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Title:
FUEL INJECTION VALVE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/004489
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a fuel injection valve for internal combustion engines comprising a valve member (1) that can be axially displaced in a guide hole in a valve body (2). Said valve member has a valve sealing surface (3) on the combustion chamber side cooperating with a valve seat (4) formed on the combustion chamber side of the guide hole in order to control the connection between a high pressure channel (6) in the valve body (2) and at least one injection port (5). Said valve member (1) also has a control channel (7) by means of which the high pressure channel (6) can be connected to a relief chamber when the valve member (1) is lifted from the valve seat (4) and is formed by a blind pocket extending from the combustion chamber side of the valve member (1). In order to improve the injection ratio of the fuel injection valve, a choke (8) having a constant throttle cross section is formed on the combustion chamber side of the valve member (1).

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Inventors:
FILIZ ERGUEN
NIEMEYER DIETER
YURTSEVEN GUENGOER
Application Number:
PCT/DE2000/002134
Publication Date:
January 18, 2001
Filing Date:
July 05, 2000
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
F02M45/00; F02M61/04; F02M61/10; F02M61/16; F02M61/18; (IPC1-7): F02M61/10; F02M45/00; F02M61/16
Foreign References:
US5765755A1998-06-16
EP0723076A21996-07-24
DE1817471A11969-08-14
DE19623581A11997-01-23
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Claims:
Ansprüche
1. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen, mit einem in einer Führungsbohrung eines Ventilkörpers (2) axial verschiebbaren Ventilglied (1), das an seinem brennraumseitigen Ende eine Ventildichtfläche (3) aufweist, die mit einem am brennraumseitigen Ende der Führungsbohrung gebildeten Ventilsitz (4) zusammenwirkt, um die Verbindung zwischen einem Hochdruckkanal (6) im Ventilkörper (2) und wenigstens einer Einspritzöffnung (5) zu steuern, und mit einem Absteuerkanal (7) im Ventilglied (1), über den der Hochdruckkanal (6) bei vom Ventilsitz (4) abgehobenem Ventilglied (1) mit einem Entlastungsraum verbindbar ist und der durch eine vom brennraumseitigen Ende des Ventilgliedes (1) ausgehende Sackbohrung gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem brennraumseitigen Ende des Ventilgliedes (1) eine Drossel (8,9) mit konstantem Drosselquerschnitt ausgebildet ist.
2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem brennraumseitigen Ende des Ventilgliedes (1) eine Drosselbohrung (8,9) vorgesehen ist, die in die Sackbohrung (7) mündet und deren Durchmesser deutlich kleiner als der Durchmesser der Sackbohrung (7) ist.
3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselbohrung (8) axial in dem Ventilglied (1) verläuft.
4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselbohrung (9) schräg zur Längsachse des Ventilgliedes (1) verläuft und unterhalb einer Ventilsitzkante (10) mündet.
5. Verfahren zur Herstellung eines Ventilgliedes (1) für ein Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte : a) Ein Ventilglied (1) mit einem Sackloch (11) wird an den brennraumseitigen Ende durch Rundkneten/Einstichhämmern verschlossen ; b) Durch Bohren wird eine Verbindung (8,9) zu dem Sackloch (11) in dem Ventilglied (1) hergestellt.
Description:
KRAFTSTOFFEINSPRITZVENTIL UND VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG Stand der Technik Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen, mit einem in einer in Führungsbohrung eines Ventilkörpers axial verschiebbaren Ventilglied, das an seinem brennraumseitigen Ende eine Ventildichtfläche aufweist, die mit einem am brennraumseitigen Ende der Führungsbohrung gebildeten Ventilsitz zusammenwirkt, um die Verbindung zwischen einem Hochdruckkanal im Ventilkörper und wenigstens einer Einspritzöffnung zu steuern, und mit einem Absteuerkanal im Ventilglied, über den der Hochdruckkanal bei vom Ventilsitz abgehobenem Ventilglied mit einem Entlastungsraum verbindbar ist und der durch eine vom brennraumseitigen Ende des Ventilgliedes ausgehende Sackbohrung gebildet ist.

Ein derartiges Kraftstoffeinspritzventil ist aus der DE 196 23 581 A1 bekannt. Bei dem bekannten Kraftstoffeinspritzventil wirkt der Zwischenraum zwischen dem Ventilglied und dem Ventilkörper oberhalb von Ventilsitz und Ventildichtfläche als Drossel. Der Drosselquerschnitt ist abhängig von der Position des Ventilgliedes relativ zu dem Ventilkörper.

Aufgabe ist der Erfindung ist es, ein Kraftstoffeinspritzventil mit einem verbesserten

Einspritzverhalten bereitzustellen, das einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist. Außerdem soll ein Verfahren zur Herstellung eines Ventilgliedes für ein derartiges Kraftstoffeinspritzventil angegeben werden.

Die Aufgabe ist bei einem Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen, mit einem in einer Führungsbohrung eines Ventilkörpers axial verschiebbaren Ventilgliedes, das an seinem brennraumseitigen Ende eine Ventildichtfläche aufweist, die mit einem am brennraumseitigen Ende der Führungsbohrung gebildeten Ventilsitz zusammenwirkt, um die Verbindung zwischen einem Hochdruckkanal im Ventilkörper und wenigstens einer Einspritzöffnung zu steuern, und mit einem Absteuerkanal im Ventilglied, über den der Hochdruckkanal bei vom Ventilsitz abgehobenem Ventilglied mit einem Entlastungsraum verbindbar ist und der durch eine vom brennraumseitigen Ende des Ventilgliedes ausgehende Sackbohrung gebildet ist, dadurch gelöst, dass in dem brennraumseitigen Ende des Ventilgliedes eine Drossel mit konstantem Drosselquerschnitt ausgebildet ist. Die Drossel liefert den Vorteil, dass der am brennraumseitigen Ende des Ventilglieds herrschende Hochdruck beim Öffnen und Schließen des Einspritzventils langsam abgebaut wird.

Dadurch werden Druckstöße, die zu Beschädigungen des Kraftstoffeinspritzventils führen können, vermieden.

Ansonsten liefert das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil die gleichen Vorteile wie das in der DE 196 23 581 A1 beschriebene Kraftstoffeinspritzventil.

Eine besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem brennraumseitigen Ende des Ventilgliedes eine Drosselbohrung vorgesehen ist, die in die Sackbohrung mündet und deren Druchmesser deutlich kleiner als der Durchmesser der Sackbohrung ist. Der Durchmesser der Drosselbohrung beträgt vorzugsweise

0,1 mm-0,3 mm. Die Drosselbohrung kann gemäß dem weiter unten angegebenen Verfahren einfach und kostengünstig realisiert werden.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselbohrung axial in dem Ventilglied verläuft. Dadurch ist gewährleistet, dass der Raum im Bereich der Einspritzöffnungen dauernd mit dem Entlastungsraum in Verbindung steht.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselbohrung schräg zur Längsachse des Ventilgliedes verläuft und unterhalb einer Ventilsitzkante mündet. Durch die Anordnung der Mündung der Drosselbohrung unterhalb der Ventilsitzkante ist gewährleistet, dass der Hochdruckkanal im geschlossenen Zustand des Kraftstoffeinspritzventils nicht mit dem Entlastungsraum in Verbindung steht.

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Ventilgliedes für das vorab beschriebene Kraftstoffeinspritzventil ist die oben angegebene Aufgabe durch die folgenden Verfahrensschritte gelöst : a) Ein Ventilglied mit einem Sackloch wird an dem brennraumseitigen Ende durch Rundkneten/Einstichhämmern verschlossen ; b) durch Bohren wird eine Verbindung zu dem Sackloch in dem Ventilglied hergestellt.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass es auf die Ventilglieder herkömmlicher Kraftstoffeinspritzventile angewendet werden kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung

ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

In der Zeichnung zeigen : Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einer ersten Ausführungsform ; Figur 2 einen Längsschnitt durch ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß einer zweiten Ausführungsform ; Figur 3 das freie Ende eines Ventilgliedes im Ausgangszustand ; Figur 4 das Ventilglied aus Figur 3 nach einer ersten Bearbeitungsstufe ; Figur 5 das fertig bearbeitete Ventilglied gemäß der ersten Ausführungsform ; und Figur 6 das fertig bearbeitete Ventilglied gemäß der zweiten Ausführungsform.

Bei dem in der Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils für Brennkraftmaschinen ist ein kolbenförmiges Ventilglied 1 in einer Führungsbohrung eines Ventilkörpers 2 axial verschiebbar geführt. Der zylinderförmige Ventilkörper 2 ragt dabei mit seinem freien Ende in den nicht näher dargestellten Brennraum der zu

versorgenden Brennkraftmaschine. Mit seinem anderen, als flache Stirnfläche ausgebildeten Ende, liegt der Ventilkörper 2 an einer Zwischenscheibe an, an die sich ein Federraum anschließt, der zur Aufnahme einer Rückstellfeder dient.

An seinem brennraumseitigen Ende weist das Ventilglied 1 eine Ventildichtfläche 3 auf, die im Ausführungsbeispiel als konische Dichtfläche ausgebildet ist. Die Ventilfläche 3 wirkt mit einer am brennraumseitigen Ende des Ventilkörpers 2 ausgebildeten Ventilsitzfläche 4 zusammen, die hohlkegelförmig ausgebildet ist. An der Ventildichtfläche 3 ist eine Ventilsitzkante 10 ausgebildet.

An der Spitze des Ventilkörpers 2 ist eine Einspritzöffnung 5 vorgesehen, durch die der einzuspritzende Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine gelangen kann.

Zwischen dem Ventilkörper 2 und dem Ventilglied 1 ist ein Hochdruckkanal 6 ausgebildet. Der Hochdruckkanal 6 steht über einer Einspritzleitung mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe in Verbindung, die das Kraftstoffeinspritzventil mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff versorgt.

Für eine verzögerte Öffnungshubbewegung des Ventilgliedes 1 ist in dem Ventilglied 1 ein Absteuerkanal 7 vorgesehen.

Der Absteuerkanal 7 ermöglicht während der Öffnungshubbewegung des Ventilgliedes 1 eine Verbindung zwischen dem Hochdruckkanal 6 und einem Druckentlastungsraum. An dem zu der Einspritzöffnung 5 gerichteten Ende des Absteuerkanals 7 ist eine Drosselbohrung 8 ausgebildet. Die Längsachse der Drosselbohrung 8 fällt mit der Längsachse des Absteuerkanals 7 zusammen. Der Durchmesser der Drosselbohrung 8 ist erheblich kleiner als der Druchmesser

des Absteuerkanals 7.

Die in Figur 2 dargestellte zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils ähnelt der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform. Der Einfachheit halber werden zur Bezeichnung gleicher Teile dieselben Bezugszeichen verwendet. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die vorstehende Beschreibung der Figur 1 verwiesen. Der Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Ausführungsform besteht darin, dass bei der in Figur 2 dargestellten zweiten Ausführungsform statt einer axialen Drosselbohrung eine schräg verlaufende Drosselbohrung 9 vorgesehen ist. Die schräg verlaufende Drosselbohrung 9 mündet in der Ventildichtfläche 3 unterhalb der Ventilsitzkante 10.

Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil funktioniert wie folgt : Im geschlossenen Zustand wird das Ventilglied 1 durch die Rückstellfeder mit seiner Ventildichtfläche 3 in Anlage an der Ventilsitzfläche 4 gehalten. In diesem Zustand ist die Einspritzöffnung 5 gegenüber dem Hochdruckkanal 6 verschlossen.

Mit Beginn der Einspritzphase gelangt von der Hochdruckpumpe geförderter Kraftstoff in den Hochdruckkanal 6 und hebt das Ventilglied 1 entgegen der Kraft der Rückstellfeder von der Ventilsitzfläche 4 ab. Daraufhin gelangt der unter hohem Druck stehende Kraftstoff über den aufgesteuerten Durchflussquerschnitt zwischen der Ventildichtfläche 3 und der Ventilsitzfläche 4 über die Einspritzöffnung 5 in den Brennraum der Brennkraftmaschine.

Während der Öffnungshubbewegung des Ventilgliedes 1 strömt ein Teil des Kraftstoffs über die Drosselbohrung 8 bzw. 9 und den Absteuerkanal 7 in den Druckentlastungsraum.

Dadurch wird die Öffnungshubbewegung des Ventilgliedes 1 verzögert. Diese Verzögerung wirkt sich vorteilhaft auf die

Aufbereitung des Kraftstoffs im Brennraum aus.

Mit Erreichen der maximalen Öffnungshublage des Ventilgliedes 1 wird der den Absteuerkanal 7 mit dem Druckentlastungsraum verbindende Durchflussquerschnitt verschlossen, so dass die gesamte geförderte Kraftstoffmenge zur Einspritzung in den Brennraum gelangt.

Die Einspritzung wird in bekannter Weise durch ein Druckabfall im Hochdruckkanal 6 beendet. Durch die Vorspannkraft der Rückstellfeder kommt das Ventilglied 1 wieder in Anlage an der Ventilsitzfläche 4. Während der Schließhubbewegung des Ventilglieds 1 strömt ein Teil des Kraftstoffs über die Drosselbohrung 8 bzw. 9 und den Absteuerkanal 7 ab, wodurch die Schließhubgeschwindigkeit erhöht wird.

In Figur 3 sieht man ein Ventilglied 1 mit einem Sackloch 11. Ein derartiges Ventilglied 1 kann als Ausgangsteil zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Ventilgliedes verwendet werden. Durch Rundkneten und Einstechhämmern wird das offene Ende des Sacklochs 11 verschlossen, wie in Figur 4 zu sehen ist. Außerdem wird das freie Ende 12 des Ventilgliedes 1 spitz zulaufend mit einer Ventilsitzkante 10 ausgebildet. In einem weiteren Bearbeitungsschritt wird das in Figur 4 dargestellte Ventilglied an dem geschlossen Ende aufgebohrt.

In den Figuren 5 und 6 ist dargestellt, dass sich, je nach Bearbeitungsrichtung des Bohrwerkzeuges, verschiedene Drosselbohrungen 8 und 9 an dem freien Ende 12 des Ventilgliedes 1 anbringen lassen. Das Nachbohren an dem freien Ende 12 des Ventilgliedes 1 erfolgt mit einem Bohrerdurchmesser von 0,1 mm-0,3 mm.