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Einspritzventil für Brennkraftmaschinen, mit elektromagnetisch betätigter Ventilnadel
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seiner Emitterelektrode an der Plusklemme einer Sammlerbatterie 29. Die Basis-Elektrode des Transistors 28 ist an einem Impulsgenerator 30 angeschlossen. Dieser liefert in rascher Folge wiederkehrende Stromimpulse, die in der Zeichnung bei 31 angedeutet sind und dem im Ruhezustand gesperrten Transistor 28 jeweils kurzzeitig in sein stromleitendes Gebiet steuern, so dass er über die Widerstände 27 und die Magnetisierungswicklung 22 gleichzeitig alle sechs Einspritzventile zu öffnen vermag. Die durch die Einspritzventile ausspritzenden Kraftstoffmengen sind umso grösser, je länger die Impulse 31 andauern.
Zur Veränderung und Angleichung der Impulslänge an den jeweiligen Kraftstoffbedarf der Brennkraftmaschine ist ein elektronisches Regelgerät 32 vorgesehen. Dieses enthält in der Zeichnung nicht dargestellte elektrische Bauglieder, die über mechanische Kupplungsglieder 33 bzw. 34 mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und dem Gaspedal 35 der Brennkraftmaschine verbunden sind. Darüber hinaus enthält das Regelgerät noch weitere, ebenfalls nicht dargestellte, vom Luftdruck der Kühlwassertemperatur und Lufttemperatur abhängige Schaltelemente, die zur Beeinflussung der Dauer der Steuerimpulse 31 dienen.
Jedes der Einspritzventile 21 ist über je eine Rohrleitung 36 mit einem Kraftstoffbehälter 37 verbunden, in dem der Kraftstoff durch eine bei 38 angedeutete Förderpumpe, die ebenfalls mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekuppelt ist, unter annähernd konstantem Druck gehalten wird. Bei jeder Öff- nung der Ventile 21 spritzt Kraftstoff auf die Teller der Einlassventile und vermischt sich mit dem durch den Luftfilter 39 über den Ansaugkanal den jeweiligen Zylindern zuströmenden Ansaugluft.
Wie Fig. 2 besser erkennen lässt, sind die Einspritzventile 21 im einzelnen wie folgt aufgebaut :
Auf dem Ventilgehäuse 24 sitzt ein Anschlussstutzen 50, in dem ein rohrförmiges Kernstück 51 einstellbar geführt ist, das ein Stück weit in die Spule 22 eintaucht und ebenso wie der Stutzen 50 aus magnetisierbarem Werkstoff hergestellt ist. Gleichachsig zum Kernstück 51 ist ein ebenfalls ein Stück weit in die Spule eintauchender Anker 54 axial verschiebbar angeordnet. An dem Anker hängt eine ausgehöhlte Düsennadel 55, deren konische Sitzfläche mit einer Gegensitzfläche an einem durch einen Nippel 56 am Ventilgehäusebefestigten Düsenkörper 57 zusammenarbeitet.
Der Nippel 56 drückt den mit dem Bund 58 versehenen Düsenkörper gegen eine Ringschulter 59 im Schraubansatz 60 des Ventilgehäuses 24 unter Zwischenlage eines elastischen Dichtrings 62. Der Düsenkörper 57 hat an seiner über den Düsennippel 56 geringfügig vorstehenden Stirnseite eine kegelige Öffnung 63, die in die gleichachsig zur Düsennadel 55 angeordnete Düsenbohrung 65 übergeht. Diese ist möglichst kurz, damit in ihr wenig Kraftstoff nach dem Schliessen des Ventils verbleibt. An die gegen die Düsennadel gerichtete Öffnung der Düsenbohrung 65 schliesst sich eine im Durchmesser grössere Bohrung 68 an, die in einen den Kopf der Nadel 55 umgebenden Ringraum 70 übergeht.
Der den Ringraum nach unten hin begrenzende Boden 71 bildet an seiner mit der Bohrung 68 gemeinsamen Inneren Randzone die Gegensitzfläche für die Ventilnadel 55.
Sobald der Transistor 28 der Wicklung 22 einen so hohen Magnetisierungsstrom zuführt, dass das dann entstehende elektromagnetische Kraftfeld den Anker 54 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 75 gegen den feststehenden Kern 51 zu ziehen vermag, wird die Düsennadel 55 von ihrem Sitz abgehoben, so dass der unter Druck stehende Kraftstoff, der durch eine Querbohrung 76 in der Nähe des Düsonnadelsitzes in den Ringraum 70 gelangt, über die Düsenbohrung 65 ausgespritzt wird. Die Düsennadel wird so lange in ihrer Öffnungsstellung gehalten, als die Impulse 31 andauern. Sobald jedoch die den Transistor 28 in seinen stromleitenden Zustand bringenden Steuerimpulse 31 (s.
Fig. 1) mit steiler Rückenflanke endigen und den Transistor wieder in seine Sperrstellung zurückkehren lassen, setzt der in den Magnetisierungswicklungen fliessende Arbeitsstrom aus, so dass das Magnetfeld verschwindet und der Anker 54 samt der daran aufgehängtenDUsennadel 55 durch die Rückstellfeder 75 wieder in die Schliess-Stellung der Nadel zurückgeführt wird. Obwohl der Hubweg des Ankers samt Nadel klein ist, besteht doch die Gefahr, dass die Düsennadel beim Auftreffen auf ihren Gegensitz an dem aus hartem Stahl bestehenden DUsenkörper wieder zurückprallt, weil die Schliessbewegung mit hoher Geschwindigkeit erfolgt. Dies führt zu einem uner- wünschten Nachspritzen von Kraftstoff.
Um dies zu verhindern, ist zwischen dem in die Längsbohrung des Ankers 54 hineinragenden Schaftende der Düsennadel 55 und dem Anker ein Futter 80 aus elastisch nachglebigem thermoplastischem Kunststoff aus der Gruppe der Polyamide, z. B. der unter der Handelsbe- zeichnung"Nylon"bekannte Stoff, eingespritzt. Dieses Futter füllt den Spalt zwischen Anker und Nadelschaft dicht aus und nimmt einen grossen Teil der beim Aufschlag der Düsennadel auf den Düsenkörpern auftretenden Massenkräfte des Ankers 54 elastisch auf. Damit sich die Nadel nicht gegenüber dem Anker verschieben kann, sind in ihren Schaft drei Ringnuten 81 eingestochen und in den Anker 54 mehrere über seinen Umfang verteilte Querlöcher 82 gebohrt. In diese Nuten und Löcher dringt der beim Spritzen des Futters verwendete Kunststoff ein.
Um die bei der Schliessbewegung der Düsennadel entstehenden harten Schläge noch weiter zu dämpfen, ist an der Düsennadel ein Ringbund 84 vorgesehen, den eine auf das obere Ende 85 des Düsenkörpers
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aufgeschraubte Ringmutter 86 umgibt. Die Mutter hat an ihrer dem Anker 54 zugekehrten Stirnseite eine Schulter 87 und begrenzt mit dieser den beim Betrieb des Ventils mit Kraftstoff gefüllten Innenraum in der Mutter 86. Gleichzeitig dient diese Schulter zur Begrenzung des Öffnungsweges der Düsennadel. Dadurch wird verhindert, dass der Anker auf den feststehenden Kern 51 aufschlagen une an diesem kleben bleiben kann.
Auch in der Einzugsstellung des Ankers 54 verbleibt daher ein kleiner Spalt zwischen den einander gegenüberstehenden Stirnseiten des Ankers 54 und des Kerns 51, die beide an ihren einandergegenüberstehenden Abschnitten radial geführte Längsschlitze 89 und 90 aufweisen. Durch diese Schlitze wird verhindert, dass sich elektrische Ringströme ausbilden, wenn das Magnetfeld auf-oder abgebaut wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einspritzventil, insbesondere für mit Transistoren gesteuerte Kraftstoff-Einspritzanlagen von Brenn- kraftmaschinen, mit elektromagnetisch betätigter Ventilnadel, die an einem aus magnetisierbarem Werkstoff hergestellten, längsverschiebbar angeordneten Anker eines Elektromagneten sitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadel am Anker über ein aus elastischem Werkstoff, vorzugsweise spritzbarem Kunststoff, bestehendes Zwischenstück befestigt ist.