DE3927932A1

DE3927932A1 - Elektromagnetisch betaetigbares kraftstoffeinspritzventil

Info

Publication number: DE3927932A1
Application number: DE3927932A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Krauss; Ferdinand Dipl Ing Reiter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1989-08-24
Filing date: 1989-08-24
Publication date: 1991-02-28
Also published as: KR920703999A; WO1991002895A1; JPH04507122A; US5170987A; BR9007613A; CS356690A3

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Kraftstoffeinspritzventil nach der Gattung des Anspruchs 1.

Durch die DE-PS 36 61 371 ist schon ein derartiges Kraftstoffein spritzventil bekannt. Bei diesem bildet ein Innenpol einer Magnet spule eine unmittelbare Anschlagfläche für einen Anker eines Ventil schließgliedes. Das Ventilschließglied hat einen nadelförmigen Ventilschließkörper. Kugelförmige Ventilschließkörper sind ebenfalls für Kraftstoffeinspritzventile gebräuchlich.

Beim Erregen des Kraftstoffeinspritzventils wird das Ventilschließ glied mit dem Ventilschließkörper axial so verschoben, daß der Ven tilsitz freigegeben ist und der Kraftstoff ausgespritzt werden kann. Das Verschieben des Ventilschließkörpers in Öffnungsrichtung wird durch die Kraft der stromdurchflossenen Magnetspule auf den Anker bewirkt. Die Bewegungsreibung des Ventilschließkörpers in der Boh rung des Ventilsitzkörpers, insbesondere bei Verkanten infolge Schiefstellung, führt zu Hysteresefehlern bei der Ansteuerung des Kraftstoffeinspritzventils und eine Schiefstellung des Ventil schließgliedes außerdem zu einem ungleichmäßigen Kraftstoffstrahl bild. Dieses hat eine schlechtere Kraftstoffaufbereitung und Unter schiede in der Kraftstoffversorgung der einzelnen Zylinder von Brennkraftmaschinen zur Folge. Der durch das Verkanten bedingte Ver schleiß im Bereich des Ventilsitzes und des Ankers führt zu weiteren Funktionsbeeinträchtigungen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil mit den kennzeichnen den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß der Ventilschließkörper auch bei schiefer Feder oder bei Passungsfehlern der Führungen bzw. der Anschlagflächen nicht mehr verkantet, sondern mit geringer Reibung, verschleißarm, selbsttätig zentrierend gela gert ist. Ein präziseres, schnelleres Ansprechen des Kraftstoffein spritzventils, ein genauerer Einspritzzeitpunkt und eine exaktere Dosierung des Kraftstoffs bei verbessertem Kraftstoffstrahlbild so wie eine räumlich gleichmäßigere Verteilung des Kraftstoffs wird er reicht. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Be schreibung anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert, die die Schnittdarstellung eines Kraftstoffeinspritzventils zeigt.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in der Zeichnung gezeigte Kraftstoffeinspritzventil 1 für eine Kraftstoffeinspritzanlage von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen hat ein Ventilgehäuse 3, das einen Ventilsitz körper 5 mit einer zentralen Bohrung 7 aufnimmt. In der Bohrung 7 mit einem endseitigen Ventilsitz 9 ist ein rohrförmiges Ventil schließglied 10 mit radialen Öffnungen 11 angeordnet. Auf der dem Ventilsitz 9 zugewandten Seite trägt das Ventilschließglied 10 einen Ventilschließkörper 12, beispielsweise in Form einer gehärteten Ku gel, auf der dem Ventilsitz 9 abgewandten Seite einen Anker 15 aus weichmagnetischem Material, der, wie auch das Ventilschließglied 10, über eine Schweißverbindung 13 gehalten wird. Dem freien Ende des Ankers 15 gegenüber befindet sich eng beabstandet eine Anschlagflä che 16 an einem Innenpol 31.

Der Anker 15 ist gegenüber der Anschlagfläche 16 mit einer konkav gekrümmten Gegenfläche 17 versehen. Auf dieser stützt sich gleitbar eine konvex gekrümmte Fläche 19 einer als Kalotte ausgebildeten Hub begrenzungsplatte 21 - härter als der Werkstoff des Ankers 15 - ab. Diese ist auf der der Fläche 19 gegenüberliegenden Seite mit einer ringförmigen, konkaven Gegenfläche 23 versehen, die an ihrem äußeren Rand in eine ebene Ringfläche 22 übergeht. Die Ringfläche 22 stützt sich nach Vollendung des Öffnungshubes des Ventiles mindestens teil weise an der Anschlagfläche 16 ab. Zwischen der Anschlagfläche 16 und dem Anker 15 wird durch das Höhenmaß der Hubbegrenzungsplatte 21 ein Restluftspalt bestimmt.

Auf der Gegenfläche 23 stützt sich mit einer konvexen Druckfläche 25 gleitbar eine als Kalotte ausgebildete Abstützplatte 27 einer Druck feder 29 ab. Die Druckfeder 29 stützt sich auf der der Abstützplatte 27 abgewandten Seite an einer Einstellhülse 30 im Innenpol 31 einer Magnetspule 33 ab. Die Hubbegrenzungsplatte 21 und die Abstützplatte 27 sind mit zentralen, durchgehenden Öffnungen 35 versehen, die mit zentralen Öffnungen 35 des Ankers 15 und des Ventilschließgliedes 11 eine gemeinsame Achse haben.

Um das Kraftstoffeinspritzventil 1 zu öffnen, wird ein nicht darge stellter elektrischer Stromkreis der Magnetspule 33 geschlossen. Die daraufhin wirksamen magnetischen Kräfte, gerichtet durch den Innen pol 31, ziehen den Anker 15 an. Mit diesem gemeinsam wird der Ven tilschließkörper 12 des Ventilschließgliedes 10 vom Ventilsitz 9 wegbewegt, so daß der Kraftstoff durch das Ventilschließglied 10 und die radialen Bohrungen 11 hindurch über die Bohrung 7 zum Ventilsitz 9 und stromabwärts zu dessen mindestens einer Austrittsöffnung 41 gelangen und abgespritzt werden kann.

Das Ventilschließglied 10 wird von der Druckfeder 29 über die Ab stützplatte 27 in Schließrichtung beaufschlagt. Wegen der kugelge lenkartigen Koppelung des Ankers 15 mit der Druckfeder 29 zentriert sich das Ventilschließglied 10 im strömenden Kraftstoff durch sowohl die mögliche Kippung zwischen der Abstützplatte 27 und der Hubbe grenzungsplatte 21 als auch die mögliche zusätzliche Kippung zwi schen der Hubbegrenzungsplatte 21 und dem Anker 13 über die Flächen 17, 19 selbsttätig. Die Hubbegrenzungsplatte 21 kann sich frei kipp bar gegenüber der Abstützplatte 27 bzw. der Druckfeder 29 gegen die Anschlagfläche 16 anlegen, ohne daß bei einer Schieflage der Feder 29 dazu besondere Kräfte gegen die Feder notwendig sind. Der genaue Öffnungshub ist dadurch verzögerungsfrei erreichbar. Bei vollem Öff nungshub ist das Ventilschließglied 10 immer noch, und zwar gegen über der Hubbegrenzungsplatte 21, frei kippbar, so daß die beste Zentrierlage für den Ventilschließkörper 12 am Ventilsitz 5 stets gesichert ist. Die von dem Krafstoff bzw. der Flüssigkeitsströmung ventilsitzseitig auf den Ventilschließkörper 12 wirkenden Kräfte zentrieren das Ventilschließglied 10 sehr exakt, so daß sich ein besonders gleichmäßiges Kraftstoffstrahlbild des abgespritzten Kraftstoffes einstellt. Dieser Vorgang ist an sich nur für aller erste, wenige Einspritzhübe des Ventilschließgliedes 10 notwendig, weil dann das Ventilschließglied 10 die optimale Position unter Nor malbedingungen beibehält. Falls jedoch durch außergewöhnliche Um stande die Zentrierlage verändert wird, stellt sie sich stets auf die vorbeschriebene Weise selbsttätig wieder ein.

Die schmierbare Gesamtreibfläche ist durch die Wölbung der einander beaufschlagenden Flächen größer als bei vergleichbaren, geraden Flä chen und tribologisch günstiger. Dies und die Werkstoffpaarung aus dem weichmagnetischen Material des Ankers 15 und dem harten Material der Hubbegrenzugsplatte 21 mindern den Verschleiß der Kontaktflächen zwischen Anker 15 und der Anschlagfläche 16 aber auch zwischen dem Ventilschließkörper 12 und dem Ventilsitzkörper 5. Der zwischen dem Anker 15 und der Anschlagfläche 16 bestehenbleibende Spalt ist not wendig und wird gemäß dem Stand der Technik als Restluftspalt be zeichnet. Er hat im unmittelbaren Zusammenhang mit der Erfindung nur nebengeordnete Bedeutung. Auf weitere Erklärungen dazu wird deshalb verzichtet.

Claims

1. Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil (1) mit einem Ventilgehäuse (3), einem Ventilsitzkörper (5) mit einer Boh rung (7), in die ein Ventilschließglied (10) ragt, das mit einem Ventilsitz (9) zusammenwirkt und das an seinem dem Ventilsitz (9) abgewandten Ende einen Anker (15) trägt, den eine Druckfeder (29) in Richtung des Ventilsitzes (9) beaufschlagt und dem ein Innenpol (31) einer Magnetspule (33) mit einer Anschlagfläche (16) gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Anker (15) und der An schlagfläche (16) eine Hubbegrenzungsplatte (21) angeordnet ist, die anschlagflächenseitig eine von der Feder (29) beaufschlagte Abstütz platte (27) trägt, die mit einer gekrümmten Druckfläche (25) auf einer gekrümmten Gegenfläche (23) der Hubbegrenzungsplatte (21) sitzt, die in eine ebene, der Anschlagfläche (16) zugewandte Ring fläche (22) übergeht und daß die Hubbegrenzungsplatte (21) sich mit einer gekrümmten Stützfläche (19) auf einer gekrümmten Gegenfläche (17) des Ankers (15) abstützt.

2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Flächen (25, 23, 19, 17) gleichsinnig gekrümmt sind.

3. Kraftststoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die ankerseitig gekrümmten Flächen (19, 25) konvex und die Gegenflächen (17,23) konkav geformt sind.

4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß die Hubbegrenzungsplatte (21) und die Abstützplatte (27) Kalotten sind, die sich stapelförmig, aufeinander verschiebbar ab stützen.

5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubbegrenzungsplatte (21) und die Abstützplatte (27) durch gehende Öffnungen (35) haben.

6. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (35) der Hubbegrenzungsplatte (21) und der Ab stützplatte (27) mit Öffnungen (35) des Ankers (15) und des Ventil schließgliedes (11) übereinstimmen.