DE8709111U1

DE8709111U1 - Einspritzventil

Info

Publication number: DE8709111U1
Application number: DE8709111U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1987-07-01
Filing date: 1987-07-01
Publication date: 1987-09-17
Also published as: WO1989000244A1; EP0367777B1; US4986478A; DE3861795D1; EP0367777A1

Description

Siemens Aktiengesellschaft

Einspritzventil
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Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil gemäß Oberbegriff von Anspruoh 1, Ihr liegt die Aufgabe zugrunde* dieses so auszugestalten, daß die abgespritzte Kraftstoffmenge besser und schneller verdampft*

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in Anspruch 1 gekennzeichnet. Sie beryht auf einer besonderen Gestaltung der Düsenöffnung, durch die es gelingt^ dem abgespritzten Kräftstöffstrahl eine reich gegliederte und damit sehr große Oberfläche zu geben, die die Verdampfung des Kraftstoffes fördert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteränsprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert; es zeigen

FIG 1 einen Längsschnitt durch einen Teil eines Einspritzventils, j FIG 2 eine Teilansicht des Düsenkörpers nach FIG 1 in stark vergrößerter Darstellung,

FIG 3 einen Teilschnitt entlang Linie III-III in FIG 2, FIG 4 einen Teilschnitt entsprechend FIG 2 durch eine zweite Ausführungsform eines Ventilkörpers, FIG 5 einen Teilschnitt entlang Linie V-V in FIG 4,

FIG 6 einen Teilschnitt wie FiG 4 durch ein weiteres Ausführungsbeispiel, das sich von dem nach FIG 4 durch eine andere Verbindung zwischen Düsenkörper und Ventilkörper unterscheidet,

FIG 7 schematisch die mit einem erfindungsgemäßen Einspritzventil erreichbare Hüllfläche des abgespritzten Kraftstoffes und,

Ba 1 Kir / 22.06.1987

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FIG 8 einen Schnitt durdh den Kräftstoffstrahl gemäß FIG 6 entlang Linie VIII-VHI,

Äbgesehün von der anhand von FIG 2 ff* erlautefteh, besonderen Gestaltung der Düsenäffnung hat das in F¹IG 1 dargestellt Einspritzventil einen konventionellen Aufbau. Davon ist lediglich teilweise das Gehäuse 1 dargestellt, dessen innenraum 10 an 'einem Ende durch einen Ventilkörper 5 abgeschlossen ist. Dieser hat konzentrisch zu einer Hauptachse H eine Leitung 52, die den Ventilkörper von Innen nach Außen durchsetzt und die auf der Innenseite von einem ringförmigen Ventilsitz 51 umgeben ist.

In dem Innenräum 10 ist konzentrisch zur Hauptachse H ein Führungsbolzen 2 angeordnet, auf dem ein Anker 3 verschiebbar gelagert ist, der an einem Ende ein flaches Schließteil 4 trägt. Anker 3 mit Schließteil 4 werden durch eine Feder 6 nach unten gedruckt, so daß der Schließteil 4 auf dem Ventilsitz 51 aufsitzt und so den Austritt von Kraftstoff aus dem Innenraum durch die Leitung 52 unterbindet. Zum Abspritzen von Kraftstoff wird mit Hilfe eines nicht dargestellten Elektromagneten der Anker 3 geringfügig nach oben gezogen und dadurch das Ventil geöffnet. Ohne besondere Maßnahme entsteht dabei ein kompakter Kraftstoffstrahl mit im wesentlichen kreisförmigem Quersschnitt und relativ geringer Oberfläche.

Durch die Erfindung gelingt es, die Oberfläche des Kraftstoffstrahles wesentlich zu vergrößern. Hierzu hat die Düsenoffnung 53 am Ende der Leitung 52 eine spezielle Gestaltung, die insbesondere aus den Figuren 3 und 5 deutlich zu erkennen ist: Sie wird gebildet aus einer kreisförmigen Zentralöffnung 530, 530' and von drei Feripherieöffnungen 531, 531', die die Zentralöffnung 530, 530' nach außen erweitern und die in einer Ringzone 540, 540' liegen, die sich zwischen der Zentralöffnung 530, 530' und dem Ende der Leitung 52 erstreckt. Die Ringzone schließt mit der Hauptachse H einen Neigungswinkel ·£ ein, der kleiner als 90" ist und vorzugsweise zwischen 30° und 60° liegt: Je kleiner dieser Winkel ist, umso größer ist der Strahlkegel des abgespritzten Kraftstoffes.

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1 Die Peripherieöffnungen 531, 531' sind symmetrisch zu Ne"b6nach^ ;⁽. sen N ausgebildet, die Vrüneiander ,gleichen Winkeläbständ &bgr; von f 120° haben. Jede Peripherieöffnung" 531, 531' is't am Ende begrenzt durch ein halbkreisförmiges Endstück 5310, 5310' und 5 zwei daran anschließende, einander gegenüberliegende S§itenrati- f der 5311* Diese Seitenränder - gemäß FIG 3 gerade ausgeführt von benachbarten Peripherieöffnungen schneiden sich jeweils in Einern Punkt auf der kreisförmigen Zentralöffnung 530: Dadurch f? entstehen innerhalb der Ringzone 540 zwischen benachbarten Pei| Io ripherieÖffnungen 531 etwa dreieckförmige Führungslappen 5401,

durch die der Durchmesser der gesamten Düsenöffnung im Ver-■ gleich zu dem der Leitung 52 reduziert ist. Als Folge davon '· entstehen beim Abspritzen des Kraftstoffes je Peripherieöffnurg ein Peripheriestrahl, der über ein schmales Verbindungsstück mit einem Zentralstrahl zusammenhängt, wie dies die FIG 7 und 8 zeigen. Die Oberfläche des daraus resultierenden Gesamtstrahles ist offensichtlich wesentlich größer als die eines kompakten Strahles mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt.

20 Gemäß FIG 2 und 3 ist der Ventilkörper 5 und der Düsenkörper 54 \ mit Düsenöffnung 53 ein Stück und besteht - wegen der Beanspru-' chung des Ventilsitzes 51 - aus rostfreiem Stahl. Im Gegensatz dazu ist gemäß Fig 4 bis 6 ein separater Düsenkörper 54', 54" vorgesehen, der vorzugsweise ein Druckgußteil (Zinkdruckguß) ist und sich einfach mit hoher Genauigkeit herstellen läßt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach FIG 4 und 5 ist die Düsenöffnung 53' wieder von einer kreisförmigen Zentralöffnung 53O¹ und drei von ihr radial nach außen sich erstreckenden Peripheiieöffnungen 531' gebildet, von denen jede am Ende ein halbkreisförmip ges Endstück 5310' hat* Daran schließen sich Seitenränder 5311' an, die - im Gegensatz zum vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel - Kreisbogen darstellen. Der Radius jeder Peripherieöffnung ist kleiner als· im zuvor erläuterten Ausfuhrungsbeispiel, so daß zwischen den Seitenrändern 5311' benachbarte Peripherieöffnungen 531' größere Führungslappen 540' entstehen.

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Vorzugsweise nehmen die Führungslappen wenigstens 30 % der Fläche der Ringzone ein, wobei die radiale Breite der Ringzone zwischen 20 % und 50 % des Radius der Leitung 52, 52' liegt.

Wenn - wie in FIG 1 bis 3 - Ventilkörper 5 und Düsenkörper 54 einstückig ausgebildet sind, läßt sich die Form dieses Teiles mit bekannten Fertigungstechniken realisieren: Der Ventilkörper kann gegossen oder kalt verformt werden. Besonders zweckmäßig ist eine Kombination beider Fertigungsschritte, wobei ein gegossener Ventilkörper seine endgültige Form und die exakten Abmessungen durch eine anschließende Kaltverformung erhält. Auch ist ss möglich, einen Ventilkörper mit durchgehender zylindrischer Leitung mit Hilfe eines an der Düsenöffnung aufgesetzten Stempels plastisch zu formen, also Material aus dem Bereich um die Düsenöffnung in diese hinein zu drücken. Dabei ist zu bedenken, daß der Durchmesser der Leitung 52 in der Größenordnung von nur einem 1 mm liegt, die FlG 2 bis 6 also eine etwa 40-fache Vergrößerung der Wirklichkeit zeigen.

Am Einfachsten läßt sich eine hohe Genauigkeit mit einem separaten Düsenkörper 54', 54" aus Zinkdruckguß sicherstellen, der gemäß FIG 4 und 5 mittels eines Düsenrohres 541' und gemäß FIG 6 mittels eines Düsenflansches 542" mit dem Ventilkörper 5¹, 5" verbunden ist. Im erstgenannten Fall ist eine kraft- oder materialschlüssige, im letztgenannten Fall eine formschlüssige Verbindung mittels eines Bördelrandes 50" vorgesehen.

Claims

J i 87 G 8 O 4 9 DE Schutzansprüche

1. Einspritzventil zum Einspritzen von Kraftstoff in den Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine,

- mit einem Ventilkörper (5, 5¹, 5") der auf der Innenseite des Einspritzventils einen ringförmigen Ventilsitz (51) konzentrisch zu einer Hauptachse (H) hat, - mit einem flachen Schließteil (4), das längs der Hauptachse (H) verschiebbar angeordnet ist, durch eine Feder (6) gegen den Ventilsitz (51) gedrückt wird und durch einen Elektromagneten von dem Ventilsitz (51) abhebbar ist,

- mifc einer zylindrischen Leitung (52, 52', 52") die den Ventilkörper (5, 5', 5") innerhalb des Ventilsitzes (51) von Innen nach Außer, durchsetzt und außen in eine Düsenöffnung (53, 53') mündet,

dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnung (53, 53', 53") von einer Zentralöffnung (530, 530') und von Peripherieöffnungen (531, 531') gebildet wird, die die Zer<tralöffnung umgeben, nach Außen erweitern und voneinander durch Führungslappen (5401, 5401') getrennt sind,

und daß die Peripherieöffnungen (531, 531¹) und die Führungslappen (5401, 5401¹) in einer Ringzone (540, 540') liegen, die zwischen der Zentralöffnung (530, 530') und dem Ende der Leitung (52, 52') angeordnet ist und mit der Hauptachse (H) einen spitzen Neigungswinkel oC kleiner 90° einschließt.

2. Einspritzventil nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Führungslappen (5401, 5401') wenigstens 30 % der Fläche de7i Ringzone (540, 540') einnehmen.

3. Einspritzventil nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, <ädaß die Düsenöffnung (53, 53·, 53") koaxial zur Hauptachse (H) liegt.

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4. Einspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Peripherieöffnung (531, 531') symmetrisch zu einer Nebenachse (N) ist, und daß die Nebenachsen (N) aller Peripherieöffnungen von der Hauptachse (H) ausgehen und gleichen Winkelabstand (ß) voneinander haben.

5. Einspritzventil nach Anspruch 4,

gekennzeichnet, durch drei Peripherieöffnung (531, 531') und einen Winkelabstand (ß) von 120°.

6. Einspritzventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende jeder Peripherieöffnung (531, 531') von einem halbkreisförmigen Endstück (5310, 5310') begrenzt ist.

7. Einspritzventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Endstück (5310, 5310') jeder Peripherieoffnung (531, 531') und der Zentralöffnung (530, 530') zwei einander gegenüberliegende Seitenränder (5311, 5311') verlaufen.

8. tinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenränder (5311) gerade verlaufen und daß sich die zwei Seitenränder (5311) benachbarte Peripherieöffnungen (531) in einem Punkt auf der kreisförmigen Zentralöffnung (530) schneiden.

9. Einspritzventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenränder (5311') Kreisbogen sind, und daß sich die Seitenränder (5311¹) benachbarte Peripherieöffnungen (531·) im Abstand voneinander die kreisförmige Zentialöffnung (530·) erreichen.

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10* Einspfitzventii nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet» daß die Ringzone (540·) mit der Düsenöffnung (53', 53") Teil eines separaten Düsenkörpers (54¹, BA") ist, der an dem Ventilkörper (5', 5") befestigt ist*

!I* Einspritzventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsefikorpei? (54' _f 54") ein Dfuckgußteil ist.