DE3046072A1 - Magnetic fuel injection system for IC engine - produces constant magnet force with membrane connected to armature bolt - Google Patents
Magnetic fuel injection system for IC engine - produces constant magnet force with membrane connected to armature boltInfo
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Abstract
Description
Titel der ErfindungTitle of the invention
Magnetbetätigte Brennstoffeinspritzvorrichtung Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft eine magnetbetätigte Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit elektronisch gesteuerter Gleichdruckeinspritzung.Solenoid Operated Fuel Injector Field of Application of Invention The invention relates to a solenoid operated fuel injector for internal combustion engines with electronically controlled constant pressure injection.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bisher auugeführte magnetbetätigte Brennstoffeinspritzvorrichtungen haben den Nachteil, daß auftretende Streuungen im zeitlichen Kraftverlauf infolge fehlender Justiermöglichkeiten zum Ausgleich fertigungsbedingter Toleranzen zu unerwtnschten Abweichungen der Einspritzmengen bei Behrzylindermotoren führen. Außerdem ist der Kraftanstieg nach dem Einschalten des Erregerstromes unzureichend steil, um auch extrem kurze Einspritzzeiten mit hoher Einspritzfolge exakt zu reproduzieren.Characteristics of the known technical solutions So far implemented Solenoid-operated fuel injectors have the disadvantage that occurring Scatter in the force curve over time due to a lack of adjustment options for Compensation of manufacturing-related tolerances for undesired deviations in the injection quantities lead with Behr cylinder engines. In addition, there is an increase in force after switching on of the excitation current is insufficiently steep to accommodate extremely short injection times high injection rate to reproduce exactly.
Ziel der Erfindung Ziel der Erfindung ist es, an magnetbetätigten Brennstoffeinspritzvorrichtungen gleicher Bauart und -grdße bei konstantem Erregeratromverlaui die Streuung der für die Ventilbetätigung wirksam werdenden Magnetkraft als Funktion der Zeit so gering wie möglich zu halten. Außerdem soll ein möglichst steiler Anstieg der Magnetkraft erreicht werden.OBJECT OF THE INVENTION The aim of the invention is to solenoid operated Fuel injectors of the same type and size with constant excitation flow rate the spread of the magnetic force that becomes effective for valve actuation as a function to keep the time as short as possible. In addition, the steepest possible rise should be the magnetic force can be achieved.
Darlegung des Wesens der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, eine magnetbetätigte Brennstoffeinspritzvorrichtung zu schaffen, die extrem kurze Einspritzzeiten mit hoher Einspritzfolge bei hoher Einspritzmengenkonstanz gewährleistet.Statement of the essence of the invention The object of the invention is to provide a solenoid-operated fuel injectors that provide extremely short injection times guaranteed with high injection sequence with high injection quantity constancy.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß ein lamelliert aufgebauter Spulenträger und zugehörige Erregerwicklungen mit Kabelanschlußenden- bzw. gewindestiften durch vorzugsweise glasfaserverBtErktes Polyesterharz zu einem gemeinsamen Gehäuse umpreßt sind, wobei das Gehäuse stirnseitig je eine Zentrierung zur Aufnahme einer Membran sowie je eine weitere Zentrierung zur Aufnahme eines Membranspannringes auSwetott mit dem die Membran fest in das Gehäuse einspannbar ist, wobei die an den Stirnseiten angeordneten Membranen vorzugsweise gleichartig ausgeführt sind und eine zentrische Bohrung zur Aufnahme eines Ankerbolzens aufweisen und der Ankerbolzen mit einer Ankerplatte in Verbindung steht und daß das Gehäuse einerseits über den Membranspannring zentrierend mit einer Bodenplatte, welche mit einem Hochdruckapeicheranschluß bzw. Sicherheits- und Entlastungsrücklaufanschluß verbunden ist und andererseits über den Membranspannring zentrierend mit einem Ventlldeckel in Verbindung steht, welcher eine einstellbare Federglocke aufnimmt, wobei die Bodenplatte des Dovierventils und des Sicherheits- und Entlastungsventils über entsprechende Ventilkörper mit einem Aufnahmeblock druckdicht verapannt sind, welcher die hochdruckttlhrenden ganElo mit einem Anschluß für die Einspritzdüsenleitung aufweist Die Einzelbleche des Spulenträgers weisen Verklammerungsnuten auf und sind zu einem massiven Block mit ebener Polfläche vorzugsweise mittels Epoxidharz zusammengefügt.According to the invention, this is achieved in that a laminated structure Coil carriers and associated excitation windings with cable connection ends or threaded pins by preferably glass fiber reinforced polyester resin to a common housing are crimped, with the front face of a centering for receiving a Membrane as well as a further centering for receiving a membrane clamping ring auSwetott with which the membrane can be firmly clamped in the housing, with the The membranes arranged on the end faces are preferably designed in the same way and have a central bore for receiving an anchor bolt and the anchor bolt is in communication with an anchor plate and that the housing on the one hand via the Membrane clamping ring centering with a base plate, which is connected to a high pressure tape or safety and relief return connection is connected and on the other hand is in centering connection with a valve cover via the diaphragm clamping ring, which accommodates an adjustable spring bell, with the bottom plate of the dovier valve and the safety and relief valve via corresponding valve bodies are sealed pressure-tight on a mounting block, which holds the high-pressure ganElo with a connection for the injection nozzle line has The individual sheets of the coil carrier have interlocking grooves and form a solid block with a flat pole face preferably put together by means of epoxy resin.
Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit ist der Block zusätzlich mit einem temperaturbeständigen Gewebeband, vorzugsweise Asbestgewebebandt umgurtet und verklebt.The block is also used to increase mechanical strength Belted with a temperature-resistant fabric tape, preferably asbestos fabric tape and glued.
Die Yerklammerungsaussparungen an den Einzelblechen bilden im vorgeklebten Block ectsprechende Verklammerungsnuten für eine feste Verbindung mit dem Polyesterharz. Die Erregerwicklungen werden in den vorgeklebten Block eingelegt und verklebt und nachfolgend in einem speziellen Werkzeug mit glasfaserverstärktem Polyesterharz zu einem kompletton Gehäuse mit allen erforderlichen Zentrierungen und Gewindebohrungen usw. umpreßt. Das Gehäuse weist eine der Größe der Ankerplatte entsprechende Aussparung aui, in der die Ankerplatte verdrehsicher geführt ist. Im Bereich der Stirnseiten der Ankerplatte sind im Gehäuse Verdrängungenuten bis zur Gehäusepolfläche ausgeFührt, in denen die im Gehäuse zwischen den Polflächen befindliche Dämpfungeflüssigkeit bei der Ankerhubbewegung ausweichen kann.The bracket recesses on the individual sheets form in the pre-glued Block corresponding clamping grooves for a firm connection with the polyester resin. The excitation windings are inserted into the pre-glued block and glued and subsequently in a special tool with glass fiber reinforced polyester resin to a complete housing with all necessary centerings and threaded holes etc. overpresses. The housing has a recess corresponding to the size of the anchor plate aui, in which the anchor plate is guided so that it cannot rotate. In the area of the front sides of the anchor plate, displacement grooves are made in the housing up to the housing pole surface, in which the damping fluid located in the housing between the pole faces can evade during the armature stroke movement.
Die Einzelbleche der Ankerplatte weisen ebenfalls Verklammerungsaussparungen auf und sind ebenfalls zu einem massiven Block mit ebener Polfläche zusammengefügt und mit temperaturbeständiges Gewebeband umgurtet und verklebt. In einem speziellen Werkzeug erfolgt dann das Umprossen mit glasfaserverstärktem Polyesterharz, wobei die der Polfläche gegenüberliegende Seite der Ankerplatte eine ringförmige Verstärkung zur Aufnahme von Zugapannungen erhält. An der der Polfläche gegentberliegende eite der Ankerplatte ist im Bereich der Durchgangsbohrung für den Ankerbolzen eine konische Aufnahme eingearbeitet, die mit einem kugeligen Druckstück in Verbindung stehtt während von der Polfläche aus eine kugelförmige Einarbeitung konvex zur Polfläche eingebracht ißtg die mit einer kegeligen Aufnahme am Ankerbolzen in Verbindung steht. Der Ankerbolzen ist hohl ausgeführt und nimmt einen Druckbolzen auf> der sich am unteren Ende auf einer Ventilnadel abstützt und dessen oberes Ende mittels einer Schraube belastbar und dadurch der Ankerbolzen und die Ankerplatte in ihrer Lage zur Polfläche des Gehäuses einstellbar sind. Der Ankerbolzen besitzt zur Verspannung mit der Ankerplatte einen Spannbund mit kegeliger Einarbeitung.The individual sheets of the anchor plate also have clamping recesses and are also joined together to form a solid block with a flat pole face and strapped and glued with temperature-resistant fabric tape. In a special The tool is then retrofitted with fiberglass-reinforced polyester resin, whereby the side of the armature plate opposite the pole face has an annular reinforcement to absorb tension. On the side opposite the pole face the anchor plate is conical in the area of the through hole for the anchor bolt Incorporation incorporated, which is in connection with a spherical pressure piece while from the pole face a spherical machining convex to the pole face introduced ißg which is connected to a conical seat on the anchor bolt. The anchor bolt is hollow and takes a pressure bolt> which is supported at the lower end on a valve needle and its upper end by means of a Screw resilient and thereby the anchor bolt and the anchor plate in their position are adjustable to the pole face of the housing. The anchor bolt has to be braced with the Anchor plate has a clamping collar with tapered incorporation.
Die Befestigung der Ankerplatte auf dem Ankerbolzen erfolgt mittels einer Spannmutter, welche gleichzeitig einen Bund zur Aufnahme eines Pedertellere aufweist.The anchor plate is attached to the anchor bolt by means of a clamping nut, which at the same time has a collar to hold a Pedertellere having.
Zur Erzielung einer planparallelen Ausrichtung der Polfläche der Ankerplatte zur Polfläche des Gehäuses eriolgt das Anziehen der Spannmutter bei fest aufeinander gepreßten Polflächen.To achieve a plane-parallel alignment of the pole face of the armature plate to the pole face of the housing, the tightening of the clamping nut results when firmly on top of each other pressed pole faces.
Um eine Dämpfung der Ankerhubbewegung zu erzielen ist das Gehäuse mit dem am Dosierventil anfallenden Lecköl gefüllt. Der Überlauf erfolgt am Ventildeckel über einen entsprechenden LeckUlanschluB, der über eine Verbindungs leitung mit dem Gehäuse des Sicherheits- und Entlastungsventils in Verbindung steht. Dadurch wird die Stillung beider Gehäuse mit Lecköl, welches als Dämpfungsflssigkeit dient, gewährleistet.The housing is used to dampen the armature stroke movement filled with the leakage oil accumulating at the metering valve. The overflow takes place at the valve cover via a corresponding leakage connection, which is connected via a connection line with the housing of the safety and relief valve is in connection. Through this the silencing of both housings with leakage oil, which serves as a damping fluid, guaranteed.
Die an den Stirnseiten des Gehäuses angeordneten Membranen dienen zur reibungsfreien FShrung des Ankerbolzens und sind als ausschließlich in Richtung der Ankerbolzenachse elastisch verschiebbare Ptihrungselemente ausgeführt.The membranes arranged on the end faces of the housing are used for friction-free guidance of the anchor bolt and are considered exclusively in the direction of the anchor bolt axis elastically displaceable guide elements.
Sie weisen mehrere exzentrisch angeordnete Durchgangsbohrungen auf, damit die Dämpfungsfl1esigkeit innerhalb des Gehäuses zirkulieren kann.They have several eccentrically arranged through holes, so that the damping fluid can circulate within the housing.
Der Magnetventildeckel ist ebenfalls aus glasfaserver stärktem Polyesterharz gefertigt und nimmt eine Federglocke aui, mit der die Kraft einer Feder einstellbar ist, welche über den Federteller, den Ankerbolzen und die Stellschraube zur Justierung des Luftspaltes zwischen den Polflächen und den Druckbolzen auf die Ventilnadel wirkt. In der Federglocke ist zusätzlich ein einstellbarer Hubanschlag angeordnet, an dem der Federteller bei angezogener Ankerplatte anliegt und mit dem der notwendige Ankerplattenhub einJustiert werden kann.The solenoid valve cover is also made of fiberglass-reinforced polyester resin manufactured and takes a spring bell aui with which the force of a spring can be adjusted which is via the spring plate, the anchor bolt and the adjusting screw for adjustment the air gap between the pole faces and the pressure pin on the valve needle works. An adjustable stroke stop is also arranged in the spring bell, on which the spring plate rests when the anchor plate is tightened and with which the necessary Anchor plate stroke can be adjusted.
Die mit hohem Kraftstoffdruck beaufschlagten Teiles wie die Bodenplatte des Dosierventils und des Sicherheits- und Entlastungsventils sowie der Aufnahmeblock sind aus einer Aluminium-Knetlegierung geschmiedet.The parts subject to high fuel pressure such as the base plate the dosing valve and the safety and relief valve as well as the receiving block are forged from a wrought aluminum alloy.
Die Einzelteile des Dosierventils und des Sicherheits-und Entlastungsventils bestehen im wesentlichen aus gleichen Bauteilen, wodurch eine rationelle Fertigung erreicht wird.The individual parts of the dosing valve and the safety and relief valve consist essentially of the same components, which means efficient production is achieved.
Die dargestellte niagne tbetätigte Brenns toffeinspri tzvorrichtung oder deren einzelne Baugruppen können auch in anderen nicht dargestellten Anordnungen, beispielsweise für direkt betätigte Brennstoffeinspritzventile oder zur kurzzeitigen Betätigung von Berschlußorganen anderer Anwendungsgebiete Anwendung finden.The illustrated non-actuated fuel injection device or their individual assemblies can also be in other arrangements not shown, for example for directly actuated fuel injectors or for short-term Actuation of bypass organs in other areas of application are used.
Ausführungsbeispiel Die Erfindung wird nachstehend beispielhaft anhand von Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigen Fig. 1 Schnittdarstellung einer magnetbetätigten Brennstoffeinspritzvorrichtung Fig. 2 Seitenansicht der magnetbetätigten Brennstoffeinspritzvorrichtung Fig. 9 Draufsicht der magnetbetätigten Brennstoffeinspritzvorrichtung Fig. 4 Einzelblech des Spulenträgers Fig. 5 Spulenträger als eingeklebter und umgurteter Block Fig. 6 Einzelblech der Ankerplatte Fig. 7 Vorgeklebter und umgurteter Block der Ankerplatte Ein SpulettrAger 1 mit Erregerwicklungen 2 ist mittels Polyesterharz zu einem kompletten Gehäuse 3 umpreßt.Exemplary embodiment The invention is illustrated below by way of example represented by drawings. 1 shows a sectional view of a solenoid-operated Fuel Injector Fig. 2 side view of the solenoid operated fuel injector FIG. 9 top view of the solenoid-operated fuel injection device. FIG. 4 individual sheet metal of the coil carrier Fig. 5 coil carrier as a glued-in and belted block Fig. 6 Single sheet of the anchor plate Fig. 7 Pre-glued and belted block of the anchor plate A SpulettrAger 1 with excitation windings 2 is by means of polyester resin to a complete Housing 3 pressed around.
An den Stirnseiten des Gehäuses 3 sind Membranen 4.1 und 4.2 in Zentrierungen angeordnet, die mittels Membranspannringen 5.1 und 5.2 im Gehäuse 3 fest eingespannt sind. Die Membranen 4.1 und 4.2 sind zentrisch mit einem Ankerbolzen 6 verspannt, an dem eine Ankerplatte 7 befestigt ist. Das Gehäuse 3 steht einerseits über einen Membranspannring 5.1 zentrierend mit einem Ventildeckel 11 und andererseits mit einem Membranapannring 5.2 zentrierend mit der Bodenplatte 8.1 in Verbindung. In der Bodenplatte 8.1 befindet aich ein Eochdruckspeicheranschluß 9, der bei der Bodenplatte 8.2 für das Sicherheits- und Entlastungsventil als Sicherheits- und Entlastungsrücklaufanschluß 10 dient. Im Ventildeckel 11 ist eine Federglocke 12 angeordnet, mit der eine Feder 39 in ihrer Vorspannung einstellbar ist. Die Bodenplatten 8.1 und 8.2 stehen über entsprechende Ventilkörper 13.1 und 13.2 mit einem Aufnahmeblock 14 in Verbindung, welcher die hochdruckführenden Kanäle 15 mit einem lnschluß für die Einspritzdüsenleitung 16 aufweist.On the end faces of the housing 3, membranes 4.1 and 4.2 are centered arranged, which are firmly clamped in the housing 3 by means of membrane clamping rings 5.1 and 5.2 are. The membranes 4.1 and 4.2 are clamped centrally with an anchor bolt 6, on which an anchor plate 7 is attached. The housing 3 is on the one hand over a Membrane clamping ring 5.1 centering with a valve cover 11 and on the other hand with a membrane clamping ring 5.2 centering with the base plate 8.1 in connection. In the base plate 8.1 is also a high pressure storage connection 9, which is located on the base plate 8.2 for the safety and relief valve as a safety and relief return connection 10 serves. In the valve cover 11 a spring bell 12 is arranged with which a spring 39 is adjustable in their bias. The base plates 8.1 and 8.2 protrude corresponding valve bodies 13.1 and 13.2 with a receiving block 14 in connection, which the high-pressure ducts 15 with a connection for the injection nozzle line 16 has.
Die Einzelbleche 17 des Spulenträger. 1 sind mit Verklammerungsauseparungen 18.1; 19.1 und 20.1 versehen und zu einem massiven Block mit ebener Polfläche zusammengefügt und mit einem temperaturbeständigen Gewebeband 21 umgurtet und verklebt, wobei die Verklaznmerungsaussparungen 18.1; 19.1 und 20.1 entsprechende Verklammerungsnuten 18.2; 19.2; und 20.2 bilden.The individual sheets 17 of the coil carrier. 1 are with interlocking recesses 18.1; 19.1 and 20.1 and joined to form a solid block with a flat pole face and belted and glued with a temperature-resistant fabric tape 21, the Aging recesses 18.1; 19.1 and 20.1 corresponding clamping grooves 18.2; 19.2; and form 20.2.
Die Erregerwicklungen 2 werden in den vorgeklebten Block eingelegt und verklebt und nachfolgend in einem speziellen Werkzeug mit glasfaserverstärktem Polyesterharz zu einem kompletten Gehäuse 3 umpreßt. Die Einzelbleche 22 der Ankerplatte 7 weisen ebenfalls Verklammerungsaussparungen 23.1; 24.1; 25.13 26.1; 27.1 auf und sind ebenfalls zu einem massiven Block mit ebener Polfläche zusammengefügt und mit temperaturbeständigem Gewebeband 21 umgurtet und verklebt. Die der Polfläche gegenüberliegende Seite der Ankerplatte 7 weist eine ringförmige Verstärkung 28 zur Aufnahme von Zugspannungen auf. Außerdem ist hier im Bereich der Durchgangsbohrung für den Ankerbolzen 6 eine konische Aufnahme eingearbeitet, die mit einem kugeligen Druckstück 29 in Verbindung steht, während von der Polfläche aus eine kugelförmige Einarbeitung 30 konvex zur Polfläche eingebracht ist, die mit einer kegeligen Aufnahme am Ankerbolzen 6 in Verbindung steht. Der Ankerbolzen 6 ist hohl ausgeführt und nimmt einen Druckbolzen 31 au9, der sich am unteren Ende auf einer Ventilnadel 32 abstützt und dessen oberes Ende mittels einer Schraube 33 belastbar ist. Der Ankerbolzen 6 besitzt zur Verspannung mit der Ankerplatte 7 einen Spannbund 34 mit kegeliger Einarbeitung. Die Befestigung der Ankerplatte 7 auf dem Ankerbolzen 6 erfolgt mittels einer Spannmutter 35, welche gleichzeitig einen Bund zur Aufnahme eines Federtellers 36 aufweist. Der Ventildeckel 11 weist einen Leckölanschluß 37 auf, der mit einer Verbindungsleitung 38 verbunden ist. Die Federglocke 129 welche die Feder 39 aufnimmt, weist zusätzlich einen einstellbaren Hubanschlag 40 auf.The excitation windings 2 are inserted into the pre-glued block and glued and subsequently in a special tool with glass fiber reinforced Polyester resin is molded to form a complete housing 3. The individual sheets 22 of the anchor plate 7 also have clamping recesses 23.1; 24.1; 25.13 26.1; 27.1 on and are also joined together to form a solid block with a flat pole face and with temperature resistant Belted fabric tape 21 and glued. the the side of the armature plate 7 opposite the pole face has an annular reinforcement 28 to absorb tensile stress. Also here is in the area of the through hole for the anchor bolt 6 incorporated a conical receptacle with a spherical Pressure piece 29 is in connection, while from the pole face a spherical Incorporation 30 is introduced convex to the pole face, with a conical receptacle is connected to the anchor bolt 6. The anchor bolt 6 is hollow and takes a pressure pin 31 au9, which is at the lower end on a valve needle 32 and whose upper end can be loaded by means of a screw 33. The anchor bolt 6 has a clamping collar 34 with a conical shape for bracing with the anchor plate 7 Training. The anchor plate 7 is fastened to the anchor bolt 6 by means of a clamping nut 35, which at the same time has a collar for receiving a spring plate 36 has. The valve cover 11 has a leakage oil connection 37, which with a Connection line 38 is connected. The spring bell 129 which receives the spring 39, additionally has an adjustable stroke stop 40.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |