DE1526635C - Elektromagnetisch betätigtes Einspritzventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigtes Einspritzventil für zeitgesteuerte Niederdruck-Kraftstoffeinspritzung, insbesondere Saugrohreinspritzung bei Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem feststehenden, eine Wicklung tragenden zylindrischen Eisenkern und einem zylindrischen, eine Ventilnadel tragenden Anker, der gleichachsig zum Eisenkern angeordnet ist und letzterem unter Bildung eines bei der Öffnungsbewegung der Düsennadel entgegen der Strömungsbewegung des Kraftstoffs und entgegen der Kraft einer schraubenförmigen Schließfeder sich verkleinernden Luftspaltes gegenübersteht, wobei die Schließfeder in einander gleichachsig gegenüberliegenden, im Eisenkern und im Anker vorhandenen Aufnahmebohrungen angeordnet ist.

Bei den für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen bekanntgewordenen, elektronisch gesteuerten Betizineinspritzanlagen wird z. B. vor jedem der Einlaßventile der Brennkraftmaschine in den zugehörigen Ansaugstutzen ein elektromagnetisch betätigtes Einspritzventil der eingangs beschriebenen Art eingesetzt. Die bei jedem Spritzvorgang aus dem Ventil austretende Menge des unter konstantem Druck gehaltenen Kraftstoffs richtet sich nach der zeitlichen Dauer der einzelnen elektrischen öffnungsimpulse. Da in jedem der Zylinder der Brennkraftmaschine ein solches Gemisch zur Verfügung stehen soll, daß weder ein Luft-, noch ein Kraftstoff-Überschuß entsteht, ist es für eine gleichmäßige Gemischzusammensetzung notwendig, daß die zu den verschiedenen Zylindern gehörenden Einspritzventile untereinander gleiche Anzugs- und Abfallzeiten aufweisen und in

ίο ihrem Öffnungszustand untereinander gleich große öfTnungsquerschnitte freigeben. Ferner ist es notwendig, daß trotz der in einer Serienfertigung unumgänglichen Herstellungstoleranzen vor allem bei der mechanischen Bearbeitung der magnetisch leitenden Teile des Ventils diese Größen mit möglichster Genauigkeit justiert werden können und nach der Justierung möglichst lange aufrechterhalten werden können. Damit auch bei langer Betriebsdauer während der Spritzpausen eine ausreichende Dicht-

heit der Ventile gewährleistet ist, muß sich die mit dem Anker fest verbundene Düsennadel um ihre Längsachse gegenüber ihrem Sitz drehen können.

Es sind bereits Einspritzventile der eingangs beschriebenen Art aus der deutschen Auslegeschrift

as 1156 602 bekanntgeworden, bei welchen der auf der Düsennadel sitzende und von dieser im Stahleehäuse des Ventils geführte Anker an seiner dem Weicheisenkern unter Bildung des Luftspaltes gegenüberstehenden Stirnseite ringförmig ausgebildet

ist. Der dem Anker gegenüberliegende, ebenfalls zylindrisch ausgebildete Teil des Weicheisenkerns ist an seiner Stirnfläche ebenfalls ringförmig ausgebildet. Es hat sich jedoch gezeigt, daß sich bei derartigen Ventilen die magnetische Zugkraft ändern kann, weil

auch bei geringen Exzentritäten zwischen Eisenkern und Anker sich Unterschiede in der Größe der einander gegenüberliegenden Si.nflächen ergeben.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einem elektromagnetischen Einspritzventil der eingangs beschriebenen Art diesen Nachteil zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Eisenkern bzw. der Anker wie auch die Aufnahmebohrungen für die Schließfeder im Eisenkern bzw. Anker unterschiedliche Durchmesser aufweisen und dabei die Zuordnung von Außendurchmesser und Bohrung so gewählt ist, daß einem großen Außendurchmesser ein kleiner Bohrungsdurchmesser zugeordnet ist und umgekehrt.

Hierdurch wird in einfacher Weise erreicht werden, daß sich eine beim Zusammenbau der magnetisch leitenden Teile des Ventils gegebenenfalls ergebende Exzentrizität zwischen Eisenkern und Anker sich nicht auf die für den magnetischen Fluß zur Verfügung stehende Polfläche auswirken kann.

Als zweckmäßig hat sich erwiesen, im Eisenkern die Aufnahmebohrung mit dem größeren Durchmesser anzuordnen. Sind ferner, wie dies bereits bei dem oben be schriebenen elektromagnetischen Einspritzventil nach der deutschen Auslegeschrift 1156 602 der Fall ist, sowohl der Eisenkern als auch der Anker mit radial und in Achsrichtung verlaufenden Schlitzen zur Dämpfung auftretender Wirbelströme verschen, dann erweist es sich als vorteilhaft, die im Anker angeordneten Schlitze nur bis nahe an dessen dem Eisenkern gegenüberliegende Stirnfläche heranreichen zu lassen. Der dadurch erzielte Vorteil besteht darin,

daß trotz vorhandener wirbelstromdämpfender Schlitze bei der Drehmöglichkeit des Ankers zusammen mit der Ventilnadel in den einander gegenüberliegenden Polflächen stets gleichbleibende magnetische Zugkräfte auftreten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 Ein elektromagnetisches Einspritzventil in der Ansicht von der Seite und in ungefähr natürlicher Größe,

Fig. 2 das Einspritzventil in einem axialen Längsschnitt und in vergrößerter Darstellung.

Das elektromagnetisch betätigbare Einspritzventil ist zur Verwendung in einer zeitgesteuerten Niederdruck-Kraftstoffeinspritzanlage einer Brennkraftmaschine bestimmt und enthält in seinem aus Stahl bestehenden Gehäuse 1 eine zentrale Bohrung 2, welche den Wickelkörper 3 mit der Wicklung 4 des Magneten aufnimmt und sich in einer wesentlich engeren, gleichachsigen Bohrung 5 fortset_t. Gleichachsig hierzu erstreckt sich der in den Wickelkörper 3 eingesetzte Weicheisenkern 6, der an seinem außerhalb des Gehäuses 1 verbleibenden Teil als Anschlußstutzen 7 für eine bei 8 angedeutete Kraftstoffzuführleitung ausgebildet ist. Der Weicheisenkern 6 ist mit seinem Flansch 9, welcher zugleich als Kraftlinienleitstück zum Gehäuse 1 dient, im Gehäuse mil einem Bördelrand 10 befestigt und weist an seinem in der Bohrung des Wickelkörpers 3 befindlichen Ende mehrere, die Ausbildung von Wirbelströmen unterdrückende Längsschlitze 11 auf. Dem geschlitzten Ende steht der ebenfalls geschlitzte Anker 12 gegenüber, welcher auf einer Düsennadel 15 aufgeschraubt ist. Die Düsennadel ist in einem im verjüngten Endabschnitt des Gehäuses mit einem Bördelrand 16 befestigten Düsenkörper 17 längsverschiebbar geführt und enthält eine in F i g. 2 mit unterbrochenen Linien angedeutete Längsbohrung 18, welche sich mit einer Querbohrung 19 schneidet, aus welcher der über eine Längsbohrung 26 zugeführte Kraftstoff radial in den Düsenkörper austreten und durch die an den vorderen Düsennadelkörper angeschliffenen Längsnuten 20 in den Ringraum 21 unmittelbar vor den Ventilsitz der Düsennadel gelangen kann.

Damit der Kraftstoff das Ventil nicht verlassen kann, solange der von der Wicklung 4, dem Weicheisenkern 6 und dem an der Düsennadel 15 sitzenden Anker 12 gebildete Elektromagnet nicht erregt wird, wird die Düsennadel 15 gegen den Ventilsitz durch eine Schließfeder 24 gespannt gehalten. 7ur Änderung der Schließkraft der Schließfeder ist eine im Weicheisenkern 6 in einer Längsbohmng 13 radial geführte Stellschraube 25 vorgesehen, welche die zentrale Bohrung 26 für den Zutritt des Kraftstoffes enthält und an ihrem dem Anker 12 abgekehrten, ein Schraubgewinde 27 tragenden Endabschnitt einen Querschlitz zur Aufnahme eines Verstellwerkzeugs, beispielsweise eines Schraubenziehers, hat. Zur Führung in der Längsbohrung 13 ist die Stellschraube 25 ίο an ihrem vorderen Endabschnitt mit einem schwach abgesetzten Bund 28 versehen. Zur Vermeidung etwaiger Ungenauigkeiten in der Einspritzmenge ist die Schließfeder so gestaltet, daß sie an ihrem im Weicheisenkern 6 aufgenommenen, den größten Teil ihrer'Länge ausmachenden Abschnitt der Bohrung des Weicheisenkerns 6 mit geringem Abstand gegenübersteht und seitlich nicht ausknicken kann. Hierzu dient einerseits der am vorderen Endabschnitt der Stellschraube 25 vorgesehene, sich an den Bund 28 so anschließende Ansatz 29, auf welchen die Schließfeder mit ihrer letzten Federwindung stramm sitzend aufgeschoben ist. Außerdem ist die Länge der Schraubenfeder so gewählt, daß dv.r Durchmesser ihrer äußeren Mantelfläche mindestens 40°/o, beim dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 50° 0 der axialen Länge der Schließfeder ausmacht. Weiterhin ist die Schließfeder mit ihrem vorderen Endabschnitt in eine kurze zentrale Bohrung 30 im Anker 12 so eingesetzt, daß sie sich dort etwa mit ihren letzten eineinhalb bis zwei Windungen gegen die Bohrungswand radial verspannt.

Der Anker 12 enthält ebenso wie der Weicheisenkern 6 zur Verminderung von Wirbelströmen Längsschlitze 44. Diese reichen jedoch nicht bis in die dem Weicheisenkern 6 gegenüberstehende Stirnseite. Dadurch wird erreicht, daß in jeder beliebigen Drehstellung des Ankers gegenüber dem Wcicheisenkera die einander gegenüberstehenden, wirksamen Polflächen gleiche Größe beibehalten. Unter dem gleichen Ge-Sichtspunkt sind der Weicheisenkern 6 und der Anker 12 in ihren Außendurchmessern und in den Durchmessern der in ihren Polfiächen vorhandenen Bohrungen 13, 30 so gewähl:, daß der den kleineren Außendurchmesser aufweisende Teil — beim gezeichneten Ausführungsbeispiel der Weicheisenkern 6 — die Bohrung mit dem größeren Bohrungsdurchmesser — hier die Bohrung 13 — enthält. Auf diese Weise wird erreicht, daß eine exzentrische Anordnung der Achse der Düsennadel gegenüber der Achse des Weicheisenkerns 6 die magnetischen Kräfte nicht beeinflussen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisch betätigtes Einspritzventil für zeitgesteuerte Niederdruck-Kraftstoffeinspritzung, insbesondere Saugrohreinspritzung bei Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem feststehenden, eine Wicklung tragenden zylindrischen Eisenkern und einem zylindrischen, eine Ventilnadel tragenden Anker, der gleichachsig zum Eisenkern angeordnet ist und letzterem unter Bildung eines bei der Öffnungsbewegung der Düsennadel entgegen der Strömungsbewegung des Kraftstoffs und entgegen der Kraft einer schraubenförmigen Schließfeder sich verkleinernden Luftspaltes gegenübersteht, wobei die Schließfeder in einander gleichachsig gegenüberliegenden, im Eisenkern und im Anker vorhandenen Aufnah, \ebohrungen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern (6) bzw. der Anker (12) wie auch die Aufnahmebohrungen (13, 30) für die Schließfeder (24) im Eisenkern bzw. Anker unterschiedliche Durchmesser aufweisen und dabei die Zuordnung von Außendurchmesser und Bohrung so gewählt ist, daß einem großen Außendurchmesser ein kleiner Bohrungsdurchmesser zugeordnet ist und umgekehrt.

2. Elektromagnetisch betätigtes Einspritzventil 'nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern (6) die Aufnahmebohrung (13) m^:t dem größeren Durchmesser enthält.

3. Elektromagnetisch betätigtes Einspritzventil nach Anspruch 2, mit sowohl im Eisenkern als auch im Anker radid und in Achsrichtung des Ventils verlaufenden, im Eisenkern in dessen Stirnfläche mündenden Schlitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (44) im Anker (12) nur bis nahe an dessen dem Eisenkern (6) gegenüberstehende Stirnfläche heranreichen.