EP1047870B1 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents
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- EP1047870B1 EP1047870B1 EP99950456A EP99950456A EP1047870B1 EP 1047870 B1 EP1047870 B1 EP 1047870B1 EP 99950456 A EP99950456 A EP 99950456A EP 99950456 A EP99950456 A EP 99950456A EP 1047870 B1 EP1047870 B1 EP 1047870B1
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- European Patent Office
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- housing body
- valve seat
- stroke
- side end
- seat support
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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
- F02M61/161—Means for adjusting injection-valve lift
-
- 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
Definitions
- the invention is based on a fuel injector according to the preamble of claim 1.
- DE 196 26 576 A1 already discloses a fuel injector known according to the preamble of claim 1.
- This fuel injector has a valve closing body, the one with a valve seat support Valve seat surface interacts to form a sealing seat.
- the Valve closing body is located on the inside of the Valve seat carrier extending valve needle and one with the Valve needle on the opposite of the valve closing body Anchor connected at the end by means of a magnetic coil can be operated electromagnetically.
- the valve seat support is in used a housing body and by means of a Housing body screwed threaded ring against a stroke adjusting disc preloadable between the housing body and the valve seat carrier is inserted. The stroke adjustment disc is therefore located inside the housing body.
- the stroke adjusting disc serves the stroke of the valve closing body in the electromagnetic actuation of the Adjust fuel injector.
- a variation of the Thickness dimension of the stroke adjustment disc leads to a Variation of the axial position of the valve seat surface. At a certain length of the valve needle and a certain position One stop surface for the armature is the valve lift established.
- FIG. 1 A known fuel injector of a similar design is shown in Fig. 1 and will be detailed later described.
- This design corresponds to the arrangement the stroke adjuster of those of DE 196 26 576 A1 with the difference that the valve seat support with the valve housing not through a threaded ring but is connected by a flare connection. Also this fuel injector are liable for those already described Disadvantages.
- the fuel injector according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that the Stroke adjustment disc due to the peripheral outside Arrangement compared to the housing body simple and inexpensive is mountable. At the same time, there is the advantage that the valve seat support against the housing body through the stroke adjusting disc due to the relatively large diameter the stroke adjusting disc against tilting is secured.
- the stroke adjusting disc is preferably in a rotating one Groove of the housing body can be used and lies on an inlet side End face on the housing body and on one spray-side end face on a peripheral circumferential Protrusion of the valve seat body.
- the connection between the housing body and the stroke adjusting disc on the one hand and between the stroke adjusting disc with the valve seat support on the other hand, a weld seam can then be used respectively.
- the stroke adjuster not only has that Function, the axial position of the valve seat carrier opposite to determine the housing body and thus the valve stroke, but also the function of a connecting element between the housing body and the valve seat carrier.
- the weld seams is preferably a weld shrink tension caused the housing body, the stroke adjustment and biases the valve seat body against each other. Thereby the strength is particularly high.
- valve seat body into an injection-side end of the housing body
- these components using a seal are sealed against each other.
- This has the advantage that the pressure of that in the fuel injector Fuel not up to the whore shim and Penetrates welds and therefore no strain on the Welds occur due to fuel pressure.
- the connection between the valve housing and the valve seat support and the stroke setting are therefore largely independent from the fuel pressure.
- FIG. 1 for a better understanding of the invention Fuel injector according to the prior art, so that the later description of the invention Embodiment on the invention Can restrict special features. That in Fig. 1 Fuel injector shown is used for injection of fuel, especially with a mixture compressing spark ignition internal combustion engine.
- the fuel injector generally designated by the reference number 1 has a valve closing body 2, the with a valve seat surface formed on a valve seat body 3 4 interacts to form a sealing seat.
- the valve closing body 2 is via a valve needle 5 with an anchor 6 connected.
- the armature 6 is connected by means of a magnetic coil 7 an axial force component so acted that the Valve closing body 2 lifts off the valve seat surface 4 and a spray opening 8 releases.
- After switching off the Solenoid 7 exciting electrical excitation current is the valve closing body 2 by one acting on the armature 6
- Return spring 9 back into its closed position recycled.
- the bias of the return spring 9 is over one by means of a thread with a first housing body 11 connected adjusting sleeve 10 adjustable.
- the fuel flows through a fuel inlet opening 12 and a fuel filter 13 in an axial longitudinal bore 14 of the first Housing body 11 and further via an axial longitudinal bore 15 of the adjusting sleeve 10 and a longitudinal bore 16 of the Armature 6 and a longitudinal bore 17 one even closer descriptive stroke adjusting disk 18 in a longitudinal bore 19 of the valve seat support 3 and thus arrives at that of the Valve closing body 2 formed with the valve seat surface 4 Sealing seat.
- the first housing body 11 is made of a plastic injection molded body 20 surround, on which also a connector 21 for the electrical connection of a connecting cable the solenoid 7 is molded.
- a second housing body 22 is provided, which with the first housing body 11 by a first crimp connection 23 is connected.
- the second housing body 22 has a longitudinal bore 24 into which the valve seat support 3 is inserted axially and opposite by means of a seal 25 the second housing body 22 is sealed.
- the valve seat support 3 and the second housing body 22 are by a second flange connection 30 connected together.
- the stroke adjustment plate 18 serves to determine the valve stroke, d. H. of the stroke of the valve closing body 2 from the Valve closing surface 4 in the actuated state of the fuel injector 1.
- the valve lift is by an in 1 not discernible slight gap between the upstream end face 28 of the armature 6 and one downstream end face 29 of the first housing body 11 established. This gap in turn results from the Length of the valve needle 5 and the armature 6, measured from the upstream end face 28 of the armature 6 to the Contact surface of the valve closing body 2 on the valve closing surface 4 of the valve seat support 3, and by the axial position of the valve seat body 3.
- valve lift is therefore on the manufacturing tolerances of numerous components depending, in particular on the manufacturing tolerance of the Valve closing body 4, the valve needle 5, the armature 6, the Valve seat support 3 and the two housing bodies 11 and 22. Because the sum of these manufacturing tolerances is significantly larger is considered to be the required tolerance of the valve lift according to a common procedure, the valve lift measure the determining dimensions of the above components and paired a suitable stroke adjustment disc. Doing so the thickness dimension of the stroke adjustment disc is selected in this way or manufactured so that the total required valve lift within a narrow tolerance window.
- the invention relates to an improvement in the arrangement and Forming the stroke adjusting disk 18.
- Fig. 2 shows an embodiment of an inventive Fuel injector 1 in an excerpt, cut illustration. Only those are shown Elements essential to the invention. Around The assignment is already made easier with reference to FIG. 1 described elements with matching reference numerals Mistake.
- the Valve stroke is through a gap 41 between the inlet side Face 28 of the armature 6 and a spray side End face 42 of a tubular portion 43 of the second housing body 22 set.
- the tubular Section 43 has a radially protruding outward Area 44 of the second housing body 22 over a thin Connecting web 45 connected.
- the connecting web 45 is dimensioned extremely thin to the main part of the lead magnetic flux through the armature 6 and a magnetic short circuit at the connecting web 45 avoid.
- the armature 6 has holes 46 for the passage of fuel on.
- the stroke adjusting disk 18 surrounds spray-side end 47 of the second housing body 22 peripheral outside.
- the stroke adjuster 18 is preferred ring-shaped.
- the stroke adjustment disc 18 is part of the valve housing and is in a circumferential groove 48 of the second housing body 22 used.
- the stroke adjusting disc 18 lies with a inlet end face 49 on an opposite, associated end face 50 of the second housing body 22 in the assembled condition.
- An end face on the spray side 51 of the stroke adjusting disk 18 lies on an opposite, associated end face 52 of the valve seat body 3 flush when assembled.
- the end 47 of the second housing body 22 is located preferably a radial tolerance gap 54.
- FIG. 1 An inlet-side end 55 of the valve seat body 3 is shown in FIG a receiving bore 56 of the spray-side end 47 of the second housing body 22 insertable, so that the Stroke adjuster 18 surrounded end 47 of the spray second housing body 22, the inlet end 55 of the Valve seat carrier 3 surrounds.
- the inlet end 55 of the valve seat carrier 3 to the spray-side end 47 of the second housing body 22 by means of the rotating Seal 25 sealed.
- Seal 25 is preferred formed as an 0-ring and in a radial groove 57 of inlet end 55 of the valve seat carrier 3 used.
- the stroke adjusting disk 18 is by means of a first one circumferential weld seam 58 on its inlet end face 49 with the second housing body 22 and by means of a second circumferential weld seam 59 on its spray-side End face 51 welded to the valve seat support 3.
- the Weld seams 58 and 59 are technically without Difficulties with a radially attacking from the outside Welding tool can be applied.
- the extend Welds 58 and 59 do not extend over the entire end face 49 and 50 or 51 and 52.
- the weld depth remains part of the flat end faces 49 and 50 on the one hand and 51 and 52 on the other hand received, so that an exact axial alignment of the valve seat support 3 with respect to the central axis 60 of the fuel injector 1 is conveyed by the stroke adjusting disk 18.
- the invention makes targeted use of the weld seams 58 and 59 generated welding shrinkage stress.
- the Welding shrink tension causes the second to be pre-tensioned Housing body 22, the stroke adjustment 18 and the valve seat support 3 against each other, so that a gap-free Weld seam and high strength can be achieved.
- the setting dial 18 without Difficulties in the circumferential groove 48 of the second Housing body 22 can be used and thus a Extremely easy-to-assemble design of the fuel injector 1 results.
- the stroke adjustment 18 in the axial bore 24 of the second housing body 22 is used be what particularly in automatic manufacturing is more difficult to handle.
- the invention Arrangement and assembly of the stroke adjusting disk 18 insensitive to dirt.
- the seal 25 ensures that the inside of the fuel injector 1 fuel flowing to the sealing seat does not penetrate to weld seams 58 and 59.
- the welds 58 and 59 are therefore not with the Fuel under pressure. This is especially true with high pressure injectors essential, where a high There is a fuel pressure of up to 150 bar and still tight Tolerances of the valve lift of, for example, 0.2% are reached Need to become.
- the weld seams 58 and 59 do not have to be Ensure tightness, but only the axial Forces between the second housing body 22 and the stroke adjusting disc 18 on the one hand and between the stroke adjusting disc 18 and the valve seat support 3 on the other take up. This allows the biasing forces during Welding can be kept low.
- Welding the stroke adjusting disc 18 with the second housing body 22 and the valve seat support 3 is omitted of the prior art according to DE 196 26 576 A1 provided threaded ring. This saving of one component reduces manufacturing costs.
- connection between the first housing body 11 and the second housing body 22 can by a further weld 61 take place, which are also applied on the outside can.
- the stroke adjustment disc 18 defines the valve stroke, it forms an integral part of the valve housing and it mediates the connection between the second housing body 44 and the valve seat carrier Third
- the invention is not based on the illustrated embodiment limited.
- the invention Arrangement of the stroke adjusting disc 18 also with the outside opening Fuel injection valves 1 are used in the same way come.
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil
nach der Gattung des Anspruchs 1.
Aus der DE 196 26 576 A1 ist bereits ein Brennstoffeinspritzventil
nach der Gattung des Anspruchs 1 bekannt.
Dieses Brennstoffeinspritzventil hat einen Ventilschließkörper,
der mit einer an einem Ventilsitzträger ausgebildeten
Ventilsitzfläche zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Der
Ventilschließkörper ist über eine sich im Inneren des
Ventilsitzträgers erstreckende Ventilnadel und einen mit der
Ventilnadel an dem dem Ventilschließkörper gegenüberliegenden
Ende verbundenen Anker mittels einer Magnetspule
elektromagnetisch betätigbar. Der Ventilsitzträger ist in
einen Gehäusekörper eingesetzt und mittels eines in den
Gehäusekörper eingeschraubten Gewinderings gegen eine Hubeinstellscheibe
vorspannbar, die zwischen dem Gehäusekörper
und dem Ventilsitzträger eingesetzt ist. Die Hubeinstellscheibe
befindet sich somit im Inneren des Gehäusekörpers.
Die Hubeinstellscheibe dient dazu, den Hub des Ventilschließkörpers
bei der elektromagnetischen Betätigung des
Brennstoffeinspritzventils einzustellen. Eine Variation der
Dickenabmessung der Hubeinstellscheibe führt damit zu einer
Variation der axialen Lage der Ventilsitzfläche. Bei einer
bestimmten Länge der Ventilnadel und einer bestimmten Lage
einer Anschlagfläche für den Anker ist damit der Ventilhub
festgelegt.
Vor der Montage des Brennstoffeinspritzventils werden
verschiedene Maße der Einzelteile des Brennstoffeinspritzventils,
die einen Einfluß auf den Ventilhub haben,
vermessen und eine entsprechende Hubeinstellscheibe so
zugepaart, daß sich unabhängig von den Fertigungstoleranzen
Ventilhübe in einem sehr engen Toleranzbereich ergeben.
Dieses bekannte Brennstoffeinspritzventil ist insofern
nachtteilig, als die Hubeinstellscheibe einen relativ
kleinen Durchmesser aufweist und somit nicht für alle Anwendungsfälle
ein genügender Schutz gegen eine Verkippung des
Ventilsitzträgers gegeben ist. Besonders nachteilig ist, daß
die Hubeinstellscheibe sich im Inneren des Gehäusekörpers
befindet und somit das Zusammenfügen von Gehäusekörper,
Ventilsitzträger und Hubeinstellscheibe ein Einsetzen der
Hubeinstellscheibe in das Innere des Gehäusekörpers
erfordert, was fertigungstechnisch aufwendig ist. Ferner
besteht die Gefahr, daß das für den Gewindering benötigte
Gewinde verschmutzt wird.
Ein bekanntes Brennstoffeinspritzventil in ähnlicher Bauart
ist in Fig. 1 dargestellt und wird später ausführlich
beschrieben. Diese Bauart entspricht hinsichtlich der Anordnung
der Hubeinstellscheibe derjenigen der
DE 196 26 576 A1 mit dem Unterschied, daß der Ventilsitzträger
mit dem Ventilgehäuse nicht durch einen Gewindering
sondern durch eine Bördelverbindung verbunden ist. Auch
diesem Brennstoffeinspritzventil haften die bereits beschriebenen
Nachteile an.
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die
Hubeinstellscheibe aufgrund der peripher außenseitigen
Anordnung gegenüber dem Gehäusekörper einfach und kostengünstig
montierbar ist. Zugleich ergibt sich der Vorteil,
daß der Ventilsitzträger gegenüber dem Gehäusekörper durch
die Hubeinstellscheibe aufgrund des relativ großen Durchmessers
der Hubeinstellscheibe besser gegen ein Verkippen
gesichert ist.
Ferner ist vorteilhaft, daß die Montage der Hubeinstellscheibe
nicht schmutzanfällig ist und durch den Wegfall des
beim Stand der Technik vorgesehenen Gewinderings sich eine
Reduzierung der Einzelteile ergibt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen
Brennstoffeinspritzventils möglich.
Die Hubeinstellscheibe ist vorzugsweise in eine umlaufende
Nut des Gehäusekörpers einsetzbar und liegt an einer zulaufseitigen
Stirnfläche an dem Gehäusekörper und an einer
abspritzseitigen Stirnfläche an einem peripher umlaufenden
Vorsprung des Ventilsitzkörpers an. Die Verbindung zwischen
dem Gehäusekörper und der Hubeinstellscheibe einerseits und
zwischen der Hubeinstellscheibe mit dem Ventilsitzträger
andererseits kann dann jeweils mittels einer Schweißnaht
erfolgen. Dabei hat die Hubeinstellscheibe nicht nur die
Funktion, die axiale Lage des Ventilsitzträgers gegenüber
dem Gehäusekörper und damit den Ventihub festzulegen,
sondern zugleich die Funktion eines Verbindungselements
zwischen dem Gehäusekörper und dem Ventilsitzträger. Durch
die Schweißnähte wird bevorzugt eine Schweißschrumpfspannung
hervorgerufen, die den Gehäusekörper, die Hubeinstellscheibe
und den Ventilsitzkörper gegeneinander vorspannt. Dadurch
ergibt sich eine besonders hohe Festigkeit.
Vorzugsweise ist ein zulaufseitiges Ende des Ventilsitzkörpers
in ein abspritzseitiges Ende des Gehäusekörpers
einsetzbar, wobei diese Bauteile mittels einer Dichtung
gegeneinander abgedichtet sind. Dies hat den Vorteil, daß
der Druck des in dem Brennstoffeinspritzventil befindlichen
Brennstoffs nicht bis zu der Hureinstellscheibe und den
Schweißnähten vordringt und somit keine Belastung der
Schweißnähte durch den Brennstoffdruck auftritt. Die Verbindung
zwischen dem Ventilgehäuse und dem Ventilsitzträger
sowie die Hubeinstellung sind daher weitgehend unabhängig
von dem Brennstoffdruck.
Dabei ist es vorteilhaft, daß die Schweißnähte durch von
außen radial angreifende Schweißwerkzeuge in einfacher Weise
aufgebracht werden können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen axialen Schnitt durch ein Brennstoff-einspritzventil gemäß dem Stand der Technik und
- Fig. 2
- einen auszugsweisen axialen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Brennstoffeinspritzventil im Bereich der Hubeinstellscheibe.
Zum besseren Verständnis der Erfindung ist in Fig. 1 ein
Brennstoffeinspritzventil gemäß dem Stand der Technik dargestellt,
so daß sich die spätere Beschreibung des erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiels auf die erfindungsgemäßen
Besonderheiten beschränken kann. Das in Fig. 1
dargestellte Brennstoffeinspritzventil dient zum Einspritzen
von Brennstoff, insbesondere bei einer gemischverdichtenden
fremdgezündeten Brennkraftmaschine.
Das allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnete Brennstoffeinspritzventil
hat einen Ventilschließkörper 2, der
mit einer an einem Ventilsitzkörper 3 ausgebildeten Ventilsitzfläche
4 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Der Ventilschließkörper
2 ist über eine Ventilnadel 5 mit einem Anker
6 verbunden. Der Anker 6 ist mittels einer Magnetspule 7 mit
einer axialen Kraftkomponente so beaufschlagbar, daß der
Ventilschließkörper 2 von der Ventilsitzfläche 4 abhebt und
eine Abspritzöffnung 8 freigibt. Nach Abschalten- des die
Magnetspule 7 erregenden elektrischen Erregerstromes wird
der Ventilschließkörper 2 durch eine an dem Anker 6 angreifende
Rückstellfeder 9 wieder in seine Schließlage
zurückgeführt. Die Vorspannung der Rückstellfeder 9 ist über
eine mittels eines Gewindes mit einem ersten Gehäusekörper
11 verbundenen Einstellhülse 10 einstellbar. Der Brennstoff
strömt über eine Brennstoffeinlaßöffnung 12 und ein Brennstofffilter
13 in eine axiale Längsbohrung 14 des ersten
Gehäusekörpers 11 und weiter über eine axiale Längsbohrung
15 der Einstellhülse 10 sowie eine Längsbohrung 16 des
Ankers 6 und eine Längsbohrung 17 einer noch näher zu
beschreibenden Hubeinstellscheibe 18 in eine Längsbohrung 19
des Ventilsitzträgers 3 und gelangt somit zu dem von dem
Ventilschließkörper 2 mit der Ventilsitzfläche 4 gebildeten
Dichtsitz.
Der erste Gehäusekörper 11 ist von einem Kunststoffspritzgußkörper
20 umgeben, an welchem auch ein Verbindungsstecker
21 zur elektrischen Verbindung eines Verbindungskabels mit
der Magnetspule 7 angespritzt ist.
Ferner ist ein zweiter Gehäusekörper 22 vorgesehen, der mit
dem ersten Gehäusekörper 11 durch eine erste Bördelverbindung
23 verbunden ist. Der zweite Gehäusekörper 22 weist
eine Längsbohrung 24 auf, in welche der Ventilsitzträger 3
axial eingesetzt ist und mittels einer Dichtung 25 gegenüber
dem zweiten Gehäusekörper 22 abgedichtet ist. Der Ventilsitzträger
3 und der zweite Gehäusekörper 22 sind durch eine
zweite Bördelverbindung 30 miteinander verbunden.
Zwischen einer stromabwärtigen Stirnfläche 26 des zweiten
Gehäusekörpers 22 und einer stromaufwärtigen Stirnfläche 27
des Ventilsitzträgers 3 befindet sich die bereits beschriebene
Hubeinstellscheibe 18.
Die Hubeinstellschelbe 18 dient der Festlegung des Ventilhubs,
d. h. des Hubs des Ventilschließkörpers 2 von der
Ventilschließfläche 4 im betätigten Zustand des Brennstoffeinspritzventils
1. Dabei ist der Ventilhub durch einen in
der Fig. 1 nicht erkennbaren geringfügigen Spalt zwischen
der stromaufwärtigen Stirnfläche 28 des Ankers 6 und einer
stromabwärtigen Stirnfläche 29 des ersten Gehäusekörpers 11
festgelegt. Dieser Spalt wiederum ergibt sich durch die
Länge der Ventilnadel 5 und des Ankers 6, gemessen von der
stromaufwärtigen Stirnfläche 28 des Ankers 6 bis zu der
Anlagefläche des Ventilschließkörpers 2 an der Ventilschließfläche
4 des Ventilsitzträgers 3, und durch die
axiale Lage des Ventilsitzkörpers 3. Der Ventilhub ist
deshalb von den Fertigungstoleranzen zahlreicher Bauteile
abhängig, insbesondere von der Fertigungstoleranz des
Ventilschließkörpers 4, der Ventilnadel 5, des Ankers 6, des
Ventilsitzträgers 3 und der beiden Gehäusekörper 11 und 22.
Da die Summe dieser Fertigungstoleranzen erheblich größer
ist als die zu fordernde Toleranz des Ventilhubes werden
entsprechend einem üblichen Verfahren den Ventilhub
bestimmende Maße der vorstehend genannten Bauteile vermessen
und eine geeignete Hubeinstellscheibe zugepaart. Dabei wird
die Dickenabmessung der Hubeinstellscheibe so ausgewählt
bzw. so gefertigt, daß sich insgesamt der geforderte Ventilhub
in einem engen Toleranzfenster einstellt.
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der Anordnung und
Ausbildung der Hubeinstellscheibe 18.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Brennstoffeinspritzventils 1 in einer auszugsweisen,
geschnittenen Darstellung. Gezeigt sind lediglich diejenigen
Elemente, die in bezug auf die Erfindung wesentlich sind. Um
die Zuordnung zu erleichtern, sind bereits anhand von Fig. 1
beschriebene Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen
versehen.
In Fig. 2 sind der erste Gehäusekörper 11, der zweite
Gehäusekörper 22, der Ventilsitzträger 3, die sich in einer
axialen Längsbohrung 19 des Ventilsitzträgers 3 erstreckende
Ventilnadel 5, der mit der Ventilnadel 3 verbundene Anker 6,
die über einen Flansch 40 an der Ventilnadel 5 angreifende
Rückstellfeder 9 und die Magnetspule 7 erkennbar. Der
Ventilhub ist durch einen Spalt 41 zwischen der zulaufseitigen
Stirnfläche 28 des Ankers 6 und einer abspritzseitigen
Stirnfläche 42 eines rohrförmigen Abschnitts 43 des
zweiten Gehäusekörpers 22 festgelegt. Der rohrförmige
Abschnitt 43 ist mit einem radial nach außen ragenden
Bereich 44 des zweiten Gehäusekörpers 22 über einen dünnen
Verbindungssteg 45 verbunden. Der Verbindungssteg 45 ist
äußerst dünn dimensioniert, um den Hauptteil des
magnetischen Flusses durch den Anker 6 hindurchzuführen und
einen magnetischen Kurzschluß an dem Verbindungssteg 45 zu
vermeiden. Der Anker 6 weist Bohrungen 46 für den Durchtritt
des Brennstoffs auf.
Erfindungsgemäß umgibt die Hubeinstellscheibe 18 ein
abspritzseitiges Ende 47 des zweiten Gehäusekörpers 22
peripher außenseitig. Die Hubeinstellscheibe 18 ist vorzugsweise
ringförmig ausgebildet. Dabei ist die Hubeinstellscheibe
18 ein Bestandteil des Ventilgehäuses und ist in
eine umlaufende Nut 48 des zweiten Gehäusekörpers 22
einsetzbar. Die Hubeinstellscheibe 18 liegt mit einer
zulaufseitigen Stirnfläche 49 an einer gegenüberliegenden,
zugehörigen Stirnfläche 50 des zweiten Gehäusekörpers 22 im
montierten Zustand bündig an. Eine abspritzseitige Stirnfläche
51 der Hubeinstellscheibe 18 liegt an einer gegenüberliegenden,
zugehörigen Stirnfläche 52 des Ventilsitzkörpers
3 im montierten Zustand bündig an. Dabei ist die der
abspritzseitigen Stirnfläche 51 der Hubeinstellscheibe 18
gegenüberliegende Stirnfläche 52 bei dem in Fig. 2
dargestellten Ausführungsbeispiel an einem peripher umlaufenden
Vorsprung 53 des Ventilsitzkörpers 3 ausgebildet.
Zwischen der Hubeinstellscheibe 18 und dem abspritzseitigen
Ende 47 des zweiten Gehäusekörpers 22 befindet sich
vorzugsweise ein radialer Toleranzspalt 54.
Ein zulaufseitiges Ende 55 des Ventilsitzkörpers 3 ist in
eine Aufnahmebohrung 56 des abspritzseitigen Endes 47 des
zweiten Gehäusekörpers 22 einführbar, so daß das von der
Hubeinstellscheibe 18 umgebene abspritzseitige Ende 47 des
zweiten Gehäusekörpers 22 das zulaufseitige Ende 55 des
Ventilsitzträgers 3 umgibt. Dabei ist das zulaufseitige Ende
55 des Ventilsitzträgers 3 zu dem abspritzseitigen Ende 47
des zweiten Gehäusekörpers 22 hin mittels der umlaufenden
Dichtung 25 abgedichtet. Die Dichtung 25 ist vorzugsweise
als 0-Ring ausgebildet und in eine radiale Nut 57 des
zulaufseitigen Endes 55 des Ventilsitzträgers 3 eingesetzt.
Die Hubeinstellscheibe 18 ist mittels einer ersten
umlaufenden Schweißnaht 58 an ihrer zulaufseitigen Stirnfläche
49 mit dem zweiten Gehäusekörper 22 und mittels einer
zweiten umlaufenden Schweißnaht 59 an ihrer abspritzseitigen
Stirnfläche 51 mit dem Ventilsitzträger 3 verschweißt. Die
Schweißnähte 58 und 59 sind fertigungstechnisch ohne
Schwierigkeiten mit einem von außen radial angreifenden
Schweißwerkzeug aufbringbar. Dabei erstrecken sich die
Schweißnähte 58 und 59 nicht über die gesamte Stirnfläche 49
und 50 bzw. 51 und 52. Durch diese Beschränkung der
Schweißnahttiefe bleibt ein Teil der planen Stirnflächen 49
und 50 einerseits und 51 und 52 andererseits erhalten, so
daß eine exakte axiale Ausrichtung des Ventilsitzträgers 3
bezüglich der Mittelachse 60 des Brennstoffeinspritzventils
1 durch die Hubeinstellscheibe 18 vermittelt wird. Die
Erfindung macht sich gezielt die durch die Schweißnähte 58
und 59 hervorgerufene Schweißschrumpfspannung zunutze. Die
Schweißschrumpfspannung bewirkt eine Vorspannung des zweiten
Gehäusekörpers 22, der Hubeinstellscheibe 18 und des Ventilsitzträgers
3 gegeneinander, so daß eine spaltfreie
Schweißnaht und eine hohe Festigkeit erzielt werden.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäß peripher außenseitig
angeordneten Hubeinstellscheibe 18 gegenüber der in
Fig. 1 in dem zweiten Gehäusekörper 22 innenseitig
angeordneten Hubeinstellscheibe 18 liegt in dem vergrößerten
Durchmesser der Hubeinstellscheibe 18, wodurch sich eine
höhere Genauigkeit der Ausrichtung des Ventilsitzträgers 3
gegenüber der Mittelachse 60 des Brennstoffeinspritzventils
1 und somit ein geringerer Toleranzbereich einer möglichen
Verkippung des Ventilsitzträgers 3 erreichen läßt. Ein
weiterer Vorteil besteht darin, daß beim Zusammenfügen des
Brennstoffeinspritzventils 1 die Hübeinstellscheibe 18 ohne
Schwierigkeiten in die umlaufende Nut 48 des zweiten
Gehäusekörpers 22 eingesetzt werden kann und sich somit eine
äußerst montagefreundliche Ausgestaltung des Brennstoffeinspritzventils
1 ergibt. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Stand
der Technik hingegen muß die Hubeinstellscheibe 18 in die
axiale Bohrung 24 des zweiten Gehäusekörpers 22 eingesetzt
werden, was insbesondere bei einer automatischen Fertigung
schwieriger zu handhaben ist. Auch ist die erfindungsgemäße
Anordnung und Montage der Hubeinstellscheibe 18
unempfindlich gegen Verschmutzungen.
Die Dichtung 25 stellt sicher, daß der im Inneren des Brennstoffeinspritzventils
1 zu dem Dichtsitz strömende Brennstoff
nicht bis zu den Schweißnähten 58 und 59 vordringt.
Die Schweißnähte 58 und 59 werden deshalb nicht mit dem
Brennstoff druck belastet. Dies ist insbesondere bei Hochdruck-Einspritzventilen
wesentlich, bei welchen eine hoher
Brennstoffdruck von bis zu 150 bar herrscht und dennoch enge
Toleranzen des Ventilhubs von beispielsweise 0,2 % erreicht
werden müssen. Die Schweißnähte 58 und 59 müssen keine
Dichtheit gewährleisten, sondern lediglich die axialen
Kräfte zwischen dem zweiten Gehäusekörper 22 und der Hubeinstellscheibe
18 einerseits und zwischen der Hubeinstellscheibe
18 und dem Ventilsitzträger 3 andererseits
aufnehmen. Dadurch können die Vorspannkräfte während des
Schweißens gering gehalten werden. Durch das erfindungsgemäße
Verschweißen der Hubeinstellscheibe 18 mit dem
zweiten Gehäusekörper 22 und dem Ventilsitzträger 3 entfällt
der beim Stand der Technik gemäß der DE 196 26 576 A1
vorgesehene Gewindering. Diese Einsparung eines Bauteils
verringert die Fertigungskosten.
Die Verbindung zwischen dem ersten Gehäusekörper 11 und dem
zweiten Gehäusekörper 22 kann durch eine weitere Schweißnaht
61 erfolgen, die ebenfalls außenseitig aufgebracht werden
kann.
Erfindungsgemäß sind in der Hubeinstellscheibe 18 drei
Funktionen miteinander vereint: Die Hubeinstellscheibe 18
legt den Ventilhub fest, sie bildet ein integrales Bestandteil
des Ventilgehäuses und sie vermittelt die Verbindung
zwischen dem zweiten Gehäusekörper 44 und dem Ventilsitzträger
3.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt. Insbesondere kann die erfindungsgemäße
Anordnung der Hubeinstellscheibe 18 auch bei außen öffnenden
Brennstoffeinspritzventilen 1 in gleicher Weise zum Einsatz
kommen.
Claims (9)
- Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere Einspritzventil für Hochdruck-Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit
einem Ventilschließkörrer (2), der mit einer an einem Ventilsitzträger (3) ausgebildeten Ventilsitzfläche (4) zu einem Dichtsitz zusammenwirkt,
zumindest einem Gehäusekörper (22), der ein Bestandteil eines Ventilgehäuses (11, 22) ist, und
einer den Abstand zwischen dem Gehäusekörper (22) und dem Ventilsitzträger (3) festlegenden Hubeinstellscheibe (18),
dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinstellscheibe (18) ein abspritzseitiges Ende (47) des Gehäusekörpers(22) peripher außenseitig umgibt. - Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinstellscheibe (18) ein weiterer Bestandteil des Ventilgehäuses (11, 12, 18) ist. - Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusekörper (22) eine umlaufende Nut (48) aufweist, in welche die Hubeinstellscheibe (18) so einsetzbar ist, daß die Hubeinstellscheibe (18) mit einer zulaufseitigen Stirnfläche (49) an einer zugehörigen Stirnfläche (50) des Gehäusekörpers (22) und mit einer abspritzseitigen Stirnfläche (51) an einer zugehörigen Stirnfläche (52) des Ventilsitzträgers (3) anliegt. - Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die zugehörige Stirnfläche (52) des Ventilsitzträgers (3), an welcher die abspritzseitige Stirnfläche (51) der Hubeinstellscheibe (18) anliegt, an einem peripher umlaufenden Vorsprung (53) des Ventilsitzträgers (3) ausgebildet ist. - Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinstellscheibe (18) an der zulaufseitigen Stirnfläche (49) mittels einer ersten Schweißnaht (58) mit dem Gehäusekörper (22) und an der abspritzseitigen Stirnfläche (51) mittels einer zweiten Schweißnaht (59) mit dem Ventilsitzträger (3) verschweißt ist. - Erennstoffeinspritzventil nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnähte (58, 59) sich radial nicht über die gesamte Oberfläche der Stirnflächen (49, 51) erstrecken und spaltfrei ausgeführt sind. - Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusekörper (22), die Hubeinstellscheibe (18) und der Ventilsitzträger (3) aufgrund einer durch die Schweißnähte (58, 59) hervorgerufenen Schweißschrumpfspannung gegeneinander vorgespannt sind. - Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß ein zulaufseitiges Ende (55) des Ventilsitzträgers (3) in das abspritzseitige Ende (47) des Gehäusekörpers (22) eingeschoben ist, so daß das von der Hubeinstellscheibe (18) umgebene abspritzseitige Ende (47) des Gehäusekörpers (22) das zulaufseitige Ende (55) des Ventilsitzträgers (3) umgibt. - Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das zulaufseitige Ende (55) des Ventilsitzträgers (3) und das abspritzseitige Ende (47) des Gehäusekörpers (22) mittels einer Dichtung (25) gegeneinander abgedichtet sind.
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