EP2021616B1

EP2021616B1 - Magnetventil mit geflutetem ankerraum

Info

Publication number: EP2021616B1
Application number: EP07726781A
Authority: EP
Inventors: Nestor Rodriguez-Amaya; Peter Grabandt; Eckart Domroes
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-05-10
Filing date: 2007-03-12
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2027-03-12
Also published as: WO2007128607A1; EP2021616A1; DE102006021735A1

Description

Stand der Technik

DE 196 50 865 A1 bezieht sich auf ein Magnetventil. Es wird ein Magnetventil offenbart, dessen Magnetanker mehrteilig ausgebildet ist und eine Ankerscheibe sowie einen Ankerbolzen aufweist. Der Ankerbolzen ist in einem Gleitstück geführt. Um ein Nachschwingen der Ankerscheibe nach einem Schließen des Magnetventils zu vermeiden, ist am Anker eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen. Mit einer solchen Dämpfungseinrichtung sind exakt die erforderlichen kurzen Schaltzeiten des Magnetventils einhaltbar. Das Magnetventil ist bestimmt zur Anwendung bei Einspritzanlagen mit Hochdruckspeichereinspritzsystemen (Common rail) an selbstzündenden Verbrennungskraftmaschinen.
Aus DE 103 05 985 A1 ist ein prellerfreier Magnetsteller für Einspritzventile bekannt. Ein Magnetsteller zur Betätigung eines Kraftstoffinjektors umfasst einen Magnetkern, in dem eine Magnetspule aufgenommen ist. Eine Schließfeder wirkt auf den Magnetanker in Schließrichtung. Zwischen einer dem Magnetanker zuweisenden Seite einer Anschlaghülse und dem Magnetanker ist ein Austrittsspalt für ein Betätigungsfluid gebildet. Der Austrittsspalt mündet in einen hydraulischen Dämpfungsraum, der von einer Stirnseite des Magnetankers und von einer Dämpfungsfläche aus nicht-magnetischem Werkstoff begrenzt ist.
DE 198 32 826 A1 zeigt ein Magnetventil mit einem Magnetanker, welcher zweiteilig aus einem Ventilschließglied und einer Ankerplatte ausgeführt ist. Die Ankerplatte weist im Bereich, der dem Magnetkern gegenüberliegt eine Freistellung auf, um ein magnetisches Kleben von Anker und Magnetkern beim abschalten der Bestromung zu vermeiden. Am Außenrand der Ankerplatte befindet sich ein vorstehender Bereich, an dem die Ankerplatte bei bestromtem Magnetventil gegen ein nichtmagnetisches Gehäuseteil des Magnetventils, welches den Magnetkern umfasst, anschlägt.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Magnetventilen werden zur Realisierung extrem kurzer Schaltzeiten die Restluftspalte der Magnetkreise sehr klein ausgelegt. Als Restluftspalt wird der Abstand zwischen einem Magnetjoch und dem Anker nach dessen Betätigung bezeichnet. Der Kraftstoff, der aufgrund der Druckentlastung eines Steuerraums zum Beispiel in den sich ergebenden Hohlraum zwischen dem Magnetjoch (Magnetkern) und den Anker gelangt, wird durch den sehr schnell ablaufenden Schaltvorgang verdrängt und neigt dazu, bedingt durch die hohe Abfließgeschwindigkeit, zur Dampfblasenbildung, d. h. zur Kavitation. Bei der darauf folgenden Wiederbefüllung des Hohlraums mit Kraftstoff brechen die Dampfblasen zusammen, was zu einer hohen mechanischen Belastung, im Extremfall gar zur Kavitationserosion, der Bauteile führt, die den hohen Drücken ausgesetzt sind, die sich bei der schlagartigen Implosion der Dampfblasen einstellen. Die sich bei der Kavitationserosion ergebenden Beschädigungen der Bauteile führen dazu, dass der eingestellte Hub einer Ankerbaugruppe innerhalb eines Magnetventils beeinträchtigt wird, so dass es zu ungenauen, undefinierten Hüben der Ankerbaugruppe bei Bestromung der Magnetspule des Magnetventils kommt, was wiederum zu Streuungen der in den Brennraum eingespritzten Kraftstoffmenge führt.

Offenbarung der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktive Ausgestaltung eines Magnetventils bereitzustellen, welche Beschädigungen der Komponenten eines Magnetventils durch Kavitationserosion vermeidet.
Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend, wird die Kontur entweder eines Magnetjochs des Magnetventiles oder die Kontur einer dem Magnetjoch gegenüberliegenden Stirnseite der Ankerbaugruppe so ausgelegt, dass sich ein großes Volumen an kavitationserosionskritischen Stellen und ein kleines Volumen an kavitationserosionsunkritischen Stellen im Hohlraum, d. h. im Luftspalt zwischen dem Anker und dem Magnetjoch des Magnetventils einstellt. Die Auslegung der Konturen entweder an der dem Anker gegenüberliegenden Stirnseite des Magnetjochs oder an der dem Magnetjoch gegenüberliegenden Stirnseite der Ankerbaugruppe, beeinflusst die magnetischen Eigenschaften des Magnetventils, insbesondere den magnetischen Fluss, nicht.
Durch die vorgeschlagene Konturierung entweder des Magnetjochs oder der Stirnseite der Ankerbaugruppe werden innerhalb des vergrößerten Volumens sich einstellende Kavitationsblasen zur Implosion gebracht, wodurch die Oberflächenbeanspruchung sowohl der Stirnseite des Magnetjochs als auch insbesondere der Stirnseite der Ankerbaugruppe erheblich herabgesetzt wird.
Gemäß der Ausgestaltung der Konturierung entweder der Stirnseite des Magnetjochs oder der Stirnseite der Ankerbaugruppen, wird der Restluftspalt, der sich im bestromten Zustand des Magnetjoches zwischen dessen Stirnseite und der Stirnseite der Ankerbaugruppe einstellt, am Rande der Stirnseite der Ankerbaugruppe oder am Rand des Magnetjoches kleiner ausgelegt als in der Mitte. Dadurch stellt sich eine kleinere Spaltweite innerhalb des Randbereiches zwischen der Stirnseite des Magnetjoches und der Stirnseite der Ankerbaugruppe ein, wodurch die Abfließgeschwindigkeit des Kraftstoffes aus dem Hohlraum zwischen Magnetjoch und Anker am Ende der Ankerhubbewegung gedrosselt, d. h. verlangsamt wird und die Kavitationsneigung erheblich herabgesetzt wird.
Ein weiterer durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung erzielbarer Vorteil ist darin zu erblicken, dass eine gedämpfte Bewegungsbegrenzung der Ankerbaugruppe mit einer geringeren mechanischen Beanspruchung der Bauteile des Magnetventils erfolgt, was die Lebensdauer des vorgeschlagenen Magnetventiles erheblich erhöht.

Zeichnung

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
Es zeigt:

Figur 1: eine Magnetventilbaugruppe eines Kraftstoffinjektors gemäß des Standes der Technik,
Detail Z: eine vergrößerte Darstellung des Hohlraumes zwischen einer Stirnseite des Magnetjochs und der Stirnseite des dem Magnetjoches gegenüberliegenden An- kers,
Figur 2: eine erste Ausführungsvariante der Stirnseite des Ankers bei plan ausgebildeter Stirnseite des Magnetjoches im unbestromten Zustand des Magnetventils,
Figur 2.1: die in Figur 2 dargestellte Ausführungsvariante einer Magnetventilbaugruppe im bestromten Zustand,
Figur 3: eine weitere Ausführungsvariante einer Konturierung der Stirnseite eines An- kers,
Figur 4: eine erste Ausführungsvariante der Konturierung der Stirnseite des Magnetjo- ches mit plan ausgebildeter Ankerstirnfläche und
Figur 5: eine zweite Ausführungsvariante der Konturierung der Stirnseite des Magnetjo- ches bei plan ausgeführter Stirnfläche des Ankers.

Ausführungsvarianten

Aus der Darstellung gemäß Figur 1 geht ein Schnitt durch eine Magnetventilbaugruppe eines Kraftstoffinjektors gemäß des Standes der Technik hervor.
In einem Kraftstoffinjektor 10 ist ein Magnetventil 12 untergebracht. Der Kraftstoffinjektor 10 umfasst einen Injektorkörper 14, in dem weitere Komponenten des Kraftstoffinjektors 10, wie zum Beispiel ein druckentlastbarer Steuerraum, mit dem ein bevorzugt nadelförmig ausgebildetes Einspritzventilglied betätigbar ist, angeordnet sind. Diese weiteren Komponenten des Kraftstoffinjektors 10 sind in der Darstellung gemäß Figur 1 nicht näher gezeigt.
Das Magnetventil 12 umfasst eine Magnetspule 18, welche von einem Magnetjoch 16 umschlossen ist. Das Magnetjoch 16 wird auch als Magnetkern bezeichnet. Die Magnetspule 18 wird über mindestens eine Spulenkontaktierung 20 elektrisch kontaktiert. Das Magnetjoch 16 wird über eine Zwischenplatte 22 und eine darüber angeordnete Befestigung 24 im Kraftstoffinjektor 10 aufgenommen. Das Magnetjoch 16 stützt sich auf einem scheibenförmigen Einsatz 42 des Kraftstoffinjektors 10 ab.
Im Magnetjoch 16 verläuft eine Durchgangsöffnung 28, in welche eine Hülse 30 eingelassen ist. Die Hülse 30 umschließt eine Schließfeder 26, die sich an der Befestigung 24 abstützt. Die Schließfeder 26 umschließt einen Ankerzapfen 36, der sich an der oberen Stirnseite eines Ankerbolzens 34 erstreckt. Am Ankerbolzen 34 ist darüber hinaus eine Ankerscheibe 32 aufgenommen.
Die eine Ankerscheibe 32 und einen Ankerbolzen 34 umfassende Ankerbaugruppe ist in einer Führungsöffnung 40 des scheibenförmigen Einsatzes 42 geführt. Zwischen dem Außenumfang der Ankerscheibe 32 und dem Innendurchmesser der Führungsöffnung 40 im scheibenförmigen Einsatz 42 ergibt sich ein Führungsspalt 38, über welchen eine aus dem in Figur 1 nicht dargestellten Steuerraum des Kraftstoffinjektors 10 abströmende Steuermenge in Richtung eines niederdruckseitigen Rücklaufes abströmt.
Über die in Figur 1 dargestellte Anordnung wird bei Bestromung der optional von einer Umhüllung 44 umschlossenen Magnetspule 18, die Ankerscheibe 32 angezogen. Dadurch wird der mit der Ankerscheibe 32 verbundene Ankerbolzen 34 in vertikale Richtung aufgezogen und gibt eine Ablaufdrossel eines ein Einspritzventilglied beaufschlagenden Steuerraumes frei, in dem Systemdruck ansteht. Der Systemdruck, mit welchem der Steuerraum beaufschlagt ist, wird durch eine Hochdruckquelle wie zum Beispiel einen Hochdruckspeicherraum (Common rail) eines Hochdruckkraftstoffeinspritzsystems erzeugt. Bei Druckentlastung des Steuerraumes durch Öffnen eines Schließelementes tritt eine Steuermenge aus dem Steuerraum aus und strömt einem niederdruckseitigen Ablauf zu und passiert dabei einen in Figur 2 näher dargestellten Hohlraum 50 zwischen der Ankerscheibe 32 und dem Magnetjoch 16 des Magnetventils 12.
Detail Z zeigt den sich zwischen dem Magnetjoch und der Ankerscheibe der Ankerbaugruppe einstellenden Hohlraum in vergrößerter Darstellung.
Aus dem Detail z geht hervor, dass der Hohlraum 50 zwischen einer Stirnseite 54 der Ankerscheibe 32 und einer Stirnseite 58 des Magnetjoches 16 (Magnetkern) liegt und von der plan ausgeführten Stirnseite 58 des Magnetjoches 16 und der ebenfalls plan ausgeführten Stirnseite 54 der Ankerscheibe 32 begrenzt ist. Mit Bezugszeichen 68 ist eine Stirnseite der die Schließfeder 26 umschließenden Hülse 30 bezeichnet, die in einer Durchgangsöffnung 28 des Magnetjoches 16 beziehungsweise des Magnetkerns eingelassen ist. Aus dem Detail Z geht hervor, dass der Spalt zwischen der plan ausgeführten Stirnseite 58 des Magnetjochs 16 und der plan ausgebildeten Stirnseite 54 der Ankerscheibe 32 in radiale Richtung gesehen einen im Wesentlichen konstanten Verlauf hat, was das Auftreten von Kavitationsblasen beim Schalten des Magnetventils 12 aufgrund der hohen Abfließgeschwindigkeit aus dem Hohlraum 50 begünstigt.
Figur 2 zeigt eine erste Ausführungsvariante der Kontur einer Stirnseite eines Ankers nach der erfindungsgemäßen Lösung.
Aus der Darstellung gemäß Figur 2 geht hervor, dass die Stirnseite 28 des Magnetjochs 16 nach wie vor plan ausgeführt ist. Die Ventilfeder 26 umschließt den Ankerzapfen 36, der an der oberen Stirnseite des Ankerbolzens 34 ausgebildet ist und beaufschlagt die obere Stirnseite des Ankerbolzens 34. Am Ankerbolzen 34 befindet sich kraft-, form- oder stoffschlüssig aufgenommen die Ankerscheibe 32. Die in der Darstellung gemäß Detail Z plan ausgebildete Stirnseite 54 der Ankerscheibe 32 wird, der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend, mit einer konischen Ausnehmung 56 versehen. Die konische Ausnehmung 56 erstreckt sich von der Sitzfläche der Ankerscheibe 32 am Umfang des Ankerbolzens 34 radial nach außen und ist derart konstruiert, dass die konische Ausnehmung 56 eine Maximalvertiefung bildet (vgl. Darstellung gemäß Figur 2.1), ab deren Radiallage die konische Ausnehmung 56 radial zum Randbereich der Ankerscheibe 32 ausläuft. Durch die konische Ausnehmung 56 an der Stirnseite 54 der Ankerscheibe 32 entsteht an der kavitationskritischen Stelle ein großes Volumen und weiter am Randbereich der Stirnseite 54 der Ankerscheibe 32 ein kleineres Volumen. Der Randbereich der Ankerscheibe 32 stellt einen kavitationsunkritischen Bereich innerhalb des Hohlraumes 50 dar. Der im Hohlraum 50 enthaltene Kraftstoff, der aufgrund der hohen Abfließgeschwindigkeiten aus dem Hohlraum 50 zur Bildung von Kavitationsblasen in diesem neigt, bildet ein Dämpfungsvolumen zwischen der Stirnseite 68 der Hülse 30 und der Stirnseite des Ankerbolzens 34, an dem die Ankerscheibe 32 befestigt ist.
Figur 2.1 zeigt die in Figur 2 dargestellte, erfindungsgemäße Ausführung der Magnetventilbaugruppe in bestromten Zustand des Magnetventiles.
In bestromten Zustand der von dem Magnetjoch 16 umschlossenen Magnetspule 18 wird die Ankerscheibe 32 angezogen und bewegt sich in den Hohlraum 50 gemäß der Darstellung in Figur 2 hinein. Das im Hohlraum 50 vorhandene Steuermengenvolumen wird verdrängt und fließt in radiale Richtung seitwärts aus dem Hohlraum 50 ab. Die Abflussgeschwindigkeit des im Hohlraum 50 enthaltenen Steuermengenvolumens wird durch einen Luftspalt 60 mit Drosselwirkung, der sich am Außenrand der Ankerscheibe 32 gegenüber der plan ausgebildeten Stirnseite 58 des Magnetjochs 16 einstellt, gedrosselt, so dass die Neigung des aus dem Hohlraum 50 abströmenden Kraftstoffvolumens zur Kavitation erheblich reduziert wird. Des weiteren wird durch die sich ringförmig an der Stirnseite 54 der Ankerscheibe 32 erstreckende, konische Ausnehmung 56 im Bereich eines Luftspaltes 62 ein größeres Volumen gebildet, welches an der kavitationskritischsten Stelle der Stirnfläche 54 der Ankerscheibe 32 liegt. Bezugszeichen 52 bezeichnet einen gemittelten Restluftspalt, der einen Mittelwert zwischen dem Luftspalt 62 an seiner längsten Erstreckung und einem Luftspalt im Randbereich zwischen der Ankerscheibe 32 und der plan ausgebildeten Stirnseite 58 des Magnetjochs 16 darstellt.
In der Figur 2.1 dargestellten Position bei bestromter Magnetspule 18 des Magnetventiles 12 liegt die Stirnseite des Ankerbolzens 34, an dem der Ankerzapfen 36 ausgebildet ist, am Anschlag 68, der die Schließfeder 26 umschließenden Hülse 30 an.
In dem durch den innenliegenden Luftspalt 62 definierten Volumen können Kavitationsblascn, die sich dort gebildet haben zur Implosion gebracht werden, so dass die Beschädigungen der Stirnseite 54 durch Kavitationserosion erheblich reduziert werden können.
Der Darstellung gemäß Figur 3 ist eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Magnetventilbaugruppe zu entnehmen.
Der Darstellung gemäß Figur 3 ist entnehmbar, dass an der Stirnseite 54 der Ankerscheibe 32 eine ringförmig verlaufende, wannenförmige Ausnehmung 66 ausgebildet ist. In radialer Richtung gesehen, wird die wannenförmige Ausnehmung 66 an der Stirnfläche 54 der Ankerscheibe 32 durch einen Randsteg 64 begrenzt. Der Randsteg 64 übernimmt die Drosselwirkung ähnlich wie die konisch auslaufende konische Vertiefung 56 gemäß der in Figur 2 dargestellten Ausführungsvariante des Magnetventils 12. Im angezogenen Zustand der Ankerscheibe 32 bei bestromter Magnetspule 18, strömt das aus dem Hohlraum 50 verdrängte Kraftstoffvolumen über einen Spalt, der sich zwischen der plan ausgebildeten Stirnseite 58 des Magnetjochs 16 und der Oberseite des Randstegs 64 einstellt, in radiale Richtung aus dem Hohlraum 50 ab. Durch die über den Randsteg 64 an der Stirnseite 54 der Ankerscheibe 32 entstehende Drosselwirkung wird die Abfließgeschwindigkeit des Steuermengenvolumens aus dem Hohlraum 50 begrenzt, was die Kavitationsneigung des dort enthaltenen Steuermengenvolumens erheblich vermindert. Da in der wannenfömigen Ausnehmung 66 an der Stirnseite 54 der Ankerscheibe 32 ein Kraftstoffvolumen enthalten bleibt, ist eine Dämpfung der Hubbewegung der Ankerbaugruppe, die Ankerscheibe 32 und den Ankerbolzen 34 umfassend, erreichbar. Analog zu den Ausführungsvarianten gemäß den Figuren 2 und 2.1 befindet sich in der Durchgangsöffnung 28 im Magnetjoch 16 die Hülse 60, welche die Schließfeder 26 umschließt. Die Schließfeder 26 umschließt mit ihren Einzelwindungen den an der Stirnseite des Ankerbolzens 34 ausgebildeten Ankerzapfens 36. In der Darstellung gemäß Figur 3, ist der Hohlraum 50 zwischen der Stirnseite 54 der Ankerscheibe 32 und die Stirnseite 58 des Magnetjochs 16 begrenzt, die plan ausgeführt ist.
Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Magnetventilbaugruppe.
In Abwandlung der in Figur 2 und 3 dargestellten Ausführungsvariante ist in der Darstellung gemäß Figur 4 die Stirnseite 58 des Magnetjochs 16 konturiert, wohingegen die Stirnfläche 54 der Ankerscheibe 32 plan ausgebildet ist. In der Darstellung gemäß Figur 4 befinden sich die gemäß der Ausführungsvariante in Figur 3 an der Stirnseite 54 ausgebildeten, wannenförmigen Ausnehmungen 66, nicht an der Stirnseite 54 der Ankerscheibe 32 sondern an der Stirnseite 58 des Magnetjochs 16. Die wannenförmige Ausnehmung 66, die an der Stirnseite 58 des Magnetjochs 16 ausgebildet ist, verläuft an der Stirnseite 58 in Ringform. Die wannenförmige Ausnehmung 66 an der Stirnseite 58, wird durch einen im Magnetjoch 16 ausgebildeten Randsteg 64 begrenzt, wodurch sich eine Wirkungsweise in Bezug auf die Verringerung der Abfließgeschwindigkeit von Steuermengenvolumen aus dem Hohlraum 50 analog zur Ausführungsvariante gemäß Figur 3, einstellt. Die Stirnfläche 54 der Ankerscheibe 32 endet bündig mit der Stirnfläche des Ankerbolzens 34, an dem sich der Ankerzapfen 36 befindet, der in das Innere der Schließfeder 26 hineinragt. Die im Magnetjoch 16 ausgebildete, ringförmig verlaufende, wannenförmige Ausnehmung 66 vermag ein Dämpfungsbeitrag hinsichtlich der Hubbewegung der Ankerscheibe 32 in Richtung auf das Magnetjoch 16 zu leisten, für den Fall, dass die vom Magnetjoch 16 umschlossene Magnetspule 18 über die in Figur 1 dargestellten mindestens eine Spulenkontaktierung 20 bestromt wird.
Der Darstellung gemäß Figur 5 schließlich ist eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Magnetventilbaugruppe zu entnehmen, bei dem die Stirnseite des Magnetjochs 16 mit einer konisch ausgebildeten Ausnehmung versehen ist.
Die Darstellung gemäß Figur 5 stellt eine Umkehrung der Ausführungsvariante gemäß den Darstellungen in den Figuren 2 und 2.1 dar. Gemäß der in Figur 5 dargestellten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Magnetventilbaugruppe befindet sich die konisch ausgebildete Ausnehmung 56 an der Stirnseite 58 des Magnetjochs 16 beziehungsweise des Magnetkerns. Dieser weist nach wie vor die Hülse 30 auf, welche die Schließfeder 26 umgibt. Die Schließfeder 26 stützt sich, den Ankerzapfen 36 des Ankerbolzens 34 umschließend, auf der Stirnseite des Ankerbolzens 34 ab. Durch die konische Geometrie der Ausnehmung 56 an der Stirnseite 58 des Magnetjochs 16 wird einerseits ein hohes Volumen an der kavitationskritischsten Stelle zur Verfügung gestellt, indem bei Anziehen der Ankerscheibe 32 und dem daraus resultierenden Abfließen von Steuermengenvolumen in diesem gebildete Kavitationsblasen zur Implosion gebracht werden können, ohne dass es zu Kavitationserosion sowohl an der plan ausgebildeten Stirnfläche 54 der Ankerscheibe 32, als auch an der Stirnseite 58 des Magnetkerns 16 kommt. Darüber hinaus bildet die an der Stirnfläche 58 ausgebildete konische Ausnehmung 56 ein Dämpfungsvolumen, durch welches die Anschlagbewegung der Stirnseite des Ankerbolzens 34 an den Anschlag 68 der Hülse 30 gedämpft werden kann. Idealerweise lässt sich durch das im Hohlraum 50 aufgenommene Steuermengenvolumen ein Materialkontakt zwischen der Stirnseite des Ankerbolzens 34 und der Stirnseite 68 der Hülse 30, welche die Schließfeder 26 umschließt, vollständig vermeiden. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass sich der in Zusammenhang mit den Figuren 2 bis 5 dargestellte Hohlraum 50 bei Bestromung der Magnetspule 18, die vom Magnetjoch 16 umschlossen ist, durch die Anziehbewegung der Ankerscheibe 32 kontinuierlich verkleinert, wodurch es zu den hohen Abströmgeschwindigkeiten von Steuermengenvolumen aus dem sich kontinuierlich verkleinernden Hohlraum 50 kommt. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung, lassen sich etwa in der Mitte des Radius' der Ankerscheibe 32 große Volumina darstellen und im Randbereich in radiale Richtung bezogen auf die Ankerscheibe 32, geringe Volumina einstellen. Der Hohlraum 50 zwischen der Stirnseite 58 des Magnetjochs 16 und der Stirnseite 54 der Ankerscheibe 32 vergrößert sich bei Aufhebung der Bestromung der Magnetspule 18 des Magnetventiles 12, da der Ankerbolzen 34 durch die Schließfeder 36 in seine Schließstellung gedrückt wird, in der ein nicht näher dargestelltes Schließelement eine Druckentlastung eines Steuerraumes zur Betätigung eines Einspritzventilgliedes beendet.

Claims

Kraftstoffinjektor (10) mit einem Magnetventil (12), welches ein Magnetjoch (16) mit einer Durchgangsbohrung (28) enthält, in die eine Hülse (30) mit einem Anschlag (68) eingelassen ist, und das Magnetventil (12) eine Magnetspule (18) sowie einen Anker (32,34) umfasst, wobei der Anker (32,34) eine Ankerscheibe (32) umfasst und durch eine Schließfeder (26) in Schließrichtung beaufschlagt ist, und zwischen einer Stirnseite (58) des Magnetjochs (16) und der Stirnseite (54) des Ankers (32,34) ein ein Steuerungsvolumen aufnehmender Hohlraum (50) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer der Stirnseiten (54,58) eine das Volumen des Hohlraumes (50) vergrößernde Ausnehmung (56,66) ausgebildet ist und dass der Anker (32,34) bei Bestromung der Magnetspule (18) des Magnetventils (12) am Anschlag (68) der Hülse (30) derart anliegt, dass sich ein Luftspalt (60) mit Drosselwirkung am Außenrand der Ankerscheibe (32) und der Stirnseite (58) des Magnetjochs (16) einstellt.
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine maximale Volumenvergrößerung (62) des Hohlraumes (50) an der kavitationskritischsten Stelle liegt, die - in radialer Richtung der Stirnseiten (54,58) gesehen - zwischen einem Innenradius einer Ankerscheibe (32) und der Hälfte von deren Außenradius (r_r- r_i/2) liegt.
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (56,66) konisch verlaufend oder wannenförmig ausgebildet ist.
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die konische verlaufende Ausnehmung (56) entweder an der Stirnseite (58) des Magnetjochs (16) oder an der Stirnseite (54) des Ankers (32,34) verläuft.
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wannenförmige Ausnehmung (66) entweder an der Stirnseite (58) des Magnetjochs (16) oder an der Stirnseite des Ankers (32,34) verläuft.
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wannenförmige Ausnehmung (66) durch einen Randsteg (64) begrenzt ist.
Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die konische Ausnehmung (56), in radialer Richtung gesehen, stetig verläuft.