DE102004047040A1 - Brennstoffeinspritzventil und Verfahren zur Montage eines Brennstoffeinspritzventils - Google Patents
Brennstoffeinspritzventil und Verfahren zur Montage eines Brennstoffeinspritzventils Download PDFInfo
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Abstract
Ein Brennstoffeinspritzventil (1) für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen umfaßt eine durch eine elektrische Leitung (6) betätigbare Magnetspule (2), eine in einem abspritzseitigen Bereich einen Außenmantel (20) des Brennstoffeinspritzventils (1) bildende Ventilhülse (7) und ein Ventilgehäuse (4). Das Brennstoffeinspritzventil (1) weist eine Kunststoffhülse (13) auf, die die Magnetspule (2) und die elektrische Leitung (6) enthält und auf die Ventilhülse (7) aufschiebbar ist.
Description
- Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Anspruchs 1 und einem Verfahren zur Montage eines Brennstoffeinspritzventils nach der Gattung des Anspruchs 12.
- Brennstoffeinspritzventile weisen gewöhnlich eine Reihe von metallischen Gehäusebauteilen auf, welche nach der Montage mit einer Kunststoffumspritzung versehen werden. Ein solches Brennstoffeinspritzventil ist beispielsweise aus der Druckschrift
DE 101 22 353 A1 bekannt. - Aus der
DE 197 12 591 A1 geht ebenfalls ein Brennstoffeinspritzventil hervor, welches aus zwei vormontierten eigenständigen Baugruppen zusammengesetzt ist. Dabei umfaßt ein Funktionsteil im Wesentlichen einen elektromagnetischen Kreis und ein Dichtventil, während ein Anschlußteil hauptsächlich von einem hydraulischen Anschluß und einem elektrischen Anschluß gebildet ist. Im fertig montierten Brennstoffeinspritzventil wirken elektrische Verbindungselemente und hydraulische Verbindungselemente beider Baugruppen zusammen, so daß die elektrische und hydraulische Verbindung gewährleistet ist. - Nachteilig an den bekannten Brennstoffeinspritzventilen ist insbesondere, daß die Montage eines solchen Brennstoffeinspritzventils durch die Umspritzung aufwendig und dadurch kostenintensiv ist.
- Weiterhin werden bei der Umspritzung durch den flüssigen Kunststoff Bauteile aus ihrer ursprünglichen Montagelage verschoben, wodurch der Ausschuß bei der Herstellung der Brennstoffeinspritzventile ansteigt.
- Vorteile der Erfindung
- Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 sowie das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage eines Brennstoffeinspritzventils gemäß Anspruch 12 haben demgegenüber den Vorteil, daß das Brennstoffeinspritzventil aus zwei Baugruppen ohne die Notwendigkeit von komplizierten Verbindungselementen zusammensetzbar ist, indem eine Hydraulikpatrone in eine vorgefertigte Kunststoffhülse eingeschoben wird.
- Dadurch ist eine schnellere Montage in weniger Arbeitsschritten möglich, die aufwendige und fehlerbehaftete Kunststoffumspritzung kann entfallen. Zudem sind die einzelnen Baugruppen in einfacher Weise herstellbar, da sie keine komplizierten Bauteile enthalten.
- Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterentwicklungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Brennstoffeinspritzventils sowie des im Anspruch 12 angegebenen Verfahrens möglich.
- Vorteilhafterweise umfaßt die Kunststoffhülse den hydraulischen und den elektrischen Anschluß sowie die Magnetspule und die sie kontaktierende elektrische Leitung, während in der Hydraulikbaugruppe die übrigen den Magnetkreis sowie die das Ventil bildenden Bauteile angeordnet sind.
- Weiterhin ist von Vorteil, daß die Hydraulikbaugruppe in einem vorzugsweise tiefgezogenen Rohr angeordnet ist.
- Ebenso ist von Vorteil, daß das Rohr eine umlaufende Nut und einen Dichtring aufweist, welcher die Hydraulikbaugruppe gegen die Kunststoffhülse abdichtet.
- Vorteilhafterweise ist die Hydraulikbaugruppe nach dem Einschieben in die Kunststoffhülse durch Klemmwirkung fixiert, kann jedoch zusätzlich auch noch durch Kleben gesichert werden.
- 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 Beispiel eines Brennstoffeinspritzventils gemäß dem Stand der Technik, -
2A eine schematische Darstellung einer Hydraulikpatrone zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventil, -
2B eine schematische Darstellung einer Kunststoffhülse zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventil, und -
2C eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines fertigmontierten erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils. - Beschreibung des Ausführungsbeispiels
-
1 zeigt zur besseren Verständlichkeit der erfindungsgemäßen Maßnahmen zunächst in einer stark schematisierten Schnittdarstellung die wesentlichen Bauteile eines Brennstoffeinspritzventils1 gemäß dem Stand der Technik. Das Brennstoffeinspritzventil1 ist insbesondere zum Einspritzen von Brennstoff in ein nicht näher dargestelltes Saugrohr einer Brennkraftmaschine geeignet. - Das Brennstoffeinspritzventil
1 umfaßt eine Magnetspule2 , die auf einen Spulenträger3 gewickelt ist. Der Spulenträger3 ist in einem Ventilgehäuse4 gekapselt, welches als Außenpol der Magnetspule2 dient, und ist durch einen Deckel5 abgeschlossen. Die Kontaktierung der Magnetspule2 erfolgt über eine elektrische Leitung6 . Der Spulenträger3 wird von einer Ventilhülse7 durchgriffen, welche rohrförmig ausgestaltet und durch eine Einsteckhülse8 zur Brennstoffzuleitung verlängert ist. - Die Montage des Brennstoffeinspritzventils
1 erfolgt gemäß dem Stand der Technik so, daß zunächst die Ventilhülse7 hergestellt und mit der Einsteckhülse8 versehen wird und danach die Bauteile Magnetspule2 , Ventilgehäuse4 und Deckel5 axial auf die Ventilhülse7 des Brennstoffeinspritzventils1 aufgeschoben werden. Eine Kunststoffumspritzung9 wird nach der Vormontage der metallischen Bauteile des Brennstoffeinspritzventils1 angespritzt. Sie umfaßt einen Stecker10 für den Anschluß der nicht weiter dargestellten elektrischen Zuleitung für die Magnetspule2 . - Das Brennstoffeinspritzventil
1 ist zuströmseitig durch eine Dichtung11 gegen eine nicht dargestellte Brennstoffverteilerleitung und abströmseitig durch eine weitere Dichtung12 gegen das Saugrohr der Brennkraftmaschine abgedichtet. - Die Betätigung des Brennstoffeinspritzventils
1 kann beispielsweise über einen mit der Magnetspule2 zusammenwirkenden Anker13 in Verbindung mit einer Ventilnadel14 , deren Ventilschließkörper15 eine Abspritzöffnung16 abschließt, erfolgen. Die Abspritzöffnung16 wird durch die Anhebung der Ventilnadel14 geöffnet und durch das erneute Absenken der Ventilnadel14 beispielsweise unterstützt durch eine Rückstellfeder17 , die durch eine Einstellhülse18 vorgespannt wird, wieder geschlossen. Ein Innenpol19 der Magnetspule ist in die Ventilhülse7 eingepreßt. - Die genannten Bauteile müssen zur Montage des Brennstoffeinspritzventils
1 jeweils einzeln und in einer vorgegebenen Reihenfolge in die Ventilhülse7 eingebracht werden. Zunächst muß der Innenpol19 eingesetzt werden, dann die Einstellhülse18 , die Rückstellfeder17 und schließlich der Anker13 mit der Ventilnadel14 und dem Ventilschließkörper15 . Ein Ventilsitzkörper20 mit der Abspritzöffnung16 wird zum Abschluß in die Ventilhülse7 eingesetzt. - Erfindungsgemäß ist, wie in den
2A bis2C schematisch dargestellt, vorgesehen, die Montage des Brennstoffeinspritzventils1 zu vereinfachen, indem zunächst eine Kunststoffhülse22 hergestellt wird, welche bereits die Magnetspule2 und die für die Kontaktierung benötigten elektrischen Leitungen6 sowie den Stecker10 enthält, um diese dann in einem weiteren Montageschritt mit einer Hydraulikbaugruppe21 des Brennstoffeinspritzventils1 zu versehen. - Die Hydraulikbaugruppe
21 ist schematisch in2A dargestellt. Sie umfaßt ein Rohr23 , in welches der Innenpol19 , die Einstellhülse18 , die Rückstellfeder17 , das aus Anker13 , Ventilnadel14 und Ventilschließkörper15 bestehende Bauteil sowie abschließend der Ventilsitzkörper20 mit der Abspritzöffnung16 eingebaut sind. Letzteres Bauteil sorgt dafür, daß die einzelnen Komponenten nicht aus dem Rohr23 herausfallen können. - Zuströmseitig weist das Rohr
23 eine umlaufende Nut24 auf, in welcher ein Dichtring25 zur Abdichtung der Hydraulikbaugruppe21 gegen die Kunststoffhülse22 angeordnet ist. Das Rohr23 ist in einfacher Weise z.B. als Tiefziehteil herstellbar. Die Hydraulikbaugruppe21 ist kompakt, einfach montierbar und sicher und ohne Beschädigungsgefahr als Schüttgut zu transportieren. - Die Kunststoffhülse
22 ist in2B schematisch dargestellt. Sie weist bereits den angeformten Stecker10 , einen Hydraulikanschluß29 zum Anschluß an eine nicht weiter dargestellte Brennstoffverteilerleitung, die elektrischen Leitungen6 und die Magnetspule2 auf. Zuströmseitig der Magnetspule2 ist eine Ausnehmung26 ausgebildet, welche die Kunststoffhülse22 in zwei Teile unterteilt, die durch einen Steg27 miteinander verbunden sind. In dem Steg27 verlaufen die elektrischen Leitungen6 zur Kontaktierung der Magnetspule2 . - Für die weitere Montage des Brennstoffeinspritzventils
1 ist, wie in2C dargestellt, ein Deckel28 vorgesehen. Der Deckel28 wird bei der Montage radial über die Hydraulikbaugruppe21 des Brennstoffeinspritzventils1 geklippt. - Die Montage des Brennstoffeinspritzventils
1 umfaßt die folgenden Schritte: Einschieben der vormontierten Hydraulikbaugruppe21 in die ebenfalls vorgefertigte Kunststoffhülse22 , radiales Einschieben des Deckels28 in die Ausnehmung26 und abschließend Aufstecken des Ventilgehäuses4 auf die Hydraulikbaugruppe21 . Alternativ kann die Hydraulikbaugruppe21 auch durch Kleben mit der Kunststoffhülse22 verbunden werden. - Die Montage ist dadurch sehr einfach gehalten und kann ohne Schweißen, Löten oder andere Fügeverfahren erfolgen. Trotzdem ist die Hydraulikbaugruppe
21 sicher und dicht mit der Kunststoffhülse22 verbunden. Auf komplizierte Anschlüsse und Verbindungsbauteile zur elektrischen und hydraulischen Verbindung der beiden Baugruppen kann vollständig verzichtet werden. - Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt und für beliebige Bauweisen von Brennstoffeinspritzventilen
1 geeignet, z.B. für Brennstoffeinspritzventile1 für Direkteinspritzung oder für Brennstoffeinspritzventile1 mit Anbindung an ein Common-Rail-System. Insbesondere sind beliebige Kombinationen der einzelnen Merkmale möglich.
Claims (14)
- Brennstoffeinspritzventil (
1 ) für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen mit einem wenigstens eine Magnetspule (2 ), einen Innenpol (19 ) und einen Außenpol (4 ) umfassenden magnetischen Kreis, mit einem Ventilschließkörper (15 ), der Teil einer im elektromagnetischen Kreis bewegbaren Ventilnadel (14 ) ist, sowie mit einem elektrischen Anschluß (10 ) und einem hydraulischen Anschluß (29 ), dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetspule (2 ), der elektrischen Anschluß (10 ) und der hydraulische Anschluß (29 ) in einer Kunststoffhülse (22 ) ausgebildet sind und daß der Innenpol (19 ) und die Ventilnadel (14 ) mit dem Ventilschließkörper (15 ) in einer Hydraulikbaugruppe (22 ) ausgebildet sind. - Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikbaugruppe (
21 ) in die Kunststoffhülse (22 ) einschiebbar ist. - Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikbaugruppe (
21 ) aus einem Rohr (23 ) besteht. - Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (
23 ) als Tiefziehteil ausgebildet ist. - Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (
23 ) an einem zuströmseitigen Ende eine umlaufende Nut (24 ) aufweist. - Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nut (
24 ) ein Dichtring (25 ) angeordnet ist. - Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikbaugruppe (
21 ) durch den Dichtring (25 ) gegenüber der Kunststoffhülse (22 ) abgedichtet ist. - Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikbaugruppe (
21 ) durch Kleben mit der Kunststoffhülse (22 ) verbunden ist. - Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhülse (
22 ) eine Ausnehmung (26 ) aufweist. - Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ausnehmung (
26 ) ein Deckel (28 ) radial über die Hydraulikbaugruppe (21 ) einschiebbar ist. - Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikbaugruppe (
22 ) durch den Deckel (28 ) an der Kunststoffhülse (22 ) fixiert ist. - Verfahren zur Montage eines Brennstoffeinspritzventils (
1 ) für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen mit einem wenigstens eine Magnetspule (2 ), einen Innenpol (19 ) und einen Außenpol (4 ) umfassenden magnetischen Kreis, mit einem Ventilschließkörper (15 ), der Teil einer im elektromagnetischen Kreis bewegbaren Ventilnadel (14 ) ist, sowie mit einem elektrischen Anschluß (10 ) und einem hydraulischen Anschluß (29 ), wobei die Magnetspule (2 ), der elektrische Anschluß (10 ) und der hydraulische Anschluß (29 ) in einer Kunststoffhülse (22 ) ausgebildet sind und der Innenpol (19 ) und die Ventilnadel (14 ) mit dem Ventilschließkörper (15 ) in einer Hydraulikbaugruppe (22 ) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfaßt: – Herstellen der Hydraulikbaugruppe (21 ), – Herstellen der Kunststoffhülse (22 ), – Einschieben der Hydraulikbaugruppe (21 ) in die Kunststoffhülse (22 ), – Verbinden der Hydraulikbaugruppe (21 ) mit der Kunststoffhülse (22 ), insbesondere Verkleben, – radiales Einschieben eines Deckels (28 ) auf die Hydraulikbaugruppe (21 ) in eine Ausnehmung (26 ) der Kunststoffhülse (22 ) und – Aufstecken eines Ventilgehäuses (4 ) auf die Hydraulikbaugruppe (21 ) und die Kunststoffhülse (22 ). - Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt des Verklebens entfällt, wenn ein Dichtring (
25 ) in einer umlaufenden Nut (24 ) der Hydraulikbaugruppe (21 ) vorgesehen ist. - Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensschritte der Herstellung der Hydraulikbaugruppe (
21 ) und der Kunststoffhülse (22 ) räumlich und zeitlich unabhängig voneinander erfolgen.
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