DE3522225A1 - Kraftstoffeinspritzventil mit ausgleichsfeder - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Kraftstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der DE-OS 29 36 425 ist bereits ein Kraftstoffeinspritzventil bekannt, welches durch Verwendung eines elastischen Elementes zwischen Ventilgehäuse und Ventilsitzträger auch bei Setzungs­ erscheinungen der Verbindung Gehäuse-Sitzträger infolge der unvermeidlichen Dauerbelastung eine exakte Zentrierung von Ventilkörper und Ventilsitz sicherstellt. Es stellte sich jedoch als nachteilig heraus, daß bei der Montage des Ventils der Sitzträger gegen einen sich elastisch verhal­ tenden Anschlag geführt werden muß. Zum einen schließt dies eine exakte Montage von Passung zu Passung aus, zum anderen besteht die Gefahr der Verkantung des Sitzträgers beim Ein­ bau in das Ventilgehäuse. Dies kann zu radialen Verschie­ bungen des Ventilkörpers relativ zum Ventilsitz und damit zu Leckverlusten am geschlossenen Ventil führen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat dem­ gegenüber den Vorteil einer einfachen und sicheren Montage des Ventilsitzträgers am Ventilgehäuse. Die Folgen von Setzungserscheinungen in der Verbindung zwischen Ventil­ sitzträger und Ventilgehäuse werden insoweit gemindert, als daß auch bei Dauerbeanspruchung des Einspritzventils keine radialen Verschiebungen zwischen Ventilkörper und Ventilsitz auftreten können.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzventiles möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschrei­ bung näher erläutert. In

Fig. 1 ist der dem Luft­ ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine zugewandte Teil eines erfindungsgemäßen Einspritzventils gezeigt,

Fig. 2 und Fig. 3 zeigen eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen federnden Elementes,

Fig. 4 und Fig. 5 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen federnden Elementes.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Das in der Fig. 1 als Beispiel eines Ventiles dargestellte Kraftstoffeinspritzventil für eine Kraftstoffeinspritzanlage dient beispielsweise zur Einspritzung von Kraftstoff in das Saugrohr von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brenn­ kraftmaschinen. In einem zylindrischen, ferromagnetischen Ventilgehäuse 1 ist eine Buchse 2 aus ferromagnetischem Ma­ terial befestigt, die gleichzeitig als Kern des Magnetein­ spritzventils dient. In die Buchse 2 eingelassen ist ein Zylinder 3, welcher im nicht gezeigten Teil des Ventils innerhalb der Buchse 2 geführt wird. Zwischen Zylinder 3 und Buchse 2 befindet sich ein Ringspalt 4, durch den der Zufluß des Kraftstoffes erfolgt. Auf dem Außendurchmesser der Buchse 2 aufsitzend befindet sich im Innenraum 7 des Ventilgehäuses 1 zwischen Buchse 2 und Ventilgehäuse 1 ein isolierender Trägerkörper 8, der mindestens teilweise eine koaxial zu dem Ventilgehäuse 1 und der Buchse 2 angeordnete Magnetspule 9 umschließt. Trägerkörper 8 und Magnetspule 9 sind umschlossen von einer Isolation 10 und werden mittels eines aus gleichem Material wie die Isolation 10 bestehen­ den, nicht dargestellten Zapfens am Ventilgehäuse 1 befe­ stigt. Innerhalb des Zapfens, ebenfalls in der Zeichnung nicht dargestellt, befindet sich eine elektrische Anschluß­ leitung zur Magnetspule 9. Zwischen dem Außendurchmesser der Isolation 10 und der den Innenraum 7 des Ventilgehäuses 1 umschließenden Gehäusebohrung 13 verbleibt ein ringförmiger Spalt 14, der der Abführung von überflüssigem Kraftstoff dient. An der dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine zu­ gewandten Stirnfläche 17 des Ventilgehäuses 1 liegt ein Distanzring 18 an, an den sich eine Führungsmembran 19 an­ schließt. Andererseits der Führungsmembran 19 greift ein Bund 22 eines Düsenträgers 23 an, der teilweise das Ventil­ gehäuse 1 umgreift und in eine Nut 24 des Ventilgehäuses mit seinem Ende 25 eingebördelt ist, so daß hierdurch eine axiale Spannkraft zur Lagefixierung von Distanzring 18 und Führungsmembran 19 gegeben ist. Dem Ventilgehäuse 1 abge­ wandt besitzt der Düsenträger 23 eine koaxiale Aufnahme­ bohrung 28, in die ein Düsenkörper 29 eingesetzt und z.B. durch Schweißen oder Löten befestigt ist. Der Düsenkörper 29 weist eine vorzugsweise kegelstumpfförmig ausgebildete, sich in ventilabgewandter Richtung öffnende Aufbereitungs­ bohrung 30 auf, an deren Boden 31 mindestens eine der Kraft­ stoffzumessung dienende Kraftstofführungsbohrung 32 mündet. Die Kraftstofführungsbohrung 32 kann zwecks besserer Ver­ wirbelung des Kraftstoffes tangential in den Boden 31 mün­ den. Die Kraftstofführungsbohrungen 32 gehen von einem im Düsenkörper 23 ausgebildeten Kalottenraum 35 aus, strom­ aufwärts dessen im Düsenkörper 29 ein kreisförmiger Ventilsitz 36 ausgebildet ist, mit dem ein halbkugelförmig ausgebil­ detes Ventilteil 37 zusammenwirkt.

Dem Ventilsitz 36 abgewandt ist das Ventilteil 37 mit einem Flachanker 38 verbunden. Der Flachanker 38 weist einen ringförmigen Führungskranz 41 auf, der erhaben ausgebildet ist und auf der dem Ventilsitz 36 abgewandten Seite der Führungsmembran 19 anliegt. Durchströmöffnungen 43 in dem Flachanker 38 und Strömungsaussparungen 44 in der Füh­ rungsmembran 19 erlauben eine ungehinderte Umströmung vom Flachanker 38 und Führungsmembran 19 durch den Kraftstoff. Die an ihrem Außenumfang gehäusefest zwischen dem Distanz­ ring 18 und dem Bund 22 des Düsenträgers 23 eingespannte Führungsmembran 19 weist eine Zentrieröffnung 47 auf, durch welche das bewegliche Ventilteil 37 ragt und in radialer Richtung zentriert wird. Die gehäusefeste Einspannung der Führungsmembran 19 zwischen dem Distanzring 18 und dem Bund 22 des Düsenträgers 23 erfolgt in einer Ebene, die bei am Ventilsitz 36 anliegendem Ventilteil 37 durch den Mittelpunkt bzw. möglichst nahe am Mittelpunkt des kugel­ förmig ausgebildeten Ventilteiles verläuft. Durch die am Führungskranz 41 des Flachankers 38 angreifende Führungs­ membran 19 wird der Flachanker 38 möglichst parallel zur Stirnfläche 17 des Ventilgehäuses 1 geführt, die er mit einem äußeren magnetischen Wirkungsbereich 48 teilweise überragt. Ein zweiter magnetischer Wirkungsbereich besteht zwischen Stirnfläche 52 der Buchse 2 und dem Flachanker 38. Bei stromdurchflossener Magnetspule liegt der Flachanker 38 mit seinem äußeren Wirkungsbereich 48 an der Stirnfläche 17 des Ventilgehäuses 1 an, während zwischen Flachanker 38 und Stirnfläche 52 der Buchse 2 ein Spalt 53 verbleibt. In einer Vertiefungsbohrung 56 im Ventilteil 37 stützt sich eine Druckfeder 59 ab, welche sich andererseits an einem Absatz 57 des Zylinders 3, zentriert durch einen am Zylinder 3 ausgebildeten Zapfen 58, abstützt.

Der Distanzring 18 besitzt an seinem Außendurchmesser, der Stirnfläche 17 des Ventilgehäuses 1 zugewandt, eine Ausspa­ rung 62. Eine weitere Aussparung 63 kann sich an der der Führungsmembran 19 zugewandten Fläche des Außendurchmessers des Distanzringes 18 befinden. Durch die Aussparungen 62 und 63 wird ein Bund 64 gebildet, welcher, gleichzeitig den Außendurchmesser des Distanzringes 18 bildend, an einer das Ventilgehäuse 1 umgreifenden Bohrung 65 des Düsenträgers 23 anliegt. In der Aussparung 62 befindet sich, einerseits an der dem Ventilgehäuse 1 zugewandten Seite von Bund 64 und andererseits an der Stirnfläche 17 des Ventilgehäuses 1 anliegend, ein Wellring 68 oder Federring 69. Wellring 68 und Federring 69 weisen ein in axialer Richtung des Ein­ spritzventils gerichtetes, eleastisches Verhalten auf.

Fig. 2 und 3 zeigen eine beispielhafte Ausführungsform des Wellringes 68, Fig. 4 und 5 eine beispielhafte Aus­ führungsform des Federringes 69. Wellring 68 bzw. Feder­ ring 69 weisen jeweils Erhebungen 81 bzw. 82 auf, welche an der Stirnseite 17 des Ventilgehäuses 1 bzw. am Bund 64 des Distanzringes 18 anliegen.

Bei der Montage des Kraftstoffeinspritzventils wird der Düsenträger 23 in Richtung auf das Ventilgehäuse 1 hin geführt, bis der Bund 22 des Düstenträgers 23, die Füh­ rungsmembran 19, der Distanzring 18 sowie die Stirnseite 17 des Ventilgehäuses 1 aneinander anliegen und damit jeweils gegeneinander verspannt sind.

Bedingt durch die von Wellring 68 oder Federring 69 auf Ventilgehäuse 1 und Distanzring 18 ausgeübte Kraft ist auch dann ein Druck des Distanzringes 18 auf die zwischen Di­ stanzring 18 und Bund 22 des Düsenträgers 23 geklemmte Führungsmembran 19 sichergestellt, wenn sich durch Dauer­ beanspruchung des Einspritzventils eine leichte Relativbe­ wegung zwischen Ventilgehäuse 1 und Düsenträger 23 einstellt. Damit ist ein Verrutschen der Führungsmembran 19 nicht mehr möglich und die richtige Positionierung des Ventilteils 37 auf dem Ventilsitz 36 jederzeit sichergestellt.

Claims (3)

1. Elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere Kraft­ stoffeinspritzventil für Kraftstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen mit einem Ventilgehäuse, in dem eine auf einem Kern aus ferromagnetischem Material aufgebrachte Magnetspule angeordnet ist, und einem an einem mit einem Ventilsitz zusammenwirkenden, beweglichen Ventilteil angrei­ fenden Flachanker, der durch eine Führungsmembran radial geführt wird, die zwischen einem Düsenträger und einem an einer Stirnfläche des Ventilgehäuses anliegenden Distanz­ ring fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanz­ ring (18) an seinem Außenrand einen Bund (64) aufweist, und daß sich zwischen Bund (64) und der dem Flachanker (38) zugewandten Stirnfläche (17) des Ventilgehäuses (1) ein in axialer Richtung des Einspritzventiles wirkendes, federndes Element (68, 69) befindet.

2. Elektromagnetisch betätigbares Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als federndes Element (68) ein Wellring (68) Verwendung findet.

3. Elektromagnetisch betätigbares Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als federndes Element (69) ein Federring (69) Verwendung findet.