DE19631066A1 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Anspruchs 1. Es ist schon ein Brennstoffeinspritzventil bekannt (DE 42 21 185 A1), bei dem der Ventilsitzkörper durch aufwendige Arbeitsverfahren hergestellt wird, was neben den relativ hohen Materialkosten auch zu relativ hohen Fertigungskosten führt.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß der Ventilsitzkörper materialsparend auf einfache Art und Weise herstellbar ist und dabei insbesondere in der Großserienfertigung zu einer bedeutenden Kosteneinsparung führt. Die Gestaltung des Ventilsitzkörpers aus Blech führt nicht nur zu einer leichten Bearbeitbarkeit und einem geringen Gewicht des Ventilsitzkörpers, sondern auch zu einer Verringerung des Materialbedarfes.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Brennstoffeinspritzventiles möglich.

Vorteilhaft ist es, an den Boden des topfförmigen Ventilsitzkörpers stromabwärts des Ventilsitzes eine Spritzlochscheibe anzuschweißen, die wenigstens ein der Brennstoffzumessung dienendes Abspritzloch aufweist.

Vorteilhaft ist es ebenfalls, zur Führung des Ventilschließkörpers auf der Ringrandstirnfläche des Ventilsitzkörpers eine Führungsscheibe zu lagern.

Weiterhin vorteilhaft ist es, unter Zwischenlage eines an der Spritzlochscheibe angreifenden Stützringes mittels einer Bördelung am Ventilgehäuse den Ventilsitzkörper im Ventilgehäuse zu halten.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines schematisch in Teildarstellung gezeigten Brennstoffeinspritzventiles, Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit teilweiser Darstellung eines Brennstoffeinspritzventiles.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In der Fig. 1 ist ein Beispiel eines sonst bereits bekannten Brennstoffeinspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen teilweise dargestellt, das als erstes Ausführungsbeispiel erfindungsgemäß ausgebildet ist. Das Brennstoffeinspritzventil hat ein rohrförmiges Ventilgehäuse 1, in dem konzentrisch zu einer Ventillängsachse 2 eine Längsöffnung 3 ausgebildet ist. In der Längsöffnung 3 ist eine zum Beispiel stangenförmige Ventilnadel 5 angeordnet, deren stromabwärtiges Ende als Kugelabschnitt ausgebildet ist, der als Ventilschließkörper 7 dient.

Die Betätigung des Brennstoffeinspritzventils erfolgt in bekannter Weise beispielsweise elektromagnetisch. Zur axialen Bewegung der Ventilnadel 5 und damit zum Öffnen entgegen der Federkraft einer nicht dargestellten Rückstellfeder bzw. Schließen des Brennstoffeinspritzventils dient ein angedeuteter elektromagnetischer Kreis mit einer Magnetspule 10, einem Anker 11 und einem Kern 12. Der Anker 11 ist mit dem dem Ventilschließkörper 7 abgewandten Ende der Ventilnadel 5 durch z. B. eine Schweißnaht verbunden und auf den Kern 12 ausgerichtet.

Zur Führung der Ventilnadel 5 und damit des Ventilschließkörpers 7 während der Axialbewegung entlang der Ventillängsachse 2 dient eine Führungsöffnung 14 einer Führungsscheibe 15, die an einem Ventilsitzkörper 16 anliegt. Der Ventilsitzkörper 16 ist in das stromabwärts liegende, dem Kern 12 abgewandte Ende des Ventilgehäuses 1 in die konzentrisch zur Ventillängsachse 2 verlaufende Längsöffnung 3 eingeschoben. Der Ventilsitzkörper 16 hat eine Topfform und weist einen Sitzkörperboden 19, der quer zur Ventillängsachse 2 liegt, sowie einen sich in Richtung der Ventillängsachse 2 erstreckenden Sitzkörperringrand 20 auf. In einer oberen Bodenfläche 21 des Sitzkörperbodens 19, die dem Sitzkörperringrand 20 zugewandt ist, ist ein Ventilsitz 24 ausgebildet, an den sich in Strömungsrichtung nach stromabwärts eine den Sitzkörperboden 19 durchdringende Ausströmöffnung 25 anschließt. Mit dem Ventilsitz 24 wirkt der Ventilschließkörper 7 zusammen, indem er bei geschlossenem Ventil an dem Ventilsitz 24 anliegt und bei geöffnetem Ventil von diesem abgehoben ist. Gebildet wird der Ventilsitz 24 von der Schnittkante zwischen der oberen Bodenfläche 21 und der Ausströmöffnung 25. Die mit dem Ventilschließkörper 7 zusammenwirkende Breite der Ventilsitzfläche 24 beträgt ca. 0,05 mm bis 0,1 mm und wird beispielsweise durch Läppen mit einer als Werkzeug dienenden Kugel oder einem Kegel erzeugt. Der Durchmesser der Ausströmöffnung 25 beträgt ca. 0,8 mm bis 1,5 mm. An einer dem Sitzkörperboden 19 abgewandten Ringrandstirnfläche 26 des Sitzkörperringrandes 20 liegt die Führungsscheibe 15 an und ist mit dieser durch eine Schweißung 29 entweder punktweise oder als umlaufende Schweißnaht verbunden. Strömungsöffnungen 30 in der Führungsscheibe 15 ermöglichen ein Strömen des Brennstoffes von der Längsöffnung 3 zum Ventilsitz 24. Der Ventilsitzkörper 16 ist aus einem ca. 0,8 mm bis 1,5 mm dicken Blech aus beispielsweise rostfreiem Stahl gefertigt, und zwar durch Stanzen und Tiefziehen und danach gehärtet. Der Umfang des Sitzkörperringrandes 20 weist einen geringfügig kleineren Durchmesser auf als die Längsöffnung 3 des Ventilgehäuses 1, so daß der Ventilsitzkörper 16 in die Längsöffnung 3 eingeschoben werden kann. An einer dem Sitzkörperringrand 20 abgewandten unteren Bodenfläche 31 des Sitzkörperbodens 19 liegt eine Spritzlochscheibe 34 an, die bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 topfförmig ausgebildet ist und ein an der unteren Bodenfläche 31 anliegendes Bodenteil 35 hat, das mittels einer umlaufenden Bodenschweißnaht 36 dicht mit dem Sitzkörperboden 19 verbunden ist. In dem von der Ausströmöffnung 25 überdeckten Bereich weist das Bodenteil 35 der Spritzlochscheibe 34 wenigstens ein Abspritzloch 39, beispielsweise vier durch Erodieren oder Stanzen ausgeformte Abspritzlöcher 39 auf.

An das Bodenteil 35 der topfförmigen Spritzlochscheibe 34 schließt sich ein umlaufender Halterand 40 an, der sich in axialer Richtung dem Ventilsitzkörper 16 abgewandt erstreckt und bis zu seinem Ende 41 hin konisch nach außen gebogen ist. Da der Umfangsdurchmesser des Ventilsitzkörpers 16 kleiner als der Durchmesser der Längsöffnung 3 des Ventilgehäuses 1 ist, liegt nur zwischen der Längsöffnung und dem leicht konisch nach außen gebogenen Halterand 40 der Spritzlochscheibe 34 eine radiale Pressung vor. Die Einschubtiefe des aus Ventilsitzkörper 16 und topfförmiger Spritzlochscheibe 34 bestehenden Ventilsitzteils in die Längsöffnung 3 bestimmt die Voreinstellung des Hubes der Ventilnadel 5, da die eine Endstellung der Ventilnadel 5 bei nicht erregter Magnetspule 10 durch die Anlage des Ventilschließkörpers 7 an der Ventilsitzfläche 24 des Ventilsitzkörpers 16 festgelegt ist. Die andere Endstellung der Ventilnadel 5 wird bei erregter Magnetspule 10 beispielsweise durch die Anlage des Ankers 11 an dem Kern 12 festgelegt. Der Weg zwischen diesen beiden Endstellungen der Ventilnadel 5 stellt somit den Hub dar.

An seinem Ende 41 ist der Malterand 40 der Spritzlochscheibe 34 mit der Wandung der Längsöffnung 3 dicht und fest verbunden. Hierfür ist zwischen dem Ende 41 des Halterandes 40 und der Wandung der Längsöffnung 3 eine umlaufende Halteschweißnaht 44 vorgesehen. Eine dichte Verbindung von Ventilsitzkörper 16 und Spritzlochscheibe 34 sowie von Spritzlochscheibe 34 und Ventilgehäuse 1 ist erforderlich, damit der Brennstoff nicht zwischen der Längsöffnung 3 des Ventilgehäuses 1 und dem Umfang des Ventilsitzkörpers 16 hindurch zu den Abspritzlöchern 39 oder zwischen der Längsöffnung 3 des Ventilgehäuses 1 und dem Halterand 40 der topfförmigen Spritzlochscheibe 34 hindurch unmittelbar in eine Luftansaugleitung der Brennkraftmaschine strömen kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind die gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gleichbleibenden und gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Abweichend von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 die Längsöffnung 3 im Ventilgehäuse 1 gestuft ausgebildet und weist ausgehend von einem umlaufenden Ventilgehäuserand 45 einen vergrößerten Kreisquerschnitt auf. An dem Ventilgehäuserand 45 liegt die Führungsscheibe 15 und daran der Ventilsitzkörper 16 mit der Ringrandstirnfläche 26 an. Eine Schweißung 29 zwischen der Führungsscheibe 15 und dem Ventilsitzkörper 16 ist bei diesem Ausführungsbeispiel nicht vorgesehen. Weiterhin ist die Spritzlochscheibe 34 nicht mehr topfförmig, sondern als ebene Scheibe ausgebildet. An einer dem Ventilsitzkörper 16 abgewandten unteren Stirnfläche 46 der Spritzlochscheibe 34 liegt ein Stützring 49 mit einer Stützfläche 50 an, die an einem zum Ventilsitzkörper 16 hin gebogenen Stützrand 51 des Stützringes 49 ausgebildet ist. Zwischen der ebenen Spritzlochscheibe 34 und dem Stützring 49 ist ein Dichtring 54 angeordnet. Auf der dem Ventilsitzkörper 16 abgewandten Seite des Stützringes 49 ist am Ventilgehäuse 1 eine Bördelung 55 vorgesehen, die auf den Stützring 49 eine Kraft in Richtung zum Ventilgehäuserand 45 hin ausübt, wodurch der Stützring 49 den Ventilsitzkörper 16 und die Führungsscheibe 15 gegen den Ventilgehäuserand 45 preßt und damit in dieser Lage fixiert.

Claims (4)

1. Brennstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen, mit einem Ventilgehäuse, mit einem bewegbaren Ventilschließkörper, der mit einem Ventilsitz zusammenwirkt, welcher an einem Ventilsitzkörper ausgebildet ist und stromabwärts in eine Ausströmöffnung übergeht, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Blech bestehende Ventilsitzkörper (16) eine durch Tiefziehen erzeugte Topfform hat und einen Sitzkörperboden (19) und einen Sitzkörperringrand (20) aufweist, wobei der Ventilsitz (24) an einer dem Sitzkörperringrand (20) zugewandten oberen Bodenfläche (21) des Sitzkörperbodens (19) ausgebildet ist.

2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer dem Sitzkörperringrand (20) des Ventilsitzkörpers (16) abgewandten unteren Bodenfläche (31) des Sitzkörperbodens (19) eine Spritzlochscheibe (34) mit wenigstens einem von der Ausströmöffnung (25) überdeckten Abspritzloch (39) anliegt und mit dieser verschweißt ist.

3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschließkörper (7) durch eine Führungsöffnung (14) einer Führungsscheibe (15) ragt, die an einer Ringrandstirnfläche (26) des Sitzkörperringrandes (20) anliegt.

4. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stützring (49) mittels einer am Ventilgehäuse (1) vorgesehenen Bördelung (55) im Ventilgehäuse (1) gehalten ist und an der Spritzlochscheibe (34) derart angreift, daß der Ventilsitzkörper (16) mit seinem Sitzkörperringrand (20) gegen einen Ventilgehäuserand (45) gepreßt wird.