DE2508390A1

DE2508390A1 - Einspritz-magnetventil

Info

Publication number: DE2508390A1
Application number: DE19752508390
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl-Phys Dr Knapp
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-02-26
Filing date: 1975-02-26
Publication date: 1976-09-09
Also published as: JPS51111522A; US4040569A; IT1055383B; JPS5930907B2; GB1538074A

Description

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH₉ 7 Stuttgart 1 Einspritz-Magnetventil

Die Erfindung bezieht sich auf ein Einspritz-Magnetventil für zeitgesteuerte Niederdruck-Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen mit Saugrohreinspritzung ferner mit einem innerhalb des Ventilgehäuses angeordneten und eine feststehende Magnetwicklung tragenden Eisenkern, sowie mit einem zu diesem gleichachsig angeordneten, kraftstoffumspülten Anker und mit einer mit dem Anker verbundenen Ventilnadel für eine am Ende eines Hohlschafteß des Ventilgehäuses angeordnete Einspritzdüse.

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Derartige Einspritz-Magnetventile sind bekannt. Bei diesen bekannten Ventilen werden oft Ventilnadeln verwendet, die nach innen öffnen.Das hat den Nachteil, daß bei Verbrennungsrückständen Veränderungen der Einspritzmengen auftreten.

Es ist deshalb auch schon vorgeschlagen worden, die den Kraftstoff zumessende Stelle innerhalb des Einspritz-Magnetventils anzuordnen und die Aufbereitung an dem nach außen öffnenden Sitz erfolgen zu lassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Einspritz-Magnetventil der oben genannten Art die an der Einspritzdüse gebildete Abspritzstelle möglichst nahe an das Einlaßventil der Brennkraftmaschine zu legen, weil dann weite Strahlwinkel angewendet werden können, die eine besonders gute Aufbereitung des Kraftstoffs gewährleisten*. Dabei müssen die beweglichen Massen des Ventils jedoch sehr klein sein.

Außerdem soll die bei der Zumessung in Geschwindigkeit umgesetzte Druckenergie zur Zerstäubung bei der Aufbereitung verwendet werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Ventilnadel zum öffnen der Einspritzdüse vom Anker des Magneten nach außen von ihrem Ventilsitz abhebbar ist, daß ferner für die Zumessung die Größe von im Kraftstoff liegenden Bohrungen maßgebend ist und daß die bei der Zumessung von Druckenergie in kinetische Energie umgesetzte Energie durch die Anordnung der Bohrungen zur Aufbereitung des Kraftstoffs verwendbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und zwar zeigen:

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Pig. 1 das Einspritz-Magnetventil im Schnitt und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.

Das Einspritz-Magnetventil hat ein Ventilgehäuse 1, in dem auf einem Spulenträger 2 eine Magnetspule 3 angeordnet ist. Ein Anker 5 ist in einem vom Spulenträger 2 umgebenen Raum beweglich, dessen axiale Begrenzung einerseits durch eine Gehäuseschulter 6 und andererseits durch einen Mittenansatz 7 eines Hohlschaftes 8 gegeben ist.

Das Ventilgehäuse 1 ist rotationssymmetrisch aufgebaut und hat einen koaxialen Anschlußstutzen 9 für eine von einer nicht dargestellten Kraftstofförderpumpe herangeführte Leitung 10. An der Innenwand 11 des Anschlußstutzens 9 ist ein hohles, den axialen Durchfluß erlaubendes Einsatzstück 12 beispielsweise durch Verstemmen befestigt. Das Einsatzstück 12 hat eine öse 13, in die ein Ende einer Zugfeder 14 eingehängt ist. Die Zugfeder 14 kann, wie beim Ausführungsbeispiel, einstückig mit einer Stange 15 hergestellt sein. Es ist aber auch möglich, die Zugfeder lh und die Stange 15 als getrennte Teile anzufertigen.

Die Stange 15 durchdringt den Anker 5 so, daß Anker 5 und Stange 15 eine -feste Verbindung aufweisen. Die Stange 15 geht mittig durch eine Längsbohrung 16 des Hohlschaftes 8 und trägt an ihrem Ende eine Ventilnadel 17. Die Stange 15 kann ein steifes Bauteil sein, es ist aber auch möglich, sie aus einem unsteifen Draht herzustellen.

Der Hohlschaft 8 hat einen Flansch 18, mit dem er in das Ventilgehäuse 1 eingesetzt und durch Umbördeln eines Ventilgehäuse-Randes 19 befestigt ist. Das Material des Hohlschaftes und das Material der Stange 15 sind entweder gleich oder die Materialien weisen bezüglich ihrer Wärmedehnung gleiche Werte auf.

Die Ventilnadel 17 ist in einem hohlen Sitzstück 20 angeordnet,

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das mit einem Plansch 21 am freien Ende des Hohlschaftes 8 festgelegt ist. Der Hohlschaft 8 ist mit einer Ausnehmung 22 versehen, deren Durchmesser und Länge größer sind als die entsprechenden Abmessungen des Sitzstücks 20. Auf diese Weise

20 ist entlang der Mantelfläche des Sitzstücksyund der Innenwand

des Hohlschaftes 8 ein Ringzylinderspalt 23 geschaffen.

Kurz vor dem Flansch 21 hat das Sitzstück 20 zwei nach innen führende, kurze Bohrungen 24 und 24', die, wie das Schnittbild in der Pig. 2 zeigt, zueinander parallel im gleichen Abstand von der Achse 25 versetzt sind. Die Bohrungen 24,24' münden in einen Raum 26 im Sitzstück 20, der in der gezeichneten Stellung nach außen durch einen kegeligen Kopf 27 der Ventilnadel 17 verschlossen ist, wobei der Kopf 27 auf einem Ventilsitz 28 am unteren Ende des Sitzstückes 20 aufliegt. Sitzstück 20 und Ventilnadel 17 bilden die Einspritzdüse des Einspritz-Magnetventils.

Die Wirkungsweise ist folgende:

In der gezeichneten Stellung des Einspritz-Magnetventils hat die Zugfeder 14 den Anker 5 und die Ventilnadel 17 nach oben gezogen. Die Einspritzdüse ist geschlossen, es findet keine Abgabe von Brennstoff statt.

Wenn die Spule 3 von Strom durchflossen wird, ziehen die Magnetkräfte den Anker 5 gegen den Mittenansatz 7. Die Zugfeder 14 wird dabei gedehnt. Die Stange 15 geht nach unten und läßt zu, daß sich die Ventilnadel 17 mit ihrem Kopf 27 von dem Ventilsitz 28 nach außen abhebt. Die Einspritzdüse 17/20 ist geöffnet.

Der Brennstoff, der über den Anschlußstutzen 9 und den Anker-Raum 4 in den Hohlschaft 8 eingedrungen ist und der mit Druck hinter dem Kopf 27 der Ventilnadel 17 ansteht, kann nun nach unten ausgestoßen werden. Dabei ist der Ventilsitz 28

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so weit geöffnet, daß der geöffnete Spalt zwischen dem Kopf 27 und dem Sitz 28 auf die Zumessung keinen Einfluß hat. Die Zumessung wird vielmehr durch die Drosselung des Durchflusses durch die Innendurchmesser der Bohrungen 24 und 24' vorgenommen. Auf diese Weise geht lediglich die Dichte und nicht die Viskosität des Kraftstoffes in die Zumessung ein. Der von den beiden Bohrungen 24 und 24' durch ihre Versetzung zur Achse erzeugte Drall und der Austritt aus dem geöffneten Ventil 27/28 haben keinen Einfluß auf die Zumessung.

Der Drall hat einen verhältnismäßig

großen Kegelwinkel von etwa 90°. Derart große Winkel gewährleisten eine sehr gute Aufbereitung des Kraftstoffes. Sie machen es jedoch erforderlich, daß die Abspritzstelle sehr nahe an das Einlaßventil der Brennkraftmaschine herangelegt wird. Dies wird durch die verhältnismäßig große Länge des Hohlschaftes 8 erreicht. Durch die massearme Bauart der Stange 15, -die bei Bedarf als dünner Draht ausgeführt sein kann, sind die nahe Anordnung der Abspritzstelle am Einlaßventil und die Betätigung der Ventilnadel 17 auch dann möglich, wenn der Anker 5 einen verhältnismäßig großen Abstand von der Abspritzstelle hat. Bei der Ausführung der Stange 15 als unsteifer Draht wird dieser einerseits durch die Zugfeder 14 und andererseits durch den auf den Kopf 27 der Ventilnadel 17 wirkenden Druck gespannt. Die genaue Justierung der Einrichtung bleibt auch bei starken Temperaturänderungen konstant, weil die Stange 15 und der Hohlschaft 8 aus dem gleichen Material oder aus Material gleicher Wärmedehnung bestehen.

Die beschriebene Bauart erlaubt außerdem die Vermeidung eines weiteren Nachteils von Einspritz-Magnetventilen.

Bekanntlich sinkt die Fördermenge der heute gebräuchlichen Magnetventile bei hoher Temperatur. Damit ergibt sich ein schlechter Heißstart. Es ist von anderen Konstruktionen her bekannt, daß dieser Nachteil vermieden werden kann, wenn der

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Kraftstoff bis zum Sitz hin das Magnetventil durchspült. Eine solche Lösung ist beim Erfindungsgegenstand in einer nicht gezeichneten Weise dadurch zu erreichen, daß der Kraftstoff z.B. durch ein weiteres, koaxiales Rohr durch den Hohlschaft hindurch bis zur Ventilnadel 17 heruntergeführt und dann nach oben in einem zweiten Anschlußstutzen wieder abgeführt wird. Auf diese Weise kann mit dem Einschalten der Förderpumpe bereits eine Durchspülung des Magnetventils mit kühlem Kraftstoff bis zur Zumessungsstelle hin erfolgen, und es werden die Heißstartbedingungen wesentlich verbessert.

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Claims

2508330 2K ■■'' Ansprüche

1. Einspritz-Magnetventil für zeitgesteuerte Niederdruck-Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen mit Saugrohreinspritzung ferner mit einem innerhalb des Ventilgehäuses angeordneten und eine feststehende Magnetwicklung tragenden Eisenkern, sowie mit einem zu diesem gleichachsig angeordneten, kraftstoffumspülten Anker und mit einer mit dem Anker verbundenen Ventilnadel für eine am Ende eines Hohlschaftes des Ventilgehäuses angeordnete Einspritzdüse, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnadel

(17) zum öffnen der Einspritzdüse vom Ankery des Magneten nach außen von ihrem Ventilsitz (28) abhebbar ist-₃ daß ferner für die Zumessung die Größe von im Kraftstoff liegenden Bohrungen (24,24^l) maßgebend ist und daß die bei der Zumessung von Druckenergie in kinetische Energie umgesetzte Energie durch die Anordnung der Bohrungen (24,24') zur Aufbereitung des Kraftstoffs verwendbar ist.

2. Einspritz-Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitung des Kraftstoffs durch Umsetzen der kinetischen Energie in Zerstäubungsenergie erfolgt und daß die Umsetzung der kinetischen Energie durch Drallerzeugung durchführbar ist.

3· Einspritz-Magnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die über eine kraftstoffumspülte Stange (15) mit dem Anker (5) gekuppelte Ventilnadel (17)der Einspritzdüse

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in einem hohlen Sitzstück (20) angeordnet ist, das am freien Ende des Hohlschaftes (8) liegt und dessen ebenfalls vom Kraftstoff umspülte Mantelfläche ienen Ringzylinderspalt (23) gegenüber einer Innenwand des Hohlschaftes (8) freiläßt, daß ferner das Sitzstück (20) die nach innen führenden, als kurze Blenden ausgeführten Bohrungen (24,24') aufweist, die parallel zueinander im gleichen Abstand von einer Achse (25) angeordnet sind.

4. Einspritz-Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (5) mit der Ventilnadel (17) über eine dünne, den Ventilgehäuse-Hohlschaft (8) koaxial .durchdringende Stange (15) mit geringer Masse verbunden ist und daß die magnetkraftbewirkte Anzugsrichtung des Ankers (5) sowohl mit der Durchflußrichtung des Kraftstoffs als auch mit der Öffnungsrichtung der Ventilnadel (17) übereinstimmt.

5· Einspritz-Magnetventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (15) in an sich bekannter Weise durch den Anker (5) hindurchgeht und auf der anderen Seite des Ankers herausragt und daß die Stange (15) dort eine Zugfeder (14) mit der Ankeranzugsrichtung entgegenwirkender Kraftrichtung aufweist.

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6. Einspritz-Magnetventil nach Anspruch 5 j dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfeder einseitig im Ventilgehäuse (1) festgelegt ist und sowohl für den Anker (5) als auch für die Ventilnaäel (17) als Rüekzugsfeder dient.

7· Einspritz-Magnetventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegung der Zugfeder (14) über ein hohles, den axialen Durchfluß erlaubendes Einsatzstück (12) erfolgt, das an der Innenwand eines hohlen Anschlußstutzens.(9) des Ventilgehäuses (1) befestigt ist.

8. Einspritz-Magnetventil nach einem der Ansprüche 4 bis 7_S dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (15) ein steifes Bauteil ist.

9- Einspritz-Magnetventil nach einem der Ansprüche 4 bis 7₃ dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (15) ein unsteifer Draht ist.

10. Einspritz-Magnetventil nach einem der Ansprüche 4 bis 9 jdadurch gekennzeichnet, daß das Material der Stange (15) und das Material des sie aufnehmenden Hohlschaftes (8) gleich sind bzw. bezüglich ihrer Wärmedehnung gleiche Werte aufweisen.

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