EP1183459A2 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents

Brennstoffeinspritzventil

Info

Publication number
EP1183459A2
EP1183459A2 EP00993431A EP00993431A EP1183459A2 EP 1183459 A2 EP1183459 A2 EP 1183459A2 EP 00993431 A EP00993431 A EP 00993431A EP 00993431 A EP00993431 A EP 00993431A EP 1183459 A2 EP1183459 A2 EP 1183459A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fuel injection
injection valve
closing body
valve according
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00993431A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Mertzky
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 EP1183459A2 publication Critical patent/EP1183459A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

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
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D2041/389—Controlling fuel injection of the high pressure type for injecting directly into the cylinder
    • 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
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/29—Fuel-injection apparatus having rotating means

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector according to the preamble of the main claim.
  • Fuel injectors for injecting fuel directly into the combustion chamber of an internal combustion engine are usually actuated either electromagnetically or by a piezoelectric or magnetostrictive actuator.
  • an electromagnetically actuated fuel injection valve in which an armature interacts with an electrically excitable solenoid for electromagnetic actuation and the stroke of the armature is transmitted to a valve closing body via a valve needle.
  • the valve closing body interacts with a valve seat surface to form a sealing seat.
  • the valve needle and the valve closing body are reset by a return spring.
  • an excitation current is applied to the solenoid, whereby the armature is drawn into the solenoid and that Fuel injector is opened by lifting the valve closing body from the valve seat surface.
  • a disadvantage of the fuel injector known from DE 196 26 576 AI is in particular the relatively long closing tents. Delays in the closing of the fuel injector are caused by the adhesive forces acting between the armature and the solenoid core and the non-instantaneous reduction of the magnetic field when the excitation current is switched off. Therefore, the return spring must have a large spring constant or a large bias. To achieve short locking tents, the restoring force must be dimensioned much larger than would be required to seal against the combustion chamber pressure. This requires a large amount of power from the electronic control circuit.
  • a fuel injection valve for internal combustion engines which can be actuated by a piezoelectric actuator.
  • the fuel injector comprises a valve needle which is axially movable in a housing body and which can be actuated by a piezoelectric actuator and is held in the closed position by a compression spring.
  • the housing body has a central bore, in which the piezoelectric actuator is arranged, so that the actuator in turn surrounds the valve needle concentrically and is sealed against the fuel pressure by means of sealing surfaces.
  • an electrical voltage is applied to the piezoelectric actuator, which experiences a change in length, which is transmitted to the valve closing body via the valve needle and thereby opens the fuel injection valve.
  • a disadvantage of the fuel injector known from DE 195 34 445 C2 is, in particular, the high production outlay. Piezoelectric actuators stand out by a high sensitivity to shear forces, so that the manufacture and assembly of these components is complex and expensive.
  • piezoelectrically or electromagnetically actuated fuel injection valves Another disadvantage of piezoelectrically or electromagnetically actuated fuel injection valves is the high level of noise which is caused by the mechanical striking of the valve needle on the sealing seat or the striking of the armature on the core. A stroke adjustment is also required.
  • the fuel injector according to the invention with the features of the main claim has the advantage that the metering of the fuel is independent of an axial valve needle movement. Rather, the fuel is metered in that the valve closing body is rotated by an electric motor over the closing body.
  • the required for the safe angle adjustment of the valve closing body relative to the closing body, which is arranged on a drive shaft, is a simple z.
  • valve closing body Due to the variable size and number of outflow openings, the valve closing body can easily meet the requirements placed on the quantity of fuel to be metered be adjusted. A further adjustment of the amount of fuel sprayed is possible via the rotation speed.
  • the valve closing body is advantageously made of an iron and / or silicon and / or copper-beryllium alloy, which is very hard and has good friction properties, so that the closing body and the valve closing body can be rotated almost without abrasion.
  • a recess for weight compensation is also advantageously provided in the preferably disc-shaped valve closing body.
  • Fig. 1 shows an axial section through a
  • FIG. 2 shows the section designated II-II in FIG. 1 through the spray-side end of the exemplary embodiment of the fuel injector according to the invention shown in FIG. 1.
  • Fig. 1 shows an axial sectional view of an embodiment of an inventive
  • Fuel injection valve 1 which is particularly suitable for injecting fuel directly into a combustion chamber (not shown) of a mixture-compressing, spark-ignition internal combustion engine.
  • the fuel injection valve 1 comprises an electric motor 2 as an actuating device, which can be designed, for example, as a stepper motor, short-circuit motor, AC motor or frequency-controlled motor.
  • the electric motor 2 is designed as a stepper motor.
  • the electric motor 2 is constructed from a permanent magnet 22 as a rotor, which has a plurality of magnetic poles which are arranged symmetrically around a central bore 23 and alternate in their polarity, and a winding 24.
  • the electric motor 2 is installed in the assembly of the fuel injection valve 1 as a finished component m a sleeve-shaped valve housing 3.
  • the electric motor 2 drives a drive shaft 4, which extends through the central bore 23 of the electric motor 2.
  • the drive shaft 4 is arranged in a central recess 5 of the fuel injection valve 1 and is held in a central position by guide elements 6a, 6b and 6c.
  • the drive shaft 4 engages in a driving groove 7 of a preferably disc-shaped valve closing body 8.
  • the drive shaft 4 is acted upon by a compression spring 9 which holds the drive shaft 4 and thus the valve closing body 8 in contact with a closing body 10 which is designed as a pinhole plate and which closes off the valve housing 3 in the spraying direction.
  • the compression spring 9 is biased by a biasing sleeve 11, which can in particular be pressed into the central recess 5 of the fuel injection valve 1.
  • An angle sensor 21 is arranged on the drive shaft 4 downstream of the electric motor 2.
  • the angle encoder 21 is used for precise switching between different positions of the drive shaft 4. This is particularly important when the electric motor 2 is not designed as a stepper motor.
  • the angle encoder 21 is an induction sensor from one inner permanent magnet 25 and an outer winding 26 and also arranged like the electric motor 2 in the recess 5 of the fuel injector 1.
  • the fuel is fed centrally to the prestressing sleeve 11 via a fuel supply 12 and fuel channels 13a m. It continues to flow via fuel channels 13b, 13c and 13d with the guide elements 6a, 6b and 6c through the central recess 5 of the fuel injector 1 to the closing body 10.
  • the fuel flows around the electric motor 2 arranged in the central recess 5 of the fuel injector 1 and the angle sensor 21 on the outside thereof, the electric motor 2 and the angle transmitter 21 are expediently encapsulated against the fuel, since the chemical aggressiveness of the fuel could otherwise possibly damage the electrical components.
  • the fuel flows through at least one outflow opening 14 in the valve closing body 8 and an injection opening 15 in the closing body 10 and is injected directly from there into the combustion chamber (not shown) of the internal combustion engine. Injecting fuel into an intake pipe of an internal combustion engine is also possible with the fuel injection valve according to the invention.
  • the fuel injector 1 has an electrical line 16 which leads to a plug contact 17.
  • the plug contact 17 can have a further contact for contacting the angle transmitter 21, to which an electrical line 28 leads.
  • the plug contact 17, the electrical line 16 and the inlet-side part of the fuel injection valve 1 are surrounded by a plastic sheath 18, which can preferably be applied by injection molding.
  • the fuel injection valve 1 is sealed by a sealing element 27.
  • FIG. 2 shows an excerpted sectional illustration of a radial section along the line II-II in FIG. 1. The same components are provided with the same reference numerals.
  • the section through the valve housing 3 at the level of the valve closing body 8 shows an embodiment for the arrangement of the outflow opening 14, the driving groove 7 and a recess 20 in the valve closing body 8.
  • Die z. B. circular sector-shaped recess 20 ensures a uniform plane movement of the valve closing body 8 on the closing body 10 through a weight compensation.
  • the recess 20 is not completely passed through the disc-shaped valve closing body 8, so that no fuel flow takes place through the recess 20.
  • the fuel supplied from the inlet side which flows through the guide element 6c through the fuel channels 13d, passes through the outlet opening 14 through the valve closing body 8 and is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine via the injection opening 15 introduced into the closing body 10.
  • the valve closing body 8 has an outflow opening 14 and correspondingly a recess 20 for weight compensation.
  • a plurality of outflow openings 14 can also be present in the valve closing body 8.
  • the second outflow opening 14 can be provided instead of the cutout 20 for weight compensation, three or more outflow openings 14 are correspondingly arranged symmetrically.
  • an electrical operating voltage is applied to the plug contact 17 and supplied to the electric motor 2 via the electrical line 16.
  • Two operating modes are possible for operating the fuel injection valve 1.
  • the fuel injection valve 1 is operated by rotating the valve closing body 8. D it means that the electric motor 2 drives the drive shaft 4 continuously and thereby the valve closing body 8 is also set in uninterrupted rotation.
  • a defined amount of fuel m is injected into the combustion chamber with each revolution of the valve closing body 8, when the outflow opening 14 of the valve closing body 8 is congruent above the spray opening 15 of the closing body 10. The amount of fuel is thus dependent on the rotational speed of the valve closing body 8 and the size of the outflow opening 14 and the spray opening 15.
  • the fuel injector 1 is operated by turning the nut and nut.
  • the electric motor 2 m switches the valve closing body 8 between two positions hm and forth at a switching frequency adapted to the speed. In this way, the valve closing body 8 either takes an open position, in which the outflow opening 14 is congruent with the spray opening 15 and fuel is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine, or a closed position, in which the outflow opening 14 of the valve closing body 8 and the spray opening 15 des End body 10 does not cover and therefore no fuel can flow out.
  • the metered amount of fuel is only dependent on the size of the outflow opening 14 and the outflow opening 15 and the switching frequency. Becomes the number of outflow openings 14 in the valve closing body 8 doubled, for example, the clock frequency or rotational speed can be halved.
  • the invention is not limited to the illustrated embodiment, but also to a V ieliere of other embodiments of fuel injection valves 1 applicable.

Abstract

Ein Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere ein Brennstoffeinspritzventil (1) zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, umfaßt einen vorzugsweise scheibenförmigen Ventilschließkörper (8), der mit einem Abschlußkörper (10) einen Dichtsitz bildet. Das Brennstoffeinspritzventil (1) wird mittels eines Elektromotors (2) durch Verdrehen des Ventilschliesskörpers (8) geöffnet und geschlossen.

Description

Brennstoffeinspritzventil
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Brennstoffeinspritzventile zum direkten Einspritzen von Brennstoff in den Brennraum einer Brennkraf maschine werden gewöhnlich entweder elektromagnetisch oder durch einen piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktor betätigt.
Beispielsweise ist aus der DE 196 26 576 AI ein elektromagnetisch betätigbares Brennstoffeinspritzventil bekannt, bei welchem zur elektromagnetischen Betätigung ein Anker mit einer elektrisch erregbaren Magnetspule zusammenwirkt und der Hub des Ankers über eine Ventilnadel auf einen Ventilschließkörper übertragen wird. Der Ventilschließkörper wirkt mit einer Ventilsitzfläche zu einem Dichtsitz zusammen. Die Rückstellung der Ventilnadel und des Ventilschließkörpers erfolgt durch eine Rückstellfeder.
Zur Betätigung des Brennstoffeinspritzventils wird ein Erregerstrom an die Magnetspule angelegt, wodurch der Anker in die Magnetspule hineingezogen wird und das Brennstoffeinspritzventil durch das Abheben des Ventilschließkörpers von der Ventilsitzflache geöffnet wird.
Nachteilig an dem aus der DE 196 26 576 AI bekannten Brennstoffeinspritzventil sind insbesondere die relativ langen Schließzelten. Verzögerungen beim Schließen des Brennstoffeinspritzventils werden durch die zwischen Anker und Magnetspulen-Kern wirkenden Adhäsionskräf e und den nicht mstantan erfolgenden Abbau des Magnetfeldes beim Ausschalten des Erregerstroms hervorgerufen. Deshalb muß die Rückstellfeder eine große Federkonstante bzw. eine große Vorspannung aufweisen. Die Rückstellkraft muß zur Erreichung kurzer Schließzelten wesentlich größer dimensioniert werden, als es zum Dichten gegen den Brennraumdruck erforderlich wäre. Dies bedingt einen großen Leistungsbedarf der elektronischen Ansteuerschaltun .
Aus der DE 195 34 445 C2 ist ein Brennstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen bekannt, welches durch einen piezoelektrischen Aktor betätigbar ist. Das Brennstoffeinspritzventil umfaßt eine m einem Gehäusekörper axial bewegliche Ventilnadel, welche durch einen piezoelektrischen Aktor betätigbar ist und durch eine Druckfeder in Schließstellung gehalten wird. Der Gehäusekörper weist eine Zentralbohrung auf, m welcher der piezoelektrische Aktor angeordnet ist, so daß der Aktor wiederum die Ventilnadel konzentrisch umgibt und mittels Dichtflächen gegen den Brennstoffdruck abgedichtet ist.
Zur Betätigung des Brennstoffeinspritzventils wird eine elektrische Spannung an den piezoelektrischen Aktor angelegt, welcher dadurch eine Längenänderung erfährt, welche über die Ventilnadel auf den Ventilschließkörper übertragen wird und dadurch das Brennstoffeinspritzventil öffnet.
Nachteilig an dem aus der DE 195 34 445 C2 bekannten Brennstoffeinspritzventil ist insbesondere der hohe Fertigungsaufwand. Piezoelektrische Aktoren zeichnen sich durch eine hohe Empfindlichkeit gegen Scherkräfte aus, so daß die Herstellung und Montage dieser Bauteile aufwendig und teuer ist .
Nachteilig an piezoelektrisch oder elektromagnetisch betätigbaren Brennstoffeinspritzventilen ist zudem die hohe Geräuschentwicklung, welche durch das mechanische Anschlagen der Ventilnadel am Dichtsitz bzw. das Anschlagen des Ankers am Kern bedingt ist. Außerdem ist eine Hubeinstellung erforderlich.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Zumessung des Brennstoffes unabhängig von einer axialen Ventilnadelbewegung ist. Der Brennstoff wird vielmehr zugemessen, indem der Ventilschließkörper durch einen Elektromotor über den Abschlußkörper gedreht wird.
Die bekannten Verzögerungseffekte und die teilweise unpräzisen Zumeßmengen, welche durch die Trägheit der Ventilnadel, das Prellen der Ventilnadel am Dichtsitz bzw. des Ankers am Kern bedingt: sind, entfallen dadurch. Ferner besteht nur eine geringe Geräuschentwicklung, und eine Hubeinstellung ist nicht erforderlich.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.
Der zur sicheren Winkeleinstellung des Ventilschließkörpers relativ zum Abschlußkörper benötigte Winkelgeber, welcher an einer Antriebswelle angeordnet ist, ist als einfaches z. B. induktives Bauteil ausführbar.
Durch die variable Größe und Anzahl der Abströmöffnungen kann der Ventilschließkörper in einfacher Weise an die an die zuzumessende Brennstoffmenge gestellten Anforderungen angepaßt werden. Eine weitere Einstellung der abgespritzten Brennstoffmenge ist über die Rotationsgeschwindigkeit möglich.
Der Ventilschließkörper ist vorteilhafterweise aus einer Eisen- und/oder Silizium- und/oder Kupfer-Beryllium- Legierung hergestellt, welche sehr hart ist und gute Reibeigenschaften aufweist, so daß der Abschlußkörper und der Ventilschließkörper nahezu abrieblos aufeinander gedreht werden können. Neben der Abströmöffnung ist in dem vorzugsweise scheibenförmigen Ventilschließkörper ferner vorteilhaft eine Aussparung zum Gewichtsausgleich vorgesehen .
Zeichnung
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
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Brennstoffeinspritzventils und
Fig. 2 den in Fig. 1 mit II-II bezeichneten Schnitt durch das abspritzseitige Ende des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils .
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Fig. 1 zeigt in einer axialen Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Brennstoffeinspritzventils 1, welches insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen nicht dargestellten Brennraum einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine geeignet ist. Das Brennstoffeinspritzventil 1 umfaßt als Betätigungsvorrichtung einen Elektromotor 2, der beispielsweise als Schrittmotor, Kurzschlußmotor, Wechselstrommotor oder frequenzgesteuerter Motor ausgeführt sein kann. Der Elektromotor 2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Schrittmotor ausgebildet. Der Elektromotor 2 ist aus einem Permanentmagneten 22 als Rotor, welcher mehrere magnetische Pole aufweist, die symmetrisch um eine zentrale Bohrung 23 angeordnet sind und m ihrer Polarität abwechseln, und einer Wicklung 24 aufgebaut. Der Elektromotor 2 wird bei der Montage des Brennstoffeinspritzventils 1 als Fertigbauteil m ein hülsenfόrmiges Ventilgehäuse 3 eingebaut.
Der Elektromotor 2 treibt eine Antriebswelle 4 an, welche die zentrale Bohrung 23 des Elektromotors 2 durchgreift. Die Antriebswelle 4 ist in einer zentralen Ausnehmung 5 des Brennsto feinspritzventils 1 angeordnet und wird durch Führungselemente 6a, 6b und 6c m zentraler Lage gehalten.
An ihrem abspritzseitigen Ende greift die Antriebswelle 4 in eine Mitnehmernut 7 eines vorzugsweise scheibenförmigen Ventilschließkorpers 8 ein. An ihrem Zulaufseitigen Ende wird die Antrieoswelle 4 durch eine Druckfeder 9 beaufschlagt, welche die Antriebswelle 4 und damit den Ventilschließkörper 8 in Anlage an einem als Spπtzlochscheibe ausgebildeten Abschlußkörper 10, welcher das Ventilgehäuse 3 in Abspritzrichtung abschließt, hält. Die Druckfeder 9 wird durch eine Vorspannhülse 11, welche insbesondere m die zentrale Ausnehmung 5 des Brennstoffeinspritzventils 1 eingepreßt sein kann, vorgespannt .
Auf der Antriebswelle 4 ist stromabwärts des Elektromotors 2 ein Winkelgeber 21 angeordnet. Der Winkelgeber 21 dient dem präzisen Schalten zwischen verschiedenen Stellungen der Antriebswelle 4. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn der Elektromotor 2 nicht als Schrittmotor ausgebildet ist . Der Winkelgeber 21 ist dabei als Induktionssensor aus einem inneren Permanentmagneten 25 und einer äußeren Wicklung 26 aufgebaut und ebenfalls wie der Elektromotor 2 in der Ausnehmung 5 des Brennstoffeinspritzventils 1 angeordnet.
Der Brennstoff wird zentral über eine Brennstoffzufuhr 12 sowie Brennstoffkanäle 13a m der Vorspannhülse 11 zugeleitet. Er fließt weiter über Brennstoffkanäle 13b, 13c und 13d m den Führungselementen 6a, 6b und 6c durch die zentrale Ausnehmung 5 des Brennstoffeinspritzventils 1 zum Abschlußkörper 10. Der Brennstoff umströmt dabei den m der zentralen Ausnehmung 5 des Brennstoffeinspritzventils 1 angeordneten Elektromotor 2 und den Winkelgeber 21 an deren Außenseiten, wobei der Elektromotor 2 und der Winkelgeber 21 zweckmäßigerweise gegen den Brennstoff gekapselt sind, da die chemische Aggressivität des Brennstoffs sonst eventuell zu Beschädigungen der elektrischen Komponenten führen könnte. Der Brennstoff durchströmt zumindest eine Abströmöffnung 14 im Ventilschließkörper 8 sowie eine Abspritzόffnung 15 im Abschlußkörper 10 und wird von dort direkt in den nicht dargestellten Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt. Ein Einspritzen von Brennstoff m ein Ξaugrohr einer Brennkraftmaschine ist mit dem erfmdungsgemaßen Brennstoffeinspritzventil ebenso möglich .
Zum Betrieb des Elektromotors 2 weist das Brennstoffeinspritzventil 1 eine elektrische Leitung 16 auf, welche zu einem Steckkontakt 17 führt. Der Steckkontakt 17 kann einen weiteren Kontakt zur Kontaktierung des Winkelgebers 21 aufweisen, zu welchem eine elektrische Leitung 28 führt. Der Steckkontakt 17, die elektrische Leitung 16 und der zulaufseitige Teil des Brennstoffeinspritzventils 1 sind von einer Kunststoffummantelung 18 umgeben, welche vorzugsweise durch Umspritzen aufgebracht werden kann. Das Brennstoffeinspritzventil 1 wird durch ein Dichtelement 27 abgedichtet . Fig. 2 zeigt m einer auszugsweisen Schnittdarstellung einen radialen Schnitt entlang der Linie II-II m Fig. 1. Gleiche Bauteile sind dabei mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen.
Der Schnitt durch das Ventilgehäuse 3 auf Höhe des Ventilschließkörpers 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Anordnung der Abströmöffnung 14, die Mitnehmernut 7 sowie eine Aussparung 20 im Ventilschließkörper 8. Die z. B. kreissektorförmige Aussparung 20 sorgt durch einen Gewichtsausgleich für eine gleichmäßige plane Bewegung des Ventilschließkörpers 8 auf dem Abschlußkörper 10. Die Aussparung 20 ist nicht vollständig durch den scheibenförmigen Ventilschließkörper 8 hindurchgeführt, so daß durch die Aussparung 20 hindurch keine BrennstoffStrömung erfolgt.
Der von der Zulaufseite zugeführte Brennstoff, welcher das Führungselement 6c durch die Brennstoffkanäle 13d durchströmt, tritt über die Abstrόmöffnung 14 durch den Ventilschließkörper 8 und wird über die im Abschlußkörper 10 eingebrachte Abspritzöffnung 15 in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzt der Ventilschließkörper 8 eine Abströmöffnung 14 und entsprechend eine Aussparung 20 zum Gewichtsausgleich. Je nach den an die zuzumessende Brennstoffmenge gestellten Anforderungen können auch mehrere Abstrόmöffnungen 14 im Ventilschließkörper 8 vorhanden sein. Bei zwei Abströmöffnungen 14 kann die zweite Abströmöffnung 14 an Stelle der Aussparung 20 zum Gewichtsausgleich angebracht sein, drei und mehr Abströmöffnungen 14 werden entsprechend symmetrisch angeordnet .
Zur Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1 wird eine elektrische Betriebsspannung an den Steckkontakt 17 angelegt und dem Elektromotor 2 über die elektrische Leitung 16 zugeführt . Zum Betrieb des Brennstoffeinspritzventils 1 sind zwei Betriebsarten möglich. Bei Drehzahlen von über ca. 4.500 Umdrehungen pro Minute im sogenannten Homogenbetrieb der Brennkraftmaschine wird das Brennstoffeinspritzventil 1 durch Rotation des Ventilschließkörpers 8 betrieben. D es bedeutet, daß der Elektromotor 2 die Antriebswelle 4 ununterbrochen antreibt und dadurch der Ventilschließkörper 8 ebenfalls m ununterbrochene Rotation versetzt wird. Dadurch wird bei jeder Umdrehung des Ventilschließkörpers 8, wenn sich d e Abstrόmöffnung 14 des Ventilschließkörpers 8 deckungsgleich über der Abspritzöffnung 15 des Abschlußkörpers 10 befindet, eine definierte Menge Brennstoff m den Brennraum eingespritzt. Die Brennstoffmenge ist damit von der Rotationsgeschwmdigkeit des Ventilschließkörpers 8 sowie der Größe der Abströmöffnung 14 und der Abspritzöffnung 15 abhängig.
Soll eine kleinere Brennstoffmenge zugemessen werden, beispielsweise im Drehzahlbereich unter ca. 4.500 Umdrehungen pro Minute im Schichtbetrieb der Brennkraftmaschine, wird das Brennstoffeinspritzventil 1 durch Hm- und Herdrehen betrieben. Dabei schaltet der Elektromotor 2 m einer der Drehzahl angepaßten Schaltfrequenz den Ventilschließkörper 8 zwischen zwei Stellungen hm und her. Auf diese Weise nimmt der Ventilschließkörper 8 entweder eine Offenstellung e n, bei der die Abströmöffnung 14 deckungsgleich über der Abspritzöffnung 15 liegt und Brennstoff den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird, oder eine Geschlossenstellung, in welcher sich die Abströmöffnung 14 des Ventilschließkörpers 8 und die Abspritzöffnung 15 des Abschlußkörpers 10 nicht decken und daher kein Brennstoff abströmen kann. Dadurch wird nur zu bestimmten Zeiten eine kleine Brennstoffmenge durch die Abströmöffnung 14 im Ventilschließkörper 8 und die Abspritzόffnung 15 im Abschlußkörper 10 geleitet. Dabei ist die zugemessene Brennstoffmenge nur von der Große der Abstrόmöffnung 14 und der Abspritzöffnung 15 und der Schaltfrequenz abhängig. Wird die Anzahl der Abströmöffnungen 14 im Ventilschließkörper 8 beispielsweise verdoppelt, kann die Taktfrequenz bzw. Rotationsdrehzahl halbiert werden.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern auch bei einer Vielzahl von anderen Ausgestaltungen von Brennstoffeinspritzventilen 1 anwendbar.

Claims

Ansprüche
1. Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere Brennstoffeinspritzventil (1) zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine , mit einem Ventilschließkörper (8) , der mit einem Abschlußkörper (10) einen Dichtsitz bildet, und einer Betätigungsvorrichtung zum Betätigen des Ventilschließkörpers (8), dadurch, gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung ein Elektromotor (2) ist, der das Brennstoffeinspritzventil (1) durch Verdrehen des Ventilschließkörpers (8) öffnet und schließt.
2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußkörper (10) das Brennstoffeinspritzventil (1) in Abspritzrichtung abschließt und mindestens eine Abspritzöffnung (15) aufweist.
3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (2) in einer zentralen Ausnehmung (5) des Brennstoffeinspritzventils (1) angeordnet ist.
4. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antriebswelle (4) den Elektromotor (2) kraftschlüssig mit dem Ventilschließkörper (8) verbindet.
5. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (4) an ihrem Zulaufseitigen Ende von einer Druckfeder (9) beaufschlagt ist.
6. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschließkörper (8) scheibenförmig ausgebildet ist und eine zentrale Mitnehmernut (7) aufweist, in welche die Antriebswelle (4) an ihrem abspritzseitigen Ende eingreift .
7. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschließkörper (8) zumindest eine Abströmöffnung (14) und zumindest eine geschlossene Aussparung (20) zum Gewichtsausgleich aufweist.
8. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abströmöffnung (14) und die Aussparung (20) bezüglich der zentralen Mitnehmernut (7) diametral gegenüberliegend im Ventilschließkörper (8) angeordnet sind.
9. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Antriebswelle (4) des Brennstoffeinspritzventils (1) ein Winkelgeber (21) angeordnet ist.
10. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (4) den Winkelgeber (21) zentral durchgreift .
11. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelgeber (21) ein induktiver Winkelgeber (21) ist und eine Wicklung (26) aufweist.
12. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschließkörper (8) aus einer Eisen- und/oder Silizium- und/oder Kupfer-Beryllium-Legierung hergestellt ist .
13. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (2) als Schrittmotor ausgeführt ist.
EP00993431A 1999-12-15 2000-12-14 Brennstoffeinspritzventil Withdrawn EP1183459A2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19960340 1999-12-15
DE19960340A DE19960340A1 (de) 1999-12-15 1999-12-15 Brennstoffeinspritzventil
PCT/DE2000/004451 WO2001044648A2 (de) 1999-12-15 2000-12-14 Brennstoffeinspritzventil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1183459A2 true EP1183459A2 (de) 2002-03-06

Family

ID=7932662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP00993431A Withdrawn EP1183459A2 (de) 1999-12-15 2000-12-14 Brennstoffeinspritzventil

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20020158155A1 (de)
EP (1) EP1183459A2 (de)
JP (1) JP2003517140A (de)
KR (1) KR20010102033A (de)
CN (1) CN1355870A (de)
DE (1) DE19960340A1 (de)
WO (1) WO2001044648A2 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1593842A3 (de) * 2003-08-14 2005-11-16 José Martinez Casan Elektronisch geregeltes Brennstoffeinspritzventil
JP4730326B2 (ja) 2007-03-06 2011-07-20 株式会社デンソー モータドライバ並びにバルブタイミング調整装置
DE102007013244A1 (de) 2007-03-20 2008-09-25 Robert Bosch Gmbh Rotierende Einspritzstrahlen
JP5079650B2 (ja) 2007-11-02 2012-11-21 株式会社デンソー 燃料噴射弁及び燃料噴射装置
GB0919645D0 (en) * 2009-11-10 2009-12-23 Sentec Ltd Flux switched fuel injector
DE102011078734A1 (de) * 2011-07-06 2013-01-10 Robert Bosch Gmbh Komponente eines Brennstoffeinspritzsystems und Brennstoffeinspritzsystem
DE102011084704A1 (de) * 2011-10-18 2013-04-18 Robert Bosch Gmbh Ausrichtelement für ein Einspritzventil sowie Verfahren zur Herstellung eines Einspritzventils
EP2784300B1 (de) 2013-03-28 2016-05-18 Continental Automotive GmbH Ventilanordnung für eine Flüssigkeitseinspritzdüse und Einspritzdüse
CN106438148A (zh) * 2016-11-28 2017-02-22 哈尔滨工程大学 一种用于反作动式喷气阀的气体喷嘴
DE102021201591A1 (de) 2021-02-19 2022-08-25 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Gasinjektor mit Rotationsaktor
DE102021208652A1 (de) 2021-08-09 2023-02-09 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Gasinjektor mit Rotationsaktor mit reduzierter Schaltzeit

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4339737A (en) * 1980-09-22 1982-07-13 Cummins Engine Company, Inc. Rotary electrically actuated device
US5201299A (en) * 1991-12-11 1993-04-13 Southwest Research Institute Rotary gaseous fuel injector
US5582140A (en) * 1995-05-04 1996-12-10 Strieber; Louis C. Rotatable timed mechanism for feeding vaporous fluid to a combustion cylinder
DE19534445C2 (de) 1995-09-16 1998-07-30 Man Nutzfahrzeuge Ag Einspritzventil für Brennkraftmaschinen
US5947389A (en) * 1996-06-06 1999-09-07 Zexel Corporation Variable nozzle hole type fuel injection nozzle
DE19626576A1 (de) 1996-07-02 1998-01-08 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
US5713327A (en) * 1997-01-03 1998-02-03 Tilton; Charles L. Liquid fuel injection device with pressure-swirl atomizers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0144648A2 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE19960340A1 (de) 2001-06-21
WO2001044648A3 (de) 2001-12-20
WO2001044648A2 (de) 2001-06-21
KR20010102033A (ko) 2001-11-15
CN1355870A (zh) 2002-06-26
JP2003517140A (ja) 2003-05-20
US20020158155A1 (en) 2002-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1255929B1 (de) Brennstoffeinspritzventil und verfahren zu dessen betätigung
DE4443004C2 (de) Elektromagnetisches Ventil zum Öffnen oder Schließen eines Fluidkanals
EP1307648B1 (de) Brennstoffeinspritzventil
EP1183459A2 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE3200096C2 (de)
EP0986707B1 (de) Schieberventil
DE10118162C2 (de) Brennstoffeinspritzventil
EP1423603B1 (de) Brennstoffeinspritzventil
EP1095215B1 (de) Brennstoffeinspritzventil
EP1303695A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
WO2002095215A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
EP1481157A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
WO2003001050A1 (de) Brennstoffeinspritzventil und verfahren zu dessen einstellung
WO2002038946A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
EP1209353B1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE10118161C2 (de) Brennstoffeinspritzventil
EP1430217B1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE10153478A1 (de) Vorrichtung zur Steuerung eines drehbaren Stellenelements
DE4237726C2 (de) Pumpedüse zur Kraftstoffeinspritzung für Brennkraftmaschinen
WO2007113114A1 (de) Fluiddosiervorrichtung mit einem antrieb zur betätigung eines drehventilelements
EP1358404B1 (de) Brennstoffeinspritzventil
WO1991002367A1 (de) Elektrischer drehsteller
WO2002031351A2 (de) Brennstoffeinspritzventil
EP1299638A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
EP1308618A1 (de) Brennstoffeinspritzventil

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

17P Request for examination filed

Effective date: 20020701

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE FR GB IT

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20040701