DE2932433A1

DE2932433A1 - Einspritzventil fuer kraftstoffeinspritzanlagen

Info

Publication number: DE2932433A1
Application number: DE19792932433
Authority: DE
Inventors: Waldemar Hans; Rudolf Dipl Ing Dr Sauer; Hans-Joachim Dipl Phy Spranger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-08-10
Filing date: 1979-08-10
Publication date: 1981-02-26

Description

Einspritzventil für Kraftstoffeinspritzanlagen
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Einspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein Kraftstoffeinspritzventil bekannt, bei dem die Ventilnadel aus Stahl ausgebildet ist, wodurch aufgrund der gegebenen Düsennadelmasse einer erwünschten Linearität insbesondere bei kleinen Kraftstoffeinspritzmengen Grenzen gesetzt sind.
Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Einspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Masse der Düsennadel verringert und damit die Ventil-Linearität im Bereich kleiner Kraftstoffmengen entscheidend verbessert wird.
Durch die in dem Unteranspruch aufgeführte Maßnahme ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung des im Hauptanspruch angegebenen Einspritzventiles möglich. Hierdurch wird die Verschleiß- und Dauerfestigkeit der Düsennadel erhöht.
Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Beschreibung des Ausführungsbeispieles Das in der Zeichnung beispielsweise dargestellte Kraftstoffeinspritzventil für eine Kraftstoffeinspritzanlage einer Brennkraftmaschine hat ein Ventilgehäuse 1, in dem auf einem Spulenträger 2 eine Magnetspule 3 angeordnet ist. Die Magnetspule 5 hat eine Stromzuführung über einen Steckanschluß 4, der in einen Kunststoffring 5 eingebettet ist.
In der Magnetspule 3 ist eine unmagnetische Hülse 6 angeordnet, die einerseits mit einem den Kraftstoff, beispielsweise Benzin zuführenden Anschlußstutzen 7 und andererseits mit einem einen Teil des Ventilgehäuses 1 bildenden Anschlußgehäuse 8 für einen Düsenkörper 9 dicht verschweißt oder verlötet ist. Das AnschluBgehäuse 8 hat einen zylindrischen Ansatz 10, der mit seinem Innendurchmesser und seinem Außendurchmesser mit der unmagnetischen Hülse 6 übereinstimmt, so daß die Verbindungsstelle zwischen den beiden Teilen absatzlos ist.
Zwischen einer in der Hülse 6 liegenden Stirnfläche 11 des Anschlußstutzens 7 und einer zum genauen Einstellen des Ventils eine bestimmte Dicke aufweisenden Anschlagplatte 12, die auf eine Innenschulter 13 des Anschlußgehäuses 8 aufgesetzt ist, befindet sich der Anker 14 des Kraftstoffeinspritzventils. Der Anker 14 besteht aus einem nicht korrosionsanfälligen, magnetischen Material. Zwischen dem Anker 14 und einem im Anschlußstutzen 7 durch Einziehen desselben befestigten Rohreinsatz 15 ist eine auf den Anker 14 einwirkende Druckfeder 16 angeordnet. Auf der anderen Seite ist im Anker 14 eine Düsennadel 17 befestigt, indem diese mit einem Ringrippenende 18 in eine Bohrung 19 des Ankers 14 eingepreßt ist.
Die Düsennadel 17 durchdringt mit Radialspiel eine Durchgangsöffnung 20 in der Anschlagplatte 12 und eine Bohrung 21 im Düsenkörper 9 und ragt mit einem Nadel zapfen 22 aus dem Düsenkörper 9 heraus. An einer Innenschulter 23 des Düsenkörpers ist eine kegelige Sitzfläche 24 gebildet, die mit einer Außenkegelfläche 25 an der DUsennadel 17 das eigentliche Kraftstoffeinspritzventil 24/25 bildet. Der Düsenkörper 9 und der Nadelzapfen 22 werden von einer Schutzhülse 26 umgeben, die aus Kunststoff oder einem wärmeabschirmenden Material besteht und festhaftend auf den Düsenkörper 9 aufgeschoben ist. Die Länge der Düsennadel 17 und des Ankers 14 ist ausgehend von der Außenkegelfäche 25 derart bemessen, daß der Anker 14 bei unbetätigtem Ventil gegenüber der Stirnfläche 11 des Anschlußstutzens einen Arbeisspalt A freiläßt.
Eine Dichtstelle des Einspritzventils ist an einer Aussenschulter 28 des Düsenkörpers gebildet, indem diese mit mindestens einer, beispielsweise mit drei ringförmigen Dichtkanten 29 versehen ist, gegen die ein dem Nadel zapfen 22 zugekehrter Außenrand 30 des Anschlußgehäuses 8, z.B. mit einem Bördel- oder Rollierwerkzeug, umgebogen ist. Dabei graben sich die gehärteten Dichtkanten 29 in die Innenwand des weicheren Anschlußgehäuses 8 ein, so daß eine zuverlässige metallische Abdichtung erreicht wird.
Zwei weitere Dichtstellen 31 und 32 des Kraftstoffeinspritzventils sind an der unmagnetischen Hülse 6 vorgesehen. Auch diese Dichtstellen sind metallisch und dadurch zuverlässig und altersungsbeständig. Diese Dichtstellen 31 und 32 sind entweder durch Schweißen oder Löten hergestellt oder sie werden durch Weicheisen- oder Kupferringe gebildet.
Damit sich im Kraftstoffeinspritzventil keine die Dichtungen zerstörenden Korrosionsnester bilden können, sind nichtdurchströmte Räume im Ventil vemieden. Dies wird dadurch erreicht, daß die Düsennadel 17 keine Durchbohrung hat, sondern daß sie zwei Vierkante 33 und 34 aufweist, die der Düsennadel 17 in der Bohrung 21 Führung geben und trotzdem einen Axialdurchgang für den Kraftstoff freilassen. Auf diese Weise strömt der Kraftstoff unmittelbar an der Mantelfläche der Düsennadel 17 entlang, so daß die Düsennadel vom Kraftstoff an ihrer Mantelfläche und an den Vierkantführungsstellen außen umströmt wird.
Zwischen der Durchgangsöffnung 20 und dem Umfang der Anschlagplatte 12 ist eine Aussparung 37 vorgesehen, deren lichte Weite größer als der Durchmesser der Düsennadel in dem entsprechenden Bereich 38 der Düsennadel 17 zwischen dem Ringrippenende 18 und der Anschlagschulter 39 der Düsennadel 17 ist. In erregtem Zustand der Magnetspule 3 wird der Anker 14 in öffnungsrichtung der Düsennadel 17 entgegen der Kraft der Druckfeder 16 bewegt und liegt mit der Anschlagschulter 39 an der Anschlagplatte 12 an.
Die Masse der Düsennadel 17 beeinflußt stark die Bewegungszeiten der Düsennadel. Bei den bekannten Einspritzventilen ist die Düsennadel aus Stahl gefertigt, mit einer Masse, die zu einer unerwünschten Nichtlinearität zwischen der eingespritzten Kraftstoffmenge und der Öffnungszeit des Kraftstoffeinspritzventiles, insbesondere bei kleinen Öffnungszeiten bzw. kleinen Kraftstoffeinspritzmengen, führt.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Düsennadel 17 aus Titan oder einer Titanlegierung ermäßigt sich die Masse der Düsennadel 17 gegenüber einer aus Stahl gefertigten Düsennadel ca. auf die Hälfte, wodurch sich auch die Bewegungszeiten der Düsennadel 17 halbieren und die Linearität zwischen der eingespritzten Kraftstoffmenge und der Öffnungszeit des Kraftstoffeinspritzventiles, insbesondere bei kleinen Einspritzmengen entschieden verbessert wird. Die immer schärfer werdenden Forderungen an das Abgas von Kraftfahrzeugen mit Brennkraftmaschinen erfordern auch eine verstärkte Genauigkeit der Kraftstoffzumessung im Bereich kleiner Einspritzmengen, wie Leerlauf und niederer Teillast.
Um eine höhere Verschleiß- und Dauerfestigkeit der aus Titan oder einer Titanlegierung ausgebildeten Düsennadel 17 zu erreichen, sollte die Düsennadel in einem Salzbad-Verfahren einer Wärmebehandlung unterzogen werden. Derartige Salzbad-Verfahren sind bekannt, beispielsweise das Tiduran-Verfahren (siehe hierzu die Zeitschrift für wirtschaftliche Fertigung 1971", Heft 5, Seite 260 bis 265).

Claims

Ansprüche lJ Einspritzventil für Kraftstcffeinspritzanlagen mit einem in einem Düsenkörper vorgesehenen Ventilsitz und einer mit dem Ventilsitz zusammenwirkenden Düsennadel, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsennadel (17) aus Titan oder einer Titanlegierung ausgebildet ist.
2. Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der aus Titan oder einer Titanlegierung ausgebildeten Düsennadel (17) in einem Salzbad-Verfahren (z.B. Tiduran-Verfahren) einer Wärmebehandlung unterzogen ist.