DE10130287B4

DE10130287B4 - Rückprallverhindernde Öffnungsscheibe

Info

Publication number: DE10130287B4
Application number: DE10130287A
Authority: DE
Inventors: Angelo D'arrigo
Original assignee: Siemens Automotive Corp
Current assignee: Siemens Automotive Corp
Priority date: 2000-06-27
Filing date: 2001-06-26
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2021-06-27
Also published as: US6523759B1; JP4621382B2; DE10130287A1; JP2002021675A

Abstract

Anker, welcher aufweist:
ein Zuströmende;
ein Abströmende;
einen sich durch denselben erstreckenden Längskanal,
wobei der Längskanal einen Zuströmteil mit einer ersten Querschnittsfläche und einen Abströmteil mit einer zweiten Querschnittsfläche enthält, die zweite Querschnittsfläche kleiner ist als die erste Querschnittsfläche und der Abströmteil wenigstens eine Wand aufweist;
wenigstens einen Querkanal, der sich durch das Abströmende erstreckt, wobei der wenigstens eine Querkanal mit dem Längskanal in Verbindung steht; und
ein Strömungsdrosselelement, das in den Abströmteil des Längskanals strömungsaufwärts des wenigstens einen Querkanals derart eingesetzt ist, dass die Flüssigkeitsströmung vom Abströmende zum Zuströmende gedrosselt ist, und welches innerhalb des Längskanals einstellbar angeordnet ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verringern und/oder Ausschalten des Anker-/Nadel-Rückpralls (armature/needle bounce) während des Betriebs.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Beim Betrieb von Kraftstoffinjektoren mit direkter Hochdruckeinspritzung (High Pressure Direct Injection – HPDI) erfolgt unmittelbar nach dem Schließvorgang der Anker-/Nadelanordnung während der Schließphase des Arbeitszyklus eine zweite kürzere Wiederöffnungs- und Schließphase, die "Rückprallen" (bounce) genannt wird. Während dieser zweiten Wiederöffnungsphase wird zusätzlicher unerwünschter Kraftstoff vom Kraftstoffinjektor ausgegeben. Um die Leistung oder den Betrieb des Hochdruck-Kraftstoffinjektors zu verbessern, muss das Rückprallen vermindert oder, noch besser, ausgeschaltet werden.

Kraftstoffinjektoren, bei denen das geschilderte Rückprallen auftritt, sind bspw. aus den Druckschriften WO 97/16641 A1 und DE 196 26 576 A1 oder DE 41 23 787 A1 bekannt ist.

Ein Aspekt der Injektorleistung, der angesprochen wurde, um das Rückprallen zu verringern oder auszuschalten, war die Strömung von Kraftstoff durch den Anker. Um das Rückprallproblem zu lösen, wurde eine rückprallverhindernde oder -mindernde Öffnungsscheibe in den Anker eingebaut. Die rückprallmindernde Scheibe hat eine Form, die einen Kraftstoffweg für die Kraftstoffströmung strömungsabwärts zur Spitze des Injektors ergibt, jedoch eine Kraftstoffströmung in der entgegengesetzten oder Stromaufwärtsrichtung verhindert. Verschiedene rückprallmindernde Öffnungsscheiben mit unterschiedlichen Innendurchmessern wurden angewendet, um verschiedene Strömungsraten zu ergeben. Eine rückprallmindernde Öffnungsscheibe mit einem speziellen Innendurchmesser wird verwendet, um ein gewünschte Strömungsrate zu ergeben. Der erforderliche spezielle Innendurchmesser wird jedoch allgemein auf einer praktisch empirischen Basis bestimmt. Dieses Verfahren erfordert unterschiedliche rückprallmindernde Scheiben mit verschiedenen Innendurchmessern, die einzeln in den Injektor eingebaut und aus diesem herausgenommen werden müssen, bis die gewünschten Leistungsparameter des Injektors erreicht sind. Dieses Verfahren ist zeitraubend und kostspielig.

Es würde zweckmäßig sein, eine rückprallmindernde oder rückprallverhindernde Öffnungsscheibe mit einem einzigen Innendurchmesser vorzusehen, die eingestellt werden kann, um unterschiedliche Strömungsraten aufgrund der Axialstellung der rückprallverhindernden Öffnungsscheibe innerhalb der Anker-/Nadelanordnung zu erzielen, was das kostspielige Einsetzen und Herausnehmen von rückprallmindernden Scheiben mit unterschiedlichen Innendurchmessern ausschaltet.

KURZE ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Kurzgesagt wird ein Anker (armature) vorgesehen. Der Anker umfasst ein Zuströmende, ein Abströmende und einen sich durch denselben erstreckenden Längskanal. Der Längskanal enthält einen Zuströmteil mit einer ersten Querschnittsfläche und einen Abströmten mit einer zweiten Querschnittsfläche. Die zweite Querschnittsfläche ist kleiner als die erste Querschnittsfläche. Der Abströmten enthält wenigstens eine Innenwand. Der Anker weist ferner eine Strömungsdrossel auf, die in den Abströmteil des Längskanals derart eingesetzt ist, dass die Flüssigkeitsströmung vom Abströmende zum Zuströmende gedrosselt wird.

Die Strömungsdrossel ist dabei innerhalb des Längskanals einstellbar angeordnet.

Eine Anker-/Nadelanordnung wird vorgesehen. Die Anker-/Nadelanordnung weist ein Zuströmende, ein Abströmende und einen sich durch dieselbe erstreckenden Längskanal auf. Der Längskanal enthält einen Zuströmteil mit einer ersten Quer schnittsfläche und einen Abströmte n mit einer zweiten Querschnittsfläche. Die zweite Querschnittsfläche ist kleiner als die erste Querschnittsfläche. Der Abströmte n enthält wenigstens eine Innenwand. Der Anker weist ferner eine Strömungsdrossel auf, die in den Abströmte n des Längskanals derart eingesetzt ist, dass die Flüssigkeitsströmung vom Abströmende zum Zuströmende gedrosselt wird. Die Strömungsdrossel ist dabei innerhalb des Längskanals einstellbar angeordnet. Nadel ist im Längskanal strömungsabwärts vom Querkanal derart angeordnet, dass die Nadel vom Längskanal ausgeht.

Ein Kraftstoffinjektor wird ebenfalls vorgesehen. Der Kraftstoffinjektor umfasst ein Zuströmende, ein Kraftstoffeinlassrohr, das nahe dem Zuströmende angeordnet ist, ein Abströmende, einen im Abströmende angeordneten Ventilsitz und einen Anker, der zwischen dem Zuströmende und dem Abströmende angeordnet ist. Der Anker enthält ein Zuström-Ankerende, ein Abström-Ankerende und einen sich durch denselben erstreckenden Längskanal. Der Längskanal enthält einen Zuströmteil mit einer ersten Querschnittsfläche und einen Abströmten mit einer zweiten Querschnittsfläche, wobei die zweite Querschnittsfläche kleiner ist als die erste Querschnittsfläche. Der Abströmte n enthält wenigstens eine Innenwand. Der Anker enthält ferner eine Strömungsdrossel, die in den Abströmten des Längskanals derart eingesetzt ist, dass die Flüssigkeitsströmung vom Abström-Ankerende zum Zuström-Ankerende gedrosselt wird. Die Strömungsdrossel ist dabei innerhalb des Längskanals einstellbar angeordnet. Der Kraftstoffinjektor enthält ferner eine Nadel, die im Längskanal angeordnet ist, wobei die Nadel vom Längskanal ausgeht. Die Nadel ist hin- und hergehend in den Ventilsitz in einer geschlossenen Stellung einsetzbar.

Eine Drossel wird vorgesehen. Die Drossel umfasst einen Zuströmteil mit wenigstens einem ersten Schenkel und einem zweiten Schenkel. Der erste und der zweite Schenkel haben jeweils ein Zuströmende und ein Abströmende. Das Zuströmende des ersten und zweiten Schenkels ist jeweils durch einen Querverbinder miteinander verbunden. Der Zuströmteil enthält ferner eine Zuströmöffnung, die sich zwischen dem ersten und zweiten Schenkel erstreckt. Die Drossel enthält ferner einen Abströmteil, der mit dem Abströmende jeweils des ersten und zweiten Schenkels verbunden ist. Der Abströmteil enthält eine allgemein mittige Öffnung, die eine Fluidverbindung mit der Zuströmöffnung herstellt.

Ein Verfahren zum Verringern einer Fluidrückströmung durch einen Anker in einem Solenoidventil wird vorgesehen. Das Verfahren umfasst das Vorsehen eines Ankers, der hin- und hergehend innerhalb des Solenoidventils angeordnet ist, wobei der Anker ein Zuströmende, ein Abströmende und einen sich durch denselben erstreckenden Kanal aufweist; Einsetzen einer Strömungsdrossel in den Kanal, wobei die Strömungsdrossel eine Strömung vom Zuströmende zum Abströmende zulässt, jedoch eine Strömung von Abströmende zum Zuströmende drosselt; Einstellen einer Anordnung der Strömungsdrossel im Kanal, wobei die Anordnung der Strömungsdrossel im Kanal die Fluidströmung durch den Kraftstoffinjektor bestimmt; sowie Betätigen des Solenoidventils.

Ein Verfahren zum Verringern des Rückprallens in einer Anker-/Nadelanordnung eines Kraftstoffinjektors wird vorgesehen. Das Verfahren umfasst das Vorsehen eines Ankers, der innerhalb des Kraftstoffinjektors hin- und hergehend angeordnet ist, wobei der. Anker ein Zuströmende, ein Abströmende und einen sich durch denselben erstreckenden Kanal aufweist; Einsetzen einer Strömungsdrossel in den Kanal, wobei die Strömungsdrossel eine Strömung vom Zuströmende zum Abströmende zulässt, jedoch eine Strömung vom Abströmende zum Zuströmende drosselt; Einstellen einer Anordnung der Strömungsdrossel im Kanal, wobei die Anordnung der Strömungsdrossel im Kanal die Fluidströmung durch den Kraftstoffinjektor bestimmt; sowie Betätigen des Kraftstoffinjektors.

Ein Verfahren zum Einstellen einer Kraftstoffströmungsrate in einem Kraftstoffinjektor wird vorgesehen. Das Verfahren umfasst: a) Vorsehen eines Kraftstoffinjektors mit einem Anker, wobei der Anker ein Zuströmende, ein Abströmende und einen sich durch denselben erstreckenden Kanal enthält; b) Einsetzen einer Strömungsdrossel in den Kanal, wobei die Strömungsdrossel die Kraftstoffströmung durch den Kanal drosselt; c) Betätigen des Kraftstoffinjektors; d) Messen der Kraftstoffströmungsrate durch den Kraftstoffinjektor; e) Einstellen einer Lage der Strömungsdrossel im Kanal; f) Wiederholen der Schritte c)–e), bis eine gewünschte Kraftstoffströmungsrate erzielt ist; und g) Festlegen der Strömungsdrossel am Anker.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Figuren, die hier eingeschlossen werden und einen Teil dieser Beschreibung bilden, stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar und dienen zusammen mit der vorangehenden allgemeinen Beschreibung und der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung zur Erläuterung der Merkmale der Erfindung.
Es zeigt:
l eine geschnittene Seitenprofilansicht eines Kraftstoffinjektors, der eine Anker-/Nadelanordnung mit der rückprallverhindernden Öffnungsscheibe gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält;
2 eine vergrößerte geschnittene Seitenprofilansicht der Anker-/Nadelanordnung und rückprallverhindernden Öffnung im Kraftstoffinjektor;
3 eine geschnittene Seitenprofilansicht der Anker-/Nadelanordnung mit der rückprallverhindernden Öffnungsscheibe gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei sich die rückprallverhindernde Öffnungsscheibe in einer ersten Stellung befindet;
4 eine geschnittene Seitenprofilansicht der Anker-/Nadelanordnung mit der rückprallverhindernden Öffnungsscheibe gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei sich die rückprallverhindernde Öffnungsscheibe in der ersten Stellung befindet, geschnitten längs der Linie 4-4 in 3;
5 eine geschnittene Seitenprofilansicht der Anker-/Nadelanordnung mit der rückprallverhindernden Öffnungsscheibe gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei sich die rückprallverhindernde Öffnungsscheibe in einer zweiten Stellung befindet;
6 eine geschnittene Seitenprofilansicht der Anker-/Nadelanordnung mit der rückprallverhindernden Öffnungsscheibe gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei sich die rückprallverhindernde Öffnungsscheibe in der zweiten Stellung befindet, geschnitten längs der Linie 6-6 in 5; und
7 eine Schrägansicht der rückprallverhindernden Öffnungsscheibe gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Eine Anker-/Nadelanordnung 10 (nachfolgend "Anordnung 10" genannt) gemäß der vorliegenden Erfindung wird in einem Hochdruck-Kraftstoffinjektor 2 mit direkter Einspritzung (high pressure direct injection – HPDI) verwendet und ist in l gezeigt. Gleiche Zahlen bezeichnen hier durchwegs gleiche Teile. Ein HPDI-Kraftstoffinjektor, in welchem die vorliegende Erfindung anwendbar ist, ist in der US-Patentanmeldung Nr. 09/482 059 beschrieben. Obwohl die Erfindung vorzugsweise in Kraftstoffinjektoren angewendet wird, wird es dem Fachmann klar werden, dass die Erfindung auch für andere Einrichtungen, wie Solenoidventile, verwendet werden kann, bei denen eine einstellbare Zumessung eines Fluids gewünscht und/oder erforderlich ist.
Der Kraftstoffinjektor 2 enthält ein Zuströmende 4 und ein Abströmende 6. Wie sie hier gebracht werden, beziehen sich die Ausdrücke "Zuström"- und "Abström"- jeweils auf die Richtungen zum oberen bzw. unteren Ende der 1 bis 6. Der Kraftstoffinjektor 2 enthält eine Anker-/Nadelanordnung 10 (nachfolgend "Anordnung 10" genannt), die in demselben zwischen dem Zuströmende 4 und dem Abströmende 6 angeordnet ist. Ein vergrößerter Schnitt der Anordnung 10 gemäß der Erfindung ist in 2 gezeigt. Die Anordnung 10 enthält einen Anker 20, eine Nadel 30 und eine rückprallverhindernde Öffnungsscheibe 40 (nachfolgend "Scheibe 40" genannt).
Ein Vorspannelement, vorzugsweise eine Schraubenfeder 50 mit einem Zuströmende 510 und einem Abströmende 520 ist teilweise innerhalb des Ankers 20 angeordnet und belastet die Anordnung 10 weg vom Kraftstoffeinlassrohr 60, das nahe dem Zuströmende 4 des Kraftstoffinjektors 2 angeordnet ist.
Aus 3 ist ersichtlich, dass der Anker 20 ein Zuströmende 202 und ein Abströmende 204 aufweist. Der Anker 20 enthält ferner eine Längsachse 206, die sich durch den Anker 20 zwischen dem Zuströmende 202 und dem Abströmende 204 erstreckt. Ein Längskanal 210 verläuft durch den Anker 20 entlang der Längsachse 206 zwischen dem Zuströmende 202 und dem Abströmende 204. Der Längskanal 210 umfasst einen Zuströmteil 212, der eine erste Querschnittsfläche A₁ besitzt, und einen Abströmteil 214, der eine zweite Querschnittsfläche A₂ besitzt. Das Abströmende des 204 des Ankers weist einen Absatz oder eine Lippe 205 auf, die die Querschnittsgröße des Längskanals 210 verringert, so dass die zweite Querschnittsfläche A₂ kleiner ist als die erste Querschnittsfläche A₁. Vorzugsweise ist die zweite Querschnittsfläche A₂ kreisförmig, so dass der Abströmteil 214 des Längskanals 210 eine einzige kreisförmige Wand 216 enthält. Der Fachmann wird jedoch erkennen, dass der Abströmteil 214 sowie der Zuströmteil 212 des Längskanals 210 auch andere Formen besitzen kann als die Kreisform, wie langgestreckt oder polygonal, und dass der Abströmteil 214 wenigstens eine Wand 216 aufweist.
Das Abströmende 204 des Ankers 20 enthält wenigstens einen Querkanal 220, der durch das Abströmende 204 und in den Längskanal 210 derart verläuft, dass der wenigstens eine Querkanal 220 den Längskanal 210 mit der Aussenseite des Ankers 20 verbindet.
Die Nadel 30 ist in das Abströmende 204 des Ankers 20 so eingesetzt, dass die Nadel 30 vollständig abströmseitig vom wenigstens einen Querkanal 220 angeordnet ist. Vorzugsweise füllt die Nadel 30 den ganzen Längskanal 210 in demjenigen Teil des Ankers 20 aus, in welchem die Nadel 30 angeordnet ist, so dass jeglicher Kraftstoff oder anderes Fluid, das stromabwärts durch den Längskanal 210 strömt, aus dem Anker 20 durch den wenigstens einen Querkanal 220 geleitet wird. Der Fachmann wird jedoch erkennen, dass wenigstens ein Längskanal (nicht gezeigt) zwischen der Nadel 30 und dem Abströmende 204 des Ankers 20 vorhanden sein kann, welcher dem Kraftstoff oder anderem Fluid ermöglicht, aus dem Anker 20 aus einem anderen als dem wenigstens einen Querkanal 220 auszuströmen. Aus l ist zu ersehen, dass ein Abströmende der Nadel 30 an einem Ventilsitz 70 am Abströmende 6 des Kraftstoffinjektors 2 angreift, wenn die Nadel 30 sich in einer geschlossenen Stellung befindet.
Wie wiederum aus 3 ersichtlich, wird die Scheibe 40 in den Anker 20 vom Zuströmende 202 her eingesetzt. Eine Schrägansicht der Scheibe 40 ist in 7 gezeigt. Die Scheibe 40 wirkt als veränderliche Strömungsdrossel, welche die Strömung von Kraftstoff oder eines anderen Fluids durch die Anordnung 10 drosselt. Die Scheibe 40 enthält einen Abström- oder Radialteil 410 und einen Zuström- oder Längsteil 420. Der Radialteil 410 ist vorzugsweise ringförmig gestaltet mit einer allgemein kreisförmigen Seitenwand 412, die so bemessen ist, dass sie mit der wenigstens einen Wand 216 übereinstimmt, die den Abströmteil 214 des Längskanals 210 bildet. Vorzugsweise greift die Seitenwand 412 an der Wand 216 mit einem Presssitz ein, wie weiter unten näher erläutert wird. Der Radialteil 410 enthält ferner eine allgemein kreisförmige Mittelöffnung 414, die mit der Längsachse 206 des Ankers 20 koaxial ist. Die Ringform des Radialteils 410 ist dem vorzugsweise kreisförmigen Innendurchmesser der Wand 216 des Abströmteils 214 des Längskanals 210 angepasst, so dass der Kraftstoff oder das andere Fluid nur durch die Mittelöffnung 414 im Radialteil 410 strömen kann. Dem Fachmann wird jedoch klar sein, dass der Radialteil 410 irgendeine Form besitzen kann, welche der Scheibe 40 ermöglicht, eng an der Wand 216 anzuliegen, so dass der Kraftstoff oder das andere Fluid nur durch die Mittelöffnung 414 strömen kann, und trotzdem der Scheibe 40 ermöglicht, dass sie in Längsrichtung im Abströmteil 214 des Längskanals 210 eingestellt wird, wie ausführlich weiter unten erläutert.
Der Längsteil 420 ist vorzugsweise allgemein bogenförmig und enhält einen ersten und zweiten Längsschenkel 422, 424, die sich zuströmseitig vom Radialteil 410 erstrecken. Die Längsschenkel 422, 424 sind durch einen Querverbinder 426 miteinander verbunden. Vorzugsweise enthält der Querverbinder 426 eine allgemein ebene obere Fläche aus noch zu erläuternden Gründen. Obwohl zwei Längsschenkel 422, 424 bevorzugt werden, wird der Fachmann erkennen, dass zusätzliche Schenkel (nicht gezeigt), die mit dem Radialteil 410 und dem Querverbinder 426 verbunden sind, angewendet werden können. Vorzugsweise sind die Aussenseiten 423, 425 der Längsschenkel 422 bzw. 424 bogenförmig zur Anpassung an die Wand 216 in einem Presssitz, wie oben mit Bezug auf die Seitenwand 412 beschrieben. Eine Längsöffnung 428 ist axial zwischen dem Querverbinder 426 und dem Radialteil 410 und quer zwischen den zwei Längsschenkeln 422, 424 angeordnet. Die Längsöffnugn 428 steht in Verbindung mit der Mittelöffnung 414. Bei der oben beschriebenen Ausbildung der Scheibe 40 strömt Kraftstoff längs beiden Seiten des Zuströmteils 420, durch die Längsöffnung 428 und in die Mittelöffnung 414. Die Länge der Längsschenkel 422, 424 ist vorzugsweise so gewählt, dass sie die Kraftstoffströmung zwischen dem Innenbereich der Feder 50 und dem Aussendurchmesser der Scheibe 40 nicht behindert.
Unter Verwendung eines Einsetzwerkzeugs (nicht gezeigt) wird die Drossel 40 in den Längskanal 210 vom Zuströmende 202 des Ankers 20 derart eingesetzt, dass die Seitenwand 412 an der Wand 216 angreift, die den Abströmteil 214 des Längskanals 210 bildet.
Wie in den 3 und 4 gezeigt, ist der Radialteil 410 der Scheibe 40 im obersten Ende des Abströmteils 214 des Längskanals 210 nahe der Lippe 205 angeordnet. In dieser Stellung dringt der Radialteil 410 nicht in den Querkanal 220 ein, um die Querschnittsfläche des Querkanals 220 zu verringern. Zusätzlich steht die Längsöffnung 428 um einen maximalen Betrag mit dem Zuströmteil 212 des Längskanals 210 in Verbindung. Die Stellung der Scheibe 40 im Anker 20, wie in den 3 und 4 gezeigt, ergibt eine maximale Strömung durch die Anordnung 10, wie durch die Strömungspfeile "F1" angedeutet.
Um die Fluidströmung durch die Anordnung 10 zu verringern, wie durch die Leistungsanforderungen des jeweiligen Injektors erforderlich, wird die Scheibe 40 vorzugsweise in eine Stellung im Längskanal 210 annähernd zwischen die in den 3 und 4 gezeigten Stellungen, z.B. in eine in den 5 und 6 gezeigte Stellung, verschoben. Das Einsetzwerkzeug oder ein Einstellwerkzeug (nicht gezeigt) wird in das Zuströmende 202 des Ankers 20 eingesetzt und greift an der oberen ebenen Oberfläche des Querverbinders 426 an. Das Einstellwerkzeug drückt sodann die Scheibe 40 strömungsabwärts an eine gewünschte Stelle im Längskanal 210. Nachdem die Scheibe 40 in die gewünsche Stellung im Längskanal 210 verschoben ist, wird das Werkzeug vom Anker 20 abgenommen. Die Scheibe 40 in ihrer neuen Stellung bezüglich des Ankers 20 ist in den 5 und 6 dargestellt.
Wie in den 5 und 6 zu sehen, ist die Scheibe 40 weiter strömungsabwärts im Längskanal 210 angeordnet als in den 3 und 4. Infolgedessen erstreckt sich der Radialteil 410 in den Querkanal 220 und verringert die Querschnittsfläche des Querkanals 220 im Bereich der Scheibe 40. Zusätzlich ist die Längsöffnung 428 weiter strömungsabwärts vom Zuströmteil 220 des Längskanals 210 angeordnet und drosselt die Strömung in die Längsöffnung 428 vom Längskanal 210, wie durch die Strömungspfeile "F2" angedeutet.
Falls die Injektorleistung, die tatsächlich erreicht wurde nach dem Einstellen der Scheibe 40 im Längskanal 210 nicht die gewünschte Injektorleistung ist, kann die Scheibe 40 im Längskanal 210 durch Verschieben der Scheibe 40 strömungsaufwärts oder strömungsabwärts im Längskanal 210 eingestellt werden, bis die gewünschte Leistung des Injektors erreicht ist. Die Bewegung der Scheibe 40 im Längskanal 210 kann empirisch praktisch ohne Notwendigkeit des Herausnehmens der Scheibe 40 und des Ersetzens der Scheibe 40 durch eine Scheibe anderer Größe durchgeführt werden.
Wenn die Scheibe 40 einmal in eine Endstellung im Anker 20 eingestellt ist, kann die Scheibe dauerhaft am Anker 20 durch eines der bekannten Verfahren befestigt werden, einschließlich Gesenkschmieden, Ofenlötung, Verkleben oder andere bekannte Verfahren, um die Teile dauerhaft miteinander zu verbinden. Alternativ kann der Presssitz zwischen der Scheibe 40 und dem Anker 20 ausreichen, um die Scheibe 40 dauerhaft im Anker 20 festzulegen.
Nachfolgend wird wieder auf 2 Bezug genommen Wenn sich bei Betrieb des Ankers die Anordnung 10 von einem Ventilsitz (nicht gezeigt) abhebt, strömt Kraftstoff durch den Zuströmteil 212 des Längskanals 210, wie durch die Strömungspfeile F1, F2 in den 2, 3 bzw. 4, 5 gezeigt. Wenn die Scheibe 40 ausreichend weit im Abströmteil 214 des Längskanals 210 angeordnet ist, so dass der Abströmteil 214 in Verbindung mit dem Zuströmteil 212 steht, wie in den 4 und 5 gezeigt, strömt der Kraftstoff in den Abströmteil 214 vor dem Eintritt in die Scheibe 40.
Der Kraftstoff tritt in die Längsöffnung 428 in der Scheibe 40 zwischen den Längsschenkeln 422, 424 ein und strömt dann strömungsabwärts durch die Mittelöffnung 414. Wenn die Scheibe 40 sich in der in den 2 und 3 gezeigten Stellung befindet, tritt der Kraftstoff aus der Scheibe 40 aus und tritt in den Abströmteil 214 des Längskanals 210 vor dem Eintritt in den Querkanal 220 ein. Der Kraftstoff tritt sodann in den Querkanal 220 ein und wird aus dem Anker 20 durch den Querkanal 220 ausgeleitet. Wenn die Scheibe 40 sich in der in den 4 und 5 gezeigten Stellung befindet, tritt der Kraftstoff aus der Scheibe 40 direkt in den Querkanal 220 aus, wo der Kraftstoff aus dem Anker 20 ausgeleitet wird.
Die Form der Scheibe 40 erleichtert die Strömung des Kraftstoffs zum Abströmende 204 des Ankers 20, drosselt jedoch die Kraftstoffströmung zum Zuströmende 202 des Ankers 20 (d.h. eine Rückwärtsströmung).
Die Verwendung einer einzigen Scheibe 40, die einen weiten Bereich von Kraftstoffströmungen erzeugen kann, um eine Vielzahl von möglichen Injektorleistungen zu erzielen, ist eine wesentliche Verbesserung gegenüber der bekannten Scheibenmethode, die eine Scheibe mit spezieller Größe für verschiedene Injektorleistungsparameter erforderte.
Es ist für den Fachmann klar, dass Änderungen an der oben beschriebenen Ausführungsform ohne Abweichung vom breiten Erfindungskonzept derselben durchgeführt werden können. Es wird daher bemerkt, dass die Erfindung nicht auf die besondere beschriebene Ausführungsform eingeschränkt ist, sondern auch Abänderungen innerhalb des Grundgedankens und des Umfangs der Erfindung, wie sie in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist, abdecken soll.

Claims

Anker, welcher aufweist: ein Zuströmende; ein Abströmende; einen sich durch denselben erstreckenden Längskanal, wobei der Längskanal einen Zuströmteil mit einer ersten Querschnittsfläche und einen Abströmteil mit einer zweiten Querschnittsfläche enthält, die zweite Querschnittsfläche kleiner ist als die erste Querschnittsfläche und der Abströmteil wenigstens eine Wand aufweist; wenigstens einen Querkanal, der sich durch das Abströmende erstreckt, wobei der wenigstens eine Querkanal mit dem Längskanal in Verbindung steht; und ein Strömungsdrosselelement, das in den Abströmteil des Längskanals strömungsaufwärts des wenigstens einen Querkanals derart eingesetzt ist, dass die Flüssigkeitsströmung vom Abströmende zum Zuströmende gedrosselt ist, und welches innerhalb des Längskanals einstellbar angeordnet ist.
Anker nach Anspruch 1, bei welchem ein Abströmteil der Strömungsdrossel innerhalb des Querkanals angeordnet ist.
Anker nach Anspruch 1, bei welchem der Abströmteil der Strömungsdrossel wenigstens an einer Wand mit einem Presssitz angreift.
Anker-/Nadelanordnung, welche aufweist: einen Anker, der enthält: ein Zuströmende; ein Abströmende; einen sich durch denselben erstreckenden Längskanal, wobei der Längskanal einen Zuströmteil mit einer ersten Querschnittsfläche und einen Abströmteil mit einer zweiten Querschnittsfläche enthält, die zweite Querschnittsfläche kleiner ist als die erste Querschnittsfläche und der Abströmteil wenigstens eine Wand enthält; wenigstens einen Querkanal, der sich durch das Abströmende erstreckt, wobei der wenigstens eine Querkanal mit dem Längskanal in Verbindung steht; und ein Strömungsdrosselelement, das in den Abströmteil des Längskanals strömungsaufwärts des wenigstens einen Querkanals derart eingesetzt ist, dass die Flüssigkeitsströmung vom Abströmende zum Zuströmende gedrosselt ist, und welches innerhalb des Längskanals einstellbar angeordnet ist; und eine im Längskanal strömungsabwärts des Querkanals angeordnete Nadel, wobei die Nadel vom Längskanal ausgeht.
Kraftstoffinjektor, der umfasst: ein Zuströmende; ein Abströmende; einen am Abströmende angeordneten Ventilsitz; einen zwischen dem Zuströmende und dem Abströmende angeordneten Anker, wobei der Anker enthält: ein Zuström-Ankerende; ein Abström-Ankerende; einen durch denselben verlaufenden Längskanal, wobei der Längskanal einen Zuströmteil mit einer ersten Querschnittsfläche und einen Abströmteil mit einer zweiten Querschnittsfläche enthält, die zweite Querschnittsfläche kleiner ist als die erste Querschnittsfläche und der Abströmteil wenigstens eine Wand enthält; wenigstens einen Querkanal, der sich durch das Abström-Ankerende erstreckt, wobei der wenigstens eine Querkanal mit dem Längskanal in Verbindung steht; und ein Strömungsdrosselelement, das in den Abströmteil des Längskanals strömungsabwärts des wenigstens einen Querkanals derart eingesetzt ist, dass eine Flüssigkeitsströmung vom Abström-Ankerende zum Zuström-Ankerende gedrosselt ist, und welches innerhalb des Längskanals einstellbar angeordnet ist; und eine Nadel, die im Längskanal strömungsabwärts des Querkanals angeordnet ist, wobei die Nadel vom Längskanal ausgeht und mit dem Ventilsitz in einer geschlossenen Stellung hin- und hergehend in Eingriff steht.
Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem das Strömungsdrosselement aufweist: einen Zuströmteil, der wenigstens einen ersten Schenkel und einen zweiten Schenkel enthält, wobei der erste und der zweite Schenkel ein Zuströmende und ein Abströmende aufweisen, das Zuströmende des ersten und zweiten Schenkels durch einen Querverbinder miteinander verbunden sind, der Zuströmteil ferner eine Zuströmöffnung enthält, die sich zwischen dem ersten und zweiten Schenkel erstreckt; und einen Abströmteil, der mit dem Abströmende des ersten und zweiten Schenkels verbunden ist, wobei der Abströmteil eine allgemein mittige Öffnung in Fluidverbindung mit der Zuströmöffnung enthält.
Verfahren zum Verringern der Rückwärtsströmung durch einen Anker in einem Solenoidventil, welches umfasst: Vorsehen eines Ankers, der innerhalb des Solenoidventils hin- und hergehend angeordnet ist, wobei der Anker ein Zuströmende, ein Abströmende und einen durch denselben verlaufenden Kanal aufweist; Einsetzen eines Strömungsdrosselelements in den Kanal, wobei das Strömunsgdrosselelement eine Strömung vom Zuströmende zum Abströmende zulässt, jedoch eine Strömung vom Abströmende zum Zuströmende drosselt; Einstellen einer Anordnung der Strömungsdrossel im Kanal, wobei die Anordnung der Strömungsdrossel im Kanal die Fluidströmung durch das Solenoidventil bestimmt; und Betreiben des Solenoidventils.
Verfahren zum Verringern des Rückprallens in einer Anker-/Nadelanordnung eines Kraftstoffinjektors, welches umfasst: Vorsehen eines Ankers, der innerhalb des Kraftstoffinjektors hin- und hergehend gelagert ist, wobei der Anker ein Zuströmende, ein Abströmende und einen sich durch denselben erstreckenden Kanal aufweist; Einsetzen eines Strömungsdrosselelements in den Kanal, wobei das Strömungsdrosselelement eine Strömung vom Zuströmende zum Abströmende zulässt, jedoch eine Strömung vom abströmende zum Zuströmende drosselt; Einstellen einer Anordnung der Strömungsdrossel im Kanal, wobei die Anordnung der Strömungsdrossel im Kanal die Fluidströmung durch den Kraftstoffinjektor bestimmt; und Betätigen des Kraftstoffinjektors.
Verfahren zum Einstellen einer Kraftstoffstömungsrate in einem Kraftstoffinjektor, das umfasst: a) Vorsehen eines Kraftstoffinjektors mit einem Anker, wobei der Anker ein Zuströmende, ein Abströmende und einen sich durch denselben erstreckenden Kanal enthält; b) Einsetzen einer Strömungsdrossel in den Kanal, wobei die Strömungsdrossel die Kraftstoffströmung durch den Kanal drosselt; c) Betätigen des Kraftstoffinjektors; d) Messen der Kraftrstoffströmungsrate durch den Kraftstoffinjektor; e) Einstellen der Anordnung der Strömungsdrossel im Kanal; f) Wiederholen der Schritte c)–e), bis eine gewünschte Kraftstoffströmungsrate erzielt ist; und g) Festlegen der Strömungsdrossel am Anker.