DE2038646A1

DE2038646A1 - Elektromagnetisch betaetigbares Einspritzventil fuer Saugrohreinspritzanlagen

Info

Publication number: DE2038646A1
Application number: DE19702038646
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl-Ing Fuessner; Heinrich Dipl-Phys Dr Knapp; Peter Romann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1970-08-04
Filing date: 1970-08-04
Publication date: 1972-03-16
Also published as: GB1350448A; US3680794A; FR2103956A5

Description

R. 9912
31.7.1970 Lr/Sz

Anlage zur
~ und

BOIEHf BOSCH GMBH, Stuttgart

Elektromagnetisch betätigbares Einspritzventil für Saugrohreinspritzanlagen

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Einspritzventil für zeitgesteuertß Medrigdruck-Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen mit Saugrohreinspritzung, dessen unter der Kraft einer Schließfeder stehende Düsennadel im Ruhezustand eine Düsenöffnung im Spritzkopf des Ventils verschließt.

Bei bekannten Einspritzventilen ist die Düsennadel am Anker eines Elektromagneten befestigt, zu dem eine Magnetwicklung und ein feststehender Eisenkern in dieser-Wicklung sowie ein Teil des aus Weicheisen bestehenden .Ventilgehäuses gehört,

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Während des einige Millisekunden dauernden Einspritzvorganges wird die Düsennadel von ihrem Sitz im Spritzkopf des Ventils abgehoben und gibt dann für den Durchtritt des unter einem annähernd konstanten Druck von etwa 2 atü stehenden Kraftstoffs einen schmalen Ringspalt frei. Die abgespritzte Kraftstoffmenge läßt sich bei bekannten Anlagen mit Hilfe elektrischer Steuergeräte sehr genau an die jeweils vorherrschenden Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine anpassen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Menge der schädlichen Abgasanteile stark von der Güte der Kraftstoffaufbereitung und von der guten Vermischung des Kraftstoffs mit der Verbrennungsluft abhängt. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Einspritzventil der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß eine möglichst feine Zerstäubung des ausgespritzten Kraftstoffs erzielt wird.

Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, daß in Verlängerung der Düsenöffnung eine Kammer angeordnet ist, die an ihrer Stirnseite eine wenigstens annähernd koaxial zur Düsenöffnung liegende und zum Anschluß an das Ansaugrohr der Brennkraftmaschine bestimmte Austrittsöffnung hat und in ihrer Mantelwand mindestens eine tangential zur und mit radialem Abstand von der Düsenachse in den Kammerinnenraum einmündende und mit der Außenluft in Verbindung stehende Bohrung enthält, durch welche bei einem Ansaugvorgang ein Teilluftstrom zur Verwirbelung mit dem aus der Düsenöffnung· abgespritzten Kraftstoff ansaugbar ist,

Eine besonders gute Verwirbelung und feine Zerstäubung des Kraftstoffs in der Drallkammer läßt sich dadurch erzielen, daß in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mehrere Bohrungen über den Umfang der Wand der Kammer verbeilt angeordnet sind, wobei diese Bohrungen mit; ihren Achsen in verschiedenen,

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quer zur Düsenachse verlaufenden Ebenen und mit verschiedenen Neigungswinkeln gegenüber einer quer zur Düsenachse verlaufenden Ebene ausgebildet sein können.

Die durch die erfindungsgemäße Drallkammer erreichte intensive Verwirbelung und Zerstäubung des Kraftstoffs in feinste Tröpfchen ist besonders im Teillastbereich und vor allem im Leerlauf für einen abgasfreien Betrieb von großer Bedeutung. Damit für die Leerlaufeinstellung der Brennkraftmaschine noch ein genügend großer Variationsbereich zur Verfügung steht, ä ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Bohrungen und/oder die zu diesen Bohrungen fahrenden Luftleitungen nach Durchmesser und Länge derart bemessen sind, daß die durch die Bohrung bzw. Bohrungen einströmende Luftmenge etwa ein Drittel bis zur Hälfte der im Leerlauf benötigten Luftmenge beträgt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus dem nachstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel, einem Einspritzventil für eine elektrisch gesteuerte Benzineinspritzanlage.

Es zeigen:

Fig. 1 das Einspritzventil in seines axialen Längs- IP schnitt und

Fig. 2 in einem nach der Linie II-II in Fig. 1 geführten Querschnitt.

Das dargestellte Einspritzventil enthält in seinem aus Stahl bestehenden Gehäuse 1 eine Zentralbohrung 2, welche den Wikkelkörper 3 mit der Wicklung 4 des Magneten aufnimmt und sich in einer wesentlich engeren, gleichaclisigen Bohrung 5 fortsetzt. Gleichachsig hierzu erstreckt sich der in den Wickel-

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körper 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 Weichöisenkern 6 ist mit seinem Flansch 9, welcher gleichzeitig als Kraftlinienleit'stück zum Gehäuse 1 dient, im Gehäuse mit einem Bördelrand 10 befestigt. Der Stirnseite des Kerns 6 steht der Anker 12 gegenüber, welcher auf einer Düsennadel IJ aufgeschraubt ist. Die Düsennadel ist in einem im verjüngten Endabschnitt des Gehäuses mit einem Bördelrand 14 befestigten Düsenkörper 15 längsverschiebbar geführt und enthält eine mit unterbrochenen Linien angedeutete Längsbohrung 16, welche sich mit einer Querbohrung 17 schneidet, aus welcher der über die Längsbohrung zugeführte Kraftstoff radial in den Düsenkörper austreten und durch die an den vorderen Düsennadelkörper angeschliffenen Längsnuten in den Ringraum 19 unmittelbar vor den Ventilsitz der Düsennadel gelangen kann.

Die Düsennadel hat einen schlanken, dünnen Zapfen 20, der mit geringem radialem Luftspalt in der in die Stirnseite des DüsenkÖrpers 15 eingebrachten Düsenöffnung steht. In der dargestellten Schließlage ist diese öffnung durch die kegelige 'Dichtschulter 22 an der Übergangszone der Düsennadel zum Düsenzapfen verschlossen.

Wenn durch die Wicklung 4- ein ausreichend starker Strom geschickt wird, kann der Anker 12 gegen die Kraft einer Schließfeder 24 angezogen werden, wobei die Dichtschulter 22 von ihrer Dichtfläche abhebt und dann einen ringförmigen Durchtrittsquerschnitt für den unter einem überdruck von etwa 2 Atmosphären stehenden Kraftstoff freigibt. Der Kraftstoff fließt dann dem Düsenzapfen entlang und wird an der Stirnkante ,'des Zapfens abgesprüht.

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Um eine möglichst feine Zerstäubung des abgespritzten Kraftstoffs zu erzielen, ist in axialer Verlängerung der Düsenöffnung 21 eine Wirbelkammer 26 vorgesehen, die von einer auf den Kopf des Düsenkörpers 15 aufgeschobenen Hülse 27 begrenzt wird. In die zylindrische Wand 28 dieser Hülse sind zwei Bohrungen 30 und 31 derart angebracht, daß' sie tangential und mit radialem Abstand von der gemeinsamen Düsenachse in die Wirbelkammer 26 einmünden* In der Stirnwand der Hülse 27 sitzt eine koaxial zur Düsenöffnung 21 liegende Austrittsöffnung 33» deren Durchmesser sehr viel kleiner als der Durchmesser der Wirbelkammer 26 ist. Durch diese Austrittsöffnung hindurch kann nach dem Einbau des Ventils der Kraftstoff unmittelbar in das Ansaugrohr der Brennkraftmaschine gelangen.

Die beiden Tangentialbohrungen 30 und 31 stehen mit einem äußeren Ringraum 35 in Verbindung, welcher von einem auf den unteren Hals 36 des Gehäuses aufgepreßten, rohrförmigen Ansatzstück 37 umschlossen ist. In einer nicht naher bezeichneten Querbohrung dieses Ansatzstückes ist mit einer Hartlötzone 33 ein Luftführungsrohr 39 befestigt, welches mit dem nicht dargestellten Lufttrichter der Brennkraftmaschine verbunden ist und von dort aus einen Teilluftstrom in den Ringraum 35 zu führen vermag, von wo aus er durch die Tangentialbohrungen 30 und 31 hindurch in die Wirbelkammer 26 von der Brennkraftmaschine angesaugt werden kann, wenn das Ventil in einem mit unterbrochenen Linien angedeuteten Ansaugluftstutzen 40 der Brennkraftmaschine eingesetzt ist.

Der Durchmesser der Tangentialbohrungen 30 und 31 ist so eng gewählt, daß diese infolge ihrer Durchlaßwiderstande wie Luftdrosseln wirken, und zwar derart, daß zur Sicherung eines genügend großen Einatellbereichs im Leerlauf der Brennkraft-*

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maschine nur etwa ein Drittel bis zur Hälfte der für die Aufrechterhaltung des Leerlaufs benötigten Luftmenge in die Wirbelkammer 26 gelangen kann. Die angestrebte Drosselung dieses. Teilluftstromes kann selbstverständlich auch durch Drosselstellen in der Zuführleitung $9 erzielt werden.

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Claims

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Ansprüche

/ l.JElektromagnetisch betätigbares Einspritzventil für zeitgesteuerte Niedrigdruck-Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen mit Saugrohreinspritzung, dessen unter der Kraft einer Schließfeder stehende Düsennadel im Ruhezustand eine Düsenöffnung im Spritzkopf des Ventils umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß in Verlängerung der Düsenöffnung eine Kammer angeordnet ist, die an ihrer Stirnseite eine wenigstens annähernd koaxial zur Düsenöffnung liegende und zum Anschluß an das Ansaugrohr der Brennkraftmaschine bestimmte Austrittsöffnung hat und in ihrer Mantelwand mindestens eine tangential zur und mit radialem Abstand von der Düsenachse in den Kammerinnenraum einmündende und mit der Außenluft in Verbindung stehende Bohrung enthält, durch welche bei einem Ansaugvorgang ein Teilluftstrom zur Verwirbelung mit dem aus der Düsenöffnung abgespritzten Kraftstoff ansaugbar ist.
2. Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Bohrungen (30, 21) in der Wand (28) der Kammer (26) tangential und mit radialem Abstand von der Düsenachse angeordnet und vorzugsweise über den Umfang der Kammer gleichmäßig verteilt sind.

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3· Einspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung bzw. Bohrungen (30 bzw. 31) und/oder die zu diesen Bohrungen führenden Luftleitungen (39) nach Durchmesser und Länge derart bemessen sind, daß die durch die Bohrung bzw. Bohrungen in die Kammer einsaugbare Luftmenge etwa ein Drittel bis zur Hälfte der im Leerlauf der Brennkraftmaschine benötigten Luftmenge beträgt.

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