DE2049671A1

DE2049671A1 - Solenoid valve with measures against hydraulic sticking

Info

Publication number: DE2049671A1
Application number: DE19702049671
Authority: DE
Inventors: Rudolf 7140 Ludwigsburg; Thiele Gerd 7141 Möglingen; Schlagmüller Walter 8701 Bütthard Babitzka
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1970-10-09
Filing date: 1970-10-09
Publication date: 1972-04-13

Description

Magnetventil mit Maßnahmen gegen hydraulisches Kleben. Solenoid valve with measures against hydraulic sticking.

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisch betätigbares Einspritzventil für Niederdruck-Einspritzanlagen, deren Einspritzmenge von der Öffnungsdauer der magnetventile abhängt, mit einer innerhalb des Ventilgehäuses angeordneten Magnetisierungswicklung mit einem die Magnetisierungswicklung tragenden feststehenden Yern und mit einer Ventilnadel, die an einem gegenüber dem Kern axial bewegbaren Anker angeordnet ist.The invention relates to an electromagnetically actuatable Injection valve for low-pressure injection systems, the injection quantity of which depends on the opening time the solenoid valve depends, with a magnetizing coil arranged inside the valve housing with a stationary Yern supporting the magnetization winding and with a Valve needle which is arranged on an armature which is axially movable with respect to the core.

Für die elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzung sind Magnetventile bekannt, die von einem Stromimpuls geöffnet werden und in dieser Zeit eine ihrer Öffnungszeit proportionale Kraftstcffmenge absprühen. Da die Öffnungszeiten in der Grcssenordnung von Millisekunden liegen, machen sich bereits geringrügige Veränderungen des Ansprech- oder Abfailverhalten der Magnetventile bei Ansteuerung mit einem definierten Stromimpuls störend bemerkbar, da dann bereits erhebliche Fehler in der Kraftstoffzumessung auftreten. Die Hauptvorteile der elektrcnisch gesteuerten Benzineinspritzung bestehen Jedoch gerade in der äußerst genauen Kraftstoffzumessung für alle Betriebszustände einer Brennkraftmaschine, sodaß die Verbrennungsabgase möglichst geringe Anteile an giftigen Bestandteilen enthalten.Solenoid valves are used for electronically controlled fuel injection known, which are opened by a current pulse and during this time one of them Spray off the proportional amount of fuel during the opening time. Since the opening times in the Of milliseconds, even minor changes are made the response or failure behavior of the solenoid valves when controlled with a defined Current impulse noticeable disturbing, since then there are already considerable errors in the fuel metering appear. The main advantages of electronically controlled gasoline injection exist However, it is precisely when it comes to extremely precise fuel metering for all operating conditions an internal combustion engine, so that the combustion exhaust gases as small as possible contain toxic components.

Bei den bekannten Magnetventilen hat sich gezeigt, daß sich ihre Öffnungszeiten nach langem Einsatz bei gleichem Ansteuerimpuls vergrößert haben.In the case of the known solenoid valves, it has been shown that their opening times after a long period of use with the same control pulse.

Der Ereindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Magnetventil zu schaffen, dessen Öffnungszeiten sich auch nach langem Betrieb nicht verändern.The purpose of the connection is to create a solenoid valve, whose opening times do not change even after long periods of operation.

Die Lösung der Aufgabe besteht bei einer Anordnung der eingangs genannten Art darin, daß bei der Berührung von Kern und Anker zwischen den Berührungsflachen freie Räume vorhanden sind, von denen zumindest ein Teil mit dem umgebenden Raum in Verbindung steht.The object is achieved with an arrangement of the type mentioned at the beginning Kind in that when the core and anchor touch between the contact surfaces free spaces are present, at least some of which communicate with the surrounding space communicates.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich bei längerem Betrieb die Berührungsflächen von Anker und Kern durch das dauernde Aufeinanderschlagen so genau aufeinander einfräsen, daß bei der BerUhrung der beiden Fischen nur noch ein extrem dünner Spalt an der U«.randungslinie der Berührungsflächen bleibt. Scllen die Flächen wieder voneinander getrennt werden, so muß im ersten Moment die vorher verdrängte Flüssigkeit durch dieson extrem dünnen Spalt nachfließen. Der Spalt wirkt Jedoch wie eine Strömungsdrcssel mit geringem Querschnitt, sodaß einige Zeit vergeht, ehe er ausreichend groß geworden ist, damit die beim Trennen der Berührungsfiächen nachströmende Flüssigkeit nicht mehr gedrosselt wird.The invention is based on the knowledge that with longer Operate the contact surfaces of the armature and core by constantly hitting each other Mill each other so precisely that when the two fish come into contact only a extremely thin gap remains at the U-line of the contact surfaces. Scllen If the surfaces are separated from each other again, the one before must at first displaced liquid flow through this extremely thin gap. The gap works However, like a flow valve with a small cross-section, so that some time passes, before it has grown sufficiently large for the separation of the contact surfaces subsequent liquid is no longer throttled.

Diesom effekt überlagert sich noch eine weitere Erscheinung.Another phenomenon is superimposed on this effect.

Bei sehr genau aufeinander eingepassten Berührungsflächen kommen sich eine große Zahl von gegenüberliegenden Metallatomen so nahe, daß zwischen ihnen die Anziehungskräfte wirken, die das metallene Kristallgefüge zusammenhalten, also elektrostatische Anziehungskräfte.If the contact surfaces are very precisely matched to one another, a large number of opposing metal atoms so close that between them the forces of attraction act that hold the metallic crystal structure together, that is electrostatic attraction.

Die vorliegende Erfindung wirkt diesem Effekt nun dadurch entgegen, daß der im ersten Moment als Stromungsdrossel wirkende gemeinsame Umfang der sich berührenden Flächen erheblich vergrößert wird und daß die aufeinander aufliegenden Flächen teile geringer werden Dadurch wird der wirksame Drcsselquerschnitt erheblich vergrößert und das Nachströmen von Flüssigkeit beim Trennen der Flächen wesentlich erleichtert. Außerdem wird die Cröße der aufeinander klebenden Flächen verringert.The present invention counteracts this effect by that the common scope of the, acting in the first moment as a flow choke touching surfaces is significantly enlarged and that the rest on each other Area parts become smaller This means that the effective spool cross-section is considerable and the subsequent flow of liquid when separating the surfaces is significant relieved. In addition, the size of the surfaces that adhere to one another is reduced.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die freien Räume ven einer zwischen die Berührungsflächen eingebrachten, mit hussehnitten versehenen Scheibe gebildet.In a particularly advantageous embodiment of the invention are the free spaces are inserted between the contact surfaces with hussehnitten provided disc.

Bei dieser Ausführungsform können sich keine interkristallinen Anziehungskräfte zwischen den Berührungsflächen ausbilden.In this embodiment, there can be no intergranular forces of attraction form between the contact surfaces.

Würde lediglich eine allseitig geschlossene Scheibe zwischen die beiden Berührungsflächen eingebracht, so wären dadurch lediglich die interkristallinen Anziehungskräfte unwirksam. Es können sich jedoch noch zwei Flachen, nämlich die Berührungsflächen zwlschen der Scheibe und dem Anker bzw. dem Kern, sehr genau aufeinander einarbeiten, sodaß ein Aneinanderkleben aus Strömungsgründen noch auftreten kann. Optimale Ergebnisse werden daher durch die Verbindung der Maßnahmen erzielt, die die genannte bevorzugte Ausgestaltung aufweist..It would just be a disc, closed on all sides, between the two If contact surfaces were introduced, then only the intergranular ones would be Attractive forces ineffective. However, there can still be two surfaces, namely the Contact surfaces between the disc and the armature or the core, very precisely on one another work in so that sticking can still occur due to flow reasons. Optimal results are therefore achieved by combining the measures that has the preferred embodiment mentioned ..

Eine weitere Verbesserung kann durch die Wahl des Werkstoffes erzielt werden, aus dem die Scheibe gefertigt ist. Ein nicht netzender Werkstoff, wie beispielsweise ein Fluorkunststoff, verringert die slüssigkeitsreibung an der Oberfläche der Scheibe, sodaß beim Trennen der Berührungsflächen der Kraftstoff besonders schnell zwischen diese Flächen nachströmen kann.A further improvement can be achieved through the choice of material from which the disc is made. A non-wetting material such as a fluoroplastic, reduces the liquid friction on the surface of the disc, so that when the contact surfaces are separated, the fuel between can flow in these areas.

Weiterbildungen und zweckartige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den IJnteransprüchen in Verbindung mit dem nachstehend erläuterten und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele.Developments and useful configurations of the invention result from the subclaims in connection with what is explained below and Embodiments shown in the drawing.

Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Magnetventil und Fig. 2 eine zwischen die Berührungsflächen eingelegte Distanzscheibe.They show: FIG. 1 a longitudinal section through a solenoid valve and FIG. 2 a spacer disk inserted between the contact surfaces.

Das Einspritzventil weist innerhalb eines Stahl gehäuses 10 einen Eisenkern 11 auf, der von einer Magnetisierungswicklung 12 umgeben ist. In axialer Verlangerung des Kernes 11 ist ein Anker 13 angeordnet, der eine Ventilnadel. 11t von einem Venti]-sitz 15 abhebt, sodaß durch einen genau definierten Austrittsquerschnitt eine nur von dem Vordruck des Kraftstoffes abhängende Kraftstoffmenge abgesprUht werden kann. Der Ventilsitz 15 ist in einen mit dem Gehäuse 10 verbundenen Ventilkörper 16 eingeschliffen. Innerhalb des Kernes 11 ist eine Buchse 17 fest eingepresst, durch die Kraftstoff zu dem Ventilkörper gelangen kann und gegen die sich gegen die Kraft einer Rückstellfeder 18 der Anker 13 abstützt. Zwischen den Anker 13 und den Kern 11 ist erfindungsgemäß eine Distanzscheibe 19 eingelegt, die in Fig. 2 ihrer Draufsicht gezeigt ist.The injection valve has a housing 10 within a steel Iron core 11, which is surrounded by a magnetization winding 12. In axial An armature 13, which is a valve needle, is arranged to extend the core 11. 11t from a Venti] seat 15 takes off, so that by a well-defined The outlet cross-section is a fuel quantity that is dependent only on the pre-pressure of the fuel can be sprayed. The valve seat 15 is connected to the housing 10 Valve body 16 ground in. A bushing 17 is fixed within the core 11 pressed in, through which fuel can get to the valve body and against the The armature 13 is supported against the force of a return spring 18. Between Anchor 13 and the core 11 is a spacer 19 inserted according to the invention, the is shown in Fig. 2 of its plan view.

Die Scheibe nach Fig. 2 hat radiale äußere Einschnitte 25, die bis an den Umfang herangeführt sind und innere, ebenfalls radiale Einschnitte 26, die sich nach außen bis zu etwa der halben Tiere der äußeren Einschnitte erstrecken und mit wesentlich geringerem Abstand als diese endigen.The disc of Fig. 2 has radial outer incisions 25, which up are brought to the circumference and inner, also radial incisions 26, the extend outward to about half the animals of the outer incisions and end at a much shorter distance than this.

Ihre radiale Länge ist durch Begrenzungskanten 28,29 begrenzt, die jeweils auf konzentrischen Kreisen liegen. Die inneren Schlitze enden mit ihren Begrenzungskanten 29 auf einem Durchmesser, der so groß ist, daß der von jedem Schlitz umschlossene Raum mit dem Übrigen Kraftstoffraum in Verbindung steht, sodaß auch für die inneren Schlitze die Verringerung der StrömungswiderLstandes wirksam wird.Their radial length is limited by delimiting edges 28,29, the each lie on concentric circles. The inner slots end with theirs Boundary edges 29 on a diameter which is so large that that of each slot enclosed space is in communication with the rest of the fuel space, so that too the reduction of the flow resistance becomes effective for the inner slots.

Anstelle einer Scheibe ist auch das Aufbringen von Schichten auf den Anker und/oder Kern möglich. Die Schichten übernehmen -dann die Funktion der eingelegten Scheibe und weisen entsprechende Foringebungen auf Mit Vorteil sind die Schichten aus einem nicht netzenden Stoff hergestellt.Instead of a disk, layers can also be applied to the Anchors and / or core possible. The layers then take over the function of the inserted ones Disc and have corresponding shape specifications. The layers are advantageous made of a non-wetting material.

Claims

Claims 303/70

S Injection valve that can be actuated electromagnetically for low-pressure injection systems, whose injection quantity depends on the opening time of the solenoid valves, with a arranged within the valve housing magnetization winding, one the magnetization winding supporting fixed core and with a valve needle, which is on a opposite to the Core axially movable armature is arranged, characterized in that in the Contact between core and anchor free spaces between the contact surfaces at least a part of which is connected to the surrounding space.

2. Injection valve according to claim 1, characterized in that the free spaces through depressions in the contact surface of the anchor and / or core are formed.

3. Injection valve according to claim 1, characterized in that the free spaces of one brought in between the contact areas with cutouts provided disc (19) are formed.

4. Injection valve according to Claims 1 to 3, characterized in that that at least a part of the free spaces as radial sins (25) from the outside to is led inside.

-5. Injection valve). according to claims 1 to 3, characterized in that that the disc has a series of slots, the radial position of which by two Boundary edges (28,29) is set and which is partially in the free flow space protrude.

6. Injection valve according to claim 4, characterized in that the Disc is made of a non-wetting material.

7. Injection valve according to claim 1, characterized in that the Free spaces formed by coating at least one of the two contact surfaces are.

8. Injection valve according to claim 7, characterized in that the Coating material is not wetting.

L e r s e i t e