DE2044925A1

DE2044925A1 - Elektromagnetische Kraftstoff einspritzvorrichtung

Info

Publication number: DE2044925A1
Application number: DE19702044925
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Roto Diesel SA
Current assignee: Roto Diesel SA
Priority date: 1969-09-15
Filing date: 1970-09-11
Publication date: 1971-03-18
Also published as: GB1322575A; FR2058547A5; US3667686A; SE350097B; ES383614A1

Description

Elektromagnetische Kraftatoffeinspritzvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Kraftstoffeinspritzvorrichtung, bestehend aus einem zylindrischen Körper, der mit einer Einspritzdüse verbunden ist, die eine gleitende Dosiernadel umschließt, die ihrerseits fest mit einem beweglichen Anker verbunden ist, der in jeder Einepritzphase des Zyklus von einem Induktor angezogen wird, der aus einem magnetischen Kern mit einer Erregerwicklung besteht und im genannten Körper untergebracht ist.

Derartige elektromagnetisch gesteuerte Kraftstof f do β Leiteinrichtungen bzw. -ventile sind zum Anbau an Brennkraftmaschinen und zu deren extrem genauer Versorgung mit Kraftstoff vorgesehen, um einerseits «ine maximale Leistung zu

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bewirken und andererseits eine möglichst restlose Verbrennung zu erzielen, um damit die Luftverunreinigung weitgehend zu vermeiden, wie sie durch mehr oder weniger mangelhafte Vergaser und Einspritzvorrichtungen verursacht wird.

Bei den hier behandelten einspritzvorrichtungen steht der zugeführte Kraftstoff unter einem konstanten Druck, und die im Verlaufe eines Zyklus des Motors eingespritzte Menge ist proportional der Öffnungszeit der Einspritzvorrichtung.

Bekanntlich werden Brenkkraftmaschinen für immer höhere Drehzahlen ausgelegt, so daß die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen in außerordentlich kurzen Zeitintervallen arbeiten müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu schaffen, die den Anforderungen der sehr kurzen Arbeitsspiele entspricht, und gleichzeitig die verschiedenen Bestandteile der Einspritzvorrichtung so auszubilden, daß sich trotz höchster Punktionsgenauigkeit und unbedingter Zuverlässigkeit eine wirtschaftliche Herstellung erzielen läßt.

Diese Aufgabe findet ihre Lösung gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch, daß das den Kern des Induktors bildende Paket aus E-förmig zugeschnittenen Blechlamellen mit magnetischer Vorzugsrichtung an seinem dem beweglichen Anker zugewandten Ende in die Öffnung einer aus amagnetischem Material bestehenden und im Körper der Einspritzvorrichtung befestigten Haltescheibe eingeklemmt ist und an seinem anderen Ende von den Klammern zweier Platten »us amagnetischem Materini zusammengehalten wird, die in die beiden Zwischenräume zwischen den drei magnetischen Armen des

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Kern« eingreifen, dessen alttierer Ära von einer Erregerwicklung uageben ist, wobei dl* dea beweglichen Anker sue· wandte Seite d·· Blechpaket· geaeinsaa «it der bündig alt ihr abschließenden, ebenfall· des beweglichen Anker rage· wandten Flache der Haltescheibe eine Bezugsebene bildet, welche die eine Seite des Luftspalts darstellt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsfore des Gegenstandes der Erfindung kann die verbesserte Einspritzvorrichtung außerde« folgend· Merkaale aufweisenι

Die Haltescheibe für den Kern des Induktors ist fest alt den beiden 8oh<enkeln elate U-föraig gebogenen Rohrs verbunden, dessen Scheitel ein Loch aufweist und an die voa End· des Körpers der Einspritzvorrichtung uafaßte Kappe derart angeschlossen ist, daß das Innere des Rohrs ait der in der Kappe axial verlaufenden Leitung in Verbindung steht.

la Zwisohearaua zwischen der dea beweglichen Anker abgewandten Seite des Iaduktors und dea Mittelabschnitt, d.h. Soheitel de· U-föralgen Rohres befindet sich ein la wesentlichen kreisrundes, in den Innenraua des Körpers der Einspritzvorrichtung eingepasstes isolierendes Gehäuse, das an einer Querwund die elektrischen Anschlußstecker trägt, deren hinter· End·« «it den Enden der Erregerwicklung des Indttktor· vfirioiei »iadV weäbei das isolierende Gehäuse swei diaaetreJ. #§ffein?berli«jBei|de Aussparungen zua Durchtritt der beiden JBchettjk·! d·· U-f»raigen Rohres aufweist und fer«er isla4iist#n·' elae dtffcngehende öffnung, durch die hindurch Sieh la den ve« Induktor elngenenaenen Teil des K«rp«rs ei||. Kxmstfeiftril einspritzen läßt, das oberhalb des Gehäuses dtfro* ei«·Öffnung in der Kttrperwandung βing·- fe»*n wird·;

de« Indvkter «u«ev*ad*e Bad· der Dosiernadel hat ein·»

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erweiterten rechteckigen Kopf und an zwei gegenüberliegenden Seiten desselben zwei Laschen, zwischen denen die den Anker bildenden und vorzugsweise mit einer magnetischen Vorzugsrichtung versehenen Bleche montiert sind, während die beiden anderen gegenüberliegenden Seiten des Kopfes zwei geradlinige Nuten aufweisen, die gemeinsam mit den Aussparungen, die sich in den Klauen dieser den Kopf bedeckenden Bleche befinden einen Raum begrenzen, der mit Kunststoff ausgefüllt ist, der eine innige Verbindung des Kopfes mit den Blechen des Ankers bewirkt.

Die Laschen am Kopf der Nadel weisen beide eine Auflagerfläche bzw. eine Schulter für den eingezogenen Abschnitt einer halbkreisförmigen Rückstellfeder aus Stahldraht auf, deren Enden in Aussparungen in einem Zwischenring oder einer Querscheibe eingreifen, die sich zwischen der vom Körper der Einspritzvorrichtung eingefaßten Düse und der Scheibe befindet, die den Induktor hält und sich gegen eine Innenschulter des Körpers abstützt, wobei die beiden Rückstellfedern auf Torsion arbeiten.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Besohreibung eines in der Zeichnung dargestellten Aueführungebeispiels einer verbesserten elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Es zeigen

Fig. 1 eine Blechlamelle des Induktorkerns des Elektromagneten in Draufsicht,

Fig. 2 das den Kern des Induktors bildende Lamellenpaket in Draufsicht,

Fig. 3 das in die Halteecheibe eingeklemmte Lamellenpaket in teilweise geschnittener Seitenansicht,

Fig. k den al· Montagehaiterung dienenden, rohrförmig aus·

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gebildeten KraftstoffzufÜhrungsbUgel in Seitenansicht,

Fig. 5 die elektromagnetische Einspritzvorrichtung in teil· weisem Längsschnitt nach Linie V-V in Fig. 6,

Fig. 6 einen Querschnitt nach Linie VI-VI in Fig. 5, Fig. 7 einen Querschnitt nach Linie VII-VII in Fig. 5,

Fig. 8 «inen Querschnitt nach Linie VIII-VIII in Fig.

. ■.. .·*·· ·'. Fig. 9 die Einspritzvorrichtung in teilweise«, gegenüber Fig. 5 um 90° gedrehtem Längsschnitt nach Linie IX-IX in Fig. 10,

Fig. 10 einen Querschnitt nach Linie X-X in Fig. 9 und Fig. 11 einen Querschnitt nach Linie XI-XI in Fig. 9.

Der aus Stahl bestehende Körper 1 der Einspritzvorrichtung hat die Form einer zylindrischen Hülse und wird an seinem oberen Ende von der KraftstoffzufUhrungskappe und an seinem unteren Ende von der Düse, über die noch zu sprechen ist, abgeschlossen.

Dt magnetische Kern des im Körper 1 untergebrachten Induktorblockee besteht aus Bleohlamellen 2 mit magnetischer Vorzugsrichtung, die B-ftfrmig ausgebildet sind, wie in Fig. 1 zu erkennen.

Die zu einem Paket zusammengefaßten und in Richtung der Pfeile F gemäß Fig. 2 zusammengepreßten Lamellen 2 werden am einen Ende durch zwei mit Klammern k versehene Platten 3 zusammengehalten und sind am anderen Ende in die Öffnung 6 einer Halteeoheibe 5 (aiehe Fig. 2 und 3) eingepaßt. Die

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genannten Platten sowie die Scheibe 5 bestehen aua amagnetischem Material, wie beispielsweise Bronze oder Beryllium.

Die Montage geht folgendermaßen vor sich:

Die auf der Oberfläche der Lamelle befindliche Carliteschicht hat eine Quellwirkung und gestattet damit das Zusammenpressen der Lamellen nach Art einer Feder.

Beim Zusammenpressen des Lamellenpaketes setzt man die beiden Platten 3 auf, deren Kammern k das Paket zusammenschnüren. Nunmehr wird um das Lamellenpaket die Ringscheibe 5 gesetzt, die an den Platten 3 anliegt und die Lamellen 2 einspannt, mit deren Unterseite sie biindig abschließt t

Hebt man die in Richtung der Pfeile P bestehende Pressung auf, werden die Lamellen 2 gegen die Klammern k der Platten 3 und somit an das Lager 6 der Scheibe 5 gedrückt.

Man erhält somit einen festen Kernblock, dessen Unterseite die in Fig. 3 mit P bezeichnete Bezugsebene und gleichzeitig die eine Seite des Luftspalte bildet.

Um den mittleren Arm 2a des Lamellenpakets 2 liegt die Erregerwicklung 7.

Über dem aus den Bauteilen 2, 3« 5 und 7 gebildeten, im Körper 1 untergebrachten Induktor, d.h. abgewandt von seiner in der Ebene P liegenden Luftspaltseite, befindet sioh ein Gehäuse 8 mit einer Querwand 8a. Dieses aus isolierendem Material bestehende Gehäuse hat elektrische Ansohluüstecker, di· in der Wand 8a befestigt sind und sich über nicht dargestellte Verbindungselemente an die Steuerstromquelle anschließen lassen.

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Ο»· hintere Bod· 9a J·*·· der beiden Stooker 9 let nit des entsprechenden fend· 7a der Erregerwicklung 7 rmrl*tmt.

Da· Gehau·· 8 let oben tmd unten dureh kreisrund· Bttdon 8b and 8e η«*···η1···οη, dl· sieb an di· svlindrisohe Xnaenflaeli* do« Xurpmrm 1 aneoaaiegea und swoi durchgehen* d· LSca·» 10 and *««1 Aaisptnag·» 11 aufv«ia«n.

01· KraftstoffBufUhruncelcapi»· 12 ait einer axial duroh si·

12a let an dan 8ch*it«l «in··

!»ar·· 13 ηη#··«η1····η, da· «la Loch 13a auf« «•1st «nd daduroh «it dar L*!tan* 12a in Verbindung et«ht. 01· b*id*A 8οη«η|Ε·1 d·· Rohr·· 13 «Ihren duroh die Ana-•parungen 11 4·· <SMMu··· 8 «ad «nden jeder in einea Ab· •cbjtitt 13b T«rrin|r»rtea Oorehaeaeer· ₍ der in die beiden Ltfeher 1*» der 8eaalb· 5 fc^ftthrt «ad dert in den «ich erweiternden Abschnitt 1*a dieser Löcher eingewalst ist.

Di··· Anordnung iatasbr vorteilhaft, dann sie gestattet ·· einerselt·, da· O-ftfraig· Rohr al· Balterung fttr da« Geht«·· 8 und dan an» dea Kern 2 und der Yleklung 7 bestehenden Induktor alt dar £ea*lb· 5 mu -verwenden, und and«r«r-•elts dl· *ad*n ta fr trr«gervieklung 7 an die hinteren | Enden 9a d»r 8t*oker 9 an 10ten, bevor die geaaat· derart bergeetelft· m IA den Xttraar 1 eingesetat wird, dar aa seinea eb«rea «ad* dareh «in· 8dwib· 1$ abgeschlossen vird, die von eine« dori vorgesehenen Übergriff 16 des Klrpers 1 JLn seiner Lag« gehalten wird, wahrend aa unteren Bade des &*p*v 4li 8«|wibe 5 aa aiaar 8«hulter 17 anliegt. .- ■■■-:, ' , ^r;

pi· verstftliand b^«6j^l4|enen verschiedenen Bauteile werden im Kttrper t e^r BlAitariijrrerricaiung ait »inea Ears, bei aj^taXaitiMi alaan aWM^^aMMiA. Tarea#s^aa» aa· dureh ·1η· üttaamg ik im 4*Λ ·|τ##τ t aüd ae«lt «Wen dia dffnungea

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bzw. Löcher 10 ins Gehäuse 8 eingespritzt wird, wobei ein zweites Loch 19 int Körper 1 als Entlüftungsöffnung dient.

Da» Kraftstoffdosierventil (siehe Fig. 5, 9 und 11) hat in bekannter Weise eine Nadel 20, die sich in einer Düse 21 auf- und abbewegen kann. Die Nadel 20, die zwecks Gewichtsersparnis hohl ist,hat einen konischen unteren Teil 20a, der sich an den Sitz 21a der Düse 21 legt. Die Düse endet in einer kalibrierten Öffnung 21b, die die Kraftstoffmenge bestimmt, die bei jeder Hubbewegung der Nadel 20 ausströmt. Es liegt auf der Hand, daß man in der erfindungsgemäßen Vorrichtung statt einer Nadeldüse ebenso auch eine Zapfendüse verwenden kann.

Um zur Öffnung 21b zu gelangen, strömt der durch die beiden Schenkel des U-förmigen Rohres 13 ankommende Kraftstoff in einen Hohlraum 22 und von dort aus durch Leitungen 23 in eine Kammer 2k nahe dem Sitz 21a.

Die Abdichtung zwischen Körper 1 und Düse 21 wird durch eine Ringdichtung 25 bewirkt, die sich in einer Ringnut im oberen, am Körper 1 anliegenden Abschnitt der Düse befindet.

Der bewegliche Anker, der den magnetischen Stromkreis schließt, besteht, wie in Fig. 5 und 9 zu erkennen, in bekannter Weise aus einem Paket Blechen 26 mit magnetischer Vorzugsrichtung, die mit der auf- und abbeweglichen Nadel 20 eine Einheit bilden. Zu diesem Zweck ist der obere Abschnitt der Nadel als flanschartig hervorspringender rechteckiger Kopf ausgebildet mit zwei gegenüberliegenden geradlinigen Rillen oder Nuten 27a und rechtwinklig dazu zwei Laschen oder Flanschen 27b.

Die Bleche 26, die zwischen die beiden Laschen oder Flansche 27b eingesetzt sind und den Kopf der Nadel bedecken, haben beiderseits abwärts gerichtete Klauen 26a mit Aussparungen, die gegen die Rillen oder Nuten 27a weisen und gemeinsam

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mit diesen zwei Hohlräume eingrenzen, in di,e ein Kunstharz eingespritzt wird,das die Bleche 26 mit der Nadel vereinigt.

Die Laschen 27b haben Schultern 27c, auf denen sich Rückstellfedern 28 abstützen. Die Laschen Überragen um einen Betrag E die Ebene, die von der oberen Flüche der Bleche 26 gebildet wird (diese Fläche ist in Bezug auf die Ebene P definiert durch die untere Fläche des Induktorblockes).

0er Abstand E stellt die geringste Veite des Luftspalts M

dar, wenn der bewegliche Anker vom erregten Induktor angezogen ist, d.h. wenn die Nadel 20 sich in oberster Stellung befindet.

Der Hub des beweglichen Organ«,bestehend aus der Nadel 20 und den Blechen 26, wird bestimmt durch die Höhe H eines Zwischenringes oder einer Querscheibe 29, die zwischen der oberen Fläche der Düse 21 und der unteren Fläche (Ebene P) der Scheibe 5 gelagert ist. Die Querscheibe 29 hat am Rand eine Ringnut 29a und vier Aussparungen 29b zur Abstützung der Federn 28. Jede dieser beiden Federn aus Stahldraht, einer Art "Klavierdraht^w, hat zwei Enden 28a, die in die Aussparungen 29b eingreifen, ferner zwei bogenförmige ™

Abschnitte 28b, die in der Nut 29a liegen, und einen eingezogenen Mittelabsohnitt 28c, der sich auf der Schulter 27c der zugeordneten Lasche 27 abstützt. Die Anordnung der Rückstellfedern und ihrer Lagerpunkte bewirkt, daß die Bogenabschnitte 28b auf Torsion arbeiten, wenn der Mittelabsohnitt 28c einer Beanspruchung ausgesetzt wird.

Für den Zusammenhalt der gesamten Vorrichtung sorgt der Übergriff oder Börde1rand 30 des Körpers 1 über die DUse

Die Wirkungsweise ist genau wie bei den bekannten Einspritzvorrichtungen ι Venn die Erregerwicklung 7 unter Span-

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nung steht, bewegt sich der bewegliche Anker zum Induktor

und nimmt die Düse 20 mit, wobei der unter Druck stehende Kraftstoff eingespritzt wird.

Sobald die Erregerwicklung 7 nicht mehr unter Spannung steht, führen die Rückstellfedern 28 die Düse in ihre Schließstellung zurück und der Einspritzvorgang endet.

Patentansprüche

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Claims

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Patentansprüche

(1.!Elektromagnetische Kraftstoffeinspritzvorrichtung, bestellend aus einem zylindrischen Körper, der mit einer Einspritzdüse verbunden ist, die eine gleitende Dosiernadel umschließt, die ihrerseits fest mit einem beweglichen Anker verbunden ist, der in jeder Einspritzphase des Zyklus von einem Induktor angezogen wird, der aus einem magnetischen Kern mit einer Erregerwicklung be- ^

steht und im genannten Körper untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das den Kern des Induktors bildende Paket aus E-förmig zugeschnittenen Blechlamellen (2) mit magnetischer Vorzugsrichtung an seinem dem beweglichen Anker zugewandten Ende in die Öffnung (6) einer aus amagnetischem Material bestehenden und im Körper (1) der Einspritzvorrichtung befestigten Haltescheibe (5) eingeklemmt ist und an seinem anderen Ende von den Klammern (k) zweier Platten (3) aus amagnetischem Material zusammengehalten wird, die in die beiden Zwischenräume zwischen den drei magnetischen Armen des Kerns eingreifen, dessen mittlerer 'Arm (2a) von eintr Erregerwicklung (7) umgeben ist, wobei die dem beweglichen Anker zugewandte Seite ™

des Blechpakets gemeinsam mit der bündig mit ihr abschließenden, ebenfalls dem beweglichen Anker zugewandten Fläche der Haltescheibe (5) eine Bezugsebene bildet, welche die eine Seite des Luftspalts darstellt.
2. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltescheibe (5) für den Kern des Induktors fest mit den beiden Schenkeln eines U-förmig gebogenen Rohrs (13) verbunden 1st, dessen Scheitel ein Loch (13a) aufweist und an die vom Ende des Körpers (i) der Einspritzvorrichtung umfaßte Kappe (12) derart angeschlossen ist, daß das Innere des Rohrs (13) mit der in

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λ π '4 λ '■ <: b

der Kappe axial verlaufenden Leitung (lüa) in Verbindung steht.
3. Elektromagnetische Einspritzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Zwischenraum zwischen der dem beweglichen Anker abgewandten Seite des Induktors und dem Scheitel des U-förmigen Rohres (13) ein im wesentlichen kreisrundes, in den Innenraum des Körpers (i) der Einspritzvorrichtung eingepaßtes isolierendes Gehäuse (8) befindet, das an einer Querwand (8a) die elektrischen Anschlußstecker/trägt, deren hintere Enden (9a) mit den Enden (7a) der Erregerwicklung (7) des Induktors verlötet sind, wobei das isolierende Gehäuse (8) zwei diametral gegenüberliegende Aussparungen (11) zum Durchtritt der beiden Schenkel des U-förmigen Rohres (13) aufweist und ferner mindestens eine durchgehende Öffnung (1O), durch die hindurch sich in den vom Induktor eingenommenen Teil des Körpers (1) ein Kunstharz einspritzen läßt, das oberhalb des Gehäuses (8) durch eine Öffnung (18) in der Körperwandung eingegeben wird.

k. Einspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Induktor zugewandte Ende der Dosiernadel (20) einen erweiterten rechteckigen Kopf (27) aufweist, und daß an zwei gegenüberliegenden Seiten desselben zwei Laschen (27b) vorgesehen sind, zwischen denen die den Anker bildenden und vorzugsweise mit einer magnetischen Vorzugsrichtung versehenen Bleche

(26) ruhen, während die beiden anderen gegenüberliegenden Seiten des Kopfes (27) zwei geradlinige Nuten (2¹^i) aufweisen, die gemeinsam mit den Aussparungen, die sich in den Klauen (26a) dieser den Kopf bedeckenden Bleche (26) befinden, einen Raum begrenzen, der mit Kunststoff ausgefüllt ist, der eine innige Verbindung des Nadelkopfes

(27) mit den Blechen (26) des Ankers bewirkt.

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Elektromagnetische Einspritzvorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (27b) am Kopf (27) der Nadel (20) beide eine Auflagerfläche bzw. eine Schulter (27c) für den eingezogenen Mittelabschnitt einer halbkreisförmigen Rückstellfeder (28) aus Stahldraht aufweisen, deren Enden (28a) in Aussparungen (29b) in einem Zwischenring oder einer Querscheibe (29) eingreifen, die sich zwischen der vom Körper (i) der Einspritzvorrichtung eingefaßten Düse (21) und der Scheibe (5) befindet, die den Induktor hält und sich gegen eine Innenschulter (i7)des Körpers (i) abstützt, wobei die beiden Rückstellfedern (28) auf Torsion arbeiten.

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