DE10103932B4

DE10103932B4 - Brennstoffeinspritzventil

Info

Publication number: DE10103932B4
Application number: DE10103932A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Reiter; Ottmar Martin
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-01-30
Filing date: 2001-01-30
Publication date: 2010-01-21
Anticipated expiration: 2021-01-31
Also published as: DE10103932A1; EP1358404A1; DE50203408D1; JP2004518067A; US6896210B2; US20030168530A1; EP1358404B1; WO2002061270A1

Abstract

Brennstoffeinspritzventil (1) zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine, mit einem Düsenkörper (2), der mit einem Außenpol (9) und einem Spulengehäuse (11) einen Gehäusekörper bildet, mit einem Aktor (10), der über eine Leitung (19) und einen Steckkontakt (17) elektrisch erregbar ist, und einer zentralen Brennstoffzufuhr (16),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leitung (19) und die Brennstoffzufuhr (16) gemeinsam in einem Adapter (18) angeordnet sind, der auf ein zulaufseitiges Ende (34) des Gehäusekörpers aufsteckbar und mit diesem verbindbar ist,
dass der Adapter (18) aus zwei ineinander geführten rohrförmigen Hohlkörpern (42, 43) zusammengesetzt ist,
wobei der äußere Hohlkörper (43) bündig mit dem Spulengehäuse (11) abschließt,
dass am äußeren Hohlkörper (43) an der Seite der Steckverbindung (41) ein Absatz (44) derart vorgesehen ist, dass die Steckverbindung (41) von außen zugänglich ist,
dass der innere Hohlkörper (42) in einer Ausnehmung (45) des äußeren...

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Bei bekannten elektromagnetisch betätigbaren Brennstoffeinspritzventilen ist ein Ventilrohr als Grundkörper des Brennstoffeinspritzventils aus drei Teilen gebildet. Ein Kern und ein Ventilsitzträger sind über ein unmagnetisches Zwischenstück hydraulisch dicht miteinander verbunden, wobei mindestens zwei Füge- und Verbindungsstellen notwendig sind.
Aus der DE 195 03 821 A1 ist ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, bei dem die Anzahl der Bauteile des Ventilrohrs verringert ist, so daß auch die Anzahl der Verbindungs- und Fügestellen reduziert ist. Das gesamte Ventilrohr ist aus magnetisch leitendem Material hergestellt, so daß auf magnetisch nicht leitende Zwischenstücke verzichtet werden kann.
Nachteilig an dem aus der DE 195 03 821 A1 bekannten Brennstoffeinspritzventil ist, daß sich die Gehäuseform dieses Brennstoffeinspritzventils für einige Anwendungsfälle bei der direkten Brennstoffeinspritzung nicht eignet, da sie im Hinblick auf die vorhandene Einbausituation zu kurz ist und nicht gegen den Motorraum genügend abgedichtet ist.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die einzelnen Leitungen, die die elektrische Versorgung sowie die Versorgung mit Brennstoff sichern, in einem das Brennstoffeinspritzventil verlängernden Adapter so geführt sind, daß die Einheit als Gesamtbauteil gegen den Druck im Saugrohr und/oder im Brennraum abgedichtet ist. Dadurch erleichtert sich außerdem der Einbau, da die Zuleitungen leichter zugänglich und alle an einer Stelle angeordnet sind.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterentwicklungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.
Von Vorteil ist auch, daß der Adapter aus zwei einfach herstellbaren rohrförmigen, ineinandersteckbaren Hohlkörpers aufgebaut ist.
Von Vorteil ist außerdem, daß der Adapter vor der Verschweißung auf das Brennstoffeinspritzventil formschlüssig aufsteckbar ist, was die Endmontage erleichtert.
Vorteilhafterweise ist die Brennstoffzufuhr in dem einen Hohlkörper, die elektrische Leitung in dem anderen Hohlkörper vorgesehen, wodurch die elektrische Leitung einfach und geschützt gegen Beschädigungen verlegbar ist.
Ebenso ist von Vorteil, daß beliebige Brennstoffeinspritzventile mit dem erfindungsgemäßen Adapter versehen werden können.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 einen schematischen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils, und
2 einen schematischen Teilschnitt durch das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt in einer ausschnittsweisen, schematisierten Schnittdarstellung einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils 1.
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 umfaßt einen Düsenkörper 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 Brennstoffeinspritzventil 1 handelt es sich im bevorzugten Ausführungsbeispiel um ein nach innen öffnendes Brennstoffeinspritzventil 1, welches über mindestens eine Abspritzöffnung 7 verfügt. Der Düsenkörper 2 ist durch eine Dichtung 8 gegen den Außenpol 9 eines Magnetkreises abgedichtet. Eine Magnetspule 10 ist in einem Spulengehäuse 11 gekapselt und auf einen Spulenträger 12 gewickelt, welcher an einem Innenpol 13 des Magnetkreises 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. Die Leitung 19 ist dabei erfindungsgemäß in einem Adapter 18, der über ein zulaufseitiges Ende 34 des Brennstoffeinspritzventils 1 gesteckt und mit dem Brennstoffeinspritzventil 1 im Bereich der Magnetspule 10 vorzugsweise verschweißt ist, angeordnet. Die Leitung 19 ist vorzugsweise über eine Steckverbindung 41 elektrisch leitend mit der Magnetspule 10 verbunden.
Der Brennstoff wird über eine zentrale Brennstoffzufuhr 16, die in einer parallel zu der Leitung 19 geführten Ausnehmung 36 des Adapters 18 ausgebildet ist, zugeführt und im zulaufseitigen Ende 34 des Brennstoffeinspritzventils 1 durch ein Filterelement 25 gefiltert. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist durch eine erste Dichtung 28 gegen einen nicht weiter dargestellten Zylinderkopf sowie durch eine zweite Dichtung 37 gegen eine ebenfalls nicht weiter dargestellte Brennstoffleitung abgedichtet.
Der Adapter 18 besteht aus zwei ineinander geführten rohrförmigen Hohlkörpern 42 und 43, wobei der innere Hohlkörper 42 den Brennstoff aus der nicht dargestellten Brennstoffleitung von der zentralen Brennstoffzufuhr 16 zum Filterelement 25 führt, während der äußere Hohlkörper 43 die Leitung 19 und den inneren Hohlkörper 42 aufnimmt.
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 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 Brennstoffeinspritzventils 1 durch eine Hülse 24 auf Vorspannung gebracht wird.
Ein zweiter Flansch 31, welcher mit der Ventilnadel 3 über eine Schweißnaht 33 verbunden ist, dient als unterer Ankeranschlag. Ein elastischer Zwischenring 32, welcher auf dem zweiten Flansch 31 aufliegt, vermeidet Prellen beim Schließen des Brennstoffeinspritzventils 1.
Zulaufseitig des Dichtsitzes ist eine Führungsscheibe 35 ausgebildet, die für eine mittige Ausrichtung der Ventilnadel 3 sorgt und somit einem Verkanten der Ventilnadel 3 und nachfolgenden Ungenauigkeiten in der zugemessenen Brennstoffmenge entgegenwirkt. In der Ventilnadelführung 14, im Anker 20 sowie in der Führungsscheibe 35 verlaufen Brennstoffkanäle 30a bis 30c.
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 6 ab und der Brennstoff wird 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.
Die Abdichtung des Adapters 18 erfolgt während der Montage des Brennstoffeinspritzventils 1 auf drei verschiedene Arten. Zunächst wird das aus dem Düsenkörper 2 und dem Außenpol 9 der Magnetspule 10 gebildete Gehäuse des Brennstoffeinspritzventils 1 zusammengesteckt und mittels der dazwischen angeordneten Dichtung 8 gegen den äußeren Druck abgedichtet. Die Verbindung zwischen dem Spulengehäuse 11 und dem Innenpol 9 erfolgt vorzugsweise durch Schweißen, ebenso wie die Verbindung zwischen dem Spulengehäuse 11 und dem Adapter 18. Alternativ kann auch das Spulengehäuse 11 einteilig mit dem Adapter 18 ausgebildet sein, so daß eine Fügestelle weniger auftritt. Die bereits oben erwähnte Abdichtung erfolgt über die erste Dichtung 28, während die zweite Dichtung 37 in Verbindung mit einer Stützscheibe 38 gegen den Druck in der Brennstoffleitung abdichtet.
Die Dichtungen 8, 28 und 37 sind vorzugsweise als O-Ringe ausgeführt, die kostengünstig und beständig gegen Einflüsse wie Wärme oder Lösungsverhalten des Brennstoffs herstellbar sind. Eine zwischen dem inneren Hohlkörper 42 und dem äußeren Hohlkörper 43 ausgebildete Ausnehmung 45 sowie sonstige auftretende Spalte 40 werden mit einer Dichtmasse 39 verfüllt und damit ebenfalls abgedichtet.
2 zeigt in einer weiteren, nur teilweise geschnittenen schematischen Ansicht das erfindungsgemäß ausgestaltete Brennstoffeinspritzventil 1.
Zur Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist der abströmseitige Teil des Brennstoffeinspritzventils 1 ungeschnitten dargestellt. Man erkennt die miteinander verbundenen Gehäuseteile Düsenkörper 2, Außenpol 9 und Spulengehäuse 11. Zulaufseitig des Spulengehäuses 11 ist der Adapter 18 angeordnet, der teilweise geschnitten dargestellt ist. Die rechte Seite der Zeichnung zeigt den inneren Hohlkörper 42 ungeschnitten, um die einfache Aufsteckbarkeit auf das zulaufseitige Ende 34 des Brennstoffeinspritzventils 1 zu zeigen. Der äußere Hohlkörper 43, der geschnitten dargestellt ist, schließt bündig mit dem Spulengehäuse 11 ab, wobei an der Seite der Steckverbindung 41 ein Absatz 44 vorgesehen ist, um die Steckverbindung 41 von außen zugänglich zu halten. Die Ausnehmung 36 zwischen dem inneren Hohlkörper 42 und dem äußeren Hohlkörper 43 sowie die davon ausgehenden Spalte 40 sind mit Dichtmasse 39 verfüllt, wodurch eine einfach zu realisierende Abdichtung insbesondere im kritischen Bereich der Brennstoffzuleitung und der elektrischen Kontaktierung erfolgen kann.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und z. B. auch für Brennstoffeinspritzventile 1 mit magnetostriktiven oder piezoelektrischen Aktoren 10 und beliebige Bauformen von Brennstoffeinspritzventilen 1 anwendbar.

Claims

Brennstoffeinspritzventil (1) zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine, mit einem Düsenkörper (2), der mit einem Außenpol (9) und einem Spulengehäuse (11) einen Gehäusekörper bildet, mit einem Aktor (10), der über eine Leitung (19) und einen Steckkontakt (17) elektrisch erregbar ist, und einer zentralen Brennstoffzufuhr (16), dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (19) und die Brennstoffzufuhr (16) gemeinsam in einem Adapter (18) angeordnet sind, der auf ein zulaufseitiges Ende (34) des Gehäusekörpers aufsteckbar und mit diesem verbindbar ist, dass der Adapter (18) aus zwei ineinander geführten rohrförmigen Hohlkörpern (42, 43) zusammengesetzt ist, wobei der äußere Hohlkörper (43) bündig mit dem Spulengehäuse (11) abschließt, dass am äußeren Hohlkörper (43) an der Seite der Steckverbindung (41) ein Absatz (44) derart vorgesehen ist, dass die Steckverbindung (41) von außen zugänglich ist, dass der innere Hohlkörper (42) in einer Ausnehmung (45) des äußeren Hohlkörpers (43) angeordnet ist, dass der Brennstoff durch eine Ausnehmung (36) in dem inneren Hohlkörper (42) zugeführt wird, und dass die Ausnehmung (45) zwischen dem inneren Hohlkörper (42) und dem äußeren Hohlkörper (43) zur Abdichtung mit einer Dichtmasse (39) verfüllt ist.
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (19) in der zwischen dem inneren Hohlkörper (42) und dem äußeren Hohlkörper (43) ausgebildeten Ausnehmung (45) angeordnet ist.
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (18) mit dem aus dem Düsenkörper (2), dem Außenpol (9) und dem Spulengehäuse (11) einer Magnetspule (10) gebildeten Gehäusekörper verschweißt ist.
Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (18) mittels einer ersten Dichtung (28) abgedichtet ist.
Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (18) mittels einer zweiten Dichtung (37) gegen eine Brennstoffleitung abgedichtet ist.
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dichtung (28) und die zweite Dichtung (37) als O-Ringe ausgebildet sind.