DE19731506C2 - Kraftstoffeinspritzventil - Google Patents
KraftstoffeinspritzventilInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein
Kraftstoffeinspritzventil, das an einen Zylinderkopf
angebracht wird, um direkt Kraftstoff in eine Brennkammer in
einen Verbrennungsmotor einzuspritzen.
Ein herkömmliches Kraftstoffeinspritzventil 20 ist aus der
DE 197 30 344 A1, die nicht vorveröffentlicht ist, bekannt
und weist eine solche Struktur auf, bei der ein
Einspritzventilkörper 22 mit einem Nadelventil 21 und einem
Solenoid 23 zum Betreiben des Nadelventils 21 kombiniert ist,
wie beispielsweise in Fig. 4 gezeigt. Das Solenoid 23 umfaßt
ein Gehäuse 24, einen Kern 25, eine Spulenanordnung 26, einen
Ring 27, der aus einem in Wärme ausgehärteten Harz besteht,
O-Ringe 28, 29 aus einem elastischen Material, einen
Abstandshalter 30 und einen Anker 31.
Abdichtungen für Kraftstoff zwischen dem Innenumfang des
Rings 27 und dem Außenumfang des Kerns 25 und zwischen dem
Außenumfang des Rings 27 und dem Innenumfang des Gehäuses 24
werden mittels O-Ringen 28, 29 gehalten, die aus einem
elastischen Material hergestellt sind. Die oben erwähnte
Struktur minimiert das Auftreten einer Zerstörung der
Kraftstoffabdichtung, sogar wenn Wärme aufgrund einer
Versorgung der Spulenanordnung 26 mit einem Überlaststrom
übermäßig erzeugt wird, da der Ring 27 aus einem in Wärme
ausgehärteten Harz hergestellt ist, wodurch eine Verformung
des Rings 27 verhindert wird.
Das oben erwähnte Kraftstoffeinspritzventil 20 zum direkten
Einspritzen von Kraftstoff in eine Brennkammer ist an einem
Zylinderkopf 34 in einem Verbrennungsmotor derart befestigt,
daß ein Außenumfangsabschnitt 24a an einem unteren Teil eines
Flansches 33 des Gehäuses 24 in eine Paßöffnung 32a in dem
Zylinderkopf 32 eingefügt ist, und eine Befestigung in der
Axialrichtung des Einspritzventils wird durch Anbringen von
Metallelementen von einer oberen Richtung des Flansches 33
bewirkt. Ein Kraftstoffzufuhrrohr 34 ist an dem
Kraftstoffeinspritzventil 20 durch Anfügen einer Paßöffnung
34a an einen oberen Teil des Einspritzventils 20 befestigt,
wobei ein O-Ring 35 zum Abdichten des oberen Teils des
Einspritzventils 20 dazwischengelegt wird, nachdem das
Einspritzventil 20 am Zylinderkopf 32 befestigt wurde.
Bei dem herkömmlichen Kraftstoffeinspritzventil mit der oben
erwähnten Konstruktion, bei der das Kraftstoffzufuhrrohr 34
mit dem Einspritzventil 20 verbunden ist, bestand folgendes
Problem. Ein beim Einfügen zwischen dem Kraftstoffzufuhrrohr
34 und dem Zylinderkopf 32 bestehendes Spiel und ein Streuen
der Abmessungen der Paßöffnungen 32a, 34a des Zylinderkopfes
32 und des Kraftstoffzufuhrrohres 34 konnte zu einem Versatz
der Achsen zwischen den Paßöffnungen 32a und 34a führen,
wodurch eine Biegebelastung auf einen Abschnitt des unteren
Teils des Flansches 33 des Einspritzventils und einem Teil
angewendet wurde, in dem der O-Ring 35 eingefügt war. Die
Anwendung der Biegebelastung vergrößerte einen Neigungswinkel
des Kerns, da der Ring 27 aus einem harzartigen Material
hergestellt war. Dies führte dazu, daß eine Änderung eines in
dem Einspritzventil gebildeten Magnetkreises erfolgte und
eine Durchflußleistung geändert wurde.
Fig. 5 zeigt ein Diagramm eines Zustandes, in dem eine
Belastung auf das Einspritzventil angewendet wird, das an dem
Zylinderkopf 32 befestigt wurde, wobei ein Pfeil C eine Kraft
anzeigt, die auf das Einspritzventil angewendet wurde, wobei
die axiale Mitte der Paßöffnung 32a von der axialen Mitte der
Paßöffnung 34a abweicht.
Fig. 6 zeigt ein Diagramm eines Zustandes, in dem der Kern 25
aufgrund der angewendeten Belastung geneigt ist, so daß eine
zwischen dem Kern 25 und dem Anker 31 gebildete Luftlücke
uneinheitlich ist. Wenn der Kern 25 eine Belastung D durch
den O-Ring 35 empfängt, wird der Kern 25 um einen Hebelpunkt
wie einen Befestigungsabschnitt E zwischen dem Kern 25 und
dem Gehäuse 24 geneigt.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil 20, das an dem Zylinderkopf
32 eines Verbrennungsmotors angebracht ist, um direkt
Kraftstoff in eine Brennkammer einzuspritzen, ist es
erforderlich, daß das Solenoid 23 eine große
elektromagnetisch anziehende Kraft erzeugt, um das
Nadelventil 21 schnell zu öffnen, da ein hoher
Kraftstoffdruck auf die Innenseite des Einspritzventils
angewendet wird.
Bei einem herkömmlichen Kraftstoffeinspritzventil war es
jedoch erforderlich, den Ring 27 mit einer großen Wanddicke F
zu verwenden, wie in Fig. 7 gezeigt, um eine Bruchfestigkeit
bei einem hohen Kraftstoffdruck aufrecht zu erhalten, da der
Ring 27 aus einem in Wärme ausgehärteten Harz hergestellt
war. Insbesondere war es in Anbetracht eines Streuens der
Abmessungen des durch Formharz gebildeten Rings erforderlich,
daß die Wanddicke F 1,5 mm oder mehr betrug, um eine
ausreichende Festigkeit unter einem Kraftstoffdruck von 8 MPa
zu sichern. Dies vergrößerte unvermeidlich die Entfernung
zwischen der Spule 36 und dem Luftlückenabschnitt g und die
Anzahl an nicht durch den Luftlückenabschnitt g fließenden
magnetischen Flüssen unter den in der Spule 36 erzeugten
magnetischen Flüssen, wodurch eine ausreichende
elektromagnetisch anziehende Kraft nicht erhalten werden
konnte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Kraftstoffeinspritzventil zu schaffen, bei dem eine Änderung
der Durchflußleistung des Kraftstoffes, die durch Anbringen
des Einspritzventils an einen Zylinderkopf verursacht werden
kann, auf ein Minimum reduzierbar ist, ohne die innere
Struktur des Solenoids in einem herkömmlichen
Kraftstoffeinspritzventil groß zu verändern.
Ferner liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein Kraftstoffeinspritzventil zu schaffen, das geeignet ist,
eine große, elektromagnetisch anziehende Kraft zu erzeugen, um
das Nadelventil zu öffnen, ohne die innere Struktur des
Solenoids in einem herkömmlichen Kraftstoffeinspritzventil
groß zu verändern.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein
zylinderartiges Kraftstoffeinspritzventil vorgesehen mit
einem Ventilkörper einer hohlen, zylindrischen Art, einem
Ventilsitz, der an einem Ende des Ventilkörpers vorgesehen
ist und eine Einspritzdüse zum Einspritzen von Kraftstoff in
seine Mitte aufweist, ein Ventil, das geeignet ist, in
Kontakt zu kommen mit und sich zu trennen von dem Ventilsitz,
so daß die Einspritzdüse geöffnet und geschlossen wird, einem
hohlen Gehäuse mit einem Ende, das mit dem Ventilkörper
verbunden ist, einem in dem Gehäuse angeordneten Kern, und
einer Spulenanordnung zum Bewirken von Öffnungs- bzw.
Schließvorgängen des Ventils, wobei die Spulenanordnung um
den Kern herum und im Inneren des Gehäuses angeordnet ist,
und wobei ein Metallring mit einer im wesentlichen T-artigen
Querschnittsform zwischen dem Außenumfang des Kerns und dem
Innenumfang des Gehäuses an einer Seite der Spulenanordnung
in dem Gehäuse angeordnet ist, auf den ein Kraftstoffdruck
angewendet wird, und O-Ringe an inneren und äußeren Seiten
des Metallrings angeordnet sind.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein
Kraftstoffeinspritzventil nach dem ersten Aspekt vorgesehen,
wobei die Wanddicke des Metallrings in einem Abschnitt
zwischen den O-Ringen und der Spulenanordnung 1,5 mm oder
weniger beträgt.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung ist ein
Kraftstoffeinspritzventil nach dem ersten Aspekt oder dem
zweiten Aspekt vorgesehen, wobei der spezifische Widerstand
des Metallrings 50 µΩ.cm oder mehr beträgt.
Nach einem vierten Aspekt der Erfindung ist ein
Kraftstoffeinspritzventil nach dem ersten Aspekt, dem zweiten
Aspekt oder dem dritten Aspekt vorgesehen, wobei die relative
magnetische Permeabilität des Metallrings zwei oder weniger
beträgt.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein
Kraftstoffeinspritzventil nach dem ersten oder dem zweiten
Aspekt vorgesehen, wobei der Metallring aus einem
austenitischen, rostfreien Stahl hergestellt ist.
Nach einem sechsten Aspekt der Erfindung ist ein
Kraftstoffeinspritzventil nach dem ersten oder dem zweiten
Aspekt vorgesehen, wobei der Metallring aus einer
Nickellegierung hergestellt ist.
Nach einem siebten Aspekt der Erfindung ist ein
Kraftstoffeinspritzventil nach dem ersten oder dem zweiten
Aspekt vorgesehen, wobei der Metallring aus einer gesinterten
Legierung hergestellt ist.
Nach einem achten Aspekt der Erfindung ist ein
Kraftstoffeinspritzventil nach dem ersten oder dem zweiten
Aspekt vorgesehen, wobei der Metallring aus einer gesinterten
Legierung besteht und durch ein
Metallstaubeinspritzformverfahren hergestellt ist.
Eine vollständige Würdigung der Erfindung und viele der
dadurch erhaltenen Vorteile werden aus der nachfolgenden
ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen verständlich.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Längsquerschnittsansicht eines
Ausführungsbeispieles des
Kraftstoffeinspritzventils nach der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 2 eine vergrößerte Längsquerschnittsansicht eines
Teils eines Solenoidabschnittes in dem
Kraftstoffeinspritzventil nach dem ersten
Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 eine vergrößerte Längsquerschnittsansicht eines
Ventilsitzabschnittes nach einem anderen
Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzventils
nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine Längsquerschnittsansicht eines herkömmlichen
Kraftstoffeinspritzventils;
Fig. 5 ein Diagramm eines Zustandes, in dem das
herkömmliche Kraftstoffeinspritzventil an einem
Zylinderkopf angebracht ist;
Fig. 6 ein Diagramm eines Zustandes, in dem das
herkömmliche Kraftstoffeinspritzventil in einem
bestimmten Neigungswinkel befestigt ist; und
Fig. 7 eine vergrößerte Längsquerschnittsansicht eines
Solenoidabschnittes in dem herkömmlichen
Kraftstoffeinspritzventil.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben, in denen gleiche Bezugsziffern die gleichen oder
entsprechende Teile bezeichnen.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines zylinderartigen
Kraftstoffeinspritzventils nach der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 1 umfaßt ein zylinderartiges
Kraftstoffeinspritzventil 1 ein Solenoid 2, ein Gehäuse 3,
einen Kern 4, eine Spulenanordnung 5, eine Spule 6, eine
Wicklung aus thermoplastischem Harz 7, einen Anker 8 und eine
Ventileinheit 9. Die Ventileinheit 9 ist mit einem Ende des
Gehäuses 3 durch Verstemmeinrichtungen verbunden. Die
Ventileinheit 9 ist mit einem Ventilkörper 10 versehen, der
eine hohle, zylindrische Form aufweist, wobei zwei Stufen in
einem Außendurchmesserabschnitt vorgesehen sind, einem
Ventilsitz 12, der mit einer Kraftstoffeinspritzdüse 11
versehen ist, die fest mit einem Kopfabschnitt der mittigen
Öffnung des Ventilkörpers 10 verbunden ist, einem Verwirbler
13, der zwischen dem Ventilsitz 12 und dem Ventilkörper 10
angeordnet ist, um einen Verwirbelungsstrahl für einen
gesprühten Kraftstoff vorzusehen, und einem Nadelventil 14
als ein Ventil, das in Kontakt gebracht wird mit und getrennt
wird von dem Ventilsitz 12 durch die Wirkung des Solenoids 2,
um dadurch die Kraftstoffeinspritzdüse 11 zu öffnen und zu
schließen.
In dem Solenoid 2 ist ein Metallring 15 mit einer im
wesentlichen T-artigen Form zwischen dem Kern 4 und dem
Gehäuse 3 an einer Seite angeordnet, auf die ein
Kraftstoffdruck durch die Spulenanordnung 5 angewendet wird,
und O-Ringe 16, 17 sind an der Innenseite und der Außenseite
des Metallrings 15 angeordnet. Ein Abstandshalter 18 ist
zwischen dem Metallring 15 und der inneren Bodenfläche 3a des
Gehäuses 3 angeordnet. Ziffer 19 bezeichnet einen O-Ring, der
an einem oberen Abschnitt des Einspritzventils 1 angebracht
ist.
Die Funktion wird nun beschrieben. Wenn ein elektrischer
Strom an die Spule 6 angelegt wird, wird ein Magnetfluß in
einem Magnetkreis erzeugt, der durch den Anker 8, den Kern 4
und das Gehäuse 3 gebildet wird, wodurch der Anker 8 durch
eine anziehende Kraft gegen den Kern 4 bewegt wird. Dann wird
das Nadelventil 14, das fest an dem Anker 8 angebracht ist,
von dem Ventilsitz 12 getrennt, um eine Luftlücke zwischen
dem Nadelventil 15 und dem Ventilsitz 12 zu bilden. Dann wird
unter Hochdruck gesetzter Kraftstoff von dem Ventilkörper 10
zu der Einspritzdüse 11 geführt und in die Einspritzkammer
des inneren Verbrennungsmotors durch den Kopfauslaß der Düse
11 gesprüht.
Während der Versorgung der Spule 6 mit Strom kann eine
Versorgungszeit mit elektrischem Strom ungewöhnlich lang sein,
oder eine übermäßige Menge an elektrischem Strom kann
aufgrund eines Ausfalls in einem Antriebskreis oder
dergleichen zugeführt werden. In einem derartigen Fall tritt
keine Deformation des Rings 15 auf, sogar wenn Wärme in der
Spule erzeugt wird, da der Ring 15 aus einem metallischen
Material hergestellt ist, obwohl die aus einem
thermoplastischen Material hergestellte Wicklung 7 aufgrund
von in der Spule 6 erzeugter Wärme deformiert wird.
Entsprechend besteht keine Gefahr, daß der Kraftstoff aus dem
zylinderartigen Kraftstoffeinspritzventil 1 ausläuft.
Ferner ist der Ring 15 im Gegensatz zu dem aus Harz
hergestellten herkömmlichen Ring aus einem metallischen
Material hergestellt. Sogar wenn eine Biegebelastung A auf
einen Abschnitt des Kerns 4 aufgebracht wird, an dem der O-
Ring 19 angebracht ist, so daß der Kern 4 leicht geneigt
wird, wodurch der Kern 4 mit dem Ring 15 in Kontakt kommt,
ist die Festigkeit des Rings hoch genug, um einen
Neigungsbetrag des Kerns 4 zu minimieren, und entsprechend
kann eine Änderung der Durchflußleistung minimiert werden,
die beim Anbringen des Einspritzventils in den
Verbrennungsmotor erzeugt wird.
Ferner kann unter Verwendung des Metallrings 15 eine
Ringwanddicke B bis auf die Hälfte oder weniger verringert
werden, wobei die gleiche Festigkeit im Vergleich mit einem
Fall erhalten wird, bei dem ein aus Harz hergestellter Ring
verwendet wird, wie in Fig. 2 gezeigt. Nach diesem
Ausführungsbeispiel ist die Wanddicke B so dünn wie 1,5 mm
oder weniger, wodurch die Entfernung zwischen der
Spulenanordnung 5 und dem Luftlückenabschnitt g verkürzt
werden kann, wie in Fig. 2 gezeigt. Dies führt dazu, daß die
Anzahl der nicht durch den Luftlückenabschnitt g führenden
Magnetflüsse in der Gesamtzahl der in der Spule erzeugten
Magnetflüsse reduziert wird, wodurch eine elektromagnetisch
anziehende Kraft zu dem Nadelventil 14 vergrößert wird.
Ferner kann unter Verwendung des Ringes 15, der eine
Wanddicke B von 1,5 mm oder weniger aufweist, ein Wirbelstrom
minimiert werden, der bei einer Änderung des durch das
Solenoid 2 fließenden Magnetflusses auftreten kann.
Entsprechend kann eine Verringerung des Ansprechverhaltens
des Nadelventils 14, die durch den Wirbelstrom verursacht
wird, minimiert werden, und eine elektromagnetisch anziehende
Kraft kann gesteigert werden, ohne ein
Ventilansprechverhalten zu verringern, das für ein
zylinderartiges Kraftstoffeinspritzventil benötigt wird.
Bei einem zylinderartigen Kraftstoffeinspritzventil nach dem
zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird
ein Material mit einem spezifischen Widerstand von 50 µΩ.cm
oder größer für den Metallring 15 verwendet, wodurch der in
dem Ring 15 erzeugt Wirbelstrom im Vergleich zum ersten
Ausführungsbeispiels weiter verringert werden kann.
Entsprechend kann eine Abschwächung des Ansprechverhaltens
des Nadelventils 14 aufgrund des Wirbelstromes weiter
gesteuert werden, und eine elektromagnetisch anziehende Kraft
kann erhöht werden, ohne ein Ventilansprechverhalten zu
beeinflussen, das für das zylinderartige
Kraftstoffeinspritzventil benötigt wird.
Bei einem zylinderartigen Kraftstoffeinspritzventil nach dem
dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird
ein Material mit einer relativen magnetischen Permeabilität
von zwei oder weniger für den Metallring 15 verwendet,
wodurch von den in der Spule 6 erzeugten Magnetflüssen die
Magnetflüsse, die die Luftlücke g zum Erreichen des
Magnetringes 15 umgehen, praktisch in einer unbedeutenden
Höhe vorliegen können und eine Abschwächung der
elektromagnetisch anziehenden Kraft auf das Nadelventil 14
verhindert wird.
Nach dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung wird ein austenitischer, rostfreier Stahl, der einen
Chromgehalt von 18% oder mehr aufweist, für den Metallring 15
verwendet, wodurch der spezifische Widerstand ungefähr
70 µΩ.cm und die relative magnetische Permeabilität des
Metallrings 15 zwei oder weniger beträgt. Entsprechend können
die Anforderungen in den oben erwähnten Ausführungsbeispielen
zwei und drei, in denen der spezifische Widerstand 50 µΩ.cm
oder mehr und die relative magnetische Permeabilität zwei
oder weniger beträgt, gleichzeitig erfüllt sein. Daher kann
der in dem Metallring 15 erzeugte Wirbelstrom verringert
werden, und eine Abschwächung einer elektromagnetisch
anziehenden Kraft auf das Nadelventil 14 kann eliminiert
werden. Ferner weist der Metallring 15 mit der oben erwähnten
Zusammensetzung eine ausgezeichnete Anti-
Korrosionseigenschaft auf, wodurch eine Verringerung der
Nutzlebensdauer des Kraftstoffeinspritzventils aufgrund von
Rosten verhindert werden kann.
Nach dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung wird eine Nickelstahlegierung, wie z. B. Inconel
oder dergleichen, für den Metallring 15 verwendet. Da die
Nickelstahllegierung, wie z. B. Inconel, eine relative
magnetische Permeabilität von 1,2 oder weniger und einen
spezifischen Widerstand von 100 µΩ.cm oder mehr aufweist,
können die Anforderungen in den oben erwähnten
Ausführungsbeispielen zwei und drei gleichzeitig erfüllt
werden. Entsprechend kann ein in dem Metallring 15 erzeugter
Wirbelstrom im wesentlichen verringert werden, und eine
Abschwächung einer elektromagnetisch anziehenden Kraft auf
den Ventilsitz 14 kann beseitigt werden.
Nach dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung ist der Metallring 15 aus einer gesinterten
Legierung hergestellt. Entsprechend sind die
Herstellungskosten im Vergleich zu einem Fall niedrig, in dem
der Metallring durch einen Schneidvorgang hergestellt wird.
Ferner wird ein in dem Metallring 15 erzeugter Wirbelstrom
verringert, da der spezifische Widerstand des Ringes durch
Verwendung eines Sinterverfahrens erhöht wird. Da ferner bei
einem Schneidvorgang kein Grat erzeugt wird, besteht eine
geringe Möglichkeit, daß Fremdkörper in das Innere des
Kraftstoffeinspritzventils eingebracht werden, und ein wie in
Fig. 3 gezeigter Nachteil, wo ein Fremdkörper ein durch das
Nadelventil 14 und den Ventilsitz 12 gebildetes Tellerventil
angreift, kann vermieden werden.
Nach dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung ist der Metallring 15 aus einer gesinterten
Legierung durch ein Metallstaubeinspritzformverfahren
hergestellt. Entsprechend sind die Herstellungskosten im
Vergleich zu einem Fall niedrig, in dem der Metallring durch
einen Schneidvorgang erzeugt wird. Da ferner kein Grat bei
dem Schneidverfahren erzeugt wird, besteht eine geringe
Möglichkeit, Fremdkörper in das Innere des zylinderartigen
Kraftstoffeinspritzventils einzubringen, und der Nachteil,
daß ein Fremdkörper das durch das Nadelventil 14 und den
Ventilsitz 12 gebildete Tellerventil angreift, kann vermieden
werden. Da ferner das Metallstaubeinspritzformverfahren ein
Produkt mit einer höheren Metalldichte als bei einem Produkt
vorsieht, das durch ein Metallstaubdruckformverfahren erzeugt
wird, ist es nicht mehr notwendig, ein Harzfüllverfahren
anzuwenden, bei dem Harz in Hohlräume in ein Produkt aus
gesintertem Metall, das durch das
Metallstaubdruckformverfahren hergestellt wird, druckgetränkt
wird. Entsprechend kann die Zuverlässigkeit des Abdichtens
des Kraftstoffs verbessert und die Herstellungskosten können
verringert werden.
Bei dem Kraftstoffeinspritzventil nach dem ersten Aspekte der
vorliegenden Erfindung, bei dem ein Metallring mit einer im
Querschnitt im wesentlichen T-artigen Form zwischen einem
Außenumfang eines Kerns und einem Innenumfang eines Gehäuses
an einer Seite einer Spulenanordnung in dem Gehäuse
angeordnet ist, auf den ein Kraftstoffdruck angewendet wird,
und O-Ringe an inneren und äußeren Seiten des Metallringes
angeordnet sind, wird ein Neigungsbetrag des Kernes
verringert im Vergleich zu einem Fall, in dem der Ring aus
einem harzartigen Material hergestellt ist, und eine Änderung
der Kraftstoffdurchflußleistung, die erzeugt wird, wenn das
Einspritzventil an einem Verbrennungsmotor befestigt wird,
kann gesteuert werden.
Da ferner der Ring aus einem metallischen Material
hergestellt ist, kann die Wanddicke des Ringes in der
Axialrichtung des Einspritzventils die Hälfte oder weniger
im Vergleich zu dem Fall betragen, in dem der Ring aus einem
harzartigen Material hergestellt ist. Entsprechend kann die
Entfernung zwischen der Spulenanordnung und dem
Luftlückenabschnitt verkürzt werden, wodurch die Anzahl an
Magnetflüssen, die nicht den Luftlückenabschnitt
durchfließen, unter der Gesamtzahl an in der Spule erzeugten
Magnetflüssen verringert wird, und eine elektromagnetisch
anziehende Kraft auf das Nadelventil erhöht wird.
Nach dem zweiten Aspekt der Erfindung, bei dem die Wanddicke
des Metallringes in einem Abschnitt zwischen den O-Ringen und
der Spulenanordnung 1,5 mm oder weniger beträgt, kann ein in
dem Metallring erzeugter Wirbelstrom auf ein Minimum
reduziert werden, wenn eine Änderung der durch das Solenoid
fließenden Magnetflüsse erfolgt. Entsprechend kann eine
Abschwächung des Ansprechverhaltens des Nadelventils
minimiert werden, die durch den Wirbelstrom verursacht wird,
und eine elektromagnetisch anziehende Kraft kann erhöht
werden, ohne daß eine Ventilanregung verringert wird, die für
das Kraftstoffeinspritzventil benötigt wird.
Nach dem dritten Aspekt der Erfindung, nach dem der
spezifische Widerstand des Metallrings 50 µΩ.cm oder mehr
beträgt, kann ein Auftreten des in dem Metallring erzeugten
Wirbelstromes weiter verringert werden.
Nach dem vierten Aspekt der Erfindung, nach dem die relative
magnetische Permeabilität des Metallringes zwei oder weniger
beträgt, kann die Anzahl an Magnetflüssen, die zum
Durchfließend des Metallringes den Luftlückenabschnitt
umgeht, unter der Gesamtzahl an in der Spule erzeugten
Magnetflüssen praktisch in einer unbedeutenden Höhe
vorliegen, um dadurch eine Abschwächung einer
elektromagnetisch anziehenden Kraft auf das Nadelventil zu
verhindern.
Nach dem fünften Aspekt der Erfindung, bei dem der Metallring
aus einem austenitischen, rostfreien Stahl hergestellt ist,
beträgt der spezifische Widerstand 50 µΩ.cm oder mehr und
die relative magnetische Permeabilität zwei oder weniger.
Entsprechend kann ein in dem Metallring erzeugter Wirbelstrom
verringert und eine Abschwächung einer elektromagnetisch
anziehenden Kraft auf das Nadelventil verhindert werden.
Ferner kann eine Verringerung der Nutzlebensdauer des
Einspritzventils aufgrund von Rosten verhindert werden, da
der Metallring eine ausgezeichnete Anti-Korrosionseigenschaft
aufweist.
Nach dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung, nach dem
der Metallring aus einer Nickelstahllegierung hergestellt
ist, wie z. B. Inconel oder dergleichen, beträgt die relative
magnetische Permeabilität 1,2 oder wenige, und der
spezifische Widerstand beträgt 100 µΩ.cm oder mehr.
Entsprechend tritt keine Abschwächung einer elektromagnetisch
anziehenden Kraft auf, und ein in dem Metallring erzeugter
Wirbelstrom kann wesentlich verringert werden.
Nach dem siebten Aspekt der Erfindung, nach dem der Metall
aus einer gesinterten Legierung hergestellt ist, sind die
Herstellungskosten im Vergleich zu einem Fall niedrig, bei
dem die Metallringe durch einen Schneidvorgang hergestellt
werden, und ein in dem Metallring erzeugter Wirbelstrom ist
abgeschwächt, da der spezifische Widerstand aufgrund einer
Sinterung erhöht wird. Da ferner kein Grat bei dem
Schneidvorgang erzeugt wird, wird die Möglichkeiten eines
Einbringens von Fremdkörpern in das Innere des
Einspritzventils verringert, und der Nachteil, daß das durch
das Nadelventil und den Ventilsitz gebildete Tellerventil
durch Fremdkörper angegriffen wird, kann beseitigt werden.
Nach dem achten Aspekt der Erfindung, nach dem der Metallring
aus einer gesinterten Legierung besteht und durch ein
Metallstaubeinspritzformverfahren hergestellt ist, sind die
Herstellungskosten im Vergleich zu einem Fall niedrig, bei
dem der Metallring durch einen Schneidvorgang erzeugt wird.
Da ferner bei dem Schneidvorgang kein Grat erzeugt wird, wird
die Möglichkeit eines Einbringens von Fremdkörpern in das
Innere des Einspritzventils verringert, und der Nachteil, daß
Fremdkörper das durch das Nadelventil und den Ventilsitz
gebildete Tellerventil angreifen, kann beseitigt werden.
Da ferner der durch das Metallstaubeinspritzformverfahren
erzeugte Metallring eine höhere Metalldichte aufweist, als ein
durch ein Metallstaubdruckformverfahren erzeugter Metallring,
ist es unnötig, einen harzartigen Imprägnierprozeß in
Hohlräumen in einem gesinterten, durch das
Metallstaubdruckformverfahren hergestellten Metallprodukt
anzuwenden. Entsprechend wird die Zuverlässigkeit des
Abdichtens von Kraftstoff verbessert und Herstellungskosten
können verringert werden.
Es versteht sich, daß die Erfindung innerhalb der in den
Ansprüchen festgelegten Lehre variiert werden kann und nicht
auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist.
Claims (8)
1. Kraftstoffeinspritzventil, umfassend einen Ventilkörper
(10) einer hohlen zylindrischen Art, einen Ventilsitz
(12), der an einem Ende des Ventilkörpers (10)
vorgesehen ist und eine Einspritzdüse (11) zum
Einspritzen von Kraftstoff in seiner Mitte aufweist, ein
Ventil (14), das geeignet ist, in Kontakt zu kommen mit
und sich zu trennen von dem Ventilsitz (12), so daß die
Einspritzdüse (11) geöffnet und geschlossen wird, ein
hohles Gehäuse (3) mit einem Ende, das mit dem
Ventilkörper (10) verbunden ist, einen Kern (4), der in
dem Gehäuse (3) angeordnet ist, und eine Spulenanordnung
(5) zum Bewirken von Öffnungs-/Schließvorgängen des
Ventils (14), wobei die Spulenanordnung um den Kern (4)
herum und im Inneren des Gehäuses (3) angeordnet ist,
wobei dieses weiterhin umfaßt: einen Metallring (15) mit
einer im wesentlichen T-artigen Querschnittsform, der
zwischen einem Außenumfang des Kerns (4) und einem
Innenumfang des Gehäuses (3) an einer Seite der
Spulenanordnung (5) in dem Gehäuse angeordnet ist und
auf den ein Kraftstoffdruck angewendet wird, und O-Ringe
(16, 17), die an inneren und äußeren Seiten des
Metallringes (15) angeordnet sind.
2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wanddicke des Metallrings (15)
in einem Abschnitt zwischen den O-Ringen und der
Spulenanordnung 1,5 mm oder weniger beträgt.
3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische Widerstand
des Metallringes (15) 50 µΩ.cm oder mehr beträgt.
4. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß die relative magnetische
Permeabilität des Metallringes (15) zwei oder weniger
beträgt.
5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring (15) aus
einem austenitischen, rostfreien Stahl hergestellt ist.
6. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring (15) aus
einer Nickellegierung hergestellt ist.
7. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring (15) aus
einer gesinterten Legierung hergestellt ist.
8. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring (15) aus
einer gesinterten Legierung besteht und durch ein
Metallstaubeinspritzformverfahren hergestellt ist.
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