DE3012416A1 - Fuel-injection valve with capillary channel - which prevents gas reaching metering point and forming deposits reducing cross=section - Google Patents
Fuel-injection valve with capillary channel - which prevents gas reaching metering point and forming deposits reducing cross=sectionInfo
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Abstract
Description
EinspritzventilInjector
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Einspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Beim Einsatz derartiger Einspritzventile bei Kraftfahrzeugen mit Abgasrückführung kondensiert an der in das Saugrohr ragenden Ventilspitze und im Zumeßbereich des Einspritzventiles der Wasseranteil des Abgases. Schwefeloxide im Abgas verbinden sich mit Bleianteilen des Kraftstoffes zu einem unlöslichen Belag, der den Zumeßquerschnitt des Einspritzventiles vermindert, wodurch die eingespritzte Kraftstoffmenge verringert wird, also eine sogenannte Abmagerung des Kraftstoff-Luft-Gemisches erfolgt. Hierdurch kann es nicht nur zu Störungen im Laufverhalten der Brennkraftmaschine kommen, sondern sogar zu Zerstörungen der Brennkraftmaschine. Es ist ein Einspritzventil bekannt, bei dem eine Hülse auf den Düsenkörper aufgeschoben ist, die eine zur Düsenöffnung gleichachsige größere Bohrung aufweist. Hierdurch wird jedoch immer noch keine auf die Dauer ausreichende Unterbindung des den Belag bildenden Einflusses erreicht.PRIOR ART The invention is based on an injection valve according to the genre of the main claim. When using such injectors at Motor vehicles with exhaust gas recirculation condenses on the one protruding into the intake manifold Valve tip and in the metering area of the injection valve the water content of the exhaust gas. Sulfur oxides in the exhaust gas combine with the lead components of the fuel to form one insoluble deposit, which reduces the metering cross section of the injection valve, whereby the amount of fuel injected is reduced, so-called leaning of the fuel-air mixture takes place. This can not only lead to disruptions come in the running behavior of the internal combustion engine, but even to destruction of the Internal combustion engine. There is an injection valve known in which a sleeve on the The nozzle body is pushed on, which has a larger bore coaxial with the nozzle opening having. However, this still does not result in a sufficient ligation in the long term of the influence that forms the coating.
Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Einspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Schadgasatmosphäre vom Zumeßquerschnitt des Einspritzventiles ferngehalten wird, so daß durch Vermeidung der Bildung von Belägen im Zumeßquerschnitt Zumeßfehler vermieden werden.Advantages of the Invention The injection valve according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the The harmful gas atmosphere is kept away from the metering cross-section of the injection valve, so that by avoiding the formation of deposits in the metering cross-section metering errors be avoided.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Einspritzventiles möglich.The measures listed in the subclaims are advantageous Developments and improvements of the injection valve specified in the main claim possible.
Zeichnung Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Einspritzventiles, Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Einspritzventiles, Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Figur 2, Figur 4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Einspritzventiles, Figur 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Figur 4.DRAWING Three exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing shown in simplified form and explained in more detail in the following description. It FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of an injection valve, FIG. 2 a second exemplary embodiment of an injection valve, FIG. 3 along a section the line III-III in Figure 2, Figure 4 a third embodiment of an injection valve, FIG. 5 shows a section along the line V-V in FIG.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Das in Figur 1 beispielsweise dargestellte Kraftstoffeinspritzventil für eine Kraftstoffeinspritzanlage einer gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschine hat ein Ventilgehäuse 1, in dem auf einem Spulenträger 2-eine Magnetspule 3-angeordnet ist. Die Magnetspule 3 hat eine Stromzuführung-über einen Steckanschluß 4, der in einen Kunststoffring 5 eingebettet ist.Description of the exemplary embodiments That in FIG. 1, for example illustrated fuel injection valve for a fuel injection system of a The mixture-compressing spark-ignited internal combustion engine has a valve housing 1, in which a magnetic coil 3 is arranged on a coil carrier 2. The solenoid 3 has a power supply via a plug connection 4, which is in a Plastic ring 5 is embedded.
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 Anschlußgehäuse 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.In the magnet coil 3, a non-magnetic sleeve 6 is arranged, which on the one hand with a connecting piece that supplies the fuel, for example gasoline 7 and on the other hand with a one. Part of the valve housing 1 forming the connection housing 8 is tightly welded or soldered for a nozzle body 9. The junction box 8 has a cylindrical extension 10, which with its inner diameter and its Outer diameter coincides with the non-magnetic sleeve 6, so that the connection point there is no paragraph between the two parts.
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.Between an end face 11 of the connecting piece located in the sleeve 6 7 and one for precise adjustment of the valve having a certain thickness Stop plate 12 which is placed on an inner shoulder 13 of the connection housing 8 is, the armature 14 of the fuel injection valve is located. The anchor 14 is made made of a non-corrosive, magnetic material. Between the anchor 14 and a pipe insert fastened in the connecting piece 7 by pulling it in 15, a compression spring 16 acting on the armature 14 is arranged. On the other Side, a nozzle needle 17 is attached in the armature 14 by this with an annular rib end 18 is pressed into a bore 19 of the armature 14.
Die Düsennadel 17 durchdringt mit Radiaispiel einer Durchgangsöffnung 20 in der Anschlagplatte 12 und eine Bohrung 21 im Düsenkörper 9 und ragt mit einem Nadel zapfen 22 aus einer Düsenö.ffnung 45 des Düsenkörpers 9 heraus.The nozzle needle 17 penetrates with a radial example of a through opening 20 in the stop plate 12 and a bore 21 in the nozzle body 9 and protrudes with a Pin the needle 22 out of a nozzle opening 45 of the nozzle body 9.
An einer Innenschulter 23 des Düsenkörpers ist eine kegeiige Sitzfläche 24 gebildet, die mit einer Außenkegelfläche 25 an der Düsennadel 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 bestehen kann und festhaftend auf den Düsenkörper 9 aufgeschoben ist. Die Länge der Düsennadel 17 und des Ankers 14 ist ausgehend von der Außenkegelfläche 25 derart bemessen, daß der Anker 14 bei unbetätigtem Ventil gegenüber der Stirnfläche 11 des Anschlußstutzens einen Arbeitsspalt A freiläßt.On an inner shoulder 23 of the nozzle body is a tapered seat 24 formed, which with an outer conical surface 25 on the nozzle needle 17 is the actual Forms fuel injector 24/25. The nozzle body 9 and the needle pin 22 are surrounded by a protective sleeve 26 made of plastic or a heat shielding Material can exist and is pushed firmly onto the nozzle body 9. the The length of the nozzle needle 17 and the armature 14 is based on the outer conical surface 25 dimensioned such that the armature 14 opposite the end face when the valve is not actuated 11 of the connecting piece leaves a working gap A free.
Eine Dichtstelle 27 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 Nadelzapfen 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.A sealing point 27 of the injection valve is on an outer shoulder 28 of the nozzle body formed by this with at least one, for example with three annular sealing edges 29 are provided, against which a needle pin 22 facing outer edge 30 of the connection housing 8, e.g. with a flanging or roller burnishing tool, is bent. The hardened sealing edges 29 dig into the inner wall of the softer connection housing 8, so that a reliable metallic seal is achieved.
Zwei weitere Dichtstellen 31 und 32 des Kraftstoffeinspritzventils sind an der unmagnetischen Hülse 6 vorgesehen. Auch diese Dicht stellen sind metallisch und dadurch zuverlässig und alterungsbeständig. Diese Dichtstellen 31 und 32 sind entweder durch Schweißen oder Löten hergestellt oder sie werden durch Weicheisen- oder Kupferringe gebildet.Two further sealing points 31 and 32 of the fuel injection valve are provided on the non-magnetic sleeve 6. These sealing points are also metallic and therefore reliable and resistant to aging. These sealing points 31 and 32 are either made by welding or soldering or they are made by soft iron or copper rings.
Die Düsennadel 17 hat zwei Vierkante 33 und 34, die der Düsennadel 17 in der Bohrung 21 Führung geben und einen Axialdurchgang für den Kraftstoff freilassen.The nozzle needle 17 has two square edges 33 and 34, those of the nozzle needle 17 put a guide in the bore 21 and leave an axial passage free for the fuel.
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 78 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.Between the through opening 20 and the circumference of the stop plate 12 a recess 37 is provided, the clear width of which is greater than the diameter the nozzle needle in the corresponding area 78 of the nozzle needle 17 between the end of the annular rib 18 and the stop shoulder 39 of the nozzle needle 17 is. In the excited state of the solenoid 3, the armature 14 is in the opening direction of the nozzle needle 17 against the force of the The compression spring 16 moves and rests with the stop shoulder 39 on the stop plate 12 at.
Der zwischen dem Nadel zapfen 22 und der Wand der Düsenöffnung 45 bestehende Ringspalt dient als Zumeßquerschnitt 46, da er als Drosselstelle mit erheblichem Widerstand ausgebildet ist und bestimmt daher die Menge des in der Zeiteinheit in das Ansaugrohr der Brennkraftmaschine eingespritzten Kraftstoffes neben der zeitlichen Dauer der elektrischen bffnungsimpulse, mit denen die Düsennadel 17 von ihrem Ventilsitz 24 abgehoben wird.The pin between the needle 22 and the wall of the nozzle opening 45 existing annular gap serves as a metering cross section 46, since it acts as a throttle point considerable resistance is formed and therefore determines the amount of in the unit of time fuel injected into the intake pipe of the internal combustion engine in addition to the time Duration of the electrical opening pulses with which the nozzle needle 17 from its valve seat 24 is lifted.
Stromabwärts der Düsenöffnung 45 ist in dem Boden 47 der Schutzhülse 26 ein Sammelraum 48 ausgebildet, der ein möglichst geringes Volumen aufweist. Von dem Sammelraum 48 führt in axialer Richtung ein Kapillarkanal 49 nach außen, über den der zugemessene Kraftstoff in das Saugrohr abgespritzt wird. Der Querschnitt des Kapillarkanals 49 soll dabei so groß sein, daß an ihm ein Druckabfall auftritt, der nicht größer als 10 % des am Zumeßquerschnitt 46 und am Kapillarkanal 49 auftretenden gesamten Druckabfalles des Kraftstoffs ist. Dabei ergibt sich bei gebräuchlichen Einspritzventilen ein maximaler Durchmesser des Kapillarkanales 49 von etwa 0,8 mm. Der Kapillarkanal 49 ist während des Betriebes der Brennkraftmaschine ständig mit Kraftstoff gefüllt, so daß die Schadgase vom Saugrohr her keinen Zutritt zum Zumeßquerschnitt 46 haben und hierdurch eine schädliche Belagbildung vermieden wird.Downstream of the nozzle opening 45 is in the bottom 47 of the protective sleeve 26, a collecting space 48 is formed which has the smallest possible volume. from A capillary channel 49 leads to the outside of the collecting space 48 in the axial direction which the metered fuel is sprayed into the intake manifold. The cross section of the capillary channel 49 should be so large that a pressure drop occurs across it, which is not greater than 10% of that occurring at the metering cross section 46 and at the capillary channel 49 total pressure drop of the fuel. This results in common Injectors a maximum diameter of the capillary channel 49 of about 0.8 mm. The capillary channel 49 is constantly filled with fuel during operation of the internal combustion engine, so that the pollutant gases have no access to the metering cross section 46 from the suction pipe and thereby a harmful build-up of deposits is avoided.
Wie in den Figuren 2, 3, 4 und 5 gezeigt ist, können anstelle des einen Kapillarkanales auch mehrere Kapillarkanäle vorgesehen sein, wobei jeweils an der Summe aller Kapillarkanäle ein Druckabfall herrscht, der nicht grösser als 10 % des gesamten Druckabfalles am Einspritzventil ist. Bei dem Ausführungsbeispiel 'nach den Figuren 2 und 3 sind vier Kapillarkanäle 50 vorgesehen, die geneigt zur Ventilachse verlaufen und beispielsweise tangential in eine nachgeordnete Drallkammer 51 münden, wodurch sich eine gleichmäßigere Rundumverteilung ergibt. Sammelraum 48 und Kapillarkanäle 50 können bei diesem Ausführungsbeispiel in einem Einsatz 52 der Schutzhülse 26 ausgebildet sein.As shown in Figures 2, 3, 4 and 5, instead of the a capillary channel and a plurality of capillary channels can be provided, each at the sum of all capillary channels there is a pressure drop that is not greater than 10% of the total pressure drop across the injector. In the embodiment 'According to Figures 2 and 3, four capillary channels 50 are provided, which are inclined to Run valve axis and, for example, tangentially in a downstream swirl chamber 51 open, which results in a more even all-round distribution. Collection room 48 and capillary channels 50 can in this embodiment in one insert 52 of the protective sleeve 26 may be formed.
Bei dem in den Figuren 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel zweigen von dem Sammelraum 48 zwölf Kapillarkanäle 53 ab, aus denen sehr dünne Kraftstoffstrahlen austreten mit der Folge einer sehr guten Kraftstoffaufbereitung.In the embodiment shown in Figures 4 and 5, branches from the collecting space 48 twelve capillary channels 53, from which very thin fuel jets leak with the result of very good fuel preparation.
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