DE3320610A1

DE3320610A1 - Injection valve for internal combustion engines

Info

Publication number: DE3320610A1
Application number: DE19833320610
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 4630 Bochum Mesenich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-06-08
Filing date: 1983-06-08
Publication date: 1984-12-13

Abstract

A solenoid injection valve for internal combustion engines with spherical armature is described, the working air gap of which lies at the coil centre in order to increase the electromagnetic efficiency. The injection valve may be provided with devices for the feeding of atomisation air. The atomisation air is passed through the coil chamber of the injection valve in order to improve cooling. The atomisation air is fed through an additional valve, synchronised with the cycle of the injections, in order to reduce the air consumption.

Description

Einspritzventil für VerbrennungsmotorenInjection valve for internal combustion engines

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Ventil mit Kugelanker, das vorzugsweise zur Einspritzung von Kraftstoff mit niedrigem Druck in das Saugrohr von Verbrennungsmotoren dienen soll.The invention relates to an electromagnetic valve with a ball armature, preferably for injecting fuel at low pressure into the intake manifold of internal combustion engines should serve.

Bei derartigen Einspritzventilen werden sehr schnelle, prellarme und reproduzierbare Ankerbewegungen angestrebt, um kleine Kraftstoffmengen mit hoher Zumeßgenauigkeit einspritzen zu können. Um die Betätigung des Einspritzventils mit kleinem Erregerstrom zu ermöglichen, ist ein hoher Wirkungsgrad der elektromagnetischen Energieumsetzung erforderlich.In such injectors are very fast, low-bounce and reproducible armature movements aimed at small amounts of fuel with high To be able to inject metering accuracy. To operate the injector with Allowing a small excitation current is a high efficiency of the electromagnetic Energy conversion required.

Stand der Technik Es sind verschiedene Bauformen von elektrisch betätigten Ventilen zur Kraftstoffeinspritzung mit niedrigem Druck bekannt. Diese Einspritzventile besitzen stets einen elektromagnetischen Kreis mit einem Anker. Ein sehr einfacher mechanischer Aufbau ergibt sich bei Einspritzventilen, bei denen der Anker aus einer Kugel besteht, die gleichzeitig als Ventilschließkörper dient. Bei den bekannten Einspritzventilen dieser Bauart ist die Kugel unterhalb der Magnetspule angeordnet. Ein derartiges Ventil ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift DE 31 11 327 Al dargestellt.State of the art There are different types of electrically operated Valves for fuel injection with low pressure are known. These injectors always have an electromagnetic circuit with an armature. A very simple one mechanical structure results in injection valves in which the armature consists of a Ball exists, which also serves as a valve closing body. With the known In injectors of this type, the ball is arranged below the solenoid. Such a valve is for example in the laid-open specification DE 31 11 327 Al illustrated.

Um eine geringe Belastung der Ansteuerelektronik zu erzielen, ist ein hoher Wirkungsgrad der elektrischen Energieumsetzung erforderlich. Der elektrische Wirkungsgrad wird durch Streufeldlinien, die nicht durch den Arbeitsluftspalt gehen, und durch Wirbelströme stark verschlechtert. Die Wirbelströme führen beim schnellen Aufbau des Magnetfeldes zu einer Feldverdrängung auf die Oberfläche des Magnetkreises und dadurch zu einer starken partiellen Sättigung des Magnetmaterials. Die Wirbelstrombildung kann durch Verringerung der geometrischen Abmessungen des Magnetkreises verkleinert werden.In order to achieve a low load on the control electronics a high degree of efficiency of electrical energy conversion is required. The electric one Efficiency is determined by stray field lines that do not go through the working air gap, and greatly deteriorated by eddy currents. The eddy currents result in rapid Build-up of the magnetic field to a field displacement on the surface of the magnetic circuit and thereby to a strong partial saturation of the magnetic material. The eddy current formation can be scaled down by reducing the geometric dimensions of the magnetic circuit will.

Die Anzugsgeschwindigkeit des Ankers ist im wesentlichen vom Verhältnis von Ankermasse zur Magnetkraft während des Anzugs abhängig. Andererseits ist jedoch das Streufeld in starkem Maße von der geometrischen Anordnung und dem magnetischen Widerstand der Luftspalte des magnetischen Kreises abhängig. Elektromagnetisch günstige Verhältnisse ergeben sich mit dünnwandigen Magnetkreisen mit langgestreckten Ankern, die jedoch einen relativ komplizierten mechanischen Aufbau besitzen. Die bekannten Einspritzventile mit Kugel anker, bei denen der Kugel anker unterhalb der Magnetspule angeordnet ist, besitzen einen sehr hohen Streufaktor, so daß trotz der geringen Masse der Kugel zur Erzielung schneller Ankerbewegungen sehr hohe Erregerströme notwendig sind.The tightening speed of the anchor is essentially from relationship depends on the armature mass to the magnetic force during the tightening. On the other hand, however the stray field depends to a large extent on the geometrical arrangement and the magnetic one Resistance of the air gap of the magnetic circuit depends. Electromagnetically favorable Conditions arise with thin-walled magnetic circuits with elongated armatures, however, they have a relatively complex mechanical structure. The known Injectors with ball anchors, in which the ball anchor is below the solenoid is arranged, have a very high scatter factor, so that despite the low Mass of the ball to achieve fast armature movements very high excitation currents are necessary.

Die im Streufeld gespeicherte Energie erfordert eine hohe Löschleistung der Ansteuerelektronik. Wegen des hohen Streufaktors ist durch eine Verringerung des Kugeldurchmessers bei den technisch sinnvollen Dimensionierungen keine nennenswerte Verkürzung des Anzugsvorgangs zu erzielen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß trotz der kleineren Kugelmasse der magnetische Widerstand des Arbeitsluftspaltes wegen der verringerten. Luftspaltfläche zunimmt, so daß die Verbesserung durch die kleineren geometrischen Abmessungen durch das vergrößerte Streufeld aufgezehrt wird. Ziel der Erfindung ist die Verbesserung des elektromagnetischen Wirkungsgrades und der Dynamik der bekannten Einspritzventile mit Kugelanker, so daß mit geringen Erregerströmen eine schnelle, prellarme und reproduzierbare Ankerbewegung erzielt wird.The energy stored in the stray field requires high extinguishing power the control electronics. Because of the high spreading factor, there is a reduction the ball diameter is not worth mentioning in the technically sensible dimensions To achieve shortening of the tightening process. This is due to the fact that despite The magnetic resistance of the working air gap because of the smaller spherical mass the reduced. Air gap area increases, so the improvement through the smaller geometric dimensions is consumed by the enlarged stray field. target of the invention is the improvement of the electromagnetic efficiency and the Dynamics of the known injection valves with ball armature, so that with low excitation currents a fast, low-bounce and reproducible armature movement is achieved.

Erfindungsgemäßes Einspritzventil Bei dem erfindungsgemäßen Einspritzventil wird der elektromagnetische Wirkungsgrad wesentlich verbessert, indem der Kugel anker so innerhalb der Magnetspule angeordnet wird, daß er von der Magnetspule ganz oder teilweise umfaßt wird. Die günstigsten elektromagnetischen Verhältnisse werden dann erzielt, wenn sich der Arbeitsluftspalt in etwa in Spulenmitte befindet. Der magnetische Rückschluß erfolgt durch ein kurzes Führungsrohr. Bei den technisch sinnvollen Dimensionierungen ergeben sich dünnwandige Führungsrohre, die den erforderlichen Innendurchmesser der Spule nur unwesentlich vergrößern. Durch den verbesserten Wirkungsgrad kann der Spulenquerschnitt und der Durchmesser des Kugelankers verringert werden, so daß sich insgesamt geringere Außenabmessungen des Einspritzventils ergeben, und das übergangsverhalten des Elektromagneten durch den geringeren Arbeitsluftspaltquerschnitt verbessert wird.Injection Valve According to the Invention In the injection valve according to the invention the electromagnetic efficiency is significantly improved by adding the ball armature is so arranged within the solenoid that it is completely removed from the solenoid or is partially included. The most favorable electromagnetic conditions will be then achieved when the working air gap is approximately in the center of the coil. Of the magnetic return occurs through a short guide tube. With the technically Sensible dimensions result in thin-walled guide tubes that have the required Inside diameter of the coil enlarge only insignificantly. Through the The coil cross-section and the diameter of the ball armature can improve efficiency are reduced, so that overall smaller external dimensions of the injection valve result, and the transition behavior of the electromagnet due to the smaller working air gap cross-section is improved.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für ein derartiges erfindungsgemäßes Einspritzventil ist in Fig.l dargestellt. Der Kugelanker (7) ist so innerhalb der Spule (6) angeordnet, daß sich der Arbeitsluftspalt zwischen Kugelanker und Kern (10) in der Spulenmitte befindet. Es ergibt sich ein stabiler und kompakter Aufbau, der die Zentrierung der einzelnen Teile des Einspritzventils erleichtert.A preferred embodiment for such an inventive Injection valve is shown in Fig.l. The ball anchor (7) is so within the Coil (6) arranged that the working air gap between the ball armature and core (10) is in the center of the spool. The result is a stable and compact structure, which facilitates the centering of the individual parts of the injector.

Die besten magnetische Wirkungsgrade werden mit möglichst kompakten Spulen erzielt, bei denen die Fensterhöhe nicht sehr viel größer als die Fensterbreite ist. Bei der erfindungsgemäßen Bauform ist das Fensterverhältnis jedoch in weiten Grenzen unkritisch, so daß im Interesse geringer Außenabmessungen auch langgestreckte Spulen verwendet werden können. Sehr langgestreckte Spulen sollten jedoch vermieden werden.The best magnetic efficiencies are achieved with the most compact Coils achieved in which the window height is not very much larger than the window width is. In the case of the design according to the invention, however, the window ratio is wide Limits are not critical, so that elongated ones in the interest of small external dimensions Coils can be used. However, very elongated coils should be avoided will.

Der Polquerschnitt des Kerns (10) ist im Bereich des Arbeitsluftspalts eingeengt, um die Luftspaltinduktion zu vergrößern. Der Pol des Kerns ist an die Form des Kugelankers angepaßt, um einen möglichst geringen magnetischen Widerstand im Bereich des Arbeitsluftspalts zu erzielen. Hierdurch wird der Streufaktor weiter verringert. Der Pol kann jedoch auch eine flache Form besitzen, um die Fertigung zu erleichtern und Zentrierprobleme zu vermeiden.The pole cross-section of the core (10) is in the area of the working air gap narrowed to increase the air gap induction. The pole of the core is to the Shape of the ball anchor adapted to the lowest possible magnetic resistance to be achieved in the area of the working air gap. This increases the spreading factor decreased. However, the pole can also have a flat shape in order to facilitate manufacture to facilitate and avoid centering problems.

Der Kugelanker wird von dem Führungsrohr (11) mit geringem Spiel geführt, um stabile Bewegungsverhältnisse zu erreichen. Das Führungsrohr ist gemeinsam mit dem Gehäuseunterteil (8) aus einem Stück gefertigt. Der Querschnitt des Magnetkreises wird so dimensioniert, daß unter Berücksichtigung des zusätzlichen Streuflusses die Sättigungsinduktion des Magnetmaterials an allen Stellen außer im Bereich des Arbeitsluftspaltes deutlich unterschritten wird. Die Kanten des Führungsrohrs (11) werden zweckmäßigerweise abgerundet, um hier Induktionsspitzen zu vermeiden, die einen verstärkten Streufluß zum Kern zur Folge hätten.The ball anchor is guided by the guide tube (11) with little play, to achieve stable movement conditions. The guide tube is common with the lower housing part (8) made in one piece. The cross section of the magnetic circuit is dimensioned so that taking into account the additional leakage flux the saturation induction of the magnetic material at all Bodies except is clearly below the area of the working air gap. The edges of the guide tube (11) are expediently rounded off in order to avoid induction peaks here, which would result in an increased leakage flux to the core.

Kugel anker, Kern und Führungsrohr können mit verschleißfesten nichtmagnetisierbaren Beschichtungen versehen werden. Hierdurch wird ein Restluftspalt gebildet, der die remanente Magnetkraft vermindert und das Verschleißverhalten verbessert. Der Kern kann an den Berührungsstellen mit dem Kugelanker aufgerauht werden, um hydraulische Adhäsionskräfte zu vermindern. Um die Wirbelstromverluste zu verringern, kann der Kern und das Führungsrohr in Längsrichtung geschlitzt werden. Besonders günstige magnetische Verhältnisse ergeben sich, wenn der magnetische Kreis ganz oder teilweise aus dünnwandigem, magnetisch hochwertigem Blech zusammengesetzt wird, und in ein Gehäuse aus nicht magnetisierbarem Werkstoff eingesetzt wird. Hierzu wird der Magnetkreis zweckmäßigerweise aus mehreren konzentrischen, zusammengesteckten oder zusammengepreßten Teilen gebildet, wobei nur noch der den Kern bildende Teil des Magnetkreises aus Massivmaterial besteht. Zur Verbesserung der magnetischen Eigenschaften kann insbesondere der Kern und der Kugel anker auch aus magnetisch besonders hochwertigem Material mit hoher Sättigungsinduktion, niedriger Koerzitivfeldstärke und hohem spezifischem elektrischen Widerstand gefertigt werden.Ball anchor, core and guide tube can be fitted with wear-resistant, non-magnetizable Coatings are provided. As a result, a residual air gap is formed, which the remanent magnetic force is reduced and wear behavior is improved. The core can be roughened at the points of contact with the ball anchor to create hydraulic To reduce adhesive forces. To reduce eddy current losses, the Core and the guide tube are slotted in the longitudinal direction. Particularly cheap Magnetic relationships arise when the magnetic circuit is wholly or partially is composed of thin-walled, magnetically high-quality sheet metal, and in a Housing made of non-magnetizable material is used. The magnetic circuit is used for this expediently from several concentric, plugged together or compressed Divide formed, with only the part of the magnetic circuit that forms the core Solid material consists. To improve the magnetic properties, in particular the core and the ball anchor are also made of a particularly high-quality magnetic material with high saturation induction, low coercive force and high specific electrical resistance can be manufactured.

Der Düsenkörper (9) besteht aus nicht magnetisierbarem Material und ist in das Gehäuseunterteil eingepreßt. Der Düsenkörper liegt auf einem Ring im Gehäuseunterteil auf. Der Düsenkörper kann auch zur Einstellung des Ankerhubes verschiebbar angeordnet werden.The nozzle body (9) consists of non-magnetizable material and is pressed into the lower part of the housing. The nozzle body rests on a ring in the Housing base on. The nozzle body can also be displaced to adjust the armature stroke to be ordered.

Wird auf den Ring verzichtet, können Pol und Führungsrohr nach Zusammenbau von Ober- und Unterteil des Gehäuses in einer Aufspannung bearbeitet werden, um eine exakte Zentrierung zu erreichen. Eine weitere zweckmäßige Justiermöglichkeit ergibt sich, wenn der Kern beispielsweise durch ein Gewinde verschiebbar angeordnet wird.If the ring is not used, the pole and guide tube can be used after assembly of the upper and lower parts of the housing can be processed in one setting to achieve exact centering. Another useful adjustment option results when the core is arranged to be displaceable, for example by means of a thread will.

Der Kraftstoff wird durch Bohrungen im Kern (10) und durch Schlitze im Führungsrohr (11) zum Ventilsitz geleitet. Die Schlitze können in Radialrichtung schräg angeordnet werden, um dem Kraftoff einen Drall zu erteilen und hierdurch die Zerstäubung zu verbessern. Alternativ ist es auch möglich, den Kraftstoffdrall durch tangential angeordnete Bohrungen zu erzeugen.The fuel is drawn through holes in the core (10) and through Slots guided in the guide tube (11) to the valve seat. The slots can be radial be arranged obliquely in order to give the fuel a twist and thereby improve atomization. Alternatively, it is also possible to use the fuel swirl to be generated by tangentially arranged bores.

Weiterhin kann in bekannter Weise eine Durchspülung des Einspritzventils mit frischem Kraftstoff vorgesehen werden, um eine eventuelle Dampfblasenbildung zu verhindern und die Kühlung des Ventils zu verbessern.Furthermore, the injection valve can be flushed through in a known manner fresh fuel should be provided to avoid any vapor lock to prevent and improve the cooling of the valve.

Der Spulenraum wird durch den Spulenkörper (5) und die Dichtungsringe (12) und (13) abgedichtet. Durch das Führungsrohr (11) ergibt sich eine gute Zentrierung des Spulenkörpers. Bei Zufuhr des Kraftstoffs zum Ventilsitz durch tangentiale Bohrungen muß zwischen Spulenkörper und Führungsrohr ein Ringspalt zum Kraftstoffdurchtritt vorgesehen werden.The bobbin space is created by the bobbin (5) and the sealing rings (12) and (13) sealed. The guide tube (11) results in good centering of the bobbin. When the fuel is supplied to the valve seat through tangential bores there must be an annular gap between the coil body and the guide tube for fuel to pass through are provided.

Der Ventilsitz im Düsenkörper (9) kann entweder kegelförmig ausgeführt werden oder mit einem Bund versehen werden. Günstige Durchflußverhältnisse mit geringer Drosselung ergeben sich, wenn der Kegelwinkel bei kegelförmigem Ventilsitz ca.900 beträgt. Bei einem Ventilsitz mit Bund sollte der Sitzdurchmesser ca. das 0.6-0.7 fache des Kugelankerdurchmessers betragen. Die Form der Düse unter dem Kugelventil sollte so angepaßt werden, daß sich ein möglichst enger Querschnitt ergibt, ohne den Kraftstoffdurchtritt unnötig zu behindern, so daß nur geringe Kraftstoffmengen in der Düse gespeichert werden.The valve seat in the nozzle body (9) can either be conical or be provided with a covenant. Favorable flow conditions with low Throttling occurs when the cone angle with a conical valve seat is around 900 amounts to. In the case of a valve seat with a collar, the seat diameter should be approximately 0.6-0.7 times the ball anchor diameter. The shape of the nozzle under the ball valve should be adjusted so that the narrowest possible cross-section results, without to obstruct the passage of fuel unnecessarily, so that only small amounts of fuel stored in the nozzle.

Weiterhin kann das Einspritzventil in bekannter Weise mit Einrichtungen zur Zufuhr von Zerstäubungsluft zur Verbesserung der Kraftstoffzerstäubung versehen werden. Die Zerstäubungsluft wird zweckmäßigerweise durch den Spulenraum des Gehäuses geleitet, um die Kühlung der Spule zu verbessern. Der Luftverbrauch der Zerstäubungseinrichtung kann auf einen Bruchteil der sonst erforderlichen Werte verringert werden, indem der Luftstrom~ durch ein weiteres Magnetventil synchron mit dem Takt der Einpritzungen zugeführt wird. Die synchrone Arbeitsweise kann durch elektrische Parallelschaltung von Einspritzventil und Magnetventil erreicht werden. Das Magnetventil sollte in unmittelbarer Nähe des Einspritzventils angeordnet werden, um das Totvolumen der Luftleitung und die Verzögerungszeit des Druckaufbaus gering zu halten. Der geringe Luftverbrauch erlaubt die Verwendung von zusätzlichen kleinen Kompressoren zur Zerstäubungslufterzeugung, die dann bereits mit geringem Leistungsbedarf in der Lage sind, eine Schallgeschwindigkeitsströmung der Zerstäubungsluft zu erzeugen. Der Luftbedarf kann durch Anwendung der aus der Verfahrenstechnik bekannten Strahlzerstäuber weiter vermindert werden.Furthermore, the injection valve can in a known manner with devices for the supply of atomizing air to improve fuel atomization will. The atomizing air is expediently through the coil space of the housing to improve the cooling of the coil. The air consumption of the atomizing device can be reduced to a fraction of the otherwise required values by the air flow ~ through a further solenoid valve synchronized with the cycle of the injections is fed. The synchronous mode of operation can be achieved by electrical parallel connection reached by injection valve and solenoid valve will. The solenoid valve should be placed in close proximity to the injector to eliminate the dead volume the air line and the delay time for the pressure build-up to be kept low. Of the low air consumption allows the use of additional small compressors for the generation of atomizing air, which is then already with a low power requirement in are able to generate a sonic velocity flow of the atomizing air. The air requirement can be met by using the jet atomizer known from process engineering can be further reduced.

Bei diesen Strahizerstäubern wird der aus der Düse austretende Kraftstoffstrom durch den Luftstrom konzentrisch umfaßt und durch ein enges Rohr über eine längere Wegstrecke geführt. Das Rohr kann sich in Strömungsrichtung verjüngen, um eine verlustarme Beschleunigung der Strömung und eine bessere Anpassung an die Zerstäubungsbedingungen des Kraftstoffs zu erreichen. Der Strahlzerstäuber kann auch eine Lavaldüsenform aufweisen, um überschallströmungen mit intensiver Verwirbelung zu erzeugen.With these spray atomizers, the fuel flow emerging from the nozzle is encircled concentrically by the air flow and by a narrow pipe over a longer one Route guided. The tube can be tapered in the direction of flow to provide a low-loss Acceleration of the flow and better adaptation to the atomization conditions of fuel. The jet atomizer can also have a Laval nozzle shape have to generate supersonic flows with intense turbulence.

Die Zumeßgenauigkeit von Kraftstoffeinspritzventilen wird durch Ankerprellen besonders beeinträchtigt. Beim schnellen Schließen des Ventils tritt abhängig von der Elastizität und der Länge der angeschlossenen Kraftstoffleitung und der Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoffs eine starke Druckwelle auf. Die Druckwelle beträgt meist ein Vielfaches des statischen Kraftstoffdrucks und bewirkt nach dem Schließen des Ventils einen hohen Kraftüberschuß, der den Kugelanker auf den Ventilsitz preßt, so daß wegen der geringen Masse des Kugelankers nur sehr geringes Prellen auftritt. Die nach dem Schließen des Ventils auftretende Druckwelle, die das Prellen verringert, kann durch Verlängerung des starren Anschlußstutzens über das übliche Maß hinaus vergrößert werden. Maximale Druckstöße treten dann auf, wenn die Schließzeit des Ventils kleiner ist, als die Laufzeit der Druckwelle im Anschlußstutzen. Die dann auftretende Druckwelle wird als "Joukowski-Stoß" bezeichnet.The metering accuracy of fuel injection valves is ensured by armature bounce particularly impaired. When quickly closing the valve occurs depending on the elasticity and length of the connected fuel line and the flow rate strong pressure wave of the fuel. The pressure wave is usually a multiple of the static fuel pressure and causes a high excess force that presses the ball armature onto the valve seat, so that because of Due to the low mass of the ball anchor, there is only very little bouncing. The after the pressure wave that occurs when the valve is closed, which reduces the bouncing enlarged by extending the rigid connection piece beyond the usual size will. Maximum pressure surges occur when the closing time of the valve is shorter is than the running time of the pressure wave in the connection piece. The then occurring pressure wave is referred to as the "Joukowski shock".

Nach dem Schließen des Ventils werden insbesondere bei engen starren Leitungen starke Druckwellen reflektiert, die bei schneller Betätigungsfolge zwischen den einzelnen Einspritzvorgängen nicht vollständig abklingen und die die Zumeßgenauigkeit stãrk beeinträchtigen. Diese Störungen können weitgehend eliminiert werden, indem ein erheDlicher Teil der einzelnen Zuleitungen aus möglichst elastischem Material ausgeführt wird. Zusätzlich können in den Anfang der Kraftstoffversorgungsleitungen der einzelnen Einspritzventile Drosselstellen eingebaut werden, an denen bei richtiger Bemessung keine weiteren Reflexionen auftreten. Vor der Drosselstelle sollte sich ein Versorgungsbehälter oder eine Versorgungsleitung mit sehr großem Querschnitt befinden, in der nur sehr geringe Strömungsgeschwindigkeiten auftreten. Schädliche Druckresonanzen und eine gegenseitige Beeinflussung bei mehreren Einspritzventilen kann so nahezu vollständig vermieden werden.After closing the valve will be rigid, especially when tight Lines reflect strong pressure waves that occur between the individual injection processes does not subside completely and which severely impair the metering accuracy. These disorders can largely Eliminated by removing a substantial part of the individual supply lines from if possible elastic material is executed. In addition, in the beginning of the fuel supply lines of the individual injectors throttle points are installed, at which correct Dimensioning no further reflections occur. Before the throttle point should be a supply tank or a supply line with a very large cross-section are located in which only very low flow velocities occur. Harmful Pressure resonances and a mutual influence with several injection valves can thus be almost completely avoided.

Während das Prellen nach dem Schließen des Einspritzventils mit Kugelanker im allgemeinen leicht beherrschbar ist, gilt dies nicht für den Anzugsvorgang. Das Prellen beim Anzugsvorgang wird durch eine spezielle Abstimmung der Massen- und Kräfteverhältnisse im Zusammenwirken mit der Zusatzmasse (4) weitgehend unterdrückt. Die Zusatzmasse (4) besteht aus nichtmagnetisierbarem Material und überträgt die Kraft der Rückstellfeder (3) auf den Kugelanker (7). Die Abstimmung erfolgt derart, daß sich die Zusatzmasse gegen Ende des Anzugsvorgangs vom Kugel anker löst, diesen von der Kraft der Rückstellfeder (3) entlastet, und die nach dem Rückprall des Kugelankers verbleibende kinetische Energie in einem zweiten gegenläufigen Zusammenprall von Anker und Zusatzmasse weitgehend aufgezehrt wird. Die Wirkungsweise dieser Einrichtung wird in der deutschen Patentanmeldung P 33 14 899.6 ( Federanordnung mit Zusatzmasse zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens von Elektromagnetsystemen) ausführlich beschrieben.During the bouncing after closing the injector with ball anchor is generally easy to control, this does not apply to the tightening process. That Bouncing during the tightening process is caused by a special coordination of the mass and Power relations in interaction with the additional mass (4) largely suppressed. The additional mass (4) consists of non-magnetizable material and transmits the Force of the return spring (3) on the ball armature (7). The vote takes place in such a way that that the additional mass releases from the ball anchor towards the end of the tightening process, this relieved of the force of the return spring (3), and that after the rebound of the ball armature remaining kinetic energy in a second opposing collision of Anchor and additional mass is largely consumed. How this facility works is in the German patent application P 33 14 899.6 (spring arrangement with additional mass to improve the dynamic behavior of electromagnetic systems) in detail described.

Das dynamische Verhalten des Ventils läßt sich in bekannter Weise durch Einstellen der Rückstellfederkraft mit dem rohrförmigen Justierstück (2) verändern. Aufgrund der guten Dynamik des erfindungsgemäßen Einspritzventils kann jedoch auf eine Justierung der Federkraft auch verzichtet werden. Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform ergibt sich, wenn die Zusatzmasse den Kugelanker als ringförmiger Kragen umfaßt, und die Rückstellfeder außerhalb des Kerns angeordnet wird.The dynamic behavior of the valve can be modified in a known manner change by adjusting the return spring force with the tubular adjusting piece (2). Due to the good dynamics of the injection valve according to the invention, however, on an adjustment of the spring force can also be dispensed with. Another useful one Embodiment results when the additional mass makes the ball anchor as an annular Includes collar, and the return spring is arranged outside of the core.

Es versteht sich von selbst, daß das beschriebene Einspritzventil bei vergrößertem Düsendurchmesser mit geringer Drosselung auch als Magnetventil in weiteren Fällen eingesetzt werden kann, bei denen kleine Volumenströme mit geringem Energieaufwand schnell geschaltet werden sollen.It goes without saying that the injection valve described with larger nozzle diameter with low throttling also as a solenoid valve Can be used in other cases where small volume flows with low Energy consumption should be switched quickly.

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Claims

Claims Electromagnetically operated injection valve, in particular for injecting fuel into the intake manifold of internal combustion engines, consisting of from a closed magnetic circuit with a ball armature, which also acts as a valve closing body serves and which is completely washed around by the medium to be controlled, one of electrical Coil through which current flows, and a valve seat made of non-magnetizable material, characterized in that the ball armature is wholly or partially enclosed by the coil is so that the working air gap is within the coil, preferably approximately in the center of the coil, and the ball armature from a guide tube made of magnetizable material is included, which forms part of the magnetic return path.

2. Electromagnetically operated injection valve, especially for Injection of fuel into the intake manifold of internal combustion engines, consisting of a closed magnetic circuit with armature, which is completely controlled by the medium is surrounded by a coil through which an electric current flows, the coil space is sealed against the anchor space, and a device to improve the Fuel atomization with the aid of atomization air, characterized in that the atomizing air is passed through the coil space of the injection valve to improve the cooling of the injector.

3. Electrically operated injection valve for internal combustion engines for injecting fuel with a device for improving the Fuel atomization is provided with the aid of atomizing air, characterized in that that the atomizing air of the atomizing device by another electrically actuated valve is supplied synchronously with the cycle of the injections.

4. Injection valve according to claim 1, characterized in that bearing points and functional areas are provided with wear-resistant coatings.

5. Injection valve according to claim 4, characterized in that the wear-resistant cover to form a residual air gap made of non-magnetizable Material with the highest possible electrical resistance.

6. Injection valve according to claim 1 and the associated subsidiary claims, characterized in that the pole cross-section to reinforce the induction in The area of the working air gap is narrowed.

7. Injection valve according to claim 1 and the associated subsidiary claims, characterized in that the geometrical shape of the pole is that of the ball anchor is adapted.

8. Injection valve according to claim 1 and the associated subsidiary claims, characterized in that the pole face to reduce adhesive forces is roughened.

9. Injection valve according to claim 1 and the associated subsidiary claims, characterized in thatthe edges of the guide tube to reduce the leakage flux beveled or rounded.

10. Injection valve according to claim 1 and the associated subsidiary claims, characterized in that part of the magnetic circuit consists of thin-walled magnetizable Sheet metal is made, and the magnetic circuit in a housing made of non-magnetizable material is installed.

11. Injection valve according to claim 1 and the associated subsidiary claims, characterized in that the core to reduce eddy current losses in Slotted lengthways.

12. Injection valve according to claim 1 and the associated claims, characterized in that the fuel through slots or bores in the guide tube is directed to the valve seat.

13. Injection valve according to claim 12, characterized in that the slots or bores are arranged obliquely in the radial direction to the fuel to give a twist.

14. Injection valve according to claim 1 and the associated subsidiary claims, characterized in that the injection valve to prevent vapor bubble formation fresh fuel flows through it.

15. Injection valve according to claim 1 and the associated subsidiary claims, characterized in that the injection valve is provided with a device for improvement the atomization is provided by atomizing air.

16. Injection valve according to claim l and the associated auxiliary claims, characterized in that the ball anchor is provided with a return spring

17. Injection valve according to claim 16, characterized in that between the ball armature and return spring an additional mass is arranged.

18. Injection valve according to claim 1 and the associated subsidiary claims, characterized in that the core or the nozzle body is used to adjust the armature stroke is arranged displaceably or adjustable by screwing.