DE10037571A1 - Brennstoffeinspritzventil und Verfahren zu dessen Einstellung - Google Patents
Brennstoffeinspritzventil und Verfahren zu dessen EinstellungInfo
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Abstract
Ein Brennstoffeinspritzventil (1) für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, umfaßt einen Aktor (10), eine mit dem Aktor (10) in Wirkverbindung stehende und in einer Schließrichtung von einer Rückstellfeder (23) beaufschlagte Ventilnadel (3) zur Betätigung eines Ventilschließkörpers (4), der zusammen mit einer Ventilsitzfläche (6) einen Dichtsitz bildet, und eine Hülse (24), die die Rückstellfeder (23) mit einer Vorspannung beaufschlagt. Ein Einstellkörper (40) ist in der Hülse (24) verstellbar angeordnet, so daß eine das Brennstoffeinspritzventil (1) pro Zeiteinheit durchströmende Brennstoffmenge von der Stellung des Einstellkörpers (40) in der Hülse (24) abhängig ist.
Description
Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil
nach der Gattung des Anspruchs 1 und einem Verfahren zur
Einstellung eines Brennstoffeinspritzventils nach der
Gattung des Anspruchs 21.
Aus der DE 40 23 828 A1 ist ein Verfahren zur Einstellung
eines Brennstoffeinspritzventils sowie ein
Brennstoffeinspritzventil bekannt. Zur Einstellung der
während des Öffnungs- und des Schließvorganges abgegebenen
Mediumströmungsmenge eines elektromagnetisch betätigbaren
Brennstoffeinspritzventils wird in ein Sackloch ein die
magnetischen Eigenschaften des Innenpols verändernder
magnetisch leitfähiger Werkstoff beispielsweise in Form
eines Pulvers eingebracht und damit die Magnetkraft
variiert, bis die gemessene Ist-Durchflußmenge des Mediums
mit der vorgegebenen Soll-Menge übereinstimmt.
In ähnlicher Weise wird in der DE 40 23 826 A1
vorgeschlagen, einen Abgleichbolzen in ein Sackloch eines
Innenpols, der an seinem Umfang eine Ausnehmung hat, soweit
einzuschieben und damit die Magnetkraft zu variieren, bis
die gemessene Ist-Menge mit der vorgegebenen Soll-Menge
übereinstimmt.
Auch aus der DE 195 16 513 Al ist ein Verfahren zur
Einstellung der dynamischen Mediumströmungsmenge eines
Brennstoffeinspritzventils bekannt. Dabei findet eine
Verstellung eines Einstellelements statt, das nahe der
Magnetspule außerhalb des Mediumströmungsweges angeordnet
ist. Dabei verändert sich die Größe des magnetischen Flusses
im Magnetkreis und somit die Magnetkraft, so daß die
Mediumströmungsmenge beeinflußbar und einstellbar ist. Die
Einstellung kann dabei sowohl bei nassem als auch bei
trockenem Brennstoffeinspritzventil erfolgen.
In der DE 42 11 723 A1 wird ein Brennstoffeinspritzventil
bzw. ein Verfahren zur Einstellung der dynamischen
Mediumströmungsmenge eines Brennstoffeinspritzventils
vorgeschlagen, bei dem eine einen Längsschlitz aufweisende
Einstellhülse bis zu einer vorbestimmten Einpreßtiefe in
eine Längsbohrung eines Anschlußstutzens eingepreßt wird,
die dynamische Medium-Ist-Menge des Ventils gemessen und mit
einer Medium-Soll-Menge verglichen und die eingepreßte,
unter einer in radialer Richtung wirkenden Spannung stehende
Einstellhülse soweit vorgeschoben wird, bis die gemessene
Medium-Ist-Menge mit der vorgegebenen Medium-Soll-Menge
übereinstimmt.
In der DE 44 31 128 A1 findet zur Einstellung der
dynamischen Mediumströmungsmenge eines
Brennstoffeinspritzventils eine Verformung des
Ventilgehäuses durch den Eingriff eines Verformungswerkzeug
am äußeren Umfang des Ventilgehäuses statt. Dabei verändert
sich die Größe des Restluftspaltes zwischen Kern und Anker
und somit die Magnetkraft, so daß die Mediumströmungsmenge
beeinflußbar und einstellbar ist.
Nachteilig an der Gruppe der Verfahren, welche die Größe des
magnetischen Flusses im Magnetkreis beeinflussen, ist
insbesondere der hohe Aufwand bezüglich der
Herstellungskosten, da die geforderten statischen
Durchflußtoleranzen gewährleistet sein müssen, was jedoch
schwierig zu realisieren ist. Insbesondere gestalten sich
die Messungen der Magnetfelder aufwendig und erfordern
zumeist kostenintensive Verfahren sowie ein Prüffeld.
Nachteilig an der Gruppe der mechanischen Einstellverfahren
ist insbesondere die hohe Ungenauigkeit, der diese Verfahren
unterliegen. Zudem sind die Öffnungs- und Schließzeiten
eines Brennstoffeinspritzventils nur auf Kosten der
elektrischen Leistung zu verkürzen, wodurch die elektrische
Belastung der Komponenten zunimmt und die Steuergeräte
stärker beansprucht werden.
Insbesondere kann das aus der DE 44 31 128 A1 bekannte
Verfahren, bei welchem der Restluftspalt zwischen Kern und
Anker durch Verformung des Ventilgehäuses verändert wird,
die Durchflußmenge nur sehr ungenau korrigieren, da
Scherspannungen im Düsenkörper die Richtung und Größe der
verformenden Kraft nachteilig beeinflussen können. Daher ist
eine hohe Fertigungsgenauigkeit aller Teile nötig.
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 und das
erfindungsgemäße Verfahren zum Einstellen des
Brennstoffeinspritzventils mit den Merkmalen des Anspruchs
21 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Einbringung
eines Einstellkörpers in einer in den Ventilkörper
eingepreßten Hülse auf einfachem mechanischen Weg die
Durchflußmenge kontrolliert bzw. angepaßt werden kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen
Brennstoffeinspritzventils und des in Anspruch 21
angegebenen Verfahrens möglich.
Von Vorteil ist insbesondere, daß die Einstellung des
Durchflusses bei bereits installiertem
Brennstoffeinspritzventil erfolgen kann. Der Einstellkörper
ist an seinem der Brennstoffzufuhr zugewandten Ende von
außen zugänglich und kann nach Messung der Ist-Menge durch
einen Einstellbolzen beliebig in der Hülse verschoben und in
die Lochblende hineingeschoben werden.
Von Vorteil ist insbesondere auch die Ausgestaltung der
Hülse mit einem Gewinde, welches mit einem auf dem
Einstellkörper angebrachten Gewinde zusammenwirkt, wodurch
der Einstellkörper in der eingestellten Position sehr gut
fixiert werden kann. Zudem ist es möglich, den
Einstellkörper wieder aus der Hülse herauszudrehen, um ihn
z. B. auszutauschen.
Die Lochblende, deren Querschnitt durch das Einbringen des
Einstellkörpers vergrößert bzw. verkleinert werden kann, ist
auch in serienmäßigen Brennstoffeinspritzventilen
verwendbar. Die Einstellung des Einstellkörpers in der Hülse
sowie die Herstellung des Einstellkörpers, der Hülse und der
Lochblende sind auf fertigungstechnisch einfachem Wege
möglich.
Von Vorteil ist weiterhin, daß der statische und der
dynamische Durchfluß getrennt voneinander eingestellt werden
können, so daß die jeweils bereits voreingestellten
Durchflußmengen nicht mehr durch die weiteren Einstellungen
verändert werden.
Ebenfalls von Vorteil ist die Tatsache, daß andere
Einstellungsmerkmale des Brennstoffeinspritzventils durch
die Einstellung des Durchflusses über die Hülse und den
Einstellkörper nicht beeinflußt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden 1
Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein
Ausführungsbeispiel eines Brennstoffeinspritz
ventils gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2 einen auszugsweisen schematischen Schnitt durch
ein erstes Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im
Bereich II in Fig. 1,
Fig. 3 einen auszugsweisen schematischen Schnitt durch
ein zweites Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im
Bereich II in Fig. 1,
Fig. 4 einen auszugsweisen schematischen Schnitt durch
ein drittes Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im
Bereich II in Fig. 1,
Fig. 5A-C auszugsweise schematische Querschnitte durch den
inneren Teil des dritten Ausführungsbeispiels des
erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils
entlang der Linie V-V in Fig. 4 in verschiedenen
Ausführungsformen,
Fig. 6A einen auszugsweisen schematischen Schnitt durch
ein viertes Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im
Bereich II in Fig. 1, und
Fig. 6B eine Detaildarstellung des inneren Teils des
vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Brennstoffeinspritzventils.
Bevor anhand der Fig. 2 bis 5 drei Ausführungsbeispiele
eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils näher
beschrieben werden, soll zum besseren Verständnis der
Erfindung zunächst anhand von Fig. 1 ein bereits bekanntes,
abgesehen von den erfindungsgemäßen Maßnahmen zu den
Ausführungsbeispielen baugleiches Brennstoffeinspritzventil
bezüglich seiner wesentlichen Bauteile kurz erläutert
werden.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist in der Form eines
Brennstoffeinspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen
von gemischverdichtenden, fremdgezündeten
Brennkraftmaschinen ausgeführt. Das
Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich insbesondere zum
direkten Einspritzen von Brennstoff in einen nicht
dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 besteht aus einem
Düsenkörper 2, in welchem eine Ventilnadel 3 geführt ist.
Die Ventilnadel 3 steht in Wirkverbindung mit einem
Ventilschließkörper 4, der mit einer auf einem
Ventilsitzkörper 5 angeordneten Ventilsitzfläche 6 zu einem
Dichtsitz zusammenwirkt. Bei dem Brennstoffeinspritzventil 1
handelt es sich im Ausführungsbeispiel um ein nach innen
öffnendes Brennstoffeinspritzventil 1, welches über eine
Abspritzöffnung 7 verfügt. Der Düsenkörper 2 ist durch eine
Dichtung 8 gegen den 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 einen Spalt 26
voneinander getrennt und stützen sich auf einem
Verbindungsbauteil 29 ab. 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 ein
Anker 20. Dieser steht über einen Flansch 21 kraftschlüssig
mit der Ventilnadel 3 in Verbindung, die durch eine
Schweißnaht 22 mit dem Flansch 21 verbunden ist. Auf dem
Flansch 21 stützt sich eine Rückstellfeder 23 ab, welche in
der vorliegenden Bauform des Brennstoffeinspritzventils 1
durch eine Hülse 24 auf Vorspannung gebracht wird. In der
Ventilnadelführung 14, im Anker 20 und am Ventilsitzkörper 5
verlaufen Brennstoffkanäle 30a bis 30c, die den Brennstoff,
welcher über eine zentrale Brennstoffzufuhr 16 zugeführt und
durch ein Filterelement 25 gefiltert wird, zur
Abspritzöffnung 7 leiten. Das Brennstoffeinspritzventil 1
ist durch eine Dichtung 28 gegen eine nicht weiter
dargestellte Aufnahmebohrung, z. B. in einem Fuel Rail,
abgedichtet.
Im Ruhezustand des Brennstoffeinspritzventils 1 wird der
Anker 20 von der Rückstellfeder 23 entgegen seiner
Hubrichtung so beaufschlagt, daß der Ventilschließkörper 4
am Ventilsitz 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 Flansch 21, welcher mit der Ventilnadel 3
verschweißt ist, ebenfalls in Hubrichtung mit. Der mit der
Ventilnadel 3 in Wirkverbindung stehende Ventilschließkörper
4 hebt von der Ventilsitzfläche ab und Brennstoff wird über
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 Wirkverbindung stehende 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 Brennstoffeinspritzventil 1 geschlossen wird.
Fig. 2 zeigt in einer auszugsweisen Schnittdarstellung das
in Fig. 1 mit II bezeichnete Detail des
Brennstoffeinspritzventils 1.
Das in Fig. 2 dargestellte erste Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 zeigt den
zulaufseitigen Teil des Brennstoffeinspritzventils 1 ohne
das Filterelement 25, welches in Fig. 1 in der zentralen
Brennstoffzufuhr 16 dargestellt ist. Während in Fig. 1
lediglich die Hülse 24 dargestellt ist, welche für die
Einstellung des sog. dynamischen Brennstoffflusses benötigt
wird, der durch die Öffnungs- und Schließzeit beeinflußt
wird, weist das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel
zusätzlich einen in die Hülse 24 eingesetzten Einstellkörper
40 auf, welcher für die Einstellung des sog. statischen
Brennstoffflusses, also den Brennstofffluß im geöffneten,
statischen Zustand, verwendet wird. Der Einstellkörper 40
ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zylinderförmig
geformt und an einem abspritzseitigen Ende 41
kegelstumpfförmig verjüngend ausgebildet. Die Hülse 24 wird
an ihrem abspritzseitigen Ende 42 von einer Lochblende 43
abgeschlossen. Die Lochblende 43 und die Hülse 24 können
dabei einstückig ausgebildet oder als zwei verschiedene
Bauteile ausgefertigt sein. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel bilden die Hülse 24 und die Lochblende
43 ein Gesamtbauteil. Der leichteren Einbaubarkeit halber
weist die Hülse 24 eine bis zur Lochblende 43 reichende
seitliche Schlitzung 44 auf.
Der Einstellkörper 40 kann zur Regelung des statischen
Brennstoffflusses mittels eines Einstellbolzens 45 in der
Hülse 24 in Abspritzrichtung verschoben werden. Dabei wird
das konusförmige abspritzseitige Ende 41 des Einstellkörpers
40 in die Lochblende 43 verschoben. Je nachdem, wie weit das
abspritzseitige Ende 41 des Einstellkörpers 40 in eine
Bohrung 46 der Lochblende 43 hineinragt, nimmt der
Brennstofffluß durch das Brennstoffeinspritzventil 1 ab.
Der dynamische Brennstofffluß ist durch die Position der
Hülse 24 festgelegt. Je weiter die Hülse 24 durch ein
geeignetes, hier nicht dargestelltes Werkzeug in eine
zentrale Ausnehmung 47 der Brennstoffeinspritzventils 1
gepreßt wird, desto stärker ist die Vorspannung, mit der die
Rückstellfeder 23 beaufschlagt wird, und desto länger dauert
es, bis beim Öffnungsvorgang das Brennstoffeinspritzventil 1
geöffnet wird bzw. desto schneller kann beim Schließvorgang
das Brennstoffeinspritzventil 1 geschlossen werden. Das
bedeutet, daß mit zunehmender Vorspannung der Rückstellfeder
23 bzw. mit zunehmender Einbautiefe der Hülse 24 der
dynamische Brennstofffluß durch das
Brennstoffeinspritzventil 1 abnimmt.
Ist die Hülse 24 in einer bestimmten gewünschten Position in
die zentrale Ausnehmung 47 eingebracht, kann der statische
Brennstofffluß, welcher im geöffnetem Zustand des
Brennstoffeinspritzventils 1 durch dieses fließt, über den
Einstellkörper 40 eingestellt werden. Um die richtige
Durchflußmenge bzw. die korrekte Position des
Einstellkörpers 40 in der Hülse 24 zu bestimmen, wird
zunächst der Ist-Durchfluß durch das
Brennstoffeinspritzventil 1 gemessen. Der gemessene Ist-Wert
wird daraufhin mit einem vorgegebenen Soll-Wert des
Durchflusses verglichen. Dann wird der Einstellkörper 40
durch den Einstellbolzen 45 solange in der Hülse 24 in
Abspritzrichtung verschoben, bis der Ist-Wert mit dem Soll-
Wert übereinstimmt. Da der Einstellkörper 40 nicht mehr aus
der Hülse 24 herausgezogen werden kann, muß zu diesem Zweck
das Brennstoffeinspritzventil 1 vor der Einstellung des
statischen Durchflusses einen statischen Durchfluß
aufweisen, der größer als der Soll-Wert ist.
Ist der Soll-Wert für den Durchfluß durch das
Brennstoffeinspritzventil 1 erreicht, wird der
Einstellbolzen 45 entfernt und statt dessen das
Filterelement 25, wie in Fig. 1 dargestellt, in die zentrale
Ausnehmung 47 des Brennstoffeinspritzventils 1 eingesetzt.
Fig. 3 zeigt in einer auszugsweisen Schnittdarstellung das
in Fig. 1 mit II bezeichnete Detail des
Brennstoffeinspritzventils 1 in einem zweiten
Ausführungsbeispiel.
Das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Brennstoffeinspritzventils 1 unterscheidet sich von dem in
Fig. 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel durch die
Ausgestaltung des Einstellkörpers 40 als in die Hülse 24
einschraubbarer Einstellkörper 40. Hierzu wird die Hülse 24
mit einem Innengewinde 51 sowie der Einstellkörper 40 mit
einem Außengewinde 50 versehen. Der Einstellkörper 40 wird
somit nicht mehr in die Hülse 24 hineingedrückt, sondern
mittels eines geeigneten Einstellwerkzeugs 52,
beispielsweise eines Schraubendrehers, eingeschraubt. Zu
diesem Zweck weist ein zulaufseitiges Ende 53 des
Einstellkörpers 40 eine Werkzeugnut 54 auf, in welche ein
entsprechend gestalteter Vorsprung 55 des Einstellwerkzeugs
52 eingreift.
Bei diesem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Brennstoffeinspritzventils 1 ist es nicht notwendig, daß die
Ist-Durchflußmenge des Brennstoffeinspritzventils 1 zu
Beginn der Einstellung höher als die Soll-Durchflußmenge
ist, da der Einstellkörper 40 durch das Außengewinde 50 und
das Innengewinde 51 in eine beliebige Position in der Hülse
24 geschraubt werden kann.
Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 in dem in
Fig. 1 mit II bezeichneten Ausschnitt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Hülse 24 keine
Lochblende 43 auf, sondern ist hohlzylindrisch mit einer
seitlichen Schlitzung 44 ausgeführt. Der Einstellkörper 40
ist zylindrisch ausgebildet und weist an seinem äußeren
Umfang eine axial verlaufende Nut 60 auf. Die Nut 60 kann
dabei verschiedene Querschnitte aufweisen und beginnt am
abspritzseitigen Ende 41 des Einstellkörpers 40. Sie setzt
sich, sich dabei erweiternd, zum zulaufseitigen Ende 53 des
Einstellkörpers 40 fort.
Die Durchflußmenge durch das Brennstoffeinspritzventil 1
wird wiederum durch eine Verschiebung des Einstellkörpers 40
in Abspritzrichtung eingestellt. Im Gegensatz zu den
Ausführungsbeispielen in Fig. 2 und 3, wo mit zunehmender
Einschraubtiefe bzw. Eindrucktiefe des Einstellkörpers 40 in
der Hülse 24 der Brennstoffdurchfluß durch das
Brennstoffeinspritzventil 1 abnimmt, nimmt im vorliegenden
Ausführungsbeispiel die Durchflußmenge mit zunehmender
Eindrucktiefe des Einstellkörpers 40 zu.
Wenn der Einstellkörper 40 in die Hülse 24 eingesetzt wird
und so weit hineingeschoben wird, daß das abspritzseitige
Ende 41 des Einstellkörpers 40 und das abspritzseitige Ende
42 der Hülse 24 bündig miteinander abschließen, findet nur
ein minimaler oder überhaupt kein Brennstoffdurchfluß durch
das Brennstoffeinspritzventil 1 statt. Je weiter der
Einstellkörper 40 in Abspritzrichtung durch die Hülse 24
gedrückt wird, desto größer wird der durch die Nut 60
freigegebene durchströmte Querschnitt.
Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Durchflußmenge
nicht mehrfach gemessen und mit dem Soll-Wert verglichen
werden muß, sondern der Einstellkörper 40 kontinuierlich so
lange weiter in die Hülse 24 geschoben wird, bis der Ist-
Wert des Brennstoffdurchflusses 1 mit dem Soll-Wert
übereinstimmt.
In Fig. 5A-5C sind Querschnitte durch das abspritzseitige
Ende 41, 42 des Einstellkörpers 40 und der Hülse 24
dargestellt, wobei die Schnitte entlang der Linie V-V
geführt sind. In dem Einstellkörper 40, welcher die Hülse 24
ausfüllt, ist die Nut 60 ausgebildet, durch welche der
Brennstoff in Richtung Ventilsitz strömt.
Die Nut 60 kann dabei verschiedene Querschnitte aufweisen.
Im ersten Ausführungsbeispiel, welches in Fig. 5A
dargestellt ist, ist die Nut 60 U-förmig ausgebildet,
während das in Fig. 5B dargestellte Ausführungsbeispiel eine
C-förmige Nut 60 darstellt.
Besonders einfach herstellbar ist das in Fig. 5C
dargestellte Ausführungsbeispiel, welches anstelle der Nut
60 eine ebene Abflachung 60 aufweist. Der Einstellkörper 40
nimmt dadurch die Form eines angeschnittenen Zylinders an.
In Fig. 6A ist ein viertes Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 dargestellt.
Im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen
weist die Hülse 24 ein Außengewinde 57 auf, welches mit
einem Innengewinde 58 der zentralen Ausnehmung 47 des
Brennstoffeinspritzventils 1 zusammenwirkt. Die Hülse 24
kann somit durch Verdrehen mittels eines geeigneten
Einstellwerkzeugs 56 in ihrer Position in der zentralen
Ausnehmung 47 des Brennstoffeinspritzventils 1 eingestellt
werden. Das zulaufseitige Ende der Hülse 24 weist dabei eine
zweistufige Ausnehmung 59 auf, deren Durchmesser sich in
zwei Stufen 61 und 62 in Richtung des Brennstoffflusses
verjüngt.
In Abspritzrichtung stützt sich die Hülse 24 an einer
Zwischenhülse 31 ab, die zwischen der Hülse 24 und der
Rückstellfeder 23 eingespannt ist. Dies führt dazu, daß beim
Einschrauben der Hülse 24 keine Drehkraft auf die
Rückstellfeder 23 ausgeübt wird, wodurch Abspanungen und
dadurch verursachte Verunreinigungen des
Brennstoffeinspritzventils 1 unterbunden werden.
Der dynamische Brennstofffluß ist, wie bereits weiter oben
erläutert, durch die Position der Hülse 24 festgelegt. Je
weiter also die Hülse 24 durch das Einstellwerkzeug 56,
welches beispielsweise ein Inbusschlüssel sein kann, in die
zentrale Ausnehmung 47 des Brennstoffeinspritzventils 1
gedreht wird, desto stärker ist die Vorspannung, mit der die
Rückstellfeder 23 beaufschlagt wird, und desto länger dauert
es, bis beim Öffnungsvorgang das Brennstoffeinspritzventil 1
geöffnet wird bzw. desto schneller kann beim Schließvorgang
das Brennstoffeinspritzventil 1 geschlossen werden. Das
bedeutet, daß mit zunehmender Vorspannung der Rückstellfeder
23 bzw. mit zunehmender Einbautiefe der Hülse 24 der
dynamische Brennstofffluß durch das Brennstoff
einspritzventil 1 abnimmt. Das Werkzeug 56 greift dabei in
der Ausnehmung 59 der Hülse 24 an der ersten Stufe 61 an.
Die Position des in der Hülse 24 befindlichen
Einstellkörpers 40 wird durch das Eindrehen der Hülse 24
durch das Einstellwerkzeug 56 nicht beeinflußt.
Ist die Hülse 24 in einer bestimmten gewünschten Position in
die zentrale Ausnehmung 47 eingebracht, kann der statische
Brennstofffluß, welcher im geöffnetem Zustand des
Brennstoffeinspritzventils 1 durch dieses fließt, über den
Einstellkörper 40 eingestellt werden. Dieser zweite
Einstellschritt ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit
dem in Fig. 4 dargestellten Vorgang identisch. Dabei ist
lediglich die gestufte Ausnehmung 59 der Hülse 24
unterschiedlich, da der Einstellkörper 40 durch das Werkzeug
45, welches einen kleineren Durchmesser aufweist als das
Einstellwerkzeug 56, verschoben wird. Das Einstellwerkzeug
45 greift somit an der zweiten Stufe 62 an, ohne die
Einstellung der Hülse 24 in der Ausnehmung 47 des
Brennstoffeinspritzventils 1 zu beeinflussen.
Die Hülse 24 mit dem Außengewinde 57 kann mit jedem
beliebigen Einstellkörper 40 kombiniert werden, insbesondere
auch mit den in den Fig. 2 und 3 beschriebenen
Einstellkörpern 40. So ist beispielsweise ein
Ausführungsbeispiel möglich, bei welchem sowohl die Hülse 24
als auch der Einstellkörper 40 durch Verdrehen mittels
geeigneter Einstellwerkzeuge 56 und 52 in ihrer Position
variiert werden können.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten
Ausführungsbeispiele beschränkt und für beliebige Bauformen
von Brennstoffeinspritzventilen 1, z. B. auch für
Brennstoffeinspritzventile 1 mit piezoelektrischen oder
magnetostriktiven Aktoren oder nach außen öffnende
Brennstoffeinspritzventile 1 geeignet.
Claims (25)
1. Brennstoffeinspritzventil (1) für
Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen,
insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in den
Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem Aktor (10),
einer mit dem Aktor (10) in Wirkverbindung stehenden und in
einer Schließrichtung von einer Rückstellfeder (23)
beaufschlagten Ventilnadel (3) zur Betätigung eines
Ventilschließkörpers (4), der zusammen mit einer
Ventilsitzfläche (6) einen Dichtsitz bildet, und einer Hülse
(24), die die Rückstellfeder (23) mit einer Vorspannung
beaufschlagt,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Einstellkörper (40) in der Hülse (24) verstellbar
angeordnet ist, so daß eine das Brennstoffeinspritzventil
(1) pro Zeiteinheit durchströmende Brennstoffmenge von der
Stellung des Einstellkörpers (40) in der Hülse (24) abhängig
ist.
2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (24) in eine zentrale Ausnehmung (47) des
Brennstoffeinspritzventils (1) eingeschoben ist.
3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Rückstellfeder (23) an einem abspritzseitigen
Ende (42) der Hülse (24) abstützt.
4. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellung des Einstellkörpers (40) durch ein erstes
Einstellwerkzeug (45, 52) in der Hülse (24) veränderbar ist.
5. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis
4,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein abspritzseitiges Ende (41) des Einstellkörpers (40)
kegelförmig ausgebildet ist.
6. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (24) an ihrem abspritzseitigen Ende (42) eine
Lochblende (43) aufweist.
7. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das kegelförmige Ende (41) des Einstellkörpers (40) in
eine Bohrung (46) der Lochblende (43) hineinragt.
8. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis
7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (24) und der Einstellkörper (40) jeweils ein
Gewinde (50, 51) aufweisen.
9. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellung des Einstellkörpers (40) in der Hülse (24)
durch Verdrehen mittels eines ersten Einstellwerkzeugs (52)
veränderbar ist.
10. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis
4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einstellkörper (40) zylinderförmig ausgebildet ist.
11. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zylinderförmige Einstellkörper (40) eine Nut (60)
aufweist, welche sich in axialer Richtung in der
Außenwandung des Einstellkörpers (40) erstreckt.
12. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die radiale Erstreckung der Nut (60) vom
abspritzseitigen Ende (41) des Einstellkörpers (40) zu einem
zulaufseitigen Ende (53) des Einstellkörpers (40) zunimmt.
13. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nut (60) U-förmig ausgebildet ist.
14. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nut (60) C-förmig ausgebildet ist.
15. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zylinderförmige Einstellkörper (40) eine ebene
Abflachung (60) aufweist, welche sich in axialer Richtung an
der Außenwandung des Einstellkörpers (40) erstreckt.
16. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (24) ein Außengewinde (57) aufweist, welches
mit einem Innengewinde (58) der zentralen Ausnehmung (47)
des Brennstoffeinspritzventils (1) zusammenwirkt und durch
ein zweites Einstellwerkzeug (56) verstellbar ist.
17. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (24) eine zulaufseitige Ausnehmung (59)
aufweist, in welcher das erste Einstellwerkzeug (45) und das
zweite Einstellwerkzeug (56) angreifen.
18. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zulaufseitige Ausnehmung (59) zweistufig ausgeführt
ist, wobei das zweite Einstellwerkzeug (56) bis zu einer
ersten Stufe (61) und das erste Einstellwerkzeug (45) bis zu
einer zweiten Stufe (62) einführbar sind.
19. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis
18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (24) sich an einer Zwischenhülse (31)
abstützt.
20. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenhülse (31) zwischen der Hülse (24) und der
Rückstellfeder (23) eingespannt ist.
21. Verfahren zum Einstellen eines
Brennstoffeinspritzventils (1) für
Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen,
insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in den
Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem Aktor (10),
einer mit dem Aktor (10) in Wirkverbindung stehenden und in
einer Schließrichtung von einer Rückstellfeder (23)
beaufschlagten Ventilnadel (3) zur Betätigung eines
Ventilschließkörpers (4), der zusammen mit einer
Ventilsitzfläche (6) einen Dichtsitz bildet, und einer Hülse
(24), die die Rückstellfeder (23) mit einer Vorspannung
beaufschlagt, wobei ein Einstellkörper (40) in der Hülse
(24) verstellbar angeordnet ist, so daß die das
Brennstoffeinspritzventil (1) pro Zeiteinheit durchströmende
Brennstoff-Durchflußmenge von der Stellung des
Einstellkörpers (40) in der Hülse (24) abhängig ist,
mit folgenden Verfahrensschritten:
- - Messen einer statischen Ist-Durchflußmenge des Brennstoffeinspritzventils (1),
- - Vergleichen des gemessenen Ist-Durchflußmenge mit einer statischen Soll-Durchflußmenge, und
- - Verstellen des Einstellkörpers (40) in der Hülse (24), bis die Ist-Durchflußmenge der statischen Soll-Durchflußmenge entspricht.
22. Verfahren nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einstellkörper (40) durch Verdrehen mittels eines
ersten Einstellwerkzeugs (52) in der Hülse (24) verstellt
wird.
23. Verfahren nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einstellkörper (40) durch Eindrücken mittels eines
Einstellbolzens (45) in der Hülse (24) verstellt wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Einstellen der statischen Durchflußmenge mittels des
Einstellkörpers (40) und das Einstellen einer dynamischen
Durchflußmenge durch axiales Verschieben der Hülse (24)
unabhängig voneinander erfolgt.
25. Verfahren nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß das axiale Verschieben der Hülse (24) durch Verdrehen
mit einem zweiten Einstellwerkzeug (56) erfolgt.
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