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EP1200729B1 - Verfahren zur einstellung des ventilhubs eines einspritzventils - Google Patents

Verfahren zur einstellung des ventilhubs eines einspritzventils Download PDF

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Publication number
EP1200729B1
EP1200729B1 EP00958155A EP00958155A EP1200729B1 EP 1200729 B1 EP1200729 B1 EP 1200729B1 EP 00958155 A EP00958155 A EP 00958155A EP 00958155 A EP00958155 A EP 00958155A EP 1200729 B1 EP1200729 B1 EP 1200729B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
elevation
deformation
tool
valve seat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP00958155A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1200729A1 (de
Inventor
Ferdinand Reiter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1200729A1 publication Critical patent/EP1200729A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1200729B1 publication Critical patent/EP1200729B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0625—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F02M51/0664—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding
    • F02M51/0671—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/10—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/168—Assembling; Disassembling; Manufacturing; Adjusting

Definitions

  • the invention is based on a setting method the valve lift of an injection valve according to the genus of Claim 1.
  • DE 196 40 782 A1 already describes a method for setting the valve lift on an injection valve known, in which the valve seat support is plastically deformed is by a on the circumference of the valve seat carrier Constriction is introduced. Basically starting from a tubular or sleeve-shaped cylindrical Component made the deformation. The deformation of the The valve seat carrier is therefore immediately set of the valve lift.
  • the inventive method for adjusting the Valve strokes of an injection valve with the characteristic ones has the advantage that simple Way the stroke of the valve needle is adjustable without that there is a risk of unwanted force prevails on the valve seat element.
  • valve lift can be very advantageous sensitive and defined. Compared to the Known stroke adjustment methods allow the invention Process a reliable setting with even tighter Tolerances.
  • the ones causing the deformation of the elevation Deformation tools have an advantageous effect in radial direction on the increase. Will with one Deforming tool to increase an axial force applied, so the deformation tool be designed to increase the direction of deformation is radial anyway.
  • Embodiments of the invention are in the drawing shown in simplified form and in the following Description explained in more detail.
  • 1 shows it Embodiment of an injection valve on which one Stroke adjustment according to the invention is possible
  • Figure 2 a first example of a deformation tool
  • Figure 3 a second example of a deformation tool
  • Figure 4 third example of a deformation tool
  • FIG. 5 fourth example of a deformation tool.
  • the electromagnetic part shown in Figure 1 actuatable valve in the form of a Fuel injection valve for fuel injection systems of mixture-compressing, spark-ignited Internal combustion engines are particularly suitable for direct Injecting fuel into a not shown Combustion chamber.
  • the fuel injector has one of one Magnetic coil 1 surrounding tubular core 2 as a so-called Pole.
  • a bobbin 3 takes a winding Magnetic coil 1 and allows in connection with the core 2 a particularly compact structure of the injection valve in the Magnetic coil area 1.
  • excitable actuators are also suitable instead of an electromagnetic circuit Piezo actuators or magnetostrictive actuators.
  • a valve longitudinal axis 10 With a lower core end 9 of the core 2 is concentric a valve longitudinal axis 10 tightly a tubular metal Intermediate part 12 connected, for example, by welding and partially surrounds the core end 9 axially. Downstream of the Coil body 3 and the intermediate part 12 extends largely tubular, but for the application of the inventive method for adjusting the valve lift Preformed valve seat support 16, which is fixed, for example is connected to the intermediate part 12.
  • a thin-walled sleeve representing valve seat support 16 extends a longitudinal opening 18.
  • the longitudinal opening 18 there is e.g. rod-shaped Valve needle 19, one at its downstream end Has valve closing section 21, arranged.
  • the injection valve is actuated in a known manner Way e.g. electromagnetically.
  • a return spring 25 or closing the injection valve serves the electromagnetic circuit with the magnetic coil 1, the core 2 and an anchor 26.
  • the anchor 26 is with the Valve closing section 21 facing away from the end of the valve needle 19 connected by a weld seam and onto the core 2 aligned.
  • opposite end of the valve seat support 16 is in the Longitudinal opening 18 through a guide and seat unit Welding tightly assembled.
  • This guide and seat unit comprises three disk-shaped Elements that face each other directly lie.
  • a guide element 27, a swirl element 28 and a Valve seat element 29 follow each other in the downstream direction.
  • the valve seat element 29 projects with a stepped outer contour only partially into the longitudinal opening 18 into it.
  • the valve seat element 29 firmly and tightly with the Valve seat support 16 on its downstream end face connected.
  • the guide element 27, the swirl element 28 and the valve seat element 29 are also fixed to one another connected, with a weld on the outer circumference of the offers three elements 27, 28 and 29.
  • a guide opening serves along the longitudinal valve axis 10 of the intermediate part 12 and a guide opening in Guide element 27.
  • the downstream e.g. conical tapered valve closing section 21 acts with a tapered in the direction of flow Valve seat surface 32 of the valve seat element 29 together.
  • the illustrated embodiment is the outlet opening 33 inclined to the valve longitudinal axis 10, which in a. convex curved spray area of the Valve seat element 29 ends.
  • the outlet opening 33 fuel flowing through is swirling, because it in front of the Valve seat surface 32 in the swirl element 28 in which for example, several tangential swirl channels are provided, an atomization-improving Swirl component is impressed.
  • An end position of the valve needle 19 is when it is not excited Solenoid 1 through the installation of the valve closing section 21 fixed to the valve seat surface 32 while the other end position of the valve needle 19 when excited Magnetic coil 1 by the armature 26 resting on the core end 9 of core 2 results.
  • the distance between the two End positions represent the valve lift according to the invention is adjustable.
  • the magnet coil 1 is one Cup-shaped valve housing 35 surround the so-called External pole serves. With its valve seat element 29 facing lower end, the valve housing 35 is firmly on the valve seat support 16 e.g. by means of a weld seam applied.
  • valve seat carrier 16 encloses this axially movable valve part consisting of armature 26 and valve needle 19 with the valve closing section 21 and partially Management and seating unit.
  • the valve seat support 16 is elongated, the valve seat support 16 even half or more of the total axial Extension length of the injector can make up. With this design of the valve seat support 16 can Injection point of the injection valve can be set far ahead what is due to certain internal combustion engines idiosyncratic design and limited installation space may be desirable.
  • the Fuel injection valve as a direct injection valve can the spray point optimally to a desired location of the Combustion chamber.
  • Valve seat support 16 By using the relatively cheap sleeve for the Valve seat support 16 it becomes possible to in Injector valves usual turned parts, due to their larger outer diameter more voluminous and at the Manufacturing are more expensive than the valve seat support 16, too dispense.
  • sealing element 41 is used for Seal between the circumference of the injector and a valve seat, not shown, in the cylinder head or on an intake line of the internal combustion engine.
  • the Sealing element 41 is e.g. made of a plastic, such as PTFE manufactured.
  • the valve seat carrier 16 is characterized in that at least one radially outward elevation or Curvature in the form of a bead 43 is provided rotates completely in the circumferential direction, for example. about the axial length of the valve seat support 16 can also a plurality of radial beads 43 may be formed. In addition to the at least one radially outward bead 43 can in a different range of the Valve seat support 16 also several distributed over the circumference, the stiffness-increasing, recessed shapes be provided by beads 44. These beads 44 have a certain length. In the example by deep drawing or from a tube by forming manufactured valve seat support 16, the bead 43 e.g. introduced by rolling. Before the actual process the setting of the valve lift is therefore a preformed one Component before, the at least one directed outwards has radial increase in the form of a bead 43.
  • valve seat support 16 plastically deformed, and in the area of the bead 43. It is, as the arrow 45 indicates with a radial force on the Bead 43 made a deformation of the bead 43.
  • the valve seat carrier 16 can be moved axially Change length very delicately and in a defined way, especially enlarge, which allows a very precise setting of the Valve strokes are possible.
  • FIG. 2 shows a deformation tool 48 shown, which consists of two half-shells 49. Both Half-shells 49 have an inner curved area, with which they the bead 43 of the valve seat support 16 via a can encompass a large part of the circumference. According to the Direction of arrow becomes a radial with the half-shells 49 Force applied to the valve seat support 16 so that this changes in its axial length.
  • a comparable deformation tool 48 is shown in FIG. 3 shown, but instead of two half shells 49 four tool segments 50 on the valve seat support 16 in the area attack the bead 43.
  • the arrows again illustrate the direction of the force.
  • the four tool segments 50 encompass approximately 1 ⁇ 4 of the circumference of the bead 43.
  • Figure 4 is intended to illustrate two possible deformations.
  • the valve is not shown in FIG Fixed in place, and the deformation tool 48th with at least one roller 51 is in the direction of - Moves the radial arrow to the valve seat support 16 and encircles the valve seat support 16 to deform the bead 43 according to the arrow in the circumferential direction.
  • the deformation tool 48th with at least one roller 51 is in the direction of - Moves the radial arrow to the valve seat support 16 and encircles the valve seat support 16 to deform the bead 43 according to the arrow in the circumferential direction.
  • a second Variant can also fix the rolling tool 48, 51 be, and the valve is on the rolling tool 48, 51st moved and set in a rotational movement. Is possible also that both the valve with its Valve seat carrier 16 as well as rolling tool 48, 51 moved towards each other and both are set in rotation.
  • FIG. 5 A further possibility of deformation is shown in FIG. 5 the force on the bead 43 is carried out by the Deformation tool 48 in the axial direction.
  • the Deformation tool 48 consists of at least two Tool segments 52, each having a conical inner surface 53 which, when using the deformation tool 48 are directed towards the valve seat support 16.
  • the taper the tool segments 52 runs in such a way that with one axially moving the tool segments 52 the bead 43 in their radial height is reduced.
  • the deformation of the bead 43 can also be caused by magnetic shaping respectively. In the area of the bead 43, a limited strong magnetic field generated. Since the Valve seat support 16 is ferritic, for example; can the deformation of the bead 43 via the strength of the magnetic field and thus the valve lift can be set specifically.
  • the accuracy of the valve lift setting can be determined by the geometry of the bead 43 (such as the flank angle and the radius) or by the sheet thickness of the valve seat support 16 can be influenced.

Landscapes

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Einstellung des Ventilhubs eines Einspritzventiles nach der Gattung des Anspruches 1.
Es ist schon ein Verfahren zur Herstellung eines Ventiles bekannt (EP 0 497 931 B1), bei dem zur Einstellung des Ventilnadelhubes ein Ventilsitzteil bestehend aus einem Ventilsitzkörper und einem Lochkörper zwischen zwei Schweißnähten verformt wird, was zu einer Beschädigung der Schweißnähte und zu Verformungen am Ventilsitzkörper führen kann.
Außerdem ist aus der DE 196 40 782 A1 bereits ein Verfahren zur Einstellung des Ventilhubs an einem Einspritzventil bekannt, bei dem der Ventilsitzträger plastisch verformt wird, indem am Umfang des Ventilsitzträgers eine Einschnürung eingebracht wird. Dabei wird grundsätzlich ausgehend von einem rohr- bzw. hülsenförmigen zylindrischen Bauteil die Verformung vorgenommen. Die Deformierung des Ventilsitzträgers erfolgt also unmittelbar zur Einstellung des Ventilhubs.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Einstellung des Ventilhubs eines Einspritzventils mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß auf einfache Art und Weise der Hub der Ventilnadel einstellbar ist, ohne dass dabei die Gefahr einer unerwünschten Krafteinwirkung auf das Ventilsitzelement besteht.
In besonders vorteilhafter Weise kann der Ventilhub sehr feinfühlig und definiert eingestellt werden. Gegenüber den bekannten Hubeinstellverfahren erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren eine prozesssichere Einstellung mit noch engeren Toleranzen.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in dem Anspruch 1 angegebenen Verfahrens möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, die wenigstens eine Erhöhung am Anschlussteil/Ventilsitzträger so auszubilden, daß sie um 360° umläuft. Dabei kann die Erhöhung als Wulst besonders durch Rollieren eingebracht werden.
Die die Verformung der Erhöhung bewirkenden Verformungswerkzeuge wirken in vorteilhafter Weise in radialer Richtung auf die Erhöhung ein. Wird mit einem Verformungswerkzeug eine axiale Kraft auf die Erhöhung aufgebracht, so muss das Verformungswerkzeug derart gestaltet sein, dass die Verformungsrichtung der Erhöhung trotzdem radial ist.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Ausführungsbeispiel eines Einspritzventils, an dem eine erfindungsgemäße Hubeinstellung möglich ist, Figur 2 ein erstes Beispiel eines Verformungswerkzeugs, Figur 3 ein zweites Beispiel eines Verformungswerkzeugs, Figur 4 ein drittes Beispiel eines Verformungswerkzeugs und Figur 5 ein viertes Beispiel eines Verformungswerkzeugs.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Das in der Figur 1 teilweise dargestellte elektromagnetisch betätigbare Ventil in der Form eines Brennstoffeinspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen eignet sich insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen nicht gezeigten Brennraum. Das Brennstoffeinspritzventil hat einen von einer Magnetspule 1 umgebenen, rohrförmigen Kern 2 als sogenannten Innenpol. Ein Spulenkörper 3 nimmt eine Bewicklung der Magnetspule 1 auf und ermöglicht in Verbindung mit dem Kern 2 einen besonders kompakten Aufbau des Einspritzventils im Bereich der Magnetspule 1. Als erregbare Betätigungselemente eignen sich anstelle eines elektromagnetischen Kreises auch Piezoaktoren oder magnetostriktive Aktoren.
Mit einem unteren Kernende 9 des Kerns 2 ist konzentrisch zu einer Ventillängsachse 10 dicht ein rohrförmiges metallenes Zwischenteil 12 beispielsweise durch Schweißen verbunden und umgibt das Kernende 9 teilweise axial. Stromabwärts des Spulenkörpers 3 und des Zwischenteils 12 erstreckt sich ein weitgehend rohrförmiger, jedoch zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Einstellung des Ventilhubs vorgeformter Ventilsitzträger 16, der beispielsweise fest mit dem Zwischenteil 12 verbunden ist. In dem als Anschlussteil dienenden und eine dünnwandige Hülse darstellenden Ventilsitzträger 16 verläuft eine Längsöffnung 18. In der Längsöffnung 18 ist eine z.B. stangenförmige Ventilnadel 19, die an ihrem stromabwärtigen Ende einen Ventilschließabschnitt 21 aufweist, angeordnet.
Die Betätigung des Einspritzventils erfolgt in bekannter Weise z.B. elektromagnetisch. Zur axialen Bewegung der Ventilnadel 19 und damit zum Öffnen entgegen der Federkraft einer Rückstellfeder 25 bzw. Schließen des Einspritzventils dient der elektromagnetische Kreis mit der Magnetspule 1, dem Kern 2 und einem Anker 26. Der Anker 26 ist mit dem dem Ventilschließabschnitt 21 abgewandten Ende der Ventilnadel 19 durch eine Schweißnaht verbunden und auf den Kern 2 ausgerichtet. In das stromabwärts liegende, dem Kern 2 abgewandte Ende des Ventilsitzträgers 16 ist in der Längsöffnung 18 eine Führungs- und Sitzeinheit durch Schweißen dicht montiert.
Diese Führungs- und Sitzeinheit umfasst drei scheibenförmige Elemente, die mit ihren Stirnflächen unmittelbar aneinander liegen. In stromabwärtiger Richtung folgen dabei aufeinander ein Führungselement 27, ein Drallelement 28 und ein Ventilsitzelement 29. Während das Führungselement 27 und das Drallelement 28 vollständig innerhalb der Längsöffnung 18 angeordnet sind, ragt das Ventilsitzelement 29 mit einer gestuften Außenkontur nur teilweise in die Längsöffnung 18 hinein. Im Bereich einer nach außen ragenden Schulter 30 ist das Ventilsitzelement 29 fest und dicht mit dem Ventilsitzträger 16 an dessen stromabwärtiger Stirnseite verbunden. Das Führungselement 27, das Drallelement 28 und das Ventilsitzelement 29 sind untereinander ebenfalls fest verbunden, wobei sich eine Schweißnaht am äußeren Umfang der drei Elemente 27, 28 und 29 anbietet.
Zur Führung der Ventilnadel 19 während der Axialbewegung entlang der Ventillängsachse 10 dient eine Führungsöffnung des Zwischenteils 12 sowie eine Führungsöffnung im Führungselement 27. Der sich stromabwärts z.B. kegelförmig verjüngende Ventilschließabschnitt 21 wirkt mit einer sich in Strömungsrichtung kegelstumpfförmig verjüngenden Ventilsitzfläche 32 des Ventilsitzelements 29 zusammen. Von der Ventilsitzfläche 32 ausgehend erstreckt sich wenigstens eine Austrittsöffnung 33 durch das Ventilsitzelement 29. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Austrittsöffnung 33 schräg geneigt zur Ventillängsachse 10 ausgeführt, die in einem. konvex gewölbten Abspritzbereich des Ventilsitzelements 29 endet. Der die Austrittsöffnung 33 durchströmende Brennstoff ist drallbehaftet, da ihm vor der Ventilsitzfläche 32 im Drallelement 28, in dem beispielsweise mehrere tangential verlaufende Drallkanäle vorgesehen sind, eine zerstäubungsverbessernde Drallkomponente aufgeprägt wird.
Eine Endstellung der Ventilnadel 19 ist bei nicht erregter Magnetspule 1 durch die Anlage des Ventilschließabschnitts 21 an der Ventilsitzfläche 32 festgelegt, während sich die andere Endstellung der Ventilnadel 19 bei erregter Magnetspule 1 durch die Anlage des Ankers 26 am Kernende 9 des Kerns 2 ergibt. Die Wegstrecke zwischen den beiden Endstellungen stellt den ventilhub dar, der erfindungsgemäß einstellbar ist. Die Magnetspule 1 ist von einem topfförmigen Ventilgehäuse 35 umgeben, das als sogenannter Außenpol dient. Mit seinem dem Ventilsitzelement 29 zugewandten unteren Ende ist das Ventilgehäuse 35 fest auf dem Ventilsitzträger 16 z.B. mittels einer Schweißnaht aufgebracht.
Der z. B. aus einem ferritischen, den Magnetfluss leitenden Material bestehende Ventilsitzträger 16 umschließt das axial bewegliche Ventilteil bestehend aus Anker 26 und Ventilnadel 19 mit dem Ventilschließabschnitt 21 sowie teilweise die Führungs- und Sitzeinheit. Der Ventilsitzträger 16 ist langgestreckt ausgeführt, wobei der Ventilsitzträger 16 sogar die Hälfte oder mehr der gesamten axialen Erstreckungslänge des Einspritzventils ausmachen kann. Mit dieser Ausbildung des Ventilsitzträgers 16 kann der Abspritzpunkt des Einspritzventils weit vorgesetzt werden, was bei bestimmten Brennkraftmaschinen aufgrund eigenwilliger Formgebung und begrenzten Bauraums wünschenswert sein kann. Bei Verwendung des Brennstoffeinspritzventils als Direkteinspritzventil kann der Abspritzpunkt so optimal an eine gewünschte Stelle des Brennraums gesetzt werden. Bei üblichen Einbaulagen von Einspritzventilen für die Saugrohreinspritzung bedeutet eine solche Ausführung, dass das Brennstoffeinspritzventil mit seinem stromabwärtigen Ende und damit mit seinem Zumess- und Abspritzbereich deutlich in das Ansaugrohr hineinreicht. Hierdurch kann durch das gezielte Abspritzen auf ein oder mehrere Einlaßventile eine Wandbenetzung des Ansaugrohrs weitgehend vermieden und als Folge daraus die Abgasemission der Brennkraftmaschine reduziert werden.
Durch den Einsatz der relativ billigen Hülse für den Ventilsitzträger 16 wird es möglich, auf in Einspritzventilen übliche Drehteile, die aufgrund ihres größeren Außendurchmessers voluminöser und bei der Herstellung teurer als der Ventilsitzträger 16 sind, zu verzichten.
Ein in einer am äußeren Umfang des Ventilsitzträgers 16 eingebrachten Nut 40 angeordnetes Dichtelement 41 dient zur Abdichtung zwischen dem Umfang des Einspritzventils und einer nicht dargestellten Ventilaufnahme im Zylinderkopf oder an einer Ansaugleitung der Brennkraftmaschine. Das Dichtelement 41 ist z.B. aus einem Kunststoff, wie PTFE hergestellt.
Der Ventilsitzträger 16 zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens eine radial nach außen stehende Erhöhung bzw. Wölbung in Form einer Wulst 43 vorgesehen ist, die beispielsweise in Umfangsrichtung vollständig umläuft. Über die axiale Länge des Ventilsitzträgers 16 können auch mehrere radiale Wülste 43 ausgebildet sein. Zusätzlich zu der wenigstens einen radial nach außen stehenden Wulst 43 können in einem anderen Erstreckungsbereich des Ventilsitzträgers 16 auch mehrere über den Umfang verteilte, die Steifigkeit erhöhende, vertiefte Ausformungen in Form von Sicken 44 vorgesehen sein. Diese Sicken 44 weisen dabei eine gewisse Längserstreckung auf. In den beispielsweise durch Tiefziehen oder aus einem Rohr durch Umformen hergestellten Ventilsitzträger 16 wird die Wulst 43 z.B.. durch Rollieren eingebracht. Vor dem eigentlichen Vorgang des Einstellens des Ventilhubs liegt also ein vorgeformtes Bauteil vor, das wenigstens eine nach außen gerichtete radiale Erhöhung in Form einer Wulst 43 aufweist.
Zur genauen Einstellung des Hubes der Ventilnadel 19 wird der Umfang des Ventilsitzträgers 16 plastisch verformt, und zwar im Bereich der Wulst 43. Dabei wird, wie es der Pfeil 45 andeutet, mit einer radialen Krafteinwirkung auf die Wulst 43 eine Verformung der Wulst 43 vorgenommen. Auf diese Weise lässt sich der Ventilsitzträger 16 in seiner axialen Länge sehr feinfühlig und definiert verändern, insbesondere vergrößern, wodurch eine sehr exakte Einstellung des Ventilhubs möglich ist.
Vor dem Verformungsprozess der Wulst 43 wird zunächst in bekannter Weise eine Messung der statischen, während des statischen Öffnungszustandes des Ventiles abgegebenen Brennstoffmenge als Istmenge vorgenommen. Diese Istmenge wird mit einer vorgegebenen Sollmenge des abzuspritzenden Brennstoffes in einem Rechner verglichen und daraus ein Sollhub der Ventilnadel 19 bestimmt. Bei einer anderen Einstellmethode wird mittels eines Wegmessgerätes der tatsächliche Isthub der Ventilnadel 19 gemessen und in einem Rechner mit dem vorgegebenen Sollhub verglichen. Aufgrund des vom Rechner ermittelten Unterschiedes zwischen dem Isthub und dem Sollhub der Ventilnadel 19 wird ein Steuersignal erzeugt, das zur Betätigung eines Verformungswerkzeugs 48 dient. Das Verformungswerkzeug 48 wird nachfolgend derart und so lange zur plastischen Verformung des Ventilsitzträgers 16 betätigt, bis der tatsächliche Hub (Isthub) der Ventilnadel 19 dem Sollhub entspricht.
In den Figuren 2 bis 5 sind mehrere Möglichkeiten der erfindungsgemäßen Verformung des Ventilsitzträgers 16 im Bereich der Wulst 43 zur Einstellung des Ventilhubs dargestellt. In Figur 2 ist ein Verformungswerkzeug 48 gezeigt, das aus zwei Halbschalen 49 besteht. Beide Halbschalen 49 besitzen einen inneren gewölbten Bereich, mit dem sie die Wulst 43 des Ventilsitzträgers 16 über einen großen Teil des Umfangs umgreifen können. Entsprechend den Pfeilrichtungen wird mit den Halbschalen 49 eine radiale Kraft auf den Ventilsitzträger 16 aufgebracht, so dass dieser sich in seiner axialen Länge verändert.
Ein vergleichbares Verformungswerkzeug 48 ist in Figur 3 dargestellt, bei dem jedoch anstelle von zwei Halbschalen 49 vier Werkzeugsegmente 50 am Ventilsitzträger 16 im Bereich der Wulst 43 angreifen. Die Pfeile verdeutlichen wiederum die Richtung der Krafteinwirkung. Die vier Werkzeugsegmente 50 umgreifen jeweils ca. ¼ des Umfangs der Wulst 43.
Figur 4 soll zwei Verformungsmöglichkeiten verdeutlichen. In einer ersten Variante wird das Ventil in nicht dargestellter Weise in seiner Lage fixiert, und das Verformungswerkzeug 48 mit wenigstens einer Rolle 51 wird in Richtung des - Radialpfeils auf den Ventilsitzträger 16 zubewegt und umkreist den Ventilsitzträger 16 zur Verformung der Wulst 43 entsprechend dem Pfeil in Umfangsrichtung. In einer zweiten Variante kann jedoch auch das Rollwerkzeug 48, 51 fixiert sein, und das Ventil wird auf das Rollwerkzeug 48, 51 zubewegt und in eine Rotationsbewegung versetzt. Möglich ist ebenfalls, dass sowohl das Ventil mit seinem Ventilsitzträger 16 als auch das Rollwerkzeug 48, 51 aufeinander zubewegt und beide in Rotation versetzt werden.
Eine weitere Verformungsmöglichkeit zeigt Figur 5. Dabei erfolgt die Krafteinwirkung auf die Wulst 43 durch das Verformungswerkzeug 48 in axialer Richtung. Das Verformungswerkzeug 48 besteht aus wenigstens zwei Werkzeugsegmenten 52, die jeweils eine konische Innenfläche 53 besitzen, die bei Verwendung des Verformungswerkzeugs 48 zum Ventilsitzträger 16 hin gerichtet sind. Die Konizität der Werkzeugsegmente 52 verläuft dabei so, dass bei einem axialen Verschieben der Werkzeugsegmente 52 die Wulst 43 in ihrer radialen Höhe reduziert wird.
Die Verformung der Wulst 43 kann auch durch Magnetumformen erfolgen. Im Bereich der Wulst 43 wird dazu ein örtlich begrenztes starkes Magnetfeld erzeugt. Da der Ventilsitzträger 16 beispielsweise ferritisch ist; können über die Stärke des Magnetfeldes die Verformung der Wulst 43 und damit der Ventilhub gezielt eingestellt werden.
Die Genauigkeit der Einstellung des Ventilhubs kann durch die Geometrie der Wulst 43 (wie z.B. der Flankenwinkel und der Radius) bzw. durch die Blechdicke des Ventilsitzträgers 16 beeinflusst werden.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Einstellung des Ventilhubs eines Einspritzventiles, insbesondere eines Brennstoffeinspritzventiles für Brennkraftmaschinen, mit einem Brennstoffeinlass, mit einer erregbaren Betätigungseinrichtung, durch die eine Ventilnadel mit einem Ventilschließglied bewegbar ist, mit einem an einem Ventilsitzelement ausgebildeten festen Ventilsitz, mit dem das Ventilschließglied zum Öffnen und Schließen des Ventils zusammenwirkt, mit einem Brennstoffauslass, und mit einem Anschlussteil (16), das eine innere Längsöffnung (18) zur Aufnahme der Ventilnadel (19) aufweist und das mit dem Ventilsitzelement direkt oder indirekt verbunden ist, wobei die Ventilnadel zwischen einer Ventilschließstellung und einer Ventiloffenstellung einen Hub ausführt, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussteil (16) vorgeformt wird, indem wenigstens eine radial nach außen stehende Erhöhung (43) ausgebildet wird und zur Änderung des Hubs der Ventilnadel (19) die Erhöhung (43) in.radialer Richtung zur Längsöffnung (18) hin plastisch verformt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung am Anschlussteil (16) als umlaufende Wulst (43) ausgebildet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung (43) durch Rollieren eingebracht wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformung der Erhöhung (43) mit einem Verformungswerkzeug (48) vorgenommen wird, das aus zwei Halbschalen (49) besteht.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformung der Erhöhung (43) mit einem Verformungswerkzeug (48) vorgenommen wird, das vier Werkzeugsegmente (50) aufweist.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die werkzeugsegmente (49, 50) innere gewölbte Bereiche haben, mit denen sie die Erhöhung (43) umgreifen.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformung der Erhöhung (43) mit einem Verformungswerkzeug (48) vorgenommen wird, das als Rollwerkzeug wenigstens eine an der Erhöhung (43) angreifende Rolle (51) besitzt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformung der Erhöhung (43) mit einem Verformungswerkzeug (48) vorgenommen wird, das aus wenigstens zwei Werkzeugsegmenten (52) besteht, die konische Innenflächen (53) besitzen.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformung der Erhöhung (43) durch Magnetumformen erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussteil (16) aus einem ferritischen, den Magnetfluss leitenden Material hergestellt ist.
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