EP0718491A1 - Ventil und Verfahren zur Herstellung eines Ventiles - Google Patents

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EP0718491A1
EP0718491A1 EP95114688A EP95114688A EP0718491A1 EP 0718491 A1 EP0718491 A1 EP 0718491A1 EP 95114688 A EP95114688 A EP 95114688A EP 95114688 A EP95114688 A EP 95114688A EP 0718491 A1 EP0718491 A1 EP 0718491A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve seat
valve
spray
bulge
seat body
Prior art date
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Application number
EP95114688A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0718491B1 (de
Inventor
Peter Dipl.-Ing. Romann (Fh)
Siegfried Dr. Ing. Rohde
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of EP0718491B1 publication Critical patent/EP0718491B1/de
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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
    • F02M61/168—Assembling; Disassembling; Manufacturing; Adjusting
    • 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
    • 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
    • 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
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1853—Orifice plates

Definitions

  • the invention relates to a valve according to the preamble of claim 1 and a method according to the preamble of claim 4.
  • An injection valve for fuel injection is already known (DE 38 41 142 A1), in which a valve closing body with a valve seat body formed in a valve seat Valve seat surface interacts. Downstream of the valve seat surface, a cup-shaped spray orifice plate is fastened in a recess and has a bulge downstream.
  • a fuel injector with a valve seat body is also known, on the valve seat surface of the downstream end face of which an orifice plate is attached, which has a downstream bulge in its central region.
  • a collecting space is enclosed between the valve closing body, the valve seat surface, the wall of the valve seat body and the wall of the bulge of the spray orifice plate, which over the Spray openings in the spray plate receives a certain amount of fuel.
  • This amount of fuel and thus the collecting space should be kept as small as possible, because after the valve is closed, the negative pressure in the air intake system of the internal combustion engine or heating causes the fuel to be extracted or evaporated from the collecting space, which is undesirable Changes in the amount of fuel sprayed leads, because when the valve is opened again, the collecting space must first be filled with fuel.
  • valve according to the invention with the characterizing features of claim 1 and the method according to the invention with the characterizing features of claim 4 has the advantage that the volume of the collecting space between the valve closing body and the protrusion of the spray nozzle disc is reduced in volume and formed without sudden changes in cross-section can be achieved, whereby a more favorable flow through the collecting space and better running behavior of the internal combustion engine is achieved.
  • FIG. 1 shows a partially illustrated fuel injection valve with an injection orifice disk produced according to the invention
  • FIGS. 2 to 4 show individual manufacturing steps of the embodiment according to FIG. 1
  • FIGS. 5 to 7 show individual manufacturing steps according to a second embodiment.
  • FIG. 1 partially shows an example of an otherwise already known valve in the form of a fuel injection valve for fuel injection systems of mixture-compressing spark-ignition internal combustion engines, which is designed as a first exemplary embodiment according to the invention.
  • the injection valve has a tubular valve housing 1, in which a longitudinal opening 3 is formed concentrically with a valve longitudinal axis 2.
  • a longitudinal opening 3 is formed concentrically with a valve longitudinal axis 2.
  • tubular valve needle 5 which is connected at its downstream end 6 with a spherical valve closing body 7, on the circumference of which, for example, five circular flats 8 are provided.
  • the injection valve is actuated in a known manner, for example electromagnetically.
  • An indicated electromagnetic circuit with a magnet coil 10, an armature 11 and a core 12 serves for the axial movement of the valve needle 5 and thus for opening against the spring force of a return spring (not shown) or closing the injection valve.
  • the armature 11 is facing away from the valve closing body 7 End of the valve needle 5 by z.
  • a guide opening 15 of a valve seat body 16 serves to guide the valve closing body 7 during the axial movement Downstream end of the valve housing 1 facing away from the core 11, the cylindrical valve seat body 16 is tightly mounted in the longitudinal opening 3, which runs concentrically with the longitudinal axis 2 of the valve, by welding.
  • the circumference of the valve seat body 16 has a slightly smaller diameter than the longitudinal opening 3 of the valve housing 1.
  • the valve seat body 16 On its one lower end face 17 facing away from the valve closing body 7, the valve seat body 16 is provided with a bottom part 20 of a z.
  • cup-shaped spray plate 21 concentrically and firmly connected so that the bottom part 20 abuts with its upper end face 19 on the lower end face 17 of the valve seat body 16.
  • the base part 20 of the spray perforated disk 21 has at least one, for example four, spray openings 25 formed by erosion or stamping.
  • the insertion depth of the valve seat part consisting of valve seat body 16 and cup-shaped spray orifice disk 21 into the longitudinal opening 3 determines the presetting of the stroke of the valve needle 5, since the one end position of the valve needle 5 when the solenoid coil 10 is not excited due to the valve closing body 7 resting on a valve seat surface 29 of the valve seat body 16 is set.
  • the other end position of the valve needle 5 is determined when the solenoid 10 is excited, for example by the armature 11 resting on the core 12. Of the Path between these two end positions of the valve needle 5 thus represents the stroke.
  • the holding edge 26 of the spray plate 21 is tightly and firmly connected to the wall of the longitudinal opening 3.
  • a circumferential weld seam 30 is provided between the end 27 of the holding edge 26 and the wall of the longitudinal opening 3. Outside the central area 24, the bottom part 20 is tightly connected to the end face 17 of the valve seat body 16 with a further circumferential weld seam 31.
  • a tight connection of the valve seat body 16 and the spray plate 21 and of the spray plate 21 and the valve housing 1 is required so that the fuel does not pass between the longitudinal opening 3 of the valve housing 1 and the circumference of the valve seat body 16 to the spray openings 25 or between the longitudinal opening 3 of the valve seat carrier 1 and the holding edge 26 of the cup-shaped spray perforated disk 21 can flow directly into an air intake line of the internal combustion engine.
  • the spherical valve closing body 7 interacts with the valve seat surface 29 of the valve seat body 16 which tapers in the shape of a truncated cone in the flow direction and is formed in the axial direction between the guide opening 15 and the lower end face 17 of the valve seat body 16.
  • the valve seat body 16 has a valve seat body opening 34 facing the solenoid 10, which has a larger diameter than the diameter of the guide opening 15 of the valve seat body 16.
  • the diameter of the guide opening 15 is designed such that the spherical valve closing body 7 projects through the guide opening 15 outside of its flattened portions 8 with a small radial distance.
  • the central region 24 of the base part 20 of the spray orifice plate 21 is bent out of the plane of the base part 20 in the downstream direction, ie in the direction pointing away from the valve closing body 7, so that a bulge 36 results in the central region.
  • a collecting space 37 is formed, into which the fuel first reaches when the valve closing body 7 is lifted from the valve seat surface 29, before it is metered through the spray openings 25 and sprayed into the air intake line of the internal combustion engine .
  • the bulge 36 is designed in the form of a spherical shell, the inner wall 38 of the bulge 36 passing directly into the valve seat surface 29, that is to say without a shoulder.
  • the volume of the collecting space 37 is kept as low as possible by a suitable choice of the course of the valve seat surface 29 and the inner wall 38 of the bulge 36 with respect to the surface of the spherical valve closing body 37.
  • FIGS. 2 to 4 show partial process steps for achieving the bulge 36 or the collecting space 37 according to the first exemplary embodiment according to FIG. 1.
  • the same reference numerals as used in FIG. 1 are used for the same and equivalent parts.
  • the spray orifice plate 21, which is at least in its bottom part 20 is first placed with its upper end face 19 against the end face 17 of the valve seat body 16.
  • the spray hole disk 21 is tightly connected to the end face 17 of the valve seat body 16 outside the central region 24 by means of the circumferential weld seam 31. If a valve-closure member 7, for example in the form of a ball, as shown in dashed lines in FIG. 2, were now introduced into the valve-seat member 16, it would abut the upper end face 19 of the spray-orifice disk 21 and would not come into contact with the valve seat surface 29, since the diameter of the spherical valve closing body 7 and the inclination of the valve seat surface 29 are designed such that the valve closing body 7 protrudes beyond the end face 17 of the valve seat body 16 when it contacts the valve seat surface 29. In a further process step shown in FIG.
  • a shaped body 40 is now inserted into the valve seat body 16 instead of the valve closing body 7 and brought to bear against the upper end face 19 of the spray-perforated disk 21.
  • the shaped body 40 has, for example, the same contour as the valve closing body 7, that is to say the contour of a ball in the exemplary embodiment, but it has a smaller cross section than the valve closing body 7. Thereafter, the shaped body is applied by means of a force 41 acting on the shaped body 40 in the direction of the spray orifice plate 21 until the spray hole disk 21 is moved until the bulge 36 with the contour of the molded body 40 is formed on the spray hole disk 21 in its central region 24 by plastic deformation and the inner wall 38 of the bulge 36 merges directly into the wall of the valve seat surface 29.
  • the radius of the spherical shaped body 40 can be selected such that, after the bulge 36 has been completed, the valve seat surface 29, which represents a cone shell, merges tangentially into the adjacent inner wall 38 of the bulge 36.
  • the plastic deformation of the central area 24 to facilitate the molded body 40, the spray plate 21 can be heated in the central region 24 during the deformation.
  • the molded body 40 is removed again from the valve seat body 16.
  • the spray openings 25 which initially have parallel walls (see FIG. 2) deform when the bulge 36 is formed in such a way that they assume a conically widening shape in the direction of flow.
  • valve seat surface 29 and the cross section of the molded body 40 can also be chosen such that not only the spray orifice plate 21 is plastically deformed in its central region 24 when the bulge 36 is produced, but also an edge region of the valve seat body 16 near the end face 17, which also produces a direct, seamless transition between the valve seat surface and the inner wall 38 of the bulge.
  • valve seat body 16 with a spray orifice disk 21 attached to it, which has a bulge 36 produced according to the invention, into which the valve closing body 7 resting on the valve seat surface 29 extends beyond the end face 17, whereby a collecting space 37 with the smallest possible volume is achieved.
  • valve closing body 7 'does not have a spherical shape, but a conical shape, which is shown in broken lines in FIG.
  • FIG. 5 first shows how the flat spray perforated disk 21 is fixed on the end face 17 of the valve seat body 16 by means of the weld seam 31.
  • a conical shaped body 40' is inserted into the valve seat body 16 and placed on the upper end face 19 of the spray orifice plate 21.
  • the molded body 40 ' has approximately the cross section of the central region 24 or is slightly larger.
  • the conical contour of the shaped body 40 ' is now moved downward under the action of the force 41 on the shaped body and plastically deforms the spray orifice plate 21 in its central region 24, so that a conical bulge 36 results, the inner wall 38 of which directly into the valve seat surface 29 passes.
  • the molded body 40 ' is removed from the valve seat body 16 and the valve seat body 16 is fixed to the valve housing 1 in the manner described above.

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Abstract

Bei Ventilen mit einer stromabwärts einer Ventilsitzfläche (29) an einer Stirnseite (17) eines Ventilsitzkörpers (16) angeordneten Spritzlochscheibe (21) mit einer Ausbuchtung (36) ergibt sich das Problem, daß der zwischen dem Ventilschließkörper (7) und der Ausbuchtung (36) gebildete Sammelraum aufgrund von Fertigungs- und Toleranzgründen relativ groß ist und Absätze aufweist, wodurch es zu einem unerwünschten Absaugen bzw. Ausdampfen des Mediums aus dem Sammelraum und einer unerwünschten Strahlbeeinflussung kommt. Nach dem neuen Verfahren wird nun bei an dem Ventilsitzkörper (16) fixierter Spritzlochscheibe (21) zunächst mittels eines Formkörpers mit geringerem Querschnitt als der des Ventilschließkörpers (7) die Ausbuchtung (36) durch plastische Verformung der Spritzlochscheibe (21) in ihrem zentralen Bereich (24) erzeugt, deren innere Wandung (38) unmittelbar in die Wandung der Ventilsitzfläche (29) übergeht und die zu einem Sammelraum mit geringstem Volumen führt. Die Erfindung eignet sich besonders für Brennstoffeinspritzventile von Brennstoffeinspritzanlagen für Brennkraftmaschinen. <IMAGE>

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einem Ventil nach der Gattung des Anspruches 1 bzw. einem Verfahren nach der Gattung des Anspruches 4. Es ist bereits ein Einspritzventil zur Brennstoffeinspritzung bekannt (DE 38 41 142 A1), bei dem ein Ventilschließkörper mit einer in einem Ventilsitzkörper ausgebildeten Ventilsitzfläche zusammenwirkt. Stromabwärts der Ventilsitzfläche ist in einer Ausnehmung eine topfförmig ausgebildete Spritzlochscheibe befestigt, die nach stromabwärts eine Ausbuchtung aufweist.
  • Durch die DE 42 21 185 A1 ist ebenfalls ein Brennstoffeinspritzventil mit einem Ventilsitzkörper bekannt, an dessen der Ventilsitzfläche stromabwärtiger Stirnfläche eine Spritzlochscheibe befestigt ist, die in ihrem mittleren Bereich eine nach stromabwärts gerichtete Ausbuchtung aufweist.
  • Bei diesen bekannten Brennstoffeinspritzventilen wird zwischen dem Ventilschließkörper, der Ventilsitzfläche, der Wandung des Ventilsitzkörpers und der Wandung der Ausbuchtung der Spritzlochscheibe ein Sammelraum eingeschlossen, der vor dem Abspritzen über die Abspritzöffnungen in der Spritzlochscheibe eine gewisse Brennstoffmenge aufnimmt. Diese Brennstoffmenge und damit der Sammelraum sollte so klein wie irgend möglich gehalten werden, denn nach dem Schließen des Ventiles wird in unerwünschter Weise durch den Unterdruck im Luftansaugsystem der Brennkraftmaschine bzw. durch Erwärmung der Brennstoff aus dem Sammelraum abgesaugt bzw. verdampft, was zu einer unerwünschten Veränderung der abgespritzten Brennstoffmenge führt, da bei erneuter Öffnung des Ventiles zunächst der Sammelraum mit Brennstoff gefüllt werden muß. Aus Fertigungs- und Toleranzgründen ergeben sich bei den bekannten Brennstoffeinspritzventilen relativ große Sammelräume, die neben den geschilderten Nachteilen auch noch dazu führen, daß an Absätzen im Sammelraum sogenannte "Totwasserzonen" in der Brennstoffströmung entstehen, die die Brennstoffzumessung und die Brennstoffstrahlen ungünstig beeinflussen.
    • Vorteile der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Ventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 bzw. das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 4 hat demgegenüber den Vorteil, daß auf einfache Art und Weise der Sammelraum zwischen Ventilschließkörper und Ausbuchtung der Spritzlochscheibe in seinem Volumen verringert und ohne sprunghafte Querschnittsänderungen ausgebildet werden kann, wodurch eine günstigere Durchströmung des Sammelraumes und ein besseres Laufverhalten der Brennkraftmaschine erzielt wird.
    • Zeichnung
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 in einem ersten Ausführungsbeispiel ein teilweise dargestelltes Brennstoffeinspritzventil mit einer erfindungsgemäß hergestellten Spritzlochscheibe, Figuren 2 bis 4 einzelne Herstellungsschritte des Ausführungsbeispieles nach Figur 1, Figuren 5 bis 7 einzelne Herstellungsschritte gemäß eines zweiten Ausführungsbeispieles.
    • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In der Figur 1 ist ein Beispiel eines sonst bereits bekannten Ventils in der Form eines Brennstoffeinspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen teilweise dargestellt, das als erstes Ausführungsbeispiel erfindungsgemäß ausgebildet ist. Das Einspritzventil hat ein rohrförmiges Ventilgehäuse 1, in dem konzentrisch zu einer Ventillängsachse 2 eine Längsöffnung 3 ausgebildet ist. In der Längsöffnung 3 ist eine z. B. rohrförmige Ventilnadel 5 angeordnet, die an ihrem stromabwärtigen Ende 6 mit einem kugelförmigen Ventilschließkörper 7, an dessen Umfang beispielsweise fünf kreisförmige Abflachungen 8 vorgesehen sind, verbunden ist.
  • Die Betätigung des Einspritzventils erfolgt in bekannter Weise beispielsweise elektromagnetisch. Zur axialen Bewegung der Ventilnadel 5 und damit zum Öffnen entgegen der Federkraft einer nicht dargestellten Rückstellfeder bzw. Schließen des Einspritzventils dient ein angedeuteter elektromagnetischer Kreis mit einer Magnetspule 10, einem Anker 11 und einem Kern 12. Der Anker 11 ist mit dem dem Ventilschließkörper 7 abgewandten Ende der Ventilnadel 5 durch z. B. eine Schweißnaht mittels eines Lasers verbunden und auf den Kern 12 ausgerichtet.
  • Zur Führung des Ventilschließkörpers 7 während der Axialbewegung dient eine Führungsöffnung 15 eines Ventilsitzkörpers 16. In das stromabwärts liegende, dem Kern 11 abgewandte Ende des Ventilgehäuses 1 ist in der konzentrisch zur Ventillängsachse 2 verlaufenden Längsöffnung 3 der zylinderförmige Ventilsitzkörper 16 durch Schweißen dicht montiert. Der Umfang des Ventilsitzkörpers 16 weist einen geringfügig kleineren Durchmesser auf als die Längsöffnung 3 des Ventilgehäuses 1. An seiner einen, dem Ventilschließkörper 7 abgewandten, unteren Stirnseite 17 ist der Ventilsitzkörper 16 mit einem Bodenteil 20 einer z. B. topfförmig ausgebildeten Spritzlochscheibe 21 konzentrisch und fest verbunden, so daß das Bodenteil 20 mit seiner oberen Stirnseite 19 an der unteren Stirnseite 17 des Ventilsitzkörpers 16 anliegt. In seinem zentralen Bereich 24 weist das Bodenteil 20 der Spritzlochscheibe 21 wenigstens eine, beispielsweise vier durch Erodieren oder Stanzen ausgeformte Abspritzöffnungen 25 auf.
  • An das Bodenteil 20 der topfförmigen Spritzlochscheibe 21 schließt sich ein umlaufender Halterand 26 an, der sich in axialer Richtung dem Ventilsitzkörper 16 abgewandt erstreckt und bis zu seinem Ende 27 hin konisch nach außen gebogen ist. Da der Umfangsdurchmesser des Ventilsitzkörpers 16 kleiner als der Durchmesser der Längsöffnung 3 des Ventilgehäuses 1 ist, liegt nur zwischen der Längsöffnung 3 und dem leicht konisch nach außen gebogenen Halterand 26 der Spritzlochscheibe 21 eine radiale Pressung vor.
  • Die Einschubtiefe des aus Ventilsitzkörper 16 und topfförmiger Spritzlochscheibe 21 bestehenden Ventilsitzteils in die Längsöffnung 3 bestimmt die Voreinstellung des Hubs der Ventilnadel 5, da die eine Endstellung der Ventilnadel 5 bei nicht erregter Magnetspule 10 durch die Anlage des Ventilschließkörpers 7 an einer Ventilsitzfläche 29 des Ventilsitzkörpers 16 festgelegt ist. Die andere Endstellung der Ventilnadel 5 wird bei erregter Magnetspule 10 beispielsweise durch die Anlage des Ankers 11 an dem Kern 12 festgelegt. Der Weg zwischen diesen beiden Endstellungen der Ventilnadel 5 stellt somit den Hub dar.
  • An seinem Ende 27 ist der Halterand 26 der Spritzlochscheibe 21 mit der Wandung der Längsöffnung 3 dicht und fest verbunden. Hierfür ist zwischen dem Ende 27 des Halterandes 26 und der Wandung der Längsöffnung 3 eine umlaufende Schweißnaht 30 vorgesehen. Außerhalb des zentralen Bereiches 24 ist mit einer weiteren umlaufenden Schweißnaht 31 das Bodenteil 20 dicht mit der Stirnseite 17 des Ventilsitzkörpers 16 verbunden. Eine dichte Verbindung von Ventilsitzkörper 16 und Spritzlochscheibe 21 sowie von Spritzlochscheibe 21 und Ventilgehäuse 1 ist erforderlich, damit der Brennstoff nicht zwischen der Längsöffnung 3 des Ventilgehäuses 1 und dem Umfang des Ventilsitzkörpers 16 hindurch zu den Abspritzöffnungen 25 oder zwischen der Längsöffnung 3 des Ventilsitzträgers 1 und dem Halterand 26 der topfförmigen Spritzlochscheibe 21 hindurch unmittelbar in eine Luftansaugleitung der Brennkraftmaschine strömen kann.
  • Der kugelförmige Ventilschließkörper 7 wirkt mit der sich in Strömungsrichtung kegelstumpfförmig verjüngenden Ventilsitzfläche 29 des Ventilsitzkörpers 16 zusammen, die in axialer Richtung zwischen der Führungsöffnung 15 und der unteren Stirnseite 17 des Ventilsitzkörpers 16 ausgebildet ist. Der Ventilsitzkörper 16 weist der Magnetspule 10 zugewandt eine Ventilsitzkörperöffnung 34 auf, die einen größeren Durchmesser besitzt als den Durchmesser der Führungsöffnung 15 des Ventilsitzkörpers 16.
  • Zur exakten Führung des Ventilschließkörpers 7 und damit der Ventilnadel 5 während der Axialbewegung ist der Durchmesser der Führungsöffnung 15 so ausgebildet, daß der kugelförmige Ventilschließkörper 7 außerhalb seiner Abflachungen 8 die Führungsöffnung 15 mit geringem radialem Abstand durchragt.
  • Der zentrale Bereich 24 des Bodenteils 20 der Spritzlochscheibe 21 ist in stromabwärtiger Richtung, also in von dem Ventilschließkörper 7 wegweisender Richtung aus der Ebene des Bodenteils 20 herausgebogen, so daß sich eine Ausbuchtung 36 im zentralen Bereich ergibt. Zwischen dem Ventilschließkörper 7, der Ventilsitzfläche 29 und der Wandung der Ausbuchtung 36 wird ein Sammelraum 37 gebildet, in den bei von der Ventilsitzfläche 29 abgehobenem Ventilschließkörper 7 der Brennstoff zunächst gelangt, bevor er durch die Abspritzöffnungen 25 zugemessen und in die Luftansaugleitung der Brennkraftmaschine abgespritzt wird. Die Ausbuchtung 36 ist beim ersten Ausführungsbeispiel nach Figur 1 in Form einer Kugelschale ausgebildet, wobei die innere Wandung 38 der Ausbuchtung 36 unmittelbar in die Ventilsitzfläche 29, also ohne Absatz, übergeht. Das Volumen des Sammelraums 37 ist dabei durch geeignete Wahl des Verlaufs der Ventilsitzfläche 29 und der inneren Wandung 38 der Ausbuchtung 36 in bezug auf die Oberfläche des kugelförmigen Ventilschließkörpers 37 so gering wie möglich gehalten.
  • Die Figuren 2 bis 4 zeigen in Teildarstellungen Verfahrensschritte zur Erzielung der Ausbuchtung 36 bzw. des Sammelraums 37 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach Figur 1. Für gleiche und gleichwirkende Teile finden die gleichen Bezugszeichen Verwendung, wie sie in Figur 1 verwendet wurden. Im noch nicht in das Ventilgehäuse 1 montierten Zustand des Ventilsitzkörpers 16 wird zunächst die zumindest in ihrem Bodenteil 20 vollständig ebene Spritzlochscheibe 21 mit ihrer oberen Stirnseite 19 an die Stirnseite 17 des Ventilsitzkörpers 16 angelegt. Die sich konisch in Strömungsrichtung in Form eines Kegelmantels verjüngende Ventilsitzfläche 29 endet unmittelbar an der oberen Stirnseite 19 der Spritzlochscheibe 21 und umschließt dabei den zentralen Bereich 24 der Spritzlochscheibe, von dem aus auch die Abspritzöffnungen 25 ausgehen. Die Spritzlochscheibe 21 ist mittels der umlaufenden Schweißnaht 31 außerhalb des zentralen Bereiches 24 dicht mit der Stirnseite 17 des Ventilsitzkörpers 16 verbunden. Würde nun ein beispielsweise als Kugel ausgebildeter Ventilschließkörper 7, wie er gestrichelt in Figur 2 dargestellt ist, in den Ventilsitzkörper 16 eingeführt, so würde er an der oberen Stirnseite 19 der Spritzlochscheibe 21 anstoßen und nicht mit der Ventilsitzfläche 29 in Berührung kommen, da der Durchmesser des kugelförmigen Ventilschließkörpers 7 und die Neigung der Ventilsitzfläche 29 so ausgelegt sind, daß der Ventilschließkörper 7 bei Anlage an der Ventilsitzfläche 29 über die Stirnseite 17 des Ventilsitzkörpers 16 herausragt. In einem weiteren, in Figur 3 gezeigten Verfahrensschritt wird nun anstelle des Ventilschließkörpers 7 ein Formkörper 40 in den Ventilsitzkörper 16 eingeführt und zur Anlage an der oberen Stirnseite 19 der Spritzlochscheibe 21 gebracht. Der Formkörper 40 hat beispielsweise die gleiche Kontur wie der Ventilschließkörper 7, also beim Ausführungsbeispiel die Kontur einer Kugel, jedoch hat er einen kleineren Querschnitt als der Ventilschließkörper 7. Danach wird der Formkörper mittels einer in Richtung zur Spritzlochscheibe 21 hin am Formkörper 40 angreifenden Kraft 41 so lange auf die Spritzlochscheibe 21 hin bewegt, bis an der Spritzlochscheibe 21 in ihrem zentralen Bereich 24 durch plastische Verformung die Ausbuchtung 36 mit der Kontur des Formkörpers 40 gebildet ist und die innere Wandung 38 der Ausbuchtung 36 unmittelbar in die Wandung der Ventilsitzfläche 29 übergeht. Dabei kann beispielsweise der Radius des kugelförmigen Formkörpers 40 so gewählt sein, daß nach Fertigstellung der Ausbuchtung 36 die einen Kegelmantel darstellende Ventilsitzfläche 29 tangential in die angrenzende innere Wandung 38 der Ausbuchtung 36 übergeht. Um die plastische Verformung des zentralen Bereiches 24 durch den Formkörper 40 zu erleichtern, kann die Spritzlochscheibe 21 im zentralen Bereich 24 während der Verformung erwärmt werden. Nach Beendigung der Verformung wird der Formkörper 40 wieder aus dem Ventilsitzkörper 16 entfernt. Die zunächst parallele Wandungen aufweisenden Abspritzöffnungen 25 (siehe Figur 2) verformen sich bei der Bildung der Ausbuchtung 36 derart, daß sie in Strömungsrichtung eine sich konisch erweiternde Gestalt annehmen. Derart sich in Strömungsrichtung erweiternde Abspritzöffnungen bringen jedoch den Vorteil mit sich, daß sie zu stabilen Durchströmungen und einer guten Brennstoffaufbereitung führen. Der Verlauf der Ventilsitzfläche 29 und der Querschnitt des Formkörpers 40 kann auch so gewählt werden, daß nicht nur die Spritzlochscheibe 21 in ihrem zentralen Bereich 24 bei der Erzeugung der Ausbuchtung 36 plastisch verformt wird, sondern auch ein Randbereich des Ventilsitzkörpers 16 in der Nähe der Stirnseite 17, wodurch ebenfalls ein unmittelbarer absatzloser Übergang zwischen der Ventilsitzfläche und der inneren Wandung 38 der Ausbuchtung erzeugt wird. Abschließend wird nach dem Entfernen des Formkörpers 40 der Ventilsitzkörper in die Längsöffnung 3 des Ventilgehäuses 1 eingeführt und mittels der Schweißnaht 30 in der oben beschriebenen Weise darin befestigt. Figur 4 zeigt einen Ventilsitzkörper 16 mit daran befestigter Spritzlochscheibe 21, die eine erfindungsgemäß erzeugte Ausbuchtung 36 hat, in die der an der Ventilsitzfläche 29 anliegende Ventilschließkörper 7 über die Stirnseite 17 hinausragend sich erstreckt, wodurch ein Sammelraum 37 mit möglichst geringem Volumen erzielt wird.
  • Bei dem in den Figuren 5 bis 7 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Spritzlochscheibe 21 mit einer Ausbuchtung 36 sind die gegenüber den bisherigen Figuren gleichbleibenden und gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Beim zweiten Ausführungsbeispiel hat der Ventilschließkörper 7' nicht eine Kugelform, sondern eine Kegelform, die in Figur 5 gestrichelt dargestellt ist. In Figur 5 ist zunächst gezeigt, wie die ebene Spritzlochscheibe 21 an der Stirnseite 17 des Ventilsitzkörpers 16 mittels der Schweißnaht 31 fixiert ist. In Figur 6 ist anstelle des Ventilschließkörpers 7' ein kegelförmiger Formkörper 40' in den Ventilsitzkörper 16 eingeführt und auf die obere Stirnseite 19 der Spritzlochscheibe 21 aufgesetzt. Der Formkörper 40' hat dabei etwa den Querschnitt des zentralen Bereiches 24 oder ist gering größer. Die kegelförmige Kontur des Formkörpers 40' wird nun bei Einwirkung der Kraft 41 auf den Formkörper nach unten bewegt und verformt dabei plastisch die Spritzlochscheibe 21 in ihrem zentralen Bereich 24, so daß sich eine kegelförmige Ausbuchtung 36 ergibt, deren innere Wandung 38 unmittelbar in die Ventilsitzfläche 29 übergeht. Danach wird der Formkörper 40' aus dem Ventilsitzkörper 16 entfernt und der Ventilsitzkörper 16 in der oben beschriebenen Weise am Ventilgehäuse 1 fixiert. Die Figur 7 zeigt den kegelförmigen Ventilschließkörper 7' bei Anlage an der Ventilsitzfläche 29, wobei die Spitze über die Stirnseite 17 des Ventilsitzkörpers 16 hinaus in die kegelförmige Ausbuchtung 36 ragt, wodurch sich ein möglichst geringes Volumen des Sammelraums 37 ergibt.

Claims (7)

  1. Ventil, insbesondere Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem Ventilgehäuse, mit einem bewegbaren Ventilschließkörper, der mit einer Ventilsitzfläche zusammenwirkt, die in einem Ventilsitzkörper ausgebildet ist, mit einer stromabwärts der Ventilsitzfläche an einer Stirnseite des Ventilsitzkörpers angeordneten Spritzlochscheibe, die in einem zentralen Bereich in von dem Ventilsitzkörper abgewandter Richtung eine Ausbuchtung aufweist, in die der Ventilschließkörper ragt und in der wenigstens eine Abspritzöffnung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzlochscheibe (21) außerhalb der Ausbuchtung (36) mit der Stirnseite (17) des Ventilsitzkörpers (16) fest verbunden ist und die Wandung (38) der Ausbuchtung (36) unmittelbar in die Wandung der Ventilsitzfläche (29) übergeht.
  2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbuchtung (36) der Spritzlochscheibe (21) die Form einer Kugelschale hat.
  3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbuchtung (36) der Spritzlochscheibe (21) die Form eines Kegels hat.
  4. Verfahren zur Herstellung eines insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ausgebildeten Ventils mit einem Ventilgehäuse, mit einem bewegbaren Ventilschließkörper, der mit einer Ventilsitzfläche zusammenwirkt, die in einem Ventilsitzkörper ausgebildet ist, mit einer stromabwärts der Ventilsitzfläche an einer Stirnseite des Ventilsitzkörpers angeordneten Spritzlochscheibe, die in einem zentralen Bereich in von dem Ventilsitzkörper abgewandter Richtung eine Ausbuchtung aufweist, in die der Ventilschließkörper ragt und in der wenigstens eine Abspritzöffnung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die zumindest in ihrem zentralen Bereich (24) ebene Spritzlochscheibe (21) an die stromabwärts der Ventilsitzfläche (29) liegende Stirnseite (17) des Ventilsitzkörpers (16), bis zu der die Ventilsitzfläche (29) sich erstreckt, angelegt wird, dann die Spritzlochscheibe (21) außerhalb des zentralen Bereiches (24) an der Stirnseite (17) des Ventilsitzkörpers (16) fixiert wird, dann ein Formkörper (40, 40'), der dieselbe Kontur, jedoch einen kleineren Querschnitt als der Ventilschließkörper (7, 7') hat, in den Ventilsitzkörper (16) eingeführt und auf den zentralen Bereich (24) der Spritzlochscheibe (21) aufgesetzt wird, dann mittels einer in Richtung zur Spritzlochscheibe (21) wirkenden Kraft (41) auf den Formkörper (40, 40'), der Formkörper (40, 40') so lange auf die Spritzlochscheibe (21) hin bewegt wird, bis an der Spritzlochscheibe (21) in ihrem zentralen Bereich (24) durch plastische Verformung die Ausbuchtung (36) mit der Kontur des Formkörpers (40, 40') gebildet ist und die dem Formkörper (40, 40') zugewandte Wandung (38) der Ausbuchtung (36) unmittelbar in die Wandung der Ventilsitzfläche (29) übergeht, danach der Formkörper (40, 40') aus dem Ventilsitzkörper (16) entfernt wird und abschließend der Ventilsitzkörper (16) in das Ventilgehäuse (1) eingeführt und darin fixiert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (40) der Spritzlochscheibe (21) zugewandt eine runde Kontur hat.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (40) zumindest teilweise die Kontur einer Kugel hat.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (40') der Spritzlochscheibe (21) zugewandt zumindest teilweise die Kontur eines Kegels hat.
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