DE10148592A1 - Fuel injector - Google Patents
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Abstract
Ein Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in den Brennraum einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine, umfaßt einen Anker (20), der mit einer Magnetspule (10) zusammenwirkt, und eine mit dem Anker (20) über eine Hülse (21) in Wirkverbindung stehende Ventilnadel (3), an der ein Ventilschließkörper (4) vorgesehen ist, der zusammen mit einer Ventilsitzfläche (6) einen Dichtsitz bildet. Zwischen der Hülse (21) und dem Anker (20) ist eine Vorhubfeder (22) angeordnet. Ein als Ankeranschlag dienender Anschlagring (15) ist abströmseitig des Ankers (20) angeordnet. An einer dem Anker (20) zugewandten Stirnseite (33) des Anschlagrings (15) und/oder an einer entsprechenden Gegenfläche (38) des Ankers (20) und/oder an einer dem Anker (20) zugewandten Stirnseite (32) der Hülse (21) und/oder einer entsprechenden Gegenfläche (39) des Ankers (20) ist zumindest eine Ausnehmung (31; 37) ausgebildet, welche eine wirksame Anschlagfläche der Stirnseite (32; 33) verkleinert.A fuel injection valve (1), in particular for injecting fuel directly into the combustion chamber of a mixture-compressing, spark-ignited internal combustion engine, comprises an armature (20) which interacts with a magnet coil (10) and one with the armature (20) via a sleeve (21 ) operatively connected valve needle (3), on which a valve closing body (4) is provided, which forms a sealing seat together with a valve seat surface (6). A preliminary stroke spring (22) is arranged between the sleeve (21) and the armature (20). A stop ring (15) serving as an anchor stop is arranged on the outflow side of the anchor (20). On an end face (33) of the stop ring (15) facing the armature (20) and / or on a corresponding counter surface (38) of the armature (20) and / or on an end face (32) of the sleeve (20) facing the armature (20) 21) and / or a corresponding counter surface (39) of the armature (20), at least one recess (31; 37) is formed, which reduces an effective stop surface of the end face (32; 33).
Description
Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. The invention is based on a fuel injector according to the genus of the main claim.
Aus der DE 198 49 210 A1 ist bereits ein Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen bekannt, welches eine Magnetspule, einen durch die Magnetspule in eine Hubrichtung gegen eine Rückstellfeder beaufschlagbaren Anker und eine mit einem Ventilschließkörper in Verbindung stehende Ventilnadel aufweist. Der Anker ist zwischen einem mit der Ventilnadel verbundenen, die Bewegung des Ankers in der Hubrichtung begrenzenden ersten Anschlag und einem mit der Ventilnadel verbundenen, die Bewegung des Ankers entgegen der Hubrichtung begrenzenden zweiten Anschlag beweglich. Zwischen dem zweiten Anschlag und dem Anker ist eine Dämpfungsfeder in Form einer Tellerfeder angeordnet. From DE 198 49 210 A1 is already a Fuel injection valve for fuel injection systems from Internal combustion engines known, which is a solenoid, a through the solenoid in one stroke direction against one Return spring loaded armature and one with a Valve closing body related valve needle having. The anchor is between one with the valve pin connected, the movement of the armature in the stroke direction limiting first stop and one with the valve needle connected, the movement of the anchor against the Second stop movable to limit the stroke direction. There is one between the second stop and the anchor Damping spring arranged in the form of a plate spring.
Nachteilig an dem aus der DE 198 49 210 A1 bekannten Brennstoffeinspritzventil ist zum einen, daß der Fertigungs- und Montageaufwand durch zumindest ein zusätzliches Bauteil erhöht ist. Zum anderen kann es beispielsweise durch schiefes Einlegen der Tellerfeder oder durch die bei der Herstellung auftretenden Fertigungstoleranzen zu Versätzen oder zum Verkanten des Ankers während des Betriebs des Brennstoffeinspritzventils kommen. Die Folge sind starke Streuungen beim Ankerfreiweg bzw. in der Höhe des Vorhubspalts. Verschleißerscheinungen, die unkompensiert bleiben, führen dann zu Fehlfunktionen beim Betrieb des Brennstoffeinspritzventils. A disadvantage of that known from DE 198 49 210 A1 On the one hand, fuel injection valve is that the manufacturing and assembly effort by at least one additional component is increased. On the other hand, it can be done, for example insert the diaphragm spring at an angle or through the Manufacturing occurring manufacturing tolerances to offsets or to tilt the anchor during the operation of the Fuel injector come. The consequences are strong Scattering in the anchor free path or in the amount of Vorhubspalts. Signs of wear that are uncompensated remain, then lead to malfunctions in the operation of the Fuel injector.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch eine gezielte Verkleinerung von Stirnseiten einer Hülse und eines Anschlagrings im Bereich des Ankers Einfluß auf die an diesen Stirnseiten auftretenden Verschleißerscheinungen genommen werden kann, wobei insbesondere Verschleißerscheinungen an anderen Bauteilen des Brennstoffeinspritzventils kompensiert werden können, so daß der Hub der Ventilnadel konstant bleibt. The fuel injector according to the invention with the has characteristic features of the main claim in contrast, the advantage that through a targeted Reduction of the face of a sleeve and one Stop ring in the area of the anchor influence on the signs of wear occurring on these end faces can be taken, in particular Signs of wear on other components of the Fuel injector can be compensated so that the stroke of the valve needle remains constant.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich. By the measures listed in the subclaims advantageous developments of the main claim specified fuel injector possible.
Von Vorteil ist insbesondere, daß die Bauteile in einfacher Weise mit radialen oder ringförmigen Ausnehmungen versehen werden können, wodurch die Fläche der Stirnseiten beliebig veränderbar ist. It is particularly advantageous that the components in simpler Way provided with radial or annular recesses can be, making the area of the end faces arbitrary is changeable.
Die Anzahl, Größe und Anordnung der radialen Ausnehmungen ist dabei beliebig. The number, size and arrangement of the radial recesses is arbitrary.
Die Herstellung der Ausnehmungen ist beispielsweise durch Fräsen in einfacher und kostengünstiger Weise möglich. The recesses are produced, for example, by Milling possible in a simple and inexpensive way.
Von Vorteil ist insbesondere die einfache Form und Herstellung der ringförmigen Ausnehmungen, welche beispielsweise mittels Drehen im gleichen Arbeitsgang bei der Herstellung der Bauteile möglich ist. The simple form and is particularly advantageous Production of the annular recesses, which for example by turning in the same operation the manufacture of the components is possible.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention are in the drawing shown in simplified form and in the following Description explained in more detail. Show it:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils, Fig. 1 shows a schematic section through an embodiment of the invention designed according to the fuel injection valve,
Fig. 2 einen schematischen Ausschnitt im Bereich II in Fig. 1 aus dem erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventil in einer leicht variierten Bauweise, Fig. 2 shows a schematic section in the region II in Fig. 1 of the invention designed according to the fuel injection valve in a slightly varied structure,
Fig. 3A eine schematische Darstellung der in Fig. 2 mit 21 bezeichneten Hülse des erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils, Fig. 3A is a schematic representation of the designated in Fig. 2 with the sleeve 21 embodied according to the invention the fuel injection valve,
Fig. 3B eine schematische Aufsicht auf die in Fig. 3A dargestellte Hülse, Fig. 3B is a schematic plan view of the embodiment shown in Fig. 3A sleeve,
Fig. 4A eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des in Fig. 2 mit 15 bezeichneten Anschlagrings des erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils, FIG. 4A is a schematic representation of a first embodiment of the stop ring designated in Fig. 2 with 15 of the invention designed according to the fuel injection valve,
Fig. 4B eine schematische Aufsicht auf den in Fig. 4A dargestellten Anschlagring, FIG. 4B is a schematic plan view of the stop ring shown in Fig. 4A,
Fig. 5A eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des in Fig. 2 mit 15 bezeichneten Anschlagrings des erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils, und FIG. 5A shows a schematic illustration of a second exemplary embodiment of the stop ring designated by 15 in FIG. 2 of the fuel injector designed according to the invention, and
Fig. 5B eine schematische Aufsicht auf den in Fig. 5A dargestellten Anschlagring. Fig. 5B is a schematic plan view of the stop ring shown in Fig. 5A.
Bevor anhand der Fig. 2 bis 5 bevorzugte Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 näher beschrieben wird, soll zum besseren Verständnis der Erfindung zunächst anhand von Fig. 1 das Brennstoffeinspritzventil 1 bezüglich seiner wesentlichen Bauteile kurz erläutert werden. Before preferred exemplary embodiments of a fuel injection valve 1 according to the invention are described in more detail with reference to FIGS. 2 to 5, the fuel injection valve 1 with respect to its essential components will first be briefly explained with reference to FIG .
Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist in der Form eines Brennstoffeinspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen ausgeführt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine. The fuel injection valve 1 is in the form of a fuel injection valve for fuel injection systems of mixture-compressing, spark-ignition internal combustion engines. The fuel injection valve 1 is particularly suitable for injecting fuel directly into a combustion chamber (not shown) of an internal combustion engine.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 besteht aus einem Düsenkörper 2, in welchem eine Ventilnadel 3 angeordnet ist. Die Ventilnadel 3 steht mit einem Ventilschließkörper 4 in Wirkverbindung, der mit einer auf einem Ventilsitzkörper 5 angeordneten Ventilsitzfläche 6 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Bei dem Brennstoffeinspritzventil 1 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um ein nach innen öffnendes Brennstoffeinspritzventil 1, welches über eine Abspritzöffnung 7 verfügt. Der Düsenkörper 2 ist durch eine Dichtung 8 gegen den Außenpol 9 einer Magnetspule 10 abgedichtet. Die Magnetspule 10 ist in einem Spulengehäuse 11 gekapselt und auf einen Spulenträger 12 gewickelt, welcher an einem Innenpol 13 der Magnetspule 10 anliegt. Der Innenpol 13 und der Außenpol 9 sind durch einen Spalt 26 voneinander getrennt und stützen sich auf einem Verbindungsbauteil 29 ab. Die Magnetspule 10 wird über eine Leitung 19 von einem über einen elektrischen Steckkontakt 17 zuführbaren elektrischen Strom erregt. Der Steckkontakt 17 ist von einer Kunststoffummantelung 18 umgeben, die am Innenpol 13 angespritzt sein kann. The fuel injection valve 1 consists of a nozzle body 2 , in which a valve needle 3 is arranged. The valve needle 3 is operatively connected to a valve closing body 4 , which cooperates with a valve seat surface 6 arranged on a valve seat body 5 to form a sealing seat. In the exemplary embodiment, the fuel injection valve 1 is an inward opening fuel injection valve 1 , which has a spray opening 7 . The nozzle body 2 is sealed by a seal 8 against the outer pole 9 of a solenoid 10 . The magnet coil 10 is encapsulated in a coil housing 11 and wound on a coil carrier 12 which bears against an inner pole 13 of the magnet coil 10 . The inner pole 13 and the outer pole 9 are separated from one another by a gap 26 and are supported on a connecting component 29 . The magnet coil 10 is excited via a line 19 by an electrical current that can be supplied via an electrical plug contact 17 . The plug contact 17 is surrounded by a plastic sheath 18 , which can be molded onto the inner pole 13 .
Die Ventilnadel 3 ist in einer Ventilnadelführung 14 geführt, welche scheibenförmig ausgeführt ist. Zur Hubeinstellung und als unterer Ankeranschlag dient ein zugepaarte Anschlagring 15. An der anderen Seite des Anschlagrings 15 befindet sich ein Anker 20. Dieser steht über eine Hülse 21 kraftschlüssig mit der Ventilnadel 3 in Verbindung. An der Hülse 21 stützt sich eine Rückstellfeder 23 ab, welche in der vorliegenden Bauform des Brennstoffeinspritzventils 1 durch eine Hülse 24 auf Vorspannung gebracht wird. Zwischen dem Anker 20 und der Hülse 21 ist eine Vorhubfeder 22 angeordnet, welche eine geringere Federkonstante als die Rückstellfeder 23 aufweist und in Verbindung mit einem Vorhubspalt 34 eine Vorbeschleunigung des Ankers 20 über einen Ankerfreiweg vor dem Anziehen der Ventilnadel 3 ermöglicht. The valve needle 3 is guided in a valve needle guide 14 , which is disc-shaped. A paired stop ring 15 is used for stroke adjustment and as a lower anchor stop. An anchor 20 is located on the other side of the stop ring 15 . This is non-positively connected to the valve needle 3 via a sleeve 21 . A restoring spring 23 is supported on the sleeve 21 , which in the present design of the fuel injector 1 is preloaded by a sleeve 24 . Between the armature 20 and the sleeve 21 , a pre-stroke spring 22 is arranged, which has a lower spring constant than the return spring 23 and, in conjunction with a pre-stroke gap 34, enables the armature 20 to be pre-accelerated via an armature free travel before the valve needle 3 is tightened.
Bevorzugt weist sowohl die Hülse 21 als auch der Anschlagring 15 eine Oberflächenstruktur auf, welche beispielsweise in Form verschiedenartiger Ausnehmungen 31 ausgeführt ist, wodurch eine dem Anker 20 zugewandte ablaufseitige Stirnseite 32 der Hülse 21 und eine dem Anker 20 zugewandte zulaufseitige Stirnseite 33 des Anschlagrings 15 so in ihrer Fläche formbar sind, daß ein durch den Betrieb des Brennstoffeinspritzventils 1 verursachter Verschleiß an den Stirnseiten 32 und 33 so steuerbar ist, daß Verschleißerscheinungen an anderen Bauteilen des Brennstoffeinspritzventils 1 kompensiert werden und daher nicht in Hubänderungen der Ventilnadel 3 resultieren. Dadurch können Fehlfunktionen beim Dauerbetrieb, welche beispielsweise durch eine zu große statische und/oder dynamische Durchflußmenge durch einen zu großen Hub der Ventilnadel 3 bedingt sind, vermieden werden. Die Ausnehmungen 31 können alternativ oder zusätzlich auch an der Gegenfläche 38 bzw. der Gegenfläche 39 des Ankers 20 realisiert sein. Preferably, both the sleeve 21 and the stop ring 15 is a surface structure, which is designed for example in the form of different types of recesses 31, whereby the armature 20 facing the outlet-side end face 32 of the sleeve 21 and an armature 20 facing the inlet-side end face 33 of the stop ring 15 so are formable in its area that an error caused by the operation of the fuel injector 1, wear on the end faces 32 and 33 is controllable to wear to be compensated in other components of the fuel injection valve 1, and therefore do not result in changes in stroke of the valve needle. 3 Malfunctions during continuous operation, which are caused, for example, by an excessively large static and / or dynamic flow rate due to an excessively large stroke of the valve needle 3 , can thereby be avoided. The recesses 31 can alternatively or additionally also be realized on the counter surface 38 or the counter surface 39 of the armature 20 .
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen sind in den Fig. 2 bis 5 detailliert dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. The measures according to the invention are shown in detail in FIGS. 2 to 5 and explained in more detail in the description below.
In der Ventilnadelführung 14, im Anker 20 und am Ventilsitzkörper 5 verlaufen Brennstoffkanäle 30a bis 30c. Der Brennstoff wird über eine zentrale Brennstoffzufuhr 16 zugeführt und durch ein Filterelement 25 gefiltert. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist durch eine Dichtung 28 gegen eine nicht weiter dargestellte Brennstoffverteilerleitung abgedichtet. In the valve needle guide 14 , in the armature 20 and on the valve seat body 5 , fuel channels 30 a to 30 c run. The fuel is supplied via a central fuel supply 16 and filtered by a filter element 25 . The fuel injector 1 is sealed by a seal 28 against a fuel distribution line, not shown.
Im Ruhezustand des Brennstoffeinspritzventils 1 wird der Anker 20 über die Hülse 21 an der Ventilnadel 3 von der Rückstellfeder 23 entgegen der Hubrichtung so beaufschlagt, daß der Ventilschließkörper 4 am Ventilsitz 6 in dichtender Anlage gehalten wird. Der Anker 20 liegt auf dem Anschlagring 15 auf. Bei Erregung der Magnetspule 10 baut diese ein Magnetfeld auf, welches den Anker 20 zunächst entgegen der Federkraft der Vorhubfeder 22 und danach entgegen der Kraft der Rückstellfeder 23 in Hubrichtung bewegt. Der Hub des Ankers 20 ist dabei in einen Vorhub, der zum Schließen eines Vorhubspalts 34 dient, und einen Öffnungshub, der durch einen in der Ruhestellung zwischen dem Innenpol 13 und dem Anker 20 befindlichen Arbeitsspalt 27 vorgegeben ist, aufgeteilt. Nach Durchlaufen des Vorhubs nimmt der Anker 20 die Hülse 21, welcher mit der Ventilnadel 3 verschweißt ist, und damit die Ventilnadel 3 ebenfalls in Hubrichtung mit. Der mit der Ventilnadel 3 in Wirkverbindung stehende Ventilschließkörper 4 hebt von der Ventilsitzfläche 6 ab, wodurch der Brennstoff abgespritzt wird. In the idle state of the fuel injection valve 1 , the armature 20 is acted upon by the return spring 23 against the stroke direction via the sleeve 21 on the valve needle 3 in such a way that the valve closing body 4 on the valve seat 6 is held in sealing contact. The armature 20 lies on the stop ring 15 . When the magnet coil 10 is excited, it builds up a magnetic field which first moves the armature 20 against the spring force of the preliminary stroke spring 22 and then against the force of the return spring 23 in the stroke direction. The stroke of the armature 20 is divided into a preliminary stroke, which serves to close a preliminary stroke gap 34 , and an opening stroke, which is predetermined by a working gap 27 which is in the rest position between the inner pole 13 and the armature 20 . After passing through the forward stroke, the armature 20 takes the sleeve 21 , which is welded to the valve needle 3 , and thus also the valve needle 3 in the stroke direction. The valve closing body 4 , which is operatively connected to the valve needle 3 , lifts off the valve seat surface 6 , as a result of which the fuel is sprayed off.
Wird der Spulenstrom abgeschaltet, fällt der Anker 20 nach genügendem Abbau des Magnetfeldes durch den Druck der Rückstellfeder 23 auf die Hülse 21 vom Innenpol 13 ab, wodurch sich die Ventilnadel 3 entgegen der Hubrichtung bewegt. Dadurch setzt der Ventilschließkörper 4 auf der Ventilsitzfläche 6 auf, und das Brennstoffeinspritzventil 1 wird geschlossen. Der Anker 20 setzt auf dem Anschlagring 15 auf. If the coil current is switched off, the armature 20 drops from the inner pole 13 after the magnetic field has been sufficiently reduced by the pressure of the return spring 23 on the sleeve 21 , as a result of which the valve needle 3 moves counter to the stroke direction. As a result, the valve closing body 4 rests on the valve seat surface 6 and the fuel injection valve 1 is closed. The armature 20 is placed on the stop ring 15 .
Fig. 2 zeigt in einer auszugsweisen Schnittdarstellung den in Fig. 1 mit II bezeichneten Ausschnitt aus dem erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventil 1. Übereinstimmende Bauteile sind dabei in allen Figuren mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen. FIG. 2 shows an excerpted sectional view of the section designated II in FIG. 1 from the fuel injection valve 1 designed according to the invention. Matching components are provided with matching reference numerals in all figures.
Wie bereits anhand von Fig. 1 angesprochen, wird der untere Ankeranschlag durch den in eine Ausnehmung 35 des Brennstoffeinspritzventils 1 eingelegten Anschlagring 15 gebildet. Der Anschlagring 15 weist Ausnehmungen 31 auf, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel in radialer Richtung in den Anschlagring 15 eingebracht sind und dadurch eine zinnenartige Oberflächenstruktur bilden. Die Fläche der dem Anker 20 zugewandten Stirnseite 33 des Anschlagrings 15 wird dadurch gegenüber einem vollflächigen Anschlagring 15 reduziert. Verschleißerscheinungen an der Stirnseite 33, welche durch das Anschlagen des Ankers 20 am Anschlagring 15 beim Schließen des Brennstoffeinspritzventils 1 induziert sind, wirken hubverkleinernd. As already mentioned with reference to FIG. 1, the lower armature stop is formed by the stop ring 15 inserted into a recess 35 in the fuel injection valve 1 . The stop ring 15 has recesses 31 which, in the present exemplary embodiment, are introduced into the stop ring 15 in the radial direction and thereby form a crenellated surface structure. The area of the end face 33 of the stop ring 15 facing the armature 20 is thereby reduced compared to a full-surface stop ring 15 . Signs of wear on the end face 33 , which are induced by the armature 20 striking the stop ring 15 when the fuel injector 1 closes, reduce the stroke.
Ebenso weist die Hülse 21, welche in Fig. 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit ohne die Vorhubfeder 22 dargestellt ist, an ihrer dem Anker 20 zugewandten Stirnseite 32 radial verlaufende Ausnehmungen 31 auf, die ebenfalls eine zinnenartige Oberflächenstruktur bilden. Dies reduziert ebenfalls die Fläche der Stirnseite 32, welche mit dem Anker 20 in Kontakt treten kann. Die Verschleißerscheinungen, die beim Öffnen des Brennstoffeinspritzventils 1 auftreten, wenn der Anker 20 nach Durchlaufen des Vorhubs an der Hülse 21 anschlägt, wirken ebenfalls hubverkleinernd. Likewise, the sleeve 21 , which is shown in FIG. 2 for the sake of clarity without the pre-lifting spring 22 , has radially extending recesses 31 on its end face 32 facing the armature 20 , which also form a crenellated surface structure. This also reduces the area of the end face 32 which can come into contact with the armature 20 . The signs of wear that occur when the fuel injector 1 is opened, when the armature 20 strikes the sleeve 21 after the forward stroke, also have a stroke-reducing effect.
Die Verschleißerscheinungen beider Bauteile wirken sich somit in die gleiche Richtung, nämlich hubverkleinernd und damit schaltzeitverkürzend aus. Da jedoch Verschleißerscheinungen auch an anderen Bauteilen des Brennstoffeinspritzventils 1 auftreten, insbesondere im Dichtsitz und am Innenpol 13, welche beide hubvergrößernd wirken, können sich diese gegeneinander kompensieren. The signs of wear of both components therefore work in the same direction, namely reducing the stroke and thus reducing the switching time. However, since signs of wear also occur on other components of fuel injector 1 , in particular in the sealing seat and on inner pole 13 , which both increase the stroke, they can compensate for one another.
Die Hubveränderungen werden insbesondere dadurch kompensiert, daß Verschleißerscheinungen, welche im Dichtsitz und am oberen Ankeranschlag am Innenpol 13 auftreten und den Hub der Ventilnadel 3 unzulässig vergrößern, durch die steuerbaren Verschleißerscheinungen am unteren Ankeranschlag am Anschlagring 15 und an der Hülse 21 nach dem Durchlaufen des Vorhubs aufgewogen werden, da diese den Hub der Ventilnadel 3 verkleinern. Indem die Oberflächengestaltung der Stirnseiten 32 und 33 gezielt darauf abgestellt wird, diese Verschleißerscheinungen zu kompensieren, wirkt sich die Gesamtheit der Verschleißerscheinungen nicht mehr hubverändernd aus. The changes in stroke are compensated in particular for the fact that signs of wear, which occur in the sealing seat and at the upper armature stop at the inner pole 13 and inadmissibly increase the stroke of the valve needle 3 , by the controllable signs of wear at the lower armature stop on the stop ring 15 and on the sleeve 21 after the preliminary stroke has been completed be weighed, since these reduce the stroke of the valve needle 3 . By specifically targeting the surface design of the end faces 32 and 33 to compensate for these signs of wear, the entirety of the signs of wear no longer have a stroke-changing effect.
Es ist dabei erheblich einfacher, die Bauteile Anschlagring 15 und Hülse 21 so zu modifizieren, daß ein festgelegter Verschleißeffekt auftreten kann, als die Verschleißerscheinungen im Dichtsitz durch komplizierte Umformungen des Ventilsitzkörpers 5 oder der Ventilsitzfläche 6 auszugleichen. Auch die Verschleißfestigkeit der Ankeranschlagsfläche am Innenpol 13, an welcher der Anker 20 nach Durchlaufen des Öffnungshubs anschlägt, ist aufgrund hydraulischer Gegebenheiten nur schwer beeinflußbar. It is considerably easier to modify the components of the stop ring 15 and the sleeve 21 so that a fixed wear effect can occur than to compensate for the wear in the sealing seat due to complicated reshaping of the valve seat body 5 or the valve seat surface 6 . The wear resistance of the armature stop surface on the inner pole 13 , against which the armature 20 strikes after passing through the opening stroke, is also difficult to influence due to hydraulic conditions.
Fig. 3A zeigt eine schematische Darstellung der in Fig. 2 mit 21 bezeichneten Hülse des erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils. FIG. 3A shows a schematic illustration of the sleeve, designated 21 in FIG. 2, of the fuel injector designed according to the invention.
Wie bereits anhand von Fig. 2 erläutert, weist die Hülse 21 Ausnehmungen 31 an ihrer dem Anker 20 zugewandten, abströmseitigen Stirnseite 32 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vier Ausnehmungen 31 vorgesehen. Die Haltefunktion der Hülse 21 für die Vorhubfeder 22 ist durch die Ausnehmungen 31 nicht beeinträchtigt, da diese zwischen dem Anker 20 und einem Kragen 36 eingespannt ist. As already explained with reference to FIG. 2, the sleeve 21 has recesses 31 on its downstream side 32 facing the armature 20 . In the present exemplary embodiment, four recesses 31 are provided. The holding function of the sleeve 21 for the preliminary stroke spring 22 is not impaired by the recesses 31 , since this is clamped between the armature 20 and a collar 36 .
Fig. 3B zeigt eine schematische Aufsicht auf die in Fig. 3A dargestellte Hülse 21. Die Ausnehmungen 31 sind dabei in gleichen Winkelabständen von ca. 90° in die Stirnseite 32der Hülse 21 eingebracht, wodurch eine zinnenartige Oberflächenstruktur entsteht. Die Oberfläche der Stirnseite 32 wird um den Betrag der in den Ausnehmungen 31 abgesenkten Fläche verringert. Es können zur gezielten Steuerung der Verschleißerscheinungen auch mehr oder weniger Ausnehmungen 31 mit einer größeren oder kleineren Winkelausdehnung in größeren oder kleineren Abständen zueinander vorgesehen sein. FIG. 3B shows a schematic top view of the sleeve 21 shown in FIG. 3A. The recesses 31 are made at equal angular intervals of approximately 90 ° in the end face 32 of the sleeve 21 , which creates a crenellated surface structure. The surface of the end face 32 is reduced by the amount of the area lowered in the recesses 31 . For the targeted control of the signs of wear, more or fewer recesses 31 with a larger or smaller angular extent can be provided at larger or smaller distances from one another.
Fig. 4A zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des in Fig. 2 mit 15 bezeichneten Anschlagrings des erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils 1. FIG. 4A shows a schematic illustration of a first exemplary embodiment of the stop ring designated by 15 in FIG. 2 of the fuel injection valve 1 designed according to the invention.
Ebenso wie die bereits beschriebene Hülse 21 weist das in Fig. 4A dargestellte erste Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Anschlagrings 15 mehrere Ausnehmungen 31 auf, welche die Fläche des Anschlagrings 15 reduzieren. Im ersten Ausführungsbeispiel sind dabei zwölf Ausnehmungen 31 vorgesehen, welche, wie aus der schematischen Aufsicht gemäß Fig. 4B auf den in Fig. 4A dargestellten Anschlagring 15 hervorgeht, ebenfalls in konstanten Winkelabständen von ca. 30° angeordnet sind. Like the sleeve 21 already described, the first exemplary embodiment of a stop ring 15 according to the invention shown in FIG. 4A has a plurality of recesses 31 which reduce the area of the stop ring 15 . In the first exemplary embodiment, twelve recesses 31 are provided which, as can be seen from the schematic top view according to FIG. 4B on the stop ring 15 shown in FIG. 4A, are likewise arranged at constant angular intervals of approximately 30 °.
Es können zur gezielten Steuerung der Verschleißerscheinungen ebenfalls mehr oder weniger Ausnehmungen 31 mit einer größeren oder kleineren Winkelausdehnung in größeren oder kleineren Abständen zueinander vorgesehen sein. For the targeted control of the signs of wear, more or fewer recesses 31 with a larger or smaller angular extent can also be provided at larger or smaller distances from one another.
Fig. 5A und 5B zeigen eine schematische Darstellung sowie eine schematische Aufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des in Fig. 2 mit 15 bezeichneten Anschlagrings des erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils 1. Fig. 5A and 5B show a schematic diagram and a schematic plan view of a second embodiment of the stop ring designated in Fig. 2 with 15 of the invention designed according to the fuel injection valve 1.
Im Gegensatz zu dem in den Fig. 4A und 4B dargestellten ersten Ausführungsbeispiel weist der Anschlagring 15 hier nicht mehrere radiale Ausnehmungen 31, sondern eine ringförmige Ausnehmung 37 auf, welche an einem radial äußeren Bereich des Anschlagrings 15 ausgebildet ist. Die Wirkungsweise der ringförmigen Ausnehmung 37 ist derjenigen der radialen Ausnehmungen 31 gleichzusetzen, da die Fläche der dem Anker 20 zugewandten Stirnseite 33 ebenfalls verkleinert wird. In contrast to the first exemplary embodiment shown in FIGS. 4A and 4B, the stop ring 15 here does not have a plurality of radial recesses 31 but an annular recess 37 which is formed on a radially outer region of the stop ring 15 . The mode of operation of the annular recess 37 is equivalent to that of the radial recesses 31 , since the area of the end face 33 facing the armature 20 is also reduced.
Zur Beeinflussung der Verschleißerscheinungen kann die ringförmige Ausnehmung 37 in radialer Richtung breiter oder schmäler ausgeführt sein. To influence the signs of wear, the annular recess 37 can be made wider or narrower in the radial direction.
Das zweite Ausführungsbeispiel zeichnet sich dabei insbesondere durch seine einfache Herstellbarkeit, beispielsweise durch Drehen oder Fräsen, aus. The second embodiment stands out in particular due to its simple manufacture, for example by turning or milling.
Die ringförmige Ausnehmung 37 ist ebenso auf die Hülse 21 übertragbar, wo sie ebenfalls in einem radial äußeren Bereich anbringbar ist. The annular recess 37 can also be transferred to the sleeve 21 , where it can also be attached in a radially outer region.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und auch für andere Formen von Ankern 20, beispielsweise für Tauch- und Flachanker, sowie beliebige Bauweisen von Brennstoffeinspritzventilen 1 anwendbar. The invention is not restricted to the exemplary embodiments shown and can also be used for other forms of anchors 20 , for example for submersible and flat anchors, as well as any construction of fuel injection valves 1 .
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