DE60025090T2

DE60025090T2 - Einspritzventil für gasförmigen Brennstoff mit Ventilnadelsitz mit geringer Drosselung

Info

Publication number: DE60025090T2
Application number: DE60025090T
Authority: DE
Inventors: James Paul Fochtman
Original assignee: Siemens VDO Automotive Corp
Current assignee: Continental Automotive Systems Inc
Priority date: 1999-08-10
Filing date: 2000-06-13
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2020-06-14
Also published as: EP1076167A3; DE60025090D1; EP1076167B1; EP1076167A2; US20010017327A1; US6405947B2

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Einspritzventil für verdichtetes Erdgas, das einen verbesserten Ventilnadelsitz mit geringer Drosselung umfasst, um den Brennstoffstrom in den Nadelventilsitzbereich zu steuern.
2. Beschreibung des bisherigen Standes der Technik
Verdichtetes Erdgas (nachfolgend auch als „Erdgas" bezeichnet) wird zu einem allgemein verbreiteten Kraftstoff für Fahrzeuge von Firmenfuhrparks und Privatkunden. Bei Kraftfahrzeugen wird das Erdgas dem Motor präzise dosiert von Einspritzventilen für Erdgas zugeführt, nachfolgend mit „Erdgaseinspritzventile" bezeichnet. Das Erdgaseinspritzventil wird benötigt, um eine präzise Brennstoffmenge pro Einspritzimpuls zuzuführen und diese Genauigkeit über die Lebensdauer des Einspritzventils beizubehalten. Um dieses Leistungsniveau für ein Erdgaseinspritzventil aufrechtzuerhalten, sind bestimmte Strategien erforderlich, die dazu beitragen, die Auswirkungen von Verunreinigungen im Brennstoff zu reduzieren und den Brennstoffstrom durch das Einspritzventil zu lenken.
Verdichtetes Erdgas wird landesweit über ein Fernleitungssystem bereitgestellt und wird hauptsächlich für gewerbliche und private Heizzwecke eingesetzt. Auch wenn die Heizungssysteme variierende Qualitätsstufen und Verunreinigungsmengen im Erdgas tolerieren können, ist die Toleranzschwelle von Erdgaseinspritzventilen für Kraftfahrzeuge erheblich niedriger. Dementsprechend wirft der Einsatz von Erdgas in Motoren Probleme auf, die spezifisch für den Einsatz von Erdgas und damit verbundene Verunreinigungsniveaus sind.
Diese Verunreinigungen, die seit vielen Jahren bei für Heizzwecke verwendetem Erdgas akzeptabel sind, beeinflussen die Leistung von Einspritzventilen auf unterschiedliche Weise und müssen bei der Konstruktion zukünftiger Erdgaseinspritzventile berücksichtigt werden. Einige der in Erdgas festgestellten Verunreinigungen sind kleine Feststoffpartikel, Wasser und Öl aus Gasverdichteranlagen. Jede dieser Verunreinigungen muss bei der Einspritzventilkonstruktion berücksichtigt werden, damit die Leistungsfähigkeit über die Lebensdauer des Einspritzventils aufrechterhalten werden kann.
Die Verunreinigungen können aus mehreren Quellen in die Fernleitung gelangen. Durch Reparaturen, Wartungsarbeiten und Erneuerungsarbeiten am Fernleitungssystem können eine Vielzahl von Fremdpartikeln in den Brennstoff gelangen. Wasser, Staub, Feuchtigkeit und Schmutz können bei jeder dieser Maßnahmen unversehens in geringen Mengen eingebracht werden. Oxide vieler Metallarten, die in der Fernleitung zu finden sind, können ebenfalls ins System eingebracht werden. Darüber hinaus können defekte Verdichter Verdichterölnebel einbringen, die an den Dichtungen des Verdichters vorbeiströmen und ins Gas gelangen. Selbst Betanken kann Verunreinigungen von einer der Betankungsarmaturen in den Tankzylinder einbringen. Es ist wahrscheinlich, dass viele dieser Verunreinigungen wesentliche Bauteile des Brennstoffsystems erreichen und die Leistungskennwerte über die Lebensdauer des Kraftfahrzeugs verändern.
In der Regel erfordern Einspritzventile extrem enge Toleranzen bei vielen der innen liegenden Bauteile, um den Brennstoff exakt dosieren zu können. Damit Erdgaseinspritzventile mit Erdgas arbeiten, dabei jedoch verunreinigungstolerant bleiben, erfordern die Führungs- und Kontaktflächen der Anker/Ventilnadelbaugruppe bestimmte, spezifische einzigartige Merkmale.
Das Erdgaseinspritzventil muss exakt dosierte Mengen von Brennstoff über die Lebensdauer des Einspritzventils einspritzen. Es muss ferner möglich sein, das Einspritzventil mit einer spezifischen Kalibrierung zu kalibrieren. Bevor es möglich ist, ein Erdgaseinspritzventil zu kalibrieren, müssen bei der Konstruktion viele der spezifischen Probleme gelöst worden sein, die mit der Verwendung von Erdgas verbunden sind, unter anderem höhere Kraftstoffdrücke und Nadelhübe im Vergleich zu einem herkömmlichen Benzineinspritzventil, Dämpfung der Schallübergänge sowie Druckverluste im Einspritzventil. Die beiden wichtigsten Parameter, die für eine ordnungsgemäße Kalibrierung des Einspritzventils beeinflusst werden müssen, sind der vorgeschaltete Druck des gedrosselten Stroms und die Bohrungsgröße.
Neben den Problemen durch Verunreinigungen in gasförmigen Brennstoffen müssen auch andere Probleme in Bezug auf Strömungsbedingungen und Druckverluste berücksichtigt werden. Während beispielsweise bei einem herkömmlichen Benzineinspritzventil die Bohrungsgröße ein Parameter ist, bei dem extrem enge Toleranzen eingehalten werden müssen, ist Druckverlust ein spezifisches Problem bei Erdgas oder anderen gasförmigen Brennstoffen, das in der allgemeinen Konstruktion berücksichtigt werden muss, wenn gasförmige Brennstoffe bei solchen Einspritzventilen verwendet werden. Trotzdem ist Druckverlust ein natürliches Phänomen, das auftritt, wenn Fluide durch beliebige Systeme strömen. Wenn die Geschwindigkeit des Fluids erhöht wird und das Fluid über widerstandsbehaftete Pfade geführt wird, können die Verluste über die Länge des Pfades recht erheblich werden. Diese Verluste tragen direkt zum Gesamtverlust des Massenstroms bei, der vom Einspritzventil geliefert wird. Ohne angemessene Auslegung der Bereiche hoher Druckverluste im Einspritzventil wären stationäre Ströme nahezu unmöglich miteinander in Einklang zu bringen.
Das Erdgaseinspritzventil hat allgemein eine Strömung im Schallbereich, die aus dem Einspritzventil austritt. Dies geschieht bei Erdgas immer dann, wenn ein Druckunterschied von 55 % an einem beliebigen gegebenen Punkt im System besteht. Solange ein gedrosselter Strom im Schallbereich erreicht wird, ist der nachgelagerte Druck nicht mehr in der Massenstromfunktion enthalten. Die einzigen Variablen, die zum theoretischen Massenstrom in einem System mit gedrosselter Strömung beitragen, sind Gaskonstanten, vorgeschalteter Druck, vorgeschaltete Temperatur und Bereich der Strömung. Die Gaskonstanten für einen beliebigen Brennstoff, der vom Brennstoffverteiler durch das Einspritzventil strömt, sind von Einspritzventil zu Einspritzventil konstant, und gegenwärtig wird bei Verwendung von Benzin der Bereich der Bohrung sehr eingehend untersucht. Damit verbleiben Druck und Temperatur als mögliche Variablen. Die Brennstofftemperatur wird von Einspritzventil zu Einspritzventil aufgrund der kurzen Zeit, die für die Wärmeübertragung zur Verfügung steht, nicht erheblich variieren.
Allerdings ist der Druck oberhalb der Bohrung von allen Verlusten im Einspritzventil abhängig und kann zwischen den Einspritzventilen variieren.
Wenn der Brennstoff vom Brennstoffverteiler durch das Einspritzventil strömt, trägt jedes zum Strömungspfad gehörige Bauteil zum Gesamtdruckverlust bei. Einige dieser Verluste sind gering, andere recht beträchtlich. Bei Erdgaseinspritzventilen nach dem Stand der Technik umfasst der Hauptbrennstoffpfad Folgendes: den Filter, den oberen Einlassanschlusstubus, Einstellhülse, Anker, Ventilkörper, untere Führung, Bereich untere Führung/überdeckter Bereich, Kontaktfläche von Nadel/Sitz und schließlich die Öffnung.
Der Filter, der obere Einlassanschlusstubus, die Einstellhülse, die untere Führung und der Ventilkörper sind für einen sehr geringen Teil des gesamten Druckverlusts im Einspritzventil verantwortlich. Der Anker weist einen kleinen, beabsichtigten Verlust auf, um Losbrechen und Dämpfung bei der Öffnungsstoßwelle der Ventilnadel schneller zu ermöglichen. Somit bleiben nur die Kontaktfläche von unterer Führung/Sitz und die Kontaktfläche von Nadel/Sitz als hauptsächlich beeinflussbare Begrenzungsfaktoren zur Steuerung von Druckverlusten.
Theoretisch kann die Kontaktfläche von Nadel/Sitz über den Sitzwinkel, den Kugelradius der Nadel und ihren Hub gesteuert werden. Ein vergrößerter Hub würde die Magnetkraft der Magnetspule reduzieren sowie die Öffnungszeit verlängern und die Linearität des Einspritzventils vergrößern. Wenn der Kugelradius der Nadel größer wird, wird dadurch bei einem gegebenen Hub die wirksame Fläche vergrößert mit dem Ergebnis, dass die wirksame Kraft des Gasdrucks zunimmt. Dies verlängert auch die Öffnungszeit des Einspritzventils. Gegenwärtig verwenden solche Einspritzventile einen Winkel von ungefähr 90° für Nadel/Sitz. Wenn der Sitzwinkel vom gegenwärtigen Winkel von 90° vergrößert wird, vergrößert sich bei einem gegebenen Hub auch der Bereich, der der Strömung ausgesetzt ist, solange der Kugelradius der Nadel so geändert wird, dass er sich dem verkleinerten abdichtenden Durchmesser anpasst. Auch wenn dieses Konzept relativ einfach erscheint, hat es mehrere schwerwiegende Nachteile.
Wenn der Sitzwinkel vergrößert wird, treten zwei Probleme auf. Das erste Problem ist, dass der größere Sitzwinkel mit vorhandenen Geräten zum Schleifen des Sitzes schwieriger zu bearbeiten wird. Es kann ein guter Kompromiss zwischen Bearbeitungsmöglichkeiten und konstruktiver Auslegung erzielt werden, um die Auswirkungen dieses Problems zu verringern. Das zweite Problem besteht darin, dass der Strom vorbei an der Kontaktfläche zwischen unterer Nadelführung/Sitz verengt wird und der Strömungsverlust aufgrund dieser Kontaktfläche bedeutsam wird. Die vorliegende Erfindung stellt eine wirksame Strömungsführung zur Verfügung, wobei gleichzeitig Verluste im Brennstoffstrom durch einen neuen Aufbau des Ventils verhindert werden, der einen neuartigen Ventilnadelsitz umfasst.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der Erfindung wird ein elektromagnetisch betätigtes Einspritzventil für ein Einspritzsystem für verdichtetes Erdgas für eine Kraftmaschine mit innerer Verbrennung bereitgestellt, wobei besagtes Einspritzventil eine allgemeine Längsachse aufweist und Folgendes umfasst: (a) einen ferromagnetischen Kern; (b) eine Magnetspule, die besagten ferromagnetischen Kern zumindest teilweise umgibt; (c) einen Anker, der magnetisch an besagte Magnetspule gekoppelt ist und durch Bewegung auf besagte Magnetspule reagiert, wobei besagter Anker eine erste Fläche am oberen Ende und einen Abschnitt am unteren Ende aufweist; (d) ein Element zum Schließen des Ventils, das an besagten unteren Endabschnitt des besagten Ankers angeschlossen ist und mit einem Einspritzventil interagiert, das einen feststehenden Ventilsitz besitzt, um selektiv zu ermöglichen, dass Brennstoff durch besagten Ventilsitz hindurch tritt, wenn das besagte Element zum Schließen des Ventils durch besagten Anker in die Stellung „Ventil geöffnet" bewegt wird, wobei besagter feststehender Ventilsitz einen Abschnitt mit allgemein abgestumpfter Konusform aufweist, der von einer angrenzenden umlaufenden Ringnut mit viertelkreisförmiger Kontur umgeben ist, um den Druckunterschied zu vermindern, der beim Schließen des besagten Einspritzventils am Element zum Schließen des Ventils und an besagtem feststehenden Ventilsitz auftritt; (e) einen Brennstoffeinlassanschlusstubus, der sich allgemein in Längsrichtung um den besagten Anker erstreckt und einen Pfad definiert, über den Brennstoff in den besagten Brennstoffeinlassanschlusstubus eintritt, um zum besagten Anker geleitet zu werden, wobei besagter Brennstoffeinlassanschlusstubus einen untersten Endabschnitt aufweist, der eine unterste Fläche besitzt, die so mit einem Zwischenraum oberhalb des besagten Ankers angeordnet ist, dass ein Arbeitsspalt definiert wird, damit sich besagter Anker bewegen kann; und (f) besagte Armatur, die einen Brennstoffspeicherabschnitt aufweist, um vom besagten Brennstoffeinlassanschlusstubus zugeführten Brennstoff aufzunehmen, wobei besagter Anker ferner eine allgemein axiale Brennstoffdurchführung definiert, in der zumindest eine erste Brennstoffdurchflussbohrung durch einen Wandabschnitt des besagten Ankers verläuft, um Brennstoff vom besagten Brennstoffeinlassanschlusstubus durch besagte allgemein axiale Brennstoffdurchführung und in die besagte Bohrung zu besagtem feststehenden Ventilsitz zu leiten, um in den Einlasskrümmer des Motors einzutreten, wobei besagte Brennstoffdurchflussbohrung allgemein quer zur besagten Längsachse ausgerichtet ist, wobei besagter Anker ferner zumindest eine zweite Brennstoffdurchflussbohrung definiert, die durch seinen unteren Abschnitt verläuft, in einem spitzen Winkel zur besagten Längsachse ausgerichtet ist und so angeordnet ist, dass sie Brennstoff durch den Anker hindurch zum besagten feststehenden Ventilsitz leitet.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 eine vertikale Darstellung im Schnitt von einer bevorzugten Ausführungsform eines Einspritzventils für verdichtetes Erdgas ist, das einen erfindungsgemäß konstruierten Ventilnadelsitz umfasst;
2 eine vergrößerte Darstellung im Schnitt vom unteren Abschnitt des Einspritzventils aus 1 ist, die eine vergrößerte Darstellung des in 1 wiedergegebenen Ventilnadelsitzes zeigt;
3 eine Darstellung einer Einzelheit im Schnitt vom Abschnitt am unteren Ende des Brennstoffeinlassanschlusstubus des in 1 und 2 gezeigten Einspritzventils ist;
4 eine Darstellung von der unteren Fläche des bevorzugten Brennstoffeinlassanschlusstubus ist, der in 1 und 2 gezeigt ist;
5 eine Darstellung im Schnitt von einer bevorzugten Ausführungsform des in 1 und 2 wiedergegebenen Ankers ist, die die dadurch erzielten verbesserten Brennstoffströmungspfade zeigt;
6 eine Darstellung im Schnitt vom oberen Abschnitt einer bevorzugten Ausführungsform des in 1 und 2 wiedergegebenen Ventilkörpers ist;
7 eine vergrößerte Darstellung im Schnitt von einem Ventilnadelsitz des Typs ist, der gegenwärtig in solchen Einspritzventilen eingesetzt wird, wobei die Ventilnadel in der Stellung „Ventil geöffnet" dargestellt ist; und
8 eine vergrößerte Darstellung im Schnitt von einem verbesserten Ventilnadelsitz ist, der gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, wobei die Ventilnadel wie in 1 und 2 dargestellt in der Stellung „Ventil geöffnet" gezeigt ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Zunächst wird unter Bezugnahme auf 1 ein Erdgaseinspritzventil gezeigt, das gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Einspritzventile des hier betrachteten Typs sind in dem der Öffentlichkeit zugänglichen US-Patent Nr. 5.494.224 beschrieben, dessen Offenbarung durch diesen Verweis als in dieses Patent aufgenommen gilt. Einspritzventile dieses Typs werden auch in der Öffentlichkeit zugänglichen, gleichzeitig anhängigen Patentanmeldungen offenbart; US-Patentanmeldung mit der laufenden Nr. 09/320.178, eingereicht am 26. Mai 1999 mit dem Titel „Contaminant Tolerant Compressed Natural Gas Injector and Method of Directing Gaseous Fuel Therethrough" (Verunreinigungstolerantes Einspritzventil für verdichtetes Erdgas und Verfahren zur Leitung gasförmigen Brennstoffs durch dasselbe), und die US-Patentanmeldung mit der laufenden Nr. 09/320.176, eingereicht am 26. Mai 1999 mit dem Titel „Compressed Natural Gas Injector Having Improved Low Noise Valve Needle" (Einspritzventil für verdichtetes Erdgas mit verbesserter, geräuscharmer Ventilnadel), deren Offenbarungen durch diesen Verweis als in dieses Patent aufgenommen gelten. Zu weiteren der Öffentlichkeit zugänglichen, gleichzeitig anhängigen Patentanmeldungen gehören die US-Patentanmeldung mit der laufenden Nr. 09/320.177, eingereicht am 26. Mai 1999 mit dem Titel „Compressed Natural Gas Injector with Gaseous Damping for Armature Needle Assembly During Opening" (Einspritzventil für verdichtetes Erdgas mit Gasdämpfung für Anker/Ventilnadelbaugruppe während des Öffnens), US-Patentanmeldung mit der laufenden Nr. 09/320.175, eingereicht am 26. Mai 1999 mit dem Titel „Gaseous Injector with Columnated Jet Orifice Flow Directing Device" (Einspritzventil für gasförmige Brennstoffe mit stabförmiger Vorrichtung zur Leitung des Stroms aus der Düsenöffnung) und US-Patentanmeldung mit der laufenden Nr. 09/320.179, eingereicht am 26. Mai 1999 mit dem Titel „Compressed Natural Gas Injector Having Magnetic Pole Face Flux Director" (Einspritzventil für verdichtetes Erdgas mit einem Magnetpolflächenstromausrichter), deren Offenbarungen durch diesen Verweis als in dieses Patent aufgenommen gelten.
Das Einspritzventil 10 beinhaltet das Gehäuse 12, das den Anker 14 umfasst, an dem die Ventilnadel 16 durch Crimpen wie auf diesem technischen Gebiet bekannt befestigt ist. Brennstoffeinlassanschlusstubus 18 umfasst eine zentrale Brennstoffdurchflussöffnung 13 und einen Erdgasfilter 20 wie dargestellt am Ende des oberen Abschnittes von Öffnung 19. Der Brennstoffeinlassanschlusstubus 18 beinhaltet darüber hinaus eine Einstellhülse 22, die bei 24 mittels eines bekannten Crimp-Verfahrens mit diesem verbunden ist. Das Gehäuse 12 beinhaltet eine nicht magnetische innere Hülse 26, die den Brennstoffeinlassanschlusstubus 18 und den Anker 14 umgibt und eine mittige Brennstoffdurchflussbohrung 11 wie dargestellt aufweist. Anker 14 und Brennstoffeinlassanschlusstubus 18 definieren zusammen mit Gehäuse 12 eine Umhüllung für Magnetspule 28, die selektiv erregt wird, um Anker 14 und Nadel 16 nach oben zu bewegen, um das Ventilloch 41 zu öffnen, und selektiv stromlos geschaltet wird, damit Anker 14 und Nadel 16 durch die Wirkung von Schraubenfeder 30 wie dargestellt in die Stellung „Ventil geschlossen" zurückkehren können. Der Brennstoffstrom in das Einspritzventil beginnt bei Filter 20, verläuft durch den Brennstoffeinlassanschlusstubus 18 zu Anker 14 und schließlich durch Ventilloch 41 des Ventilsitzes 40 in den Einlasskrümmer des Motors (nicht dargestellt).
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 1 in Verbindung mit 2 die Ventilkörperbuchse 32 beschrieben, die aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist, Teil eines Magnetkreises ist, Ventilkörper 34 umgibt und wie dargestellt am oberen Ende die obere Führung 36 aufweist. Der Spalt 36a zwischen oberer Führung 36 und Anker 14 beträgt ungefähr 0,010 mm bis ungefähr 0,015 mm am Umfang und ermöglicht die geführte Bewegung von Anker 14. Die unteren O-Ringe 38 bewirken die Abdichtung zwischen dem Einspritzventil 10 und dem Einlasskrümmer des Motors (nicht dargestellt), und die oberen O-Ringe 39 bewirken die Abdichtung zwischen dem Einspritzventil 10 und dem Kraftstoffverteiler (ebenfalls nicht dargestellt). Ventilkörper 34 definiert die Weite der zentralen Brennstoffdurchflussöffnung 35.
In 2 ist die Ventilkörperbuchse 32 an Ventilkörper 34 befestigt, vorzugsweise durch Schweißverbindung 32a, und am oberen Ende durch Schweißverbindung 26a an einer nicht magnetischen Hülse 26. Die nicht magnetische Hülse 26 ist wiederum bei 26b an den Brennstoffeinlassanschlusstubus geschweißt. Somit muss Brennstoff, der vom Brennstoffeinlassanschlusstubus 18 über den Arbeitsspalt 15 strömt, durch den Ringraum 14a zwischen Anker 14 und Ventilkörperbuchse 32 strömen, der ferner vorgesehen ist, um die Auf- und Abbewegung von Anker 14 zu ermöglichen. Der Ringraum 14a beträgt ungefähr 0,10 mm bis 0,30 mm am Umfang.
Nachfolgend wird wieder unter Bezugnahme auf 1 und 2 der Ventilsitz 40 beschrieben, der ein Ventilloch 41 und einen trichterförmigen Nadelsitz 42 beinhaltet, der einen Querschnitt mit abgestumpfter Konusform aufweist. Der Ventilsitz 40 wird durch Stützscheibe 44 in Position gehalten und ist durch O-Ring 46 abgedichtet zur Verhinderung von Brennstoffleckagen zwischen Ventilsitz 40 und Ventilkörper 34. Nippel 48 aus einem geeigneten Kunststoffmaterial wie z. B. Polyamid stützt Leitung 50, die sich zur Magnetspule 28 erstreckt und über Anschluss 51 mit ihr verbunden ist, um eine selektive Erregung der Spule zu bewirken, um das Ventil durch Anheben des Ankers 14 und der Ventilnadel 16 gegen die Kraft von Schraubenfeder 30 zu öffnen. Die Auf- und Abbewegung des Ankers wird durch Anlauffläche (oder Arbeitsspalt) 15 zwischen dem Brennstoffeinlassanschlusstubus 18 und dem Anker 14 ermöglicht. Der Arbeitsspalt 15 ist in der Regel extrem klein, d. h. in einer Größenordnung von etwa 0,3 mm. Magnetspule 28 ist von dielektrischem Kunststoffmaterial 53 umgeben wie in den Abbildungen gezeigt.
Bei Einspritzventilen dieses Typs ist die Anlauffläche 15 (oder Arbeitsspalt 15) zwischen dem Brennstoffeinlassanschlusstubus und dem Anker extrem klein, d. h. in einer Größenordnung von etwa 0,3 mm, und arbeitet relativ zufrieden stellend mit herkömmlichen Brennstoffen, die weitgehend frei von Verunreinigungen wie Wasser, Festkörpern, Öl oder Ähnlichem sind, insbesondere nachdem ein geeigneter Brennstofffilter durchlaufen wurde. Sobald die beiden Flächen, die Arbeitsspalt 15 bilden, in so innigem Kontakt sind, dass das Gas zwischen ihnen in relativ erheblichen Mengen verdrängt ist, pressen dementsprechend die auf die beiden Bauteile wirkenden Gasdrücke die beiden Flächen zusammen. Jede flüssige Verunreinigung, die an der Kontaktfläche von Anker/Brennstoffeinlassanschlusstubus vorhanden ist, würde bewirken, dass das Gas verdrängt wird, wodurch die uneingeschränkte und freie Funktion der Verbindung von Anker/Nadel ungünstig beeinflusst wird.
Wenn auf diesem technischen Gebiet bekannte Einspritzventile, die mit relativ sauberen herkömmlichen Brennstoffen auf relativ akzeptablem Niveau arbeiteten, für Erdgas eingesetzt wurden, bewirkten Verunreinigungen wie Öl oder Wasser an der Kontaktfläche von Brennstoffeinlassanschlusstubus/Anker eine Kraft von etwa 16,5 Newton, die den Anker am Brennstoffeinlassanschlusstubus festhielt. Im Vergleich dazu bewegt sich die Kraft, die von der Schraubenfeder 30 ausgeht, in einer Größenordnung von etwa 3 Newton, womit das nicht regelgerechte Schließen von Anker/Ventilnadel vollständig erklärt wird, wenn als Brennstoff für bekannte Einspritzventile Erdgas verwendet wird. Insbesondere beruht die Kraft von 16,5 Newton, die Brennstoffeinlassanschlusstubus und Anker aneinander hält, auf der Tatsache, dass der Betriebsdruck des Brennstoffs im Einspritzventil etwa 8 bar (d. h. 8 Atmosphären) beträgt und diese Kraft von ungefähr 16,5 Newton auf den Bereich der unteren Fläche des Brennstoffeinlassanschlusstubus 18 wirkt, die etwa 21 mm² groß ist. Demnach bewirkt eine relativ kleine Ölmenge oder eine andere Verunreinigung im Arbeitsspalt 15 eines bekannten Einspritzventils, dass Brennstoffeinlassanschlusstubus und Anker vorübergehend aneinander haften, insbesondere aufgrund des Drucks von 8 bar, der auf die verbleibenden Flächen von Brennstoffeinlassanschlusstubus und Anker wirkt. Wie oben beschrieben führt die Tendenz, dass der Anker am Brennstoffeinlassanschlusstubus haftet, zu einem nicht regelgerechten Schließen des Ventils.
Das vorliegende Einspritzventil beseitigt das vorgenannte nicht regelgerechte Schließen des Ventils und verbessert die Funktionsfähigkeit des Einspritzventils bei gasförmigen Brennstoffen. In 3 ist der untere Endabschnitt des Brennstoffeinlassanschlusstubus 18 mit einem bogenförmig angefasten Ende 52 ausgestattet. Diese Anordnung bietet eine vorteilhafte Wirkung, indem sie das Magnetfeld im Arbeitsspalt 15 in einer Weise beeinflusst und es ausrichtet, die die nutzbare Magnetkraft optimiert, die zur Bewegung des Ankers im Arbeitsspalt erzeugt wird. Dieses Merkmal wird in der der Öffentlichkeit zugänglichen Patentanmeldung mit dem Titel „Einspritzventil für verdichtetes Erdgas mit einem Magnetpolflächenstromausrichter" offenbart, dessen Offenbarung durch diesen Verweis als Bestandteil des vorliegenden Patents gilt. Weitere Merkmale, auf die Bezug genommen wird, werden zudem in der vorgenannten, der Öffentlichkeit zugänglichen, gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung mit dem Titel „Einspritzventil für verdichtetes Erdgas mit Gasdämpfung für Anker/Ventilnadelbaugruppe während des Öffnens" offenbart.
Darüber hinaus werden, wie in 4 gezeigt, radiale Schlitze in Form von vertieften Flächen 18a in der zuunterst liegenden Fläche von Brennstoffeinlassanschlusstubus 18 bereitgestellt, die den wirksamen Kontaktflächenbereich zwischen dem Anker und dem Brennstoffeinlassanschlusstubus um etwa ein Drittel der gesamten Querschnittsfläche reduzieren, die bei herkömmlichen Einspritzventilen nach dem bisherigen Stand der Technik verwendet wurde. Diese Anordnung stellt sechs erhabene Konturen 18b von etwa 0,005 mm Höhe zur Verfügung, so dass sechs korrespondierende, rechteckige radiale Schlitze 18a entstehen, um Brennstoffströmungspfade bereitzustellen. Indem die Wirkfläche an der untersten Fläche von Brennstoffeinlassanschlusstubus 18 wie dargestellt verkleinert wird, wird die Tendenz, eine Adhäsionskraft zwischen dem Brennstoffeinlassanschlusstubus 18 und dem Anker 15 zu entwickeln, erheblich reduziert auf etwa ein Drittel seines ursprünglichen Wertes, und die Fähigkeit, Brennstoffverunreinigungen an der Kontaktfläche zu tolerieren, ohne eine Adhäsionskraft zwischen Brennstoffeinlass und Anker zu bewirken, wird ebenfalls erheblich gesteigert. Wie oben ausgeführt, sind die rechteckigen radialen Schlitze 18a vorzugsweise von einer geringen Tiefe, d. h. etwa 0,05 mm, um den Vorteil zu bewirken, dass die Kontaktfläche von Brennstoffeinlassanschlusstubus/Anker reduziert wird, während gleichzeitig ein die Funktion kaum beeinträchtigendes Depot zum Sammeln von festen Verunreinigungen bereitgestellt wird, die schließlich vom Erdgasstrom entfernt werden.
Wie oben beschrieben, schafft die Bereitstellung der vertieften Flächen 18a in der untersten Fläche des Brennstoffeinlassanschlusstubus 18 erhabene Konturen 18b auf der oberen Fläche, wobei die erhabenen Konturen die Toleranz des Einspritzventils gegenüber Verunreinigungen auf mehrfache Weise verbessern. Die vertieften Flächen 18a können durch jedes geeignete Verfahren hergestellt werden, sind jedoch vorzugsweise geprägt. Der erste Effekt besteht darin, die Kontaktfläche des Brennstoffeinlassanschlusstubus an der Kontaktfläche mit dem Anker zu verkleinern, wodurch jede Adhäsionskraft zwischen ihnen erheblich reduziert wird, die durch flüssige Verunreinigungen wie Öl oder Wasser entsteht. Ferner weisen die radialen Konturen 18b, wie oben angeführt, überdeckte Bereiche zwischen den erhabenen Konturen auf, in denen sich Verunreinigungen sammeln können, ohne die Funktion von Arbeitsspalt 15 zu beeinträchtigen, bis sie mit dem Brennstoffstrom weggespült werden. Der Arbeitsspalt für Benzin beträgt ungefähr 0,08 mm bis ungefähr 0,14 mm und etwa 0,3 mm für verdichtetes Erdgas. Darüber hinaus bietet, wie oben angeführt, die Bereitstellung der sechs rechteckigen vertieften Abschnitte in Form der Schlitze 18a und der sechs erhabenen Konturen 18b auf dem Brennstoffeinlassanschlusstubus, die jeweils eine allgemein trapezförmige Form aufweisen, einen spezifischen Brennstoffströmungspfad vorbei am und radial durch den Arbeitsspalt 15, wie bei 56 in 5 dargestellt, und ermöglicht die Steuerung des Brennstoffstroms um den Anker und durch ihn hindurch, indem die Druckverluste geregelt werden.
Darüber hinaus kann durch die Größenauslegung der vertieften Flächen 18a und der erhabenen Konturen 18b sowie der verschiedenen Bohrungen 58, 60, 66 im Anker und im Ventilkörper, wie weiter unter beschrieben – wie auch die Anzahl und Kombinationen solcher Bohrungen – der Brennstoffstrom über mindestens drei Strömungspfade gesteuert werden, und auch Druckverluste können gesteuert werden. Zum Beispiel unterstützt ein kleiner Druckunterschied am Anker, solange er vollkommen in Öffnungsstellung ist, Schraubenfeder 30 während des Losbrechens beim Schließen, indem er eine Dämpfung der Öffnungsstoßwelle bietet. Der zusätzliche Brennstoffströmungspfad verringert auch die Möglichkeit, dass sich Verunreinigungen über der oberen Führung 36, wie in 2 dargestellt, sammeln. Insgesamt können zahlreiche Kombinationen von Bohrungen und Bohrungsdurchmessern – ebenso wie von Schlitzen und erhabenen Konturen auf dem Brennstoffeinlassanschlusstubus – verwendet werden, um den Strom des gasförmigen Brennstoffs in jeder gewünschten Weise zu lenken, die am besten für eine optimale Brennstoffverbrennung und eine optimale Motoranpassung ist.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 5 und 6 in Verbindung mit 1 bis 3 noch eine weitere wesentliche Verbesserung dargestellt, durch die sich die vorliegende Einspritzventilbaugruppe noch besser zum uneingeschränkten Betrieb mit Erdgas eignet. Bei Einspritzventilen, die für relativ verunreinigungsfreie Flüssigbrennstoffe verwendet wurden, strömte der Brennstoff durch den Filter nach unten durch den Brennstoffeinlassanschlusstubus hindurch in den Anker und trat aus einer Bohrung aus, die relativ nahe am untersten Abschnitt des Ankers angeordnet war, der sich im Wesentlichen unmittelbar über dem Ventilloch befand. Bei der vorliegenden Anordnung wird, wie in 5 gezeigt, eine im Wesentlichen radial ausgerichtete Bohrung 58 im Anker bereitgestellt, die den Erdgasstrom dort hindurch und nach unten zum Ventilloch 41 leitet, von wo aus er in den Einlasskrümmer der Kraftmaschine mit innerer Verbrennung eintritt.
Wie in 5 gezeigt, bildet Bohrung 58 einen allgemein spitzen Winkel zur Längsachse A-A des Einspritzventils 10. Darüber hinaus stellt der Anker der vorliegenden Erfindung mindestens eine seitliche Bohrung 60 bereit, die allgemein quer zur Längsachse A-A verläuft, um zu ermöglichen, dass Brennstoff nach unten durch die Mitte des Ankers strömt, um seitlich aus dem Anker hinaus und danach nach unten zum Ventilloch 41 geleitet zu werden, in 1 dargestellt. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform ist Bohrung 60 allgemein horizontal, kann aber bei Bedarf spitzwinklig zur Längsachse ausgerichtet sein. Bohrung 58 ist in der Schnittdarstellung von Anker 14 in 1 nicht dargestellt. Der durch Bohrung 60 strömende Brennstoff wird durch die Strömungslinien 62 dargestellt, und der durch Bohrung 58 strömende Brennstoff wird durch die Strömungslinien 64 schematisch dargestellt. Bei Bedarf können mehrere zusätzliche horizontale Bohrungen 60 im Anker an verschiedenen radialen Positionen am Umfang verteilt bereitgestellt werden, oder es kann alternativ, wie dargestellt, eine Bohrung 60 in Abhängigkeit von dem Brennstoffströmungsmuster bereitgestellt werden, das für jeden speziellen Fall angestrebt wird. Der Fachmann wird erkennen, dass der Brennstoffstrom vom Brennstoffeinlassanschlusstubus 18 in drei Pfade unterteilt wird, einen ersten Pfad, der durch Arbeitsspalt 15 verläuft, einen zweiten Pfad durch die Bohrung(en) 60 und einen dritten Pfad durch die Bohrung(en) 58. Der erste Pfad verläuft zwischen dem Anker 14 und der Magnetspule 28 und vereinigt sich schließlich mit dem zweiten Strömungspfad, der durch die Bohrung(en) 60 verläuft.
Es ist ferner leicht einzusehen, dass die Durchmesser jeder der Bohrungen 58, 60 verändert werden können, so dass der Brennstoff in jede vorgegebene gewünschte Richtung geleitet wird. Beispielsweise wird durch Verringern der Größe der Bohrungen 58, 60 begünstigt, dass ein größeres Brennstoffvolumen durch den Arbeitsspalt 15 strömt. Alternativ zieht ein vergrößerter Durchmesser der Bohrungen 58, 60 ein größeres Brennstoffvolumen durch diese Öffnungen und vermindert dadurch den Brennstoffstrom durch den Arbeitsspalt. Es ist zudem festgestellt worden, dass die Durchmesser der Bohrungen 58, 60 sowie die Anzahl und Position solcher Bohrungen die Dämpfungseigenschaften von Ventilnadel 16 sowohl beim Öffnen als auch beim Schließen beeinflussen. Dementsprechend hängt der Durchmesser der Brennstoffdurchflussbohrungen 58, 60 sowie die Anzahl, Position und Ausrichtung solcher Bohrungen von den gewünschten Volumenstromeigenschaften und den für den jeweiligen Einzelfall gewünschten Strömungsmustern ab; allerdings wurden Durchmesser im Bereich von 1 mm bis 2 mm als vorteilhaft ermittelt.
Unter Bezugnahme auf 6 wird nachfolgend ein Ventilkörper 34 beschrieben, der ferner mit einer zentralen Brennstoffdurchflussbohrung 35 und mehreren diagonal ausgerichteten Brennstoffpfadbohrungen 66 versehen ist, die dazu bestimmt sind, das Erdgas aufzunehmen, das vom ersten und zweiten Strömungspfad von Arbeitsspalt 15 und Bohrung(en) 60 entlang der Seiten von Anker 14 strömt, und anschließend den Brennstoff wieder nach unten zum Ventilloch 41 zu leiten. Wenn die Ventilnadel 16 angehoben wird, kann der Brennstoff in Ventilloch 41 eintreten und wird danach in den Einlasskrümmer des Motors geleitet, der nicht in den Zeichnungen dargestellt ist. Brennstoff, der entlang des dritten Strömungspfades durch die Bohrung(en) 58 strömt, wird direkt zu Nadelloch 41 geleitet. Es wurde festgestellt, dass die einzigartige Anordnung der Bohrungen 58 und 60 – ebenso wie die rechteckigen radialen Schlitze 18a an der untersten Fläche des Brennstoffeinlassanschlusstubus – ein Brennstoffströmungsmuster erzeugt, das dazu führt, dass das Erdgas in einer Weise strömt, wie durch die Brennstoffströmungslinien bei 56, 62 und 64 in 5 gezeigt, wobei solche Brennstoffströmungslinien tatsächlich ideale Druckbedingungen erzeugen, die verhindern, dass der Anker vom Brennstoffeinlassanschlusstubus angezogen wird. Somit werden die Adhäsionskräfte zwischen dem Anker und dem Brennstoffeinlassanschlusstubus durch die verschiedenen erwähnten Faktoren minimiert, nämlich die Ausschaltung der Tendenz von Öl und Verunreinigungen, sich im Arbeitsspalt 15 zu sammeln, der sich zwischen dem Anker und dem Brennstoffeinlassanschlusstubus befindet, die Verkleinerung der wirksamen Kontaktfläche zwischen Brennstoffeinlassanschlusstubus/Anker durch Bereitstellung von radialen Konturen auf der Fläche des Brennstoffeinlassanschlusstubus sowie das einzigartige Erdgasströmungsmuster, das kraftfreie Bedingungen zwischen dem Brennstoffeinlassanschlusstubus und dem Anker erzeugt.
Wie gezeigt, können alternativ die Bohrungen 60 an verschiedenen Positionen am Umfang des Ankers bereitgestellt werden, und die Bohrungen 58 können an mehreren Positionen an seinem Umfang bereitgestellt werden. Ferner kann die Ausrichtung ihrer Winkel verändert werden. Allerdings ist festgestellt worden, dass, wie dargestellt, eine einzelne Bohrung auf jeder Seite ausreichend ist, um den gewünschten Strömungspfad und die kraftfreien Bedingungen zu erzeugen. Ferner sollte, wie oben angeführt, beachtet werden, dass der Durchmesser jeder Bohrung verändert werden kann, um eine Regelung der Brennstoffdrücke und Strömungsmuster in den Bereichen zu ermöglichen, die den Brennstoffeinlassanschlusstubus, den Anker und den Ventilkörper umgeben, um dadurch ein vorgegebenes, erwünschtes Brennstoffströmungsmuster im gesamten Einspritzventil bereitzustellen. Dieses Merkmal wird ausführlicher in der vorgenannten, der Öffentlichkeit zugänglichen, gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung „Einspritzventil für verdichtetes Erdgas mit Gasdämpfung für Anker/Ventilnadelbaugruppe während des Öffnens" offenbart.
Es ist ferner zu beachten, dass das Vorhandensein der diagonal ausgerichteten Brennstoffdurchflussbohrungen 66 im Ventilkörper 34 die Probleme von Einspritzventilen nach dem bisherigen Stand der Technik beseitigt, in denen sich Ablagerungen und Verunreinigungen im Bereich der oberen Ventilführung 36 ansammelten, wodurch sie zu Abrieb und nicht regelgerechter Führung zwischen der oberen Führung 36. und dem Anker 14 führten. Daher begünstigt die Bereitstellung der diagonal ausgerichteten Bohrungen 66 im Ventilkörper 34, dass Erdgas an dem Bereich vorbeiströmt, der die obere Führung 36 umgibt, und schließt jede Tendenz zur Ansammlung von Verunreinigungen im Bereich der oberen Führung 36 aus.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 7 und 8 ein Vergleich zwischen dem Ventilnadelsitz des bei früheren Entwicklungen verwendeten Typs und dem Ventilnadelsitz mit geringer Drosselung gezeigt, der gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist.
In 7 wird ein Abschnitt 17 einer Spitze einer Ventilnadel 16 des in 1 und 2 gezeigten Typs dargestellt, zusammen mit einem Ventilnadelsitz 82 des Typs, der bei früheren Entwicklungen eingesetzt wurde. Die untere Nadelführung 80 wird im Querschnitt zusammen mit dem Abschnitt 17 der Spitze von Nadel 16 dargestellt und auch in 9 gezeigt. Es ist zu erkennen, dass der Ventilnadelsitz 82 einen Nadelsitz mit abgestumpfter Konusform aufweist, dessen Seiten überall einen Winkel von ungefähr 90° bilden, und ein Ventilloch 81, das zusammen mit den Nadelsitzflächen 84, 86 eine trichterförmige Anordnung bildet, durch die der gasförmige Brennstoff treten muss. Obwohl die Nadelsitzflächen 84, 86 eigentlich ein Bestandteil der besagten Oberfläche mit abgestumpfter Konusform sind, wird zur Vereinfachung der Beschreibung einzeln auf sie Bezug genommen.
Im Gegensatz zu dem in 7 gezeigten Ventilnadelsitz ist der in 8 dargestellte Ventilnadelsitz 40 gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert. Unter Bezugnahme auf 8 ist zu erkennen, dass der Ventilnadelsitz 40 eine Nadelsitzfläche 88 mit abgestumpfter Konusform aufweist, die ununterbrochen ist und im Querschnitt einen Winkel von ungefähr 90° bildet. Allerdings umfasst der Ventilnadelsitz 40 auch eine umlaufende bogenförmige Ringnut 92, die eine bogenförmige Oberfläche 94 wie dargestellt aufweist, die die vertikale Fläche und die horizontale Fläche der Nut 92 wie dargestellt verbindet. Die Funktion und der Zweck der Nut 92 sind am leichtesten unter Bezugnahme auf 9 einzusehen, die eine Darstellung der unteren Ventilnadelführung 80 zeigt.
Unter Bezugnahme auf 9 beinhaltet die untere Ventilnadelführung 80 bogenförmige Öffnungen 96, die ermöglichen, dass der gasförmige Brennstoff dort hindurch strömt, um durch das Ventilloch 41 zu gelangen. Obwohl die bogenförmigen Öffnungen 96 relativ groß sind, neigt die untere Ventilnadelführung jedoch dazu, einen Widerstand für das Durchströmen des gasförmigen Brennstoffs zu bilden. Wie in der in 7 gezeigten Anordnung, wenn sich die Nadel 16 nach unten in Richtung des Ventilsitzes 82 bewegt, um den Strom an den Kontaktpunkten 43 zu verengen, ist dementsprechend unmittelbar vor dem eigentlichen Kontakt der Druckunterschied um die Kontaktpunkte 43 herum wesentlich, weil der Druck zwischen der unteren Ventilführung und den Kontaktpunkten 43 erheblich größer ist als der Druck an der gegenüberliegenden Seite der Kontaktpunkte 43 kurz vor dem Aufsetzen. Tatsächlich führt das Vorhandensein der unteren Nadelführung 80 in der Tendenz dazu, den Druck in der Zone unmittelbar oberhalb der Kontaktpunkte 43 zu erhöhen. Obwohl die „Kontaktpunkte 43" als „Punkte" bezeichnet werden, sind sie eigentlich allesamt Punkte auf demselben Kreis, der durch die Berührungspunkte zwischen der bogenförmigen Nadelkontaktfläche und der Nadelsitzfläche entsteht. Jedoch wird zur Vereinfachung der Beschreibung einzeln auf sie Bezug genommen.
Im Gegensatz dazu führt, wie in 8 gezeigt, das Vorhandensein der ringförmigen Nut 92, die auf dem Nadelventilsitz bereitgestellt wird, in der Tendenz dazu, den Druckunterschied an den Kontaktpunkten 43 zu reduzieren, indem zusätzliches Speichervolumen zwischen der oberen Nadelführung 80 und dem Ventilsitz 40 bereitgestellt wird. Somit wird der Druckunterschied an den Kontaktpunkten 43 etwas verringert, wodurch die den Strom reduzierenden Druckverluste reduziert werden, die sonst an der Kontaktstelle zwischen Nadel 16 und Ventilsitz 40 auftreten. Da solche Druckverluste in der Tendenz dazu führen, dass der durch das Einspritzventil strömende Brennstoffstrom vermindert wird, konnte bei Bereitstellung des einzigartigen Ventilsitzes 40 wie in 8 dargestellt festgestellt werden, dass solche Verminderungen im Brennstoffstrom reduziert werden, die normalerweise als Folge solcher Druckverluste auftreten. Dieser Faktor erhöht die Energiezufuhr für den Motor mit einer entsprechend erhöhten Effizienz.
Obwohl die Erfindung mit Bezug auf die dargestellten bevorzugten Ausführungsformen im Einzelnen beschrieben wird, sind Abweichungen und Modifikationen innerhalb des Schutzbereichs möglich, der durch die nachfolgend Ansprüche beschrieben und definiert wird.

Claims

Elektromagnetisch betätigtes Einspritzventil (10) für ein Einspritzsystem für verdichtetes Erdgas für eine Kraftmaschine mit innerer Verbrennung, wobei besagtes Einspritzventil eine allgemeine Längsachse aufweist und Folgendes umfasst: (a) einen ferromagnetischen Kern (32); (b) eine Magnetspule (28), die besagten ferromagnetischen Kern zumindest teilweise umgibt; (c) einen Anker (14), der magnetisch an besagte Magnetspule (28) gekoppelt ist und durch Bewegung auf besagte Magnetspule (28) reagiert, wobei besagter Anker (14) eine erste Fläche am oberen Ende und einen Abschnitt am unteren Ende aufweist; (d) ein Element (16) zum Schließen des Ventils, das an besagten unteren Endabschnitt des besagten Ankers angeschlossen ist und mit einem Einspritzventil interagiert, das einen feststehenden Ventilsitz (40) besitzt, um selektiv zu ermöglichen, dass Brennstoff durch besagten Ventilsitz (40) hindurch tritt, wenn das besagte Element (16) zum Schließen des Ventils durch besagten Anker in die Stellung „Ventil geöffnet" bewegt wird, wobei besagter feststehender Ventilsitz (40) einen Abschnitt mit allgemein abgestumpfter Konusform aufweist, der von einer angrenzenden umlaufenden Ringnut (92) mit viertelkreisförmiger Kontur umgeben ist, um den Druckunterschied zu vermindern, der beim Schließen des besagten Einspritzventils am Element zum Schließen des Ventils und an besagtem feststehenden Ventilsitz (40) auftritt; (e) einen Brennstoffeinlassanschlusstubus (18), der sich allgemein in Längsrichtung um den besagten Anker (14) erstreckt und einen Pfad definiert, über den Brennstoff in den besagten Brennstoffeinlassanschlusstubus (18) eintritt, um zum besagten Anker (14) geleitet zu werden, wobei besagter Brennstoffeinlassanschlusstubus (18) einen untersten Endabschnitt aufweist, der eine unterste Fläche besitzt, die so mit einem Zwischenraum oberhalb des besagten Ankers (14) angeordnet ist, dass ein Arbeitsspalt (15) definiert wird, in dem sich besagter Anker (14) bewegen kann; und (f) besagte Armatur (14), die einen Brennstoffspeicherabschnitt aufweist, um vom besagten Brennstoffeinlassanschlusstubus zugeführten Brennstoff aufzunehmen, wobei besagter Anker ferner eine allgemein axiale Brennstoffdurchführung definiert, in der zumindest eine erste Brennstoffdurchflussbohrung (60) durch einen Wandabschnitt des besagten Ankers (14) verläuft, um Brennstoff vom besagten Brennstoffeinlassanschlusstubus (18) durch besagte allgemein axiale Brennstoffdurchführung und in die besagte Bohrung (60) zu besagtem feststehenden Ventilsitz (40) zu leiten, um in den Einlasskrümmer des Motors einzutreten, wobei besagte Brennstoffdurchflussbohrung (60) allgemein quer zur besagten Längsachse ausgerichtet ist, wobei besagter Anker (14) ferner zumindest eine zweite Brennstoffdurchflussbohrung (58) definiert, die durch seinen unteren Abschnitt verläuft, in einem spitzen Winkel zur besagten Längsachse ausgerichtet ist und so angeordnet ist, dass sie Brennstoff durch den Anker hindurch zum besagten feststehenden Ventilsitz (40) leitet.
Elektromagnetisch betätigtes Einspritzventil (10) nach Anspruch 1, wobei besagte unterste Fläche des besagten Brennstoffeinlassanschlusstubus (18) und des besagten Ankers (14) so beschaffen sind, dass sie ermöglichen, dass gasförmiger Brennstoff durch besagten Arbeitsspalt (15) strömt und zwischen besagtem Anker (14) und besagter Magnetspule (28) hindurchströmt, wobei mindestens drei Brennstoffströmungspfade zur Verfügung gestellt werden können.
Elektromagnetisch betätigtes Einspritzventil (10) nach Anspruch 2, wobei besagter unterster Endabschnitt des besagten Brennstoffeinlassanschlusstubus (18) eine allgemein angefaste Anordnung entlang seiner untersten Außenfläche aufweist.
Elektromagnetisch betätigtes Einspritzventil (10) nach Anspruch 3, wobei besagter allgemein angefaster Abschnitt des besagten Brennstoffeinlassanschlusstubus (18) allgemein einen Fasenquerschnitt in Form eines Innenradius hat.
Elektromagnetisch betätigtes Einspritzventil (10) nach Anspruch 4, wobei besagtes Element (16) zum Schließen des Ventils eine Ventilnadel ist, die zum selektiven Schließen und Öffnen des besagten feststehenden Ventilsitzes (40) ausgelegt ist.
Elektromagnetisch betätigtes Einspritzventil (10) nach Anspruch 5, wobei besagte Ventilnadel (16) durch gecrimpte Abschnitte des besagten Ankers (14) am besagten Anker (14) befestigt ist.
Elektromagnetisch betätigtes Einspritzventil (10) nach Anspruch 6, wobei ein Brennstofffilter (20) an einem oberen Endabschnitt des besagten Brennstoffeinlassanschlusstubus (18) angeordnet ist, um den Brennstoff vor der Aufnahme durch besagten Brennstoffeinlassanschlusstubus (18) zu filtern.
Elektromagnetisch betätigtes Einspritzventil (10) nach Anspruch 7, wobei besagter Brennstoffeinlassanschlusstubus (18) einen Abschnitt an der unteren Fläche umfasst, der eine Vielzahl von radial verlaufenden vertieften Flächen (18a) aufweist, die eine entsprechende Vielzahl von radial verlaufenden erhabenen Konturen (18b) definieren, um die Wirkfläche des besagten Abschnitts der unteren Fläche von besagtem Brennstoffeinlassanschlusstubus (18) zu verkleinern, die besagtem Anker (14) gegenüberliegt, um dadurch zu ermöglichen, dass der gasförmige Brennstoff allgemein radial in besagten Arbeitsspalt (15) strömt, wobei besagter radialer Brennstoffstrom dadurch die Ansammlung von Verunreinigungen in besagtem Arbeitsspalt verhindert.
Elektromagnetisch betätigtes Einspritzventil (10) nach Anspruch 8, wobei besagte allgemein radial verlaufende Konturen (18b) eine allgemein trapezförmige Form besitzen.