DE8607137U1

DE8607137U1 - Brennstoff-Dosierventil für eine Fördervorrichtung einer Verbrennungsmaschine

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Publication number: DE8607137U1
Application number: DE8607137U
Authority: DE
Original assignee: WEBER SpA TURIN / TORINO IT
Current assignee: WEBER SpA TURIN / TORINO IT
Priority date: 1985-03-22
Filing date: 1986-03-14
Publication date: 1986-05-07
Also published as: GB2172656A; US4718635A; FR2579269A3; IT8553165V0; FR2579269B3; GB2172656B; GB8606342D0

Description

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Brennstoff-Dosierventil für eine Fordervorrichtung einer Verbrennungsmaschine

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein als Teil einer Fördervorrichtung einer Verbrennungsmaschine ausgebildetes Brennstoff-Dosierventil .

Derartige Dosierventile geben eine bestimmte Menge an Brennstoff ab, der in der Zufuhrleitung einer Verbrennungsmaschine (Motor mit innerer Verbrennung) mit einer vorbestimmten Menge Luft gemischt wird. Hierzu ist eine Gemisch-Bildungsvorrichtung vorgesehen, über die über geeignete Leitungen die Luft zusammen mit vorbestimmten Mengen an Brennstoff gefördert wird. Der Brennstoff wird hierbei über das erwähnte Brennstoff-Dosierventil gefördert.

Dieses Dosierventil weist im wesentlichen ein Gehäuse auf, in dem ein Strömungsweg für den Brennstoff ausgebildet ist, der dem Ventil über eine Abgabepumpe zugeführt wird. Weiter ist ein Ventilglied vorgesehen, das im Gehäuse in axialer Richtung zwischen einer ersten Lage und einer zweiten Lage hin und her beweglich ist. In der ersten Lage liegt das Ventilglied an einem geeigneten Ventilsitz an und verschließt den Strömungsweg. In der zweiten Lage ist der Strömungsweg offen. Das Ventilglied wird durch einen Elektromagneten betätigt, der ebenfalls im Gehäuse angeordnet ist, und der mit einem Anker starr verbunden ist, der vom Kern des Elektro magneten angezogen wird. Im Gehäuse befindet sich ein Ring, der einen Anschlag für das Ventilglied ausbildet, wenn sich das Ventilglied in der zweiten Lage befindet. Dieser Ring

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befindet sich normalerweise zwischen einer Schulter des Gehäuses Und einer Vorderfiäche eines nasenartigen Vorsprungs der starr mit dem Gehäuse verbunden ist _t und der das Ventilglied aufnimmt.

Das Ventilglied wird in der ersten, geschlossenen Lage mittels einer Feder gehalten. Wird der Elektromagnet betätigt, so bewegt sich das ventilgiied in axialer Richtung und öffnet den Strömungsweg für den Brennstoff, bis es sich an den Ring anlegt. In dieser zweiten Lage ist der Verbleibende Raum (verbleibender Luftspalt), der zwischen dem mit dem Anker starr verbundenen Ventilglied und dem Kern des Elektromagneten ausgebildet wird, üblicherweise sehr klein. Wenn der Elektromagnet wieder abgeschaltet wird, so kehrt das Ventilglied in seine erste Lage zurück und verschließt den Strömungsweg.

Obgleich Dosierventile dieses Typs zufriedenstellend arbeiten, gibt es bei ihrer Montage doch verschiedene Probleme. Hierzu sei darauf verwiesen, daß der Hub des Ventilglieds bei seiner Verschiebung von der ersten in die zweiten Lage bzw. umgekehrt und der verbleibende Raum (der verbleibende Luftspalt) zwischen dem Anker und dem Kern in der zweiten Lage äußerst genau justiert werden müssen, und zwar mit einer Toleranz von lediglich einigen Tausendstel mm. Nur wenn diese Bedingungen eingehalten werden, kann der Brennstoff genau zugemessen werden und die elektromagnetische Kraft des Elektromagneten kann richtig angewendet werden.

Bei Dosierventilen dieses Typs werden der Hub und der Luftspalt wie folgt justiert. Anfänglich wird das Ventil montiert und anschließend wird der Hub des Ventilgliedes und der Luftspalt mit geeigneten Werkzeugen gemessen. Wenn diese Werte

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nicht stimmen, so wird das Ventil demontiert und der Anschlagring des Ventilgliedes wird ersetzt. Dessen Dicke bestimmt nämlich den Luftspalt zwischen dem Anker und dem Kern. Um den Hub des Ventilgliedes einzustellen, wird eine vorbestimmte Menge an Material von der Vorderfläche des nasenartigen Vorsprungs abgetragen, der dem Ringen gegenüberliegt. Dadurch wird der Abstand zwischen dieser Fläche und αεί» Sitz innerhalb des Vorsprunys verringert, äfl dein das Ventilglied in der geschlossenen Position anliegt. Dadurch wird also der Hub des Ventilgliedes eingestellt.

Die Einstellung des Hubs und des Luftspaltes wie vorstehend beschrieben machen nicht nur eine Montage mit folgender Demontage des Dosierventils notwendig, sondern auch ein materialabtragendes Bearbeiten einiger der Teile des Ventil! Diese Einstellungen sind daher zeitaufwendig und kostenintensiv. Sie können nur unter Beachtung besonderer Sorgfalt und mit gut ausgebildeten Fachkräften durchgeführt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Brennstoff-Dosierventil der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem die Einstellungen des Hubs des Ventilglieds und des Luftspalts einfach und bequem sind und sehr schnell ohne den Einsatz komplizierter Werkzeuge oder materialabtragender Maschinen durchgeführt werden können. Auch sollen der Hub des Ventilglieds und der Luftspalt sehr genau eingestellt werden können.

Die Erfindung geht daher aus von einem als Teil einer Förder vorrichtung einer Verbrennungsmaschine ausgebildeten Brennstoff-Dosierventil mit einem Gehäuse, in dem ein Strömungswe für den Brennstoff ausgebildet ist, mit einem axial in dem Gehäuse zwischen einer ersten und einer zweiten Lage beweglichen Ventilglied, das in der ersten Lage den Strömungsweg verschließt und ihn in der zweiten Lage öffnet und das von

einem Elektromagneten betätigt ist/ der sich im Gehäuse befindet, wobei das Ventilglied starr mit einem Anker verbunden ist/ der vom Kern des Elektromagneten angezogen wird, und mit einem ringförmigen Anschlag, der für das Ventilglied in dessen zweiter Lage als Anschlag wirkt und der sich zwi-

o sehen einer Schulter des Gehäuses und einer Vorderfläche eines Vorsprungs befindet/ der mit dem Gehäuse starr ausgebildet ist und der das Ventilglied aufnimmt.

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Zur Lösung der erwähnten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag an der dem Vorsprung gegenüber liegenden Seite vorgesehen ist und wenigstens zwei verschiedene flache Flächen hat, von denen eine erste Fläche einen Anschlag für das Ventilglied ausbildet und die zweite Fläche eine Schulter für die Vorderfläche des Vorsprungs, und daß die beiden Flächen jeweils unterschiedlich von der Gehäuseschülter beabstandet angeordnet sind derart, daß die Lage der ersten Fläche den Luftspalt zwischen dem Anker und dem Kern auf einen vorbestimmten Wert bringt und die Lage der zweiten Fläche den Hub des Ventilgliedes zwischen dessen beiden Lagen einstellt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, aus denen sich weitere wichtige Merkmale ergeben» Es zeigt:

Fig. 1 - einen Axialschnitt durch eine erste Ausführungs form eines erfindungsgemäßen Dosierventils;

Fig. 2 und 3 - Axialschnitte durch zwei weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Dosierventils.

Das erfindungsgeitiäße Brennstoff-Dosierventil ist in eine Fördervorrichtung einer Verbrennungsmaschine eingebaut, die eine Brennstoff-Luft-Mischung in ein Förderrohr der Verbrennungsmaschine fördert.

Das Ventil weist ein Gehäuse 1 auf, in dem ein Elektromagnet

2 untergebracht ist, der im wesentlichen aus einer Windung

3 und einem rohrförmigen Kern 4 besteht. Am Gehäuse 1 ist ein nasenförmiges Vorsprungsstück 5 befestigt, dessen Vorderende eine Axialbohrung 6 aufweist, durch die der Brennstoff abgegeben wird. Im Gehäuse und im Vorsprung 5 sind geeignete Bohrungen 7, 8 angelegt, die in Verbindung mit einer vorderen Kammer 9 des Vorsprungs stehen un<2 die einen Strömungsweg für den Brennstoff ausbilden. Dieser wird normalerweise durch eine nicht gezeigte Axialbohrung im Kern 4 in die Bohrung 7 eingegeben. Innerhalb des Vorsprungs 5 ist ein Sitz 10 für ein entsprechendes Ventilglied 12 ausgebildet, das axial innerhalb der Bohrung 8 des Vorsprungs 5 und in der Bohrung 7 des Gehäuses 1 hin und her beweglich ist. Das Ventilglied 12 wird geeignet durch zylindrische Oberflächenteile geführt, die an einem Paar ringförmiger Vorsprünge 13 ausgebildet sind, die gleitend an der Fläche der Bohrung 8 anliegen. Abgeflachte Teile 11 sind an diesen Vorsprüngen ausgebildet, so daß der Brennstoff dort hindurchströmen kann.

Mit dem rückwärtigen Ende des Ventilgliedes 12 ist ein ringförmiger Anker 14 verbunden, der vom Kern 4 des Elektromagneten 2 angezogen werden kann.

Erfindungsgemäß weist das Ven': ·■ ' yinen Anschlag 15 auf, der als Anschlag für das Ventilglied 12 dient. Dieser befindet sich zwischen einer Schulter 16 des Gehäuses 1 und der

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Vorderfläche 17 des Vorsprungs 5, so daß er zwischen diesen Teilen klemmend gehalten wird. Der Vorsprung 5 und der Anschlag 15 sind am Gehäuse 1 dadurch befestigt, daß eine Vorderkante 18 des Gehäuses 1 über einen Flanschteil des Vorsprungs gedreht wird, wie dies die Figuren zeigen.

An derjenigen Seite, die dem Vorsrung 5 gegenüberliegt, hat der Anschlag 15 zwei unterschiedliche, flache Flächen, von denen die eine Fläche 19 als Anschlag für einen Kragen 20 dient., der am Ventilglied vorgesehen ist. Die zweite Fläche 21 bildet eine Schulter für die Vorderfläche 17 des Vorsprungs 5 aus. An der anderen Seite hat der Anschlag 15 nur eine flache Fläche 22, die an einer Schulter 26 des Gehäuses 1 anliegt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 besteht der Anschlag 15 aus zwei Ringen oder Unterlegscheiben 24, 25, die gleiche Außendurchmesser aber verschiedene Innendurchmesser haben, so daß die Fläche des ersten Rings, die dem Vorsprung 5 gegenüberliegt, die Oberfläche 19 ausbildet, die als Anschlag für den Kragen 20 dient. Diejenige Fläche des zweiten Ringes, die in derselben Richtung weist, bildet die Oberfläche 21 aus, an der die Vorderfläche 17 des Vorsprungstücks 5 anliegt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 hat der Anschlag 15 eine Form, die sich von der Form des Anschlags nach Fig. 1 unterscheidet, indem die beiden Flächen 19, 21 des Anschlags, die dem Vorsprung 5 gegenüberliegen, immer noch unterschiedliche Abstände von der Schulter 16 einnehmen, aber im Unterschied zur Ausführungsform nach Fig. 1 befindet sich die erste dieser Flächen in einem größeren Abstand von der Schulter¹.

Das beschriebene Dosierventil arbeitet wie folgt*

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Das Ventilglied 12 liegt normalerweise durch die Wirkung einer nicht gezeigten Feder am Sitz 10 des Vorsprungs 5 an. Die Feder befindet sich zwischen dem Vorsprung und dem Kern 4. Diese Vorspannung kann auch durch andere äquivalente Mittel erreicht werden. Wenn eine vorbestimmte Menge an Brennstoff injiziert werden soll, so wird der Elektromagnet 3 eine vorbestimmte Zeit lang an Spannung gelegt. Als Ergebnis der sich hierbei einstellenden Anziehung des Ankers 14 zum Kern 4 wird das Ventilglied 12 vom Sitz 10 abgehoben und bewegt sich axial nach rechts in den Figuren, bis sein Kragen'20 sich an die Fläche 19 des Anschlags 15 anlegt. In dieser Lage muß zwischen dem Kern 4 ucd dem Anker 14 ein Spalt oder Raum verbleiben, der auch als restlicher Luftspalt bezeichnet wird, sofern das Ventil richtig arbeitet. Dieser Luftspalt ist üblicherweise sehr klein und hat eine vorbestimmte Größe. Nach der Trennung des Ventilgliedes 12 vom Sitz 10 kann der Brennstoff von der Kammer 9 durch die Bohrung 6 fließen. Sobald der Elektromagnet 3 abgeschaltet wird, kehrt das Ventilglied in seine anfängliche, geschlossene Position zurück, und zwar bedingt durch die Wirkung der Feder.

Das Ventilglied bewirkt also den Hub c (siehe Fig. 1), indem es von seiner ersten, geschlossenen Lage in die zweite, geöffnet Lage bewegt wird, in der der Kragen 20 an der Fläche 19 anliegt. Wenn das Ventilglied 12 sich in seiner ersten Lage befindet, so ist fernerhin der Abstand zwischen dem Anker 14 und dem Kern 4, nämlich der anfängliche Luftspalt, der als Abstand t in Fig. 1 eingetragen ist, ebenfalls vorbe stimmt und größer als der Hub c.

Das erfindungsgemäße Ventil ermöglicht es, den Hub c und den anfänglichen Luftspalt t einfach und schnell mit höher Präzision wie folgt einzustellen: Wenn ein Ventil mit

definierten Werten c und t konstruiert werden soll, so ist es lediglich notwendig, an diesem Ventil denjenigen Anschlag 15 vorzusehen, bei dem die Flächen 19, 21 vorbestimmte Abstände von der Schulter 16 einnehmen. Fig. 1 zeigt in diesem Zusammenhang, daß die Größe des Luftspaltes t vom Abstand d von der Fläche 19 und der Schulter 16 abhängt. Die Größe des Hubs c hängt vom Abstand d zwischen den Flächen 19, 21 ab. Folglich können die Größe des Luftspaltes t und der Hub c völlig unabhängig voneinander dadurch eingestellt werden, daß ein Anschlag mit vorbestimmten Werten d und d gewählt wird.

Um diese Einstellungen schnell durchführen zu können, sind Sätze derartiger Anschläge vorgesehen, mit denen die verschiedenen Kombinationen der Dimensionen d und d möglich sind, beispielsweise derart, daß vorbestimmten Werten d vorbestimmte Werte von d. entsprechen. Der Anschlag 15 mit der jeweils gewünschten Kombination von t und c wird dann aus diesem Satz für das betreffende Dosierventil ausgewählt.

Dieselbe Justierung kann mutatis mutandis bei dem Ventil nach Fig. 3 durchgeführt werden.

Diese Justierverfahren können weiterhin durch die Verwendung des Anschlags 15 nach Fig. 2 durchgeführt werden, der hier also aus den beiden übereinander liegenden Ringen 24, 25 besteht. Bei dieser Ausführungsform ist es notwendig, nur zwei unterschiedliche Ringe mit diesen Dimensionen auszuwählen, um die gewünschte Kombination der Dimensionen d. und d zu erhalten.

Es ist daher ersichtlieh, daß die Justierungen des Hubs c und des Luftspalts t bei dem Dosierventil nach der Erfindung sehr einfach und sehr schnell durchgeführt werden können.

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Hierzu ist es lediglich nötwendig, einen Anschlag 15 mit dem gewünschten Paar der Dimensionen d, und d auszuwählen* Es müssen also keine Ventilteile mehr materialabtragend bearbeitet oder justiert werden, wie dies bei den Dosierventilen nach dem eingangs geschilderten Standes der Technik der Fall war. Die Justierung kann sehr präzise erfolgen, weil die in das Ventil einzubauenden Anschläge 15 sehr präzise hergestellt und ausgewählt werden können.

Wichtig ist es also, daß ein Brennstoff-Dosierventil vorgesehen ist, das ein Ventilglied hat, das axial innerhalb eines Gehäuses beweglich ist. Das Ventilglied wird von einem Elektromagneten betätigt. Mit dem Ventilglied ist ein Anker starr verbunden, der vom Kern des Elektromagneten angezogen wird. Ein ringförmiger Anschlag ist vorgesehen, der als Anschlag für das Ventilglied dient und der zwischen einer Schulter des Gehäuses und der Vorderfläche eines nasenartigen Vorsprungstücks vorgesehen ist, das mit dem Gehäuse starr verbunden ist. Im Vorsprungstück ist das Ventilglied untergebracht. Der Anschlag ist an derjenigen Seite vorgesehen, der dem Vorsprungstück gegenüberliegt. Der Anschlag hat wenigstens zwei unterschiedliche flache Flächen. Die erste Fläche bildet einen Anschlag für das Ventilglied aus und die zweite Fläche bildet eine Schulter für die Vorderfläche des Vorsprungstücks aus. Beide Flächen haben unterschiedliche Abstände von der Schulter des Gehäuses

Claims

Γ * ■ I r t Schutzansprüche

1. Als Teil einer Fördervorrichtung einer Verbrennungsmascnine ausgebildetes Brennstoff-Dosierventil mit einem Gehäuse, in dem ein Strömungsweg für den Brennstoff ausgebildet ist, mit einem axial in dem Gehäuse zwischen einer ersten und einer zweiten Lage beweglichen Ventilglied, das in der ersten Lage den Strömungsweg verschließt und ihn in der zweiten Lage öffnet und das von einem Elektromagneten betätigt ist, der sich im Gehäuse befindet, wobei das Ventilglied starr mit einem Anker verbunden ist, der vom Kern des Elektromagneten angezogen wird, und mit einem ringförmigen Anschlag, der für das Ventilg'iied in dessen zweiter Lage als Anschlag wirkt und der sich zwischen einer Schulter des Gehäuses und einer Vorderfläche eines Vorsprungs befindet, der mit dem Gehäuse starr ausgebildet ist und der das Ventilglied aufnimmt,
dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (15; 24, 25) an der dem Vorsprung (5) gegenüber liegenden Seite vorgesehen ist und wenigstens zwei verschiedene flache Flächen (19, 21) hat, von denen eine erste Fläche einen Anschlag für das Ventilglied (12) ausbildet und die zweite Fläche eine Schulter (16) für die Vorderfläche (17) des Vorsprungs (5), und daß die beiden Flächen (19,21) jeweils unterschiedlich von der Gehäuseschulter (16) beabstandet angeordnet sind derart, daß die Lage der ersten Fläche den Luftspalt zwischen dem Anker (14) und dem Kern (4) auf einen vorbestimmten Viert bringt und die Lage der zweiten Fläche den Hub (c) des Ventiigliedes (12) zwischen dessen beiden Lagen einstellt.

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2. Dosierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (12) einen ringförmigen Vorsprung (13) hat, der in Berührung mit der ersten Fläche des Anschlages (15; 24, 25) kommt und ihn hält.

3. Dosierventil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (15) aus einem Ring besteht, der an einer Seite eine flache Anlagefläche (22) hat, die in Berührung mit der Gehäuseschulter (16) kommt, und an der anderen Seite ein Paar flache Flächen, die zu der Anlagefläche (22) unterschiedlich beabstandet sind und die die beiden flachen Flächen (19, 21) ausbilden.

4. Dosierventil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (24, 25) zwei übereinander gelegte Scheiben mit unterschiedlichen Innendurchmesser oder Außendurchmesser aufweist, wobei eine Fläche einer der Scheiben die erste Fläche (19) ausbildet und eine Fläche der anderen Scheibe die zweite Fläche (21).