EP0184126A1 - Electromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil - Google Patents

Electromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil Download PDF

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EP0184126A1 EP85115033A EP85115033A EP0184126A1 EP 0184126 A1 EP0184126 A1 EP 0184126A1 EP 85115033 A EP85115033 A EP 85115033A EP 85115033 A EP85115033 A EP 85115033A EP 0184126 A1 EP0184126 A1 EP 0184126A1
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    • F02M2200/9015—Elastomeric or plastic materials

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetically actuated fuel injection valve for injection systems of internal combustion engines, with a valve housing, a soft iron core arranged within the valve housing and carrying a fixed lifting magnet winding, and a valve closure plate which forms an armature and which forms an armature and forms an armature an annular seat enclosing an outlet can be acted upon and is guided axially movably with its radially circumferential edge on a guide correspondingly enclosing it.
  • the disadvantage here is that the fuel outlet from the outlet can only be influenced to a limited extent by the shape of the outlet.
  • the object of the invention is therefore to provide a fuel injection valve according to the preamble which enables a uniform and easily atomizable outlet of the fuel from the outlet at a defined outlet angle.
  • valve closure plate has a coaxially protruding pin which projects through or into the outlet.
  • valve closure plate In order to guide the pin centrally in the outlet, the valve closure plate is guided with its peripheral edge. This edge can jam in its guide and tilt it, which leads to an inclination of the pin in the outlet. However, this has a negative effect on the outlet of the fuel from the outlet.
  • the valve closure plate can have a spherical cross-section at its radially circumferential edge, the edge preferably being ground.
  • valve closure plate does not lift off the entire ring seat at the same time during an opening or closing process, but rather only allows fuel to flow through when resting on one side of the ring seat on the opposite side of the ring seat .
  • Such influencing of the beam is avoided in that the valve closure plate with the radially outer region of its outlet-side surface can be supported on an abutment ring concentrically surrounding the ring seat with radial spacing, which is arranged at approximately the same distance from the valve closure plate as the ring seat.
  • the pin can have a groove-shaped transition to the outlet-side surface of the valve closure plate, the transition in the outlet-side surface of the valve closure plate preferably being formed as a recess.
  • valve closure plate in the places that come into contact with other components of the fuel injector, e.g. Surface-hardened, wear by friction is largely prevented despite maintaining the good magnetic properties of the valve closure plate forming the armature.
  • Such positions are e.g. the contact surfaces on the ring seat and the contact ring as well as the spherical, radially peripheral edge.
  • the fuel injection valve shown has a valve housing 1, in which a winding body 2 with the magnetic winding 3 is arranged.
  • a soft iron core 4 provided with a through-bore 5 extends through the winding body 2 and forms an inlet nozzle 6 with its one end protruding from the valve housing 1.
  • the other end face of the soft iron core 4 is opposed by an air gap forming a valve closure plate 7 forming an air gap, which has a sealing surface 8 on its side opposite the soft iron core 4.
  • valve closure plate 7 By acting on a compression spring 9 supported on the soft iron core 4, the valve closure plate 7 is urged to bear against an annular seat 10 projecting axially to the valve closure plate 7 and enclosing an outlet 11. At a radial distance, the ring seat 10 is surrounded by a bearing ring 12 which also projects axially to the valve closure plate 7 and which is at a slightly greater distance from the valve closure plate 7 than the ring seat 10.
  • the fuel passes through radial through grooves 13 on the end face of the soft iron core 4 and axial through holes 14 in the Ven tilverschlußplatte 7 in the annular gap which is formed between the ring seat 10 and the bearing ring 12.
  • the valve closure plate 7 is lifted from the ring seat 10 against the force of the compression spring 9, the fuel can flow further to the outlet 11 and through it.
  • valve closure plate 7 which has a pin 15 projecting through the outlet 11
  • this is guided with its radially circumferential edge 16 in a correspondingly designed guide 17.
  • a plastic covering 19 designed as a disk is arranged on the support surface 18.
  • the valve closure plate 7 is axially movable between the support surface 18 provided with the plastic covering 19 and the ring seat 10.
  • valve closure plate 7 Since the abutment ring 12 is located in the radially outer region of the valve closure plate 7, the valve closure plate 7 is lifted off the entire surface of the ring seat 10 at the slightest opening movement, so that fuel can flow to the outlet 11 from all sides.
  • the pin 15 has a fillet-shaped transition 20 to the outlet-side surface of the valve closure plate 7, this transition 20 having a recess in the outlet-side Surface of the valve closure plate 7 is formed forming.
  • This fillet-shaped transition 20 leads to a perfect deflection of the fuel into the outlet 11.
  • the pin 15 is formed with such a rotationally symmetrical deflection surface 21 that it safely causes a certain jet angle and good atomization of the fuel emerging from the outlet 11.
  • the proper guidance of the valve closure plate 7 in the guide 17 and on the contact ring 12 ensures the uniformity of the fuel flow.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil für Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen. Es besitzt ein Ventilgehäuse 1, einen innerhalb des Ventilgehäuses 1 angeordneten, eine feststehende Hubmagnetwicklung 3 tragenden Weicheisenkern 4 und eine diesem gleichachsig und unter Bildung eines Luftspaltes gegenüberstehenden, einen Anker bildenden Ventilverschlußplatte 7. Diese ist von einer Druckfeder 9 in Anlage auf einen einen Auslaß 11 umschließenden Ringsitz 10 beaufschlagbar und mit ihrem radial umlaufenden Rand 16 an einer diesen entsprechend umschließenden Führung 17 axial bewegbar geführt. Die Ventilverschlußplatte 7 weist einen koaxial hervorstehenden, durch bzw. in den Auslaß 11 ragenden Zapfen 15 auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil für Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem Ventilgehäuse, einem innerhalb des Ventilgehäuses angeordneten eine feststehende Hubmagnetwicklung tragenden Weicheisenkern und einer diesem gleichachsig und unter Bildung eines Luftspaltes gegenüberstehenden, einen Anker bildenden Ventilverschlußplatte, die von einer Druckfeder in Anlage auf einen einen Auslaß umschließenden Ringsitz beaufschlagbar und mit ihrem radial umlaufenden Rand an einer diesen entsprechend umschließenden Führung axial bewegbar geführt ist.
  • Bei derartigen bekannten Kraftstoffeinspritzverentilen, die den Vorteil einer einfachen und kostengünstigen Herstellbarkeit haben, gelangt der Kraftstoff entlang der auslaßseitigen Fläche der Ventilverschlußplatte zum Ringsitz und strömt von dort durch den Auslaß.
  • Von Nachteil ist es dabei, daß der Kraftstoffaustritt aus dem Auslaß nur in eingeschränktem Umfang durch die Formgebung des Auslaßes beeinflußbar ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kraftstoffeinspritzventil nach dem Oberbegriff zu schaffen, das einen gleichmäßigen und gut zerstäubbaren Austritt des Kraftstoffs aus dem Auslaß unter definiertem Austrittswinkel ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ventilverschlußplatte einen koaxial hervorstehenden, durch bzw. in den Auslaß ragenden Zapfen aufweist. Durch den Zapfen und die entsprechende Formgebung des Zapfens wird der Austritt des Kraftstoffs auf die gewünschte Weise geformt und zerstäubt, bei gleichzeitiger Beibehaltung der einfachen und kostengünstigen Eigenschaften des Plattenventilaufbaus.
  • Um den Zapfen zentrisch in dem Auslaß zu führen, ist die Ventilverschlußplatte zwar mit ihrem umlaufenden Rand geführt. Dieser Rand kann in seiner Führung aber verklemmen und dabei verkanten, was zu einem Schrägstellen des Zapfens im Auslaß führt. Dadurch wird aber der Austritt des Kraftstoffs aus dem Auslaß negativ beeinflußt. Um dies zu vermeiden, kann die Ventilverschlußplatte an ihrem radial umlaufenden Rand einen balligen Querschnitt besitzen, wobei der Rand vorzugsweise geschliffen ist.
  • Zu einem Schrägstellen des Zapfens und damit einer negativen Strahlbeeinflußung führt es auch, wenn die Ventilverschlußplatte bei einem Öffnungs- oder Schließvorgang nicht gleichzeitig am gesamten Ringsitz abhebt, sondern nur unter Anlage an einer Seite des Ringsitzes auf der gegenüberliegenden Seite des Ringsitzes ein Durchströmen von Kraftstoff zuläßt. Eine solche Strahlbeeinflussung wird dadurch vermieden, daß die Ventilverschlußplatte mit dem radial äußeren Bereich ihrer auslaßseitigen Fläche an einem den Ringsitz mit radialem Abstand konzentrisch umschließenden Anlagering abstützbar ist, der mit annähernd dem gleichen Abstand zur Ventilverschlußplatte wie der Ringsitz angeordnet ist.
  • Damit es zu einer einwandfreien Umlenkung des radial zum Ringsitz zuströmenden Kraftstoffs in den Auslaß kommt, kann der Zapfen einen hohlkehlförmigen Übergang zur auslaßseitigen Fläche der Ventilverschlußplatte besitzen, wobei vorzugsweise der Übergang in der auslaßseitigen Fläche der Ventilverschlußplatte eine Uertiefung bildend ausgebildet ist.
  • Ist die Ventilverschlußplatte an den Stellen, die mit anderen Bauteilen des Kraftstoffeinspritzventils in Berührung kommen, z.B. oberflächengehärtet, so wird trotz Beibehaltung der guten magnetischen Eigenschaften der den Anker bildenden Ventilverschlußplatte ein Verschleiß durch Reibung weitgehend verhindert. Solche Stellen sind z.B. die Anlageflächen an dem Ringsitz und dem Anlagering sowie der ballige, radial umlaufende Rand.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen
    • Figur 1 eine Seitenansicht eines Kraftstoffeinspritzventils im Halbschnitt
    • Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt des Kraftstoffeinspritzventils nach Figur 1
  • Das dargestellte Kraftstoffeinspritzventil besitzt ein Ventilgehäuse 1, in dem ein Wickelkörper 2 mit der Magnetwicklung 3 angeordnet ist. Durch den Wickelkörper 2 erstreckt sich ein mit einer Durchgangsbohrung 5 versehener Weicheisenkern 4, der mit seinem einen aus dem Ventilgehäuse 1 herausragenden Ende einen Einlaßstutzen 6 bildet.
  • Der anderen Stirnseite des Weicheisenkerns 4 steht unter Bildung eines Luftspaltes eine einen Anker bildende Uentilverschlußplatte 7 gegenüber, die an ihrer dem Weicheisenkern 4 entgegengesetzten Seite eine Dichtfläche 8 besitzt.
  • Durch Beaufschlagung von einer am Weicheisenkern 4 abgestützten Druckfeder 9 wird die Ventilverschlußplatte 7 zur Anlage an einen axial zur Ventilverschlußplatte 7 hervorstehenden Ringsitz 10 beaufschlagt, der einen Auslaß 11 umschließt. Mit radialem Abstand ist der Ringsitz 10 von einem ebenfalls axial zur Ventilverschlußplatte 7 hervorstehenden Anlagering 12 umschlossen, der einen gering größeren Abstand zur Ventilverschlußplatte 7 besitzt als der Ringsitz 10.
  • Von der Durchgangsbohrung 5 gelangt der Kraftstoff durch radiale Durchgangsnuten 13 an der Stirnseite des Weicheisenkerns 4 und axiale Durchgangsbohrungen 14 in der Ventilverschlußplatte 7 in den Ringspalt, der zwischen dem Ringsitz 10 und dem Anlagering 12 gebildet ist. Bei entgegen der Kraft der Druckfeder 9 von dem Ringsitz 10 abgahobener Ventilverschlußplatte 7 kann der Kraftstoff weiter zum Auslaß 11 und durch diesen hindurchströmen.
  • Zum einwandfreien koaxialen Führen der einen durch den Auslaß 11 ragenden Zapfen 15 besitzenden Ventilverschlußplatte 7, ist diese mit ihrem radial umlaufenden Rand 16 in einer entsprechend ausgebildeten Führung 17 geführt.
  • Durch die Ausbildung des Randes 16 mit balligem Querschnitt kann es nicht zu einem Verklemmen der Ventilverschlußplatte 7 in ihrer Führung 17 kommen.
  • Um ein magnetisches Kleben der Ventilverschlußplatte 7 an ihrer magnetseitigen Abstützfläche 18 zu verhindern, ist auf der Abstützfläche 18 ein als Scheibe ausgebildeter Kunststoffbelag 19 angeordnet.
  • Die Ventilverschlußplatte 7 ist zwischen der mit dem Kunststoffbelag 19 versehenen Abstützfläche 18 und dem Ringsitz 10 axial bewegbar.
  • Da sich der Anlagering 12 im radial äußeren Bereich der Ventilverschlußplatte 7 befindet, kommt es schon bei der geringsten Öffnungsbewegung zu einem Abheben der Ventilverschlußplatte 7 an der gesamten Fläche des Ringsitzes 10, so daß Kraftstoff von allen Seiten her zum Auslaß 11 strömen kann.
  • Der Zapfen 15 hat einen hohlkehlförmigen Übergang 20 zur auslaßseitigen Fläche der Ventilverschlußplatte 7, wobei dieser Übergang 20 eine Vertiefung in der auslaßseitigen Fläche der Ventilverschlußplatte 7 bildend ausgebildet ist. Dieser hohlkehlförmige Übergang 20 führt zu einer einwandfreien Umlenkung des Kraftstoffs in den Auslaß 11 hinein.
  • Der Zapfen 15 ist mit einer solchen rotationssymetrischen Umlenkfläche 21 ausgebildet, daß er sicher einen bestimmten Strahlwinkel und eine gute Zerstäubung des aus dem Auslaß 11 austretenden Kraftstoffs bewirkt. Für die Gleichmä6igkeit des Kraftstoffzuflussesorgt dabei die einwandfreie Führung der Ventilverschlußplatte 7 in der Führung 17 und an dem Anlagering 12.

Claims (5)

1. Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil für Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem Ventilgehäuse, einem innerhalb des Ventilgehäuses angeordneten, eine feststehende Hubmagnetwicklung tragenden Weicheisenkern und einer diesem gleichachsig und unter Bildung eines Luftspaltes gegenüberstehenden, einen Anker bildenden Ventilverschlußplatte, die von einer Druckfeder in Anlage auf einen einen Auslaß umschließenden Ringsitz beaufschlagbar und mit ihrem radial umlaufenden Rand an einer diesen entsprechend umschließenden Führung axial bewegbar geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilverschlußplatte (7) einen koaxial hervorstehenden, durch bzw. in den Auslaß ragenden Zapfen (15) aufweist.
2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilverschlußplatte (7) an ihrem radial umlaufenden Rand (16) einen balligen Querschnitt besitzt.
3. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilverschlußplatte (7) mit dem radial äußeren Bereich ihrer auslaßseitigen Fläche an einem den Ringsitz (10) mit radialem Abstand konzentrisch umschließenden Anlagering (12) abstützbar ist, der mit annähernd dem gleichen Abstand zur Ventilverschlußplatte (7) wie der Ringsitz (10) angeordnet ist.
4. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (15) einen hohlkehlförmigen Übergang (20) zur auslaßseitigen Fläche der Ventilverschlußplatte (7) besitzt.
5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang (20) in der auslaßseitigen Fläche der Ventilverschlußplatte (7) eine Uertiefung bildend ausgebildet ist.
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