EP0676542B1 - Electromagnetically operated fuel injector - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
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- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
- F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
- F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
- F02M55/007—Venting means
Definitions
- the invention is based on an electromagnetically actuated Fuel injection valve according to the type of the main claim.
- Numerous fuel injection valves are already known also from EP-PS 0 348 786, which an electrical Have connector through which the electrical Contacting a magnetic coil and thus its excitation he follows.
- the contact itself is made via metallic Contact pins that range from the solenoid to the actual one Connectors run and largely made of plastic are encapsulated.
- the molded contact pins are not in practice completely sealed. Rather, the finest are formed Capillary gap between the contact pins and the Plastic coating. This is particularly the case when exposed to heat Effect intensified because of the different Thermal expansion coefficient of plastic and metal too Cause material shifts.
- the finest capillary gaps provide that direct connections between the between Air and the enclosed coil carrier and valve housing existing outside the fuel injector Atmosphere exist so that the fuel injector can "breathe”.
- Electromagnetically actuated fuel injector known that a. comprising a solenoid has an electromagnetic circuit and a valve housing in which at least one radially extending cross hole is introduced.
- This injection valve is a so-called Side-feed or bottom-feed injection valve, in which the Cross holes in the fuel valve housing on the side in the area is supplied to the solenoid.
- the fuel passes over the Cross holes in the fuel injector and washed around completely the magnetic coil with its coil holder. From there the fuel gets into the interior of the injection valve, from where the fuel is directed to a spigot in a nozzle is so that fuel is sprayed off when the valve is open can.
- the fuel injector according to the invention with the has characteristic features of the main claim the advantage that by creating a targeted Pressure equalization between the outside atmosphere and the coil space it is achieved that no moisture inside the valve penetrates, so that corrosion on the contact pins and the Coil wire and thus the destruction of the same is excluded is.
- a temperature and use fuel-resistant membrane with high elasticity made of a fluorocarbon elastomer (FKM), fluorosilicone or consists of nitrile butadiene rubber (NBR, HNBR).
- FKM fluorocarbon elastomer
- NBR nitrile butadiene rubber
- HNBR nitrile butadiene rubber
- semi-permeable tissue e.g. the fabric known under the trademark Goretex® use, as this guarantees that no moisture is added can penetrate inside.
- FIG. 1 shows a fuel injector with a first pressure compensation element according to the invention
- Figure 2 shows a section of a fuel injector with a second pressure compensation element according to the invention
- FIG. 3 a section along the line III-III in Figure 1 by a inventive pressure compensation element.
- the electromagnetic shown in Figure 1 for example actuable fuel injector for Fuel injection systems of internal combustion engines has one tubular valve housing 1 made of a ferromagnetic Material in which a magnetic coil 3 on a coil carrier 2 is arranged.
- the coil carrier 2 partially surrounds one stepped, concentric to one Valve longitudinal axis 7 extending core 4, which is tubular is formed and via which the fuel is supplied.
- On its end facing away from the magnet coil 3 encloses this Valve housing 1 in the axial direction partially a nozzle body 6.
- a nozzle body 6 for liquid-tight sealing between the valve housing 1 and the nozzle body 6 is a on the circumference of the nozzle body 6 Ring groove 10 formed in which a sealing ring 11 is arranged.
- a stop plate 16 is clamped to limit the Movement one in a graded, one leadership area having longitudinal bore 17 of the nozzle body 6 arranged and protruding into a stepped longitudinal opening 18 of the valve housing 1
- Valve needle 21 is used.
- the valve needle 21 penetrates one with radial play Through opening 23 of the stop plate 16 and protrudes from it downstream end with a pin 25 from a Injection opening 26 of the nozzle body 6 out.
- a frustoconical seat 28 formed with an end serving as a valve closing part the valve needle 21 cooperates and the opening or closing of the fuel injector.
- valve needle 21 is one tubular anchor 30 firmly connected by the anchor 30 with a holding part 33 in an area 32 facing the seat surface 28 grips around the valve needle 21.
- a return spring 37 On one of the magnetic coils 3 facing paragraph 34 of the armature 30 is a return spring 37 with one end. The other end supports it Return spring 37 on a tubular adjusting sleeve 40 from pressed into a stepped through bore 41 of the core 4 is.
- the one made of plastic manufactured connector 45 include two, for example metallic contact pins 46 that are directly connected to the winding the solenoid 3 are connected.
- the contact pins 46 protrude in the direction facing away from the seat 28 from which the Magnet coil 3 surrounding coil holder 2 and are largely encapsulated by plastic. Only at their end of the pin 47 are the contact pins 46 exposed; so they're not there immediately surrounded by plastic, so that a Plug connection with a corresponding, not shown Plug part is possible.
- this problem is solved by at least one, for example two in the axial extent of the Solenoid 3 introduced into the wall of the valve housing 1
- Cross bores 50 solved.
- the cross bores 50 now take over very specifically the pressure balance between the outside atmosphere and the interior of the valve, which is negative via the capillary gap Has an effect.
- the number of cross bores 50 is from special valve configuration, so that more than two cross holes 50 may be desired.
- valve housing 1 On the valve housing 1 is in a circumferential annular groove 52, the cross bores 50 in the direction of the magnetic coil 3 extend, a pressure compensation element, e.g. an annular Membrane 53, which is made of a rubber, pushed on.
- the membrane 53 covers the transverse bores 50 in the installed position Valve housing 1 completely.
- For the function of the membrane 53 is it is not necessary that an annular groove on the circumference of the Valve housing 1 is provided. Rather, it is crucial that the cross holes 50 in any form from the membrane 53rd be covered.
- the membrane has 53 areas thicker and thinner cross-section, which alternate.
- the Areas of thicker cross-section provide stiffening sections 54 represents the stability and rigidity of the membrane 53rd is significantly increased.
- These stiffening sections 54 can deal with the areas between one and six times, for example thinner cross section, the highly flexible membrane walls 55 trained, take turns.
- the membrane 53 in Ring shape limiting membrane edges 57 are provided for example, have the same thickness as that Stiffening sections 54 and because of their high Radial tension for an optimal fit of the membrane 53 in the Ensure ring groove 52.
- a membrane wall 55 must have at least one Cover cross hole 50, which is due to the ratio of the number of cross holes 50 to the number of membrane walls 55 slightly is feasible.
- the membrane 53 rubber materials, such as nitrile butadiene rubber (NBR, HNBR), fluorocarbon elastomer (FKM) or fluorosilicone.
- NBR nitrile butadiene rubber
- HNBR fluorocarbon elastomer
- FKM fluorocarbon elastomer
- FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a inventive cross holes 50 covering Pressure compensation element shown.
- the tissue 55 ' is introduced so that it as Vapor barrier works from the outside in, but it can "Breathe" the transport z. B. of water vapor from the inside out take over. A gas exchange can thus be realized, whereby no moisture gets inside the valve.
- the semipermeable tissue 55 ' can be made in a carrier body 53' Be cast in plastic, for example the same shape has as the membrane 53 in the first embodiment.
- the fabric 55' can, for example, by Be clipped into the annular groove 52 on the valve housing 1.
- the number of cross holes 50 and the areas thinner Cross-section can again be designed variably.
Description
Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetisch betätigbaren Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bekannt sind bereits zahlreiche Brennstoffeinspritzventile, so auch aus der EP-PS 0 348 786, die einen elektrischen Anschlußstecker aufweisen, über den die elektrische Kontaktierung einer Magnetspule und damit deren Erregung erfolgt. Die Kontaktierung an sich erfolgt über metallische Kontaktstifte, die von der Magnetspule bis hin zum eigentlichen Anschlußstecker verlaufen und weitgehend von Kunststoff umspritzt sind.The invention is based on an electromagnetically actuated Fuel injection valve according to the type of the main claim. Numerous fuel injection valves are already known also from EP-PS 0 348 786, which an electrical Have connector through which the electrical Contacting a magnetic coil and thus its excitation he follows. The contact itself is made via metallic Contact pins that range from the solenoid to the actual one Connectors run and largely made of plastic are encapsulated.
Die umspritzten Kontaktstifte sind in der Praxis jedoch nicht vollständig dicht umschlossen. Vielmehr bilden sich feinste Kapillarspalte zwischen den Kontaktstiften und der Kunststoffumspritzung. Besonders bei Wärmeeinwirkung wird dieser Effekt noch verstärkt, da die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Kunststoff und Metall zu Materialverschiebungen führen. Beim Betrieb der Brennkraftmaschine bzw. des Brennstoffeinspritzventils wird gerade durch die Brennkraftmaschine und auch die Aufheizung der Magnetspule eine Temperaturerhöhung im Bereich von Magnetspule und Anschlußstecker verursacht, die wiederum die Bildung von Kapillarspalten erhöht. Die feinsten Kapillarspalten sorgen dafür, daß direkte Verbindungen zwischen der zwischen Spulenträger und Ventilgehäuse eingeschlossenen Luft und der außerhalb des Brennstoffeinspritzventils existierenden Atmosphäre bestehen, so daß das Brennstoffeinspritzventil "atmen" kann.The molded contact pins are not in practice completely sealed. Rather, the finest are formed Capillary gap between the contact pins and the Plastic coating. This is particularly the case when exposed to heat Effect intensified because of the different Thermal expansion coefficient of plastic and metal too Cause material shifts. When operating the Internal combustion engine or the fuel injector is just by the internal combustion engine and also the heating of the Magnetic coil a temperature increase in the area of the magnetic coil and connector, which in turn causes the formation of Capillary gaps increased. The finest capillary gaps provide that direct connections between the between Air and the enclosed coil carrier and valve housing existing outside the fuel injector Atmosphere exist so that the fuel injector can "breathe".
Zwangsläufig kann ein Druckausgleich zwischen äußerer Atmosphäre und innerer Luft in Abhängigkeit von der Temperatur erfolgen. Bei Temperaturerhöhung im Betrieb des Brennstoffeinspritzventils wird durch die Volumenausdehnung der Magnetspule und der eingeschlossenen Luft der Innendruck über die Kapillarspalte nach außen abgebaut, so daß ein Druckgleichgewicht aufrechterhalten bleibt. Bei Abkühlung erfolgt der Druckausgleich in umgekehrter Richtung, so daß Umgebungsluft in den Ventilinnenraum gelangt, wobei besonders eine hohe Feuchtigkeit sehr nachteilig ist. Die Gefahr des Eintritts von Feuchtigkeit in das Innere des Brennstoffeinspritzventils ist besonders dann sehr groß, wenn die Brennkraftmaschine stark spritzwassergefährdet ist, wie es u. a. bei Heckmotoren von Kraftfahrzeugen der Fall ist oder extreme Umweltbedingungen herrschen. Die Folge ist eine Korrosion an den Kontaktstiften und dem Spulendraht, die bis zu einer Zerstörung des Spulendrahtes führen kann.Inevitably there can be pressure equalization between the outside atmosphere and internal air depending on the temperature. When the temperature increases during operation of the fuel injector is determined by the volume expansion of the solenoid and the trapped air the internal pressure across the capillary gap degraded to the outside so that a pressure balance is maintained. When cooling down the Pressure equalization in the opposite direction, so that ambient air in reaches the valve interior, with a particularly high one Moisture is very disadvantageous. The risk of entering There is moisture inside the fuel injector especially very large when the internal combustion engine is strong is at risk of splashing water, as u. a. for rear engines from Motor vehicles do or extreme environmental conditions to rule. The result is corrosion on the contact pins and the coil wire, which lead to destruction of the Can lead coil wire.
Aus der Schrift GB-OS 2 212 982 ist bereits ein elektromagnetisch betätigbares Brennstoffeinspritzventil bekannt, das einen u.a. eine Magnetspule umfassenden elektromagnetischen Kreis und ein Ventilgehäuse aufweist, in dem wenigstens eine radial verlaufende Querbohrung eingebracht ist. Bei diesem Einspritzventil handelt es sich um ein sogenanntes Side-Feed- bzw. Bottom-Feed-Einspritzventil, bei dem über die Querbohrungen im Ventilgehäuse Brennstoff seitlich im Bereich der Magnetspule zugeführt wird. Der Brennstoff tritt über die Querbohrungen in das Brennstoffeinspritzventil ein und umspült vollständig die Magnetspule mit ihrem Spulenträger. Von dort gelangt der Brennstoff in das Innere des Einspritzventils, von wo aus der Brennstoff zu einem Zapfen in einer Düse geleitet wird, so daß bei geöffnetem Ventil Brennstoff abgespritzt werden kann.From GB-OS 2 212 982 is already a Electromagnetically actuated fuel injector known that a. comprising a solenoid has an electromagnetic circuit and a valve housing in which at least one radially extending cross hole is introduced. This injection valve is a so-called Side-feed or bottom-feed injection valve, in which the Cross holes in the fuel valve housing on the side in the area is supplied to the solenoid. The fuel passes over the Cross holes in the fuel injector and washed around completely the magnetic coil with its coil holder. From there the fuel gets into the interior of the injection valve, from where the fuel is directed to a spigot in a nozzle is so that fuel is sprayed off when the valve is open can.
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch das Schaffen eines gezielten Druckausgleichs zwischen äußerer Atmosphäre und Spulenraum erreicht wird, daß keine Feuchtigkeit in das Innere des Ventils eindringt, so daß eine Korrosion an den Kontaktstiften und dem Spulendraht und damit eine Zerstörung desselben ausgeschlossen ist.The fuel injector according to the invention with the has characteristic features of the main claim the advantage that by creating a targeted Pressure equalization between the outside atmosphere and the coil space it is achieved that no moisture inside the valve penetrates, so that corrosion on the contact pins and the Coil wire and thus the destruction of the same is excluded is.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.By the measures listed in the subclaims advantageous further developments and improvements of the Main claim specified fuel injector possible.
Besonders vorteilhaft ist es, eine temperatur- und brennstoffbeständige Membran mit hohem Dehnvermögen einzusetzen, die aus einem Fluorkohlenstoffelastomer (FKM), Fluorsilikon oder aus Nitrilbutadien-Kautschuk (NBR, HNBR) besteht. Von Vorteil ist zudem, anstelle der Membran semipermeables Gewebe, wie z.B. das unter dem Warenzeichen Goretex® bekannte Gewebe zu verwenden, da damit garantiert ist, daß keine Feuchtigkeit nach innen eindringen kann.It is particularly advantageous to have a temperature and use fuel-resistant membrane with high elasticity, made of a fluorocarbon elastomer (FKM), fluorosilicone or consists of nitrile butadiene rubber (NBR, HNBR). Advantageous is, instead of the membrane, semi-permeable tissue, e.g. the fabric known under the trademark Goretex® use, as this guarantees that no moisture is added can penetrate inside.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Brennstoffeinspritzventil mit einem erfindungsgemäßen ersten Druckausgleichselement, Figur 2 einen Ausschnitt eines Brennstoffeinspritzventiles mit einem erfindungsgemäßen zweiten Druckausgleichselement und Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Figur 1 durch ein erfindungsgemäßes Druckausgleichselement. Embodiments of the invention are in the drawing shown in simplified form and in the description below explained in more detail. 1 shows a fuel injector with a first pressure compensation element according to the invention, Figure 2 shows a section of a fuel injector with a second pressure compensation element according to the invention and FIG. 3 a section along the line III-III in Figure 1 by a inventive pressure compensation element.
Das in der Figur 1 beispielsweise dargestellte elektromagnetisch
betätigbare Brennstoffeinspritzventil für
Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen hat ein
rohrförmiges Ventilgehäuse 1 aus einem ferromagnetischen
Material, in dem auf einem Spulenträger 2 eine Magnetspule 3
angeordnet ist. Der Spulenträger 2 umgibt teilweise einen
stufenförmig ausgestalteten, konzentrisch zu einer
Ventillängsachse 7 verlaufenden Kern 4, der rohrförmig
ausgebildet ist und über den die Brennstoffzufuhr erfolgt. An
seinem der Magnetspule 3 abgewandten Ende umschließt das
Ventilgehäuse 1 in axialer Richtung teilweise einen Düsenkörper
6. Zur flüssigkeitsdichten Abdichtung zwischen dem Ventilgehäuse
1 und dem Düsenkörper 6 ist am Umfang des Düsenkörpers 6 eine
Ringnut 10 ausgebildet, in der ein Dichtring 11 angeordnet ist.The electromagnetic shown in Figure 1, for example
actuable fuel injector for
Fuel injection systems of internal combustion engines has one
tubular valve housing 1 made of a ferromagnetic
Material in which a
Zwischen einer der Magnetspule 3 zugewandten Stirnfläche 13 des
Düsenkörpers 6 und einer der Stirnfläche 13 in axialer Richtung
gegenüberliegenden Innenschulter 15 des Ventilgehäuses 1 ist
eine Anschlagplatte 16 eingeklemmt, die zur Begrenzung der
Bewegung einer in einer abgestuften, einen Führungsbereich
aufweisenden Längsbohrung 17 des Düsenkörpers 6 angeordneten und
in eine abgestufte Längsöffnung 18 des Ventilgehäuses 1 ragenden
Ventilnadel 21 dient. Zwei beispielsweise als Vierkante
ausgebildete Führungsabschnitte 22 der Ventilnadel 21 werden
durch den Führungsbereich der Längsbohrung 17 geführt; sie
lassen aber auch einen axialen Durchgang für den Brennstoff
frei. Die Ventilnadel 21 durchdringt mit Radialspiel eine
Durchgangsöffnung 23 der Anschlagplatte 16 und ragt an ihrem
stromabwärtigen Ende mit einem Nadelzapfen 25 aus einer
Einspritzöffnung 26 des Düsenkörpers 6 heraus. Am
stromabwärtigen, der Anschlagplatte 16 abgewandten Ende ist am
Düsenkörper 6 eine beispielsweise kegelstumpfförmige Sitzfläche
28 gebildet, die mit einem als Ventilschließteil dienenden Ende
der Ventilnadel 21 zusammenwirkt und das Öffnen bzw. Schließen
des Brennstoffeinspritzventils bewirkt.Between one of the
An ihrem anderen Ende ist die Ventilnadel 21 mit einem
rohrförmigen Anker 30 fest verbunden, indem der Anker 30 mit
einem der Sitzfläche 28 zugewandten Bereich 32 ein Halteteil 33
der Ventilnadel 21 umgreift. An einem der Magnetspule 3
zugewandten Absatz 34 des Ankers 30 liegt eine Rückstellfeder 37
mit ihrem einen Ende an. Mit ihrem anderen Ende stützt sich die
Rückstellfeder 37 an einer rohrförmigen Einstellhülse 40 ab, die
in eine abgestufte Durchgangsbohrung 41 des Kerns 4 eingepreßt
ist.At its other end, the
Zumindest teilweise sind in axialer Richtung der Kern 4 und das
Ventilgehäuse 1 durch eine Kunststoffummantelung 43 umschlossen.
Ein elektrischer Anschlußstecker 45, über den die elektrische
Kontaktierung der Magnetspule 3 und damit deren Erregung
erfolgt, ist beispielsweise zusammen mit der
Kunststoffummantelung 43 ausgeformt. Zu dem aus Kunststoff
gefertigten Anschlußstecker 45 gehören beispielsweise zwei
metallische Kontaktstifte 46, die unmittelbar mit der Wicklung
der Magnetspule 3 in Verbindung stehen. Die Kontaktstifte 46
ragen in von der Sitzfläche 28 abgewandter Richtung aus dem die
Magnetspule 3 umgebenden Spulenträger 2 heraus und sind
weitgehend von Kunststoff umspritzt. Erst an ihrem Stiftende 47
liegen die Kontaktstifte 46 frei; sie sind dort also nicht
unmittelbar von Kunststoff umschlossen, so daß eine
Steckverbindung mit einem nicht gezeigten korrespondierenden
Steckerteil möglich ist. The core 4 and that are at least partially in the axial direction
Valve housing 1 enclosed by a
Verbindungen zwischen Kunststoff- und Metallteilen sind nicht
vollständig dicht. So ist es auch an Brennstoffeinspritzventilen
nicht möglich, eine vollständige Dichtheit im Bereich der mit
Kunststoff umspritzten Kontaktstifte 46 zu gewährleisten.
Vielmehr bilden sich feinste Kapillarspalte zwischen den
Kontaktstiften 46 und der Kunststoffummantelung 43. Besonders
bei Wärmeeinwirkung wird dieser Effekt noch verstärkt, da die
unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Kunststoff
und Metall zu Materialverschiebungen führen. Beim Betrieb der
Brennkraftmaschine bzw. des Brennstoffeinspritzventils wird
gerade durch die Brennkraftmaschine und auch die Aufheizung der
Magnetspule 3 eine Temperaturerhöhung im Bereich von Magnetspule
3 und Anschlußstecker 45 verursacht, die wiederum die Bildung
von Kapillarspalten erhöht. Die feinsten Kapillarspalten sorgen
dafür, daß direkte Verbindungen zwischen der zwischen
Spulenträger 2 und Ventilgehäuse 1 eingeschlossenen Luft und der
außerhalb des Brennstoffeinspritzventils existierenden
Atmosphäre bestehen, so daß das Brennstoffeinspritzventil
"atmen" kann.There are no connections between plastic and metal parts
completely tight. It is the same with fuel injectors
not possible to have a complete tightness in the area of
To ensure molded
Zwangsläufig kann ein Druckausgleich zwischen äußerer Atmosphäre
und innerer Luft in Abhängigkeit von der Temperatur erfolgen.
Bei Temperaturerhöhung im Betrieb des Brennstoffeinspritzventils
wird durch die Volumenausdehnung der Magnetspule 3 und der
eingeschlossenen Luft der Innendruck über die Kapillarspalte
nach außen abgebaut, so daß ein Druckgleichgewicht
aufrechterhalten bleibt. Bei Abkühlung erfolgt der
Druckausgleich in umgekehrter Richtung, so daß Umgebungsluft in
den Ventilinnenraum gelangt, wobei besonders eine hohe
Feuchtigkeit der eingesaugten Luft sehr nachteilig ist. Die
Gefahr des Eintritts von Feuchtigkeit in das Innere des
Brennstoffeinspritzventils ist besonders dann sehr groß, wenn
die Brennkraftmaschine stark spritzwassergefährdet ist, wie es
u. a. bei Heckmotoren von Kraftfahrzeugen der Fall ist, oder
extreme Umweltbedingungen herrschen. Da nicht nur reines Wasser
in den Kapillarspalten eingesaugt werden kann, sondern auch
andere Partikel mitgenommen werden, kann die Korrosion im
Spulenraum sogar noch beschleunigt werden, so daß eine
Zerstörung des Spulendrahtes nicht ausgeschlossen ist.Inevitably there can be pressure equalization between the outside atmosphere
and internal air depending on the temperature.
When the temperature increases during operation of the fuel injector
is determined by the volume expansion of the
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch wenigstens eine,
beispielsweise zwei im axialen Erstreckungsbereich der
Magnetspule 3 in der Wandung des Ventilgehäuses 1 eingebrachte
Querbohrungen 50 gelöst. Die Querbohrungen 50 übernehmen nun
ganz gezielt den Druckausgleich zwischen äußerer Atmosphäre und
dem Ventilinnenraum, der über die Kapillarspalte eine negative
Wirkung hat. Die Anzahl der Querbohrungen 50 ist von der
speziellen Ventilkonfiguration abhängig, so daß auch mehr als
zwei Querbohrungen 50 erwünscht sein können.According to the invention, this problem is solved by at least one,
for example two in the axial extent of the
Solenoid 3 introduced into the wall of the valve housing 1
Auf das Ventilgehäuse 1 wird in eine umlaufende Ringnut 52, von
der aus sich die Querbohrungen 50 in Richtung Magnetspule 3
erstrecken, ein Druckausgleichselement, z.B. eine ringförmige
Membran 53, die aus einem Gummi hergestellt ist, aufgeschoben.
Die Membran 53 bedeckt in Einbaulage die Querbohrungen 50 im
Ventilgehäuse 1 vollständig. Für die Funktion der Membran 53 ist
es nicht erforderlich, daß eine Ringnut am Umfang des
Ventilgehäuses 1 vorgesehen ist. Vielmehr ist es entscheidend,
daß die Querbohrungen 50 in irgendeiner Form von der Membran 53
überdeckt werden.On the valve housing 1 is in a circumferential
Wie in Figur 3 gezeigt, besitzt die Membran 53 Bereiche dickeren
und dünneren Querschnitts, die sich jeweils abwechseln. Die
Bereiche dickeren Querschnitts stellen Versteifungsabschnitte 54
dar, durch die die Stabilität und Steifigkeit der Membran 53
deutlich erhöht wird. Diese Versteifungsabschnitte 54 können
sich beispielsweise zwischen ein- und sechsmal mit den Bereichen
dünneren Querschnitts, die als hochflexible Membranwände 55
ausgebildet sind, abwechseln. In axialer Richtung oberhalb und
unterhalb der dünnen Membranwände 55 sind die Membran 53 in
Ringform begrenzende Membranränder 57 vorgesehen, die
beispielsweise die gleiche Dicke besitzen wie die
Versteifungsabschnitte 54 und aufgrund ihrer hohen
Radialspannung für ein optimales Einpassen der Membran 53 in der
Ringnut 52 sorgen. Eine Membranwand 55 muß wenigstens eine
Querbohrung 50 überdecken, was durch das Verhältnis der Anzahl
der Querbohrungen 50 zu der Anzahl der Membranwände 55 leicht
realisierbar ist.As shown in Figure 3, the membrane has 53 areas thicker
and thinner cross-section, which alternate. The
Areas of thicker cross-section provide
An die Qualität der Membran 53 sind verschiedene Ansprüche
gestellt. So muß sie die Fähigkeit besitzen, durch ihre
Beweglichkeit bereits geringe Druckschwankungen auszugleichen.
Bei einer Temperaturerhöhung und einem erhöhten Innendruck im
Ventilinnenraum bewegen sich die dünnen, hochflexiblen
Membranwände 55 radial nach außen und heben minimal vom
Ventilgehäuse 1 ab, während bei einer Abkühlung und einem
eventuell auftretenden Unterdruck im Ventilinnenraum die
Membranwände 55 wieder an das Ventilgehäuse 1 herangezogen bzw.
in die Querbohrungen 50 in geringem Maße hineingezogen werden.
Dabei dichten jeweils die Membranränder 57 durch ihr ständiges
dichtes Anliegen am Ventilgehäuse 1 ab. Neben dem dafür
notwendigen Dehnvermögen muß der Werkstoff der Membran 53 auch
brennstoff- und temperaturbeständig sein. Deshalb eignen sich
für die Membran 53 Gummiwerkstoffe, wie Nitrilbutadien-Kautschuk
(NBR, HNBR), Fluorkohlenstoffelastomer (FKM) oder Fluorsilikon.
Die Membran 53 ermöglicht also einen Druckausgleich, ohne daß
die Gefahr des Eindringens von Feuchtigkeit in den
Ventilinnenraum besteht und unterbindet negative
Kapillarströmungen.Different demands are made of the quality of the
In der Figur 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäß Querbohrungen 50 abdeckenden
Druckausgleichselementes dargestellt. Hierbei sind die dünnen
Membranwände 55 durch ein Gewebe 55' aus semipermeablem
Material, z. B. das unter dem Warenzeichen Goretex® bekannte
Gewebe, ersetzt. Das Gewebe 55' wird so eingebracht, daß es als
Dampfsperre von außen nach innen wirkt, es kann also aber beim
"Atmen" den Transport z. B. von Wasserdampf von innen nach außen
übernehmen. Ein Gasaustausch kann somit realisiert werden, wobei
keine Feuchtigkeit ins Innere des Ventils gelangt. Das
semipermeable Gewebe 55' kann in einem Trägerkörper 53' aus
Kunststoff eingegossen sein, der beispielsweise dieselbe Form
aufweist wie die Membran 53 im ersten Ausführungsbeispiel. Der
Trägerkörper 53' mit dem Gewebe 55' kann beispielsweise durch
Einclipsen in die Ringnut 52 am Ventilgehäuse 1 befestigt sein.
Die Anzahl der Querbohrungen 50 und der Bereiche dünneren
Querschnitts kann wieder variabel gestaltet sein.FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a
inventive cross holes 50 covering
Pressure compensation element shown. Here are the thin
Claims (9)
- Electromagnetically actuable fuel injection valve for fuel injection systems of internal combustion engines with a valve housing (1), a magnet coil (3) arranged in a coil space inside the valve away from the fuel flow path, a coil former (2) at least partially surrounding the magnet coil (3), a plastic sheath (43) at least partially surrounding the valve housing (1), and an electrical connection plug (45) likewise constructed from plastic and having at least two contact pins (46), by means of which the magnet coil (3) is excited, characterized in that at least one radially extending transverse hole (50) is introduced into the valve housing (1) in the region of axial extension of the magnet coil (3) and this transverse hole is covered by a pressure compensation element (53, 53') at least partially surrounding the valve housing (1).
- Fuel injection valve according to Claim 1, characterized in that the pressure compensation element is designed as a diaphragm (53) or a fabric (55').
- Fuel injection valve according to Claim 1 or 2, characterized in that the pressure compensation element (53, 53') surrounds the valve housing (1) in the form of a ring.
- Fuel injection valve according to Claim 1, characterized in that two transverse holes (50) extend in the valve housing (1).
- Fuel injection valve according to Claim 1, characterized in that the diaphragm (53) has areas (54) of thicker cross-section and areas (55) of thinner cross-section which alternate with one another in the circumferential direction.
- Fuel injection valve according to Claim 5, characterized in that, at least in the areas of thinner cross-section, the diaphragm (53) has diaphragm walls (55) which are manufactured from a rubber material and by means of which at least one transverse hole (50) is covered.
- Fuel injection valve according to Claim 6, characterized in that fluorocarbon elastomer, fluorosilicone or nitrile butadiene rubber are used as rubber materials for the diaphragm walls (55).
- Fuel injection valve according to Claim 2, characterized in that the fabric (55') covering at least one transverse hole (50) consists of semipermeable material.
- Fuel injection valve according to one of Claims 2, 3 or 8, characterized in that the fabric (55') is embedded in an annular carrier element (53') made of plastic.
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