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DE3716994A1 - Electromagnetically actuable fuel injection valve - Google Patents

Electromagnetically actuable fuel injection valve

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DE3716994A1
DE3716994A1 DE19873716994 DE3716994A DE3716994A1 DE 3716994 A1 DE3716994 A1 DE 3716994A1 DE 19873716994 DE19873716994 DE 19873716994 DE 3716994 A DE3716994 A DE 3716994A DE 3716994 A1 DE3716994 A1 DE 3716994A1
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Germany
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soft iron
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injection valve
pin
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DE19873716994
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Piotr Szablewski
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Mannesmann VDO AG
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Mannesmann VDO AG
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Abstract

In the case of an electromagnetically actuable fuel injection valve there is provided a valve plate (4) which, together with a pin (8) having radial play, engages in a blind hole (7) in a soft-iron core (2) surrounded by a magnet winding (3). In that face (9) of the pin (8) which is directed towards the bottom (11) of the blind hole (7) and forms an air gap (12) or in the bottom (11), there is provided a coaxial, conical recess (10) by which the axially directed magnetic flux is reduced in order to change the dynamic behaviour as little as possible in the case of an adjustment by variation of the air gap. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil für Einspritzan­ lagen von Brennkraftmaschinen mit einem Ventilgehäuse, einem innerhalb des Ventilgehäuses angeordneten, von einer feststehenden Magnetwicklung umgebenen Weicheisen­ kern und einer diesem gleichachsig und unter Bildung eines Luftspalts gegenüberstehenden, als Flachanker aus­ gebildeten Ventilplatte zur Steuerung des Kraftstoff­ durchganges.The invention relates to an electromagnetic actuable fuel injection valve for injection layers of internal combustion engines with a valve housing, an arranged within the valve housing, from a soft magnet surrounded by a fixed magnetic winding core and one coaxial with it and with education an air gap opposite, as a flat anchor formed valve plate for controlling the fuel continuity.

Solche Einspritzventile sind in Dieselmoto­ ren heutiger Kraftfahrzeuge vorgesehen und allgemein be­ kannt.Such injectors are in diesel engines ren provided today's motor vehicles and generally be knows.

Zur Hubjustage der Ventilplatte verändert man üblicher­ weise entweder das Gehäusemaß oder aber legt einen Ring in das Gehäuse ein, so daß in beiden Fällen der Spalt zwischen Ventilplatte und Weicheisenkern verändert wird. Durch eine solche Hubveränderung ändert sich notwendiger­ weise zugleich der magnetische Fluß. Das wiederum verän­ dert das dynamische Verhalten des Kraftstoffeinspritzven­ tils.The stroke adjustment of the valve plate is changed more commonly wise either the case size or puts a ring into the housing, so that in both cases the gap between the valve plate and soft iron core is changed. Such a change in stroke changes more necessarily wise the magnetic flux at the same time. That in turn changes changes the dynamic behavior of the fuel injection valve tils.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoff­ einspritzventil der eingangs genannten Art derart zu ge­ stalten, daß die Spaltbreite zwischen seinem Weicheisen­ kern und seiner Ventilplatte zu Justagezwecken verändert werden kann, ohne daß sich dabei das dynamische Verhal­ ten des Einspritzventils wesentlich ändert.The invention has for its object a fuel injection valve of the type mentioned in such a ge stalten that the gap width between his soft iron core and its valve plate changed for adjustment purposes can be without the dynamic behavior ten of the injector changes significantly.

Diese Aufgabe wird auf überraschend einfache Weise da­ durch gelöst, daß in zumindest einer der einander zuge­ wandten Stirnflächen der Ventilplatte oder des Weich­ eisenkerns koaxial zum Weicheisenkern eine Ausnehmung vorgesehen ist.This task is done in a surprisingly simple way solved by that in at least one of each other turned end faces of the valve plate or switch iron core coaxial to the soft iron core a recess is provided.

Durch diese Ausnehmung in der Stirnfläche des Weicheisen­ kerns oder der Ventilplatte wird der axiale Fluß zwi­ schen Weicheisenkern und Ventilplatte stark herabgesetzt und der Fluß radial zur Seite hin konzentriert. Dadurch führt auch eine Änderung der Spaltbreite nur zu einer unerheblichen Veränderung des dynamischen Verhaltens des Kraftstoffeinspritzventils.Through this recess in the face of the soft iron core or the valve plate, the axial flow between The soft iron core and valve plate are greatly reduced and the river concentrated radially to the side. Thereby a change in the gap width only leads to one insignificant change in the dynamic behavior of the Fuel injector.

Die Schließkraft des Kraftstoffeinspritzventils kann auf besonders einfache Weise dadurch erzeugt werden, daß die Ventilplatte mittels einer Membranfeder mit dem Weich­ eisenkern verbunden und von ihr in Schließrichtung vor­ gespannt ist. Eine solche Membranfeder ist zugleich Führungsorgan für die Ventilplatte.The closing force of the fuel injector can are generated in a particularly simple manner in that the Valve plate with a membrane spring with the soft iron core connected and from it in the closing direction is excited. Such a diaphragm spring is at the same time Guide element for the valve plate.

Eine konstruktiv besonders einfache Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils be­ steht darin, daß die Ventilplatte mit einem Zapfen mit radialem Spiel in eine stirnflächenseitige Sackbohrung des Weicheisenkerns greift und die Ausnehmung in der Stirnfläche des Zapfens oder dem ihr gegenüberliegenden Boden der Sackbohrung vorgesehen ist. A particularly simple design of a fuel injection valve according to the invention is that the valve plate with a pin radial play in a face hole on the end face of the soft iron core engages and the recess in the End face of the pin or the one opposite it Bottom of the blind hole is provided.  

Eine gleich einfache, äquivalente Ausführungsform be­ steht darin, daß der Weicheisenkern mit einem Zapfen mit radialem Spiel in eine stirnflächenseitige Aufnahmeöff­ nung der Ventilplatte greift und die Ausnehmung in der Stirnfläche des Zapfens oder dem ihr gegenüberliegenden Boden der Ausnehmung vorgesehen ist.An equally simple, equivalent embodiment be is that the soft iron core with a spigot radial play in a receiving opening on the end face Valve plate engages and the recess in the End face of the pin or the one opposite it Bottom of the recess is provided.

Der magnetische Fluß wird aus einer ursprünglich axialen Richtung schräg nach außen gerichtet, was für das dyna­ mische Verhalten des Kraftstoffeinspritzventils günstig ist, wenn die Ausnehmung kegelförmig ausgebildet ist.The magnetic flux becomes an originally axial one Direction obliquely outwards, what the dyna mix behavior of the fuel injector favorable is when the recess is conical.

Eine besonders einfache Justagemöglichkeit ergibt sich, wenn der Weicheisenkern axial verschieblich angeordnet ist. Man kann einen solchen Weicheisenkern nach der Justage beispielsweise durch Punktschweißen axial fixie­ ren und dadurch die Einstellung des Kraftstoffeinspritz­ ventils sichern.A particularly simple adjustment option results when the soft iron core is axially displaceable is. One can make such a soft iron core after the Adjustment for example by spot welding axially fixie Ren and thereby the setting of the fuel injection secure the valve.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfol­ gend beschrieben. Diese zeigt inThe invention allows numerous embodiments. To further clarification of their basic principle are two of which are shown in the drawing and will follow described below. This shows in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausfüh­ rungsform eines erfindungsgemäßen Kraftstoff­ einspritzventils, Fig. 1 shows a longitudinal section through a first exporting approximate shape of a fuel according to the invention the injection valve,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausfüh­ rungsform eines erfindungsgemäßen Kraftstoff­ einspritzventils. Fig. 2 shows a longitudinal section through a second embodiment of a fuel injection valve according to the invention.

Das in Fig. 1 gezeigte Kraftstoffeinspritzventil hat in einem Ventilgehäuse 1 eine einen Weicheisenkern 2 umge­ bende Magnetwicklung 3. Unterhalb der Magnetwicklung 3 ist im Ventilgehäuse 1 eine Ventilplatte 4 angeordnet, die in der dargestellten Schließstellung einen Ventilaus­ laß 5 sperrt. Die Ventilplatte 4 ist mittels einer Mem­ branfeder 6 mit dem Weicheisenkern derart verbunden, daß diese Membranfeder 6 die Ventilplatte 4 in Schließstel­ lung vorspannt.The fuel injector shown in FIG. 1 has a soft iron core 2 surrounding magnetic winding 3 in a valve housing 1 . Below the magnetic winding 3 , a valve plate 4 is arranged in the valve housing 1, which leaves a Ventilaus 5 in the closed position shown. The valve plate 4 is connected by means of a membrane spring 6 to the soft iron core in such a way that this membrane spring 6 biases the valve plate 4 in the closed position.

Der Weicheisenkern 2 weist in seiner ventilplattenseiti­ gen Stirnfläche eine Sackbohrung 7 auf, in die die Ventilplatte 4 mit einem Zapfen 8 mit radialem Spiel greift. In der dem Weicheisenkern 2 zugewandten Stirn­ fläche 9 ist erfindungsgemäß eine kegelförmige Ausneh­ mung 10 vorgesehen. Zwischen der Stirnfläche 9 des Zapfens 8 und dem Boden 11 der Sackbohrung 7 ist ein Luftspalt 12 vorhanden. Wird die Magnetwicklung 3 vom elektrischen Strom durchflossen, so zieht der Weicheisen­ kern 2 den Zapfen 8 in die Sackbohrung 7 hinein, bis daß die Stirnfläche 9 gegen die Endfläche 11 der Sackbohrung 7 anliegt. Dadurch gelangt das Kraftstoffeinspritzventil in Offenstellung.The soft iron core 2 has in its ventilplattenseiti gene end face a blind hole 7 , in which the valve plate 4 engages with a pin 8 with radial play. In the soft iron core 2 facing end face 9 , a conical Ausneh mung 10 is provided according to the invention. An air gap 12 is present between the end face 9 of the pin 8 and the bottom 11 of the blind bore 7 . If the magnetic winding 3 flows through the electric current, the soft iron core 2 pulls the pin 8 into the blind hole 7 until the end face 9 rests against the end face 11 of the blind hole 7 . This causes the fuel injector to open.

Statt in der Stirnfläche 9 des Zapfens 8 könnte die Aus­ nehmung 10 auch im der Stirnfläche 9 gegenüberliegenden Boden 11 vorgesehen sein. Entscheidend für die Erfin­ dung ist, daß der magnetische Fluß nicht mehr überwie­ gend axial, sondern schräg zur Seite hin erfolgt.Instead of in the end face 9 of the pin 8 , the recess 10 could also be provided in the end face 9 opposite floor 11 . It is crucial for the inven tion that the magnetic flux is no longer predominantly axial, but obliquely to the side.

Zum besseren Verständnis der Gesamtanordnung sind in Fig. 1 mit 13 ein Kraftstoffeinlaß und mit 14 ein Kraft­ stoffrücklauf positioniert.For a better understanding of the overall arrangement, a fuel inlet and 14 a fuel return are positioned in FIG. 1 at 13 .

Zur Justage des Kraftstoffeinspritzventils durch Verän­ derung der Höhe des Luftspaltes 12 kann der Weicheisen­ kern 2 axial verschoben werden. Ist das Kraftstoffein­ spritzventil justiert, so kann man den Weicheisenkern durch Punktschweißen axial fixieren. Statt den Weich­ eisenkern zu verschieben, könnte man natürlich auch das den Ventilsitz aufweisende Bauteil axial verschieben und seinen Abstand von der Ventilplatte durch Zwischen­ scheiben regulieren.To adjust the fuel injector by changing the height of the air gap 12 , the soft iron core 2 can be moved axially. If the fuel injection valve is adjusted, the soft iron core can be axially fixed by spot welding. Instead of moving the soft iron core, one could of course also move the component having the valve seat axially and regulate its distance from the valve plate by means of washers.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 hat der Weicheisen­ kern 2 einen zur Ventilplatte 4 hin gerichteten Zapfen 15, dessen Stirnfläche 16 die Ausnehmung 10 aufweist. Die Ventilplatte 4 ist hutartig ausgebildet und hat eine mittige Aufnahmeöffnung 17, in die der Zapfen 15 mit radialem Spiel greift und mit seiner Stirnfläche 16 unter Bildung des Luftspaltes 12 einem Boden 18 der Auf­ nahmeöffnung 17 gegenüberliegt. Auch bei dieser Ausfüh­ rungsform könnte die Ausnehmung 10 statt im Zapfen 15 im Boden 18 der Ventilplatte 4 vorgesehen sein.In the embodiment according to FIG. 2, the soft iron core 2 has a pin 15 directed towards the valve plate 4 , the end face 16 of which has the recess 10 . The valve plate 4 is hat-shaped and has a central receiving opening 17 into which the pin 15 engages with radial play and with its end face 16 to form the air gap 12 opposite a bottom 18 of the receiving opening 17 . Also in this embodiment, the recess 10 could be provided in the bottom 18 of the valve plate 4 instead of in the pin 15 .

Claims (6)

1. Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritz­ ventil für Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen mit einem Ventilgehäuse, einem innerhalb des Ventilgehäuses angeordneten, von einer feststehenden Magnetwicklung umgebenen Weicheisenkern und einer diesem gleichachsig und unter Bildung eines Luftspalts gegenüberstehenden, als Flachanker ausgebildeten Ventilplatte zur Steuerung des Kraftstoffdurchganges, dadurch gekennzeichnet, daß in zumindest einer der einander zugewandten Stirnflächen (9, 11; 16, 18) der Ventilplatte (4) oder des Weicheisen­ kerns (2) koaxial zum Weicheisenkern (2) eine Ausnehmung (10) vorgesehen ist.1. Electromagnetically actuated fuel injection valve for injection systems of internal combustion engines with a valve housing, an arranged within the valve housing, surrounded by a fixed magnetic winding soft iron core and this coaxially and with the formation of an air gap, formed as a flat armature valve plate for controlling the fuel passage, characterized in that A recess ( 10 ) is provided in at least one of the mutually facing end faces ( 9 , 11 ; 16 , 18 ) of the valve plate ( 4 ) or of the soft iron core ( 2 ) coaxially with the soft iron core ( 2 ). 2. Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritz­ ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilplatte (4) mittels einer Membranfeder (6) mit dem Weicheisenkern (2) verbunden und von ihr in Schließrich­ tung vorgespannt ist. 2. Electromagnetically actuated fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the valve plate ( 4 ) by means of a diaphragm spring ( 6 ) with the soft iron core ( 2 ) and is biased by it in the closing direction. 3. Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritz­ ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilplatte (4) mit einem Zapfen (8) mit radialem Spiel in eine stirnflächenseitige Sackbohrung (7) des Weich­ eisenkerns (2) greift und die Ausnehmung (10) in der Stirnfläche (9) des Zapfens (8) oder dem ihr gegenüber­ liegenden Boden (11) der Sackbohrung (7) vorgesehen ist.3. Electromagnetically actuated fuel injection valve according to claim 2, characterized in that the valve plate ( 4 ) with a pin ( 8 ) with radial play in a face-side blind bore ( 7 ) of the soft iron core ( 2 ) engages and the recess ( 10 ) in the End face ( 9 ) of the pin ( 8 ) or the bottom ( 11 ) of the blind bore ( 7 ) opposite it is provided. 4. Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritz­ ventil nach einem oder mehreren der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Weicheisenkern (2) mit einem Zapfen (15) mit radialem Spiel in eine stirnflächenseitige Aufnahmeöffnung (17) der Ventil­ platte (4) greift und die Ausnehmung (10) in der Stirn­ fläche (16) des Zapfens (15) oder dem ihr gegenüber­ liegenden Boden (18) der Aufnahmeöffnung (17) vorgesehen ist.4. Electromagnetically actuated fuel injection valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that the soft iron core ( 2 ) with a pin ( 15 ) with radial play in a face-side receiving opening ( 17 ) of the valve plate ( 4 ) engages and the recess ( 10 ) in the end face ( 16 ) of the pin ( 15 ) or the opposite bottom ( 18 ) of the receiving opening ( 17 ) is provided. 5. Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritz­ ventil nach einem oder mehreren der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (10) kegelförmig ausgebildet ist.5. Electromagnetically actuated fuel injection valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that the recess ( 10 ) is conical. 6. Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritz­ ventil nach einem oder mehreren der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Justage der Weicheisenkern (2) axial verschieblich angeordnet ist.6. Electromagnetically actuated fuel injection valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that for the adjustment of the soft iron core ( 2 ) is arranged axially displaceably.
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