DE3207919A1

DE3207919A1 - Elektromagnetisch betaetigbares ventil

Info

Publication number: DE3207919A1
Application number: DE19823207919
Authority: DE
Inventors: Udo Ing.(Grad.) 7073 Lorch Hafner; Waldemar 8600 Bamberg Hans
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-03-05
Filing date: 1982-03-05
Publication date: 1983-09-15
Also published as: FR2522730B1; JPS58163881A; JPH0612147B2; FR2522730A1; DE3207919C2; GB2116256A; GB8305894D0; US4455982A; GB2116256B

Description

R. 17535

1.2. 1982 Kh/Wl

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Elektromagnetisch betätigbares Ventil Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetisch ■betätigbaren Ventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einem Kraftstoffeinspritzventil besteht die Gefahr, daß Dampfblasen mit zur Einspritzung gelangen und zu Störungen führen, die sich in Start Schwierigkeiten der Brennkraftmaschine ausdrucken. Außerdem ist es aus Korrosionsgründen wichx-ig, da3 in einem Ventil nicht Flüssigkeit stagniere. Es ist schon ein Kraftstoffeinspritzventil bekannt, bei dem eine Durchspülung des Ventiles vorgesehen ist, die zu einer Rückströmleitung führt. Eine derartige Ausbildung bedarf jedoch eines zusätzlichen Anschlusses am Ventil für die Rückströmleitung und einer erhöhten Kraftstoffversorgung.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Ventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Kauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß auf einfache Art und Weise ohne eine zusätzliche Rückströnleitung eventuell vorhandene Dampfblasen aus dem Ventil abgeleitet werden können.

- βί - R.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Ventiles möglich.

Zeichnung

Sin Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Das in der Zeichnung als Beispiel eines Ventiles dargestellte Kraftstoffeinspritzventil für eine Kraftstoffeinspritzanlage dient beispielsweise zur Einspritzung von Kraftstoff in das Saugrohr von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen. Dabei ist mit 1 ein Ventilgehäuse bezeichnet, das durch spanlose Formgebung z.B. Tiefziehen, Rollen oder ähnliches gefertigt ist und eine topfförmige Gestalt mit einem Boden 2 hat. In eine Haltebohrung 3 des Bodens 2 ist ein als Anschlußstutzen ausgebildeter Kraftstoffstutzen k dichtend eingesetzt, der aus ferromagnetischem Material gebildet gleichzeitig als Innenkern des elektromagnetisch betätigten Ventiles dient. Der konzentrisch zur Ventilachse verlaufende Kraftstoffstutzen k weist eine Innenbohrung β auf, in die eine Verstellhülse 7 mit einer Durchgangsbohrung 8 eingepreßt ist. Das aus dem Ventilgehäuse 1 ragende Ende des Kraftstoffstutzens h steht mit einer Kraftstoffquelle, beispielsweise einer Kraftstoffverteilerleitung in Verbindung. In einen Innenraum 9 des Ventilgehäuses 1 ragt das andere Ende des Kraft stoffStutzens k und trägt einen isolierenden Trägerkörper 11, der mindestens teilweise eine Magnetspule 12

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umschließt. Der Trägerkörper 11 und die Magnetspule 12 füllen den Innenraum 9 nicht völlig aus, sondern sie sind mit Spiel zum Innenraum am Kraftstoffstutzen gelagert und über mindestens einen Führungszapfen 1U durch Vernieten oder Einschnappen 15 in einer Befestigungsbohrung 16 des Bodens 2 axial fixiert. An der dem Boden 2 abgewandten Stirnfläche 18 des Ventilgehäuses 1 liegt ein Distanzring 19 an, an den sich eine Führungsmembran 20 anschließt. Andererseits der Führungsmembran 20 greift ein Bund 21 eines Düsenträgers 22 an, der teilweise das Ventilgehäuse 1 umgreift und in eine Haltenut 23 des Ventilgehäuses 1 mit seinem Ende 2k eingebördelt ist, so daß hierdurch eine axiale Spannkraft zur Lagefixierung von Distanzring 19 und Führungsmembran 20 gegeben ist. Dem Ventilgehäuse 1 abgewandt hat der Düsenträger 22 eine koaxiale Aufnahmebohrung 25, in der ein Düsenkörper 26 eingesetzt und z.B. durch Schweißen oder Löten befestigt ist. Der Düsenkörper 26 weist eine sacklochförmig ausgebildete Aufbereitungsbohrung 28 auf; an deren Lochboden 30 mindeste-ns eine der Kraftstoffzumessung dienende Kraftstofführunfcsbohrung 29 mündet. Die Kraftstofführungsbohrung 29 mündet vorzugsweise derart am Lochboden 30 der Aufbereitungsbohrung 28, daß kein tangential gerichtetes Einströmen in die Aufbereitungsbohrung 28 erfolgt, sondern der Kraftstoffstrahl zunächst ohne Wandberührung aus den Kraftstofführungsbohrungen 29 austritt und danach auf die Wandung der Aufbereitungsbohrung 28 aufprallt, um über diese filmförmig verteilt etwa in Form einer Parabel zum offenen Ende 31 zu strömen und abzureißen. Die Kraftstofführungsbohrungen 29 verlaufen gegenüber der Ventilachse geneigt und gehen von einem im Düsenkörper 26 ausgebildeten Kalottenraum 32 aus, stromaufwärts dessen im Düsenkörper 26 ein gewölbter Ventilsitz 33 ausgebildet ist, mit dem ein kugelförmig

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ausgebildetes Ventilteil 34 zusammenwirkt. Zur Erzielung eines möglichst geringen Totvolumens soll bei am Ventilsitz 33 anliegendem Ventilteil 34 das Volumen des Kalottenraumes 32 möglichst klein sein.

Dem Ventilsitz 33 abgewandt ist das Ventilteil 34 mit einem Flachanker 35 verbunden, beispielsweise verlötet oder verschweißt. Der Flachanker 35 kann als Stanz- oder Preßteil ausgebildet sein und beispielsweise einen ringförmigen Führungskranz 36 aufweisen, der erhaben ausgebildet ist und an einem ringförmigen Führungsbereich 38 der Führungsmembran 20 auf der dem Ventilsitz 33 abgewandten Seite der Führungsmembran 20 anliegt. Durchströmöffnungen 39 in dem Flachanker 35 und Strömungsaussparungen 40 in der Führungsmembran 20 erlauben eine ungehinderte Umströmung von Flachanker 35 und Führungsmembran 20 durch den Kraftstoff. Die an ihrem Außenumfang an einem Einspannbereich kl gehäusefest zwischen dem Distanzring 19 und dem Bund 21 eingespannte Führungsmembran 20 weist einen Zentrierbereich k2 auf, der eine Zentrieröffnung 43 umschließt, durch die das bewegliche Ventilteil 34 ragt und in radialer Richtung zentriert wird. Die gehäusefeste Einspannung der Führungsmembran 20 zwischen dem Distanzring 19 und dem Bund 21 erfolgt in einer Ebene, die bei am Ventilsitz 33 anliegendem Ventilteil 34 durch den Mittelpunkt bzw. möglichst nahe am Mittelpunkt des kugelförmig ausgebildeten Ventilteiles verläuft. Durch den am Führungskrans 3o des Flachankers 35 angreifenden Führungsbereich 38 der Führungsmembran 20 wird der Flachanker 35 möglichst parallel zur Stirnfläche 18 des Ventilgehäuses geführt, die er mit einem äußeren Wirkungsbereich 44 teilweise überragt. In der Innenbohrung 6 des bis nahe an den Flachanker 35 verlaufenden Führungsstutzens 4 ist eine

Druckfeder U5 geführt, die einerseits am Ventilteil 3** und andererseits an der Verstellhülse 7 angreift und bestrebt ist, das Ventilteil 3^ in Richtung zum Ventilsitz 33 hin zu beaufschlagen. Der als Innenkern dienende Kraftstoffstutzen \ ist vorteilhafterweise so weit in das Ventilgehäuse 1 eingeschoben, daß zwischen seiner dem Flac'hanker 35 zugewandten Stirnfläche U6 und dem Flachanker 35 dann noch ein kleiner Luftspalt gegeben ist, wenn bei erregter Magnetspule 12 der Flachanker mit seinem äußeren Wirkungsbereich kk an der Stirnfläche 18 des Ventilgehäuses 1 zum Anliegen kommt, während bei nichterregter Magnetspule 12 der Flachanker eine Stellung einnimmt, in der zwischen der Stirnfläche 18 und dem Wirkungsbereich hk ebenfalls ein Luftspalt gebildet wird. Hierdurch wird ein Kleben des Flachankers am Innenkern vermieden. Nach dem Einstellen des erforderlichen Luftspaltes wird der Kraftstoffstutzen k vorteilhaft erweise mit dem Gehäuseboden 2 verlötet oder verschweißt. Der Magnetkreis verläuft außen über das Ventilgehäuse 1 und innen über den Kraftstoffstutzen k und schließt sich über den Flachanker 35·

Die Stromzuführung zur Magnetspule 12 erfolgt über Kontakt fahnen U8, die in dem aus Kunststoff gebildeten Trägerkörper 11 teilweise eingespritzt sind und andererseits über die Befestigungsbohrungen 16 im Boden 2 aus dem Gehäuse 1 herausragen. Dabei können die Kontaktfahnen hQ wie dargestellt abgewinkelt gegenüber der Ventilachse verlaufen. Die durch die Führungszapfen 1^ des Trägerkörpers 11 teilweise ummantelten Kontaktfahnen hQ sind zur Abdichtung in der Befestigungsbohrung 16 von Dichtringen ^9 umgeben und mit einem ebenfalls den Kraftstoffstutzen k und den Boden 2 zumindestens teilweise umschließenden Kunststoffmantel 50 umspritzt, der im Bereich der Enden der Kontaktfahnen U8 als Steckanschluß 51 geformt ist.

Der über den Kraftstoffstutzen k zuströmende Kraftstoff kann bei stromdurchflossener Magnetspule 12 und damit angezogenem Flachanker 35 teilweise an den Kraftstoffführungsbohrungen 29 zugemessen und über die Aufbereitungsbohrung 28 abgespritzt werden. Insbesondere nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine besteht die Gefahr, daß durch die von der Brennkraftmaschine auf die Einspritzventile übertragene Wärme Kraftstoff in den Ventilen und Kraftstoffleitungen verdampft, was zu Störrungen bei einem erneuten Start führen kann. So ist gemäß der vorliegenden Erfindung am Boden 2 des Ventilgehäuses 1 ein zum Innenraum 9 des Ventilgehäuses 1 hin offenes Sackloch 53 vorgesehen, in dem sich Dampfblasen sammeln und über einen Verbindungsabschnitt 5^ zu einer Ringnut 55 gelangen können, die zwischen der Verstellhülse 7 und dem Kraftstoffstutzen h ausgebildet ist, beispielsweise in der Oberfläche der Verstellhülse 7· Von der Ringnut 55 führen Entgasungsöffnungen 56 etwa radial verlaufend in die Durchgangsbohrung 8 der Verstellhülse 7· Sackloch 53» Verbindungsabschnitt 5^, Ringnut 55 und Entgasungsöffnungen 56 bilden somit eine Entlüftungsleitung, über die Dampfblasen vom Innenraum 9 des Ventilgehäuses 1 in ausreichendem Abstand zum Ventilsitz 33 in den Kraftstoffstutzen k entweichen können. Der Verbindungsabschnitt 5^» der in dem Kraftstoffstutzen 4 und teilweise im Boden 2 ausgebildet ist, wird vorteilhafterweise mittels eines bekannten eiektroerosiven Abtragungsverfahrens hergestellt, nachdem der Kraftstoffstutzen k im Boden 2 des Ventilgehäuses 1 fixiert wurde.

Claims

R. 17 53 5_

1 .2. 1982 Kh/Wl

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Ansprüche

1./Elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere Kraftstoffeinspritzventil für Kraft stoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen mit einem Ventilgehäuse, einer auf einem Kern aus ferromagnetischem Material aufgebrachten und mit Spiel im Innenraum des Ventilgehäuses gehaltenen flüssigkeitsumspülten Magnetspule, einem ein mit einem festen Ventilsitz zusammenwirkendes Ventilteil betätigenden Anker und einem Anschlußstutzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (9) dem Ventilsitz (33) abgewandt mindestens eine Entlüftungsleitung (53, 5^, 55» 56) aufweist, die zum Anschlußstutzen (U) führt.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den konzentrisch zur Ventilachse verlaufenden Anschlussstutzen (4) eine Verstellhülse (7) eingepreßt ist, in deren Durchgangsbohrung (8) die Entlüftungsleitung (53, 5*±, 55, 56) vom Innenraum (9) über mindestens eine Entgasungsöffnung (56) endet.

3· Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (1) topfförmig gestaltet ist und in seinem dem Ventilsitz (33) abgewandten Boden (2) ein zum Innenraum (9) hin offenes Sackloch (53) aufweist, das einen Abschnitt der Sntlüftungsleitung (53, 5¹+, 55, 56) bildend mit einem den Anschlußstutzen (k) durchdringenden Verbindungsabschnitt (5*0 verbunden ist, der zu mindestens

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einer Entgasungsöffnung (56) der Verstellhülse (T) führt.

k. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt (5¹O durch ein elektroerosives Abtragungsverfahren gefertigt ist.

5. Ventil nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die Entgasungsöffnungen (56) mit einer zwischen Verstellhülse (T) und Anschlußstutzen (h) ausgebildeten Ringnut (55) in Verbindung stehen, in die andererseits der Verbindungsabschnitt (5M mündet. ,,