DE3841142C2 - Einspritzventil - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Einspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruches.

Ein derartiges Einspritzventil ist aus der US 4 732 327 bekannt. Hier wird als beweglicher Ventilteil eine Kugel verwendet, es ist aber auch bereits bekannt, das bewegliche Ventilteil mit einer Torus­ fläche zu versehen, siehe hierzu DE 37 10 467 A1, oder als abgeflachte Kugel entsprechend der US 4 621 772 auszubilden. Nach der DE 37 10 467 A1 ist der hinter dem Ventilsitz angeordnete Sammelraum durch eine ebene Platte mit Bohrungen abgeschlossen. Dies hat den Nachteil, daß durch den Innendruck die ebene Platte verbogen werden kann, so daß das Volu­ men des Sammelraumes sich unter Umständen ändert. Gemäß der US 4 621 772 wird der Sammelraum hinter dem Ventilsitz durch eine verform­ te Platte abgeschlossen, deren Rand eine Kegelfläche und deren Mitte eine napfartige Vertiefung aufweist. Öffnungen zum Durchtritt des Me­ diums sind in der Kegelfläche vorhanden. Im geschlossenen Zustand des Ventils liegt das bewegliche Ventilteil fast an der Verschlußplatte an, und bei Öffnen des Ventiles muß das durch das Ventil hindurchtretende Medium seine Strömungsrichtung ändern und wird entlang der Kegelfläche geführt, wobei die Gefahr besteht, daß sich im mittleren Raum, der durch die napfartige Vertiefung gegeben ist, Medium ansammelt, das nur sehr schwer abgeführt werden kann. Außerdem ist diese Platte an ihren Rän­ dern senkrecht zur Einspritzventillängsachse eingespannt, so daß es auch hier durch den 1nnendruck zu Verformungen kommen kann.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Einspritzventil mit den kennzeichnenden Merkma­ len des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß der Spritz­ locheinsatz topfförmig ausgebildet ist und in eine Aufnahmebohrung eingesetzt ist, und nur der Boden dieses topfförmigen Spritzlocheinsatzes ist mit einer napfartigen Vertiefung versehen. Dadurch kann der Spritz­ locheinsatz selbst nicht verformt werden, da er durch die napfartige Vertiefung eine größere Steifigkeit erhält. Auch ist es nicht mehr nö­ tig, ein beispielsweise als Kugel oder als Ellipsoid ausgebildetes be­ wegliches Ventilteil abzuschleifen, um das Totvolumen zu reduzieren. Das Totvolumen kann entsprechend den Erfordernissen angepaßt werden, indem die napfartige Vertiefung entsprechend verformt wird.

Besonders günstig ist es auch, wenn die Ventilsitzfläche und die Wan­ dung der napfartigen Vertiefung so ausgebildet sind, daß der Strömungs­ querschnitt vom Ventilsitz aus in Strömungsrichtung bis zu den sich in der napfartigen Vertiefung befindlichen Spritzkanälen stetig zunimmt. Hierdurch wird ein Einfluß auf die Kraftstoffzumessung vermieden, die einerseits am Ventilsitz und andererseits an den Spritzkanälen erfolgt, so daß an den Spritzkanälen ein hohes Druckgefälle zur Verfügung steht, das auch eine sehr gute Kraftstoffaufbereitung gewährleistet.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein teilweise dargestelltes Einspritzventil mit einem erfindungsgemäßen Spritzlocheinsatz, Fig. 2 einen Schnitt ent­ lang der Linie II-II in Fig. 1 und Fig. 3 in geändertem Maßstab den Übergang vom Ventilsitz zu der napfartigen Vertiefung.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Ein gattungsgemäßes Einspritzventil ist in der US 4 732 327 darge­ stellt und beschrieben, und es wird auf diese Druckschrift ausdrück­ lich Bezug genommen. Dieses Kraftstoffeinspritzventil ist in bekann­ ter Weise elektromagnetisch betätigbar und dient beispielsweise zur Einspritzung von Kraftstoff, insbesondere mit niederem Druck in das Luftansaugrohr von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraft­ maschinen. Die Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritz­ ventil kann dabei entweder gleichzeitig für alle Zylinder der Brenn­ kraftmaschine stromaufwärts oder stromabwärts einer Drosselklappe in das Luftansaugrohr durch ein einzelnes Kraftstoffeinspritzventil er­ folgen oder durch je ein Kraftstoffeinspritzventil in die einzelnen Luftansaugrohre unmittelbar vor jedes Einlaßventil jedes Zylinders der Brennkraftmaschine.

Das vorliegende Kraftstoffeinspritzventil besitzt ein bewegliches Ventilteil 1, das beispielsweise kugelförmig ausgebildet ist und mit einer entsprechend geformten, hier beispielsweise kegelförmigen, fe­ sten Ventilsitzfläche 3 in einem Düsenkörper 2 zusammenwirkt, der mit einem Ventilgehäuse 15 verbunden ist. Das bewegliche Ventilteil 1 liegt bei nichterregtem Elektromagneten an einem Ventilsitz 16 der Ventilsitzfläche 3 an und wird bei erregtem Elektromagneten des Kraft­ stoffeinspritzventiles vom Ventilsitz 16 abgehoben, so daß Kraftstoff zwischen dem beweglichen Ventilteil 1 und dem Ventilsitz 16 vorbeiströ­ men kann und in einen Sammelraum 13 mit möglichst geringem Volumen ge­ langt. Die Ventilsitzfläche 3 endet im Sammelraum 13 an einer Anschlag­ fläche 17, die nach außen verläuft. Von der Anschlagfläche 17 geht eine ebenfalls im Düsenkörper 2 ausgebildete Aufnahmebohrung 4 aus. In die Aufnahmebohrung 4 ist ein topfförmiger Spritzlocheinsatz 5 mit einem Boden 6 und einer zylindrischen Wandung 18 eingepreßt und durch Löten oder Schweißen dicht mit dem Düsenkörper 2 verbunden. Die zylindrische Wandung 18 dieses Spritzlocheinsatzes 5 begrenzt eine Aufbereitungs­ bohrung 9, in die das aus dem Ventil austretende Medium über den im Bo­ den 6 des Spritzlocheinsatzes 5 vorgesehenen mindestens einen Spritz­ kanal 7 gelangt, wobei dieser mindestens eine Spritzkanal 7 gegenüber der Einspritzventillängsachse 8 parallel verlaufen oder zur Erzeugung eines Dralles geneigt sein kann.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem im Boden 6 des Spritzlocheinsatzes 5 vier Spritzkanäle 7 vorgesehen sind, beispiels­ weise mit gleichem Abstand zueinander. Die Abstände der Spritzkanäle 7 können jedoch auch ungleich sein, um ein gewünschtes Spritzmuster zu erzielen. Der Spritzlocheinsatz 5 ist vorzugsweise aus Blech mit einer Wandstärke von ca. 0,1 bis 0,5 mm gefertigt, beispielsweise durch Tief­ ziehen.

Die Fig. 3 zeigt, daß die Ventilsitzfläche 3 des Düsenkörpers 2 sich in etwa in der Innenkontur einer napfartigen Vertiefung 10 des Bodens 6 des Spritzlocheinsatzes 5 fortsetzt, also diese Flächen ineinander übergehen. Die Geometrie der napfartigen Vertiefung 10 des Bodens 6 des Spritzloch­ einsatzes 5 und der Ventilsitzfläche 3 ist so ausgelegt, daß ohne Umlen­ kungen der Strömung der Strömungsquerschnitt vom Ventilsitz 16 in Strö­ mungsrichtung 11 bis zu den Spritzkanälen 7 ständig zunimmt. Diese Zu­ nahme kann stetig oder ungleichmäßig sein. Dadurch soll ein Einfluß auf die Zumessung vermieden werden, die aufgeteilt am Ventilsitz 3 und an den Spritzkanälen 7 erfolgt. Es steht dann an den Spritzkanälen 7 ein großes Druckgefälle zur Kraftstoffaufbereitung zur Verfügung. Außerdem ergibt sich ein äußerst strömungsgünstiger Zulauf des Kraftstoffes und das Tot­ volumen 12 kann im Sammelraum 13 sehr klein gehalten werden.

Der Boden 6 des Spritzlocheinsatzes 5 weist, ausgehend von der zylindri­ schen Wandung 18, einen ebenen Ringbereich 19 auf, der beim Einpressen an der Anschlagfläche 17 zum Anliegen kommt, an den sich dann im mittle­ ren Bereich die napfartige Vertiefung 10 anschließt. Die Anschlagfläche 17 bestimmt somit die Lage des Spritzlocheinsatzes 5 im Düsenkörper 2. Die dichte Verschweißung oder Verlötung des Spritzlocheinsatzes 5 mit dem Düsenkörper 2 kann entweder, wie in Fig. 1 dargestellt, am unteren Ende der zylindrischen Wandung 18 oder zwischen dem Ringbereich 19 und der Anschlagfläche 17 erfolgen.

Claims (5)

1. Einspritzventil, insbesondere für Kraftstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem beweglichen Ventilteil (1) in Form eines Rotationskörpers, das mit einer in einem Düsenkörper (2) vorge­ sehenen, festen Ventilsitzfläche (3) an einem Ventilsitz (16) zusam­ menwirkt, wobei der Düsenkörper (2) stromabwärts der Ventilsitzfläche (3) eine Aufnahmebohrung (4) aufweist, in die ein topfförmig ausgebil­ deter Spritzlocheinsatz (5) eingesetzt ist, dessen Boden (6) mit min­ destens einem Spritzkanal (7) versehen ist, der in eine von der zylind­ rischen Wandung (18) des topfförmigen Spritzlocheinsatzes (5) gebildete Aufbereitungsbohrung (9) mündet, dadurch gekennzeichnet, daß der Bo­ den (6) des Spritzlocheinsatzes (5) eine napfartige Vertiefung (10) be­ sitzt, die vom beweglichen Ventilteil (1) abgewandt ist, so daß zwi­ schen beweglichem Ventilteil (1) und Boden (6) ein Sammelraum (13) ge­ bildet ist.

2. Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die napfartige Vertiefung (10) in Strömungsrichtung (11) mit ihrer Wandung die feste Ventilsitzfläche (3) in etwa fortsetzt.

3. Einspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitzfläche (3) und die Wandung der napfartigen Vertiefung (10) derart ausgebildet sind, daß der Strömungsquerschnitt zwischen dem Ventilteil (1) und der Ventilsitzfläche (3) sowie der Wandung der napf­ artigen Vertiefung (10) in Strömungsrichtung (11) vom Ventilsitz (16) bis zu dem mindestens einen Spritzkanal (7) ständig zunimmt.

4. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Boden (6) des Spritzlocheinsatzes (5), von der zy­ lindrischen Wandung (18) ausgehend, einen ebenen Ringbereich (19) und daran anschließend die napfartige Vertiefung (10) aufweist.

5. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen der Ventilsitzfläche (3) und der Aufnahmeboh­ rung (4) eine im Düsenkörper (2) nach außen verlaufende Anschlagfläche (17) vorgesehen ist.