DE3701872A1 - Elektromagnetisch getaktetes einspritzventil fuer gemischverdichtende brennkraftmaschinen - Google Patents
Elektromagnetisch getaktetes einspritzventil fuer gemischverdichtende brennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch getaktetes Einspritzventil für
gemischverdichtende Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentan
spruchs.
Ein derartiges Einspritzventil ist aus der DE-OS 34 39 671 bekannt. Diese An
ordnung ist hinsichtlich der Schaltfrequenz und der Schaltkraft verbesserungs
bedürftig.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Einspritzventil zu schaffen, das bei gerin
gen zu bewegenden Massen mit hoher Frequenz in einem großen Hubbereich
getaktet werden kann.
Die Aufgabe wird bei einem Einspritzventil eingangs genannter Art durch die
Merkmale des Patentanspruchs gelöst. Hierdurch wird erreicht, daß eine große
Magnetkraft sowohl bei geschlossenem Ventil, d. h. bei dem größten Luftspalt,
als auch bei kleineren Luftspalten auf den Anker wirkt. Dadurch wird die
Anzugszeit verringert. Außerdem ist ein geringerer Strom für das sichere
Offenhalten erforderlich, wodurch ein schneller Abbau des Magnetfeldes und ein
schneller Schließvorgang erreicht wird.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird
im folgenden näher beschrieben.
Das Einspritzventil 1 weist einen elektrischen Anschluß 2 auf, über den die
elektrische Spule 3 erregt wird. Die Spule 3 ist auf einem nicht magnetischen
Spulenträger 4 angeordnet und befindet sich im Ventilgehäuse 5. Der Eisenkreis
des Magnetsystems wird von einem Außenmantel 6 und zwei innerhalb der Spule 3
befindlichen, hülsenförmigen Polschuhen 7.1, 7.2 gebildet, so daß der nicht
magnetische Spulenträger zwischen Spule und Polschuh zu liegen kommt. Zwischen
den im Abstand zueinander angeordneten Polschuhen befindet sich ein nicht
magnetisierbarer Bereich 8, der als Zwischenring ausgebildet sein kann, wo
durch sich die Wirkung eines Luftspaltes ergibt, so daß sich die Feldlinien im
erregten Zustand zwischen den Polschuhen 7.1 und 7.2 derart ausbilden, daß sie
im Bereich des Zwischenringes durch die Bohrung 9 der Polschuhe verlaufen. In
der Bohrung 9 ist ein magnetisierbarer Anschlag 10 angeordnet, so daß die
Feldlinien, die
von dem Polschuh 7.2 ausgehen, auch zu diesem Teil des Eisenkreises des Ma
gnetsystems gelangen. Dadurch wird bewirkt, daß sich die Summe der auf den An
ker 12 wirkenden Kräfte aus der des Tauchankermagnetsystems und der des an
sich konventionellen Magnetsystems mit einem Zentralpol zusammensetzen. Die
entstehende größere Magnetkraft - gegenüber einer der beiden Bauarten -
bewirkt bei geschlossenem Ventil und damit bei dem größten auftretenden
Luftspalt eine kürzere Anzugszeit und damit ein schnelleres Öffnen. Um ein
magnetisches Kleben zwischen den Bauteilen Anker 12 und Anchlag 10 zu
verhindern, ist eines dieser Bauteile auf der dem anderen Bauteil
gegenüberliegenden Fläche mit einem nicht magnetisierbaren Überzug 10.1
versehen.
Der nachstehend beschriebene Ventilaufbau ist nur als Beispiel zu verstehen
und berührt nicht den erfinderischen Magnetkreis. Der Anschlag 10 weist eine
Aufnahme für eine Feder 11 auf, die einen topfförmigen Anker 12 belastet, an
dem eine Nadel 13 befestigt ist, deren anderes Ende einen Ventilverschließ
körper 14 trägt. Der Ventilverschließkörper 14 wird als Kugel ausgebildet und
wirkt mit einem kegelförmigen Ventilsitz 15 zusammen und beherrscht einen
Brennstoffaustritt 16, der zwischen einem Brennstoffzulauf 17 und einem Brenn
stoffrücklauf 18 angeordnet ist. Durch entsprechende Auswahl von Kugeldurch
messer 14 und Neigung des Ventilsitzkegels 15 ist es möglich, den Hub des An
kers so zu bestimmen, daß zwischen Ventilverschließkörper und Ventilsitz keine
Drosselwirkung auftritt. Um bei hoher Schaltfrequenz einen großen Hub zu er
zielen, wird angestrebt, die zu bewegenden Massen geringzuhalten. Dazu wird
eine Kugel mit geringem Durchmesser oder eine andere geeignete Konstruktion
eingesetzt. Ein oder mehrere Öffnungen 20 sind im Boden 21 des Ankers 12
vorgesehen, damit sich bei seiner schnellen Bewegung keine Luftdruckpolster
aufbauen können.
In diesem Tauchankermagnetsystem sind der nicht magnetisierbare Bereich 8 und
das in diesen Bereich hineinragende Ankerende 19 derart zueinander justiert,
daß in nicht erregtem Zustand der Spule 3 der Anker 12 den überwiegenden Teil
des nicht magnetisierbaren Bereiches 8 abdeckt. Das Maß dieser Abdeckung wird
bei Festlegung der Ventilabmessungen bestimmt, um in einem weiteren Hubbereich
einen günstigen Verlauf der Anzugskraft zu erhalten. In erregtem Zustand der
Spule überdeckt der Anker diesen
nicht magnetisierbaren Bereich auch in Hubrichtung. Der Ausdruck "überdeckt"
soll hierin bedeuten, daß im abgezogenen Zustand der Anker 12 gegen den An
schlag 10 derart anliegt, daß der Anker beidseitig über den nicht magnetisier
baren Bereich 8 übersteht. Hierdurch wird bewirkt, daß zu Beginn der Ankerbe
wegung der wesentliche Anteil des Magnetflusses von dem Polschuh 7.1 über den
Anker 12 zur Hülse 7.2 fließt. Bei weiterem Anziehen des Ankers kommt es zur
Umverteilung des Flusses, so daß ein zunehmend größerer Anteil direkt vom An
schlag 10 auf den Anker 12 übertritt. Durch eine derartige Anordnung läuft der
aus Weicheisen gebildete Anker in erregtem Spulenzustand in das Magnetfeld
hinein, wobei durch den zwischen den Polschuhen befindlichen nicht
magnetisierbaren Bereich bei Beginn der Erregung die Feldlinien bereits so
aufgebaut sind, daß sie teilweise bereits durch den Anker laufen. Mit dieser
Anordnung wird nicht nur die höchste Schaltfrequenz erzielt, sondern die auf
tretenden Schaltkräfte sind gegenüber Ausführung lediglich nach dem Tauch
ankersystem oder lediglich nach einem System mit Zentralpol in jeder Schalt
stellung größer, so daß die vom Brennstoffdruck in Schließrichtung des Ventils
auf den Ventilverschließkörper ausgeübte Schließkraft zusätzlich zur Feder
schließkraft sehr schnell überwunden werden kann.
Claims (1)
- Elektromagnetisch getaktetes Einspritzventil für gemischverdichtende Brenn kraftmaschinen mit einem koaxial in der elektrischen Spule angeordneten, von einer Feder belasteten Anker, an dem der Ventilschließkörper befestigt ist, der einen Brennstoffaustritt steuert, wobei die elektrische Spule (3) von ei nem aus einem Außenmantel und zwei hülsenförmigen, axial im Abstand zueinander angeordneten Polschuhen (7.1, 7.2) gebildeten Eisenkreis umschlossen ist, wobei der Abstand zwischen den hülsenförmigen, der Aufnahme des Ankers (12) dienenden Polschuhen (7.1, 7.2) durch einen nicht magnetisierbaren Bereich (8) gebildet ist, dem gegenüber der Anker (12) im nicht erregten Zustand der Spule (3) derart justiert ist, daß er mit einem Ende (19) den überwiegenden Teil des nicht magnetisierbaren Bereiches (8) abdeckt und im erregten Zustand diesen auch in Hubrichtung überdeckt, dadurch gekennzeichnet, daß im hülsenförmigen Polschuh (7.1) ein magnetisierbarer Anschlag (10) angeordnet ist.
Priority Applications (2)
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Publications (1)
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- 1987-12-18 EP EP87118787A patent/EP0278099A1/de not_active Withdrawn
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