Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtungen

• Main Authors: Buchanan, David L, Morris, Corydon E, Peters, Lester L, Kammerstetter, Heribert, Winklhofer, Ernst, Huang, Jeffrey C, Gant, Gary, Gill, Denis
• Format: Patent
• Language: German
• Published: 31.08.2023
• Subjects: BLASTING; COMBUSTION ENGINES; HEATING; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS; LIGHTING; MECHANICAL ENGINEERING; SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL, WITH COMBUSTIBLEMIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF; WEAPONS

Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Verbrennungskammer eines Verbrennungsmotors, wobei die Kraftstoffeinspritzdüsenvorrichtung aufweist:* einen länglichen Einspritzdüsenkörper (12, 112) mit einer Longitudinalachse (58, 158), einem Einspritzdüsenhohlraum (14), mit einem Einspritzdüsensackloch (60, 160), einer Einspritzdüsenöffnung (42, 142), welche mit dem Einspritzdüsensackloch (60, 160) in Verbindung ist, einer inneren Ringfläche, welche einen Sitz (28, 128), der stromaufwärts zu dem Einspritzdüsensackloch (60, 160) positioniert ist, und eine Kraftstoffströmungsfläche (29, 129) umfasst, welche sich zwischen dem Einspritzdüsensackloch (60, 160) und dem Sitz (28, 128) erstreckt, und einem Kraftstoffzuführkreislauf (40), der zum Zuführen von Kraftstoff zum Einspritzen durch die Einspritzdüsenöffnung (42, 142) eingerichtet ist; und* ein Nadelventilelement (16, 116), das innerhalb des Einspritzdüsenhohlraums (14) positioniert ist, wobei das Nadelventilelement (16, 116) dazu gestaltet ist, sich entlang der Longitudinalachse (58, 158) zwischen einer maximal offenen Nadelposition, in welcher Kraftstoff von dem Kraftstoffzuführkreislauf (40) durch die Einspritzdüsenöffnung (42, 142) in die Verbrennungskammer strömt, und einer geschlossenen Nadelposition zu bewegen, wobei ein erstes Ende des Nadelventilelements (16, 116) den Sitz (28, 128) kontaktiert und ein Kraftstoffstrom durch die Einspritzdüsenöffnung (42, 142) blockiert ist, wobei das erste Ende des Nadelventilelements (16, 116) eine Spitze (66, 166), eine Kontaktfläche (62, 162), die zum Kontaktieren des Sitzes (28, 128) angeordnet ist, wenn das Nadelventilelement (16, 116) sich in der geschlossenen Nadelposition befindet, und eine erste Strömungsführungsfläche (64, 164) umfasst, welche sich von der Kontaktfläche (62, 162) in Richtung der Spitze (66, 166) erstreckt und an einer ersten Krümmung oder Ecke (65, 165) endet und der Kraftstoffströmungsfläche (29, 129) gegenüberliegt, wobei die erste Strömungsführungsfläche (64, 164) frei von Diskontinuitäten ist und beabstandet zu der Kraftstoffströmungsfläche (29, 129) ist, wenn sich das Nadelventilelement (16, 116) sich in der geschlossenen Nadelposition befindet;* wobei die erste Strömungsführungsfläche (64, 164) einen Winkel von mindestens 2° zu der Kraftstoffströmungsfläche (29, 129) bildet;* wobei, wenn sich das Nadelventilelement (16, 116) in der maximal offenen Nadelposition befindet, die Kontaktfläche (62, 162) beabstandet von dem Sitz (28, 128) angeordnet ist, um einen Spalt (72) zu bilden, welcher bei maximalem Anheben einen Querschnittsströmungsbereich Amaxhat, welcher durch einen ersten kegelförmigen Stumpf definiert ist, der sich über eine kürzeste Strecke (76, 176) zwischen dem Sitz (28, 128) und der Kontaktfläche (62, 162) erstreckt; und* wobei ein ringförmiger Querschnittsströmungsbereich ASpaltzwischen der Kraftstoffströmungsfläche (29, 129) und der ersten Strömungsführungsfläche (64, 164) einen ersten Wert an einem ersten Ort neben der Kontaktfläche (62, 162) hat und einen zweiten Wert an einem zweiten Ort beabstandet von der Kontaktfläche (62, 162) hat, wobei sowohl der erste Ort als auch der zweite Ort stromaufwärts von der ersten Krümmung oder Ecke (65, 165) der ersten Strömungsführungsfläche (64, 164) ist, wobei der zweite Wert größer als der erste Wert ist, wobei die erste Strömungsführungsfläche (64, 164) einen ersten Innenwinkel relativ zur Longitudinalachse (58, 158) bildet, und eine zweite Strömungsführungsfläche des Nadelventilelements (16, 116) stromabwärts von der ersten Krümmung oder Ecke (65, 165) der ersten Strömungsführungsfläche (64, 164) einen zweiten Innenwinkel relativ zu der Longitudinalachse (58, 158) bildet, welcher kleiner ist als der erste Innenwinkel; und* wobei eine dritte Strömungsführungsfläche (78, 178) des Nadelventilelements (16, 116) stromaufwärts von der Kontaktfläche (62, 162) einen dritten Innenwinkel ungleich null relativ zur Longitudinalachse (58, 158) bildet, wobei der dritte Innenwinkel kleiner ist als der erste Innenwinkel, wobei sich die dritte Strömungsführungsfläche (78, 178) zu einer zweiten Krümmung oder Ecke (79, 179), welche an eine Seite (81, 181) des Nadelventilelements (16, 116) angrenzt, erstreckt. A fuel injector is provided that includes various precise configuration parameters, including dimensions, shape and/or relative positioning of fuel injector features, resulting in improved efficiency of fuel flow through the fuel injector.