EP0934461A1 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents

Brennstoffeinspritzventil

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EP0934461A1
EP0934461A1 EP98936192A EP98936192A EP0934461A1 EP 0934461 A1 EP0934461 A1 EP 0934461A1 EP 98936192 A EP98936192 A EP 98936192A EP 98936192 A EP98936192 A EP 98936192A EP 0934461 A1 EP0934461 A1 EP 0934461A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas
fuel injection
injection valve
valve according
fuel
Prior art date
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Granted
Application number
EP98936192A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0934461B1 (de
Inventor
Ferdinand Reiter
Heinz-Martin Krause
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0934461A1 publication Critical patent/EP0934461A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0934461B1 publication Critical patent/EP0934461B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/04—Injectors peculiar thereto
    • 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
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/04—Injectors peculiar thereto
    • F02M69/047—Injectors peculiar thereto injectors with air chambers, e.g. communicating with atmosphere for aerating the nozzles

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector according to the preamble of the main claim.
  • a plastic gas encasing body partially surrounds the downstream end of the injection valve.
  • a preparation attachment which consists of a metal cup-shaped gas enclosure part and an insert body made of plastic, is provided within the gas enclosure body at the downstream end of the injection valve. The gas can flow in between the gas containment body and the valve housing (valve seat support), in order then to be supplied to the fuel in the preparation attachment.
  • the gas encasing body made of plastic which is sometimes quite thick-walled, is firmly connected to the actual plastic encapsulation of the valve through the use of a material-locking method, such as ultrasonic welding. From DE-OS 41 21 372 is already a
  • Fuel injection valve for injecting a fuel-gas mixture in which a gas encasing sleeve surrounds a nozzle body of the valve at its downstream end.
  • the metal gas encasing sleeve is designed so that its bottom part is shaped obliquely towards the valve end with a passage opening. In this way, a gas ring gap is formed between an orifice plate and the bottom part of the gas encasing sleeve.
  • the gas encasing sleeve is attached to the metal nozzle body either by multiple welding points, by flanging, pressing, soldering or gluing.
  • An annular groove-shaped receptacle for a sealing ring for sealing against a valve receptacle is achieved in that an additional complex U-shaped retaining ring is welded onto the outer circumference of the gas encasing sleeve.
  • the fuel injector according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that a particularly inexpensive gas encasing body can be mounted on the spray-side end of the valve in a simple manner.
  • the plastic injection molding customary on the known injection valves is advantageously used as a connection partner of the metal gas encasing body, which plastic injection molding only has to be minimally modified in the direct connection area compared to known injection valves.
  • a simple, yet secure, attachment of the gas enclosing body is achieved by means of a non-integral connection technique. Problems that can occur when using integral connection techniques, such as negative heat effects, are completely avoided in the embodiment according to the invention.
  • the measures listed in the subclaims allow advantageous developments and improvements of the fuel injector specified in the main claim.
  • non-material connection as a snap-in, snap-in or clip connection, in which lugs and tabs interact as corresponding connecting means.
  • the thin-walled and tubular gas enclosing body is very well suited for the immediate formation of annular grooves for receiving sealing rings which serve to seal the injection valve against a valve receptacle.
  • On the outer circumference of the gas encasing body perpendicular to its axial extension outwardly standing annular beads can be produced very simply by folding. Additional U-shaped retaining rings can thus be dispensed with.
  • FIG. 1 shows the spray-side end of a fuel injector as a first example of a gas enclosure
  • FIG. 2 shows the spray-side end of a fuel injection valve as a second example of a gas enclosure with an upstream spray point. Description of the embodiments
  • the injection valve has a metal, largely tubular valve seat support 1, at least partially forming a valve housing, in which a longitudinal opening 3 is formed concentrically with a longitudinal valve axis 2.
  • a longitudinal opening 3 is formed concentrically with a longitudinal valve axis 2.
  • tubular valve needle 5 arranged at its downstream end with a e.g. spherical valve closing body 7, on the circumference of which, for example, five flattenings 8 are provided, is connected.
  • the injection valve is actuated electromagnetically in a known manner.
  • An electromagnetic circuit with a magnetic coil 10, an armature 11 and a core 12 is used for the axial movement of the valve needle 5 and thus for opening against the spring force of a return spring 9 or closing the injection valve.
  • the armature 11 is connected to the end of the valve body 7 facing away from the end Valve needle 5 by z. B. a weld seam connected by a laser and aligned with the core 12.
  • the magnet coil 10 surrounds the core 12, which represents, for example, the end of an inlet connector which is enclosed by the magnet coil 10 and which serves to supply the medium to be metered by means of the valve, here fuel.
  • the electromagnetic circuit is closed, for example, with at least one bow-shaped guide element 14.
  • the magnet coil 10 embedded in a coil former and the at least one guide element 14, as well as wide sections of the core 12 and the valve seat support 1, are one Surround outer jacket body of the injection molding plastic injection molding 15, at the same time an electrical connector, not shown, is also molded.
  • an electrical connector not shown
  • the core 12 and the valve seat support 1 are firmly connected to one another, for example by means of a circumferential weld seam, a magnetic throttle point 13 connecting downstream of this connection point due to the thin-walled design of the valve seat support 1.
  • another jacket body, which at least partially forms the outer valve circumference can also be provided, which is designed, for example, as a jacket-shaped housing made of metal.
  • valve seat body 16 is tightly mounted in the longitudinal opening 3 in the downstream end of the valve seat carrier 1 facing away from the core 12. On its one lower end, which faces away from the valve closing body 7, the valve seat body 16 is connected concentrically and firmly to an injection cup disk 21, for example in the form of a pot.
  • the connection of valve seat body 16 and spray orifice plate 21 takes place, for example, by a circumferential and tight, e.g. weld seam formed by a laser.
  • This type of assembly avoids the risk of undesired deformation of the spray hole disk 21 in the region of its at least two, for example four, spray openings 25 formed by punching or eroding and which are located centrally in the spray hole disk 21.
  • the spray plate 21 is also fixed to the valve seat support 1, for example, by a circumferential and tight weld.
  • valve seat part consisting of valve seat body 16 and cup-shaped spray orifice plate 21 in the longitudinal opening 3 determines the size of the stroke of the valve needle 5, since the one end position of the valve needle 5 is fixed when the solenoid 10 is not energized by the valve closing body 7 resting on a valve seat surface 29 of the valve seat body 16.
  • Valve closing body 7 interacts with the valve seat surface 29 of the valve seat body 16 that tapers in the shape of a truncated cone in the direction of flow.
  • 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. The path between these two end positions of the valve needle 5 thus represents the stroke.
  • the injection valve and thus the valve seat support 1 are largely enclosed in the circumferential direction and at least partially axially by a sleeve-shaped, thin-walled gas-enclosing body 30.
  • the e.g. Gas enclosing body 30 produced from a metal sheet by means of deep drawing is connected to the lower end of the plastic encapsulation 15.
  • a gas inlet channel (not shown) which serves to supply the gas into the gas containment body 30.
  • the gas enclosing body 30 has an inner passage opening 32, into which not only the downstream end of the valve seat carrier 1 with the
  • Valve seat body 16 protrudes, but in the further means for gas supply and supply in the direction of the spray openings 25 are provided.
  • the gas enclosing body 30 surrounds, among other things, a cup-shaped gas enclosing part 35 in a between the
  • Gas enclosure body 30 and the valve seat support 1, which is directly connected to the gas inlet duct, is a space 36. This ensures the supply of the gas up to the fuel emerging from the spray openings 25 of the spray plate 21.
  • the z. B. is made of plastic, the cup-shaped gas encasing part 35 as a sheet metal part is completely enclosed by the gas encasing body 30 in the axial direction
  • the insert body 38 which is characterized by a largely conical shape, extends completely downstream of the valve seat body 16.
  • the gas-enclosing part 35 which is firmly connected to the insert body 38, is designed such that a base section 42 is at least partially surrounded by the material of the insert body 38 and protrudes radially from this, as seen in the center, for example over the axial length of the insert body 38.
  • At the bottom portion 42 is a cylindrical, axially extending jacket portion 43, which the valve seat support 1 z. B. up to the level of the spherical equator of the valve closing body 7.
  • the jacket section 43 of the gas containment part 35 extends in the space 36 formed between the gas containment body 30 and the valve seat support 1 and guarantees a defined gas supply due to its design.
  • the jacket section 43 is not completely cylindrical in that it z. B. has four regions 44 of larger diameter and four regions 45 of smaller diameter, which alternate in the circumferential direction of the jacket section 43.
  • the annular space 36 is used in its entire radial width, since the areas 45 of smaller diameter abut the valve seat support 1 and z. B. are firmly connected to this by means of weld seams, while the regions 44 of larger diameter extend with play along the inner wall of the gas enclosing body 30 in the through opening 32.
  • the same number, for example four gas inlet channels 47 are formed corresponding to the number of these areas 44, which are arranged axially at equal intervals in the circumferential direction around the valve seat support 1.
  • the bottom section 42 of the gas encasing part 35 extends at an axial distance from the downstream end face of the valve seat support 1, so that between the bottom section 42 and this end face an annular, radially extending flow channel 48 is formed, which connects to the gas inlet channels 47 and through which the gas flows radially becomes.
  • the gas flows largely axially upstream into an annular channel 49 between the insert body 38, which has a conical shape upstream of the base section 42 and tapers toward the spray hole disc 21, and the wall of the longitudinal opening 3 in the valve seat carrier 1 until the flow on the spray disc 21 is deflected radially Direction.
  • the gas is metered for improved processing of the fuel emerging from the spray openings 25 of the spray plate 21 via a gas ring gap 50, the axial extent of which results from the distance of the insert body 38 from the spray plate 21.
  • the axial dimension of the extent of the gas ring gap 50 forms the metering cross section for the gas flowing in from the ring channel 49, for example processing air.
  • the supplied gas flows through the narrow gas ring gap 50 to one provided in the insert body 38 centrally and concentrically to the longitudinal valve axis 2 and near the spray orifice plate 21
  • a sealing ring 55 provides a seal between the gas encasing body 30 and the insert body 38 between the outer contour of the insert body 38 and the inner wall of the gas encasing body 30 below the bottom section 42, the bottom section 42 directly delimiting an annular groove necessary for receiving the sealing ring 55.
  • the insert body 38 is characterized by a drip geometry at the downstream end of the preparation attachment 40. One adjoining the lower end face downstream
  • Draining crowns 56 with a multitude of serrations ensure an improved draining of the fuel (especially when operating without gas), since the fuel cannot converge to form large drops.
  • the serrations of the drip-off crowns 56 are, for example, in the form of triangular teeth which taper to a point in the downstream direction, whereas the free areas which arise between the serrations are reversely triangular, that is to say become wider in the downstream direction.
  • the gas enters the intermediate space 36 formed between the valve seat support 1 and the gas casing body 30 in the through opening 32 via a plurality of inlet openings 58 which completely penetrate the wall of the gas casing body 30.
  • two sealing rings 60 are provided on the outer circumference of the spray-side end, for example.
  • the upper sealing ring 60 facing the magnetic coil 10 is arranged in an annular groove 61 made in the plastic encapsulation 15.
  • Lower sealing ring 60 facing the preparation attachment 40 is provided directly on the gas encasing body 30.
  • the deep-drawn gas encasing body 30 made of sheet metal has in its central axial extension region two circumferential annular beads 62, which are formed by folding and are perpendicular to the axial tubular extension. Together with the outer wall of the gas encasing body 30, the two annular beads 62 form a further annular groove 63 in this area.
  • the gas encasing body 30 is fastened to the lower, downstream end of the plastic encapsulation 15 by means of a snap, snap or clip connection.
  • the plastic encapsulation 15 at its lower end facing the gas encasing body 30 is e.g. designed in such a way that a circumferential or a plurality of lugs 65 which are distributed around the circumference and project outwardly like a saw tooth are provided.
  • the connecting means corresponding to the lugs 65 the gas-enclosing body 30 has a plurality of inward distributions distributed over the circumference above the inlet openings 58
  • Valve seat support 1 standing on elastic tabs 66 which engage behind the lugs 65. No tightness has to be achieved at this connection point, so that the specified connection options can be used very well due to their simplicity.
  • the connection area can also be made modified, however, the metal gas encasing body 30 is always attached to the plastic encapsulation 15 by a non-material joining process with corresponding connecting means.
  • the tabs 65 can e.g. in openings or windows of the
  • the gas enclosure body 30 into place.
  • Special securing hooks can also be formed on the gas enclosing body 30.
  • the length of the gas enclosing body 30 can be varied very easily.
  • the two folded annular beads 62 can also be molded on at another point on the gas enclosing body 30.
  • a very elongated gas enclosing body 30 is advantageous if a far-reaching spray point is to be provided. According to the length of the gas encasing body 30, only the valve seat support 1 and the valve needle 5 need to be extended; all other components of the fuel injector can be used in an identical manner.
  • Spray area is sufficient e.g. in the valve of Figure 2 into the intake duct of the internal combustion engine clearly into it. Wall wetting of the intake duct can be avoided in a simple manner by a targeted spraying onto one or more inlet valves, as a result of which the exhaust gas emission of the internal combustion engine and the fuel consumption are reduced.

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Abstract

Das Brennstoffeinspritzventil zeichnet sich dadurch aus, daß ein Aufbereitungsvorsatz (40) am stromabwärtigen Ende des Einspritzventils vorgesehen ist, der aus einem Gasumfassungsteil (35) und einem Einsatzkörper (38) besteht. Das stromabwärtige Ende des Einspritzventils mit dem Aufbereitungsvorsatz (40) ist in Umfangsrichtung vollständig von einem rohrförmigen, dünnwandigen, metallenen Gasumfassungskörper (30) umgeben. Die Befestigung des Gasumfassungskörpers (30) am Einspritzventil wird durch eine nichtstoffschlüssige Schnapp-, Rast- oder Clipverbindung an einer das Ventilgehäuse (1) zumindest teilweise umhüllenden Kunststoffumspritzung (15) erreicht. Die korrespondierenden Verbindungselemente sind in Form von Nasen (65) und Laschen (66) ausgeführt. Das Brennstoffeinspritzventil eignet sich besonders für die Einspritzung in ein Ansaugrohr einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine.

Description

Brennstoffeinspritzventil
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs .
Es ist schon ein elektromagnetisch betätigbares Ventil zur Einspritzung eines Brennstoff-Gas-Gemisches in eine gemischverdichtende fremdgezündete Brennkraftmaschine aus der DE-OS 195 05 886 bekannt, bei der ein Gasumfassungskörper aus Kunststoff das stromabwärtige Ende des Einspritzventils teilweise umgibt. Innerhalb des Gasumfassungskörpers ist am stromabwärtigen Ende des Einspritzventils ein Aufbereitungsvorsatz vorgesehen, der aus einem metallenen becherförmigen Gasumfassungsteil und einem Einsatzkörper aus Kunststoff besteht. Zwischen dem Gasumfassungskörper und dem Ventilgehäuse (Ventilsitzträger) kann das Gas einströmen, um dann im Aufbereitungsvorsatz dem Brennstoff zugeführt zu werden. Der teilweise recht dickwandig ausgeführte Gasumfassungskörper aus Kunststoff ist mit der eigentlichen Kunststoffumspritzung des Ventils durch die Anwendung eines Stoffschlüssigen Verfahrens, wie Ultraschallschweißen, fest verbunden. Aus der DE-OS 41 21 372 ist bereits ein
Brennstoffeinspritzventil zur Einspritzung eines Brennstoff- Gas-Gemisches bekannt, bei dem eine Gasumfassungshülse einen Düsenkörper des Ventils an dessen stromabwärtigen Ende umgibt. Die metallene Gasumfassungshülse ist dabei so ausgeführt, daß ihr Bodenteil mit einer Durchlaßöffnung schräg zum Ventilende hin geformt ist. Auf diese Weise wird ein Gasringspalt zwischen einer Spritzlochscheibe und dem Bodenteil der Gasumfassungshulse gebildet. Die Gasumfassungshulse ist entweder durch mehrere Schweißpunkte, durch Bördeln, Pressen, Löten oder Kleben an dem metallenen Düsenkörper befestigt. Eine ringnutförmige Aufnahme für einen Dichtring zur Abdichtung gegenüber einer Ventilaufnahme wird dadurch erzielt, daß am äußeren Umfang der Gasumfassungshulse ein zusätzlicher aufwendiger U- förmiger Haltering angeschweißt wird.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß auf einfache Art und Weise ein besonders kostengünstiger Gasumfassungskörper am abspritzseitigen Ende des Ventils montierbar ist. In vorteilhafter Weise wird dazu als Verbindungspartner des metallenen Gasumfassungskörpers die an den bekannten Einspritzventilen übliche Kunststoffumspritzung genutzt, die gegenüber bekannten Einspritzventilen nur im unmittelbaren Verbindungsbereich minimal modifiziert werden muß. Mittels einer nichtstoffschlüssigen Verbindungstechnik wird eine einfache und trotzdem sichere Befestigung des Gasumfassungskörpers erreicht. Probleme, die bei der Anwendung von stoffschlüssigen Verbindungstechniken auftreten können, wie negative WärmeausWirkungen, werden bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung vollständig vermieden. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.
Von Vorteil ist es, Gasumfassungskörper mittels Tiefziehen herzustellen, da so in einfacher Weise diese Bauteile in großen Stückzahlen fertigbar sind.
Besonders vorteilhaft ist es, die nichtStoffschlüssige Verbindung als Schnapp-, Rast- oder Clipverbindung auszubilden, bei der als korrespondierende Verbindungsmittel Nasen und Laschen zusammenwirken.
Der dünnwandige und rohrförmige Gasumfassungskörper eignet sich sehr gut zur unmittelbaren Ausbildung von Ringnuten zur Aufnahme von Dichtringen, die der Abdichtung des Einspritzventils gegenüber einer Ventilaufnahme dienen. Am äußeren Umfang des Gasumfassungskörpers senkrecht zu dessen axialer Erstreckung nach außen stehende Ringwülste können sehr einfach durch Faltung erzeugt werden. Auf zusätzliche U-förmige Halteringe kann so verzichtet werden.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert . Es zeigen Figur 1 das abspritzseitige Ende eines Brennstoffeinspritzventils als ein erstes Beispiel einer Gasumfassung und Figur 2 das abspritzseitige Ende eines Brennstoffeinspritzventils als ein zweites Beispiel einer Gasumfassung mit einem vorgelagerten Abspritzpunkt. Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In der Figur 1 ist ein Ventil in der Form eines Einspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen teilweise und vereinfacht im Schnitt dargestellt. Das Einspritzventil hat einen zumindest teilweise ein Ventilgehäuse bildenden, metallenen, weitgehend rohrförmigen Ventilsitzträger 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 mit einem z.B. kugelförmigen Ventilschließkörper 7, an dessen Umfang beispielsweise fünf Abflachungen 8 vorgesehen sind, verbunden ist.
Die Betätigung des Einspritzventils erfolgt in bekannter Weise elektromagnetisch. Zur axialen Bewegung der Ventilnadel 5 und damit zum Öffnen entgegen der Federkraft einer Rückstellfeder 9 bzw. Schließen des Einspritzventils dient ein 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. Die Magnetspule 10 umgibt den Kern 12, der beispielsweise das sich durch die Magnetspule 10 umschließende Ende eines Einlaßstutzens darstellt, der der Zufuhr des mittels des Ventils zuzumessenden Mediums, hier Brennstoff, dient.
Geschlossen wird der elektromagne ische Kreis beispielsweise mit wenigstens einem bügeiförmigen Leitelement 14. Die in einem Spulenkörper eingebettete Magnetspule 10 und das wenigstens eine Leitelement 14 sowie weite Abschnitte des Kerns 12 und des Ventilsitzträgers 1 sind von einer einen äußeren Mantelkörper des Einspritzventils darstellenden Kunststoffumspritzung 15 umgeben, wobei zugleich ein nicht dargestellter elektrischer Anschlußstecker mitangespritzt wird. Im Bereich der axialen Erstreckung der Magnetspule 10 sind der Kern 12 und der Ventilsitzträger 1 beispielsweise mittels einer umlaufenden Schweißnaht fest miteinander verbunden, wobei sich stromabwärts dieser Verbindungsstelle eine magnetische Drosselstelle 13 aufgrund der dünnwandigen Ausbildung des Ventilsitzträgers 1 anschließt. Anstelle der Kunststoffumspritzung 15 kann auch ein anderer, den äußeren Ventilumfang zumindest teilweise bildender Mantelkörper vorgesehen sein, der beispielsweise als mantelförmiges Gehäuse metallisch ausgeführt ist.
In das stromabwärts liegende, dem Kern 12 abgewandte Ende des Ventilsitzträgers 1 ist in der Längsöffnung 3 ein zylinderförmiger Ventilsitzkörper 16 dicht montiert. An seiner einen, dem Ventilschließkörper 7 abgewandten unteren Stirnseite ist der Ventilsitzkörper 16 mit einer beispielsweise topfförmig ausgebildeten Spritzlochscheibe 21 konzentrisch und fest verbunden. Die Verbindung von Ventilsitzkörper 16 und Spritzlochscheibe 21 erfolgt beispielsweise durch eine umlaufende und dichte, z.B. mittels eines Lasers ausgebildete Schweißnaht. Durch diese Art der Montage ist die Gefahr einer unerwünschten Verformung der Spritzlochscheibe 21 im Bereich seiner wenigstens zwei, beispielsweise vier, durch Stanzen oder Erodieren ausgeformten Abspritzöffnungen 25, die sich zentral in der Spritzlochscheibe 21 befinden, vermieden. Die Spritzlochscheibe 21 ist außerdem mit dem Ventilsitzträger 1 beispielsweise durch eine umlaufende und dichte Schweißnaht fest verbunden .
Die Einschubtiefe des aus Ventilsitzkörper 16 und topfförmiger Spritzlochscheibe 21 bestehenden Ventilsitzteils in die Längsöffnung 3 bestimmt die Größe 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. Der kugelförmige
Ventilschließkörper 7 wirkt mit der sich in Strömungsrichtung kegelstumpfförmig verjüngenden Ventilsitzfläche 29 des Ventilsitzkörpers 16 zusammen. 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 stromabwärtigen Ende wird das Einspritzventil und somit der Ventilsitzträger 1 von einem hülsenförmigen , dünnwandigen Gasumfassungskörper 30 weitgehend in Umfangsrichtung und zumindest teilweise axial umschlossen. Der z.B. aus einem Metallblech mittels Tiefziehen hergestellte Gasumfassungskörper 30 ist mit dem unteren Ende der Kunststoffumspritzung 15 verbunden. Dem
Gasumfassungskörper 30 vorgelagert befindet sich ein nicht dargestellter Gaseintrittskanal, der der Zufuhr des Gases in den Gasumfassungskörper 30 dient. Der Gasumfassungskörper 30 weist eine innere DurchgangsÖffnung 32 auf, in die nicht nur das stromabwärtige Ende des Ventilsitzträgers 1 mit dem
Ventilsitzkörper 16 ragt, sondern in der weitere Mittel zur Gasversorgung und -Zuleitung in Richtung zu den Abspritzöffnungen 25 vorgesehen sind. So umgibt der Gasumfassungskörper 30 unter anderem ein becherförmiges Gasumfassungsteil 35 in einem zwischen dem
Gasumfassungskörper 30 und dem Ventilsitzträger 1 gebildeten, mit dem Gaseintrittskanal direkt in Verbindung stehenden Zwischenraum 36. Somit wird die Zufuhr des Gases bis zum aus den Abspritzöffnungen 25 der Spritzlochscheibe 21 austretenden Brennstoff gewährleistet. Zusammen mit einem Einsatzkörper 38, der z. B. aus Kunststoff gefertigt ist, bildet das becherförmige Gasumfassungsteil 35 als Blechteil einen durch den Gasumfassungskörper 30 in axialer Richtung vollständig umschlossenen
Aufbereitungsvorsatz 40. Der Einsatzkörper 38, der sich durch eine weitgehend konische Form auszeichnet, erstreckt sich vollständig stromabwärts des Ventilsitzkörpers 16. Dagegen ist das fest mit dem Einsatzkörper 38 verbundene Gasumfassungsteil 35 so ausgebildet, daß ein Bodenabschnitt 42 zumindest teilweise durch Material des Einsatzkörpers 38 umgeben ist und aus diesem radial, beispielsweise über die axiale Länge des Einsatzkörpers 38 gesehen mittig herausragt . An den Bodenabschnitt 42 schließt sich ein zylinderförmiger, axial verlaufender Mantelabschnitt 43 an, der in stromaufwärtiger Richtung den Ventilsitzträger 1 z. B. bis in Höhe des Kugeläquators des Ventilschließkörpers 7 umgibt. Der Mantelabschnitt 43 des Gasumfassungsteils 35 erstreckt sich in dem zwischen dem Gasumfassungskörper 30 und dem Ventilsitzträger 1 gebildeten Zwischenraum 36 und garantiert durch seine konstruktive Ausbildung eine definierte Gaszufuhr. Der Mantelabschnitt 43 ist insofern nicht vollständig zylindrisch ausgebildet, als er z. B. vier Bereiche 44 größeren Durchmessers und vier Bereiche 45 kleineren Durchmessers aufweist, die sich in Umfangsrichtung des Mantelabschnitts 43 jeweils abwechseln. Im eingebauten Zustand des Gasumfassungsteils 35 sieht es dann so aus, daß der ringförmige Zwischenraum 36 in seiner gesamten radialen Breite genutzt wird, da die Bereiche 45 kleineren Durchmessers am Ventilsitzträger 1 anliegen und z. B. mittels Schweißnähten mit diesem fest verbunden sind, während sich die Bereiche 44 größeren Durchmessers mit Spiel entlang der inneren Wandung des Gasumfassungskörpers 30 in der Durchgangsöffnung 32 erstrecken. Zwischen dem Ventilsitzträger 1 und den Bereichen 44 größeren Durchmessers des Mantelabschnitts 43 sind entsprechend der Anzahl dieser Bereiche 44 gleich viele, also beispielsweise vier Gaseinlaßkanäle 47 gebildet, die in gleichen Abständen in Umfangsrichtung um den Ventilsitzträger 1 angeordnet axial verlaufen. Der Bodenabschnitt 42 des Gasumfassungsteils 35 verläuft mit einem axialen Abstand zu der stromabwärtigen Stirnseite des Ventilsitzträgers 1, so daß zwischen dem Bodenabschnitt 42 und dieser Stirnseite ein ringförmiger, radial verlaufender St ömungskanal 48 entsteht, der sich an die Gaseinlaßkanäle 47 anschließt und vom Gas radial durchströmt wird. Danach strömt das Gas weitgehend axial stromaufwärts in einen Ringkanal 49 zwischen dem eine stromaufwärts des Bodenabschnitts 42 konische, sich zur Spritzlochscheibe 21 hin verjüngende Außenkontur aufweisenden Einsatzkörper 38 und der Wandung der Längsöffnung 3 im Ventilsitzträger 1 bis zur Umlenkung der Strömung an der Spritzlochscheibe 21 in radialer Richtung.
Die Zumessung des Gases zur verbesserten Aufbereitung des aus den Abspritzöffnungen 25 der Spritzlochscheibe 21 austretenden Brennstoffs erfolgt über einen Gasringspalt 50, dessen axiale Ausdehnung sich durch den Abstand des Einsatzkörpers 38 von der Spritzlochscheibe 21 ergibt. Das axiale Maß der Erstreckung des Gasringspalts 50 bildet den Zumeßquerschnitt für das aus dem Ringkanal 49 einströmende Gas, beispielsweise Aufbereitungsluft . Das zugeführte Gas strömt durch den engen Gasringspalt 50 zu einer im Einsatzkörper 38 mittig und konzentrisch zur Ventillängsachse 2 und nahe der Spritzlochscheibe 21 vorgesehenen
Gemischabspritzöffnung 51 und trifft dort auf den durch die beispielsweise zwei oder vier Abspritzöffnungen 25 abgegebenen Brennstoff. Durch die geringe axiale Erstreckung des Gasringspalts 50 wird das zugeführte Gas stark beschleunigt und zerstäubt den Brennstoff besonders fein. Ein Dichtring 55 sorgt für eine Abdichtung zwischen dem Gasumfassungskörper 30 und dem Einsatzkörper 38 zwischen der Außenkontur des Einsatzkörpers 38 und der inneren Wandung des Gasumfassungskörpers 30 unterhalb des Bodenabschnitts 42, wobei der Bodenabschnitt 42 eine zur Aufnahme des Dichtrings 55 notwendige Ringnut unmittelbar begrenzt. Der Einsatzkörper 38 zeichnet sich durch eine Abtropfgeometrie am stromabwärtigen Ende des Aufbereitungsvorsatzes 40 aus. Eine sich stromabwärts an der unteren Stirnseite anschließende
Abtropfkröne 56 mit einer Vielzahl von Zacken sorgt für ein verbessertes Abtropf erhalten (besonders bei Betrieb ohne Gas) des Brennstoffs, da der Brennstoff nicht zu großen Tropfen zusammenlaufen kann. Die Zacken der Abtropfkröne 56 sind beispielsweise in der Form von dreieckförmigen Zähnen ausgebildet, die in Stromabwärtiger Richtung spitz zulaufen, wohingegen die zwischen den Zacken entstehenden freien Bereiche umgekehrt dreieckförmig sind, also in Stromabwärtiger Richtung breiter werden.
Aus der bereits erwähnten, nicht dargestellten Gaszufuhreinrichtung, die beispielsweise in Form eines Gaseintrittskanals gestaltet ist, tritt das Gas über mehrere, die Wandung des Gasumfassungskörpers 30 vollständig durchdringende Eintrittsöffnungen 58 in den zwischen Ventilsitzträger 1 und Gasumfassungskörper 30 in der Durchgangsöffnung 32 gebildeten Zwischenraum 36 ein. Zur Abdichtung zwischen dem Umfang des Brennstoffeinspritzventils und einer nicht dargestellten Ventilaufnähme, beispielsweise einem Saugrohr der Brennkraftmaschine, sind am äußeren Umfang des abspritzseitigen Endes beispielsweise zwei Dichtringe 60 vorgesehen. Der obere, der Magnetspule 10 zugewandte Dichtring 60 ist dabei in einer in der Kunststoffumspritzung 15 eingebrachten Ringnut 61 angeordnet. Dagegen ist der untere, dem Aufbereitungsvorsatz 40 zugewandte Dichtring 60 unmittelbar am Gasumfassungskörper 30 vorgesehen. Der z.B. tiefgezogene Gasumfassungskörper 30 aus Blech weist in seinem mittleren axialen Erstreckungsbereich zwei durch Faltung gebildete, senkrecht zur axialen rohrförmigen Erstreckung nach außen stehende umlaufende Ringwülste 62 auf. Die beiden Ringwülste 62 bilden zusammen mit der äußeren Wandung des Gasumfassungskörpers 30 in diesem Bereich eine weitere Ringnut 63.
Der Gasumfassungskörper 30 ist am unteren stromabwärtigen Ende der Kunststoffumspritzung 15 mittels einer Schnapp-, Rast- oder Clipverbindung befestigt. Dazu ist die Kunststoffumspritzung 15 an ihrem dem Gasumfassungskörper 30 zugewandten unteren Ende z.B. so gestaltet, daß eine umlaufende oder mehrere am Umfang verteilte, nach außen sagezahnähnlich hervorstehende Nasen 65 vorgesehen sind. Als mit den Nasen 65 korrespondierende Verbindungsmittel weist der Gasumfassungskörper 30 oberhalb der Eintrittsöffnungen 58 mehrere über den Umfang verteilte, nach innen zum
Ventilsitzträger 1 hin stehende elastische Laschen 66 auf, die die Nasen 65 hintergreifen. An dieser Verbindungsstelle muß keine Dichtheit erzielt werden, so daß die angegebenen Verbindungsmöglichkeiten aufgrund ihrer Einfachheit sehr gut angewendet werden können. Der Verbindungsbereich kann auch modifiziert ausgeführt sein, wobei jedoch der metallene Gasumfassungskörper 30 stets durch ein nichtStoffschlüssiges Fügeverfahren mit korrespondierenden Verbindungsmitteln an der Kunststoffumspritzung 15 befestigt ist. Die Nasen 65 können z.B. in Öffnungen oder Fenster des
Gasumfassungskörpers 30 einrasten. Spezielle, nicht dargestellte Sicherungshaken können zudem an dem Gasumfassungskörper 30 ausgeformt sein. Wie Figur 2 zeigt, kann die Länge des Gasumfassungskörpers 30 sehr einfach variiert werden. Entsprechend können auch die beiden gefalteten Ringwülste 62 an einer anderen Stelle des Gasumfassungskörpers 30 angeformt werden. Ein sehr langgestreckter Gasumfassungskörper 30 ist vorteilhaft, wenn ein weit vorgesetzter Abspritzpunkt vorgesehen sein soll. Entsprechend der Länge des Gasumfassungskörpers 30 brauchen nur der Ventilsitzträger 1 und die Ventilnadel 5 verlängert werden; alle anderen Bauteile des Brennstoffeinspritzventils können in identischer Weise verwendet werden. Der
Abspritzbereich (Aufbereitungsvorsatz 40) reicht z.B. bei dem Ventil gemäß Figur 2 in den Ansaugkanal der Brennkraf maschine deutlich hinein. Eine Wandbenetzung des Ansaugkanals kann durch ein so ermöglichtes gezieltes Abspritzen auf ein oder mehrere Einlaßventile auf einfache Weise vermieden werden, wodurch die Abgasemission der Brennkraftmaschine und der Brennstoffverbrauch reduziert werden.

Claims

Patentansprüche
1. Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einer Ventillängsachse, mit einem Ventilgehäuse, das zumindest teilweise von einem Mantelkörper umgeben ist, mit einem axial bewegbaren Ventilschließkörper, mit einem Ventilsitzkörper, der eine mit dem Ventilschließkörper zusammenwirkende Ventilsitzfläche besitzt, mit wenigstens einer stromabwärts der Ventilsitzfläche vorgesehenen Abspritzöffnung, mit am stromabwärtigen Ende des Einspritzventils angeordneten Mitteln zur Erzeugung eines Brennstoff-Gas-Gemisches , und mit einem die Mittel zur Erzeugung eines Brennstoff-Gas- Gemisches in Umfangsrichtung vollständig umgebenden Gasumfassungskörper, dadurch gekennzeichnet, daß der
Gasumfassungskörper (30) metallisch ausgeführt und mit dem Mantelkörper (15) nichtStoffschlüssig verbunden ist.
2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Mantelkörper als eine
Kunststoffumspritzung (15) ausgeführt ist.
3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasumfassungskörper (30) mittels Tiefziehen aus einem Blech herstellbar ist.
4. Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasumfassungskörper (30) hülsen- bzw. rohrförmig mit einer inneren Durchgangsöffnung (32) ausgebildet ist.
5. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtStoffschlüssige Verbindung zwischen dem Gasumfassungskörper (30) und dem Mantelkörper (15) eine Schnapp-, Rast- oder Clipverbindung ist.
6. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffumspritzung (15) an ihrem dem Gasumfassungskorper (30) zugewandten Ende derart gestaltet ist, daß eine umlaufende oder mehrere am Umfang verteilte, nach außen gerichtete, sägezahnähnliche Nasen (65) hervorstehen.
7. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasumfassungskorper (30) an seinem der Kunststoffumspritzung (15) zugewandten Ende mit mehreren am Umfang verteilten, nach innen gerichteten Laschen (66) versehen ist, die als korrespondierende Verbindungsmittel die Nasen (65) hintergreifen.
8. Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gasumfassungskorper (30) wenigstens eine Eintrittsöffnung (58) zum Einströmen eines Gases vorgesehen ist.
9. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Umfang des
Gasumfassungskörpers (30) senkrecht zur axialen rohrformigen
Erstreckung des Gasumfassungskörpers (30) zwei durch Faltung gebildete, umlaufende Ringwülste (62) nach außen stehen, die zusammen mit der äußeren Wandung des Gasumfassungskörpers (30) eine Ringnut (63) bilden.
10. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung eines
Brennstoff-Gas-Gemisches als ein Aufbereitungsvorsatz (40) bestehend aus einem becherförmigen metallenen Gasumfassungsteil (35) und einem eine Gemischabspritzöffnung (51) aufweisenden Einsatzkörper (38) aus Kunststoff ausgebildet sind.
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