DE4018317C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetisch betätigbaren Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Anspruchs 1. Aus der deutschen Patentschrift 29 05 099 ist bereits ein elektromagnetisch betätigbares Brennstoffeinspritzventil bekannt, bei dem zwischen ei­ ner Anschlagschulter der Ventilnadel und einer Innenschulter des Ventilgehäuses eine Anschlagplatte angeordnet ist, die den Hub der Ventilnadel begrenzt. Die Anschlagplatte weist zwischen ihrer Durch­ gangsöffnung und ihrem Umfang einen Montageschlitz auf, dessen lichte Weite größer als der Durchmesser der Ventilnadel in dem ent­ sprechenden Bereich ist. Zur Vergrößerung des Durchflußquerschnittes an der Anschlagplatte weist diese zumindest eine durchgehende Strö­ mungsöffnung auf.

Bei dem aus der DE-OS 35 33 521 bekannten Brennstoffeinspritzventil sind in der Anschlagplatte Ausnehmungen ausgebildet, die sich in ra­ dialer Richtung ausgehend von der Durchgangsöffnung der Anschlag­ platte in radialer Richtung nach außen bis zu dem Umfang der An­ schlagschulter der Ventilnadel erstrecken und die ein magnetisches Kleben der Ventilnadel an der Anschlagplatte verhindern.

Bei der Montage solcher Brennstoffeinspritzventile wirken durch die Bördelung des dem Ventilsitz zugewandten Endes des Ventilgehäuses um den die Ventilnadel führenden Düsenkörper hohe axiale Kräfte auf das Ventilgehäuse, die Anschlagplatte und den Düsenkörper. Dies führt aufgrund des Einformens der Anschlagplatte zu plastischen Verformun­ gen des metallisch weichen, aus einem ferromagnetischen Werkstoff ausgebildeten Ventilgehäuses. Durch die hohe Kantenpressung am Mon­ tageschlitz kann es zu ungleichmäßigen und besonders starken Verfor­ mungen der Innenschulter des Ventilgehäuses kommen. Hieraus resul­ tierende Form- und Lageänderungen der Anschlagplatte, des Ventil­ gehäuses und der Ventilnadel wirken sich beispielsweise in Form von geänderten Abspritzmengen auf das Betriebsverhalten des Brennstoff­ einspritzventils aus.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Montage der Anschlagplatte zu verbessern und eine exaktere Ein­ baulage der Anschlagplatte sowie des Düsenkörpers und damit eine hö­ here Dauerlaufstabilität zu erzielen. Die zusätzlich in der An­ schlagplatte ausgebildeten Ausnehmungen führen zu einer gleichmäßi­ gen und verringerten Einformung der Anschlagplatte im Bereich des Montageschlitzes in die Innenschulter des Ventilgehäuses und damit zu besonders geringen Form- und Lageänderungen der Anschlagplatte, des Ventilgehäuses, des Düsenkörpers und der Ventilnadel.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 ange­ gebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Breite der Ausnehmungen in etwa der Breite des Montageschlitzes entspricht, so daß eine beson­ ders gleichmäßige und geringe Einformung der Anschlagplatte im Be­ reich des Montageschlitzes in die Innenschulter des Ventilgehäuses gewährleistet ist.

Es ist von Vorteil, wenn die Ausnehmungen als Nuten ausgebildet sind und die Nuten sich radial von der Durchgangsöffnung zu dem Umfang der Anschlagplatte hin erstrecken. Hierdurch wird eine vollständig symmetrische Ausbildung einer an der Innenschulter des Ventilgehäu­ ses anliegenden oberen Anschlagfläche der Anschlagplatte und damit ein besonders gleichmäßiges und geringes Einformen der Anschlag­ platte im Bereich des Montageschlitzes in die Innenschulter des Ven­ tilgehäuses ermöglicht.

Vorteilhaft ist es aber auch, wenn die Ausnehmungen als zum Umfang der Anschlagplatte hin offene Aussparungen ausgebildet sind, die die Anschlagplatte durchdringen können, so daß sich die Ausnehmungen auf einfache Art und Weise herstellen lassen und dennoch ein verringer­ tes und gleichmäßiges Verformen der Innenschulter des Ventilgehäuses durch die Anschlagplatte im Bereich des Montageschlitzes gewährlei­ stet ist.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Aussparungen kreisförmig ausge­ bildet sind, so daß sie sich auf besonders einfache Art und Weise mittels eines Fräsers oder eines Bohrers herstellen lassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Brennstoffeinspritzventil,

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbei­ spiel einer erfindungsgemäß ausgestalteten Anschlagplatte,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2, Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgestalteten An­ schlagplatte und

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4.

Das in der Fig. 1 beispielsweise dargestellte elektromagnetisch be­ tätigbare Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen hat ein rohrförmiges Ventilgehäuse 1, in dem auf einem Spulenträger 2 eine Magnetspule 3 angeordnet ist. Der Spu­ lenträger 2 umgibt teilweise einen stufenförmig ausgestalteten, kon­ zentrisch zu einer Ventillängsachse 7 verlaufenden Kern 4, der rohr­ förmig ausgebildet ist und über den die Brennstoffzufuhr erfolgt. An seinem der Magnetspule 3 abgewandten Ende umgibt das Ventilgehäuse 1 mit einem eine verringerte Wandstärke aufweisenden Bördelrand 9 ei­ nen Halteflansch 5 eines Düsenkörpers 6. Die Verbindung des Ventil­ gehäuses 1 mit dem Düsenkörper 6 wird durch Umbördeln des Bördelran­ des 9 um den Halteflansch 5 des Düsenkörpers 6 erreicht. Zur flüs­ sigkeitsdichten Abdichtung zwischen dem Ventilgehäuse 1 und dem Dü­ senkörper 6 ist an dem Umfang des Halteflansches 5 eine Ringnut 10 ausgebildet, in der ein Dichtring 11 angeordnet ist.

Zwischen einer der Magnetspule 3 zugewandten Stirnfläche 13 des Hal­ teflansches 5 und einer der Stirnfläche 13 in axialer Richtung ge­ genüberliegenden Innenschulter 15 des Ventilgehäuses 1 ist eine An­ schlagplatte 16 eingeklemmt, die zur Begrenzung der Bewegung einer in einer abgestuften, einen Führungsbereich 19 aufweisenden Längs­ bohrung 17 des Düsenkörpers 6 angeordneten und in eine abgestufte Längsbohrung 18 des Ventilgehäuses 1 ragenden Ventilnadel 21 dient und die zum genauen Einstellen des Hubes der Ventilnadel 21 eine be­ stimmte Dicke aufweist. Die Ventilnadel 21 durchdringt mit Radial­ spiel eine Durchgangsöffnung 23 der Anschlagplatte 16 und ragt mit einem Nadelzapfen 25 aus einer Einspritzöffnung 26 des Düsenkörpers 6 heraus. An dem dem Halteflansch 5 abgewandten Ende ist an einer Innenschulter 27 des Düsenkörpers 6 eine kegelstumpfförmige Sitz­ fläche 28 gebildet, die mit einer Außenkegelfläche 29 der Ventilna­ del 21 zusammenwirkt. An ihrem anderen Ende ist die Ventilnadel 21 mit einem rohrförmigen Anker 30 verbunden, indem der Anker 30 mit seinem der Sitzfläche 28 zugewandten Verformungsbereich 32 ein Halteende 33 der Ventilnadel 21 umgreift. Auf einer dem Kern 4 zuge­ wandten ebenen Stirnseite 34 des Halteendes 33 liegt radial durch eine abgestufte Innenbohrung 35 des Ankers 30 geführt eine Rück­ stellfeder 37 auf. Mit ihrem anderen Ende liegt die Rückstellfeder 37 an einer stromabwärtigen Stirnseite 39 einer rohrförmigen Ein­ stellhülse 40 an, die in eine abgestufte Durchgangsbohrung 41 des Kerns 4 eingepreßt ist. Die Einpreßtiefe der Einstellhülse 40 in den Kern 4 bestimmt die Federkraft, mit der die Rückstellfeder 37 den Anker 30 und die Ventilnadel 21 beaufschlagt und die dem Öffnungshub der Ventilnadel 21 entgegenwirkt.

In der dem Kern 4 abgewandten Stirnseite 34 des Halteendes 33 ist eine koaxiale Sacklochbohrung 43 geringeren Durchmessers als der In­ nendurchmesser der Rückstellfeder 37 ausgebildet, an deren Boden 44 sich mindestens eine beispielsweise schräg verlaufende Durchflußöff­ nung 45 befindet, die eine Verbindung zu einem durch das Ventilge­ häuse 1 und den Düsenkörper 6 umschlossenen und die Ventilnadel 21 aufnehmenden Innenraum 46 herstellt, so daß der Brennstoff von der Durchgangsbohrung 41 des Kerns 4 zu der Sitzfläche 28 des Düsenkör­ pers 6 gelangen kann.

Die Länge der Ventilnadel 21 und des Ankers 30 ist ausgehend von der Außenkegelfläche 29 derart bemessen, daß der Anker 30 bei unerregter Magnetspule 3 gegenüber einer dem Anker 30 zugewandten Stirnfläche 49 des Kerns 4 einen Arbeitsspalt freiläßt. Die Ventilnadel 21 weist eine Anschlagschulter 51 auf, die mit ihrer Anschlagstirnseite 52 mit der Anschlagplatte 16 zusammenwirkt und den Hub der Ventilnadel 21 bei Erregung der Magnetspule 3 und damit bei Öffnung des Brenn­ stoffeinspritzventils begrenzt. So wird verhindert, daß es zu einem unmittelbaren Kontakt zwischen dem Anker 30 und dem Kern 4 kommt, da auch bei Erregung der Magnetspule 3 stets ein Arbeitsspalt zwischen beiden vorhanden bleibt.

Die Ventilnadel 21 hat zwei Führungsabschnitte 53 und 54, die der Ventilnadel 21 in dem Führungsabschnitt 19 der Längsbohrung 17 Füh­ rung geben sowie einen axialen Durchgang für den Brennstoff freilas­ sen und beispielsweise als Vierkante ausgebildet sind.

Der Magnetfluß wird durch den Mantel des Ventilgehäuses 1 über einen Magnetflußleitabsatz 56, der den Anker 30 unmittelbar umgibt, zum Anker 30 geleitet und von dort über den als Brennstoffeinlaßstutzen dienenden Kern 4 über einen Leitflansch 57 des Kerns 4 zurück zum Ventilgehäuse 1.

Mindestens ein Teil des Kerns 4 und des Ventilgehäuses 1 sind in axialer Richtung durch eine Kunststoffummantelung 58 umschlossen. Ein elektrischer Anschlußstecker 59, über den die elektrische Kon­ taktierung der Magnetspule 3 und damit deren Erregung erfolgt, ist an die Kunststoffummantelung 58 angeformt.

Ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Anschlagplatte 16 zeigt die Fig. 2. Zwischen der Durchgangsöffnung 23 und dem Um­ fang der Anschlagplatte 16 ist ein Montageschlitz 70 vorgesehen, dessen lichte Weite 71 größer ist als der Durchmesser der Ventilna­ del 21 in dem entsprechenden Bereich 72 der Ventilnadel 21 zwischen ihrem Halteende 33 und ihrer Anschlagschulter 51.

Außer diesem Montageschlitz 70 sind in einer an der Innenschulter 15 des Ventilgehäuses 1 anliegenden oberen Anschlagfläche 73 der An­ schlagplatte 16 beispielsweise zwei Ausnehmungen 75 ausgebildet, die symmetrisch zu einer durch die Ventillängsachse 7 verlaufenden Mit­ tellinie 76 des Montageschlitzes 70 und in einer Hälfte der An­ schlagplatte 16 liegen, in der nicht der Montageschlitz 70 ausgebil­ det ist und die durch eine Ebene begrenzt wird, die senkrecht zu der Mittellinie 76 des Montageschlitzes 70 und durch die Ventillängs­ achse 7 verläuft.

Wie auch aus der Fig. 3, die einen Schnitt entlang der Linie III-III des in Fig. 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels zeigt, ersichtlich, haben die beiden Ausnehmungen 75 die Form von Nuten 77, die sich radial von der Durchgangsöffnung 23 zu dem Umfang der Anschlagplatte 16 hin erstrecken. Die durch die Ausnehmungen 75 erreichte symmetrische Ausbildung der oberen Anschlagfläche 73 der Anschlagplatte 16, die sowohl bei der Montage als auch im Betrieb trotz der hohen in axialer Richtung wirkenden Kräfte zu einer gleichmäßigen und geringen Einformung der Anschlagplatte 16 in die Innenschulter 15 des Ventilgehäuses 1 und damit zu besonders gerin­ gen Form- und Lageänderungen der Anschlagplatte 16, des Ventilgehäu­ ses 1, des Düsenkörpers 6 und der Ventilnadel 21 im Bereich des Mon­ tageschlitzes 70 führt, wird, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel beispielsweise dargestellt, zusätzlich verbessert, wenn die Breite der Ausnehmungen 75 bzw. der Nuten 77 der lichten Weite 71 des Mon­ tageschlitzes 70 entspricht.

Die Fig. 4 zeigt ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, bei dem die gleichen und gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind wie in den Fig. 1 bis 3. Die Anschlagplatte 16 weist zwischen ihrer Durchgangsöffnung 23 und ih­ rem Umfang einen Montageschlitz 70 auf, dessen lichte Weite 71 größer ist als der Durchmesser der Ventilnadel 21 in dem entspre­ chenden Bereich 72 der Ventilnadel 21.

Beispielsweise zwei Ausnehmungen 75 sind symmetrisch zu der durch die Ventillängsachse 7 verlaufenden Mittellinie 76 des Montage­ schlitzes 70 und in der Hälfte der Anschlagplatte 16 ausgebildet, die nicht den Montageschlitz 70 aufweist und die durch die Ebene be­ grenzt wird, die senkrecht zu der Mittellinie 76 des Montageschlit­ zes 70 und durch die Ventillängsachse 7 verläuft.

Die Ausnehmungen 75 sind an dem Umfang der Anschlagplatte 16 als zum Umfang hin offene, beispielsweise die Form eines Halbkreises auf­ weisende Aussparungen 78 ausgebildet, die die Anschlagplatte 16, wie auch aus der Fig. 5, die einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4 zeigt, ersichtlich, durchdringen. Die mit der Innenschulter 15 des Ventilgehäuses 1 zusammenwirkende, nahezu symmetrisch ausgebil­ dete obere Anschlagfläche 73 der Anschlagplatte 16 führt trotz der hohen in axialer Richtung wirkenden Kräfte bei der Montage und im Betrieb zu einer gleichmäßigen und nur geringen Einformung der An­ schlagplatte 16 im Bereich des Montageschlitzes 70 in die Innen­ schulter 15 des Ventilgehäuses 1, so daß nur geringe Form- und Lage­ änderungen der Anschlagplatte 16, des Ventilgehäuses 1, des Düsen­ körpers 6 und der Ventilnadel 21 auftreten.

Die geringen Form- und Lageänderungen bei Verwendung der erfin­ dungsgemäßen Anschlagplatte 16 und damit die besonders exakte Ein­ baulage der Anschlagplatte 16 sowie des Düsenkörpers 6 ermöglichen eine hohe Dauerlaufstabilität des Brennstoffeinspritzventils.

Claims (7)

1. Elektromagnetisch betätigbares Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen mit einem Ventil­ gehäuse aus einem ferromagnetischen Werkstoff, einer Magnetspule, einem Kern, einem mit dem Kern zusammenwirkenden Anker, der mit ei­ ner eine Anschlagschulter aufweisenden Ventilnadel fest verbunden ist, einer zwischen einer Innenschulter des Ventilgehäuses und einem die Ventilnadel führenden Düsenkörper eingeklemmten Anschlagplatte, die eine zentrale, einen zylindrischen Bereich der Ventilnadel auf­ nehmende, konzentrisch zu einer Ventillängsachse verlaufende Durch­ gangsbohrung sowie einen Montageschlitz aufweist, der radial von der Durchgangsbohrung zu dem Umfang der Anschlagplatte führt, wobei in einer an der Innenschulter des Ventilgehäuses anliegenden oberen An­ schlagfläche der Anschlagplatte zumindest zwei Ausnehmungen ausge­ bildet sind, die symmetrisch zu einer durch die Ventillängsachse verlaufenden Mittellinie des Montageschlitzes und in einer Hälfte der Anschlagplatte liegen, in der nicht der Montageschlitz ausgebil­ det ist und die durch eine Ebene begrenzt wird, die senkrecht zur Mittellinie des Montageschlitzes und durch die Ventillängsachse ver­ läuft, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest zwei Ausnehmungen (75) ausgehend von dem radial äußersten Umfang der Anschlagplatte (16) sich in Rich­ tung der Durchgangsöffnung (23) erstrecken.

2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Breite der Ausnehmungen (75) in etwa der Breite des Montageschlitzes (70) entspricht.

3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausnehmungen (75) als Nuten (77) ausgebildet sind.

4. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß sich die Nuten (77) radial von der Durchgangsöffnung (23) zu dem radial äußersten Umfang der Anschlagplatte (16) hin erstrecken.

5. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausnehmungen (75) als zum Umfang der Anschlagplat­ te (16) hin offene Aussparungen (78) ausgebildet sind.

6. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Aussparungen (78) die Anschlagplatte (16) in Richtung der Ventillängsachse (7) vollständig durchdringen.

7. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (78) kreisförmig ausgebildet sind.