DE3207919C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetisch betätigbaren Ven­ til nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einem Kraftstoffein­ spritzventil besteht die Gefahr, daß Dampfblasen mit zur Einsprit­ zung gelangen und zu Störungen führen, die sich in Startschwierig­ keiten der Brennkraftmaschine ausdrücken. Außerdem ist es aus Korro­ sionsgründen wichtig, daß in einem Ventil nicht Flüssigkeit stag­ niert. Es ist schon ein Kraftstoffeinspritzventil bekannt (DE-OS 29 40 239), bei dem eine Durchspülung des Ventiles vorgesehen ist, die zu einer Rückströmleitung führt. Eine derartige Ausbildung be­ darf jedoch eines zusätzlichen Anschlusses am Ventil für die Rück­ strömleitung und einer erhöhten Kraftstoffversorgung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der bekannten Art so weiter zu entwickeln, daß bei ihm trotz eines einfacheren Aufbaus eine Ableitung von Dampfblasen möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merk­ male des Hauptanspruchs gelöst.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf einfache Art und Weise ohne eine zusätzliche Rückströmleitung eventuell vorhandene Dampf­ blasen aus dem Ventil abgeleitet werden können.

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

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Das in der Zeichnung als Beispiel eines Ventiles darge­ stellte Kraftstoffeinspritzventil für eine Kraftstoffein­ spritzanlage dient beispielsweise zur Einspritzung von Kraftstoff in das Saugrohr von gemischverdichtenden fremd­ gezündeten Brennkraftmaschinen. Dabei ist mit 1 ein Ven­ tilgehäuse bezeichnet, das durch spanlose Formgebung z. B. Tiefziehen, Rollen oder ähnliches gefertigt ist und eine topfförmige Gestalt mit einem Boden 2 hat. In eine Halte­ bohrung 3 des Bodens 2 ist ein als Anschlußstutzen ausge­ bildeter Kraftstoffstutzen 4 dichtend eingesetzt, der, aus ferromagnetischem Material gebildet, gleichzeitig als Innen­ kern des elektromagnetisch betätigten Ventiles dient. Der konzentrisch zur Ventilachse verlaufende Kraftstoffstut­ zen 4 weist eine Innenbohrung 6 auf, in die eine Verstell­ hülse 7 mit einer Durchgangsbohrung 8 eingepreßt ist. Das aus dem Ventilgehäuse 1 ragende Ende des Kraftstoff­ stutzens 4 steht mit einer Kraftstoffquelle, beispielsweise einer Kraftstoffverteilerleitung in Verbindung. In einen Innenraum 9 des Ventilgehäuses 1 ragt das andere Ende des Kraftstoffstutzens 4 und trägt einen isolierenden Träger­ körper 11, der mindestens teilweise eine Magnetspule 12 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 14 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. Auf der anderen Seite der Führungsmembran 20 greift ein Bund 21 eines Düsenträgers 22 an, der teilweise das Ventilgehäuse 1 um­ greift und in eine Haltenut 23 des Ventilgehäuses 1 mit seinem Ende 24 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 Aufnahme­ bohrung 25, in der ein Düsenkörper 26 eingesetzt und z. B. durch Schweißen oder Löten befestigt ist. Der Düsenkörper 26 weist eine sacklochförmig ausgebildete Aufbereitungs­ bohrung 28 auf, an deren Lochboden 30 mindestens eine der Kraftstoffzumessung dienende Kraftstofführungsbohrung 29 mündet. Die Kraftstofführungsbohrung 29 mündet derart am Lochboden 30 der Aufbereitungsbohrung 28, daß kein tangential gerichtetes Einströmen in die Aufbe­ reitungsbohrung 28 erfolgt, sondern der Kraftstoffstrahl zunächst ohne Wandberührung aus den Kraftstofführungsboh­ rungen 29 austritt und danach auf die Wandung der Aufbe­ reitungsbohrung 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 gewölb­ ter Ventilsitz 33 ausgebildet ist, mit dem ein kugelförmig ausgebildetes Verschlußteil 34 zusammenwirkt. Zur Erzielung eines möglichst geringen Totvolumens soll bei am Ventilsitz 33 anliegendem Verschlußteil 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 ring­ förmigen Führungskranz 36 aufweisen, der erhaben ausge­ bildet ist und an einem ringförmigen Führungsbereich 38 der Führungsmembran 20 auf der dem Ventilsitz 33 abgewand­ ten Seite der Führungsmembran 20 anliegt. Durchströmöff­ nungen 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 Einspann­ bereich 41 gehäusefest zwischen dem Distanzring 19 und dem Bund 21 eingespannte Führungsmembran 20 weist einen Zentrierbereich 42 auf, der eine Zentrieröffnung 43 um­ schließt, durch die das bewegliche Verschlußteil 34 ragt und in radialer Richtung zentriert wird. Die gehäusefeste Ein­ spannung der Führungsmembran 20 zwischen dem Distanzring 19 und dem Bund 21 erfolgt in einer Ebene, die bei am Ventilsitz 33 anliegendem Verschlußteil 34 durch den Mittel­ punkt bzw. möglichst nahe am Mittelpunkt des kugelförmig ausgebildeten Ventilteiles verläuft. Durch den am Füh­ rungskranz 36 des Flachankers 35 angreifenden Führungs­ bereich 38 der Führungsmembran 20 wird der Flachanker 35 möglichst parallel zur Stirnfläche 18 des Ventilgehäuses 1 geführt, die er mit einem äußeren Wirkungsbereich 44 teil­ weise überragt. In der Innenbohrung 6 des bis nahe an den Flachanker 35 verlaufenden Führungsstutzens 4 ist eine Druckfeder 45 geführt, die einerseits am Verschlußteil 34 und andererseits an der Verstellhülse 7 angreift und bestrebt ist, das Verschlußteil 34 in Richtung zum Ventilsitz 33 hin zu beaufschlagen. Der als Innenkern dienende Kraftstoff­ stutzen 4 ist so weit in das Ventil­ gehäuse 1 eingeschoben, daß zwischen seiner dem Flachanker 35 zugewandten Stirnfläche 46 und dem Flachanker 35 dann noch ein kleiner Luftspalt gegeben ist, wenn bei erregter Magnetspule 12 der Flachanker mit seinem äußeren Wirkungs­ bereich 44 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 44 ebenfalls ein Luftspalt gebildet wird. Hierdurch wird ein Kleben des Flachankers am Innenkern vermieden. Nach dem Einstellen des erforderlichen Luftspaltes wird der Kraftstoffstutzen 4 mit dem Gehäuseboden 2 verlötet oder verschweißt. Der Magnetkreis verläuft außen über das Ventilgehäuse 1 und innen über den Kraftstoffstutzen 4 und schließt sich über den Flachanker 35.

Die Stromzuführung zur Magnetspule 12 erfolgt über Kontakt­ fahnen 48, die in dem aus Kunststoff gebildeten Träger­ körper 11 teilweise eingespritzt sind und andererseits über die Befestigungsbohrungen 16 im Boden 2 aus dem Gehäuse 1 herausragen. Dabei können die Kontaktfahnen 48, wie dargestellt, abgewinkelt gegenüber der Ventilachse ver­ laufen. Die durch die Führungszapfen 14 des Trägerkörpers 11 teilweise ummantelten Kontaktfahnen 48 sind zur Abdich­ tung in der Befestigungsbohrung 16 von Dichtringen 49 um­ geben und mit einem ebenfalls den Kraftstoffstutzen 4 und den Boden 2 zumindestens teilweise umschließenden Kunst­ stoffmantel 50 umspritzt, der im Bereich der Enden der Kontaktfahnen 48 als Steckanschluß 51 geformt ist.

Der über den Kraftstoffstutzen 4 zuströmende Kraftstoff kann bei stromdurchflossener Magnetspule 12 und damit angezogenem Flachanker 35 teilweise an den Kraftstoff­ führungsbohrungen 29 zugemessen und über die Aufberei­ tungsbohrung 28 abgespritzt werden. Insbesondere nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine besteht die Gefahr, daß durch die von der Brennkraftmaschine auf die Ein­ spritzventile übertragene Wärme Kraftstoff in den Ven­ tilen und Kraftstoffleitungen verdampft, was zu Stö­ rungen bei einem erneuten Start führen kann. Um das zu vermeiden, ist am Boden 2 des Ventil­ gehäuses 1 ein zum Innenraum 9 des Ventilgehäuses 1 hin offenes Sackloch 53 vorgesehen, in dem sich Dampfblasen sammeln und über einen Verbindungsabschnitt 54 zu einer Ringnut 55 gelangen können, die zwischen der Verstell­ hülse 7 und dem Kraftstoffstutzen 4 ausgebildet ist, beispielsweise in der Oberfläche der Verstellhülse 7. Von der Ringnut 55 führen Entgasungsöffnungen 56 etwa radial verlaufend in die Durchgangsbohrung 8 der Ver­ stellhülse 7. Sackloch 53, Verbindungsabschnitt 54, Ringnut 55 und Entgasungsöffnungen 56 bilden somit eine Entlüftungsleitung, über die Dampfblasen vom Innenraum 9 des Ventilgehäuses 1 in ausreichendem Abstand zum Ven­ tilsitz 33 in den Kraftstoffstutzen 4 entweichen können. Der Verbindungsabschnitt 54, der in dem Kraftstoffstut­ zen 4 und teilweise im Boden 2 ausgebildet ist, wird mittels eines bekannten elektroero­ siven Abtragungsverfahrens hergestellt, nachdem der Kraftstoffstutzen 4 im Boden 2 des Ventilgehäuses 1 fixiert wurde.

Claims (5)

1. Elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere Kraftstoff­ einspritzventil für Kraftstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschi­ nen, mit einem Ventilgehäuse, einer auf einem Kern aus ferromagneti­ schem Material aufgebrachten und mit Spiel im Innenraum des Ventil­ gehäuses gehaltenen, flüssigkeitsumspülten Magnetspule, einem ein mit einem festen Ventilsitz zusammenwirkendes Verschlußteil betäti­ genden Anker und einem Anschlußstutzen für zuströmende Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (9) in seinem dem Ventil­ sitz (33) abgewandten Bereich mindestens eine Entlüftungsleitung (53, 54, 55, 56) aufweist, die über mindestens eine Entgasungsöff­ nung (56) zum Anschlußstutzen (4) für die zuströmende Flüssigkeit führt.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den kon­ zentrisch zur Ventilachse verlaufenden Anschlußstutzen (4) eine Ver­ stellhülse (7) eingepreßt ist, in deren Durchgangsbohrung (8) die Entlüftungsleitung (53, 54, 55, 56) vom Innenraum (9) über die min­ destens eine Entgasungsöffnung (56) endet.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilge­ häuse (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 Entlüftungsleitung (53, 54, 55, 56) bildend, mit einem den Anschlußstutzen (4) durchdringenden Verbindungsabschnitt (54) verbunden ist, der zu mindestens einer Entgasungsöffnung (56) der Verstellhülse (7) führt.

4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekenzeichnet, daß der Verbin­ dungsabschnitt (54) durch ein elektroerosives Abtragungsverfahren gefertigt ist.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entga­ sungsöffnungen (56) mit einer zwischen Verstellhülse (7) und An­ schlußstutzen (4) ausgebildeten Ringnut (55) in Verbindung stehen, in die auf der anderen Seite der Verbindungsabschnitt (54) mündet.