DE3642311A1 - Elektromagnetisch betaetigbares kraftstoffeinspritzventil - Google Patents
Elektromagnetisch betaetigbares kraftstoffeinspritzventilInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetisch betätigbaren
Kraftstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruches. Es
ist schon ein Kraftstoffeinspritzventil bekannt, bei dem der zwi
schen Anker und Kern gebildete Restlufspalt direkt im Kraftstoff
strom liegt, so daß magnetische oder nichtmagnetische Partikel in
diese Restluftspalt haften bleiben können und sich sogar in die
Oberflächen von Kern und Anker einschlagen, was zu einer unerwünsch
ten Änderung des Öffnungs- und Schließverhaltens des Kraftstoffein
spritzventils und damit zu einer Verfälschung der eingespritzten
Kraftstoffmenge führt.
Das erfindungsgemäße elektromagnetisch betätigbare Kraftstoffein
spritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs
hat demgegenüber den Vorteil, daß der direkte Kraftstoffstrom und
damit auch mitgeführte Schmutzpartikel von dem zwischen Anker und
Kern gebildeten Restluftspalt fern gehalten werden, so daß sich eine
Verbesserung und eine Verlängerung der Funktionsfähigkeit des Kraft
stoffeinspritzventiles ergibt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor
teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Kraftstoffeinspritzventiles möglich. Vorteilhaft ist es,
die Kunststoffbuchse mittels einer Feder an den Kern zu pressen, so
daß auch beim rauhen Fahrbetrieb im Kraftfahrzeug eine ausreichende
Abdichtung gewährleistet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung verein
facht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläu
tert. Es zeigt
Fig. 1 ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Kraft
stoffeinspritzventil,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II
in Fig. 1.
Das in der Fig. 1 dargestellte Kraftstoffeinspritzventil für eine
Kraftstoffeinspritzanlage einer gemischverdichtenden fremdgezündeten
Brennkraftmaschine hat ein Ventilgehäuse 1, dessen abgestufte
Gehäuseinnenbohrung 2 eine erste Schulter 3 aufweist, an der eine
Grundplatte 4 anliegt, in deren mittlerer Ausnehmung 5 ein erstes
Polteil 7 mit einem ersten abgewinkelten Pol 8 und ein zweites Polteil
9 mit einem zweiten abgewinkelten Pol 10 ragen. Die aufeinander
zugerichteten Pole 8 und 10 bilden zwischen sich einen Polluftspalt
11, der teilweise durch einen Permanentmagneten 12 überbrückt wird.
Innerhalb der Gehäuseinnenbohrung 2 ist auf dem ersten Polteil 7
eine erste Magnetspule 13 und auf dem zweiten Polteil 9 eine zweite
Magnetspule 14 angeordnet, die oberhalb der Pole 8, 10 liegen.
Anschließend an den die Magnetspulen aufnehmenden Bereich weist das
Ventilgehäuse 1 ein Mundstück 16 mit gerinerem Außendurchmesser
auf, in dem sich die Gehäuseinnenbohrung 2 fortsetzt und zumindest
teilweise einen Ventilsitzkörper 17 aufnimmt, der über einen Zwi
schenring 18 an einer zweiten Schulter 19 der Gehäuseinnenbohrung 2
anliegt. Der Rand des Mundstückes 16 umgreift als Bördelung 20 teil
weise den Ventilsitzkörper 17 und preßt diesen in Richtung zur zwei
ten Schulter 19 an den Zwischenring 18. In axialer Richtung weist
der Ventilsitzkörper 17 eine durchgehende Strömungsbohrung 22 auf,
die nach außen in einen am Ventilsitzkörper 17 ausgebildeten festen
Ventilsitz 23 mündet. Dem Ventilsitz 23 abgewandt geht die Strö
mungsbohrung 22 in eine abgeschrägte Anschlagöffnung 24 über, deren
Durchmesser sich kegelförmig bis zu einer sich anschließenden zylin
drischen Führungsbohrung 25 erweitert. Die Strömungsbohrung 22 wird
mit weitem Spiel von einer als Ventilschließglied dienenden Ventil
nadel 26 durchragt, an deren einem Ende ein Anker 27 aus ferromagne
tischem Material fixiert ist, der der Ventilnadel 26 zugewandt mit
einem kugelförmig ausgebildeten Führungsabschnitt 28 verbunden ist,
der in der Führungsbohrung 25 mit engem radialen Spiel gleitbar ge
lagert ist. Dem Anker 27 abgewandt ist an der Ventilnadel 26 ein
Schließkopf 29 ausgebildet, der mit dem Ventilsitz 23 zusammenwirkt.
Der Anker 27 weist den als Kern dienenden Polteilen 7, 9 zugewandt
eine abgeflachte Arbeitsfläche 30 auf und wird bei nicht erregten
Magnetspulen 13, 14 durch das Permanentmagnetfeld des Permanentmag
neten 12 in Richtung zu den Polen 8, 10 angezogen, zu denen er je
doch einen Restluftspalt 31 bei am Ventilsitz 23 anliegendem
Schließkopf 29 aufweist. In dieser Stellung hat der kugelförmige
Führungsabschnitt 28 von der Anschlagöffnung 24 abgehoben. Die ra
diale Führung des kugelförmigen Führungsabschnittes 28 und damit des
Ankers 27 erfolgt am Umfang des Führungsabschnittes nahezu durch
Linienberührung in der Führungsbohrung 25. Unmittelbar stromaufwärts
des Schließkopfes 29 ist an der Ventilnadel 26 ein Zumeßbund 33 aus
gebildet, der mit der Wandung der Strömungsbohrung 22 eine Drossel
stelle für den Kraftstoff darstellt und einen Zumeßringspalt 34 bil
det, an dem beispielsweise etwa 90% des Druckes des Kraftstoffes
gegenüber dem stromabwärts des Ventilsitzes 23 herrschenden Umge
bungsdruck abfällt. Die restlichen 10% des Kraftstoffdruckes gegen
über dem Umgebungsdruck fallen an dem Strömungsquerschnitt zwischen
dem Ventilsitz 23 und dem Schließkopf 29 ab. Die Anordnung des Zu
meßringspaltes 34 unmittelbar stromaufwärts des Ventilsitzes 23
bringt den Vorteil mit sich, daß die Kraftstoffzumessung an einer
Stelle stattfindet, an der der Zumeßringspalt 34 nicht durch Be
standteile der Saugrohratmosphäre wie z. B. feinster Staub und Parti
kel aus rückgeführtem Abgas zugesetzt wird, wodurch sich die zuge
messene Kraftstoffmenge im Betrieb verändern würde. Die Kraftstoff
zufuhr zur Strömungsbohrung 22 erfolgt in einem Ringkanal 35 zwi
schen einem Führungsabsatz 36 des Ventilsitzkörpers 17 und der Ge
häuseinnenbohrung 2, die einerseits zu einem nicht dargestellten
Kraftstoffzufuhranschluß von einer Kraftstofförderpumpe führt und
von dem andererseits Radialbohrungen 37 zur Strömungsbohrung 22 füh
ren.
Wie bereits dargelegt, wird der Anker 27 bei nicht erregten Magnet
spulen 13, 14 durch das Permanentmagnetfeld 12 in Richtung zu den
Polen 8, 10 gezogen und hält damit den Schließkopf 29 am Ventilsitz
23. Bei entsprechender Erregung der Magnetspulen 13, 14 fließt dem
Permanentmagnetfluß am Anker 27 ein annähernd gleich großer Elektro
magnetfluß entgegen, wodurch die an der Ventilnadel in Öffnungsrich
tung des Ventiles angreifende Druckkraft des Kraftstoffes ausreicht,
den Schließkopf 29 vom Ventilsitz 23 abzuheben und der Anker 27 eine
Hubbewegung bis zur Anlage des Führungsabschnittes 28 an der Wandung
der Anschlagöffnung 24 ausführen kann. Die Hubbewegung des Ankers 27
bzw. des Schließkopfes 29 gegenüber dem Ventilsitz 23 kann vor dem
Fixieren des Ankers 27 bzw. Führungsabschnittes 28 an der Ventil
nadel 26 in bekannter Weise eingestellt werden. Bei vom Ventilsitz
23 nach außen abgehobenem Schließkopf 29 zentriert der zum Ventil
sitz 23 strömende Kraftstoff zugleich die Ventilnadel 26 in der
Strömungsbohrung 22.
Der Anker 27 ragt mit seinem die Arbeitsfläche 30 aufweisenden Ende
teilweise aus dem Führungsabsatz 36 des Ventilsitzkörpers 17 heraus
und bildet zwischen der Arbeitsfläche 30 und der in diesem Fall
ebenfalls eben ausgeführten und dem Anker 27 zugewandten Kernstirn
fläche 39 der Pole 8, 10 den Restluftspalt 31, der bei am Ventilsitz
23 anliegendem Schließkopf 29 ca. 0,03 mm beträgt. Der Führungsab
satz 36 endet ebenfalls mit einem axialen Abstand gegenüber der
Kernstirnfläche 39. Erfindungsgemäß ist auf den Außenumfang des Füh
rungsabsatzes 36 eine Kunststoffbuchse 40 so aufgesetzt, daß sie
dicht an dem Führungsabsatz 36 anliegt und eine direkte Kraftstoff
strömung zwischen der Kunststoffbuchse 40 und dem Außenumfang des
Führungsabsatzes 36 vermieden wird. Vorzugsweise ist der Außenumfang
des Führungsabsatzes 36 zylinderförmig ausgebildet, und die Kunst
stoffbuchse 40 ist mit einer kreisförmigen Innenbohrung 41 auf die
sen Führungsabsatz 36 aufgesetzt. Das an den Polen 8, 10 anliegende
Ende der Kunststoffbuchse 40 umgreift mit Spiel den im Führungsab
satz 36 geführten Anker 27 und ist als Schneide 42 ausgebildet, so
daß eine möglichst dichte Anlage der Kunststoffbuchse 40 an der
Kernstirnfläche 39 gewährleistet ist und eine direkte Kraftstoff
strömung zum Restluftspalt 31 vermieden wird. An dem der Schneide 42
abgewandten Ende 43 der Kunststoffbuchse 40 greift eine beispiels
weise als Schraubenfeder ausgebildete Feder 44 an, die die Kunst
stoffbuchse 40 in Richtung zur Kernstirnfläche 39 beaufschlagt und
sich andererseits an dem Zwischenring 18 abstützt. Wie in Fig. 2
deutlicher dargestellt ist, sind im Mantel der Kunststoffbuchse 40
in Richtung der Ventillängsachse verlaufende Längsnuten 46 vorge
sehen, die eine drosselungsfreie Strömung des Kraftstoffes in dem
Ringkanal 35 zu den Radialbohrungen 37 gewährleisten. Die dicht an
der Kernstirnfläche 39 und dem Führungsabsatz 36 anliegende Kunst
stoffbuchse 40 verhindert eine direkte Kraftstoffströmung zum Rest
luftspalt 31, so daß ein Transport zum und die Anlagerung von
Schmutzpartikeln im Restluftspalt 31 vermieden werden, wodurch eine
exakte Arbeitsweise des Kraftstoffeinspritzventiles über eine län
gere Betriebszeit und eine Verlängerung der Lebensdauer des Kraft
stoffeinspritzventiles erreicht werden.
Claims (4)
1. Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil mit ei
nem Ventilgehäuse, einem mindestens teilweise im Ventilgehäuse ange
ordneten Ventilsitzkörper, mindestens einer Magnetspule, einem Kern
und einem mit einem Ventilschließglied verbundenen Anker, der im
Ventilsitzkörper gleitbar gelagert eine auf den Kern ausgerichtete
Arbeitsfläche hat und teilweise aus einem dem Kern zugewandten und
einen axialen Abstand diesem gegenüber aufweisenden Führungsabsatz
des Ventilsitzkörpers herausragt, dadurch gekennzeichnet, daß auf
den Führungsabsatz (36) des Ventilsitzkörpers (17) eine Kunststoff
buchse (40) aufgesetzt ist, deren eines Ende (42) den Anker (27) mit
Spiel umgreifend am Kern (39) anliegt.
2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das am Kern (39) anliegende eine Ende der Kunststoffbuchse
(40) als Schneide (42) ausgebildet ist.
3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß an dem dem Kern (39) abgewandten anderen Ende (43) der
Kunststoffbuchse (40) eine Feder (44) angreift und die Kunststoff
buchse (40) in Richtung zum Kern (39) beaufschlagt.
4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß im Mantel der Kunststoffbuchse (40) Längsnuten (46) vorge
sehen sind.
Priority Applications (3)
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Country | Link |
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1986
- 1986-12-11 DE DE19863642311 patent/DE3642311A1/de not_active Withdrawn
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- 1987-11-24 US US07/124,527 patent/US4807846A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-12-11 JP JP62312383A patent/JPS63162959A/ja active Pending
Also Published As
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US4807846A (en) | 1989-02-28 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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