DE19936943A1 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents
BrennstoffeinspritzventilInfo
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Abstract
Ein Brennstoffeinspritzventil (1), insbeosndere ein Einspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, weist einen von einer Betätigungseinrichtung mittels eines Ventilnadelkörpers (379 betätigbaren Ventilschließkörper (34), der mit einer Ventilsitzfläche (32) zu einem Dichtsitz zusammenwirkt, auf. Dabei ist der Ventilschließkörper (34) teilkugelförmig ausgebildet und liegt über eine an dem Ventilschließkörper (34) ausgebildete Sekantenfläche (70) an einer an dem Ventilnadelkörper (37) ausgebildeten planen Ventilnadelkörperfläche (71) an.
Description
Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil
nach der Gattung des Anspruchs 1.
Aus der Technischen Unterrichtung der Robert Bosch GmbH
"Diesel-Speichereinspritzsystem Common Rail", 1. Ausgabe,
September 1997, Seiten 33 bis 35, ist ein
Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Anspruchs 1
bekannt. Bei dem aus dieser Druckschrift hervorgehenden
Brennstoffeinspritzventil wird der Brennstoff von einem
Brennstoffanschluß über einen Kanal zu einer Düse sowie über
eine Zulaufdrossel in einen Steuerraum geführt. Der
Steuerraum ist über eine Ablaufdrossel, die durch ein
Magnetventil geöffnet werden kann, mit einem
Brennstoffrücklauf verbunden. Eine von einer Druckfeder
beaufschlagte Ventilnadel wird zusätzlich steuerungsseitig
als auch düsenseitig mit dem Brennstoffdruck beaufschlagt.
Durch Öffnen der Ablaufdrossel wird die steuerungsseitig auf
die Ventilnadel einwirkende Kraft reduziert, wodurch das
Brennstoffeinspritzventil geöffnet wird. Das Magnetventil
besteht dabei aus einem Magnetanker, der einen kugelförmigen
Ventilschließkörper an eine an einem konischen
Ventilsitzkörper ausgebildete Ventilsitzfläche zur Erzeugung
eines Dichtsitzes preßt. Dabei ist der kugelförmige
Ventilschließkörper in einer Kugelführung gelagert, welche
wiederum an einem Ankerbolzen anliegt.
Nachteilig bei dem aus dieser Druckschrift bekannten
Brennstoffeinspritzventil ist, daß die Dauerlaufstabilität
des Brennstoffeinspritzventils aufgrund der aus den vielen
Einzelteilen zusammengesetzten Steuerung der Ablaufdrossel
nicht optimal ist. Außerdem kann es aufgrund der punktuellen
Anlage des kugelförmigen Dichtkörpers in der Kugelführung zu
Verschleiß kommen. Des weiteren könnte sich zwischen
Kugelführung und kugelförmigen Dichtkörper Schmutz
ansammeln, der zur Veränderung des Ankerhubes führen kann.
Ein weiterer Nachteil ist, daß der zwischen Ablaufdrossel
und Niederdruckanschluß ausgebildete Brennstoffraum den
Abfluß von Brennstoff aus dem Steuerraum dämpft, wodurch
sich die Schaltzeit des Brennstoffeinspritzventils
verlängert.
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber
den Vorteil, daß sich durch die einfache Lösung eine
dauerlaufstabile, verschleißarme und erheblich kompaktere
Bauweise ergibt. Außerdem lassen sich Bauteile einsparen,
was insbesondere zu einer Reduzierung der Trennfugen führt,
wodurch sich das Ansprechverhalten des
Brennstoffeinspritzventils verbessert.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen
Brennstoffeinspritzventils möglich.
In vorteilhafter Weise ist der Ventilschließkörper zum
selbsttätigen Zentrieren des Ventilschließkörpers im
Dichtsitz gegenüber dem Ventilnadelkörper radial beweglich.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die
Ventilnadelkörperfläche als Gleitfläche ausgebildet ist.
In vorteilhafter Weise dichtet der Ventilschließkörper
einen, insbesondere eine Drossel aufweisenden,
Brennstoffkanalabschnitt ab, welcher Teil eines eine
Hochdruckleitung mit einer Niederdruckleitung verbindenden
Brennstoffkanals ist.
Vorteilhaft ist es, daß die Betätigungseinrichtung einen an
dem Ventilnadelkörper angreifenden Magnetanker und eine
Magnetspule aufweist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen auszugsweisen axialen Schnitt durch ein
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Brennstoffeinspritzventils; und
Fig. 2 den in Fig. 1 mit II bezeichneten Ausschnitt in
einer vergrößerten Darstellung.
Fig. 1 zeigt in einer auszugsweisen axialen
Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1. Ein
Ventilgehäuse 2 des Brennstoffeinspritzventils 1 ist aus
mehreren Bauteilen zusammengesetzt. Zur Vereinfachung der
Beschreibung und der Zeichnung wird auf die dadurch
entstehenden Verbindungsstellen nicht näher eingegangen,
weshalb sie auch in der Zeichnung nicht dargestellt sind.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 dient insbesondere zum
direkten Einspritzen von Brennstoff, insbesondere von
Dieselkraftstoff, in einen Brennraum einer
gemischverdichtenden selbstzündenden Brennkraftmaschine. Das
erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich
jedoch auch für andere Anwendungsfälle.
Das Ventilgehäuse 2 des Brennstoffeinspritzventils 1 weist
ein Gewinde 3 zum Einschrauben des
Brennstoffeinspritzventils 1 in eine Brennkraftmaschine auf.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist einen seitlich am
Ventilgehäuse 2 angeordneten Hochdruckanschluß 4 auf, an dem
ein Gewinde 5 zum Anschließen einer Brennstoffzuleitung
vorgesehen ist. Außerdem weist das
Brennstoffeinspritzventil 1 einen am axialen Ende des
Ventilgehäuses 2 angeordneten Brennstoffrücklauf 6 auf, an
dem Dichtlippen 7a, 7b angeordnet sind, zum Anschließen
einer Brennstoffrückleitung an dem Brennstoffrücklauf 6 des
Brennstoffeinspritzventils 1. Der Brennstoff wird vom
Hochdruckanschluß 4 durch einen Brennstoffkanal 8a bis 8c in
einen Brennstoffraum 9 geleitet. Außerdem wird der
Brennstoff über eine Zulaufdrossel 10 in einen Steuerraum 11
geführt.
Im Inneren des Brennstoffeinspritzventils 1 befindet sich
eine aus den Abschnitten 12a bis 12e bestehende Ventilnadel
12. Der Abschnitt 12a der Ventilnadel 12 weist eine
Steuerfläche 13 auf, wobei die Ventilnadel 12 an der Seite
der Steuerfläche 13 angefast ist, um beim Bewegen der
Ventilnadel 12 in einer Ventilnadelführung 14 die Abnützung
zu verringern. An dem Abschnitt 12c der Ventilnadel 12 ist
ein Anlagering 15 befestigt, der auch einteilig mit der
Ventilnadel 12 ausgebildet sein kann. Das
Brennstoffeinspritzventil 1 weist in seinem Inneren einen
Hohlraum 16 auf, in dem sich eine Druckfeder 17 befindet,
die den Abschnitt 12c der Ventilnadel 12 zumindest
abschnittsweise umschließt. Die Druckfeder 17 stützt sich
auf der einen Seite an einer Anlagefläche 18 ab, die am
Ventilgehäuse 2 des Brennstoffeinspritzventils 1 ausgebildet
ist. Auf der anderen Seite stützt sich die Druckfeder 17 an
einer Anlagefläche 19 ab, die an dem Anlagering 15
ausgebildet ist.
An dem Ventilgehäuse 2 ist eine Ventilsitzfläche 20
ausgebildet, die mit einem von der Ventilnadel 12
betätigbaren Ventilnadelschließkörper 21 zu einem Dichtsitz
zusammenwirkt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist
der Ventilnadelschließkörper 21 mit der Ventilnadel 12
einteilig ausgebildet. An dem Abschnitt 12d der Ventilnadel
12 ist eine Beaufschlagungsfläche 22 ausgebildet. Durch den
Druck des Brennstoffs im Brennstoffraum 9 wird die
Ventilnadel 12 über die Beaufschlagungsfläche 22 mit einer
in einer Öffnungsrichtung 23 zeigenden Kraft beaufschlagt.
Der auf die Steuerfläche 13 der Ventilnadel 12 einwirkende
Druck des Brennstoffs im Steuerraum 11 erzeugt eine in einer
Schließrichtung 24 gerichtete Kraft. Die durch den Druck des
Brennstoffs im Brennstoffraum 9 erzeugte Kraft ist
proportional zur Projektion der Beaufschlagungsfläche 22 auf
eine Querschnittsfläche 25, die senkrecht zu einer
Ventilachse 26 angeordnet ist. Daher überwiegt die durch den
Druck des Brennstoffs im Steuerraum 11 auf die Ventilnadel
12 einwirkende, in Schließrichtung 24 gerichtete Kraft die
durch den Druck im Brennstoffraum 9 auf die Ventilnadel 12
einwirkende, in Öffnungsrichtung 23 gerichtete Kraft. Durch
die Druckfeder 17 wirkt außerdem eine zusätzliche, in
Schließrichtung 24 gerichtete, auf die Ventilnadel 12
einwirkende Kraft. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist daher
geschlossen.
Der Steuerraum 11 ist mit einem Brennstoffkanalabschnitt 30,
der an einem Ende eine Drossel 31 aufweist, verbunden. Die
Drossel 31 kann auch an dem dem Steuerraum 11 zugewandten
Ende des Brennstoffkanals 30 oder in der Mitte des
Brennstoffkanals 30 angeordnet sein. Außerdem kann eine
Vorrichtung, insbesondere ein Rückschlagventil, vorgesehen
sein, um das Zurücklaufen von Brennstoff aus dem
Brennstoffkanalabschnitt 30 in den Steuerraum 11 zu
verhindern. Der Brennstoffkanalabschnitt 30 mündet in eine
Ventilsitzfläche 32, die an einem Ventilsitzkörper 33
ausgebildet ist, wobei ein teilkugelförmig ausgebildeter
Ventilschließkörper 34 mit der Ventilsitzfläche 32 zu einem
Dichtsitz zusammenwirkt und dadurch den
Brennstoffkanalabschnitt 30 an seinem ventilsitzseitigen
Ende abdichtet. Das Anpressen des Ventilschließkörpers 34 an
die Ventilsitzfläche 32 erfolgt über eine Rückstellfeder 35,
die über eine Ankerscheibe 36 und einen Ventilnadelkörper 37
auf den Ventilschließkörper 34 einwirkt, wobei der
Ventilnadelkörper 37 an seinem dichtsitzseitigen Ende einen
Ventilnadelkopf 38 aufweist. Der Ventilnadelkopf 38 ist an
seinem dichtsitzseitigen Ende angefast, um sich an die
konisch ausgebildete Ventilsitzfläche 32 anzupassen. Durch
eine Führung 39 ist der Ventilnadelkörper 37 in axialer
Richtung beweglich geführt. Die Führung 39 ist im
Ventilgehäuse 2 befestigt.
Der Ventilsitzkörper 33 kann ebenfalls im Ventilgehäuse 2
befestigt sein, wobei die Befestigung insbesondere durch die
Führung 39 erfolgen kann. Der Ventilsitzkörper 33 kann
allerdings auch mit dem Ventilgehäuse 2 des
Brennstoffeinspritzventils 1 bzw. einem Teil des
Ventilgehäuses 2 einteilig ausgebildet sein. Die
Ankerscheibe 36 ist durch ein Feststellelement 40a, 40b an
dem Ventilnadelkörper 37 befestigt. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel ist das Feststellelement 40a, 40b
zweiteilig ausgeführt und kann aus einer Mutter 40b und
einer Kontermutter 40a bestehen. Das Feststellelement 40a,
40b kann jedoch auch anders ausgeführt sein. Ein Magnetanker
41 umschließt den Ventilnadelkörper 37 abschnittsweise und
ist gegen den Ventilnadelkörper 37 beweglich, wobei durch
die Ankerscheibe 36 ein oberer Anschlag und durch die
Führung 39 ein unterer Anschlag gegeben ist.
An der dem Ventilnadelkopf 38 gegenüberliegenden Seite des
Magnetankers 41 ist im Ventilgehäuse 2 eine Magnetspule 42
vorgesehen, wobei ein elektrisches Steuersignal über
elektrische Zuleitungen 43a, 43b an die Magnetspule 42
geführt wird. Zum Anschließen eines geeigneten Steckers ist
eine Buchse 44 vorgesehen, in die die elektrischen
Zuleitungen 43a, 43b münden, wobei zur sicheren Befestigung
des Steckers eine Nase 45 am Ventilgehäuse 2 ausgebildet
ist. Der Magnetanker 41 wird durch eine Dämpfungsfeder 46 in
Richtung auf die Magnetspule 42 in eine Ausgangsstellung
gestellt, wobei der Abstand zwischen Magnetspule 42 und
Magnetanker 41 durch die Position der Ankerscheibe 36
vorgegeben ist.
Zwischen dem Ventilsitzkörper 33, dem teilkugelförmigen
Ventilschließkörper 34 und dem Ventilnadelkopf 38 des
Ventilnadelkörpers 37 ist ein Zwischenraum 50 ausgebildet.
Der Abfluß von Brennstoff aus dem Zwischenraum 50 erfolgt
über in der Führung ausgebildete Bohrungen 51a, 51b in den
Ankerraum 52 und von dort durch den Rückstellfederraum 53
und einen Abflußkanal 54a-54c zu dem Brennstoffrücklauf 6.
Der Brennstoffrücklauf 6 ist in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel vereinfacht dargestellt und kann auch
über einen anders ausgebildeten Ablaufkanal erfolgen, in den
insbesondere der Ankerraum 52 und/oder der
Rückstellfederraum 53 nicht einbezogen sind, so daß beim
Ableiten von Brennstoff aus dem Zwischenraum 50 der
Brennstoff nicht durch den Ankerraum 52 und/oder den
Rückstellfederraum 53 gelangt.
Um Brennstoff aus dem Brennstoffraum 9 durch einen
Brennstoffkanal 55 in einen Brennraum der Brennkraftmaschine
einzuspritzen, ist die Ventilnadel 12 in Öffnungsrichtung 23
zu bewegen, wodurch sich der Ventilnadelschließkörper 21 von
der Ventilsitzfläche 20 abhebt und durch den zwischen der
Ventilsitzfläche 20 und dem Ventilnadelschließkörper 21 der
Ventilnadel 12 entstehenden Spalt Brennstoff austreten kann.
Im folgenden werden die zum Betätigen des
Brennstoffeinspritzventils 1 erforderlichen Mechanismen
erläutert. Für ein besseres Verständnis ist in Fig. 2 der in
Fig. 1 mit 11 bezeichnete Ausschnitt vergrößert dargestellt.
Bereits beschriebene Elemente sind in der Fig. 2 mit
übereinstimmenden Bezugszeichen versehen.
Die Drossel 31 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
zweistufig ausgebildet, wobei ein erster Abschnitt 60 der
Drossel 31 eine primäre Drosselwirkung auf den Brennstoff
ausübt und ein zweiter Abschnitt 61 der Drossel 31 gegenüber
dem ersten Abschnitt 60 erweitert ausgeführt ist, um beim
Schließen und Öffnen des teilkugelförmig ausgebildeten
Ventilschließkörpers 34 annähernd gleiche Strömungs- und
Kraftverhältnisse an dem Ventilschließkörper 34 zu erhalten.
Der Ventilnadelkopf 38 ist an seinem dichtsitzseitigen Ende
62 angefast, damit sich der Ventilnadelkopf 38 in die
konische Ventilsitzfläche 32 einfügt. Eine an dem
Ventilnadelkopf 38 des Ventilnadelkörpers 37 ausgebildete
Fläche 63 ist parallel zu einer an der Führung 39
ausgebildeten Anschlagfläche 64 orientiert. Zwischen der
Fläche 63 und der Anschlagfläche 64 ist ein
kreisringförmiger Zwischenraum 65 ausgebildet, durch dessen
axiale Höhe der Hub des Ventilnadelkörpers 37 und damit der
Hub des Ventilschließkörpers 34 vorgegeben ist. Dabei läßt
sich der Hub sowohl über die bauliche Gestaltung des
Ventilsitzkörpers 33 und der Führung 39 als auch über die
Höhe des Ventilnadelkopfs 38 und/oder die Höhe des
Ventilschließkörpers 34 einstellen. Besonders vorteilhaft
ist es dabei, den Ventilnadelhub der Ventilnadel 37 durch
eine geeignete Paarung von Ventilnadelkopf 38 und
Ventilschließkörper 34 einzustellen, wodurch
Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden können. Durch den
Durchmesser des teilkugelförmigen Ventilschließkörpers 34
können unter Berücksichtigung des Durchmessers des zweiten
Abschnitts 61 der Drossel 31 die Strömungs- und
Kräfteverhältnisse zwischen dem Ventilschließkörper 34 und
der Ventilsitzfläche 32 beeinflußt werden. Um die Fertigung
des Ventilnadelkörpers 37, insbesondere des
Ventilnadelkopfes 38 zu vereinfachen und um beim Anschlagen
der Fläche 63 des Ventilnadelkopfs 38 an die Anschlagfläche
64 ein planes Anliegen der beiden Flächen zu ermöglichen,
sind an der Führung 39 Anfasungen 66, 67a, 67b vorgesehen.
Beim Betätigen des Ventilnadelkörpers 37 wird der
Ventilschließkörper 34 von der Ventilsitzfläche 32
angehoben. Da der im Brennstoffkanalabschnitt 30 vorhandene
Brennstoff einen deutlich höheren Druck aufweist als der
Brennstoff im Zwischenraum 50, muß der Ventilschließkörper
34 nicht notwendigerweise mit dem Ventilnadelkörper 37
verbunden sein. Es ist sogar vorteilhaft, wenn der
Ventilschließkörper 34 im Dichtsitz gegenüber dem
Ventilnadelkörper 37 radial beweglich ist. Beim Schließen
des durch den Ventilschließkörper 34 und die
Ventilsitzfläche 32 gebildeten Dichtsitzes kann der
Ventilschließkörper 34 sich dann selbsttätig an der
Ventilsitzfläche 32 zentrieren. Dadurch kommt es zu einer
gleichmäßigen Belastung des Ventilschließkörpers 34 und der
Ventilsitzfläche 32 des Ventilsitzkörpers 33. Außerdem wird
die Montage des Brennstoffeinspritzventils 1 vereinfacht, da
die sehr genau auszuführende Verbindung zwischen
Ventilnadelkörper 37 und Ventilschließkörper 34 entfällt.
Da der Hub des Ventilnadelkörpers 37 klein gegenüber dem
Durchmesser des Ventilschließkörpers 34 ist, liegt die an
dem Ventilschließkörper 34 ausgebildete Sekantenfläche 70 an
einer an dem Ventilnadelkörper 37 ausgebildeten planen
Ventilnadelkörperfläche 71 an. Besonders vorteilhaft ist es,
daß die Ventilnadelkörperfläche 71 als Gleitfläche zum
Führen des Ventilschließkörpers 34 in der Ventilsitzfläche
32 ausgebildet ist. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die
Ventilsitzfläche 32 konisch ausgebildet ist, da dadurch die
Führung des Ventilschließkörpers 34 verbessert wird und die
Ventilsitzfläche 32 einfach gefertigt werden kann.
Abweichend davon kann es jedoch sinnvoll sein, die
Ventilsitzfläche 32 im Bereich 72 des Ventilschließkörpers
34 von der konischen Form abweichend, insbesondere sphärisch
auszubilden. Um beim Öffnen des Dichtsitzes den
Brennstofffluß aus dem Brennstoffkanalabschnitt 30 in den
Zwischenraum 50 zu beeinflussen, kann es außerdem sinnvoll
sein, den Bereich 73, in dem der Brennstoffkanalabschnitt 30
in die Ventilsitzfläche 32 einmündet, abweichend von dem
dargestellten Ausführungsbeispiel auszugestalten, wobei
insbesondere zur Verbesserung des Brennstoffdurchflusses
eine Abrundung der im Bereich 73 dargestellten Kante, die
zwischen dem Brennstoffkanalabschnitt 30 und der
Ventilsitzfläche 32 ausgebildet ist, vorzusehen ist.
Außerdem kann die Drossel 31 des Brennstoffkanalabschnitts
30 auch am anderen Ende des Brennstoffkanalabschnitts 30
oder zwischen den Enden des Brennstoffkanalabschnitts 30
angeordnet sein, um beispielsweise von der Drossel 31
erzeugte Strömungswirbel im Brennstoffkanalabschnitt 30
abklingen zu lassen.
Die Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1 in Fig. 1
erfolgt über eine Betätigungseinrichtung, die in dem
dargestellten Ausführungsbeispiel elektromagnetisch
ausgeführt ist. Zur Betätigung des Ventilnadelkörpers 37
wird die Magnetspule 42 erregt. Durch den Magnetanker 41 und
das Ventilgehäuse 2 wird ein magnetisch leitender Ring
gebildet, in dem ein von der Magnetspule 42 erzeugter
Magnetfluß geführt wird. Dadurch wird der Magnetanker 41 in
Richtung auf die Magnetspule 42 bewegt, wobei er über die
Ankerscheibe 36 auf den Ventilnadelkörper 37 einwirkt,
wodurch sich der Ventilschließkörper 34 von der
Ventilsitzfläche 32 abhebt und den Dichtsitz freigibt.
Dadurch wird der Steuerraum 11 über den
Brennstoffkanalabschnitt 30 mit dem Zwischenraum 50
verbunden, wodurch der Brennstoff mit einer durch die
Drossel 31 vorgebbaren Durchflußgeschwindigkeit zum
Brennstoffrücklauf 6 abfließt.
Da der Zufluß von Brennstoff vom Hochdruckanschluß 4 in den
Steuerraum 11 durch die Zulaufdrossel 10 begrenzt ist, nimmt
der Druck des Brennstoffs im Steuerraum 11 ab. Dadurch
verringert sich die durch den Druck des Brennstoffs im
Steuerraum 11 in Schließrichtung 24 auf die Ventilnadel 12
einwirkende Kraft. Wenn die durch den Druck des Brennstoffs
im Brennstoffraum 9 erzeugte, in Öffnungsrichtung 23 auf die
Ventilnadel 12 einwirkende Kraft die Kraft der Druckfeder 17
und die durch den Druck im Steuerraum 11 erzeugte Kraft
überschreitet, wird die Ventilnadel 12 in Öffnungsrichtung
23 bewegt, wodurch sich der zwischen
Ventilnadelschließkörper 21 und der Ventilsitzfläche 20
gebildete Dichtsitz öffnet. Dadurch kommt es zum Austritt
von Brennstoff aus dem Brennstoffraum 9 über den
Brennstoffkanal 55 in den Brennraum der Brennkraftmaschine.
Durch Abschalten der Magnetspule 42 verschwindet der von der
Magnetspule 42 erzeugte Magnetfluß und der
Ventilnadelkörper 37 wird durch die auf die Ankerscheibe 36
einwirkende Rückstellfeder 35 in Richtung auf den
Brennstoffkanalabschnitt 30 bewegt, wodurch der
Ventilschließkörper 34 gegen die Ventilsitzfläche 32 des
Ventilsitzkörpers 33 gepreßt wird und der Abfluß von
Brennstoff aus dem Steuerraum 11 durch den
Brennstoffkanalabschnitt 30 in den Zwischenraum 50
unterbrochen wird. Der weiterhin durch die Zulaufdrossel 10
vom Hochdruckanschluß 4 in den Steuerraum 11 einfließende
Brennstoff staut sich daher im Steuerraum 11, wodurch der
Druck des Brennstoffs im Steuerraum 11 ansteigt und nach
einer durch die Zulaufdrossel 10 vorgebbaren Zeit zusammen
mit der Druckfeder 17 eine in Schließrichtung 24 gerichtete
Kraft erzeugt, welche die von dem Druck des Brennstoffs im
Brennstoffraum 9 auf die Ventilnadel 12 in Öffnungsrichtung
23 wirkende Kraft überschreitet, wodurch die Ventilnadel 12
in Schließrichtung 24 bewegt wird und der Abfluß von
Brennstoff aus dem Brennstoffraum 9 über den Brennstoffkanal
55 in die Brennkraftmaschine unterbrochen ist.
Um die beim Schließen des Ventilnadelkörpers 37 zwischen
Ventilschließkörper 34 und Ventilsitzfläche 32 auftretende
Belastung zu verringern, wird der Magnetanker 41 beim
Schließen des Ventilnadelkörpers 37 von der Ankerscheibe 36
mitgeführt, wobei er axial beweglich an dem
Ventilnadelkörper 37 geführt ist. Nach Schließen des durch
den Ventilschließkörper 34 und die Ventilsitzfläche 32
gebildeten Dichtsitzes schwingt der Magnetanker 41 entgegen
der Kraft der Dämpfungsfeder 46 durch. Der Magnetanker 41
wird dabei durch das im Ankerraum 52 befindliche Fluid,
insbesondere Brennstoff, gedämpft, wodurch der
Magnetanker 41 mit vermindertem Impuls an der
Ankerscheibe 36 auftrifft und ein Prellen verhindert wird.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere kann der
Ventilnadelkopf 38 verstärkt bzw. versteift ausgeführt sein.
Außerdem kann der Anschlag des Ventilnadelkörpers 37 auch
anders als durch die Anschlagfläche 64 der Führung 39
gegeben sein. Auch kann der teilkugelförmige
Ventilschließkörper 34 aus einer angeschliffenen Kugel oder
lediglich aus einer Kugelkappe bestehen, wobei in beiden
Fällen das Verhältnis von einem Durchmesser der
Sekantenfläche 70 zu einem Kugeldurchmesser des
Ventilschließkörpers 34 beliebig gewählt sein kann.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der
Ventilschließkörper 34 zum Ausgleichen einer
Fertigungstoleranz des Brennstoffeinspritzventils 1 für
jedes Brennstoffeinspritzventil 1 individuell angeschliffen
wird. Die Erfindung eignet sich auch für
Brennstoffeinspritzventile, bei denen keine hydraulische
Betätigungseinrichtung vorgesehen ist.
Claims (7)
1. Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere
Einspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von
Brennkraftmaschinen, mit einem von einer
Betätigungseinrichtung mittels eines Ventilnadelkörpers (37)
betätigbaren Ventilschließkörper (34), der mit einer
Ventilsitzfläche (32) zu einem Dichtsitz zusammenwirkt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilschließkörper (34) teilkugelförmig ausgebildet
ist und über eine an dem Ventlischließkörper (34)
ausgebildete Sekantenfläche (70) an einer an dem
Ventilnadelkörper (37) ausgebildeten, planen
Ventilnadelkörperfläche (71) anliegt.
2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilschließkörper (34) zum selbsttätigen
Zentrieren des Ventilschließkörpers (34) im Dichtsitz
gegenüber dem Ventilnadelkörper (37) radial beweglich ist.
3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilnadelkörperfläche (71) zum Führen des
Ventilschließkörpers (34) in der Ventilsitzfläche (32) als
Gleitfläche ausgebildet ist.
4. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis
3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilsitzfläche (32) konisch ausgebildet ist.
5. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis
4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilschließkörper (34) einen
Brennstoffkanalabschnitt (30) abdichtet, welcher Teil eines
eine Hochdruckleitung (4) mit einer Niederdruckleitung (6)
verbindenden Brennstoffkanals (8a, 8b, 10, 11, 30, 50, 51a,
51b, 52, 53, 54a-54c) ist.
6. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Brennstoffkanalabschnitt (30) eine Drossel (31)
aufweist.
7. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis
6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungseinrichtung einen an dem
Ventilnadelkörper (37) angreifenden Magnetanker (41) und
eine Magnetspule (42) aufweist.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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DE1999136943 DE19936943A1 (de) | 1999-08-05 | 1999-08-05 | Brennstoffeinspritzventil |
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