftstoffkanal 530 des Zwischenkorpers 500 an. Die Stirnflachen der Drosselplatte 400 liegen vorzugsweise senkrecht zur Langsachse 800 und schließen vorzugsweise plan an die Stirnflachen des Ventilkorpers 300 und des Zwischenkor- pers 500 an. Durch die axiale Emspannkraft und die plane An- bmdung entstehen zwischen der Drosselplatte 400 und dem Ven- tilkorper 300 und zwischen der Drosselplatte 400 und dem Zwi- schenkorper 500 hochdruckfeste Abdichtungen, die einfach herzustellen sind. Die aneinander anliegenden Stirnflachen kon- nen auch leicht gewölbt sein, wobei die Wölbungen so ausgeformt sind, daß kritischen Bereichen die Kontaktflachen der aneinander liegenden Stirnflachen mit einer erhöhten Flachenpressung beaufschlagt sind. Dadurch wird die Hochdruckfestigkeit bei gleicher Emspannkraft erhöht.
In dieser Weise sind die Übergänge - des Kraftstoffkanals 410 der Drosselplatte 400 mit dem
Kraftstoffkanal 320 des Ventilkorpers 300 und mit dem Kraftstoffkanal 530 des Zwischenkorpers 500,
- des Ablaufkanals 440 zur Ventilkarumer 345, und - der Steuerkammer 540 zum Zulaufkanal 420 bzw. zum Ablaufkanal 440 abgedichtet.
In einer weiteren Ausbildungsform ist der zweite Teilkorper des Kraftstoffeinspritzventils als Dusenkorper 510 ausgebildet, wobei kein Zwischenkorper 500 vorhanden ist.
In weiteren Ausbildungsformen ist die Drosselplatte 400 nicht als eigenständiges Korper ausgeführt, sondern integriert in den ersten oder den zweiten Teilkorper des Kraftstoffemspritzventils .
Figur 2a zeigt ein zweites Ausfuhrungsbeispiel einer Drosselplatte 400, bei dem folgende Unterschiede zur Drosselplatte aus Figur 1 bestehen:
Die Drosselplatte 400 weist eine zentrale Ventilausnehmung 430 auf, die im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die Ventilkammer 345 hat und zur Ventilkammer 345 geöffnet ist. An die Ventilausnehmung 430 schließt vorzugsweise koaxial zur Langsachse 800 der Ablaufkanal 440 an. Der Ablaufkanal 440 mundet annähernd senkrecht in eine Steuerkammerausnehmung 460, dessen Seitenwand 465 zumindest teilweise kegelstumpf- formig ausgebildet ist. Der Zulaufkanal 420, 425 mundet anna- hernd senkrecht m den kegelstumpfformigen Abschnitt der Seitenwand 465. Die Steuerkammerausnehmung 460 geht in die zylindrische Kol- benausnehmung 450 über, die im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die Führungsbohrung 550 hat und in der ein Teil des Kolbens 590 eingebracht ist. Die Steuerkammerausneh- mung 460 und die Kolbenausnehmung 450 stellen in dieser Ausführungsform die Steuerkammer 540 dar, da abhängig von der Stellung des Kolbens 590 die Steuerkammerausnehmung 460 und die Kolbenausnehmung 450 mit Kraftstoff gefüllt sind.
In Figur 2b ist eine weitere Ausführungsform der Seitenwand
465 aus Figur 2a dargestellt, wobei der Übergang von der Kolbenausnehmung 450 zum Absatz der Steuerkammerausnehmung 460 über eine Rundung in der Seitenwand 465 abgerundet ist. Die Rundung der Seitenwand 465 weist einen Rundungsradius R von vorzugsweise 0,7 bis 1mm auf. In den Absatz der
Steuerkammerausnehmung 460 mündet der Ablaufkanal 440. Der Zulaufkanal 420, 425 mündet annähernd senkrecht in die Rundung der Seitenwand 465. Die Rundung wird beispielsweise durch Elysieren in die Drosselplatte 400 eingebracht.
Bei den im Kraftstoffeinspritzventil auftretenden Druckschwankungen dehnen sich die Bohrungen und Ausnehmungen in Abhängigkeit von deren Geometrie aus, vor allem abhängig von deren Durchmessern, da die Geometrie der Ausnehmungen bzw. der Bohrungen die Wandstärken festlegen und somit das Maß der Ausdehnung bestimmen. Daher sind die Durchmesser der Ventilausnehmung 430 und der Ventilkammer 345 und die Durchmesser der Kolbenausnehmung 450 und der Steuerkammer 540 im wesentlichen gleich, da gleiche Ausdehnungen vorteilhaft zur siche- ren Abdichtung der Hochdruckverbindungen dienen. Unterschiedliche Ausdehnungen verursachen Relativbewegungen des Materials im Bereich den Dichtflächen, was zu Problemen an der Dichtigkeit führen kann. Durch das Einbringen der Kolbenausnehmung 450 und der Ventilausnehmung 430 in die Drosselplatte 400 wird vorteilhaft eine kompakte Bauform des Kraftstoffeinspritzventils er- reicht.
Der Zulaufkanal 420 mündet vorzugsweise und annähernd senkrecht in die Seitenwand 465 der Steuerkairimerausnehmung 460, wodurch vorteilhaft eine hohe Druckfestigkeit erreicht wird. Der Zulaufkanal 420 weist eine Zulaufdrossel 425 auf, die vorzugsweise an die Seite der Steuerkammerausnehmung 460 grenzt. Der Ablaufkanal 440 weist eine Ablaufdrossel 445 auf, die vorzugsweise an die Seite der Ventilausnehmung 430 angrenzt.
Im Unterschied zu Figur 2a zeigt Figur 3 einen vorzugsweise annähernd kreisförmig gekrümmten Zulaufkanal 420, der an seinem ersten Ende annähernd senkrecht in den Kraftstoffkanal 410 und an seinem zweiten Ende annähernd senkrecht in die Seitenwand 465 der Steuerkammerausnehmung 460 mündet, wodurch vorteilhaft eine hohe Druckfestigkeit der Drosselplatte 400 erreicht wird. In diesem Ausführungsbeispiel wirkt der Zulaufkanal 420 gleichzeitig als Zulaufdrossel 425, was vorteilhaft die Fertigung vereinfacht.
Im Unterschied zu Figur 3 ist der Zulaufkanal 420 in Figur 4 in einen ersten, annähernd geraden Teil und einen zweiten, annähernd ungekrümmten Teil mit kleinerem Durchmesser unterteilt. Der erste Teil mündet annähernd senkrecht in den Kraftstoffkanal 410, ist von dort ausgehend in Richtung des Ventilkörpers 300 gekrümmt und endet in der Drosselplatte 400. Der zweite Teil mündet an einem Ende annähernd senkrecht vorzugsweise in der Seitenwand 465 der Steuerkammerausnehmung 460 und am anderen Ende annähernd senkrecht in der Seitenwand des ersten Teils. Der zweite Teil wirkt als Zulaufdrossel 425, dessen Länge in Verbindung mit dem ersten Teil vorteilhaft an die vorgegebenen Parameter, z. B. den Kraftstoff- druck, angepaßt werden kann.
Die Querschnitte der in den Ausführungsbeispielen gezeigten kraftstofführenden, gekrümmten oder ungekrümmten Kanäle sind vorzugsweise kreisförmig und mit vorgegebenen Durchmessern ausgeführt.
Figur 4 zeigt weiterhin eine Erodiervorrichtung 700, mit der annähernd kreisförmig gekrümmte Kanäle, z. B. der Zulaufkanal 420, in das Material des Kraftstoffeinspritzventils, vorzugs- weise der Drosselplatte 400, eingebracht werden. Die Erodiervorrichtung 700 weist eine Erodierelektrode 701 auf, die entsprechend dem gewünschten Radius der Krümmung des Zulaufkanals 420 annähernd kreisförmig ausgeführt ist. Die Erodierelektrode 701 ist in einen Elektrodenhalter 702 eingespannt, der entlang eines Kreisbogens vorgeschoben wird, wobei dessen Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt der gewünschten Krümmung des Zulaufkanals 420 übereinstimmt.
Die Erodierelektrode 701 bringt, ausgehend von der Kolbenaus- nehmung 450 oder dem Kraftstoffkanal 410, den gekrümmten Zulaufkanal 420 aus Figur 3 und, ausgehend vom Kraftstoffkanal 410, den ersten Teil des Zulaufkanals 420 aus Figur 4 in die Drosselplatte 400 ein.
Alternativ ist es möglich, die gekrümmte Erodierelektrode 701 durch eine feststehende, gekrümmte Elektrodenführung durchzuschieben, wodurch sich die Schwingungsneigung der Erodiere- lektrode 701 verringert und so vorteilhaft geringe Toleranzen ereicht werden.
Als Verfahren zur Ausformung der Kanäle werden bekannte Ero- dierverfahren eingesetzt, z.B. das Funkenerosionsverfahren.
Das oben genannte Erodierverfahren wird auch zur Herstellung des in Figur 3 aufgeführten gekrümmten Zulaufkanals 420 eingesetzt.
Die Druckfestigkeit ist zusätzlich vorteilhaft zu steigern, wenn die Kanten im Bereich der Mündungen zusätzlich abgerundet werden, z.B. über elektrochemisches Verrunden.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftstoffeinspritzventil mit einem Kraftstoffkanal (320, 410, 530), der Kraftstoff un- ter hohem Druck führt, mit einem Drosselkörper, der einen Zulaufkanal (420) aufweist, der an den Kraftstoffkanal (410) angeschlossen ist, mit einer Steuerkammer (540, 450, 460), in die der Zulaufkanal (420) mündet, mit einer Düsennadel (600), die über einen Kolben (590) in Wirkverbindung mit der Steuerkammer (540, 450, 460) steht und die vom Druck in der Steuerkammer (540, 450, 460) gesteuert wird, wobei der Drosselkörper als Drosselplatte (400) ausgebildet ist, die zwischen einem ersten Teilkörper und einem zweiten
Teilkörper des Kraftstoffeinspritzventils eingebracht ist, eine obere und eine untere Stirnfläche der Drosselplatte (400) annähernd senkrecht zur Längsachse (800) des Kraftstoffeinspritzventils angeordnet sind und gegen die Stirn- flächen des ersten Teilkörpers und des zweiten Teilkörpers gedrückt sind, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Drosselplatte (400) ein Kraftstoffkanal (410) verläuft, der an der oberen Stirnfläche der Drosselplatte (400) eintritt und an der unteren Stirnfläche austritt, daß sich der Kraftstoffkanal (320) des ersten Teilkörpers und der Kraftstoffkanal (530) des zweiten Teilkörpers an den Kraftstoffkanal (410) der Drosselplatte (400) anschließen und daß der Zulaufkanal (420) zumindest in einem Teil seiner
Länge gekrümmt ist und annähernd senkrecht in den Kraftstoffkanal (410) mündet.
2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulaufkanal (420) vom Kraftstoffkanal (410) ausgehend nach unten in Richtung der Steuerkammer (540, 450, 460) annähernd kreisförmig gekrümmt ist.
3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Teil des Zulaufkanals (420) annähernd kreis- förmig gekrümmt ist, und daß ein zweiter Teil des Zulaufkanals (420, 425) annähernd zylindrisch ausgeformt ist.
4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil des Zulaufkanals (420) vom Kraftstoffkanal (410) ausgehend nach oben, in Richtung von der Steuerkammer (540, 450, 460) weg, gekrümmt ist.
5. Kraftstoffeinspritzventil mit einem Kraftstoffkanal (320, 410, 530) , der Kraftstoff unter hohem Druck führt, mit einem Drosselkörper, der einen Zulaufkanal (420) aufweist, der an den Kraftstoffkanal (410) angeschlossen ist, mit einer Steuerkammer (540, 450, 460), in die der Zulaufka- nal (420) mündet, mit einer Düsennadel (600), die über einen Kolben (590) in Wirkverbindung mit der Steuerkammer (540, 450, 460) steht und die vom Druck in der Steuerkammer (540, 450, 460) gesteuert wird, wobei der Drosselkörper als Drosselplatte (400) ausgebildet ist, die zwischen einem ersten Teilkörper und einem zweiten
Teilkörper des Kraftstoffeinspritzventils eingebracht ist, eine obere und eine untere Stirnfläche der Drosselplatte (400) annähernd senkrecht zur Längsachse (800) des Kraft- stoffeinspritzventils angeordnet sind und gegen die Stirnflächen des ersten Teilkörpers und des zweiten Teilkörpers gedrückt sind, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Drosselplatte (400) ein Kraftstoffkanal (410) verläuft, der an der oberen Stirnfläche der Drosselplatte (400) eintritt und an der unteren Stirnfläche austritt, daß sich der Kraftstoffkanal (320) des ersten Teilkörpers und der Kraftstoffkanal (530) des zweiten Teilkörpers an den Kraftstoffkanal (410) der Drosselplatte (400) anschließen, daß zumindest ein Teil der Steuerkammer (450, 460) in der
Drosselplatte (400) ausgebildet ist, daß der Zulaufkanal (420) annähernd senkrecht in die Seitenwand (465) der Steuerkammer (450,460) mündet.
6. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (465) der Steuerkammer (450, 460) zumindest teilweise kegelstumpfförmig ausgebildet ist und daß der Zulaufkanal (420) annähernd senkrecht in den kegelstumpfförmigen Teil der Seitenwand mündet.
7. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (465) der Steuerkammer (450, 460) zumindest teilweise abgerundet ausgebildet ist und daß der Zulaufkanal (420) annähernd senkrecht in den abgerundeten Teil der Seitenwand mündet.
8. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teilkörper als Ventilkörper (300) ausgebildet ist, der einen Kraftstoffkanal (320) und ein Servoventil (340) zur Regulierung des Kraftstoffdrucks in der Steuerkammer (540,450, 460) aufweist, und daß der zweite Teilkörper als Düsenkörper (510) zur Führung der Düsennadel (600) ausgebildet ist, oder daß der zweite Teilkörper als Zwischenkörper (500) ausgebildet ist, der zwischen der Drosselplatte (400) und dem Düsenkörper (510) eingebracht ist.
9. Kraftstoffeinspritzventil nach nach einem der vorhergehen- den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zentrale Führungsbohrung (550) zur Führung des Kolbens (590) vorgesehen ist, daß die Drosselplatte (400) eine Kolbenausnehmung (450) aufweist, die sich an die Führungsbohrung (550) anschließt und im wesentlichen den gleichen Querschnitt wie die Führungsbohrung (550) aufweist.
10. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Servoventil (340) vorgesehen ist, das den Abfluß des Kraftstoffs aus einer Ventilkammer (345) des ersten Teilkörpers steuert, daß die Drosselplatte (400) eine Ventilausnehmung (430) aufweist, die im wesentlichen den gleichen Querschnitt wie die Ventilkammer (345) aufweist, wobei die Ventilausnehmung
(430) zur Ventilkammer (345) hin geöffnet ist, in der ein Schließkörper (370) des Servoventils (340) angeordnet ist.
11. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ventilfeder (390) , die den Schließkörper (370) gegen einen Ventilsitz (350) vorspannt, teilweise in die Ven- tilausnehmung (430) und in die Ventilkammer (345) eingebracht ist.
PCT/DE1999/002352 1998-07-31 1999-07-30 Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen WO2000006892A2 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP99950475A EP1101033B1 (de) 1998-07-31 1999-07-30 Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen
DE59902966T DE59902966D1 (de) 1998-07-31 1999-07-30 Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19834668 1998-07-31
DE19834668.9 1998-07-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2000006892A2 true WO2000006892A2 (de) 2000-02-10
WO2000006892A3 WO2000006892A3 (de) 2000-06-02

Family

ID=7876058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1999/002352 WO2000006892A2 (de) 1998-07-31 1999-07-30 Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1101033B1 (de)
DE (1) DE59902966D1 (de)
WO (1) WO2000006892A2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1148234A2 (de) * 2000-04-20 2001-10-24 Siemens Aktiengesellschaft Einspritzventil mit optimierten Dichtflächen
WO2003095825A1 (de) * 2002-05-10 2003-11-20 Siemens Aktiengesellschaft Injektor zur kraftstoffeinspritzung

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108547717B (zh) * 2018-02-08 2020-09-29 龙口龙泵燃油喷射有限公司 电控柴油喷射器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4129255A (en) * 1977-09-12 1978-12-12 General Motors Corporation Electromagnetic unit fuel injector
EP0331198A2 (de) * 1988-03-04 1989-09-06 Yamaha Motor Co., Ltd. Akkumulator - Brennstoffeinspritzdüse
EP0363142A1 (de) * 1988-10-04 1990-04-11 LUCAS INDUSTRIES public limited company Brennstoffeinspritzdüsen für Brennkraftmaschinen
EP0647780A2 (de) * 1993-10-08 1995-04-12 Lucas Industries Public Limited Company Kraftstoffeinspritzdüse
EP0767304A1 (de) * 1995-10-04 1997-04-09 LUCAS INDUSTRIES public limited company Einspritzventil

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4129255A (en) * 1977-09-12 1978-12-12 General Motors Corporation Electromagnetic unit fuel injector
EP0331198A2 (de) * 1988-03-04 1989-09-06 Yamaha Motor Co., Ltd. Akkumulator - Brennstoffeinspritzdüse
EP0363142A1 (de) * 1988-10-04 1990-04-11 LUCAS INDUSTRIES public limited company Brennstoffeinspritzdüsen für Brennkraftmaschinen
EP0647780A2 (de) * 1993-10-08 1995-04-12 Lucas Industries Public Limited Company Kraftstoffeinspritzdüse
EP0767304A1 (de) * 1995-10-04 1997-04-09 LUCAS INDUSTRIES public limited company Einspritzventil

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1148234A2 (de) * 2000-04-20 2001-10-24 Siemens Aktiengesellschaft Einspritzventil mit optimierten Dichtflächen
EP1148234A3 (de) * 2000-04-20 2003-08-13 Siemens Aktiengesellschaft Einspritzventil mit optimierten Dichtflächen
WO2003095825A1 (de) * 2002-05-10 2003-11-20 Siemens Aktiengesellschaft Injektor zur kraftstoffeinspritzung
DE10220931C1 (de) * 2002-05-10 2003-11-27 Siemens Ag Injektor zur Kraftstoffeinspritzung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2000006892A3 (de) 2000-06-02
EP1101033A2 (de) 2001-05-23
EP1101033B1 (de) 2002-10-02
DE59902966D1 (de) 2002-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4039520B4 (de) Kraftstoff-Einspritzventil
DE19547423B4 (de) Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
EP1030966B1 (de) Kraftstoff-einspritzventil für hochdruck-einspritzung mit verbesserter steuerung der kraftstoffzufuhr
EP0310819B1 (de) Kraftstoffeinspritzventil
DE10300313A1 (de) Einspritzdüsenbaugruppe
WO1999061779A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen
DE19507171C1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
EP1013919B1 (de) Kraftstoffeinspritzventil
DE10146743A1 (de) Einspritzventil für eine Brennkraftmaschine
EP1408231A1 (de) Einspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff
EP1101033B1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen
DE10139622A1 (de) Einspritzventil
DE19507188C1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE19937677C2 (de) Einspritzventil mit verbesserter Dichtflächenanordnung
DE10214404A1 (de) Bauelement, insbesondere Gehäuse einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe, sowie Verfahren zu seiner Herstellung
EP1527272B1 (de) Kraftstoffinjektor mit hochdruckfestem anschlussbereich
DE60314226T2 (de) Sprühmusterelement und Kraftstoffeinspritzventil mit demselben
WO2012084515A1 (de) Düsenkörper mit einem einspritzloch mit mindestens zwei eintrittsöffnungen
DE19843912B4 (de) Kraftstoffeinspritzdüse
WO2001053684A2 (de) Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen und ein verfahren zur herstellung desselben
WO2012076415A1 (de) Düsenkörper mit konischem einspritzloch
DE19623581A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE60300074T2 (de) Kraftstoffeinspritzventil mit einer Düsenplatte und geneigten Auslassöffnungen
EP1673532B1 (de) Hochdruckzulauf für einen common rail injektor
WO1999057432A2 (de) Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
AK Designated states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1999950475

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1999950475

Country of ref document: EP

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1999950475

Country of ref document: EP