DE10142302A1

DE10142302A1 - Brennstoffeinspritzventil

Info

Publication number: DE10142302A1
Application number: DE10142302A
Authority: DE
Inventors: Zlatko Delas
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-08-29
Filing date: 2001-08-29
Publication date: 2003-03-20
Also published as: EP1423603A1; JP4200098B2; WO2003027487A1; KR20040029046A; KR100878131B1; EP1423603B1; DE50210773D1; US7070128B2; US20050258276A1; JP2005504218A

Abstract

Ein Brennstoffeinspritzventil (1) umfaßt eine Magnetspule (10), die mit einem von einer Rückstellfeder (23) beaufschlagbaren Anker (20) zusammenwirkt, der zusammen mit einer Ventilnadel (3) ein axial bewegliches Ventilteil bildet. An der Ventilnadel (3) ist ein Ventilschließkörper (4) vorgesehen, der mit einem Ventilsitzkörper (5) einen Dichtsitz bildet. Das Brennstoffeinspritzventil (1) umfaßt weiterhin einen Innenpol (13) und einen Außenpol (9), die mit der Magnetspule (10) einen Magnetkreis bilden. Die Rückstellfeder (23) ist durch eine Führungshülse (28) so beaufschlagt, daß ihre axiale Länge während des Betriebs des Brennstoffeinspritzventils (1) kleiner ist als die axiale Länge einer Bohrung (32) des Innenpols (13).

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Beispielsweise ist aus der DE 196 26 576 A1 ein elektromagnetisch betätigbares Brennstoffeinspritzventil bekannt, bei welchem zur elektromagnetischen Betätigung ein Anker mit einer elektrisch erregbaren Magnetspule zusammenwirkt und der Hub des Ankers über eine Ventilnadel auf einen Ventilschließkörper übertragen wird. Der Ventilschließkörper wirkt mit einer Ventilsitzfläche zu einem Dichtsitz zusammen. Im Anker sind mehrere Brennstoffkanäle vorgesehen. Die Rückstellung des Ankers erfolgt mit einer Rückstellfeder.

Nachteilig, bei dem aus der DE 196 26 576 A1 bekannten Brennstoffeinspritzventil ist insbesondere, daß die Rückstellfeder sich direkt am Anker bzw. einem zulaufseitigen Ende der Ventilnadel abstützt. Die Bohrung des Innenpols, in welcher die Rückstellfeder angeordnet ist, ist dabei kleinkalibriger als die Ankerbohrung, so daß die Rückstellfeder während des Betriebs des Brennstoffeinspritzventils auswandern kann. Die Folge sind Schrägstellungen der Rückstellfeder sowie Verklemmen und Abnutzungserscheinungen mit nachfolgenden Fehlfunktionen des Brennstoffeinspritzventils.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Rückstellfeder an der Führungshülse eine verbesserte Auflage hat. Die Feder kann nicht mehr so stark auswandern. Der Verschleiß ist reduziert und die Rückstellfeder kann nicht verkanten. Die Rückstellfeder kann die Bohrung des Innenpols nicht verlassen, wodurch Fehlfunktionen des Brennstoffeinspritzventils vorgebeugt wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterentwicklungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.

Von Vorteil ist insbesondere, daß die Führungshülse in einfacher Weise mittels Drehen herstellbar ist.

Von Vorteil ist zudem, daß die Führungshülse in einfacher Weise mit der Ventilnadel und dem Anker montierbar ist.

Die teilkugelige Form des Führungsteils der Führungshülse erlaubt vorteilhafterweise eine reibungsarme Führung in der Bohrung des Innenpols.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils; und
Fig. 2 einen vergrößerten schematischen Schnitt durch die Führungshülse des erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt in einer auszugsweisen Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist in der Form eines Brennstoffeinspritzventils 1 für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen ausgeführt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 besteht aus einem rohrförmigen 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 Ausführungsbeispiel um ein nach innen öffnendes Brennstoffeinspritzventil 1, welches über zumindest eine Abspritzöffnung 7 verfügt.
Der Düsenkörper 2 durchgreift einen topfförmigen Außenpol 9 einer Magnetspule 10, welcher beispielsweise durch eine Labyrinthdichtung 26 gegen eine Umgebung des Brennstoffeinspritzventils 1 abgedichtet ist. Die Magnetspule 10 ist auf einen Spulenträger 12 gewickelt und wirkt mit einem in dem Düsenkörper 2 angeordneten Innenpol 13 der Magnetspule 10 zusammen. Die Magnetspule 10 wird über eine Leitung 11 von einem über einen elektrischen Steckkontakt 17 zuführbaren elektrischen Strom erregt. Der Steckkontakt 17 kann von einer nicht weiter dargestellten Kunststoffummantelung umgeben sein.
Die Ventilnadel 3 steht über einen Flansch 14, in welchen die Ventilnadel 3 eingeschoben ist, in kraftschlüssiger Verbindung mit einem Anker 20. Dabei ist zwischen dem Flansch 14 und einer Schulter 15 der Ventilnadel 3 eine Vorhubfeder 18 angeordnet, welche dem Anker 20 bei der Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1 einen Ankerfreiweg und damit eine schnelle Öffnung des Brennstoffeinspritzventils 1 erlaubt.
In einer Bohrung 32 des Innenpols 13 des Brennstoffeinspritzventils 1 ist eine Rückstellfeder 23 angeordnet, welche in der vorliegenden Bauform des Brennstoffeinspritzventils 1 durch eine Hülse 24 auf Vorspannung gebracht wird.
Die Rückstellfeder 23 stützt sich erfindungsgemäß an einer Führungshülse 28, die in eine axiale Ausnehmung 33 der Ventilnadel 3 eingeschoben ist und mit der Ventilnadel 3 vorzugsweise verpreßt ist, ab. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird verhindert, daß die Rückstellfeder 23, welche sich gemäß dem Stand der Technik direkt an der Schulter 15 der Ventilnadel 3 abstützt, während des Betriebs des Brennstoffeinspritzventils 1 in eine Ausnehmung 25 des Brennstoffeinspritzventils 1 auswandert, sondern vollständig im Innenpol 13 verbleibt. Durch das Auswandern der Rückstellfeder 23 können Fehlfunktionen des Brennstoffeinspritzventils 1 bis zum Verklemmen der Rückstellfeder 23, ungleichmäßige Abnutzungserscheinungen und Verformungen der Schulter 15 der Ventilnadel 5 auftreten.
Die Führungshülse 28 erstreckt sich durch den Anker 20 sowie zumindest teilweise in die Bohrung 32 des Innenpols 13 der Magnetspule 10. Wie aus der vergrößerten schematischen Darstellung der Führungshülse 28 in Fig. 2 ersichtlich, ist die Führungshülse 28 hohlzylindrisch ausgebildet und weist im Bereich der Ventilnadel 3 und des Ankers 20 einen rohrförmigen Schaft 29 sowie im Bereich des Innenpols 13 einen Führungsteil 30 auf. Die Führungshülse 28 kann beispielsweise mittels Drehen in einfacher und kostengünstiger Weise hergestellt werden.
Die Führungshülse 28 ist dabei in ihrem Führungsteil 30 teilkugelig ausgeführt und so dimensioniert, daß dieser an einer Innenwandung 31 der Bohrung 32 des Innenpols 13 anliegt. Dadurch bewegt sich der Führungsteil 30 der Führungshülse 28 während des Betriebes des Brennstoffeinspritzventils 1 ausschließlich an der Innenwandung 31 des Innenpols 13. Die teilkugelige Form trägt dabei zu einer reibungsarmen Führung bei, wodurch die Dynamik des Brennstoffeinspritzventils 1 nicht beeinträchtigt wird. Die axiale Länge der Rückstellfeder 23 ist ungeachtet der Schaltposition des Brennstoffeinspritzventils 1 immer kleiner als die axiale Länge der Bohrung 32 des Innenpols 13. Die Rückstellfeder 23 ragt dementsprechend zu keinem Zeitpunkt aus dem Innenpol 13 heraus und kann nicht in die Ausnehmung 25 des Brennstoffeinspritzventils 1 auswandern.
Der Brennstoff wird dem Brennstoffeinspritzventil 1 gewöhnlich durch eine nicht weiter dargestellte Brennstoffverteilerleitung über eine zentrale Brennstoffzufuhr 16 zugeleitet. Der Brennstoff wird über die Ausnehmung 25, die Führungshülse 28, die rohrförmig ausgeführte Ventilnadel 3 und über Durchströmöffnungen 8 in der Ventilnadel 3 zum Dichtsitz geleitet.
Im Ruhezustand des Brennstoffeinspritzventils 1 ist die Ventilnadel 3 über die Führungshülse 28 durch die Rückstellfeder 23 so mit einer Vorspannung beaufschlagt, daß der Ventilschließkörper 4 in dichtender Anlage an der Ventilsitzfläche 6 gehalten und das Brennstoffeinspritzventil 1 dadurch geschlossen gehalten wird. Ein zwischen dem Anker 20 und dem Innenpol 13 ausgebildeter Arbeitsspalt 27 ist ebenso geschlossen wie ein zwischen dem Flansch 14 und der Schulter 15 der Ventilnadel 3 ausgebildeter Vorhubspalt 19.
Wird die Magnetspule 10 mittels der elektrischen Leitung 11 über den Steckkontakt 17 erregt, baut sich ein Magnetfeld auf, welches den Anker 20 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 23 an den Innenpol 13 zieht. Zunächst wird der Vorhubspalt 19 zwischen dem Flansch 14 und der Schulter 15 der Ventilnadel 3 und danach der Arbeitsspalt 27 zwischen dem Anker 20 und dem Innenpol 13 geschlossen. Der über die zentrale Brennstoffzufuhr 16 zugeleitete Brennstoff kann durch die Bohrung 25 im Anker 20 und die Ventilnadel 3 zum Dichtsitz strömen.
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 die über die Führungshülse 28 mit dem Flansch 14 am Anker 20 in Wirkverbindung stehende Ventilnadel 3 entgegen der Hubrichtung bewegt. Dadurch setzt der Ventilschließkörper 4 auf der Ventilsitzfläche 6 auf und das Brennstoffeinspritzventil 1 wird geschlossen.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt und z. B. auch für Brennstoffeinspritzventile 1 für gemischverdichtende, selbstzündende Brennkraftmaschinen anwendbar.

Claims

1. Brennstoffeinspritzventil (1) mit einer Magnetspule (10), die mit einem von einer Rückstellfeder (23) beaufschlagten Anker (20) zusammenwirkt, der zusammen mit einer Ventilnadel (3) ein axial bewegliches Ventilteil bildet, wobei an der Ventilnadel (3) ein Ventilschließkörper (4) vorgesehen ist, der mit einem Ventilsitzkörper (5) einen Dichtsitz bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (23) an einer Führungshülse (28) anliegt, die in eine axiale Ausnehmung (33) der Ventilnadel (3) eingesetzt ist.

2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (28) den Anker (20) durchgreift und mit dem Anker (20) und der Ventilnadel (3) in kraftschlüssiger Verbindung steht.

3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (28) einen rohrförmigen Schaft (29) aufweist.

4. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Schaft (29) der Führungshülse (28) in die Ausnehmung (33) der Ventilnadel (3) einpreßbar ist.

5. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (28) einen Führungsteil (30) aufweist.

6. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsteil (30) der Führungshülse (28) teilkugelig ausgebildet ist.

7. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsteil (30) der Führungshülse (28) in einem Innenpol (13) des Brennstoffeinspritzventils (1) bewegbar geführt ist.

8. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsteil (30) der Führungshülse (28) an einer Innenwandung (31) einer Bohrung (32) des Innenpols (13) geführt anliegt.