Elektomagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil für Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem Ventilgehäuse (1), einem innerhalb des Ventilgehäuses (1) angeordneten elektromagnetischen Stellglied zur Bewegung eines in Schließrichtung federbelasteten Ventilschließglieds (7) aus einer eine Durchtrittsöffnung (11) absperrenden Schließstellung in eine Öffnungsstellung. Weiterhin ist eine Drallkammer (20) vorhanden, in die mit der Durchtrittsöffnung (11) verbundene, etwa radial gerichtete Kanäle (19) einmünden und von der ein koaxialer Kraftstoffaustritt (21) ausgeht. Die Kanäle (19) besitzen einen sich zur Drallkammer (20) hin verringernden Durchfiußquerschnitt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil für Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem Ventilgehäuse, einem innerhalb des Ventilgehäuses angeordneten elektromagnetischen Stellglied zur Bewegung eines in Schließrichtung federbelasteten Uentilschließglieds aus einer eine Durchtrittsöffnung absperrenden Schließstellung in eine Öffnungsstellung, mit einer Drallkammer, in die mit der Durchtrittsöffnung verbundene, etwa radial gerichtete Kanäle einmünden und von der ein koaxialer Kraftstoffaustritt ausgeht.

[0002] Bei derartigen bekannten Kraftstoffeinspritzventilen, erhält der Kraftstoffstrom in der Drallkammer einen Drall um die Längsachse des Kraftstoffeinspritzventils, wodurch bereits eine Verbesserung der Zerstäubung des aus dem Kraftstoffaustritt austretenden Kraftstoffes bewirkt wird.

[0003] Da eine gute Zerstäubung des aus dem Kraftstoffeinspritzventil austretenden Kraftstoffes von großer Wichtigkeit ist, ist es Aufgabe der Erfindung, ein Kraftstoffeinspritzventil nach dem Oberbegriff zu schaffen, das bei einfachem Aufbau eine weitere Verbesserung der Zerstäubung des austretenden Kraftstoffs bewirkt.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kanäle einen sich zur Drallkammer hin verringernden Durchflußquerschnitt besitzen. Durch diese Ausbildung wird der Kraftstoffstrom nicht nur mit einem Drall versehen, sondern wird auch noch zu einer hohen Austrittsgeschwindigkeit beschleunigt, so daß der Kraftstoff äußerst fein zerstäubt aus dem Kraftstoffaustritt heraustritt. Dies insbesondere auch bei Kraftstoffeinspritzventilen, die mit relativ niedrigen Kraftstoffsystemdrücken betrieben werden.

[0005] Erstrecken sich die Kanäle mit gleichem Krümmungssinn spiralförmig zur Drallkammer, so beginnt die Drallbildung der Kraftstoffströme bereits in den Kanälen, wobei durch den gleichen Krümmungssinn der Kanäle beim Aufeinandertreffen der Kraftstoffströme diese sich in der Drallbildung noch gegenseitig unterstützen. Dabei können die Kanäle radial in die Drallkammer einmünden.

[0006] Eine gegenseitige Drallunterstützung der Kraftstoffströme ergibt sich besonders gut, wenn jeweils zwei Einmündungen der Kanäle in die Drallkammer sich radial gegenüberliegen.

[0007] Zur Verbindung der Kanäle mit der Durchtrittsöffnung können die Kanäle über etwa axiale Zuflüsse mit der Durchtrittsöffnung. verbunden sein.

[0008] Eine weitere Verfeinerung der Zerstäubung des austretenden Kraftstoffs wird dadurch erreicht, daß der Kraftstoffaustritt eine Blendenbohrung ist. Sind Drallkammer, Kanäle und Kraftstoffaustritt in einem oder mehreren unbeweglich mit dem Ventilgehäuse verbundenen Bauteilen angeordnet, so ist die Lage der Mündung des Kraftstoffaustritts bei allen Betriebsbedingungen konstant und kann nicht zu negativen Einflüssen auf den austretenden Kraftstoff führen.

[0009] Ist die Drallkammer austrittseitig von einer Verschlußscheibe verschließbar, in der der Kraftstoffaustritt ausgebildet ist, so kann für unterschiedliche Anwendungsfälle bei ansonsten gleichem Aufbau des Kraftstoffeinspritzventils ein unterschiedlicher Kraftstoffaustritt zur Anwendung kommen. Darüber hinaus ermöglicht diese Ausbildung eine einfache und damit billigere Fertigung. Vorzugsweise ist dabei die Uerschlußscheibe eine Lochblende.

[0010] Sind die Drallkammer, Kanäle und/oder Kraftstoffaustritt enthaltenden Bauteile auswechselbar mit dem Ventilgehäuse verbindbar, so kann ein Standardaufbau eines Kraftstoffeinspritzventils für eine Vielzahl von Anwendungsfällen benutzt und sogar umgerüstet werden, wobei bei unterschiedlichen Kraftstoffströmen die jeweils günstigsten Austrittsverhältnisse durch entsprechende Kombinationen von Drallkammern, Kanälen und Kraftstoffaustritten der verschiedenen Größen kombiniert werden können.

[0011] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 eine Seitenansicht eines Kraftstoffeinspritzventils im Halbschnitt

Figur 2 den Drallkörper des Kraftstoffeinspritzventils nach Fig. 1 in der Vorderansicht

Figur 3 einen Querschnitt des Drallkörpers und der Lochblende des Kraftstoffeinspritzventils nach Fig. 1

[0012] Das dargestellte Kraftstoffeinspritzventil besitzt ein Ventilgehäuse 1, in dem ein Wickelkörper 2 mit der Magnetwicklung 3 angeordnet ist. Durch den Wickelkörper 2 erstreckt sich ein mit einer Durchgangsbohrung 5 versehener Weicheisenkern 4, der mit seinem einen aus dem Uentilgehäuse 1 herausragenden Ende einen Einlaßstutzen 6 bildet.

[0013] Der anderen Stirnseite des Weicheisenkerns 4 steht unter Bildung eines Luftspaltes eine einen Anker bildende Ventilverschlußplatte 7 gegenüber, die an ihrer dem Weicheisenkern 4 entgegengesetzten Seite eine Dichtfläche 8 besitzt.

[0014] Durch Beaufschlagung von einer am Weicheisenkern 4 abgestützten Druckfeder 9 wird die Ventilverschlußplatte 7 zur Anlage an einen axial zur Ventilverschlußplatte 7 hervorstehenden Ringsitz 10 beaufschlagt, der eine Durchtrittsöffnung 11 umschließt.

[0015] In Strömungsrichtung hinter der Durchtrittsöffnung 11 sind in einem Auslaßstutzen 12 mit ihren Stirnflächen aneinanderliegend ein scheibenartiger Drallkörper 13 und eine Lochblende 14 auswechselbar eingesetzt und durch ein Arretierstück 15 mit ihrem radial umlaufenden Randbereich an einer Ringschulter 16 der stufenartig ausgebildeten Auslaßbohrung 17 des Auslaßstutzens 12 in Anlage gehalten.

[0016] Der in Figur 2 vergrößert dargestellte Drallkörper 13 besitzt zwei axiale Zuflüsse 18, die den Bereich der Durchtrittsöffnung 11 jeweils mit dem radial äußeren Bereich eines sich etwa radial zur Mitte erstreckenden Kanals 19 verbindet.

[0017] Die Kanäle sind sich radial gegenüberliegend in der lochblendenseitigen Stirnfläche des Drallkörpers 13 als z.B. durch Erodieren hergestellte Vertiefungen ausgebildet, die sich mit gleichem Krümmungssinn spiralförmig zu einer im Zentrum gebildeten Drallkammer 20 erstrecken.

[0018] Die Einmündungen der Kanäle 19 in die Drallkammer 20 liegen sich dabei radial gegenüber.

[0019] Die die Kanäle 19 bildenden Vertiefungen sind durch die Lochblende 14 verschlossen, wobei diese koaxial zur Drallkammer 20 einen durchgehenden Kraftstoffaustritt 21 besitzt, der als Blendenbohrung ausgebildet ist.

[0020] Bei Betrieb des Kraftstoffeinspritzventils gelangt von der Durchgangsbohrung 5, durch die Durchgangsnuten 22 an der Stirnseite des Weicheisenkerns 4 und durch Durchgangsbohrungen 23 der Ventilverschlußplatte 7 der Kraftstoff an dem Ringsitz 10 des geöffneten Ventils vorbei zur Durchtrittsöffnung 11. Von hier strömt der Kraftstoff durch die Zuflüsse 18 und wird anschließend in den Kanälen 19 sowohl beschleunigt als auch mit einem Drall versehen.

[0021] Mit diesem Drall sich gegenseitig noch unterstützend vereinigen sich die beiden Kraftstoffströme in der Drallkammer 20 und treten sowohl durch den Drall als auch durch die Blendenwirkung des Kraftstoffaustritts 21 aus diesem feinstzerstäubt in die Auslaßbohrung 17 aus.

Ansprüche

1. Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil für Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem Ventilgehäuse, einem innerhalb des Ventilgehäuses angeordneten elektromagnetischen Stellglied zur Bewegung eines in Schließrichtung federbelasteten Ventilschließglieds aus einer eine Durchtrittsäffnung absperrenden Schließstellung in eine Öffnungsstellung, mit einer Drallkammer, in die mit der Durchtrittsöffnung verbundene, etwa radial gerichtete Kanäle einmünden und von der ein koaxialer Kraftstoffaustritt ausgeht, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (19) einen sich zur Drallkammer (20) hin verringernden Durchflußquerschnitt besitzen.

2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (19) sich mit gleichem Krümmungssinn spiralförmig zur Drallkammer (20) erstrecken.

3. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (19) radial in die Drallkammer (20) einmünden.

4. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Einmündungen der Kanäle (19) in die Drallkammer (20) sich radial gegenüberliegen.

5. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (19) über etwa axiale Zuflüsse (18) mit der Durchtrittsöffnung (11) verbunden sind.

6. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehendden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffaustritt (21) eine Blendenbohrung ist.

7. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Drallkammer (20), Kanäle (19) und Kraftstoffaustritt (21) in einem oder mehreren unbeweglich mit dem VentilgEhäuse (1) verbundenen Bauteilen angeordnet sind.

8. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drallkammer (20) austrittseitig von einer Verschlußscheibe verschließbar ist, in der der Kraftstoffaustritt (21) ausgebildet ist.

9. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußscheibe eine Lochblende (14) ist.

10. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drallkammer (20), Kanäle (19) und /oder Kraftstoffaustritt (21) enthaltenden Bauteile auswechselbar und mit dem Ventilgehäuse (1) verbindbar sind.

Zeichnung