EP0937202B1 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents

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EP0937202B1
EP0937202B1 EP98940057A EP98940057A EP0937202B1 EP 0937202 B1 EP0937202 B1 EP 0937202B1 EP 98940057 A EP98940057 A EP 98940057A EP 98940057 A EP98940057 A EP 98940057A EP 0937202 B1 EP0937202 B1 EP 0937202B1
Authority
EP
European Patent Office
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sealing
valve
fuel injection
plastic encapsulation
injection valve
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98940057A
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English (en)
French (fr)
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EP0937202A1 (de
Inventor
Dieter Maier
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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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0937202A1 publication Critical patent/EP0937202A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0937202B1 publication Critical patent/EP0937202B1/de
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • 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
    • F02M51/0625—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F02M51/0664—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding
    • F02M51/0671—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto
    • F02M51/0682—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto the body being hollow and its interior communicating with the fuel flow
    • 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
    • F02M51/08—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle specially for low-pressure fuel-injection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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

Definitions

  • the invention is based on a fuel injector according to the genus of the main claim.
  • Numerous fuel injection valves are already known, for example from EP-PS 0 348 786 or from DE-OS 40 08 118, which have several sealing rings on their outer circumferences, which are usually designed as O-rings.
  • the geometric arrangement or the location of the independent Representing components and to be assembled separately Sealing rings depend on the installation conditions on the Internal combustion engine or the embodiments of the valves, e.g. as top feed injectors or bottom feed injectors can be trained.
  • Fuel injectors are made with the sealing rings desired sealing against a suction pipe, a Cylinder head or receiving sleeves or a fuel rail, one Distribution line or the like.
  • the sealing rings are on the fuel injector in specially designed Installation spaces, such as Ring grooves, on the valve housing, on Nozzle body, on attachment bodies or on the Plastic extrusion introduced.
  • the fuel injector according to the invention with the characteristic features of the main claim has the Advantage that a simple and inexpensive and safe and effectively producible sealing of the Fuel injection valve to the outside, for example compared to a fuel rail, a distribution line or a Intake manifold or a cylinder head, is guaranteed.
  • the Sealing is carried out by sealing elements according to the invention in a plastic injection mold before or together with or after the plastic injection of the fuel injector are generated.
  • a plastic injection molding of the valve jacket a second Spraying process, in which the sealing elements on the Injection molded plastic that at least one flat contact area is formed.
  • the sealing elements on the Injection molded plastic is a Before closing.
  • the formation of the sealing elements by means of injection molding very flexible design and spatial arrangement be made.
  • the thicknesses and widths (axial Extension lengths) of the sealing elements can be easily varied.
  • a large variety of shapes is easy to manufacture, being curved, rounded or flat outer contours as well contours provided with sealing lips or sealing ribs are appropriate.
  • Embodiments of sealing elements on one Fuel injector according to the invention are in the Drawing shown in simplified form and in the following Description explained in more detail.
  • 1 shows it Fuel injector with various sealing elements
  • Figure 2 shows a sealing element with a plurality of sealing lips, the however only for better illustration of the geometry than separate component is shown.
  • FIG. 1 shows fuel injector according to the invention for Fuel injection systems from mixture-compressing, spark-ignited internal combustion engines has a one-piece, surrounded by a magnetic coil 1, as an inner pole and as Fuel inlet or flow as well as a valve seat support serving largely tubular metal base body 2.
  • the base body 2 is designed several times and provides largely a valve housing of the fuel injector
  • the magnet coil 1 is of at least one, For example, two designed as a bracket and as Guiding element serving ferromagnetic elements or Guide elements 6 surround.
  • Each guide element 6 surrounds the Magnetic coil 1 in the circumferential direction partially and is with one end each above and below the magnet coil 1 on the base body 2 by welding, soldering or gluing connectable.
  • the base body 2 has an inner, concentric to one Valve longitudinal axis 10 extending longitudinal opening 11, which in an upstream area 11a as Fuel flow channel and in a downstream Area 11b additionally at least partially as Guide opening for one along the valve longitudinal axis 10 axially movable valve needle 12 is used.
  • the area 11b points a larger diameter than the area 11a there in axial extent of the solenoid 1 Step 13 is provided in the longitudinal opening 11.
  • the base body 2 has a thin-walled magnetic Throttle point 16.
  • Valve seat body 14 At the downstream end of the region 11b of the longitudinal opening 11 of the base body 2 serving as valve seat support is a Valve seat body 14 introduced, which is a fixed Has valve seat surface 15 as a valve seat.
  • the Valve seat body 14 is for example by means of of a laser generated weld with the base body 2 connected. Otherwise, the lower region 11b is used Longitudinal opening 11 of the receptacle of the valve needle 12 by an armature 17 and a spherical valve closing body 18 is formed.
  • On the downstream face of the Valve seat body 14 is a flat spray orifice plate 20 arranged.
  • the armature 17 serving as the closing body carrier is at its downstream, the spray orifice plate 20th facing end with the spherical valve closing body 18, for example, firmly connected by a weld.
  • the injection valve is actuated in a known manner Way electromagnetic.
  • a return spring 25 or closing the injection valve serves the electromagnetic circuit with the magnetic coil 1, the inner base body 2, the guide elements 6 and the anchor 17.
  • the anchor 17 is accordingly on the step paragraph 13th of the base body 2 aligned.
  • the return spring 25 extends in the longitudinal opening 11, for example, both downstream and upstream of the step 13, thus in both areas 11a and 11b.
  • the spherical valve closing body 18 interacts with the tapered in the direction of flow Valve seat surface 15 of the valve seat body 14 together, the in the axial direction downstream of a guide opening in Valve seat body 14 is formed.
  • the spray hole disc 20 has at least one, for example four through Eroding or stamping shaped injection openings 27.
  • the one end position is the Valve needle 12 when the solenoid 1 is not energized by the Contact of the valve closing body 18 on the valve seat surface 15 of the valve seat body 14 set while the other end position of the valve needle 12 when excited Magnetic coil 1 by the installation of the armature 17 on the Step 13 of the base body 2 results.
  • the Stroke adjustment takes place by axially shifting the Valve seat body 14, which corresponds to the desired Position subsequently firmly connected to the base body 2 becomes.
  • Adjustment sleeve 29 is used to adjust the spring preload the return spring 25 resting on the adjusting sleeve 29, the one with its opposite side Bottom region 30 of an inner depression 31 in armature 17 supports, also an adjustment of the dynamic Sprayed amount with the adjusting sleeve 29 takes place.
  • the Anchor 17 Starting from the bottom region 30 of the recess 31 is in the Anchor 17 at least one through opening 35, for example, two or four through openings 35 formed, which is inclined to the valve axis 10 to the outside extend. Tapered in the area of the through openings 35 the armature 17 in the downstream direction, the The outer contour is frustoconical. This training of Armature 17 enables the valve seat surface 15 fuel to be supplied first through the recess 31 inside and after exiting the through openings 35 can flow freely outside the valve needle 12.
  • the fuel injector is largely with a Plastic encapsulation 38 enclosed, which is in axial Direction almost completely over the base body 2 and thereby also extends the guide elements 6.
  • a Plastic extrusion 38 is one example co-molded electrical connector 39, in which e.g. two contact pins 40 starting from the magnetic coil 1 end up.
  • the electrical connector 39 takes place electrical contacting of the magnetic coil 1 and thus its Excitement.
  • sealing elements 45, 45a-d are provided, which none represent independently mountable sealing components. Rather, these sealing elements 45 precede or immediately after or after attaching the Plastic injection molded 38. For one The procedure requires a two-substance spraying technique.
  • a particularly preferred procedure is as follows described in more detail.
  • a second spraying process with the same tool made in which the sealing elements 45 are generated.
  • the Plastic extrusion 38 already has a certain stability and Have dimensional accuracy, the plastic still one Softness has an optimal cohesion with the Material of the desired sealing elements 45 is made.
  • Materials for the sealing elements 45 are particularly suitable different types of rubber (elastomers) or elastic Plastics such as already from O-rings or others Sealing rings on injection valves are known.
  • Especially advantageous way in the training of Sealing elements 45 are very flexible by means of injection molding Shape design and spatial arrangement can be made.
  • FIG. 1 there are several on the fuel injector Examples regarding the shape and arrangement of the Sealing elements 45 shown with additional Letters from a to d are marked. It can be both only a single sealing element 45 on the fuel injector be provided; but several can according to the invention molded sealing elements 45 on and same fuel injector. This can vary depending on the installation conditions become.
  • the sealing element 45a at the inlet-side upper end the plastic encapsulation 38 is such molded that it is on the one hand with a flat inside 47 rests directly on the base body 2 and on the other hand with a curved outside 48 for sealing against one other component (e.g. fuel rail) is ready. With a The underside 49 also has the sealing element 45a direct surface contact with an upper end face 52 the plastic encapsulation 38.
  • sealing element 45 is on spray-side end of the plastic encapsulation 38 shown, in which the sealing element 45d directly on the Plastic extrusion 38, in one for it provided step section 55 is sprayed.
  • the Sealing element 45d now lies with the flat inside 47 the plastic encapsulation 38, while the at least partially curved outside 48 for sealing against another component (e.g. intake manifold).
  • a flat, flat top 50 is the sealing element 45d also directly on a shoulder 56 of the Step section 55 of the plastic encapsulation 38. in the In contrast to the sealing element 45a, the sealing element 45d that is, two contact surfaces with the plastic encapsulation 38 on.
  • Sealing element 45 on the circumference of the fuel injector and specifically on the circumference of the plastic encapsulation 38 Two more options for training one Sealing element 45 on the circumference of the fuel injector and specifically on the circumference of the plastic encapsulation 38 are shown with the sealing elements 45b and 45c.
  • ring grooves 58 are provided, in which the Sealing elements 45b and 45c are injected.
  • This Ring grooves 58 are located in the central part of the axial Extension of the plastic encapsulation 38, e.g. in the Extension range of the magnetic coil 1 or the adjusting sleeve 29. At least on the groove bottom of the ring grooves 58 is a flat, cohesive contact of the inner sides 47 of the Sealing elements 45 with the plastic encapsulation 38.
  • the Outside 48 of the sealing elements 45 can be curved (Sealing element 45b) or rather flat with roundings in the Edge areas (sealing element 45c) or completely flat be executed. As shown in Figure 1, the thicknesses are as well as the widths (axial extension lengths) of the Sealing elements 45 easily variable.
  • middle sealing elements 45b and 45c has the advantage of a very large variability the installation position with one and the same Fuel injector. Without changes in Valve group (e.g. on base body 2 or on the valve needle 12) can, for example, at any time with such a valve a further injection point implemented if necessary be placed further into the intake manifold is pushed into it. The intake pipe-side seal is then, for example, instead of the sealing element 45d Sealing element 45c taken over. Since the sealing elements 45 very simply be formed with different thicknesses can, it is possible despite different Valve outer diameter (e.g. largest diameter in the area the magnet coil 1, smallest diameter in the range of Valve closing body 18) various sealing elements 45b, 45c, 45d for sealing against the opening of a To use suction pipe socket with constant diameter.
  • Valve outer diameter e.g. largest diameter in the area the magnet coil 1, smallest diameter in the range of Valve closing body 18
  • the sealing elements 45 can also have different contours than that in FIG have shown the figure 1. So can the Outside 48 of the sealing elements 45, for example, several Sealing lips 60 or sealing ribs may be provided, as is the case sealing element 45 shown in FIG. 2 can be removed. The individual sealing lips 60 run on the outer circumference of the Sealing element 45, for example, in a ring shape. It should be noted that the sealing element 45 only for better clarification of its geometry than separate, from the plastic extrusion 38 shown separated component is, but not according to the invention as independent mountable sealing component is present.

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Bekannt sind bereits zahlreiche Brennstoffeinspritzventile, so beispielsweise aus der EP-PS 0 348 786 oder aus der DE-OS 40 08 118, die an ihren äußeren Umfängen mehrere Dichtringe, die meist als O-Ringe ausgeführt sind, aufweisen. Die geometrische Anordnung bzw. die Lage der eigenständige Bauteile darstellenden und separat zu montierenden Dichtringe ist abhängig von den Einbaubedingungen an der Brennkraftmaschine bzw. den Ausführungsformen der Ventile, die z.B. als Top-Feed-Injektoren oder Bottom-Feed-Injektoren ausgebildet sein können. Bei diesen bekannten Brennstoffeinspritzventilen erfolgt die mit den Dichtringen gewünschte Abdichtung gegenüber einem Saugrohr, einem Zylinderkopf oder Aufnahmehülsen bzw. einem Fuel Rail, einer Verteilerleitung oder ähnlichem. Die Dichtringe werden an dem Brennstoffeinspritzventil in speziell dafür vorgesehenen Einbauräumen, wie z.B. Ringnuten, am Ventilgehäuse, am Düsenkörper, an Vorsatzkörpern oder an der Kunststoffumspritzung eingebracht.
Aus der DE-OS 195 12 339 ist bereits bekannt, an Brennstoffeinspritzventilen mit Kunststoffumspritzung schlauchähnliche Dichtelemente vorzusehen, die an den Enden der Kunststoffumspritzung unmittelbar an metallenen Teilen des Ventils vorliegen. Die Dichtelemente umgeben dabei das jeweilige metallene Teil des Ventils vollständig radial und werden zumindest teilweise selbst radial von der Kunststoffumspritzung umgeben.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß auf einfache Art und Weise eine kostengünstige und sichere sowie effektiv herstellbare Abdichtung des Brennstoffeinspritzventils nach außen hin, beispielsweise gegenüber einem Fuel Rail, einer Verteilerleitung bzw. einem Saugrohr oder einem Zylinderkopf, gewährleistet ist. Die Abdichtung erfolgt durch erfindungsgemäße Dichtelemente, die in einem Kunststoffspritzgießwerkzeug zeitlich vor oder zusammen mit oder zeitlich nach der Kunststoffumspritzung des Brennstoffeinspritzventils erzeugt werden. Mit einem solchen Werkzeug erfolgt z.B. in vorteilhafter Weise nach dem Kunststoffspritzguß des Ventilmantels ein zweiter Spritzvorgang, bei dem die Dichtelemente so an der Kunststoffumspritzung angeformt werden, daß wenigstens ein flächiger Kontaktbereich gebildet ist. In den Kontaktbereichen des Dichtmaterials des Dichtelements mit dem Kunststoff der Kunststoffumspritzung liegt ein Stoffschluß vor. In besonders vorteilhafter Weise kann bei der Ausbildung der Dichtelemente mittels Anspritzen eine sehr flexible Formgestaltung und räumliche Anordnung vorgenommen werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.
Von Vorteil ist es, daß auf sehr einfache Art und Weise variiert werden kann, mit wieviel Seiten das Dichtelement flächigen Kontakt mit der Kunststoffumspritzung haben soll. An einem Ende der Kunststoffumspritzung ist so ein einseitiger flächiger Kontakt, an einem Stufenabschnitt der Kunststoffumspritzung ein zweiseitiger flächiger Kontakt und in Ringnuten am äußeren Umfang der Kunststoffumspritzung ein dreiseitiger flächiger Kontakt erzielbar.
Mit der Anordnung von Dichtelementen in mittleren axialen Bereichen des Brennstoffeinspritzventils ergibt sich der Vorteil einer sehr großen Variabilität der Einbaulage mit ein und demselben Ventil.
In vorteilhafter Weise sind die Dicken und Breiten (axiale Erstreckungslängen) der Dichtelemente leicht variierbar. Außerdem ist eine große Formenvielfalt einfach herstellbar, wobei gewölbte, abgerundete oder flache Außenkonturen sowie mit Dichtlippen oder Dichtrippen versehene Konturen zweckmäßig sind.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele von Dichtelementen an einem erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventil sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Brennstoffeinspritzventil mit verschiedenen Dichtelementen und Figur 2 ein Dichtelement mit mehreren Dichtlippen, das jedoch nur zur besseren Veranschaulichung der Geometrie als separates Bauteil dargestellt ist.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Das in der Figur 1 beispielhaft und teilweise vereinfacht dargestellte, erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen hat einen einteiligen, von einer Magnetspule 1 umgebenen, als Innenpol und als Brennstoffeinlaß bzw. -durchfluß sowie als Ventilsitzträger dienenden weitgehend rohrförmigen metallenen Grundkörper 2. Der Grundkörper 2 ist mehrfach gestuft ausgeführt und stellt weitgehend ein Ventilgehäuse des Brennstoffeinspritzventils dar. Die Magnetspule 1 ist von wenigstens einem, beispielsweise zwei als Bügel ausgebildeten und als ferromagnetische Elemente dienenden Leitelement bzw. Leitelementen 6 umgeben. Jedes Leitelement 6 umgibt die Magnetspule 1 in Umfangsrichtung teilweise sowie ist mit jeweils einem Ende oberhalb und unterhalb der Magnetspule 1 an dem Grundkörper 2 durch Schweißen, Löten oder Kleben verbindbar.
Der Grundkörper 2 besitzt eine innere, konzentrisch zu einer Ventillängsachse 10 verlaufende Längsöffnung 11, die in einem stromaufwärtigen Bereich 11a als Brennstoffströmungskanal und in einem stromabwärtigen Bereich 11b noch zusätzlich wenigstens teilweise als Führungsöffnung für eine entlang der Ventillängsachse 10 axial bewegliche Ventilnadel 12 dient. Der Bereich 11b weist einen größeren Durchmesser auf als der Bereich 11a da im axialen Erstreckungsbereich der Magnetspule 1 ein Stufenabsatz 13 in der Längsöffnung 11 vorgesehen ist. Unmittelbar stromabwärts des Stufenabsatzes 13 folgend besitzt der Grundkörper 2 eine dünnwandige magnetische Drosselstelle 16.
Am stromabwärtigen Ende des Bereichs 11b der Längsöffnung 11 des als Ventilsitzträger dienenden Grundkörpers 2 ist ein Ventilsitzkörper 14 eingebracht, der eine feste Ventilsitzfläche 15 als Ventilsitz aufweist. Der Ventilsitzkörper 14 ist mit einer beispielsweise mittels eines Lasers erzeugten Schweißnaht fest mit dem Grundkörper 2 verbunden. Ansonsten dient der untere Bereich 11b der Längsöffnung 11 der Aufnahme der Ventilnadel 12, die von einem Anker 17 und einem kugelförmigen Ventilschließkörper 18 gebildet wird. An der stromabwärtigen Stirnseite des Ventilsitzkörpers 14 ist eine flache Spritzlochscheibe 20 angeordnet. Der als Schließkörperträger dienende Anker 17 ist an seinem stromabwärtigen, der Spritzlochscheibe 20 zugewandten Ende mit dem kugelförmigen Ventilschließkörper 18 beispielsweise durch eine Schweißnaht fest verbunden.
Die Betätigung des Einspritzventils erfolgt in bekannter Weise elektromagnetisch. Zur axialen Bewegung der Ventilnadel 12 und damit zum Öffnen entgegen der Federkraft einer Rückstellfeder 25 bzw. Schließen des Einspritzventils dient der elektromagnetische Kreis mit der Magnetspule 1, dem inneren Grundkörper 2, den Leitelementen 6 und dem Anker 17. Der Anker 17 ist entsprechend auf den Stufenabsatz 13 des Grundkörpers 2 ausgerichtet. Die Rückstellfeder 25 erstreckt sich in der Längsöffnung 11 beispielsweise sowohl stromabwärts als auch stromaufwärts des Stufenabsatzes 13, also in beiden Bereichen 11a und 11b.
Der kugelförmige Ventilschließkörper 18 wirkt mit der sich in Strömungsrichtung kegelstumpfförmig verjüngenden Ventilsitzfläche 15 des Ventilsitzkörpers 14 zusammen, die in axialer Richtung stromabwärts einer Führungsöffnung im Ventilsitzkörper 14 ausgebildet ist. Die Spritzlochscheibe 20 besitzt wenigstens eine, beispielsweise vier durch Erodieren oder Stanzen ausgeformte Abspritzöffnungen 27.
Die Einschubtiefe des Ventilsitzkörpers 14 im Einspritzventil ist unter anderem entscheidend für den Hub der Ventilnadel 12. Dabei ist die eine Endstellung der Ventilnadel 12 bei nicht erregter Magnetspule 1 durch die Anlage des Ventilschließkörpers 18 an der Ventilsitzfläche 15 des Ventilsitzkörpers 14 festgelegt, während sich die andere Endstellung der Ventilnadel 12 bei erregter Magnetspule 1 durch die Anlage des Ankers 17 an dem Stufenabsatz 13 des Grundkörpers 2 ergibt. Die Hubeinstellung erfolgt durch ein axiales Verschieben des Ventilsitzkörpers 14, der entsprechend der gewünschten Position nachfolgend fest mit dem Grundkörper 2 verbunden wird.
In den oberen Bereich 11a der Längsöffnung 11 ist außer der Rückstellfeder 25 eine Einstellhülse 29 eingeschoben. Die Einstellhülse 29 dient zur Einstellung der Federvorspannung der an der Einstellhülse 29 anliegenden Rückstellfeder 25, die sich mit ihrer gegenüberliegenden Seite an einem Bodenbereich 30 einer inneren Vertiefung 31 im Anker 17 abstützt, wobei auch eine Einstellung der dynamischen Abspritzmenge mit der Einstellhülse 29 erfolgt.
Vom Bodenbereich 30 der Vertiefung 31 ausgehend ist in dem Anker 17 mindestens eine Durchgangsöffnung 35, beispielsweise sind zwei oder vier Durchgangsöffnungen 35 ausgeformt, die sich schräg zur Ventilachse 10 nach außen erstrecken. Im Bereich der Durchgangsöffnungen 35 verjüngt sich der Anker 17 in stromabwärtiger Richtung, wobei die Außenkontur kegelstumpfförmig ist. Diese Ausbildung des Ankers 17 ermöglicht es, daß der der Ventilsitzfläche 15 zuzuführende Brennstoff zuerst durch die Vertiefung 31 innerhalb und nach dem Austritt aus den Durchgangsöffnungen 35 außerhalb der Ventilnadel 12 ungehindert strömen kann.
Das Brennstoffeinspritzventil ist weitgehend mit einer Kunststoffumspritzung 38 umschlossen, die sich in axialer Richtung fast vollständig über den Grundkörper 2 und dabei auch die Leitelemente 6 erstreckt. Zu dieser Kunststoffumspritzung 38 gehört beispielsweise ein mitangespritzter elektrischer Anschlußstecker 39, in dem z.B. zwei von der Magnetspule 1 ausgehende Kontaktpins 40 enden. Über den elektrischen Anschlußstecker 39 erfolgt die elektrische Kontaktierung der Magnetspule 1 und damit deren Erregung.
Zur Abdichtung des Brennstoffeinspritzventils zulaufseitig gegenüber einem Fuel Rail, einer Verteilerleitung oder ähnlichem bzw. abspritzseitig gegenüber einem Saugrohr, einem dort angeordneten Anschlußstutzen oder einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine sind am äußeren Umfang des Brennstoffeinspritzventils mit der Kunststoffumspritzung 38 verbundene Dichtelemente 45, 45a-d vorgesehen, die keine eigenständig montierbaren Dichtungsbauteile darstellen. Vielmehr werden diese Dichtelemente 45 zeitlich vor oder unmittelbar beim oder nach dem Anbringen der Kunststoffumspritzung 38 mitangespritzt. Für eine solche Vorgehensweise ist eine Zweistoffspritztechnik nötig.
Eine besonders bevorzugte Verfahrensweise wird im folgenden näher beschrieben. Nachdem die Kunststoffumspritzung 38 in bekannter Weise mit Hilfe eines Kunststoffspritzgießwerkzeugs auf dem metallenen Grundkörper 2 aufgebracht ist, wird mit demselben Werkzeug ein zweiter Spritzvorgang vorgenommen, bei dem die Dichtelemente 45 erzeugt werden. Dazu werden die beim Kunststoffspritzgießen im Kunststoffspritzgießwerkzeug an den Stellen der zu erzeugenden Dichtelemente 45 vorhandenen Schieber entfernt. Zum Zeitpunkt des zweiten Spritzvorgangs muß die Kunststoffumspritzung 38 bereits eine gewisse Stabilität und Formtreue aufweisen, wobei der Kunststoff noch eine solche Weichheit besitzt, daß ein optimaler Stoffschluß mit dem Material der gewünschten Dichtelemente 45 erfolgt. Als Materialien für die Dichtelemente 45 eignen sich besonders verschiedene Gummiarten (Elastomere) bzw. elastische Kunststoffe, wie sie z.B. bereits von O-Ringen oder anderen Dichtringen an Einspritzventilen bekannt sind. In besonders vorteilhafter Art und Weise kann bei der Ausbildung der Dichtelemente 45 mittels Anspritzen eine sehr flexible Formgestaltung und räumliche Anordnung vorgenommen werden.
In der Figur 1 sind an dem Brennstoffeinspritzventil mehrere Beispiele bezüglich Formgebung und Anordnung der Dichtelemente 45 dargestellt, die mit zusätzlichen Buchstaben von a bis d gekennzeichnet sind. Es kann sowohl nur ein einzelnes Dichtelement 45 am Brennstoffeinspritzventil vorgesehen sein; es können aber auch mehrere erfindungsgemäß angeformte Dichtelemente 45 an ein und demselben Brennstoffeinspritzventil vorhanden sein. Entsprechend den Einbaubedingungen kann dies variiert werden. Das Dichtelement 45a am zulaufseitigen oberen Ende der Kunststoffumspritzung 38 ist beispielsweise derart angespritzt, daß es einerseits mit einer ebenen Innenseite 47 unmittelbar am Grundkörper 2 anliegt und andererseits mit einer gewölbten Außenseite 48 zum Abdichten gegenüber einem anderen Bauteil (z.B. Fuel Rail) bereitsteht. Mit einer Unterseite 49 besitzt das Dichtelement 45a außerdem unmittelbar flächigen Kontakt zu einer oberen Stirnfläche 52 der Kunststoffumspritzung 38.
Eine andere Anspritzvariante des Dichtelements 45 ist am abspritzseitigen Ende der Kunststoffumspritzung 38 dargestellt, bei der das Dichtelement 45d direkt auf die Kunststoffumspritzung 38, und zwar in einem dafür vorgesehenen Stufenabschnitt 55, aufgespritzt wird. Das Dichtelement 45d liegt nun mit der ebenen Innenseite 47 an der Kunststoffumspritzung 38 an, während die zumindest teilweise gewölbte Außenseite 48 zum Abdichten gegenüber einem anderen Bauteil (z.B. Saugrohr) bereitsteht. Mit einer flachen, ebenen Oberseite 50 liegt das Dichtelement 45d außerdem unmittelbar an einer Schulter 56 des Stufenabschnitts 55 der Kunststoffumspritzung 38 an. Im Gegensatz zum Dichtelement 45a weist das Dichtelement 45d also zwei Kontaktflächen mit der Kunststoffumspritzung 38 auf.
Zwei weitere Varianten für die Ausbildung eines Dichtelements 45 am Umfang des Brennstoffeinspritzventils und dabei speziell am Umfang der Kunststoffumspritzung 38 sind mit den Dichtelementen 45b und 45c dargestellt. Zur Aufnahme der Dichtelemente 45b und 45c sind in der Kunststoffumspritzung 38 Ringnuten 58 vorgesehen, in die die Dichtelemente 45b und 45c eingespritzt werden. Diese Ringnuten 58 befinden sich im mittleren Teil der axialen Erstreckung der Kunststoffumspritzung 38, so z.B. im Erstreckungsbereich der Magnetspule 1 oder der Einstellhülse 29. Zumindest am Nutgrund der Ringnuten 58 liegt ein flächiger, stoffschlüssiger Kontakt der Innenseiten 47 der Dichtelemente 45 mit der Kunststoffumspritzung 38 vor. Die Außenseiten 48 der Dichtelemente 45 können gewölbt (Dichtelement 45b) oder eher flach mit Abrundungen in den Randbereichen (Dichtelement 45c) oder vollständig flach ausgeführt sein. Wie die Figur 1 zeigt, sind die Dicken sowie die Breiten (axiale Erstreckungslängen) der Dichtelemente 45 leicht variierbar.
Mit der Anordnung solcher mittlerer Dichtelemente 45b und 45c ergibt sich der Vorteil einer sehr großen Variabilität der Einbaulage mit ein und demselben Brennstoffeinspritzventil. Ohne Veränderungen der Ventilgruppe (z.B. am Grundkörper 2 oder an der Ventilnadel 12) kann beispielsweise jederzeit mit einem solchen Ventil ein weiter vorgesetzter Abspritzpunkt bei Bedarf realisiert werden, indem das Ventil weiter in das Saugrohr hineinverschoben wird. Die saugrohrseitige Abdichtung wird dann beispielsweise anstelle des Dichtelements 45d vom Dichtelement 45c übernommen. Da die Dichtelemente 45 sehr einfach mit unterschiedlichen Dicken ausgebildet werden können, ist es möglich, trotz unterschiedlicher Ventilaußendurchmesser (z.B. größter Durchmesser im Bereich der Magnetspule 1, kleinster Durchmesser im Bereich des Ventilschließkörpers 18) verschiedene Dichtelemente 45b, 45c, 45d zur Abdichtung gegenüber der Öffnung eines Saugrohrstutzens mit konstantem Durchmesser zu nutzen.
Die Dichtelemente 45 können auch andere Konturen als die in der Figur 1 dargestellten aufweisen. So können an den Außenseiten 48 der Dichtelemente 45 beispielsweise mehrere Dichtlippen 60 oder Dichtrippen vorgesehen sein, wie es dem in Figur 2 dargestellten Dichtelement 45 entnehmbar ist. Die einzelnen Dichtlippen 60 laufen dabei am äußeren Umfang des Dichtelements 45 beispielsweise ringförmig um. Es soll darauf verwiesen werden, daß das Dichtelement 45 nur zur besseren Verdeutlichung seiner Geometrie als separates, von der Kunststoffumspritzung 38 abgetrenntes Bauteil gezeigt ist, jedoch erfindungsgemäß nicht als eigenständig montierbares Dichtungsbauteil vorliegt.

Claims (8)

  1. Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einer Ventillängsachse, mit einem Ventilgehäuse, mit einer axial bewegbaren Ventilnadel sowie mit einem Ventilschließkörper, der zum Öffnen und Schließen des Ventils mit einem festen Ventilsitz zusammenwirkt, mit einer das Ventilgehäuse zumindest teilweise umgebenden Kunststoffumspritzung und mit Dichtelementen, zur Abdichtung des Brennstoffeinspritzventils nach außen hin, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Dichtelemente (45) einen flächigen und stoffschlüssigen Kontakt zur Kunststoffumspritzung (38) aufweist, indem das wenigstens eine Dichtelement (45) und die Kunststoffumspritzung (38) aneinander angespritzt sind.
  2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente (45) aus Elastomer ausgebildet sind.
  3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente (45) jeweils eine der Ventillängsachse (10) abgewandte Außenseite (48) besitzen, die zumindest teilweise gewölbt ist.
  4. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Dichtelemente (45a) derart an der Kunststoffumspritzung (38) angespritzt ist, daß nur eine Oberseite (50) des Dichtelements (45) oder nur eine Unterseite (49) des Dichtelements (45a), die weitgehend senkrecht zu einer der Ventillängsachse (10) zugewandten Innenseite (47) verläuft, einen flächigen Kontakt mit der Kunststoffumspritzung (38) besitzt.
  5. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Dichtelemente (45b, 45c) in einer umlaufenden Ringnut (58) am Umfang der Kunststoffumspritzung (38) eingespritzt ist, so daß zumindest eine der Ventillängsachse (10) zugewandte Innenseite (47) des Dichtelements (45b, 45c) einen flächigen Kontakt mit der Kunststoffumspritzung (38) besitzt.
  6. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Dichtelemente (45d) in einen Stufenabschnitt (55) der Kunststoffumspritzung (38) eingebettet ist, so daß wenigstens zwei Seiten des Dichtelements (45d) einen flächigen Kontakt mit der Kunststoffumspritzung (38) besitzen.
  7. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Dichtelement (45) eine der Ventillängsachse (10) abgewandte Außenseite (48) besitzt, an der mehrere Dichtlippen (60) ausgebildet sind.
  8. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippen (60) ringförmig an der Außenseite (48) des Dichtelements (45) umlaufen.
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