DE19546361A1

DE19546361A1 - Elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil und Verfahren zum Zusammenbau einer Düsenvorrichtung

Info

Publication number: DE19546361A1
Application number: DE19546361A
Authority: DE
Inventors: Takuya Fujikawa
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1995-12-12
Publication date: 1996-07-11
Anticipated expiration: 2015-12-13
Also published as: JPH08189439A; US5713523A; DE19546361C2

Description

Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektro magnetisches Kraftstoffeinspritzventil und auf ein Verfahren zum Zusammenbau einer Düsenvorrichtung, und insbesondere auf ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil, das es ge stattet, den Hubbetrag in einem Nadelventil in elektromagne tischen Kraftstoffeinspritzventilen, die für eine Hochdruck kraftstoffeinspritzung, wie beispielsweise eine Zylinderein spritzung von Kraftstoff, verwendet werden, mit hoher Präzi sion festzulegen, und auf ein Verfahren zum Zusammenbau der Düsenvorrichtung.

Beschreibung des Standes der Technik

Bei der konventionellen Einstellung des Hubbetrages in Nadelventilen für elektromagnetische Kraftstoffeinspritzven tile, die bei der Zylindereinspritzung von Kraftstoff benutzt werden, weisen die elektromagnetischen Kraftstoffeinspritz ventile eine Konfiguration auf, die derart gestaltet ist, daß sie den Hubbetrag des Nadelventiles einstellt, indem die Ar matur in Erwiderung auf eine Magnetisierung der elektromagne tischen Spule in direkten Kontakt mit einem Hubstopper ge langt. Beispiele dafür sind in den Patenten Nr. Hei. 5-504181 und Hei. 5-504182 beschrieben.

Fig. 5 ist ein vertikaler Querschnitt, der ein Beispiel eines konventionellen elektromagnetischen Kraftstoffein spritzventils 1 zeigt. Dieses elektromagnetische Kraft stoffeinspritzventil 1 umfaßt einen Stecker 2, ein Ventilge häuse 3, einen Düsenhalter 4, eine Kraftstoffzuführröhre 5, die aus einer magnetischen Substanz besteht, einen Federsitz 6, einen Ventilsitz 7 und eine elektromagnetische Spule 8, die durch Steuersignale vom Stecker 2 magnetisiert und demag netisiert wird.

Eine Armatur 9 in Form einer Röhre und ein Nadelventil 10, daß sich integral mit dieser Armatur 9 bewegt, sind in der Figur in der unteren Stellung dargestellt und liegen ge genüber der Kraftstoffzuführröhre 5.

Ein Einspritzloch 12 ist in einer Stahlplatte 11 ausge bildet, die an der Spitze des Ventilsitzes 7 angeordnet ist, und das Nadelventil 10 wird immer in Richtung auf dieses Ein spritzloch 12 durch die Ventilfeder 13 gedrückt, um im Sitz teil 7A des Ventilsitzes 7 plaziert zu sein.

Eine Hubbetrageinstellscheibe 14 ist an der stromaufwär tigen Seite des Ventilsitzes 7 angeordnet, und die Stahl platte 11 wird zwischen dem Ventilsitz 7 und einer Halte platte 15 auf der stromabwärtigen Seite gehalten.

Kraftstoff, beispielsweise Benzin, wird vom (in der Figur) oberen Teil der Kraftstoffzuführröhre 5 in den ersten Kraftstoffkanal 16, vom ersten Kraftstoffkanal 16 durch den zweiten Kraftstoffkanal 17 in die Armatur 9, durch den drit ten Kraftstoffkanal 18 zwischen dem Düsenhalter 4 und der Ar matur 9 oder dem Nadelventil 10, durch den vierten Kraft stoffkanal 19 innerhalb der Hubbetrageinstellscheibe 14 und zum fünften Kraftstoffkanal 20 zwischen dem Ventilsitz 7 und dem Nadelventil 10 geführt.

Das Intervall zwischen der Kraftstoffzuführröhre 5 und der Armatur 9 wird als Hubhöhe L des Nadelventils 10 verwen det. Durch eine Magnetisierung der elektromagnetischen Spule 8 wird die Armatur 9 und das damit verbundene Nadelventil 10 gegen die Kraft der Ventilfeder 13 angehoben und es wird Kraftstoff aus dem Einspritzloch 12 in den Maschinenzylinder 21 gespritzt.

Mit der Demagnetisierung der elektromagnetischen Spule 8 werden die Armatur 9 und das Nadelventil 10 durch die Kraft der Ventilfeder 13 wieder in ihre ursprünglichen Positionen gebracht, und es wird das Einspritzloch 12 geschlossen.

Der Hubbetrag L des Nadelventils 10 wird auf die folgen de Art eingestellt.

Das heißt, die Hubbetrageinstellscheibe 14, der Ventil sitz 7, die Stahlplatte 11 und die Halteplatte 15 werden in dieser Reihenfolge von der stromabwärtigen Seite der Röhren spitze 4A des Düsenhalters 4 eingeschoben, und das führende Endteil der Röhrenspitze 4A wird umgebogen, um einen gekrümm tes Teil 22 zu bilden, und so diese Teile zu halten.

Wenn eine dickere Hubbetrageinstellscheibe 14 eingescho ben wird, so ist der Ventilsitz 7 weiter stromabwärts ange ordnet, was es erlaubt, eine größerer Hubhöhe L einzustellen, wohingegen das Einschieben einer dünneren Hubbetrageinstell scheibe 14 es gestattet, eine kleinere Hubhöhe L einzustel len.

Die Abmessungen des Ventilgehäuses 3, des Nadelventils 10 und dergleichen Dinge sind somit festgelegt, so daß eine Hubbetrageinstellscheibe 14 für den Betrieb derart ausgewählt wird, daß die voreingestellte Hubhöhe L erreicht werden kann, und der führende Teil des Endteils des röhrenförmigen Spit zenteils 4A ist so umgebogen, daß die Hubbetrageinstell scheibe 14, der Ventilsitz 7, die Stahlplatte 11 und die Hal teplatte 15 an dem röhrenförmigen Spitzenteil 4A befestigt sind.

Die Hubhöhe L in einem solchen elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventil bedingt jedoch gewöhnlicherweise eine extrem genaue Dimensionseinstellung von sagen wir mal 50 ± 5 µm. Im oben beschriebenen, konventionellen, elektromagne tischen Kraftstoffeinspritzventil 1 sind eine Vielzahl von Teilen für die Hubhöhe L verantwortlich, und da der umgebo gene Teil 22 nach der Auswahl der Hubbetrageinstellscheibe 14, die für die letztliche Einstellung der Hubhöhe verwendet wird, ausgebildet wird, besteht die Möglichkeit, daß das Um biegen zu einer Deformation der verschiedenen Teile des röh renförmigen Spitzenteils 4A führt, womit sich viele Probleme bei einer genauen Einstellung der Hubhöhe L ergeben.

Während des Herstellungsverfahrens machen es die losen Teile im röhrenförmigen Spitzenteil schwierig, die oben be schriebenen Präzisionsprobleme zu vermeiden, da das Teil in nicht rückgängig zu machender Weise fest umgebogen wird, so daß nach dem Umbiegen die Hubhöhe nicht mehr eingestellt wer den kann.

Fig. 6 ist ein vertikaler Querschnitt, der ein Beispiel eines anderen konventionellen, elektromagnetischen Kraft stoffeinspritzventils 30 zeigt. Die gleichen Teile sind durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und ihre Beschrei bung wird somit weggelassen. Nur die sich unterscheidenden Teile werden beschrieben. In diesem elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventil 30 ist ein Kugelventil 10A, das es gestattet einen Kraftstoffkanal mit einer glatt geschnittenen Oberfläche 5 auszubilden, an der Spitze des Nadelventils 10 befestigt, und das Kugelventil 10A ist im Sitzteil 7A des Ventilsitzes 7 plaziert.

Eine Stahlplatte 31 mit einer bogenförmigen Quer schnittsform, in die eine Stahlplatte 11 auf der stromaufwär tigen Seite gebogen wurde, wird verwendet, wobei deren von der Verbiegung herrührende Spannkraft verwendet wird, um sie unter Druck in das röhrenförmige Spitzenteil 4A zu bringen, und zwei vorbestimmte Orte im peripheren Teil neben der Röh renspitze 4A und im zentralen Teil neben dem Ventilsitz 7 (peripherer Schweißbereich 32 und zentraler Schweißbereich 33) werden durch elektronisches Dichtschweißen, wie bei spielsweise Laserschweißen befestigt.

Das Dichtschweißen wird jedoch durchgeführt, nachdem die Stahlplatte 31 an einem Ort befestigt wurde, der größer ist als die vorbestimmte Hubhöhe L (beispielsweise größer als 50 µm).

Ein Meßfühler M zur Messung der Hubhöhe wird dann an der stromaufwärtigen Seite der Armatur 9 befestigt, und die Stahlplatte wird hineingeschoben, wobei der Meßfühler in ei nen Zustand versetzt wird, der es gestattet, die Hubhöhe L zu messen, wenn eine vorbestimmte Belastung von der stromabwär tigen Seite in Richtung auf die stromaufwärtige Seite ausge übt wird. Die Hubhöhe L wird allmählich reduziert, und wenn die vorbestimmte Hubhöhe L erreicht wurde, so wird die Platte nicht länger hineingedrückt, um die Hubhöhe L einzustellen.

Das heißt, es wird die Belastung auf die Stahlplatte 31 von der stromabwärtigen Seite hin zur stromaufwärtigen Seite ausgeübt, und wenn die Hubhöhe L gemessen wird, so wird die Stahlplatte 31 reversibel verformt, womit die vorbestimmte Hubhöhe L eingestellt und festgemacht wird.

Bei diesem Verfahren des Zusammenbaus der Düsenvorrich tung (Kugelventil 10A, Nadelventil 10 und Ventilsitz 7), kann die Hubhöhe L eingestellt werden, da sie direkt gemessen wird, so daß man eine größere Präzision der Hubhöhe L er reicht als im Fall des in Fig. 5 gezeigten elektromagneti schen Einspritzventils 1.

Da jedoch die Stahlplatte 31 eine dünne Plattendicke von 0,2 bis 0,25 µm hat, so kann sie für Kraftstoffeinspritzven tile mit einem Kraftstoffdruck von ungefähr 3 kg/cm² verwen det werden aber nicht für eine Hochdruckzylinderkraftstoff einspritzung in Kraftstoffeinspritzventilen für die Zylinder einspritzung von Benzin, bei der der Kraftstoffdruck extrem hoch bei 40 bis 100 kg/cm² liegt. Der hohe Kraftstoffdruck würde bewirken, daß die Stahlplatte 31 in Richtung des Ma schinenzylinders 21 wegfliegt.

Wenn die Plattendicke der Stahlplatte 31 erhöht wird, um sie gegenüber einem so hohen Druck widerstandsfähig zu ma chen, so wird eine größere Schweißenergie benötigt, um die Teile zusammenzufügen, und die sich ergebende Hitze führt zu Rundheitsproblemen beim Sitzteil 7A des Ventilsitzes 7 und zu einer schlechten Öldichtigkeit.

Das Problem bei konventionellen, elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventilen 1 und 30 und dergleichen, besteht darin, daß es schwierig ist, sie gegenüber Hochdruckkraft stoffeinspritzungen, wie beispielsweise bei der Zylinderein spritzung von Benzin, widerstandsfähig zu machen, und daß es schwierig ist, die Hubhöhe präzise einzustellen und festzule gen.

Zusammenfassung der Erfindung

In Anbetracht des Voranstehenden besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil, das für eine Hochdruckzylinder kraftstoffeinspritzung geeignet ist, und das es gestattet, die Hubhöhe mit großer Präzision festzulegen, und ein Verfah ren zum Zusammenbau der Düsenvorrichtung zu schaffen.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil, das es gestattet, die Hubhöhe nach dem Zusammenbau der Düsenvor richtung einzustellen und festzulegen, als auch ein Verfahren für den Zusammenbau der Düsenvorrichtung zu schaffen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil, in welchem der Ventilsitz im Falle einer defekten Verschweißung nicht in Richtung des Maschinenzylinders fliegt, als auch ein Verfahren für den Zusammenbau der Düsenvorrichtung zu schaf fen.

Das heißt, die vorliegende Erfindung stellt das Ergebnis der Berücksichtigung der Tatsache dar, daß ein dünnwandiger Einfassungsteil am Düsenhalter ausgebildet ist, in den der Ventilsitz unter Druck eingeführt wurde, die Tatsache, daß der Einfassungsteil und der Ventilsitz geschweißt sind und die Tatsache, daß die Hubhöhe am Schluß festgelegt wird durch eine Aufbringung einer Belastung nach dem Schweißen von au ßerhalb des Düsenhalters her, um den Düsenhalter oder den Ventilsitz irreversibel zu verformen. Die erste Erfindung ist ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil, das ein Ventilgehäuse, eine elektromagnetische, sich im Ventilgehäuse befindliche Spule, eine Armatur, die auf die Magnetisierung der elektromagnetischen Spule reagiert, einen Ventilsitz, in welchem ein Kraftstoffeinspritzloch für Kraftstoff ausgeformt wurde, einen Düsenhalter zur Befestigung des Ventilsitzes und ein Nadelventil, das es gestattet, daß Kraftstoff vom Ein spritzloch aus gesprüht wird, wenn der Ventilsitz vom Sitz teil mit der Armatur in Erwiderung auf die Magnetisierung der elektromagnetischen Spule angehoben wird, umfaßt, wobei ein dünnwandiges Einfaßteil in einer vorstehenden Weise am Düsen halter ausgebildet ist, der Ventilsitz unter Druck in das Einfaßteil eingeführt wird, der Ventilsitz und der Düsenhal ter am Einfaßteil geschweißt und verbunden werden.

Es kann auch eine vorstehendes Vorsprungsteil entlang der äußeren peripheren Oberfläche des Ventilsitzes ausgebil det sein, und ein Halteteil, das das vorspringende Vor sprungsteil umfassen kann, kann entlang der inneren kreis ringförmigen Oberfläche des Düsenhalters ausgebildet sein.

Die zweite Erfindung ist ein Verfahren zum Zusammenbau der Düsenvorrichtung eines elektromagnetischen Kraftstoffein spritzventils, das ein Ventilgehäuse, eine sich im Ventilge häuse befindliche elektromagnetische Spule, eine Armatur, die auf eine Magnetisierung der elektromagnetischen Spule rea giert, einen Ventilsitz, in welchem ein Einspritzloch für Kraftstoff ausgebildet wurde und ein Nadelventil, das es ge stattet, daß Kraftstoff vom Einspitzloch versprüht wird, wenn der Ventilsitz vom Sitzteil mit der Armatur in Erwiderung auf die Magnetisierung der elektromagnetischen Spule angehoben wird, und einen Düsenhalter zur Befestigung des Ventilsitzes durch die Kombination des Nadelventils und des Ventilsitzes in Form eine Düsenvorrichtung umfaßt, das einen Druckaufbrin gungsschritt, in welchem der Ventilsitz unter Druck in das dünnwandige Einfaßteil, das in vorstehender Art am Düsenhal ter ausgebildet ist, eingeführt wird und einen Schweiß schritt, in welchem der Ventilsitz und der Düsenhalter durch ein Verschweißen und Zusammenfügen am Einfaßteil miteinander verbunden werden, umfaßt.

Ein Hubbetrageinstellschritt kann auch mit eingeschlos sen sein, worin ein Belastung auf den äußeren peripheren Teil aufgebracht wird, während die Düsenvorrichtung befestigt wird, um so den Hubbetrag für das Nadelventil einzustellen.

Im elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventil und im Verfahren zum Zusammenbau der Düsenvorrichtung in der vorlie genden Erfindung ist eine dünnwandige Einfassung am Düsenhal ter ausgeformt, wird der Ventilsitz unter Druck in das Ein faßteil eingeführt und der Düsenhalter und der Ventilsitz werden dann am Einfaßteil verschweißt, so daß der Ventilsitz unter Druck eingeführt wird, indem die Kontraktion des Düsen halters und des Ventilsitzes durch das Schweißen abgeschätzt wird. Der Hubbetrag kann somit festgesetzt werden. Das gebo gene Teil, das ausgebildet wird nachdem der Hubbetrag festge setzt wurde, wie im Fall des konventionellen elektromagneti schen Kraftstoffeinspritzventils 1 (Fig. 5) wird nicht benö tigt, womit die Probleme des Abweichens der Hubhöhe vom ein gestellten Wert vermieden werden können.

Die Präzision der Hubhöhe kann vergrößert werden, wenn der Hubbetrag schließlich durch Aufbringen einer Belastung von außerhalb des Düsenhalters festgesetzt wird, um den Dü senhalter, nachdem der Düsenhalter und der Ventilsitz ver schweißt wurden, irreversibel zu verformen.

Es kann auch ein dünnwändiges Einfaßteil an der Spitze des Düsenhalters ausgebildet werden, und die Teile können am Einfaßteil geschweißt und zusammengefügt werden, so daß im Gegensatz zu einem konventionellen, elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventil 30 (Fig. 6) keine Stahlplatte 31 verwendet wird, was es einem erlaubt, die Vorrichtung für ei ne Hochdruckkraftstoffeinspritzung geeignet anzupassen, und es einem erlaubt, die thermischen Effekte auf den Ventilsitz erheblich zu reduzieren.

Wenn ein Halteteil, das das vorstehende Vorsprungsteil, das entlang der äußeren peripheren Oberfläche des Ventilsit zes ausgebildet ist, umfassen kann, entlang der inneren kreisringförmigen Oberfläche des Düsenhalters ausgebildet ist, kann verhindert werden, daß sich der Ventilsitz vom Dü senhalter trennt und in Richtung des Maschinenzylinders im Falle einer defekten Verschweißung fliegt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein vertikaler Querschnitt eines elektroma gnetischen Kraftstoffeinspritzventils 40 in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist ein vergrößerter vertikaler Querschnitt von speziellen Teilen des Ventilsitzes 7 und des Nadelventils 10 des gleichen elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventils;

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung des Einstell schrittes der Hubhöhe, wenn eine federnde externe Kraft auf die stromaufwärtige Seite des Vorsprungteils 56 und die stromabwärtige Seite des Vorsprungteils 57 einwirken kann;

Fig. 4 ist ein vertikaler Querschnitt, der ein elektro magnetisches Kraftstoffeinspritzventil 60 eines Referenzbei spiels zeigt, das die Nachteile zeigt, wenn das Einfaßteil 44 der vorliegenden Erfindung nicht ausgebildet ist;

Fig. 5 ist ein vertikaler Querschnitt, der ein Beispiel eines konventionellen elektromagnetischen Kraftstoffein spritzventils 1 zeigt; und

Fig. 6 ist ein vertikaler Querschnitt, der ein Beispiel eines anderen konventionellen, elektromagnetischen Kraft stoffeinspritzventils 30 zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil 40 in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ein Verfahren zum Zusammenbau der Düsenvorrichtung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 be schrieben. Teile, die gleich sind wie in den Fig. 5 und 6, sind durch die gleichen Symbole gekennzeichnet und ihre Be schreibung wird daher weggelassen.

Fig. 1 ist ein vertikaler Querschnitt eines elektroma gnetischen Kraftstoffeinspritzventils 40, und Fig. 2 ist eine vergrößerte vertikale Querschnittsansicht insbesondere der Teile des Ventilsitzes 7 und des Nadelventils 10 des elektro magnetischen Kraftstoffeinspritzventils 40. Das elektromagne tische Kraftstoffeinspritzventil 40 hat eine flache platten förmige Armatur 41, die der oben beschriebenen Armatur 9 ent spricht, und das Nadelventil 10 kann gemeinsam mit der Arma tur 41 bewegt werden.

Ein Verbindungsloch 42, das den zweiten Kraftstoffkanal 17 und den dritten Kraftstoffkanal 18 verbindet, ist im Na delventil 10 ausgebildet.

Ein Verfahren zum Zusammenbau des Nadelventils 10 und des Ventilsitzes 7 in Form einer Düsenvorrichtung im Düsen halter 4 ist weiter unten zusammen mit der Struktur beschrie ben.

Wie insbesondere in der Vergrößerung von Fig. 2 gezeigt ist, ist ein dünnwandiges Einfassungsteil 44 in einer vom Ventilsitz 7 vorspringenden Art an der Spitze des Düsenhal ters 4 ausgebildet.

Das Einfassungsteil 44 hat einen genügenden axialen Wi derstand gegenüber dem Kraftstoffdruck und dem Verbrennungs druck vom Maschinenzylinder 21, und es ist mit Wänden verse hen, die dünn genug sind, um ein elektronisches Dichtschwei ßen, wie beispielsweise ein Laserschweißen, zu gestatten, während sie lang genug sind, um den Ventilsitz zu halten.

Eine Schweißfuge 45 ist um die äußere Peripherie herum an einem vorbestimmten Ort des Einfassungsteils 44 ausgebil det.

Die Düsenvorrichtung 43 wird in das Einfassungsteil 44 eingeschoben, während das Nadelventil 10 in den Ventilsitz 7 eingeschoben wird, um den Ventilsitz 7 unter Druck einzu schieben. (Druckeinbringungsschritt).

Ein vorstehender Vorsprung 46 ist entlang der oberen äu ßeren peripheren Oberfläche des Ventilsitzes 7 ausgebildet, ein Halteteil 47, das mit dem vorstehenden Vorsprungsteil 46 ausgebildet werden kann, ist entlang der inneren kreisring förmigen Oberfläche des Düsenhalters 4 ausgebildet, ein Hub einstellteil S mit einer vorbestimmten hänge wird im Halte teil 47 belassen, um eine Hubhöhe L zu gestatten, die leicht größer ist (beispielsweise 60 µm) als die vorbestimmte Hubhö he L (beispielsweise 50 µm), um während des oben beschriebe nen Druckaufbringungsschrittes gehalten zu werden.

In diesem Zustand wird ein Laserschweißen in der Schweißfuge 45 durchgeführt, um lasergeschweißte Teile 48 auszubilden, und der Düsenhalter 4 und der Ventilsitz 7 wer den am Einfassungsteil 44 miteinander verbunden (Schweißschritt).

Da jedoch die Hubhöhe L kleiner wird durch die Kontrak tion des Einfassungsteils 44 und des Ventilsitzes 7 durch die Schweißlöcher die auf eine Wärmeabstrahlung während des Schweißens folgen, wird eine höhere Hubhöhle L während des Druckaufbringungsschrittes wie oben beschrieben festgesetzt, indem die Schweißverformung geschätzt wird.

Die Schweißverformung wird somit geschätzt und der Druckaufbringungsschritt und der Schweißschritt werden ausge führt, so daß die vorgeschriebene Hubhöhe L erzielt werden kann.

Im allgemeinen wird jedoch, da die Möglichkeit der Kon traktion des Einfassungsteils 44 und des Ventilsitzes 7 eine Hubhöhe ergibt, die kleiner als die vorgeschriebene Huhbhöhe ist (beispielsweise 20 bis 40 µm gegenüber den vorbestimmten 50 µm Hubhöhe), der folgende Schritt zur Einstellung der Hub höhe, basierend auf den Druckvorgängen durchgeführt.

Das heißt, es wird eine Druckbelastung auf einen äußeren peripheren Druckteil 49 auf der stromaufwärtigen Seite des Einfassungsteils 44 des Düsenhalters 4 ausgeübt, wobei der vorher erwähnte Meßfühler M an der Spitze des Nadelventils 10 angebracht ist, um die Hubhöhe L zu messen (Kompressionsschritt oder Hubhöheneinstellschritt).

Es können insbesondere diese Kompressionsvorgänge aus Vorgängen, bei denen eine Zahl von vorbestimmten Orten im äu ßeren peripheren Druckteil 49 zusammengepreßt werden, Vorgän ge, bei welchen Druck in Kreisumfangsrichtung um den äußeren peripheren Kompressionsteil 49 ausgeübt wird, und ähnlichem, ausgewählt werden.

Da der Düsenhalter 4 aus SUS 304 hergestellt sein kann und der Ventilsitz 7 aus SUS 440 oder derartigem hergestellt sein kann, können sie irreversibel durch solche Kompressions vorgänge verformt werden.

Diese Kompressionsvorgänge erlaubten es, daß die Hubhöhe L vergrößert werden kann, da der Düsenhalter 4 axial ausge dehnt wird und somit irreversibel deformiert wird, so daß die Hubhöhe L auf den vorbestimmten Wert eingestellt und festge setzt werden kann, und das die Hubhöhe L schließlich mit ei ner hohen Präzision festgesetzt werden kann, nachdem der Ven tilsitz 7 am Düsenhalter 4 befestigt wurde.

Eine die Ausdehnung absorbierende äußere periphere Nut 50 kann auf der stromabwärtigen Seite des äußeren peripheren Kompressionsteil 49 angeordnet sein, um zu verhindern, daß durch die Kompressionsvorgänge, eine Ausdehnung in der Dicht oberfläche 51 des Düsenhalters 4 erfolgt.

Mit anderen Worten, es kann ein Dichtring 54 zwischen der Dichtoberfläche 53 des Maschinenzylinderblocks 52 und der Dichtoberfläche 51 des Düsenhalters 4 vorgesehen werden, um Verbrennungsgase des Maschinenzylinders 21 abzudichten. Da eine defekte Dichtung herrührt von Unregelmäßigkeiten, die durch ein Ausdehnung der Dichtoberfläche 51 vermieden werden können, kann ein Austreten von Verbrennungsgas aus dem Ma schinenzylinder zuverlässig verhindert werden.

Wie in der teilweisen Vergrößerung von Fig. 2 gezeigt ist, sind eine vorgeschriebene Zahl von Ausdehnungsverhinde rungsnuten 55 in der Kontaktebene zwischen dem Düsenhalter 4 und dem Ventilsitz 7 ausgebildet, so daß bei den Kompres sionsvorgängen Teile des Düsenhalters 4 in die Ausdehnungs verhinderungsnuten 55 eindringen können, und die durch die Kompressionsvorgänge deformierten Teile des Düsenhalters 4 können mit der peripheren Nut 50 absorbiert werden.

Wenn die lasergeschweißten Teile 48 in der Schweißnut 45 gebrochen sind, können sich das vorstehende Vorsprungsteil 46 und das Halteteil 47 umfassen. Somit wird, sogar wenn die la sergeschweißten Teile 48 durch unter hohem Druck stehenden Kraftstoff im dritten Kraftstoffkanal 18 bis zum fünften Kraftstoffkanal 20 oder aus anderen Gründen gebrochen sind, was zu einer Ablösung der Düsenvorrichtung 43 führt, der Ven tilsitz 7 durch das Halteteil 47 umfaßt und gestoppt, und Un fälle, bei denen die Düsenvorrichtung in den Maschinenzylin der 21 hineinfliegt, können verhindert werden.

Alternativ zum Kompressionsschritt, bei dem das äußere periphere Kompressionsteil 49 in der vorliegenden Erfindung unter Druck gesetzt wird, kann eine federnde externe Kraft auf ein stromabwärtsseitiges Vorsprungsteil 57 der eine Aus dehnung absorbierenden äußeren peripheren Nut 50 und ein Vor sprungsteil 56 des äußeren peripheren Kompressionsteils 49 wirken, um als Hubbetrageinstellschritt den Düsenhalter in axialer Richtung zu ziehen.

Fig. 4 ist ein vertikaler Querschnitt, der ein elektro magnetisches Kraftstoffeinspritzventil 60 als Referenzbei spiel zeigt, das die Nachteile darstellt, wenn kein Einfas sungsteil 44 wie bei der vorliegenden Erfindung ausgebildet wird. In diesem elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventil 60 ist im Gegensatz zum in Fig. 1 gezeigten elektromagneti schen Kraftstoffeinspritzventil 40 kein Einfassungsteil 44 ausgebildet. Somit kann ein Dichtungsschweißen nur an der äu ßersten Spitze des Düsenhalters 4 durchgeführt werden.

Das heißt, der Düsenhalter 4 und der Ventilsitz 7 müssen während des Dichtschweißens in engen Kontakt gebracht werden, indem die Schweißteile zusammengepreßt werden, aber bei einem Zusammenpressen der in Fig. 4 gezeigten Struktur wird der Ventilsitz 7 nach innen im Düsenhalter 4 verformt und das Na delventil 10 kann sich nicht verschieben.

Das Schweißen muß somit unter einer losen Befestigung des Düsenhalters 4 mit dem Ventilsitz 7 durchgeführt werden. Somit wird das Schweißen nur in den Schweißteilen 61 der äu ßersten Spitze des Düsenhalters 4 durchgeführt.

Die externe Belastung des Ventilsitzes 7 wird somit nur an den Schweißteilen 61 durchgeführt, was zu einer extrem schwachen mechanischen Festigkeit führt. Druckaufbringvorgän ge auf ein dünnwandiges Teil, wie beispielsweise das Einfaß teil 33 im Düsenhalter 4 und Schweißvorgänge sollten wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt durchgeführt werden.

Wie oben beschrieben wurde, umfaßt die vorliegende Er findung die Ausbildung eines Einfaßteils auf einem Düsenhal ter und das Aufbringen von Druck auf die Düseneinheit für das Verschweißen. Somit kann sie so ausgebildet werden, daß sie auch für eine Kraftstoffeinspritzung in Hochdruckzylindern geeignet ist, wobei der Hubbetrag mit der vorgeschriebenen Präzision eingestellt und festgelegt werden kann.

Zusätzlich kann eine Belastung auf den äußeren, periphe ren Teil des Düsenhalters durch eine Kompression, eine Ver spannung oder ähnliches des externen Kompressionsteils des Düsenhalters durchgeführt werden, so daß der Düsenhalter aus gedehnt werden kann und die Präzision des Hubbetrages weiter verbessert werden kann.

Bezugszeichenliste

1 Elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil
2 Stecker
3 Ventilgehäuse
4 Düsenhalter
4A Röhrenförmige Spitze des Düsenhalters 4
5 Kraftstoffzuführröhre aus einem magnetischen Material
6 Federsitz
7 Ventilsitz
7A Sitzteil des Ventilsitzes 7
8 Elektromagnetische Spule
9 Armatur
10 Nadelventil
10A Kugelventil des Nadelventils 10
11 Stahlplatte
12 Einspritzloch
13 Ventilfeder
14 Hubbetrageinstellscheibe
15 Halteplatte
16 Erster Kraftstoffkanal
17 Zweiter Kraftstoffkanal
18 Dritter Kraftstoffkanal
19 Vierter Kraftstoffkanal
20 Fünfter Kraftstoffkanal
21 Maschinenzylinder
22 Umgebogenes Teil
30 Elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil
31 Stahlplatte in Form eines quergeschnittenen Bogens
32 Schweißorte des peripheren Teils
33 Schweißort des zentralen Teils
40 Elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil
41 Armatur in Form einer flachen Platte
42 Verbindungsloch
43 Düsenvorrichtung
44 Dünnwandiges Einfaßteil
45 Schweißnut
46 vorstehendes Vorsprungsteil
47 Halteteil
48 laserverschweißte Teile
49 äußeres peripheres Kompressionsteil
50 Ausdehnungsabsorbierende äußere periphere Nut
51 Dichtoberfläche des Düsenhalters 4
52 Maschinenzylinderblock
53 Dichtoberfläche
54 Dichtring
55 Ausdehnungsverhinderungsnut
56 Vorsprungsteil auf der stromaufwärtigen Seite des äuße ren, peripheren Kompressionsteils 49
57 Vorsprungsteil auf der stromabwärtigen Seite der ausdeh nungsabsorbierenden äußeren, peripheren Nut 50
60 Elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil
61 Geschweißte Teile
L Hubhöhe des Nadelventils 10
M Meßfühler für das Messen der Hubhöhe L
S Einstellhub

Claims

1. Elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil mit:
einem Ventilgehäuse (3),
einer elektromagnetischen Spule (8), die im Ventilge häuse (3) angeordnet ist;
einer Armatur (9, 41), die auf eine Magnetisierung der elektromagnetischen Spule (8) reagiert;
einem Ventilsitz (7), in welchem ein Kraftstoffein spritzloch (12) für Kraftstoff eingeformt wurde;
einem Düsenhalter (4) zur Befestigung des Ventilsitzes (7); und
einem Nadelventil (10), das es gestattet, daß Kraftstoff vom Einspritzloch (12) versprüht wird, wenn der Ventilsitz (7) vom Sitzteil zusammen mit der Armatur (9, 41) in Erwide rung auf eine Magnetisierung der elektromagnetischen Spule (8) angehoben wird;
wobei ein dünnwandiges Einfaßteil (44) in einer vorste henden Art am Düsenhalter (4) ausgebildet ist;
der Ventilsitz (7) unter Druck in das Einfaßteil (44) eingeführt wird, und der Ventilsitz (7) und der Düsenhalter (4) am Einfaßteil (44) geschweißt und verbunden werden (lasergeschweißte Teile 48). (Erste Erfindung, Fig. 1, 2 und 3).

2. Elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, wobei das Einfaßteil (44) genügend axialen Wider stand gegen Kraftstoffverbrennungsdruck und Kraftstoffdruck aufweist und in einer hänge ausgebildet ist, die für eine Be festigung des Ventilsitzes (7) ausreicht.

3. Elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, das weiter eine Formation aus einem vorstehenden Vorsprungsteil (46) entlang einer äußeren peripheren Oberflä che des Ventilsitzes (7) und eine Formation eines Halteteils (47), das mit dem vorstehnden Vorsprungsteil (46) in Umfas sung gebracht werden kann, und das entlang einer inneren kreisringförmigen Oberfläche des Düsenhalters (4) ausgebildet ist, umfaßt. (Fig. 2).

4. Elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, das weiter einen Einstellhub (S) umfaßt, der et was größer als ein vorbestimmter Hubbetrag (1) ist, der in axialer Richtung des Nadelventils (10) zwischen dem vorste henden Vorsprungsteil (46) und dem Halteteil (47) gelassen wird. (Fig. 2).

5. Elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil, nach Anspruch 1, das weiter eine Formation aus einer Schweißnut (45) am Einfaßteil (44) umfaßt. (Fig. 2).

6. Elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, das weiter eine Formation aus einem äußeren peri pheren Kompressionsteil (49) am Düsenhalter (4) stromauf vom Einfaßteil (44) aufweist. (Fig. 2).

7. Elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 6, das weiter eine Formation mit einer eine Ausdeh nung absorbierenden äußeren peripheren Nut am Düsenhalter (4) zwischen dem Einfaßteil (44) und dem äußern peripheren Kom pressionsteil (49) umfaßt. (Fig. 2).

8. Elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, das weiter die Verwendung eines Dichtteiles (Dichtring 54) umfaßt, das es gestattet, daß Verbrennungsgas, das vom Maschinenzylinderblock (52) austritt, abgedichtet werden kann auf einer stromabwärtigen Seite der eine Ausdeh nung absorbierenden äußeren periphere Nut (50). (Fig. 2).

9. Elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 6, das weiter eine Formation aus die Ausdehnung ab sorbierenden Nuten (55) entlang der äußeren peripheren Ober fläche des Ventilsitzes (7), angeordnet an dem äußeren peri pheren Kompressionsteil (49) des Düsenhalters (4) aufweist. (Fig. 2).

10. Elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, das weiter eine Formation aus einem stromaufwär tigen Vorsprungsteil (56) und einem stromabwärtigen Vor sprungsteil (57) am Düsenhalter (4) stromauf vom Einfaßteil (44) umfaßt. (Fig. 3).

11. Elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, das weiter die Verwendung eines Intervalls zwi schen einem unteren Ende einer Kraftstoffzuführröhre (5), die im Ventilgehäuse (3) angeordnet ist, und dem oberen Ende der Armatur (9, 41) als Hubbetrag (L) des Nadelventils (10) um faßt. (Fig. 1 und 2).

12. Verfahren zum Zusammenbau der Düsenvorrichtung eines elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventils mit einem Ven tilgehäuse (3), einer elektromagnetischen Spule (8), die im Ventilgehäuse (3) angeordnet ist, einer Armatur (9, 41), die auf eine Magnetisierung der elektromagnetischen Spule (8) reagiert, einem Ventilsitz (7), in welchem ein Kraftstoffein spritzloch (12) für Kraftstoff eingeformt wurde, einem Nadel ventil (10), das es gestattet, daß Kraftstoff vom Einspritz loch (12) versprüht wird, wenn der Ventilsitz (7) vom Sitz teil zusammen mit der Armatur (9, 41) in Erwiderung auf eine Magnetisierung der elektromagnetischen Spule (8) angehoben wird, und ein Düsenhalter 4 zur Befestigung des Ventilsitzes (7) durch eine Kombination des Nadelventils (10) und des Ven tilsitzes (7) in Form einer Düsenvorrichtung (43) mit:
einem Druckeinführungsschritt, in welchem der Ventilsitz (7) unter Druck in ein dünnwandiges Einfaßteil (44), das in vorstehender Art am Düsenhalter (4) ausgebildet ist, einge führt wird; und
einem Schweißschritt, in welchem der Ventilsitz (7) und der Düsenhalter (4) miteinander verbunden werden durch ein Schweißen und Zusammenfügen (lasergeschweißte Teile 48) am Einfaßteil (44). (Zweite Erfindung).

13. Verfahren zum Zusammenbau der Düsenvorrichtung eines elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventils nach Anspruch 12, wobei der Ventilsitz (7) und der Düsenhalter (4) an einer stromabwärtigen Seite der Armatur (9, 41) miteinander verbun den und verschweißt werden (lasergeschweißte Teile 48). (Fig. 2).

14. Verfahren zum Zusammenbau der Düsenvorrichtung eines elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventils nach Anspruch 12, das weiterhin einen Hubbetrageinstellschritt umfaßt, in welchem ein Hubbetrag (L) des Nadelventils (10) eingestellt wird, indem eine Belastung auf den äußeren peripheren Teil (äußerer peripherer Kompressionsteil 49) des Düsenhalters (4) ausgeübt wird, während die Düsenvorrichtung (43) befestigt wird. (Fig. 2).

15. Verfahren zum Zusammenbau der Düsenvorrichtung eines elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventils nach Anspruch 14, wobei der Hubbetrageinstellschritt weiterhin ein nach in nen Pressen des äußeren peripheren Kompressionsteils (49) des Düsenhalters (4) umfaßt. (Fig. 2).

16. Verfahren zum Zusammenbau der Düsenvorrichtung eines elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventils nach Anspruch 14, wobei der Hubbetrageinstellschritt weiterhin die Verwen dung einer nachgiebigen externen Kraft an der stromaufwärti gen Seite des Vorsprungteiles (56) und der stromabwärtigen Seite des Vorsprungsteiles (57) des Düsenhalters (4) umfaßt, so daß der Düsenhalter (4) in eine axiale Richtung gezogen wird. (Fig. 3).

17. Verfahren zum Zusammenbau der Düsenvorrichtung eines elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventils nach Anspruch 14, das weiterhin das Nach-innen-Pressen des Düsenhalters (4) auf der stromabwärtigen Seite der Armatur (9, 41) umfaßt. (Fig. 2).

18. Verfahren zum Zusammenbau der Düsenvorrichtung eines elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventils nach Anspruch 14, das weiterhin ein Ziehen des Düsenhalters (4) in axialer Richtung auf der stromabwärtigen Seite der Armatur (9, 41) umfaßt. (Fig. 3).