WO2004109094A1 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents

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WO2004109094A1
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fuel
fuel injector
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region
outlet
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English (en)
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Volker Holzgrefe
Stefan Arndt
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • F02M61/1846—Dimensional characteristics of discharge orifices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • F02M61/1833—Discharge orifices having changing cross sections, e.g. being divergent
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S239/00—Fluid sprinkling, spraying, and diffusing
    • Y10S239/90—Electromagnetically actuated fuel injector having ball and seat type valve

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector according to the preamble of the main claim.
  • a fuel injector is known from DE 199 37 961 AI, which has a stepped spray opening.
  • the spray opening is divided into a through-hole and an outlet-side or outflow-side outlet area, the outlet area differing in shape, contour and size from the through-hole.
  • a disadvantage of the fuel injector known from the above-mentioned document is, in particular, that with a correspondingly widened fuel jet emerging from the through hole, parts of the outlet area can be directly supplied with fuel by the fuel steel.
  • an outlet area which is of the same shape and size as the fuel jet no other volume remains in the outlet area. Due to both disadvantages, fuel remains in the area of the spray opening after the spraying process, since gas vortices can hardly form which clear fuel from the area of the spray opening after the spraying process has been completed. After short Operating time thus build up combustion deposits, which adversely affect the further operation of the fuel injector.
  • the remaining fuel off in the area of the spray opening after the spraying process increases the exhaust gas values and fuel consumption.
  • the length / width ratio and the fuel pressure can only be insufficiently adapted to the different requirements of different internal combustion engines.
  • the fuel injector according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that fuel deposits in the region of the spray opening are effectively prevented.
  • the length / width ratio of the spray opening and the fuel pressure can be freely changed and selected while maintaining the gap dimension.
  • the remaining first volume is dimensioned according to the equation specified in claim 2 and the gap dimension is not greater than 0.3 mm and not less than 0.1 mm, since in this way it is also optimally appropriate for different geometries of the spray opening or the outlet area first volume is achieved. An optimal vortex formation in the first volume is ensured and a suction effect between the inner walls of the The exit area and the fuel jet are reliably prevented.
  • the guide area and the exit area are arranged coaxially to one another. This supports a particularly uniform vortex formation in the first volume.
  • the fuel jet can be guided in an advantageous manner by a conically widening transition from the guide area to the outlet area in the spray direction.
  • the geometry of the fuel jet can thus be adapted to the geometry of the outlet area.
  • the outlet area can be produced particularly easily by a cylindrical shape of the outlet area.
  • the vortex formation can also be supported.
  • FIG. 1 shows a schematic section through an example of a fuel injection valve according to the prior art
  • Fig. 2 shows a schematic section through a first embodiment of the invention
  • Fuel injector in the area of the spray orifice and Fig. 3 shows a schematic section through a second
  • a first exemplary embodiment of a fuel injection valve 1 shown in FIG. 1 is in the form of a fuel injection valve 1 for fuel injection systems of mixture-compressing, spark-ignited
  • Fuel injection valve 1 is particularly suitable for injecting fuel directly into a combustion chamber (not shown) of an internal combustion engine.
  • the fuel injector 1 consists of a nozzle body 2, in which a valve needle 3 is arranged.
  • the valve needle 3 is operatively connected to a valve closing body 4, which cooperates with a valve seat surface 6 arranged on a valve seat body 5 to form a sealing seat.
  • the fuel injector 1 is, in the exemplary embodiment, an inward-opening fuel injector 1 which has a spray opening 7, for example, made by a simple bore.
  • the nozzle body 2 is sealed by a seal 8 against an outer pole 9 of a solenoid 10.
  • the magnet coil 10 is encapsulated in a coil housing 11 and wound on a coil carrier 12, which bears against an inner pole 13 of the magnet coil 10.
  • the Inner pole 13 and outer pole 9 are separated from one another by a constriction 26 and are connected to one another by a non-ferromagnetic connecting component 29.
  • the magnet coil 10 is excited via a line 19 by an electrical current that can be supplied via an electrical plug contact 17.
  • the plug contact 17 is surrounded by a plastic sheath 18, which can be molded onto the inner pole 13.
  • valve needle 3 is guided in a valve needle guide 14, which is disc-shaped.
  • a paired adjusting disk 15 is used for stroke adjustment.
  • the armature 20 is located on the other side of the adjusting disk 15. This armature is non-positively connected via a first flange 21 to the valve needle 3, which is connected to the first flange 21 by a weld seam 22.
  • a restoring spring 23 is supported on the first flange 21 and, in the present design of the fuel injector 1, is preloaded by a sleeve 24.
  • valve needle guide 14 in the armature 20 and on a guide element 36, fuel channels 30, 31 and 32 run.
  • the fuel is fed via a central fuel feed clock 16 and filtered by a filter element 25.
  • the fuel injector 1 is sealed by a seal 28 against a fuel distributor line (not shown) and by a further seal 37 against a cylinder head (not shown).
  • An annular damping element 33 which consists of an elastomer material, is arranged on the spray-side side of the armature 20. It rests on a second flange 34 which is integrally connected to the valve needle 3 via a weld seam 35.
  • the armature 20 In the idle state of the fuel injection valve 1, the armature 20 is acted upon by the return spring 23 against its stroke direction in such a way that the valve closing body 4 is held on the valve seat 6 in sealing contact.
  • the magnetic coil 10 When the magnetic coil 10 is excited, it builds up a magnetic field which moves the armature 20 in the stroke direction against the spring force of the return spring 23, the stroke being predetermined by a working gap 27 which is in the rest position between the inner pole 12 and the armature 20.
  • the armature 20 also takes the first flange 21, which is welded to the valve needle 3, in the lifting direction.
  • the valve closing body 4, which is connected to the valve needle 3, lifts off from the valve seat surface 6, and the fuel is sprayed off through the spray opening 7.
  • the armature 20 drops from the inner pole 13 after the magnetic field has been sufficiently reduced by the pressure of the return spring 23, as a result of which the first flange 21, which is connected to the valve needle 3, moves counter to the stroke direction.
  • the valve needle 3 is thereby moved in the same direction, as a result of which the valve closing body 4 rests on the valve seat surface 6 and the fuel injector 1 is closed.
  • the spray opening 7 consists of a guide area 38 arranged on the inflow side and an outlet area 39 arranged on the spray side after a transition 40 or a first stage 41
  • Right-angled step 41 widens the guide area 38 after the transition 40 into a cylindrical exit area 39.
  • the guide region 38 and the outlet region 39 are arranged coaxially to one another.
  • a fuel jet 42 emerging from the guide area 38 into the exit area 39 or into the combustion chamber (not shown) is shown by broken lines.
  • the fuel jet 42 widens as it emerges from the guide region 38 Transition 40 with a beam angle 46 in a conical shape.
  • the fuel jet 42 emerges coaxially from the guide area 38, the outer limits of the fuel jet 42 emerging from the outlet area 39 at an outflow-side end 43 of the outlet area 39 while maintaining a gap 44 with a gap dimension 47.
  • the gap dimension 47 is larger than 0.
  • the gap 44 with the gap dimension 47 occurs at the shortest distance between the fuel jet 42 and the spray-side end 43.
  • the outer limit of the fuel steel 42 covers a distance s between the transition 40 and the gap 44.
  • a first volume 45 remains unaffected by the fuel jet 42 during the injection process in the outlet area 39.
  • the pressure in the first volume 45 is reduced and thus the evaporation of the fuel is promoted , 45 gas vortices form in the volume, which contribute to removing fuel residues from the spray opening 7, particularly after the injection process has ended.
  • a longitudinal cross-sectional area Ag occurring in the longitudinal section of the first volume 45 has focal points 48, the spacing of which represents a first diameter D.
  • the flat longitudinal section takes place on a central axis of the outlet region 39 (not shown).
  • a second diameter d also occurs in such a longitudinal section between two points which lie at half the distance s at the outer limits of the fuel jet 42.
  • the gap dimension is between 0.1 mm and 0.3 mm, preferably 0.2 mm.
  • first volume characterizing characteristic number B at least 0.5 but at most 2.5, preferably 1.5.
  • the key figure B is calculated using the following formula:
  • Fig. 3 shows a schematic section through a second embodiment of the invention
  • the guide region 38 projects into the outlet region 39, the transition 40 expanding conically in the spray direction.
  • the outlet region 39 first runs from the spray-side end of the transition 40 in the opposite direction to the spray direction, in order to then transition into a cylindrical region which continues to the spray-side end 43 of the outlet region 39.
  • the invention is not limited to the illustrated embodiments and z. B. also suitable for outward opening fuel injection valves or multi-hole valves.

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Abstract

Ein Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem Ventilschliesskörper (4), der mit einer Ventilsitzfläche (6), die an einem Ventilsitzkörper (5) ausgebildet ist, zu einem Dichtsitz zusammenwirk, weist zumindest eine stromabwärts des Dichtsitzes vorgesehenen Abspritzöffnung (7) auf. Die Abspritzöffnung (7) weist einen Führungsbereich (38) und einen an ihrem abspritzeitigen Ende angeordneten Austrittsbereich (39) auf. Der Austrittsbereich (39) weitet sich ab einem Übergang (40) vom Führungsbereich (38) in den Austrittsbereich (39) stufenförmig mit zumindest einer ersten Stufe (41) und/oder zumindest teilweise kontinuierlich auf. Ein aus dem Führungsbereich (38) am Übergang (40) sich mit einem Strahlwinkel (46) im wesentlichen gleichförmig aufweitender, austretender Brensstoffstrahl (42) passiert ein abströmseitiges Ende (43) des Austrittsbereichs (39) mit einem Spaltmass (47) eines Spaltes (44) nach einer Strecke (s), wobei das Spaltmass (47) grösser als Null ist und im Austittsbereich (39) zwischen Brennstoffstrahl (42) und den Innenwandungen des Austrittsbereiches (39) ein erstes Volumen (45) verbleibt.

Description

Brennstöffeinspritzventil
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Brennstöffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs .
Beispielsweise ist aus der DE 199 37 961 AI ein Brennstöffeinspritzventil bekannt, welches eine gestufte Abspritzöffnung aufweist. Die Abspritzöffnung ist dabei in ein Durchgangsloch und einen abspritzseitigen bzw. abströmseitigen Austrittsbereich aufgeteilt, wobei sich der Austrittsbereich in Form, Kontur und Größe vom Durchgangsloch unterscheidet.
Nachteilig bei dem aus der obengenannten Druckschrift bekannten Brennstöffeinspritzventil ist insbesondere, daß bei einem entsprechend aufgeweiteten, aus dem Durchgangsloch austretender Brennstöffstrahl Teile des Austrittsbereichs vom Brennstöffstahl direkt mit Brennstoff beaufschlagt werden können. Außerdem verbleibt bei einem in Kontur und Größe dem Brennstöffstrahl gleichenden Austrittsbereich kein anderes Volumen im Austrittsbereich. Durch beide Nachteile verbleibt nach dem Abspritzvorgang Brennstoff im Bereich der Abspritzöffnung, da sich kaum Gaswirbel ausbilden können, welche nach Abschluß des Abspritzvorgangs Brennstoff aus dem Bereich der Abspritzöffnung räumen. Nach kurzer Betriebsdauer bilden sich so Verbrennungsablagerungen, welche den weiteren Betrieb des Brennstöffeinspritzventils nachteilig beeinträchtigen. Außerdem erhöhen die nach dem Abspritzvorgang im Bereich' der Abspritzöffnung verbleibender Brennst-offreste die Abgaswerte und den Kraftstoffverbrauch.
Weiterhin kann das Längen/Breiten-Verhältniss und der Brennstöffdruck nur unzureichend den verschiedenen Anforderungen verschiedener Brennkraftmaschinen angepaßt werden.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Brennstöffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß Brennstöffablagerungen im Bereich der Abspritzöffnung wirksam verhindert werden.
Weiterhin .kann das Längen/Breiten-Verhältniss der Abspritzöffnung und der Brennstöffdruck unter Beibehaltung des Spaltmaßes frei verändert und gewählt werden. Die Anpassung des Einspritzverhaltens des Brennstöffeinspritzventils an verschiedene
Brennkraftmaschinen kann so in besonders einfacher Weise erfolgen. Die Zerstäubung, die Abgaswerte und der Brennstoffverbrauch werden verbessert .
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterentwicklungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstöffeinspritzventils möglich.
Vorteilhafterweise ist das verbleibende erste Volumen nach der im Anspruch 2 angegebenen Gleichung bemessen und das Spaltmaß nicht größer als 0,3 mm und nicht kleiner als 0,1 mm, da in dieser Weise auch für unterschiedliche Geometrien der Abspritzöffnung bzw. des Austrittsbereiches ein optimal angemessenes erstes Volumen erzielt wird. Eine optimale Wirbelausbildung im ersten Volumen wird sichergestellt und ein Ansaugeffekt zwischen den Innenwandungen des Austrittsbereichs und des BrennstöffStrahls werden sicher verhindert .
Von Vorteil ist außerdem, daß der Führungsbereich und der Austrittsbereich koaxial zueinander angeordnet sind. Dadurch wird eine besonders gleichmäßige Wirbelausbildung im ersten Volumen unterstützt.
Durch einen sich in Abspritzrichtung kegelförmig aufweitenden Übergang vom Führungsbereich in den Austrittsbereich, kann der Brennstöffstrahl in vorteilhafter Weise geführt werden. Die Geometrie des BrennstöffStrahls kann dadurch der Geometrie des Austrittsbereiches angepaßt werden.
Durch eine zylinderförmige Ausformung des Austrittsbereichs läßt sich der Austrittsbereich besonders einfach herstellen.
Ragt der Führungsbereich in den Austrittsbereich hinein und/oder weitet sich der Austrittsbereich zuerst kontinuierlich entgegen der Abspritzrichtung auf, so kann die Wirbelbildung ebenfalls unterstützt werden.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und _in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein Beispiel eines Brennstöffeinspritzventils gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Brennstöffeinspritzventils im Bereich der Abspritzöffnung und Fig. 3 einen schematischen Schnitt durch ein zweites
Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Brennstöffeinspritzventils im Bereich der Abspritzöffnung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beispielhaft beschrieben. Übereinstimmende Bauteile sind dabei in den Figuren mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen. Bevor jedoch anhand der Figuren 2 und 3 bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden, wird anhand von Fig. 1 ein Brennstöffeinspritzventil 1 in seinen wesentlichen Bestandteilen zum besseren Verständnis der Erfindung kurz erläutert.
Ein in Fig. 1 dargestelltes erstes Ausführungsbeispiel eines Brennstöffeinspritzventils 1 ist in der Form eines Brennstöffeinspritzventils 1 für Brennstöffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten
Brennkraftmaschinen ausgeführt . Das
Brennstöffeinspritzventil 1 eignet sich insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine.
Das Brennstöffeinspritzventil 1 besteht aus einem Dusenkorper 2, in welchem eine Ventilnadel 3 angeordnet ist. Die Ventilnadel 3 steht mit einem Ventilschließkörper 4 in Wirkverbindung, der mit einer auf einem Ventilsitzkörper 5 angeordneten Ventilsitzfläche 6 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Bei dem Brennstöffeinspritzventil 1 handelt, es sich im Ausführungsbeispiel um ein nach innen öffnendes Brennstöffeinspritzventil 1, welches über eine beispielsweise durch eine einfache Bohrung hergestellte Abspritzöffnung 7 verfügt. Der Düsenkörper 2 ist durch eine Dichtung 8 gegen einen Außenpol 9 einer Magnetspule 10 abgedichtet. Die Magnetspule 10 ist in einem Spulengehäuse 11 gekapselt und auf einen Spulenträger 12 gewickelt, welcher an einem Innenpol 13 der Magnetspule 10 anliegt. Der Innenpol 13 und der Außenpol 9 sind durch eine Verengung 26 voneinander getrennt und miteinander durch ein nicht ferromagnetisches Verbindungsbauteil 29 verbunden. Die Magnetspule 10 wird über eine Leitung 19 von einem über einen elektrischen Steckkontakt 17 zuführbaren elektrischen Strom erregt. Der Steckkontakt 17 ist von einer Kunststoffummantelung 18 umgeben, die am Innenpol 13 angespritzt sein kann.
Die Ventilnadel 3 ist in einer Ventilnadelführung 14 geführt, welche scheibenförmig ausgeführt - ist. Zur Hubeinstellung dient eine zugepaarte Einstellscheibe 15. An der anderen Seite der Einstellscheibe 15 befindet sich der Anker 20. Dieser steht über .einen ersten Flansch 21 kraftschlüssig mit der Ventilnadel 3 in Verbindung, welche durch eine Schweißnaht 22 mit dem ersten Flansch 21 verbunden ist. Auf dem ersten Flansch 21 stützt sich eine Rückstellfeder 23 ab, welche in der vorliegenden Bauform des Brennstöffeinspritzventils 1 durch eine Hülse 24 auf Vorspannung gebracht wird.
In der Ventilnadelführung 14, im Anker 20 und an einem Führungseiement 36 verlaufen Brennstoffkanäle 30, 31 und 32. Der Brennstoff wird über eine zentrale Brennstöffzu uhr 16 zugeführt und durch ein Filterelement 25 gefiltert. Das Brennstöffeinspritzventil 1 ist durch eine Dichtung 28 gegen eine nicht weiter dargestellte Brennstöffverteilerleitung und durch eine weitere Dichtung 37 gegen einen nicht weiter dargestellten Zylinderkopf abgedichtet.
An der abspritzseitigen Seite des Ankers 20 ist ein ringförmiges Dämpfungselement 33, welches aus einem Elastomerwerkstoff besteht, angeordnet. Es liegt auf einem zweiten Flansch 34 auf, welcher über eine Schweißnaht 35 stoffschlüssig mit der Ventilnadel 3 verbunden ist .
Im Ruhezustand des Brennstöffeinspritzventils 1 wird der Anker 20 von der Rückstellfeder 23 entgegen seiner Hubrichtung so beaufschlagt, daß der Ventilschließkörper 4 an der Ventilsitzfläche 6 in dichtender Anlage gehalten wird. Bei Erregung der Magnetspule 10 baut diese ein Magnetfeld auf, welches den Anker 20 entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 23 in Hubrichtung bewegt, wobei der Hub durch einen in der Ruhestellung zwischen dem Innenpol 12 und dem Anker 20 befindlichen Arbeitsspalt 27 vorgegeben ist. Der Anker 20 nimmt den ersten Flansch 21, welcher mit der Ventilnadel 3 verschweißt ist, ebenfalls in Hubrichtung mit. Der mit der Ventilnadel 3 in Verbindung stehende Ventilschließkörper 4 hebt von der Ventilsitzfläche 6 ab, und der Brennstoff wird durch die Abspritzöffnung 7 abgespritzt .
Wird der Spulenstrom abgeschaltet, fällt der Anker 20 nach genügendem Abbau des Magnetfeldes durch den Druck der Rückstellfeder 23 vom Innenpol 13 ab, wodurch sich der mit der Ventilnadel 3 in Verbindung stehende erste Flansch 21 entgegen der Hubrichtung bewegt. Die Ventilnadel 3 wird dadurch in die gleiche Richtung bewegt, wodurch der Ventilschließkörper 4 auf der Ventilsitzfläche 6 aufsetzt und das Brennstöffeinspritzventil 1 geschlossen wird.
Fig. 2 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Brennstöffeinspritzventils 1 im Bereich der Abspritzöffnung 7. Die Abspritzöffnung 7 besteht aus einem zuströmseitig angeordneten Führungsbereich 38 und einem nach einem Übergang 40 bzw. einer ersten Stufe 41 dazu abspritzseitig angeordneten Austrittsbereich 39. Die rechtwinklige Stufe 41 weitet den Führungsbereich 38 nach dem Übergang 40 in einen zylinderförmig verlaufenden Austrittsbereich 39 auf. In diesem Ausführungsbeispiel sind der Führungsbereich 38 und der Austrittsbereich 39 koaxial zueinander angeordnet.
Im Ausführungsbeispiel ist ein aus dem Führungsbereich 38 in den Austrittsbereich 39 bzw. in den nicht dargestellten Brennraum austretender Brennstöffstrahl 42 durch Strichlinien dargestellt. Der Brennstöffstrahl 42 weitet sich beim Austritt aus dem Führungsbereich 38 ab dem Übergang 40 mit einem Strahlwinkel 46 kegelförmig auf. Im Ausführungsbeispiel tritt der Brennstöffstrahl 42 koaxial aus dem Führungsbereich 38 aus, wobei die äußeren Grenzen des BrennstöffStrahls 42 aus dem Austrittsbereich 39 an einem abströmseitigen Ende 43 des Austrittsbereichs 39 unter Einhaltung eines Spaltes 44 mit einem Spaltmaß 47 austreten. Das Spaltmaß 47 ist dabei größer als 0. Der Spalt 44 mit dem Spaltmaß 47 tritt dabei an der kürzesten Entfernung zwischen Brennstöffstrahl 42 und dem abspritzseitigen Ende 43 auf. Die äußere Grenze des BrennstöffStahls 42 legt dabei zwischen dem Übergang 40 und dem Spalt 44 eine Strecke s zurück .
Zwischen dem Spalt 44, den äußeren Grenzen des BrennstöffStrahls 42 und den Innenwandungen des Austrittsbereichs 39 bleibt beim Einspritzvorgang im Austrittsbereich 39 ein erstes Volumen 45 unbeaufschlagt vom Brennstöffstrahl 42. Während des Einspritzvorgangs wird der Druck im ersten Volumen 45 abgesenkt und somit die Verdampfung des Brennstoffes gefördert. Es bilden sich im Volumen 45 Gaswirbel aus, welche insbesondere nach Beendigung des Einspritzvorgangs dazu beitragen, Brennstoffreste aus der Abspritzöffnung 7 zu entfernen.
-Eine im Längsschnitt des ersten Volumens 45 auftretende Längsquerschnittsflache Ag weist Schwerpunkte 48 auf, deren Abstand einen ersten Durchmesser D darstellen. Der plane Längsschnitt erfolgt dabei an einer nicht dargestellten Mittelachse des Austrittsbereichs 39. Ein zweiter Durchmesser d tritt ebenfalls in einem solchen Längsschnitt zwischen zwei Punkten, welche an den äußeren Grenzen des BrennstöffStrahls 42 auf der halben Strecke s liegen, auf.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt das Spaltmaß zwischen 0., 1 mm und 0,3 mm, vorzugsweise 0,2 mm.
Um die Wirbelausbildung im ersten Volumen optimal zu gestalten, beträgt im gezeigten Ausführungsbeispiel eine das erste Volumen charakterisierende Kennzahl B mindestens 0,5 maximal jedoch 2,5, vorzugsweise 1,5.,
Die Kennzahl B berechnet sich nach einer folgenden Formel :
D - π - Ag
B d - π - s
wobei- alle dimensionsbehafteten Größen in mm bzw. mm angegeben sind.
Fig. 3 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Brennstöffeinspritzventils 1 im Bereich der Abspritzöffnung 7, das wirkungsgleich dem ersten Ausführungsbeispiel aus Fig. 2 ist, jedoch in zweiteiliger Ausführung ausgebildet ist .
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel aus Fig. 2 ragt der Führungsbereich 38 in den Austrittsbereich 39, wobei sich der Übergang 40 in Abspritzrichtung kegelförmig aufweitet. Überdies verläuft der Austrittsbereich 39 ab dem abspritzseitigen Ende des Übergangs 40 zuerst entgegen der Abspritzrichtung, um dann in einen zylinderförmigen Bereich überzugehen, welcher sich bis zum abspritzseitigen Ende 43 des .Austrittsbereichs 39 fortsetzt.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und z. B. auch für nach außen öffnende Brennstöffeinspritzventile oder Mehrlochventile geeignet.

Claims

Ansprüche
1. Brennstöffeinspritzventil (1), insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem Ventilschließkörper (4), der mit einer Ventilsitzfläche (6) , die an einem Ventilsitzkörper (5) ausgebildet ist, zu einem Dichtsitz zusammenwirkt und zumindest einer stromabwärts des Dichtsitzes vorgesehenen Abspritzöffnung (7) , welche einen Führungsbereich (38) und einen an ihrem abspritzseitigen Ende angeordneten Austrittsbereich (39) aufweist, wobei der Austrittsbereich (39) sich ab einem Übergang (40) vom Führungsbereich (38) in den Austrittsbereich (39) stufenförmig mit zumindest einer ersten Stufe (41) und/oder zumindest teilweise kontinuierlich aufweitet, dadurch, gekennzeichnet, daß ein aus dem Führungsbereich (38) am Übergang (40) sich mit einem Strahlwinkel (46) im wesentlichen gleichförmig aufweitender, austretender Brennstöffstrahl (42) ein abströmseitiges Ende (43) des Austrittsbereichs (39) mit einem Spaltmaß (47) eines Spaltes (44) nach einer Strecke s passiert, wobei das Spaltmaß (47) größer als Null ist und im Austrittsbereich (39) zwischen Brennstöffstrahl (42) und den Innenwandungen des Austrittsbereiches (39) ein erstes Volumen (45) verbleibt.
2. Brennstöffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Volumen (45) eine Längsquerschnittsflache (Ag) aufweist und eine das erste Volumen (45) charakterisierende Kennzahl (B) nach folgender Gleichung berechnet ist :
D - π - Ag
B = d - π - s wobei
D ein erster Durchmesser D zwischen den Schwerpunkten (48) der Längsquerschnittsflache Ag ist, d ein zweiter Durchmesser d des BrennstöffStrahls (42) an der halben Strecke s ist und die Kennzahl B nicht kleiner als 0,5 und nicht großer als 2,5 ist.
3. Brennstöffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spaltmaß (47) nicht größer als 0,3 mm und nicht kleiner als 0,1 mm ist.
4. Brennstöffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuhrungsbereich (38) und der Austrittsbereich (39) koaxial zueinander angeordnet sind.
5. Brennstöffeinspritzventil nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Übergang (40) in Abspritzrichtung kegelförmig aufweitet .
6. Brennstöffeinspritzventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsbereich (39) zylinderförmig ist.
7. Brennstöffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsbereich (38) in den Austrittsbereich (39) hinein ragt .
8. Brennstöffeinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich am abspritzseitigen Ende des Übergangs (40) der Austrittsbereich (39) zuerst kontinuierlich entgegen der Abspritzrichtung aufweitet.
9. Brennstöffeinspritzventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsbereich (39) im Bereich des abströmseitigen Endes (43) zylinderförmig ist.
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