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Stand der Technik
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DE 196 50 865 A1 bezieht
sich auf ein Magnetventil zur Steuerung des Kraftstoffdruckes in
einem Steuerraum eines Einspritzventiles, etwa eines Common-Rail-Einspritzsystems. Über
den Kraftstoffdruck im Steuerraum wird eine Hubbewegung eines Ventilkörpers
gesteuert, mit dem eine Einspritzöffnung des Einspritzventils
geöffnet oder geschlossen wird. Das Magnetventil umfasst
einen Elektromagneten, einen beweglichen Anker und ein mit dem Anker bewegtes
und von einer Ventilsschließfeder in Schließrichtung
beaufschlagtes Ventilglied, das mit dem Ventilsitz des Ventilgliedes
zusammen wirkend, den Kraftstoffausstoß aus dem Steuerraum
steuert.
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Es
ist ein Common-Rail-Kraftstoffinjektor mit einem zweiteiligen Anker
bekannt, der durch ein Magnetventil betätigt wird. Der
Anker übt im stromlosen Fall die Schließkraft
auf eine Ventilkugel aus. Wenn der Elektromagnet bestromt wird,
bewegt sich der Anker um den Ankerhub nach oben, entgegen der auf
die Ventilkugel wirkenden Schließkraft und ein Abströmventil öffnet.
Eine Ankerführung, die fest im Injektorkörper
des Kraftstoffinjektors verschraubt ist, nimmt den Ankerbolzen auf.
Auf dem Ankerbolzen wird die Ankerplatte geführt, die ihrerseits
vom Elektromagneten angezogen wird. Der Ankerbolzen kann aufgrund
des Führungsspiels in der Ankerführung kippen.
Die Ankerplatte ihrerseits kann auf dem Ankerbolzen verkippen, sodass
sich die Gesamtkippung der Baugruppe Ankerbolzen/Ankerplatte in
Bezug auf die Injektorhauptachse als Summe der Führungsspiele
bestimmen lässt.
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Bei
Kraftstoffinjektoren, bei denen im Kopfbereich ein Magnetventilaktor
angeordnet ist, sind der Magnetventilaktor und das Schaltventil
am Injektorkörper angeschraubt. Dabei ist die Auflagefläche für
das Schaltventil ein Ventilstück, welches sich auf einer
Schulter im Injektorkörper abstützt. Das Schaltventil
umfasst den beweglichen Anker. Im Ventilstück ist ein durch
ein Schließelement freigebbarer und verschließbarer
Ventilsitz ausgeführt. Die Auflage für den Magnetventilaktor
ist eine höher liegende Schulter im Injektorkörper,
auf der die Ankerhubeinstellscheibe aufliegt. Die Lage beider Elemente,
die im engen Zusammenspiel miteinander funktionieren ist, somit über
eine relativ lange Toleranzkette bestimmt. Insbesondere ist ein
wichtiges Maß die Parallelität der Ankerplattenoberseite
zur Polfläche des Elektromagneten. Schlechte Parallelitäten
oder große Unterschiede dieser Parallelitäten
von einem Injektor zum anderen führen zu ungenauen Einspritzungen, zu
Verschleiß oder zu einer Einspritzmengenstreuung von Exemplar
zu Exemplar.
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Bei
derzeit in der Entwicklung befindlichen Kraftstoffinjektoren ist
ein Winkelfehler zwischen Magnetventilaktor und Schaltventil zu
minimieren. In einer mittig angeordneten Führungsbohrung
des Ankers ist ein zylindrischer Stift aufgenommen, der die Druckausgeglichenheit
des Schaltventils ermöglicht. Im geschlossenen Zustand
des Schaltventils wird dieser Stift von der Unterseite her mit Systemdruck, d.
h. dem im Hochdruckspeicherkörper (Common-Rail) des Hochdruckspeichereinspritzsystemes herrschenden
Druck beaufschlagt. Die daraus entstehende Kraft stützt
sich an einer Stelle im Magnetventilaktor beispielsweise an einer
Stützscheibe ab. Tritt aufgrund langer Toleranzketten zwischen
Magnetventilaktor und Schaltventil ein großer Winkelfehler
auf, so verschlechtert dieser Winkelfehler die Rechtwinkligkeit
zwischen der Abstützungsebene im Magnetventilaktor und
dem Ankerbolzen. Je nach Ausführung einer Kontaktstelle
kommt es deshalb zu Einleitung von Querkräften in den Ankerbolzen.
Dadurch wird der Ankerbolzen verbogen und kippt somit die Ankerbaugruppe
zusätzlich zum Winkelfehler weiter aus der vertikalen Lage
heraus. Daraus resultiert ein unerwünschter Reibkraftanteil
in der Ankerführung, die als Störgröße
in den Einspritzvorgang wirkt und auch die eingespritzte Menge ändert.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird
vorgeschlagen, bei einem als Aktor für einen Kraftstoffinjektor
dienenden Magnetventil die Magnetgruppe, insbesondere den Magnethalter
auf einer modifizierten Ankerhubeinstellscheibe zu platzieren. Die
modifizierte Ankerhubeinstellscheibe stützt sich auf einer
Ventilspannschraube ab, die ihrerseits auf der Stirnseite eines Ventilstücks
aufliegt. Die Parallelität zwischen einer Planseite der
Ankerplatte und einer Polfläche des Magnetkernes wird verbessert,
da die Referenz für das Magnetventil und das Schaltventil
jeweils die Oberseite des über die Ventilspannmutter vorgespannten
Ventilstücks ist, auf der sowohl die Führung des
Ankers als auch die Auflagefläche des Ventilstücks
vorhanden sind. Führung und Auflagefläche können
in einer Aufspannung geschliffen werden, wodurch die verschiedenen
Flächen eine gute geometrische Toleranz in Bezug aufeinander
haben. Insbesondere weist die Führungsfläche der
Ankerbaugruppe im Ventilstück eine verbesserte Rechtwinkligkeit
in Bezug auf die Auflage der Ventilspannschraube auf. Die Ventilspann schraube
sowie die modifizierte Ankerhubeinstellscheibe können doppelplan geschliffen
werden, wodurch die Parallelität derselben zueinander nochmals
verbessert wird. Abweichungen von der Rechtwinkligkeit, d. h. Rechtwinkligskeitsfehler
können sich nur noch durch Fehler zwischen Führung
und Oberseite des Ankers sowie durch Parallelitätsfehler
innerhalb des Magnethalters zwischen einer unteren Auflage auf der
modifizierten Ankerhubeinstellscheibe und der Auflage für
den Magnetkern einstellen. Bei der Fertigung des Ankers werden die
Führungsfläche zum Ventilstück und die obere
Ankerplattenfläche mit sehr hoher Oberflächengüte
zueinander spanabhebend bearbeitet, bevorzugt geschliffen. Des Weiteren
werden im Magnethalter, d. h. der Magnethülse, deren untere
Auflage die Auflage des Magnetkerns bildet, in einem Aufspannvorgang
gedreht, so dass sich geringe Bauteiltoleranzen erzielen lassen.
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Im
Gegensatz dazu gehen bei der bisher aus dem Stand der Technik bekannten
Lösung die Abweichung der Parallelität zwischen
der Oberseite des Ventilstücks (Schnittstelle Ventil) und
der Unterseite des Ventilstückes in die Parallelitätsfehler
zwischen der Ankerplattenoberseite und der Polfläche mit
ein. Diese sind besonders groß, da das Ventilstück
an der Auflage zum Injektorkörper und am unteren zylindrischen
Ansatz gedreht ist. Zum Schleifen der Ventilstückoberseite
wird das Ventilstück am zylindrischen Absatz aufgenommen.
Dies bedeutet, dass sich bei der Lösung des Standes der
Technik eine schlecht gedrehte Oberfläche und eine Umspannung
zu einem großen Fehler zwischen den beiden Flächen
addieren.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform des der Erfindung zu
Grunde liegenden Gedankens wird die Ankerhubeinstellscheibe derart
modifiziert, dass diese nicht mehr auf einer Schulter im Injektorkörper, sondern
unmittelbar von einer Planfläche der Ventilspannschraube,
mit der das Ventilstück im Injektorkörper vorgespannt
ist, abgestützt wird. Der die modifizierte Ankerhubeinstellscheibe
beaufschlagende Magnethalter der Magnetgruppe ist mittels einer
Magnetspannmutter mit einem Außengewinde am Injektorkörper
des Kraftstoffinjektors verbunden. Durch die vorgeschlagene Lösung
wird die Parallelität zwischen der Oberseite der Ankerbaugruppe,
insbesondere einer Ankerplatte und der dieser zuweisenden Stirnseite
der Polfläche des Magnetkerns verbessert. Die Ausrichtung
der Ankerbaugruppe, einen Anker und einen Ankerbolzen umfassend,
wird durch eine Führung auf der Oberseite des Ventilstücks
definiert. Die Ausrichtung der Magnetgruppe und damit des Elektromagneten
werden durch die obere Planfläche definiert. Die Führung
und die Planfläche werden in einer Aufspannung bearbeitet,
so dass die Ankerbaugruppe in Bezug auf den Elektromagneten nahezu ohne
Fehler ausgerichtet ist.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsvariante des der Erfindung
zu Grunde liegenden Gedankens wird die Leckagemenge aus der Führung
des bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Einspritzventilgliedes
und der Ventilkolbenführung, die aus den schrägen
Bohrungen im Injektorkörper austritt, nicht – wie beim
Stand der Technik – über eine Vertiefung im Injektorkörper
in den Ankerraum geleitet, sondern kann in einen Zwischenraum zwischen
der Ankerhubeinstellscheibe und dem Injektorkörper fließen
und von dort über Anfangsunterbrechungen in den niederdruckseitigen
Rücklauf abströmen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Es
zeigt:
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1 Einen
Kraftstoffinjektor mit einem Magnetventil gemäß des
Standes der Technik,
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2 eine
Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Magnetventils, montiert im Kopfbereich eines Kraftstoffinjektors,
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3 eine
Darstellung im vergrößerten Maßstab in
dem Bereich gemäß 2 in dem
der Magnethalter des Magnetventils auf der modifizierten Ankerhubeinstellscheibe
aufsteht,
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3.1 eine alternative Ausführungsform, bei
der sich die Ankerhubeinstellscheibe auf einer Schulter des Ventilstücks
abstützt,
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4 eine
Darstellung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Rücklaufführung und
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5 Darstellungen
des Magnethalters in Seitenansicht und in einer Ansicht von der
Hinterseite.
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1 zeigt
ein Kraftstoffinjektor, der mittels eines Magnetventils gemäß des
Standes der Technik betätigt wird.
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Ein
Kraftstoffinjektor 10 ist symmetrisch zur Injektorachse 12 ausgebildet
und umfasst einen Injektorkörper 14. Im Injektorkörper 14 ist
eine erste Auflageschulter 16 ausgeführt, auf
welcher sich ein Ventilstück 32 abstützt.
Der Kraftstoffinjektor 10 umfasst ein Magnetventil 20,
welches einen Magnetkern 22 und eine in den Magnetkern 22 eingelassene
Mag netspule 24 aufweist. Die Magnetspule 24 weist
mit ihrer Stirnseite einer Stirnseite eines Ankers 28 zu. Die
Stirnseite der Magnetspule 24 ist durch Bezugszeichen 26 identifiziert
und stellt eine Polfläche dar. Des Weiteren umfasst der
Injektorkörper 14 eine zweite Auflageschulter 30,
auf der sich gemäß 1 eine bisher
eingesetzte Ankerhubeinstellscheibe 18 abstützt.
Auf dieser ist ihrerseits ein Magnethalter 52 des Magnetventils 20 abgestützt.
Wie aus der Darstellung gemäß 1 des
Weiteren hervorgeht, wird das Ventilstück 32 über
eine Ventilspannmutter 34 vorgespannt.
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1 zeigt
ferner, dass im Injektorkörper 14 des Kraftstoffinjektors 10 eine
schräge Rücklaufbohrung 36 verläuft,
die in einer Vertiefung 38 mündet. Die Vertiefung 38 befindet
sich unterhalb der im Injektorkörper 14 von der
zweiten Auflageschulter 30 abgestützten Ankerhubeinstellscheibe 18.
Um ein Abströmen von Kraftstoff, der durch Führungsleckage an
der Einspritzventilgliedführung und der Ventilkolbenführung
austritt, über den Rücklauf 36 zu ermöglichen,
wird im Injektor die Vertiefung 38 unterhalb der bisher
eingesetzten Ankerhubeinstellscheibe 18 gefertigt.
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Ausführungsvarianten:
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2 zeigt
eine Ausführungsform eines Kraftstoffinjektors, welcher
mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Magnetventil
betätigt wird. Für die nachfolgenden Ausführungen
gilt, dass der Magnethalter ein- oder mehrteilig ausgebildet sein
kann, was von Fertigungs- und Montageanforderungen abhängig
sein kann. Für die nachfolgenden Ausführungen
gilt, dass unter Magnethalter 52 beide Ausführungsmöglichkeiten
subsumiert werden.
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Bei
der in 2 dargestellten Ausführungsform der erfindungemäß vorgeschlagenen
Lösung liegt das Ventilstück 32 auf der
ersten Auflageschulter 16 des Injektorkörpers 14 auf.
Das Ventilstück 32 wird mittels der Ventilspannschraube 34 mit
Axialkraft beaufschlagt, sodass die Schnittstelle zwischen Ventilstück 32 und
dem Injektorkörper 14 hochdruckdicht ist. Das
Ventilstück 32 weist einen Hals auf, in dessen
Führung 72 die Ankerbaugruppe, insbesondere ein
Anker 60, in Vertikalrichtung bewegbar geführt
ist. Im Anker 60 ist ein Ankerbolzen 56 geführt, der
die Druckausgeglichenheit des Magnetventils 20 sicherstellt.
Die Ankerführung 72 stellt gleichzeitig eine Dichtstelle
dar, da sie ein extrem geringes Spiel aufweist und daher nur eine
minimale Leckage zulässt.
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Auf
die Ventilspannschraube 34, mit der das Ventilstück 32 gegen
die erste Auflageschulter 16 des Injektorkörpers 14 gestellt
ist, wird eine modifizierte Ankerhubeinstellscheibe 62 aufgelegt.
Diese zentriert sich mittels ihres Außendurchmessers in
Bezug auf den Injektorkörper 14. Die Dicke der
modifizierten Ankerhubeinstellscheibe 62 wird bestimmt, um
die Länge des Weges des in axiale Richtung bewegbaren Ankers 60 auf
einen festgelegten Wert einzustellen, der als Ankerhub bezeichnet
wird. Die Dicke der modifizierten Ankerhubeinstellscheibe 62 ist daher
abhängig von dem Abstand zwischen der Planseite des Ankers 60 bis
zur oberen Auflagefläche der Ventilspannmutter 34 und
des Rückstellmaßes, um welches der Magnetkern 22 der
Magnetgruppe 50 hinter der unteren Auflage des Magnethalters 52 zurück
steht. Auf die obere Planseite der modifizierten Ankerhubeinstellscheibe 62 wird
der Magnethalter 50 aufgesetzt und mittels einer Magnetspannmutter 108 gegen
den Injektorkörper 14 verschraubt.
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Während
des Anziehens der Magnetspannmutter 108 mit einem definierten
Anzugsdrehmoment, wirkt die modifizierte Ankerhubeinstellscheibe 62 wie
eine Tellerfeder. Wie aus 2 hervor
geht, liegt die modifizierte Ankerhubeinstellscheibe 62 auf einer
Planseite 96, jedoch nicht auf der zweiten Auflageschulter 30 im
Injektorkörper 14 auf. Dadurch kann die modifizierte
Ankerhubeinstellscheibe 62 gemäß der
Lösung in 2 in axiale Richtung, insbesondere
im radial außen liegenden Bereich in Form einer Tellerfeder,
verformt werden. In diesem Bereich der modifizierten Ankerhubeinstellscheibe 62,
die nicht mehr durch die an Seite 96 der Ventilspannmutter 34 abgestützt
ist, ist die modifizierte Ankerhuneinstellscheibe 62 axial
verformbar und kann durch aufgeprägte Axialkräfte
elastisch verformt werden.
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Durch
Variation der Axialkraft und des Anzugsdrehmomentes der Magnetspannmutter 108 kann
der Ankerhub im montierten Kraftstoffinjektor 10 verändert
werden. Dies dient dazu, die Ankerhubtoleranz bereits ausgelieferter
Kraftstoffinjektoren 10 zu reduzieren und damit die Ausbringung
zu verbessern bzw. die geforderte Einspritzmengentoleranz zu verkleinern.
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Die
modifizierte Ankerhubeinstellscheibe 62 ist in ihrer einfachsten
Ausführungsform vorzugsweise plangeschliffen und kann an
beiden Planseiten mit hoher Oberflächengüte bearbeitet
werden. Die Ankerhubeinstellscheibe 62 kann aber auch im
Längsschnitt ein andere Form aufweisen, so z. B. kegelförmig
gewölbt oder dergleichen konfiguriert sein, sofern dies
notwendig ist. Die modifizierte Ankerhubeinstellscheibe 62 wird
vorzugsweise stets rotationssymmetrisch ausgeführt. Über
die Formgebung der modifizierten Ankerhubeinstellscheibe 62 kann
insbesondere die gewünschte Elastizität im Bereich
unterhalb des Magnethalters 50 eingestellt werden.
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Wenn
der Kraftstoffinjektor über einen Hochdruckanschlussstutzen 94,
der seitlich am Injektorkörper 14 aufgenommen
ist, mit unter Systemdruck stehenden Kraftstoff beaufschlagt wird,
wird der Ankerbolzen 56 an seiner Unterseite mit Systemdruck beaufschlagt.
Die dadurch entstehende Axialkraft wird in der Magnetgruppe, beispielsweise
an einer Stützscheibe 54 aufgenommen. Die Stützscheibe 54 kann
jedoch auch entfallen. Wie aus der Schnitt darstellung gemäß 2 des
Weiteren hervorgeht, umfasst die Magnetgruppe 50 neben
den Magnethalter 52, der auf der oberen Planseite der modifizierten
Ankerhubeinstellscheibe 62 aufsteht, den Magnetkern 22,
in dem wiederum die Magnetspule 24 eingelassen ist. Die
Magnetspule 24 wird innerhalb der Magnetgruppe 50 durch
Spulenkontaktierungen 56 kontaktiert, die eine Bestromung
der Magnetspule 24 der Magnetgruppe 50 ermöglichen. 2 zeigt
des Weiteren, dass die Ankerbaugruppe, insbesondere der Anker 60,
durch eine sich an der Stützscheibe 54 abstützende
Schließfeder 78 in Schließrichtung beaufschlagt
ist. Bei nicht bestromter Magnetgruppe 50 wird der Anker 60 mit
seinem unteren hülsenförmigen Ansatz, den Ventilsitz
verschließend, an das Ventilstück 32 angestellt.
Dadurch ist ein Ablaufkanal 80, der sich durch das Ventilstück 32 erstreckt,
verschlossen, sodass ein Steuerraum 84, von dem aus der
Ablaufkanal 80 verläuft, nicht druckentlastet
wird. In diesem Zustand des Ventilsitzes bleibt der Steuerraum 84 im
Ventilstück 32 geschlossen. Der Steuerraum 84 wird über
eine seitlich das Ventilstück 32 durchsetzende
Zulaufdrossel 88 mit unter Systemdruck stehendem Kraftstoff
beaufschlagt. Dieser Kraftstoff ist in einem Hochdruckraum 92 vorhanden, der
seinerseits durch einen in 2 nur angedeuteten
Hochdruckanschlussstutzen mit unter Systemdruck stehenden Kraftstoff
beaufschlagt ist. Der Systemdruck wird in einem in der Darstellung
gemäß 2 nicht dargestellten Hochdruckspeicherkörper zum
Beispiel über eine Hochdruckpumpe oder dergleichen erzeugt.
Der Systemdruck, welchem der Injektorkörper 14 des
Kraftstoffinjektors 10 gemäß 2 ausgesetzt
ist, liegt in der Größenordnung zwischen 1600
und 1800 bar, kann jedoch auch noch über den genannten
Werten liegen.
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Der
Hochdruckraum 92 im Injektorkörper 14 ist über
einen Dichtring 90 abgedichtet. Der sich vom Steuerraum 84 aus
in vertikaler Richtung durch das Ventilstück 32 erstreckende
Ablaufkanal 80 mit mindestens einer Ablaufdrosselstelle 82 mündet
im Boden eines Druckraumes innerhalb des Ventilstücks 32.
Dieser Druckraum ist durch den Anker 28 verschlossen.
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Der
Steuerraum 84 ist durch eine Stirnseite des bevorzugt nadelförmig
ausgebildeten Einspritzventilgliedes 86 begrenzt, welches
abhängig von der Druckbeaufschlagung oder der Druckentlassung
des Steuerraumes 84 am brennraumseitigen Ende des Kraftstoffinjektors 10 vorgesehene
mindestens eine Einspritzöffnung freigibt oder verschließt.
Der Steuerraum 84 ist darüber hinaus durch die
Wandung des Ventilstückes 32 begrenzt, welches
ebenfalls symmetrisch zur Injektorachse 12 ausgeführt
ist und über die Ventilspannmutter 34 gegen die
erste Auflageschulter 16 im Injektorkörper 14 angestellt
ist.
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Der
Darstellung gemäß 3 ist ein
vergrößerter Ausschnitt des Kraftstoffinjektors
gemäß 2 im Bereich des Magnethalters
zu entnehmen.
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Wie
die vergrößerte Darstellung gemäß 3 zeigt,
ist der Magnetkern 22 mit darin aufgenommener Magnetspule 24 über
mindestens eine Tellerfeder 100 gegen einen Bund an der
Unterseite des Magnethalters 52 angestellt. Die Stirnseite
des Magnetkerns 22 und die in diesen eingebettete Magnetspule 24 bilden
eine Polfläche 26, welcher der oberen Planseite
der Ankerbaugruppe, insbesondere dem Anker 60, gegenüberliegt.
Aus der Darstellung gemäß 3 ist erkennbar,
dass der Ankerbolzen 56 der Ankerbaugruppe mit seiner unteren
Stirnseite dem Ablaufkanal 80 gegenüber liegt.
Der Ankerbolzen 56 wird über die Stützscheibe 54 abgestützt
und dient als Führung der Schließfeder 78. Über
den Ankerbolzen 56 wird die Druckausgeglichenheit des Magnetventils 20 sichergestellt. 3 zeigt,
dass die Magnetspule 24 der Magnetgruppe 50 im
Magnethalter 52 durch eine Spulenkontaktierung 76 bestromt wird.
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3 zeigt
darüber hinaus, dass der Magnethalter 52 über
die Magnetspannmutter 108 mit dem Injektorkörper 14 verschraubt
wird. Der Magnethalter 52 stützt sich mit einer
unteren Ringfläche auf der Oberseite der modifizierten
Ankerhubeinstellscheibe 62 ab. Die Ankerhubeinstellscheibe 62 ist – wie
oben bereits erwähnt – mit ihrem Außendurchmesser
im Injektorkörper 14 zentriert. Die modifizierte
Ankerhubeinstellscheibe 62 stützt sich mit ihrem
radial innen liegenden Bereich an einer Planseite 56 der
Ventilspannschraube 34 ab und nicht – wie in der
Ausführungsform gemäß des Standes der
Technik gemäß 1 – an
einer im Injektorkörper 14 ausgeführten zweiten
Auflageschulter 30.
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Die
erfindungsgemäß vorgeschlagene modifizierte Ankerhubeinstellscheibe 62 verleiht
dem Magnethalter 52 entsprechend des definierten Anzugsmomentes,
mit dem die Magnetspannmutter 108 angezogen wird, eine
sehr hohe Elastizität und gestattet zudem eine spätere
Modifikation des Ankerhubes aufgrund Relativbewegung der Polfläche 26 zur Planseite
der Ankerbaugruppe, insbesondere des Ankers 60.
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3 zeigt,
dass an der unteren als Aufstandsfläche dienenden Ringfläche
des Magnethalters 52 zumindest eine Unterbrechung 98 vorgesehen
ist. Diese dient als eine modifizierte Rücklaufführung 102, über
welche Leckagemenge aus der Düse und dem Ventilkolben in
den rücklaufseitigen Niederdruckbereich geleitet werden
kann. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform
gemäß des Standes der Technik erfolgt der Rücklauf über
eine in dem Injektorkörper 14 schräg
verlaufende Bohrung 36. In der Ausführungsform
gemäß 1 ist die Mündung des
Rücklaufs 36 durch die dort dargestellte, bisherige
Ankerhubeinstellscheibe verschlossen, so dass es erforderlich ist,
im Injektorkörper 14 die Vertiefung 38 auszubilden.
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Wie
insbesondere aus der Darstellung gemäß 5 hervorgeht,
ist die ringförmig verlaufende Aufstandsfläche
auf der unteren Stirnseite des Magnethalters 52 an mehreren
Stellen mit Unterbrechungen 98 versehen, so dass sich eine
aus mehreren Unterbrechungen zusammengesetzte Rücklauföffnung 102 ergibt. Über
diese kann der abgesteuerte Kraftstoff zwischen der modifizierten
Ankerhubeinstellscheibe 62 und der Unterseite des Magnethalters 52 in
den niederdruckseitigen Rückraum fließen und von
dort aus zusammen mit der beim Öffnen des Magnetventils 20 entwichenen
Abströmmenge in den Rücklauf des Kraftstoffinjektors 10 geleitet
werden.
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Der
Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass der Magnethalter 52 an
seinem Umfang oberhalb seiner ringförmigen Aufstandsfläche
eine Aufnahmenut 106 aufweist, in die ein O-Ring 104 eingelassen
ist. Über den O-Ring 104 ist der Magnethalter 52 gegen den
Injektorkörper 14 entsprechend des Anzugsdrehmomentes
der Magnetspannmutter 108 abgedichtet.
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3 zeigt
darüber hinaus, dass das Ventilstück 32 einen
halsförmigen Abschnitt aufweist, der die Ankerführung 72 bildet.
In dieser ist die Ankerbaugruppe, die bevorzugt als Anker 60 ausgeführt
ist, mit minimalem Spiel geführt. Die Ankerführung 72 stellt
aufgrund ihrer Ausbildung eine dichtende Führung dar, bei
der zwischen dem Ankerbolzen 56 und der Ankerbaugruppe 60 abgedichtet
wird, so dass eine minimale Leckage sichergestellt ist.
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4 zeigt
das erfindungsgemäß vorgeschlagene Magnetventil.
Eine Auflage, mit welcher die Ventilspannschraube 34 auf
einer Planfläche am Ventilstück 32 aufliegt,
ist durch Bezugszeichen 70 angedeutet. Die Vertiefung 38 ist
in der Darstellung gemäß 4 nicht
dargestellt; diese ist nicht nötig, da die Rücklaufbohrung 36 nach
oben offen ist, da die modifizierte Ankerhubeinstellscheibe 62 nicht
auf dem Injektorkörper 14 aufliegt.
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In
der Darstellung gemäß 3.1 ist
eine alternative Ausführungsmöglichkeit der Lagerung
der Ankerhubeinstellscheibe 62 dargestellt. Diese liegt
in der in 3.1 dargestellten Ausführungsform
auf einer oberen Schulter der Führung des Ventilstücks 32 auf.
Dieses ist wiederum durch die Ventilspannmutter 34 im Injektorkörper 14 befestigt.
Am Ventilstück 32 befindet sich die Ankerführung 72,
in der die Ankerbaugruppe 60 geführt ist. Teilweise
ist in 3 der sich durch den Injektorkörper 14 erstreckende
Ablaufkanal 80 mit Ablaufdrossel 82 wiedergegeben. Die
Ventilspannmutter 34 stützt sich auf der Auflage 70 des
Ventilstücks 32 ab. Die weiteren in 3.1 dargestellten Komponenten entsprechen den
mit identischen Bezugszeichen versehenen Komponenten gemäß der
Ausführungsform in 3.
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Wie
den Darstellungen gemäß der 3 und 4 entnehmbar
ist, verlaufen die Unterbrechungen 98 an der der Ankerhubeinstellscheibe 62 zuweisenden
Stirnseite des Magnethalters 52 in Umfangsrichtung im Wesentlichen
schlitzförmig. Durch die Erstreckung der Unterbrechungen 98 in
Umfangsrichtung und bei Ausbildung mehrerer Unterbrechungen 98 an
der unteren Stirnseite des Magnethalters 52, entsteht eine
Rücklaufführung 102, welche den Kraftstoff – wie
in 4 dargestellt – aus dem Rücklauf 56 in
den Niederdruckbereich des Kraftstoffinjektors 10 ableitet.
Der Magnethalter 52 ist über den O-Ring 104,
der in die Aufnahmenut 102 eingelassen ist, gegen den Injektorkörper 14 abgedichtet.
Die modifizierte Ankerhubeinstellscheibe 62 ist über
ihren Außendurchmesser im Injektorkörper 14 – wie
bereits erwähnt – zentriert.
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Der
Darstellung gemäß 5 ist eine
Seitenansicht sowie eine Unteransicht des Magnethalters 52 zu
entnehmen.
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Der
Magnethalter 52, in dem gemäß der 2, 3 und 4 der
Magnetkern 22 die Magnetspule 24 die Spulenkontaktierungen 76 aufgenommen
sind, weist an seinem Außenumfang eine Aufnahmenut 106 auf,
in welche der O-Ring 104 gemäß der 3 und 4 eingelassen
ist. Von unten her gesehen, weist der Magnethalter 52 Durchgangsöffnungen
auf, durch welche die Spulenkontaktierungen 76 aus dem
Kraftstoffinjektor bzw. dessen Kopfbereich herausgeleitet werden. 5 zeigt,
dass an der Unterseite des Magnethalters 52 in einer Teilung von
etwa 90° in Bezug auf den Umfang die schlitzförmig
konfigurierten Unterbrechungen 98 verlaufen. Die schlitzförmig
konfigurierten Unterbrechungen 98 im Bereich der Aufstandsfläche
des Magnethalters 52 auf der modifizierten Ankerhubeinstellscheibe 62 ermöglichen
ein Abströmen der Leckagemenge in den niederdruckseitigen
Bereich des Kraftstoffinjektors 10. Anstelle der in 5 in
einem Winkel von 90° zueinander orientierten 4 Unterbrechungen 98,
könnte auch eine geringere oder eine größere
Anzahl von in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Unterbrechungen 98 an
der unteren Aufstandsseite des Magnethalters 52 ausgebildet
sein. Die Unterbrechungen 98 könnten auch auf
der Oberseite der Ventilspannschraube 70 angebracht sein,
dies kann je nach Erfordernissen frei gewählt werden.
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Aus
dem Steuerraum 84 abströmende Steuermenge sowie
Leckagemenge, die aus der Führung des bevorzugt nadelförmig
ausgebildeten Einspritzventilglieds und dem Ventilkörper
herrührt bzw. vom Ventilkolben stammt, strömt
außen am Magnetkern 22 vorbei, zwischen dem Magnethalter 52 und
dem Magnetkern 22. Diese Steuer- bzw. Leckagemenge wird
durch die Stützscheibe hindurch in die obere Zentralbohrung 12 des
Magnethalters abgeführt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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