DE3501193A1 - Kraftstoffeinspritzventil - Google Patents

Description

• Kraftstoffeinspritzventil Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Kraftstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein Kraftstoffeinspritzventil vorgeschlagen worden, bei dem der nach außen öffnende Ventilschließkörper im nicht erregten Zustand der Magnetspule das Ventil öffnet und bei Erregung der Magnetspule in Schließrichtung bewegt wird. Hierdurch ergibt sich der Nachteil, daß sich im abgeschalteten Zustand der Kraft stoffeinspritzanlage das Kraftstoffeinspritzventil in Offenstellung befindet, also Kraftstoff in unerwünschter Weise aus der Kraftstoffeinspritzanlage austreten kann.
• Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden.Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß es keine die Lage des Ventilschließkörpers und die Ansteuerleistung unerwünscht beeinflussende Feder aufweist, in nicht erregtem Zustand geschlossen ist und unterstützt von dem Kraftstoffdruck mit geringer Ansteuerleistung des Elektromagneten geöffnet werden kann.
• Durch die im Unteranspruch aufgeführte Maßnahme ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung des im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzventiles möglich.
• So ist es besonders vorteilhaft, daß die Bewegung von Anker und Ventilschließkörper mit vernachlässigbar geringer Bewegungsreibung erfolgt, die geringe Masse von Anker und Ventilschließkörper schnelle Schaltzeiten bewirkt und sowohl durch die Strömungskräfte des Kraftstoffes als auch durch die Ausbildung des Ventilsitzes eine resultierende Wirkung auf den Ventilschließkörper ausgeübt wird. Weiterhin bewirkt der nach außen öffnende Schließkörper ohne zusätzliche Maßnahmen eine feine Zerstäubung des Kraftstoffes direkt an der Abspritzstelle.
• Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
• Beschreibung des Ausführungsbeispieles Das in der Zeichnung dargestellte Kraftstoffeinspritzventil für eine Kraftstoffeinspritzanlage dient bei spielsweise zur Einspritzung von Kraftstoff in das Saugrohr von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen.
• Dabei ist mit 1 ein Ventilgehäuse bezeichnet, das beispielsweise durch spanlose Formgebung gefertigt ist und eine topfförmige Gestalt mit einem Boden 2 hat. In eine Haltebohrung 3 des Bodens 2 ist ein aus ferromagnetischem Material gefertigter Kern 4 dichtend eingesetzt, beispielsweise eingeschraubt. Der Kern 4 ragt mit seiner einen Endstirnfläche 5 in einen Innenraum 6 des Ventilgehäuses 1 und wird im Ventilgehäuse von einer Magnetspule 7 umgeben. Die Magnetspule 7 ist teilweise von einem isolierenden Trägerkörper 8 umschlossen. Die Stromzuführung zur Magnetspule 7 erfolgt durch elektrische Steckkontakte 9, die den Boden 2 des Ventilgehäuses 1 abgedichtet durchdringen. An der dem Boden 2 abgewandten Stirnfläche 11 des Ventilgehäuses liegt ein Deckel 12 an, über den ein Ende eines Winkelteiles 13 greift, dessen anderes Ende in eine Nut 14 des Ventilgehäuses 1 eingebördelt ist und somit den Deckel 12 gegenüber dem Ventilgehäuse 1 verspannt. In eine Stufenbohrung 15 des Deckels 12 ist ein Ventilsitzkörper 16 eingesetzt und befestigt. Konzentrisch zur Ventillängsachse weist der Ventilsitzkörper 16 eine Strömungsbohrung 18 auf, die einerseits zum Innenraum 6 des Ventilgehäuses 1 hin offen ist und andererseits in einem in dem Ventilsitzkörper 16 ausgebildeten Ventilsitz 19 endet, der beispielsweise eine sphärische Form haben kann oder eine gegenüber der Ventillängsachse geneigte ebene Oberfläche. Ausgerichtet auf die Endstirnfläche 5 des Kerns 4 ist in einer Trägerkörperbohrung 20 des Trägerkörpers 8 der Magnetspule 7 radial berührungslos ein als Dauermagnet ausgebildeter Anker 21 angeordnet, der in Axialrichtung magnetisiert ist. Mit dem Anker 21 ist ein Ventilschließkörper 22 verbunden, der mit seinem als Kragen 23 ausgebildeten und dem Anker 21 zugewandten Ende die Strömungsbohrung 18 radial überragt und mit einem sich daran anschließenden Verbindungsteil 24 die Strömungsbohrung 18 durchragt. Dem Kragen 23 abgewandt weist der Ventilschließkörper 22 ein auf das Verbindungsteil 24 aufgesetztes und mit diesem verbundenes Dichtteil 25 auf, das dem Ventilsitz 19 zugewandt beispielsweise eine kugelförmige Oberfläche besitzt und mit dem Ventilsitz 19 zusammenwirkt. Die statische Kraftstoffeinspritzmenge wird bei der Montage so eingestellt, daß das Dichtteil 25 in einer Stellung auf dem Verbindungsteil 24 befestigt wird, in der die gewünschte statische Durchflußmenge gemessen wird. Bei stromloser Magnetspule 7 wird der Anker 21 aufgrund des Dauermagnetfeldes in Richtung zur Endstirnfläche 5 des Kerns 4 bewegt, ohne an dieser zum Anliegen zu kommen. Dabei wird jedoch das Dichtteil 25 an den Ventilsitz 19 gezogen und dadurch verhindert, daß Kraftstoff über den Ventilsitz 19 abgespritzt wird. In axialer Richtung ergibt sich hierbei zwischen dem Kragen 23 und einer diesem zugewandten Endfläche 27 des Ventilsitzkörpers 16 ein den Hub H darstellender Spalt.
• Die Kraftstoffzufuhr zum Kraftstoffeinspritzventil erfolgt über eine Kraftstoffzufuhrbohrung 28 am Mantel des Ventilgehäuses 1, die mit einer nicht dargestellten Kraftstoffverteilerleitung in Verbindung steht, in die eine Kraftstofförderpumpe Kraftstoff unter Druck fördert. Über den Innenraum 6 des Ventilgehäuses 1 gelangt der Kraftstoff in eine Aussparung 29 des Deckels 12 und des Ventilsitzkörpers 16 zur Strömungsbohrung 18. Bei geschlossenem Kraftstoffeinspritzventil, also am Ventilsitz 19 anliegendem Dichtteil 25 strömt die gesamte über die Kraftstoffzufuhrbohrung 28 einströmende Kraftstoffmenge über einen den Kern 4 umgebenden Ringraum 30 und eine Bohrung 31 im Trägerkörper 8 in eine Kraftstoffrückströmbohrung im Boden 2 des Ventilgehäuses 1 und von dort in eine nicht dargestellte Kraftstoffrückströmleitung, in der ein Druckregelventil angeordnet ist, über das Kraftstoff auf die Saugseite der Kraftstofförderpumpe zurückgeführt werden kann.
• Der Anker 21 ist derart magnetisiert, daß seine Anzugskraft gegenüber dem Kern 4 ausreicht, der Kraftstoffdruckkraft auf das Dichtteil 25 entgegenzuwirken und den Ventilschließkörper 22 in Schließstellung des Kraftstoffeinspritzventiles zu halten Um das Kraftstoffeinspritzventil zu öffnen, wird die Magnetspule 7 durch ein nicht dargestelltes elektronisches Steuergerät in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschinen derart mit Strom versorgt, daß ein der Kraftwirkung des Dauermagnetfeldes auf den Anker 21 entgegengerichtetes Elektromagnetfeld aufgebaut wird, so daß sich diese beiden Kräfte aufheben und der Ventilschließkörper 22 durch die hydraulische Kraft des Kraftstoffes vom Kern 4 wegbewegt wird und das Dichtteil 25 vom Ventilsitz 19 abhebt. Dabei soll das Elektromagnetfeld jedoch nicht eine Stärke erreichen, die eine Entmagnetisierung des als Dauermagnet ausgebildeten Ankers 21 zur Folge hätte. Die Feldlinien des Elektromagnetfeldes verlaufen dabei über den Kern 4, das Ventilgehäuse 1, den Deckel 12, den Ventilsitzkörper 16 und den Anker 21 zurück zum Kern 4. Der Ventilschließkörper 22 ist vorzugsweise aus amagnetischem Material gefertigt. Der Anker 21 und der Ventilschließkörper 22 bewegen sich in axialer Richtung ohne Wandberührung, also freifliegend und werden radial bei vom Ventilsitz 19 abgehobenem Dichtteil 25 durch den zum Ventilsitz 19 strömenden Kraftstoff zentriert.
• Hierdurch tritt nahezu keine Bewegungsreibung auf. Die geringe Masse des Ankers 21 und des Ventilschließkörpers 22 sowie deren nahezu reibungsfreie Bewegung haben nicht nur schnelle Schaltzeiten, sondern auch geringe erforderliche Ansteuerleistungen zur Folge.

Claims (2)

1. Ansprüche ffs Kraftstoffeinspritzventil für Kraftstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen mit einem Ventilgehäuse, einem aus ferromagnetischem Material gebildeten Kern, der in einen Innenraum des Ventilgehäuses ragt und den eine Magnetspule umgibt'sowie einem auf den Kern ausgerichteten und einen mit einem festen Ventilsitz zusammenwirkenden Ventilschließkörper betätigenden Anker, wobei der Ventilschließkörper zur Öffnung des Kraftstoffeinspritzventiles nach aussen bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (21) als Dauermagnet ausgebildet und nur bei stromloser Magnetspule (7) infolge der Dauermagnetkraft in Richtung zum Kern (4) bewegbar ist, so daß er den Ventilschließkörper (22) in seiner Schließstellung am Ventilsitz (19) hält, und die Erregung der Magnetspule (7) derart erfolgt, daß durch das Elektromagnetfeld der Kraftwirkung des Dauermagnetfeldes auf den Anker (21) entgegengewirkt und der Anker (21) vom Kern (4) und damit der Ventilschließkörper (22) vom Ventilsitz (19) wegbewegt wird.
2. 2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschließkörper (22) ein eine zum Ventilsitz (19) führende Strömungsbohrung (18) berührungslos durchragendes Verbindungsteil (24) hat und der Ventilschließkörper (22) bei vom Ventilsitz (19) abgehobenem Ventilschließkörper (22) durch den Kraftstoff radial zentrierbar ist. ,!