DE10130287A1 - Rückprallverhindernde Öffnungsscheibe - Google Patents
Rückprallverhindernde ÖffnungsscheibeInfo
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Abstract
Ein Kraftstoffinjektor mit einem verringerten Rückprall erzeugenden Anker wird beschrieben. Der Kraftstoffinjektor enthält ein Zuströmende, ein Abströmende und einen am Abströmende angeordneten Ventilsitz. Der zwischen dem Zuströmende und dem Abströmende angeordnete Anker umfasst: ein Zuström-Ankerende; ein Abström-Ankerende und einen sich durch denselben erstreckenden Längskanal. Der Längskanal enthält einen Zuströmteil mit einer ersten Querschnittsfläche und einen Abströmteil mit einer zweiten Querschnittsfläche, wobei die zweite Querschnittsfläche kleiner ist als die erste Querschnittsfläche. Der Abströmteil umfasst wenigstens eine Innenwand. Der Anker enthält ferner wenigstens einen Querkanal, der sich durch das Abström-Ankerende erstreckt, wobei der wenigstens eine Querkanal mit dem Längskanal in Verbindung steht. Der Anker enthält ferner ein Strömungsdrosselelement, das in den Abströmteil des Längskanals strömungsaufwärts von dem wenigstens einen Querkanal eingesetzt ist, so dass die Flüssigkeitsströmung vom Abström-Ankerende zum Zuström-Ankerende gedrosselt wird. Der Kraftstoffinjektor umfasst ferner eine Nadel, die im Längskanal strömungsabwärts vom Querkanal angeordnet ist. Die Nadel geht vom Längskanal aus und steht in hin- und hergehendem Eingriff mit dem Ventilsitz in einer geschlossenen Stellung. Ein Verfahren zum Verringern des Rückpralls des Ankers ist ebenfalls beschrieben.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein
Verfahren zum Verringern und/oder Ausschalten des Anker-/Na
del-Rückpralls (armature/needle bounce) während des Betriebs.
Beim Betrieb von Kraftstoffinjektoren mit direkter Hochdruck
einspritzung (High Pressure Direct Injection - HPDI) erfolgt
unmittelbar nach dem Schließvorgang der Anker-/Nadelanordnung
während der Schließphase des Arbeitszyklus eine zweite kürze
re Wiederöffnungs- und Schließphase, die "Rückprallen" (boun
ce) genannt wird. Während dieser zweiten Wiederöffnungsphase
wird zusätzlicher unerwünschter Kraftstoff vom Kraftstoffin
jektor ausgegeben. Um die Leistung oder den Betrieb des
Hochdruck-Kraftstoffinjektors zu verbessern, muss das Rück
prallen vermindert oder, noch besser, ausgeschaltet werden.
Ein Aspekt der Injektorleistung, der angesprochen wurde, um
das Rückprallen zu verringern oder auszuschalten, war die
Strömung von Kraftstoff durch den Anker. Um das Rückprallpro
blem zu lösen, wurde eine rückprallverhindernde oder -min
dernde Öffnungsscheibe in den Anker eingebaut. Die rückprall
mindernde Scheibe hat eine Form, die einen Kraftstoffweg für
die Kraftstoffströmung strömungsabwärts zur Spitze des Injek
tors ergibt, jedoch eine Kraftstoffströmung in der entgegen
gesetzten oder Stromaufwärtsrichtung verhindert. Verschiedene
rückprallmindernde Öffnungsscheiben mit unterschiedlichen
Innendurchmessern wurden angewendet, um verschiedene Strö
mungsraten zu ergeben. Eine rückprallmindernde Öffnungsschei
be mit einem speziellen Innendurchmesser wird verwendet, um
ein gewünschte Strömungsrate zu ergeben. Der erforderliche
spezielle Innendurchmesser wird jedoch allgemein auf einer
praktisch empirischen Basis bestimmt. Dieses Verfahren erfor
dert unterschiedliche rückprallmindernde Scheiben mit ver
schiedenen Innendurchmessern, die einzeln in den Injektor
eingebaut und aus diesem herausgenommen werden müssen, bis
die gewünschten Leistungsparameter des Injektors erreicht
sind. Dieses Verfahren ist zeitraubend und kostspielig.
Es würde zweckmäßig sein, eine rückprallmindernde oder rück
prallverhindernde Öffnungsscheibe mit einem einzigen Innen
durchmesser vorzusehen, die eingestellt werden kann, um
unterschiedliche Strömungsraten aufgrund der Axialstellung
der rückprallverhindernden Öffnungsscheibe innerhalb der
Anker-/Nadelanordnung zu erzielen, was das kostspielige
Einsetzen und Herausnehmen von rückprallmindernden Scheiben
mit unterschiedlichen Innendurchmessern ausschaltet.
Kurzgesagt wird ein Anker (armature) vorgesehen. Der Anker
umfasst ein Zuströmende, ein Abströmende und einen sich durch
denselben erstreckenden Längskanal. Der Längskanal enthält
einen Zuströmteil mit einer ersten Querschnittsfläche und
einen Abströmteil mit einer zweiten Querschnittsfläche. Die
zweite Querschnittsfläche ist kleiner als die erste Quer
schnittsfläche. Der Abströmteil enthält wenigstens eine
Innenwand. Der Anker weist ferner eine Strömungsdrossel auf,
die in den Abströmteil des Längskanals derart eingesetzt ist,
dass die Flüssigkeitsströmung vom Abströmende zum Zuströmende
gedrosselt wird.
Eine Anker-/Nadelanordnung wird vorgesehen. Die Anker-/Nadel
anordnung weist ein Zuströmende, ein Abströmende und einen
sich durch dieselbe erstreckenden Längskanal auf. Der Längs
kanal enthält einen Zuströmteil mit einer ersten Quer
schnittsfläche und einen Abströmteil mit einer zweiten Quer
schnittsfläche. Die zweite Querschnittsfläche ist kleiner als
die erste Querschnittsfläche. Der Abströmteil enthält wenig
stens eine Innenwand. Der Anker weist ferner eine Strömungs
drossel auf, die in den Abströmteil des Längskanals derart
eingesetzt ist, dass die Flüssigkeitsströmung vom Abströmende
zum Zuströmende gedrosselt wird. Eine Nadel ist im Längskanal
strömungsabwärts vom Querkanal derart angeordnet, dass die
Nadel vom Längskanal ausgeht.
Ein Kraftstoffinjektor wird ebenfalls vorgesehen. Der Kraft
stoffinjektor umfasst ein Zuströmende, ein Kraftstoffeinlass
rohr, das nahe dem Zuströmende angeordnet ist, ein Abströmen
de, einen im Abströmende angeordneten Ventilsitz und einen
Anker, der zwischen dem Zuströmende und dem Abströmende
angeordnet ist. Der Anker enthält ein Zuström-Ankerende, ein
Abström-Ankerende und einen sich durch denselben erstrecken
den Längskanal. Der Längskanal enthält einen Zuströmteil mit
einer ersten Querschnittsfläche und einen Abströmteil mit
einer zweiten Querschnittsfläche, wobei die zweite Quer
schnittsfläche kleiner ist als die erste Querschnittsfläche.
Der Abströmteil enthält wenigstens eine Innenwand. Der Anker
enthält ferner eine Strömungsdrossel, die in den Abströmteil
des Längskanals derart eingesetzt ist, dass die Flüssigkeits
strömung vom Abström-Ankerende zum Zuström-Ankerende gedros
selt wird. Der Kraftstoffinjektor enthält ferner eine Nadel,
die im Längskanal angeordnet ist, wobei die Nadel vom Längs
kanal ausgeht. Die Nadel ist hin- und hergehend in den Ven
tilsitz in einer geschlossenen Stellung einsetzbar.
Eine Drossel wird vorgesehen. Die Drossel umfasst einen
Zuströmteil mit wenigstens einem ersten Schenkel und einem
zweiten Schenkel. Der erste und der zweite Schenkel haben
jeweils ein Zuströmende und ein Abströmende. Das Zuströmende
des ersten und zweiten Schenkels ist jeweils durch einen
Querverbinder miteinander verbunden. Der Zuströmteil enthält
ferner eine Zuströmöffnung, die sich zwischen dem ersten und
zweiten Schenkel erstreckt. Die Drossel enthält ferner einen
Abströmteil, der mit dem Abströmende jeweils des ersten und
zweiten Schenkels verbunden ist. Der Abströmteil enthält eine
allgemein mittige Öffnung, die eine Fluidverbindung mit der
Zuströmöffnung herstellt.
Ein Verfahren zum Verringern einer Fluidrückströmung durch
einen Anker in einem Solenoidventil wird vorgesehen. Das
Verfahren umfasst das Vorsehen eines Ankers, der hin- und
hergehend innerhalb des Solenoidventils angeordnet ist, wobei
der Anker ein Zuströmende, ein Abströmende und einen sich
durch denselben erstreckenden Kanal aufweist; Einsetzen einer
Strömungsdrossel in den Kanal, wobei die Strömungsdrossel
eine Strömung vom Zuströmende zum Abströmende zulässt, jedoch
eine Strömung von Abströmende zum Zuströmende drosselt; sowie
Betätigen des Solenoidventils.
Ein Verfahren zum Verringern des Rückprallens in einer Anker-
/Nadelanordnung eines Kraftstoffinjektors wird vorgesehen.
Das Verfahren umfasst das Vorsehen eines Ankers, der inner
halb des Kraftstoffinjektors hin- und hergehend angeordnet
ist, wobei der Anker ein Zuströmende, ein Abströmende und
einen sich durch denselben erstreckenden Kanal aufweist;
Einsetzen einer Strömungsdrossel in den Kanal, wobei die
Strömungsdrossel eine Strömung vom Zuströmende zum Abström
ende zulässt, jedoch eine Strömung vom Abströmende zum Zu
strömende drosselt; sowie Betätigen des Kraftstoffinjektors.
Ein Verfahren zum Einstellen einer Kraftstoffströmungsrate in
einem Kraftstoffinjektor wird vorgesehen. Das Verfahren
umfasst: a) Vorsehen eines Kraftstoffinjektors mit einem
Anker, wobei der Anker ein Zuströmende, ein Abströmende und
einen sich durch denselben erstreckenden Kanal enthält; b)
Einsetzen einer Strömungsdrossel in den Kanal, wobei die
Strömungsdrossel die Kraftstoffströmung durch den Kanal
drosselt; c) Betätigen des Kraftstoffinjektors; d) Messen der
Kraftstoffströmungsrate durch den Kraftstoffinjektor; e)
Einstellen einer Lage der Strömungsdrossel im Kanal; f)
Wiederholen der Schritte c)-e), bis eine gewünschte Kraft
stoffströmungsrate erzielt ist; und g) Festlegen der Strö
mungsdrossel am Anker.
Die Figuren, die hier eingeschlossen werden und einen Teil
dieser Beschreibung bilden, stellen bevorzugte Ausführungs
formen der Erfindung dar und dienen zusammen mit der voran
gehenden allgemeinen Beschreibung und der nachfolgenden
ausführlichen Beschreibung zur Erläuterung der Merkmale der
Erfindung.
Es zeigt:
Fig. 1 eine geschnittene Seitenprofilansicht eines Kraft
stoffinjektors, der eine Anker-/Nadelanordnung mit der rück
prallverhindernden Öffnungsscheibe gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung enthält;
Fig. 2 eine vergrößerte geschnittene Seitenprofilansicht
der Anker-/Nadelanordnung und rückprallverhindernden Öffnung
im Kraftstoffinjektor;
Fig. 3 eine geschnittene Seitenprofilansicht der Anker-/
Nadelanordnung mit der rückprallverhindernden Öffnungsscheibe
gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei
sich die rückprallverhindernde Öffnungsscheibe in einer
ersten Stellung befindet;
Fig. 4 eine geschnittene Seitenprofilansicht der Anker-/
Nadelanordnung mit der rückprallverhindernden Öffnungsscheibe
gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei
sich die rückprallverhindernde Öffnungsscheibe in der ersten
Stellung befindet, geschnitten längs der Linie 4-4 in Fig. 3;
Fig. 5 eine geschnittene Seitenprofilansicht der Anker-/
Nadelanordnung mit der rückprallverhindernden Öffnungsscheibe
gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei
sich die rückprallverhindernde Öffnungsscheibe in einer
zweiten Stellung befindet;
Fig. 6 eine geschnittene Seitenprofilansicht der Anker-/
Nadelanordnung mit der rückprallverhindernden Öffnungsscheibe
gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei
sich die rückprallverhindernde Öffnungsscheibe in der zweiten
Stellung befindet, geschnitten längs der Linie 6-6 in Fig. 5;
und
Fig. 7 eine Schrägansicht der rückprallverhindernden Öff
nungsscheibe gemäß der bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung.
Eine Anker-/Nadelanordnung 10 (nachfolgend "Anordnung 10"
genannt) gemäß der vorliegenden Erfindung wird in einem
Hochdruck-Kraftstoffinjektor 2 mit direkter Einspritzung
(high pressure direct injection - HPDI) verwendet und ist in
Fig. 1 gezeigt. Gleiche Zahlen bezeichnen hier durchwegs
gleiche Teile. Ein HPDI-Kraftstoffinjektor, in welchem die
vorliegende Erfindung anwendbar ist, ist in der US-Patentan
meldung Nr. 09/482 059 beschrieben, die hier in ihrem ganzen
Umfang einbezogen wird. Obwohl die Erfindung vorzugsweise in
Kraftstoffinjektoren angewendet wird, wird es dem Fachmann
klar werden, dass die Erfindung auch für andere Einrichtun
gen, wie Solenoidventile, verwendet werden kann, bei denen
eine einstellbare Zumessung eines Fluids gewünscht und/oder
erforderlich ist.
Der Kraftstoffinjektor 2 enthält ein Zuströmende 4 und ein
Abströmende 6. Wie sie hier gebracht werden, beziehen sich
die Ausdrücke "Zuström"- und "Abström"- jeweils auf die
Richtungen zum oberen bzw. unteren Ende der Fig. 1 bis 6.
Der Kraftstoffinjektor 2 enthält eine Anker-/Nadelanordnung
10 (nachfolgend "Anordnung 10" genannt), die in demselben
zwischen dem Zuströmende 4 und dem Abströmende 6 angeordnet
ist. Ein vergrößerter Schnitt der Anordnung 10 gemäß der
Erfindung ist in Fig. 2 gezeigt. Die Anordnung 10 enthält
einen Anker 20, eine Nadel 30 und eine rückprallverhindernde
Öffnungsscheibe 40 (nachfolgend "Scheibe 40" genannt).
Ein Vorspannelement, vorzugsweise eine Schraubenfeder 50 mit
einem Zuströmende 510 und einem Abströmende 520 ist teilweise
innerhalb des Ankers 20 angeordnet und belastet die Anordnung
10 weg vom Kraftstoffeinlassrohr 60, das nahe dem Zuströmende
4 des Kraftstoffinjektors 2 angeordnet ist.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass der Anker 20 ein Zuströmende
202 und ein Abströmende 204 aufweist. Der Anker 20 enthält
ferner eine Längsachse 206, die sich durch den Anker 20
zwischen dem Zuströmende 202 und dem Abströmende 204 er
streckt. Ein Längskanal 210 verläuft durch den Anker 20
entlang der Längsachse 206 zwischen dem Zuströmende 202 und
dem Abströmende 204. Der Längskanal 210 umfasst einen Zu
strömteil 212, der eine erste Querschnittsfläche A1
besitzt, und einen Abströmteil 214, der eine zweite Quer
schnittsfläche A2 besitzt. Das Abströmende des 204 des
Ankers weist einen Absatz oder eine Lippe 205 auf, die die
Querschnittsgröße des Längskanals 210 verringert, so dass die
zweite Querschnittsfläche A2 kleiner ist als die erste
Querschnittsfläche A1. Vorzugsweise ist die zweite Quer
schnittsfläche A2 kreisförmig, so dass der Abströmteil
214 des Längskanals 210 eine einzige kreisförmige Wand 216
enthält. Der Fachmann wird jedoch erkennen, dass der Abström
teil 214 sowie der Zuströmteil 212 des Längskanals 210 auch
andere Formen besitzen kann als die Kreisform, wie langge
streckt oder polygonal, und dass der Abströmteil 214 wenig
stens eine Wand 216 aufweist.
Das Abströmende 204 des Ankers 20 enthält wenigstens einen
Querkanal 220, der durch das Abströmende 204 und in den
Längskanal 210 derart verläuft, dass der wenigstens eine
Querkanal 220 den Längskanal 210 mit der Aussenseite des
Ankers 20 verbindet.
Die Nadel 30 ist in das Abströmende 204 des Ankers 20 so
eingesetzt, dass die Nadel 30 vollständig abströmseitig vom
wenigstens einen Querkanal 220 angeordnet ist. Vorzugsweise
füllt die Nadel 30 den ganzen Längskanal 210 in demjenigen
Teil des Ankers 20 aus, in welchem die Nadel 30 angeordnet
ist, so dass jeglicher Kraftstoff oder anderes Fluid, das
stromabwärts durch den Längskanal 210 strömt, aus dem Anker
20 durch den wenigstens einen Querkanal 220 geleitet wird.
Der Fachmann wird jedoch erkennen, dass wenigstens ein Längs
kanal (nicht gezeigt) zwischen der Nadel 30 und dem Abström
ende 204 des Ankers 20 vorhanden sein kann, welcher dem
Kraftstoff oder anderem Fluid ermöglicht, aus dem Anker 20
aus einem anderen als dem wenigstens einen Querkanal 220
auszuströmen. Aus Fig. 1 ist zu ersehen, dass ein Abströmende
der Nadel 30 an einem Ventilsitz 50 am Abströmende 6 des
Kraftstoffinjektors 2 angreift, wenn die Nadel 30 sich in
einer geschlossenen Stellung befindet.
Wie wiederum aus Fig. 3 ersichtlich, wird die Scheibe 40 in
den Anker 20 vom Zuströmende 202 her eingesetzt. Eine Schräg
ansicht der Scheibe 40 ist in Fig. 7 gezeigt. Die Scheibe 40
wirkt als veränderliche Strömungsdrossel, welche die Strömung
von Kraftstoff oder Eines anderen Fluids durch die Anordnung
10 drosselt. Die Scheibe 40 enthält einen Abström- oder
Radialteil 410 und einen Zuström- oder Längsteil 420. Der
Radialteil 410 ist vorzugsweise ringförmig gestaltet mit
einer allgemein kreisförmigen Seitenwand 412, die so bemessen
ist, dass sie mit der wenigstens einen Wand 216 überein
stimmt, die den Abströmteil 214 des Längskanals 210 bildet.
Vorzugsweise greift die Seitenwand 412 an der Wand 216 mit
einem Presssitz ein, wie weiter unten näher erläutert wird.
Der Radialteil 410 enthält ferner eine allgemein kreisförmige
Mittelöffnung 414, die mit der Längsachse 206 des Ankers 20
koaxial ist. Die Ringform des Radialteils 410 ist dem vor
zugsweise kreisförmigen Innendurchmesser der Wand 216 des
Abströmteils 214 des Längskanals 210 angepasst, so dass der
Kraftstoff oder das andere Fluid nur durch die Mittelöffnung
414 im Radialteil 410 strömen kann. Dem Fachmann wird jedoch
klar sein, dass der Radialteil 410 irgendeine Form besitzen
kann, welche der Scheibe 40 ermöglicht, eng an der Wand 216
anzuliegen, so dass der Kraftstoff oder das andere Fluid nur
durch die Mittelöffnung 414 strömen kann, und trotzdem der
Scheibe 40 ermöglicht, dass sie in Längsrichtung im Abström
teil 214 des Längskanals 210 eingestellt wird, wie ausführ
lich weiter unten erläutert.
Der Längsteil 420 ist vorzugsweise allgemein bogenförmig und
enhält einen ersten und zweiten Längsschenkel 422, 424, die
sich zuströmseitig vom Radialteil 410 erstrecken. Die Längs
schenkel 422, 424 sind durch einen Querverbinder 426 miteinan
der verbunden. Vorzugsweise enthält der Querverbinder 426
eine allgemein ebene obere Fläche aus noch zu erläuternden
Gründen. Obwohl zwei Längsschenkel 422, 424 bevorzugt werden,
wird der Fachmann erkennen, dass zusätzliche Schenkel (nicht
gezeigt), die mit dem Radialteil 410 und dem Querverbinder
426 verbunden sind, angewendet werden können. Vorzugsweise
sind die Aussenseiten 423, 425 der Längsschenkel 422 bzw. 424
bogenförmig zur Anpassung an die Wand 216 in einem Presssitz,
wie oben mit Bezug auf die Seitenwand 412 beschrieben. Eine
Längsöffnung 428 ist axial zwischen dem Querverbinder 426 und
dem Radialteil 410 und quer zwischen den zwei Längsschenkeln
422, 424 angeordnet. Die Längsöffnung 428 steht in Verbindung
mit der Mittelöffnung 414. Bei der oben beschriebenen Ausbil
dung der Scheibe 40 strömt Kraftstoff längs beiden Seiten des
Zuströmteils 420, durch die Längsöffnung 428 und in die
Mittelöffnung 414. Die Länge der Längsschenkel 422, 424 ist
vorzugsweise so gewählt, dass sie die Kraftstoffströmung
zwischen dem Innenbereich der Feder 50 und dem Aussendurch
messer der Scheibe 40 nicht behindert.
Unter Verwendung eines Einsetzwerkzeugs (nicht gezeigt) wird
die Drossel 40 in den Längskanal 210 vom Zuströmende 202 des
Ankers 20 derart eingesetzt, dass die Seitenwand 412 an der
Wand 216 angreift, die den Abströmteil 214 des Längskanals
210 bildet.
Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, ist der Radialteil 410
der Scheibe 40 im obersten Ende des Abströmteils 214 des
Längskanals 210 nahe der Lippe 205 angeordnet. In dieser
Stellung dringt der Radialteil 410 nicht in den Querkanal 220
ein, um die Querschnittsfläche des Querkanals 220 zu verrin
gern. Zusätzlich steht die Längsöffnung 428 um einen maxima
len Betrag mit dem Zuströmteil 212 des Längskanals 210 in
Verbindung. Die Stellung der Scheibe 40 im Anker 20, wie in
den Fig. 3 und 96 gezeigt, ergibt eine maximale Strömung
durch die Anordnung 10, wie durch die Strömungspfeile "F1"
angedeutet.
Um die Fluidströmung durch die Anordnung 10 zu verringern,
wie durch die Leistungsanforderungen des jeweiligen Injektors
erforderlich, wird die Scheibe 40 vorzugsweise in eine Stel
lung im Längskanal 210 annähernd zwischen die in den Fig.
3 und 4 gezeigten Stellungen, z. B. in eine in den Fig. 5
und 6 gezeigte Stellung, verschoben. Das Einsetzwerkzeug oder
ein Einstellwerkzeug (nicht gezeigt) wird in das Zuströmende
202 des Ankers 20 eingesetzt und greift an der oberen ebenen
Oberfläche des Querverbinders 426 an. Das Einstellwerkzeug
drückt sodann die Scheibe 40 strömungsabwärts an eine gewün
schte Stelle im Längskanal 210. Nachdem die Scheibe 40 in die
gewünschte Stellung im Längskanal 210 verschoben ist, wird das
Werkzeug vom Anker 20 abgenommen. Die Scheibe 40 in ihrer
neuen Stellung bezüglich des Ankers 20 ist in den Fig. 5
und 6 dargestellt.
Wie in den Fig. 5 und 6 zu sehen, ist die Scheibe 40
weiter strömungsabwärts im Längskanal 210 angeordnet als in
den Fig. 3 und 4. Infolgedessen erstreckt sich der Radial
teil 410 in den Querkanal 220 und verringert die Quer
schnittsfläche des Querkanals 220 im Bereich der Scheibe 40.
Zusätzlich ist die Längsöffnung 428 weiter strömungsabwärts
vom Zuströmteil 220 des Längskanals 210 angeordnet und dros
selt die Strömung in die Längsöffnung 428 vom Längskanal 210,
wie durch die Strömungspfeile "F2" angedeutet.
Falls die Injektorleistung, die tatsächlich erreicht wurde
nach dem Einstellen der Scheibe 40 im Längskanal 210 nicht
die gewünschte Injektorleistung ist, kann die Scheibe 40 im
Längskanal 210 durch Verschieben der Scheibe 40 strömungsauf
wärts oder strömungsabwärts im Längskanal 210 eingestellt
werden, bis die gewünschte Leistung des Injektors erreicht
ist. Die Bewegung der Scheibe 40 im Längskanal 210 kann
empirisch praktisch ohne Notwendigkeit des Herausnehmens der
Scheibe 40 und des Ersetzens der Scheibe 40 durch eine Schei
be anderer Größe durchgeführt werden.
Wenn die Scheibe 40 einmal in eine Endstellung im Anker 20
eingestellt ist, kann die Scheibe dauerhaft am Anker 20 durch
eines der bekannten Verfahren befestigt werden, einschließ
lich Gesenkschmieden, Ofenlötung, Verkleben oder andere
bekannte Verfahren, um die Teile dauerhaft miteinander zu
verbinden. Alternativ kann der Presssitz zwischen der Scheibe
40 und dem Anker 20 ausreichen, um die Scheibe 40 dauerhaft
im Anker 20 festzulegen.
Nachfolgend wird wieder auf Fig. 2 Bezug genommen.
Wenn sich bei Betrieb des Ankers die Anordnung 10 von einem
Ventilsitz (nicht gezeigt) abhebt, strömt Kraftstoff durch
den Zuströmteil 212 des Längskanals 210, wie durch die Strö
mungspfeile F1, F2 in den Fig. 2, 3 bzw. 4, 5 gezeigt. Wenn
die Scheibe 40 ausreichend weit im Abströmteil 214 des Längs
kanals 210 angeordnet ist, so dass der Abströmteil 214 in
Verbindung mit dem Zuströmteil 212 steht, wie in den Fig.
4 und 5 gezeigt, strömt der Kraftstoff in den Abströmteil 214
vor dem Eintritt in die Scheibe 40.
Der Kraftstoff tritt in die Längsöffnung 428 in der Scheibe
40 zwischen den Längsschenkeln 422, 424 ein und strömt dann
strömungsabwärts durch die Mittelöffnung 414. Wenn die Schei
be 40 sich in der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Stellung
befindet, tritt der Kraftstoff aus der Scheibe 40 aus und
tritt in den Abströmteil 214 des Längskanals 210 vor dem
Eintritt in den Querkanal 220 ein. Der Kraftstoff tritt
sodann in den Querkanal 220 ein und wird aus dem Anker 20
durch den Querkanal 220 ausgeleitet. Wenn die Scheibe 40 sich
in der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Stellung befindet,
tritt der Kraftstoff aus der Scheibe 40 direkt in den Querka
nal 220 aus, wo der Kraftstoff aus dem Anker 20 ausgeleitet
wird.
Die Form der Scheibe 40 erleichtert die Strömung des Kraft
stoffs zum Abströmende 204 des Ankers 20, drosselt jedoch die
Kraftstoffströmung zum Zuströmende 202 des Ankers 20 (d. h. ei
ne Rückwärtsströmung).
Die Verwendung einer einzigen Scheibe 40, die einen weiten
Bereich von Kraftstoffströmungen erzeugen kann, um eine
Vielzahl von möglichen Injektorleistungen zu erzielen, ist
eine wesentliche Verbesserung gegenüber der bekannten Schei
benmethode, die eine Scheibe mit spezieller Größe für ver
schiedene Injektorleistungsparameter erforderte.
Es ist für den Fachmann klar, dass Änderungen an der oben
beschriebenen Ausführungsform ohne Abweichung vom breiten
Erfindungskonzept derselben durchgeführt werden können. Es
wird daher bemerkt, dass die Erfindung nicht auf die besonde
re beschriebene Ausführungsform eingeschränkt ist, sondern
auch Abänderungen innerhalb des Grundgedankens und des Um
fangs der Erfindung, wie sie in den nachfolgenden Ansprüchen
definiert ist, abdecken soll.
Claims (15)
1. Anker, welcher aufweist:
ein Zuströmende;
ein Abströmende;
einen sich durch denselben erstreckenden Längskanal,
wobei der Längskanal einen Zuströmteil mit einer ersten Querschnittsfläche und einen Abströmteil mit einer zweiten Querschnittsfläche enthält, die zweite Quer schnittsfläche kleiner ist als die erste Querschnitts fläche und der Abströmteil wenigstens eine Innenwand aufweist;
wenigstens einen Querkanal, der sich durch das Ab strömende erstreckt, wobei der wenigstens eine Querkanal mit dem Längskanal in Verbindung steht; und
ein Strömungsdrosselelement, das in den Abströmteil des Längskanals strömungsaufwärts des wenigstens einen Querkanals derart eingesetzt ist, dass die Flüssigkeits strömung vom Abströmende zum Zuströmende gedrosselt ist.
ein Zuströmende;
ein Abströmende;
einen sich durch denselben erstreckenden Längskanal,
wobei der Längskanal einen Zuströmteil mit einer ersten Querschnittsfläche und einen Abströmteil mit einer zweiten Querschnittsfläche enthält, die zweite Quer schnittsfläche kleiner ist als die erste Querschnitts fläche und der Abströmteil wenigstens eine Innenwand aufweist;
wenigstens einen Querkanal, der sich durch das Ab strömende erstreckt, wobei der wenigstens eine Querkanal mit dem Längskanal in Verbindung steht; und
ein Strömungsdrosselelement, das in den Abströmteil des Längskanals strömungsaufwärts des wenigstens einen Querkanals derart eingesetzt ist, dass die Flüssigkeits strömung vom Abströmende zum Zuströmende gedrosselt ist.
2. Anker nach Anspruch 1, bei welchem die Strömungsdrossel
innerhalb des Längskanals einstellbar angeordnet ist.
3. Anker nach Anspruch 2, bei welchem ein Abströmteil der
Strömungsdrossel innerhalb des Querkanals angeordnet
ist.
4. Anker nach Anspruch 2, bei welchem der Abströmteil der
Strömungsdrossel wenigstens an einer Innenwand mit einem
Presssitz angreift.
5. Anker-/Nadelanordnung, welche aufweist:
einen Anker, der enthält:
ein Zuströmende;
ein Abströmende;
einen sich durch denselben erstreckenden Längs kanal, wobei der Längskanal einen Zuströmteil mit einer ersten Querschnittsfläche und einen Abströmteil mit einer zweiten Querschnittsfläche enthält, die zweite Querschnittsfläche kleiner ist als die erste Quer schnittsfläche und der Abströmteil wenigstens eine Innenwand enthält;
wenigstens einen Querkanal, der sich durch das Abströmende erstreckt, wobei der wenigstens eine Quer kanal mit dem Längskanal in Verbindung steht; und
ein Strömungsdrosselelement, das in den Abström teil des Längskanals strömungsaufwärts des wenigstens einen Querkanals derart eingesetzt ist, dass die Flüs sigkeitsströmung vom Abströmende zum Zuströmende gedros selt ist; und
eine im Längskanal strömungsabwärts des Querkanals angeordnete Nadel, wobei die Nadel vom Längskanal aus geht.
einen Anker, der enthält:
ein Zuströmende;
ein Abströmende;
einen sich durch denselben erstreckenden Längs kanal, wobei der Längskanal einen Zuströmteil mit einer ersten Querschnittsfläche und einen Abströmteil mit einer zweiten Querschnittsfläche enthält, die zweite Querschnittsfläche kleiner ist als die erste Quer schnittsfläche und der Abströmteil wenigstens eine Innenwand enthält;
wenigstens einen Querkanal, der sich durch das Abströmende erstreckt, wobei der wenigstens eine Quer kanal mit dem Längskanal in Verbindung steht; und
ein Strömungsdrosselelement, das in den Abström teil des Längskanals strömungsaufwärts des wenigstens einen Querkanals derart eingesetzt ist, dass die Flüs sigkeitsströmung vom Abströmende zum Zuströmende gedros selt ist; und
eine im Längskanal strömungsabwärts des Querkanals angeordnete Nadel, wobei die Nadel vom Längskanal aus geht.
6. Kraftstoffinjektor, der umfasst:
ein Zuströmende;
ein Abströmende;
einen am Abströmende angeordneten Ventilsitz;
einen zwischen dem Zuströmende und dem Abströmende angeordneten Anker, wobei der Anker enthält:
ein Zuström-Ankerende;
ein Abström-Ankerende;
einen durch denselben verlaufenden Längskanal,
wobei der Längskanal einen Zuströmteil mit einer ersten Querschnittsfläche und einen Abströmteil mit einer zweiten Querschnittsfläche enthält, die zweite Quer schnittsfläche kleiner ist als die erste Querschnitts fläche und der Abströmteil wenigstens eine Innenwand enthält;
wenigstens einen Querkanal, der sich durch das Abström-Ankerende erstreckt, wobei der wenigstens eine Querkanal mit dem Längskanal in Verbindung steht; und
ein Strömungsdrosselelement, das in den Abström teil des Längskanals strömungsabwärts des wenigstens einen Querkanals derart eingesetzt ist, dass eine Flüs sigkeitsströmung vom Abström-Ankerende zum Zuström-An kerende gedrosselt ist; und
eine Nadel, die im Längskanal strömungsabwärts des Querkanals angeordnet ist, wobei die Nadel vom Längska nal ausgeht und mit dem Ventilsitz in einer geschlosse nen Stellung hin- und hergehend in Eingriff steht.
ein Zuströmende;
ein Abströmende;
einen am Abströmende angeordneten Ventilsitz;
einen zwischen dem Zuströmende und dem Abströmende angeordneten Anker, wobei der Anker enthält:
ein Zuström-Ankerende;
ein Abström-Ankerende;
einen durch denselben verlaufenden Längskanal,
wobei der Längskanal einen Zuströmteil mit einer ersten Querschnittsfläche und einen Abströmteil mit einer zweiten Querschnittsfläche enthält, die zweite Quer schnittsfläche kleiner ist als die erste Querschnitts fläche und der Abströmteil wenigstens eine Innenwand enthält;
wenigstens einen Querkanal, der sich durch das Abström-Ankerende erstreckt, wobei der wenigstens eine Querkanal mit dem Längskanal in Verbindung steht; und
ein Strömungsdrosselelement, das in den Abström teil des Längskanals strömungsabwärts des wenigstens einen Querkanals derart eingesetzt ist, dass eine Flüs sigkeitsströmung vom Abström-Ankerende zum Zuström-An kerende gedrosselt ist; und
eine Nadel, die im Längskanal strömungsabwärts des Querkanals angeordnet ist, wobei die Nadel vom Längska nal ausgeht und mit dem Ventilsitz in einer geschlosse nen Stellung hin- und hergehend in Eingriff steht.
7. Drossel, welche aufweist:
einen Zuströmteil, der wenigstens einen ersten Schenkel und einen zweiten Schenkel enthält, wobei der erste und der zweite Schenkel ein Zuströmende und ein Abströmende aufweisen, das Zuströmende des ersten und zweiten Schenkels durch einen Querverbinder miteinander verbunden sind, der Zuströmteil ferner eine Zuströmöff nung enthält, die sich zwischen dem ersten und zweiten Schenkel erstreckt; und
einen Abströmteil, der mit dem Abströmende des ers ten und zweiten Schenkels verbunden ist, wobei der Abströmteil eine allgemein mittige Öffnung in Fluidver bindung mit der Zuströmöffnung enthält.
einen Zuströmteil, der wenigstens einen ersten Schenkel und einen zweiten Schenkel enthält, wobei der erste und der zweite Schenkel ein Zuströmende und ein Abströmende aufweisen, das Zuströmende des ersten und zweiten Schenkels durch einen Querverbinder miteinander verbunden sind, der Zuströmteil ferner eine Zuströmöff nung enthält, die sich zwischen dem ersten und zweiten Schenkel erstreckt; und
einen Abströmteil, der mit dem Abströmende des ers ten und zweiten Schenkels verbunden ist, wobei der Abströmteil eine allgemein mittige Öffnung in Fluidver bindung mit der Zuströmöffnung enthält.
8. Drossel nach Anspruch 7, bei der die Drossel so bemessen
ist, dass sie in einen Strömungskanal passt.
9. Drossel nach Anspruch 8, bei der der Strömungskanal in
einem Anker angeordnet ist.
10. Drossel nach Anspruch 8, bei der die Drossel innerhalb
des Strömungskanals einstellbar angeordnet werden kann.
11. Verfahren zum Verringern der Rückwärtsströmung durch
einen Anker in einem Solenoidventil, welches umfasst:
Vorsehen eines Ankers, der innerhalb des Solenoid ventils hin- und hergehend angeordnet ist, wobei der Anker ein Zuströmende, ein Abströmende und einen durch denselben verlaufenden Kanal aufweist;
Einsetzen eines Strömungsdrosselelements in den Ka nal, wobei das Strömungsdrosselelement eine Strömung vom Zuströmende zum Abströmende zulässt, jedoch eine Strö mung vom Abströmende zum Zuströmende drosselt; und
Betreiben des Solenoidventils.
Vorsehen eines Ankers, der innerhalb des Solenoid ventils hin- und hergehend angeordnet ist, wobei der Anker ein Zuströmende, ein Abströmende und einen durch denselben verlaufenden Kanal aufweist;
Einsetzen eines Strömungsdrosselelements in den Ka nal, wobei das Strömungsdrosselelement eine Strömung vom Zuströmende zum Abströmende zulässt, jedoch eine Strö mung vom Abströmende zum Zuströmende drosselt; und
Betreiben des Solenoidventils.
12. Verfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst: Einstel
len einer Anordnung der Strömungsdrossel im Kanal, wobei
die Anordnung der Strömungsdrossel im Kanal die Fluid
strömung durch das Solenoidventil bestimmt.
13. Verfahren zum Verringern des Rückprallens in einer
Anker-/Nadelanordnung eines Kraftstoffinjektors, welches
umfasst:
Vorsehen eines Ankers, der innerhalb des Kraftstoff injektors hin- und hergehende gelagert ist, wobei der Anker ein Zuströmende, ein Abströmende und einen sich durch denselben erstreckenden Kanal aufweist;
Einsetzen eines Strömungsdrosselelements in den Ka nal, wobei das Strömungsdrosselelement eine Strömung vom Zuströmende zum Abströmende zulässt, jedoch eine Strö mung vom Abströmende zum Zuströmende drosselt; und
Betätigen des Kraftstoffinjektors.
Vorsehen eines Ankers, der innerhalb des Kraftstoff injektors hin- und hergehende gelagert ist, wobei der Anker ein Zuströmende, ein Abströmende und einen sich durch denselben erstreckenden Kanal aufweist;
Einsetzen eines Strömungsdrosselelements in den Ka nal, wobei das Strömungsdrosselelement eine Strömung vom Zuströmende zum Abströmende zulässt, jedoch eine Strö mung vom Abströmende zum Zuströmende drosselt; und
Betätigen des Kraftstoffinjektors.
14. Verfahren nach Anspruch 13, welches ferner umfasst:
Einstellen einer Anordnung der Strömungsdrossel im
Kanal, wobei die Anordnung der Strömungsdrossel im Kanal
die Fluidströmung durch den Kraftstoffinjektor bestimmt.
15. Verfahren zum Einstellen einer Kraftstoffströmungsrate
in einem Kraftstoffinjektor, das umfasst:
- a) Vorsehen eines Kraftstoffinjektors mit einem An ker, wobei der Anker ein Zuströmende, ein Abströmende und einen sich durch denselben erstreckenden Kanal enthält;
- b) Einsetzen einer Strömungsdrossel in den Kanal, wobei die Strömungsdrossel die Kraftstoffströmung durch den Kanal drosselt;
- c) Betätigen des Kraftstoffinjektors;
- d) Messen der Kraftstoffströmungsrate durch den Kraftstoffinjektor;
- e) Einstellen der Anordnung der Strömungsdrossel im Kanal;
- f) Wiederholen der Schritte c)-e), bis eine gewün schte Kraftstoffströmungsrate erzielt ist; und
- g) Festlegen der Strömungsdrossel am Anker.
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SIEMENS AUTOMOTIVE CORP., AUBURN HILLS, MICH., US |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |