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Die
Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der
Gattung des Hauptanspruchs.
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Beispielsweise
ist aus der
DE 100
46 306 A1 ein Brennstoffeinspritzventil mit einer in einem
Ventilsitzkörper
ausgebildeten Abspritzöffnung
bekannt. Die Abspritzöffnung
ist gegen die Mittelachse des Brennstoffeinspritzventils geneigt,
um den Brennstoff schräg
abzuspritzen. Unmittelbar stromaufwärts der Abspritzöffnung ist
ein Einströmtrichter
ausgebildet, auf dessen Oberfläche
die Ventilsitzfläche
ausgebildet ist.
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Aus
dem Stand der Technik ist ebenfalls bekannt, die Abspritzöffnung außerhalb
der Mitte des Einströmtrichters
anzuordnen, um die Form der Brennstoffwolke der jeweiligen Brennraumgeometrie anzupassen
und/oder unerwünschte
Strähnigkeiten des
Brennstoffstrahls zu vermeiden.
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Nachteilig
bei dem aus der obengenannten Druckschrift bekannten Brennstoffeinspritzventil
ist insbesondere, daß durch
die Anordnung der Abspritzöffnung
außerhalb
der Mitte des Einströmtrichters der
Strahlwinkel und der statische Durchfluß verändert werden. Eine Optimierung
der Strahlbildqualität allein
ist somit mit einfachen Mitteln nicht möglich.
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Vorteile der
Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den
Vorteil, daß die
Herstellung des Brennstoffeinspritzventils wesentlich vereinfacht
wird, da sich eine zentriert im Einströmtrichter angeordnete Abspritzöffnung wesentlich
leichter herstellen und in ihrer Lage kontrollieren läßt. Weiterhin
werden der Durchfluß und
der Strahlwinkel bei der Optimierung des Strahlbilds nicht beeinflußt. Dadurch
wird der Optimierungsaufwand wesentlich verringert und die Strahlqualität kann gesteigert
werden. Im weiteren ist die Konstruktion toleranzunempfindlicher.
Eine Anpassung der Strahlform des abgespritzten Brennstoffs an die
Geometrie des Brennraums, insbesondere die Form einer Kolbenmulde,
ist unabhängig
von anderen Funktionsgrößen, wie
Durchfluß und
Strahlwinkel, durch Variation der Winkellage der Fase um die Abspritzöffnung,
der Größe der Fase
und der Form der Fase möglich.
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Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterentwicklungen des im Hauptanspruch angegebenen
Brennstoffeinspritzventils möglich.
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Vorteilhafterweise
sind die Fase, der Einströmtrichter
und die Abspritzöffnung
in einem Ventilsitzkörper
ausgebildet. Dadurch lassen sich die Fase, der Einströmtrichter
und die Abspritzöffnung
genau und einfach zueinander anordnen. Der Aufbau des Brennstoffeinspritzventils
wird vereinfacht.
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Durch
die Neigung der Strahlachse gegenüber der Mittelachse kann die
Strahlrichtung flexibel gegenüber
einer Kolbenmulde oder der Geometrie des Brennraums gestaltet werden.
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Vorteilhafterweise
ist die Fase im Querschnitt kreisabschnittförmig ausgebildet und erweitert sich
zur Abspritzöffnung
hin. Die Fase kann dadurch sehr einfach hergestellt werden und die
Strömung des
Brennstoffs leicht in gewünschter
Weise verändert
werden.
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Zeichnung
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 einen
schematischen Schnitt durch ein erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventil,
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2 einen
schematischen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils
im Bereich der Abspritzöffnung
und
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3 eine
schematische zuströmseitige
Ansicht des Ventilsitzkörpers
eines zweiten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung beispielhaft beschrieben. Übereinstimmende Bauteile sind
dabei mit übereinstimmenden Bezugszeichen
versehen.
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Bevor
anhand der 2 und 3 bevorzugte
erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele
näher beschrieben
werden, soll zum besseren Verständnis
der Erfindung zunächst
anhand von 1 das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil
bezüglich
seiner wesentlichen Bauteile kurz erläutert werden.
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Ein
in 1 dargestelltes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 ist
in der Form eines Brennstoffeinspritzventils 1 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.
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Das
Brennstoffeinspritzventil 1 besteht aus einem Düsenkörper 2,
in welchem eine Ventilnadel 3 angeordnet ist. Die Ventilnadel 3 weist
abspritzseitig einen Ventilschließkörper 4 auf, 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.
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Der
Düsenkörper 2 ist
durch eine Dichtung 8 gegen einen 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 Abstand 26 voneinander getrennt und miteinander durch
ein nicht ferromagnetisches Verbindungsbauteil 29 verbunden.
Die Magnetspule 10 wird über eine elektrische 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.
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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
der Anker 20. Dieser steht über einen ersten Flansch 21 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 spiralförmige
Rückstellfeder 23 ab,
welche in der vorliegenden Bauform des Brennstoffeinspritzventils 1 durch
eine Hülse 24 auf Vorspannung
gebracht wird.
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In
der Ventilnadelführung 14,
im Anker 20 und an einem Führungselement 36 verlaufen
Brennstoffkanäle 30, 31 und 32.
Der Brennstoff wird über eine
zentrale Brennstoffzufuhr 16 zugeführt und durch ein Filterelement 25 gefiltert.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist durch einen Gummiring 28 gegen eine
nicht weiter dargestellte Brennstoffverteilerleitung und durch eine
Dichtung 37 gegen einen nicht weiter dargestellten Zylinderkopf
abgedichtet.
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An
der abspritzseitigen Seite des Ankers 20 ist ein ringförmiges Dämpfungselement 33,
welches aus einem Elastomerwerkstoff besteht, angeordnet. Es liegt
auf einem zweiten Flansch 34 auf, welcher über eine
Schweißnaht 35 stoffschlüssig mit
der Ventilnadel 3 verbunden ist.
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Im
Ruhezustand des Brennstoffeinspritzventils 1 wird der Anker 20 von
der Rückstellfeder 23 entgegen
seiner Hubrichtung so beaufschlagt, daß der Ventilschließkörper 4 an
der Ventilsitzfläche 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 ersten Flansch 21, welcher mit der Ventilnadel 3 verschweißt ist, ebenfalls
in Hubrichtung mit. Der mit der Ventilnadel 3 in Verbindung
stehende Ventilschließkörper 4 hebt von
der Ventilsitzfläche 6 ab,
und der druckbehaftet zugeführte
Brennstoff wird durch die Abspritzöffnung 7 in den nicht
dargestellten Brennraum abgespritzt.
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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
Verbindung stehende erste 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.
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Das
Brennstoffeinspritzventil weist eine Dralleinrichtung 42 zur
Beaufschlagung des Brennstoffs mit einem Drall auf.
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2 zeigt
einen schematischen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 im
Bereich der Abspritzöffnung 7.
Der seitlich geschnittene Ventilsitzkörper 5 zeigt die Abspritzöffnung 7 mit
einer darin zentriert verlaufenden Strahlachse 41 gegen
eine Mittelachse 40 des Brennstoffeinspritzventils 1 geneigt
angeordnet. Ein Einströmtrichter 39 ist
zuströmseitig
der Abspritzöffnung 7 angeordnet.
Die Abspritzöffnung 7 ist
mit ihrem zuströmseitigen
Ende zentriert im sich kegelförmig
zur Abspritzöffnung 7 hin verengenden
Einströmtrichter 39 angeordnet.
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Im
Bereich des Übergangs
des Einströmtrichters 39 zur
Abspritzöffnung 7 ist
am Umfang der Abspritzöffnung 7 eine
Fase 38 im Ventilsitzkörper 5 eingebracht.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die Fase 38 auf der Seite in den Ventilsitzkörper 5 eingebracht,
auf welche sich die Strahlachse 41 gegenüber der
Mittelachse 40 neigt. Die Fase 38 mündet auf
einem Teil des Umfangs der Abspritzöffnung 7 in die Abspritzöffnung 7 ein
und weist im Querschnitt die Form eines sich in Richtung Abspritzöffnung 7 vergrößernden
Kreisabschnitts auf. Die Fase 38 ist beispielsweise durch
eine Bohrung in den Ventilsitzkörper 5 eingebracht.
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3 zeigt
eine schematische zuströmseitige
Ansicht des Ventilsitzkörpers 5 eines
zweiten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1.
Die Fase 38 ist in diesem Ausführungsbeispiel seitlich zur
nicht dargestellten Strahlachse 41 angeordnet und mündet seitlich
in das zuströmseitige
Ende der Abspritzöffnung 7 ein.
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Die
Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die
Merkmale der Ausführungsbeispiele
können
in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden.