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Title:
VALVE FOR THE INTRODUCTION OF METERED DOSES OF VOLATILIZED FUEL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/012889
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a valve for the introduction of metered doses of volatilized fuel which has evaporated from a fuel tank of an internal combustion engine, into said internal combustion engine. The valve comprises a housing having an inlet connector (13) for connection to a fuel tank or to an adsorption filter for volatilized fuel positioned downstream from the fuel tank; an outflow connector (10) for connection to the internal combustion engine; and a valve member (36), which is arranged between the inlet connector and outflow connector inside the valve housing, actuated by an electromagnet having a magnetic core and cooperates with a valve seat embodied at the level of a valve seat body (31).The invention is characterized in that the valve housing comprises a first housing part (8) which on the inlet side is closed off by a protective screen (70) and on which the electromagnet (12), the valve member (36), the valve seat body (31) and the outflow connector (10) are configured, as well as a second housing part (9) on which the inflow connector (13) is positioned and which can be fixed to the first housing part.

Inventors:
KRIMMER ERWIN (DE)
SCHULZ WOLFGANG (DE)
MIEHLE TILMAN (DE)
ZIMMERMANN MANFRED (DE)
ESPERILLA MARIA (DE)
Application Number:
PCT/DE1999/001104
Publication Date:
March 09, 2000
Filing Date:
April 13, 1999
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
KRIMMER ERWIN (DE)
SCHULZ WOLFGANG (DE)
MIEHLE TILMAN (DE)
ZIMMERMANN MANFRED (DE)
ESPERILLA MARIA (DE)
International Classes:
B60K15/077; F02M25/08; F02M37/00; F16K31/06; (IPC1-7): F02M25/08; F16K31/06
Foreign References:
DE19533742A11997-03-13
DE19516545A11996-11-07
US5203617A1993-04-20
DE19631631A11997-02-06
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Claims:
Patentansprüche
1. Ventil zum dosierten Einleiten von aus einem Brennstofftank einer Brennkraftmaschine verflüch tigtem Brennstoff in die Brennkraftmaschine, mit einem Ventilgehäuse, das einen Zustromstutzen zum Anschließen an einen Brennstofftank oder an einen diesem nachgeschalteten Adsorptionsfilter für den verflüchtigten Brennstoff hat, und mit einem Ab strömstutzen zum Anschließen an die Brennkraftma schine, mit einem zwischen Zuströmstutzen und Ab strömstutzen im Inneren des Ventilgehäuses unter gebrachten Ventilglied, das von einem einen Ma gnetkern aufweisenden Elektromagneten betätigbar ist und mit einem an einem Ventilsitzkörper ausge bildeten Ventilsitz zusammenwirkt, dadurch gekenn zeichnet, daß das Ventilgehäuse einen zuströmsei tig durch ein Schutzsieb (70) verschlossenen er sten Gehäuseteil (8) umfaßt, in/an dem der Elek tromagnet (12), das Ventilglied (36), der Ventil sitzkörper (31) und der Abströmstutzen (10) vorge sehen sind, und einen zweiten Gehäuseteil (9), an dem der Zuströmstutzen (13) angeordnet ist und der an dem ersten Gehäuseteil (8) befestigbar ist.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (8,9) lösbar mitein ander verbunden ist.
3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung eine BajonettVerbindung ist.
4. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile unlösbar miteinander verbunden sind.
5. Ventil nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Verbindung eine Rastverbindung ist.
6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzsieb (70) mit dem ersten Gehäuseteil (8) unlösbar verbunden, vor zugsweise geschweißt ist.
7. Ventil nach einem der Ansprüche l bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzsieb (70) an dem er sten Gehäuseteil (8) lösbar befestigt ist.
Description:
Ventil zum dosierten Einleiten von verfliichtigtem Brennstoff Stand der Technik Die Erfindung betrifft ein Ventil zum dosierten Einlei- ten von aus einem Brennstofftank einer Brennkraftmaschi- ne verflüchtigtem Brennstoff in die Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.

Ein solches Ventil geht beispielsweise aus der DE 195 33 742 A1 sowie aus der nicht vorveröffentlichten DE 197 21 562. 9 hervor.

Diese Ventile dienen der Regenerierung von Adsorptions- filtern für Kraftstoffverdunstungs-Rückhaltesysteme des Kraftstofftanks von Fahrzeugen. Da solche Adsorptions- filter Aktivkohlepartikel enthalten, kann es bei Spül- vorgängen zu Verschmutzungen des Ventils aufgrund losge- rissener und angesaugter Aktivkohlepartikel kommen.

Bei bekannten Ventilen sind Schutzsiebe, Schutzfilter u. dgl. bauartbedingt zum Teil nur mit sehr großem Auf- wand einsetzbar. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ventil der gattungs- gemäßen Art derart weiterzubilden, daß es bei einer ho- hen Variabilität bezüglich seiner Anschlüsse und Halter möglichst schmutzunempfindlich ist und dabei hohe Maxi- malspülmengen zuläßt.

Diese Aufgabe wird bei einem Ventil zum dosierten Ein- leiten von verflüchtigtem Brennstoff der eingangs be- schriebenen Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Aufgrund der zweiteiligen Ausbildung des Ventilgehäuses wird zum einen die Modularität des Ventils erhöht, zum anderen die Herstellbarkeit deutlich vereinfacht. Auf- grund dieser zweiteiligen Ausbildung ist es möglich, typspezifische Unterschiede wie Halter, Anschlüsse u. dgl. erst am Schluß der Ventilherstellung durch Befe- stigen des zweiten Teils herzustellen. Von großem Vor- teil ist es auch, daß der erste Teil zuströmseitig durch ein Schutzsieb verschlossen ist. Hierdurch wird eine Verschmutzung des Ventils verhindert, wobei das Schutz- sieb die gesamte zuströmseitige Abschlußfläche des er- sten Gehäuseteils einnehmen kann.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist dabei vorge- sehen, daß die beiden Gehäuseteile lösbar miteinander verbunden sind. Dieses Ausführungsbeispiel hat insbeson- dere den großen Vorteilt da$ beispielsweise bei einem Verstopfen des Schutzsiebs ein Öffnen des Gehäuses und ein Auswechseln des Schutzsiebs auf einfache Weise mög- lich ist.

Die Verbindung kann dabei vorzugsweise durch eine Bajo- nettverbindung realisiert sein. Es versteht sich, daß auch andere lösbare Verbindungen in Frage kommen.

Bei einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die beiden Gehäuseteile unlösbar miteinander verbunden sind.

Sowohl zur Realisierung einer unlösbaren Verbindung als auch zur Realisierung einer lösbaren Verbindung kann vorteilhafterweise eine Rastverbindung eingesetzt wer- den. Bei einer unlösbaren Rastverbindung sind die Rast- elemente so ausgestaltet, daß sie bei einem Lösen zer- stört werden. Eine lösbare Rastverbindung kann dagegen mit geeignetem Werkzeug gelöst werden.

Was die Anordnung und Befestigung des Schutzsiebs be- trifft, so sind hier ebenfalls die unterschiedlichsten Ausführungsformen möglich. Eine Ausführungsform sieht vor, daß das Schutzsieb mit dem ersten Gehäuseteil ver- schweißt ist.

Eine andere Ausführungsform sieht vor, daß das Schutz- sieb an dem ersten Gehäuseteil lösbar befestigt ist.

Diese Ausführungsform bietet insbesondere den Vorteil der leichten Auswechselbarkeit des Schutzsiebs.

Zeichnung Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind Gegen- stand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichne- rischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.

In der Zeichnung zeigen : Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt durch ein er- findungsgemäßes Ventil, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie I-I in Fig. 1 und Fig. 3 eine Stirnansicht eines Ventilsitzkörpers.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Das in Fig. 1 und Fig. 2 in Längsschnittdarstellungen gezeigte Ventil 1 dient zum dosierten Einleiten von aus einem Brennstofftank einer Brennkraftmaschine (nicht dargestellt) verflüchtigtem Brennstoff in die Brenn- kraftmaschine, z. B. in ein Ansaugrohr oder bei einer Benzindirekteinspritzung direkt in einen Zylinder der Brennkraftmaschine und ist Teil eines nicht näher darge- stellten Brennstoffverdunstungs-Rückhaltesystems einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftma- schine. Der Aufbau und die Funktion derartiger Brenn- stoffverdunstungs-Rückhaltesysteme ist beispielsweise der"Bosch Technische Unterrichtung Motormanagement Motronic ", 2. Ausgabe, August 1993, Seiten 48 und 49 entnehmbar. Der Aufbau und die Wirkungsweise eines auch als Regenerierventil oder Tankentlüftungsventil bezeich- neten Ventils 1 ist aus der DE 195 33 742 A1 und insbe- sondere aus der DE 197 21 562. 9, deren Offenbarung in die vorliegende Patentanmeldung einbezogen werden soll, bekannt.

Das Ventil weist koaxial zu einer Ventillängsachse 2 ein zweiteiliges Ventilgehäuse auf, in dessen erstem Gehäu- seteil 8 ein Elektromagnet 12 angeordnet ist. Der Elek- tromagnet 12 weist ein topfförmiges Magnetgehäuse 14 auf, dessen Boden ein koaxialer hohlzylindrischer Ma- gnetkern 15 durchdringt, der von einer zylindrischen Erregerspule 16 umgeben ist, die ihrerseits auf einem Spulenträger 17 angeordnet ist.

Das Magnetgehäuse 14 ist an seiner Oberseite durch einen bügelförmigen Ventilsitzkörper 31 geschlossen. Der Ven- tilsitzkörper 31 bildet das Rückschlußjoch des Elektro- magneten 12. Der Ventilsitzkörper 31 überdeckt dabei das Magnetgehäuse und ist mittels wenigstens zwei in Fig. 3 dargestellten Paßlöchern 47 am Magnetgehäuse befestigt.

Ein aus magnetischem Material bestehendes Ventilglied 36 bildet zugleich den Anker des Elektromagneten 12. Das Ventilglied 36 ist von einer Ventilschließfeder 43 in Ventilschließrichtung in Richtung eines Abströmstutzens 10 beaufschlagt, die sich einerseits am Ventilglied 36 und andererseits an einem hülsenförmigen Ende des Ma- gnetkerns 15 abstützt. Das Ventilglied trägt an seiner dem Ventilsitzkörper 31 zugewandten Seite ein Dichtele- ment aus elastischem Material, z. B. Elastomer. Das Dich- telement 42 kleidet auch die Durchgangsöffnung 38 aus und steht etwas über eine den beiden Ventilöffnungen 34 in dem Ventilsitzkörper 31 abgewandte Seite des Ventil- glieds 36 hinaus.

Im stromlosen Zustand des Elektromagneten 12 drückt die Ventilschließfeder 43 das Ventilglied 36 mit dem Dicht- element 42 auf den Ventilsitzkörper 31 und verschließt so die Ventilöffnung 34. Im bestromten Zustand des Elek- tromagneten 12 wird das Ventilglied 36 mit seinem aus der Durchgangsöffnung 38 herausragenden Dichtelement gegen das Ende des Magnetkerns 15 gedrückt, das einen Anschlag für die Hubbewegung des Ventilglieds 36 bildet. Der Anschlag kann beispielsweise durch Verstellen bei- spielsweise ein an dem Magnetkern 15 angeordnetes Gewin- de realisiert werden, das in ein entsprechendes komple- mentär ausgebildetes, an dem Magnetgehäuse 14 vorgesehe- nes Gewinde eingreift.

Wie aus Fig. 1 und Fig. 2 hervorgeht, ist an dem ersten Gehäuseteil 8 auf seiner dem Zuströmstutzen 13 zugewand- ten Seite ein Schutzsieb 70 angeordnet, welches die zu- strömseitige Stirnfläche des ersten Gehäuseteils 8 über- deckt. Durch dieses Schutzsieb wird verhindert, daß bei- spielsweise Kohlepartikeln aus dem Aktivkohlefilter in das Innere des ersten Gehäuseteils 8 gelangen können und das Ventil beschädigen. Dabei ist die großflächige Aus- bildung des Schutzsiebs 70 besonders vorteilhaft, da praktisch keine Einschränkung des Durchströmverhaltens des Ventils auftritt.

Das Schutzsieb 70 kann dabei beispielsweise an dem er- sten Gehäuseteil 8 durch eine Schweißverbindung oder eine andere bleibende Verbindung befestigt sein, es kann aber auch lösbar an dem Gehäuse befestigt sein. Diese Ausführungsform ist insbesondere im Hinblick auf ein Auswechseln des Schutzsiebs 70 oder eines Filters, der anstelle des Schutzsiebs 70 angeordnet wird, von großem Vorteil.

Das zweite Gehäuseteil 9, an dem der Zuströmstutzen 13 ausgebildet ist, wird an dem ersten Gehäuseteil 8 durch eine Rastverbindung 80 befestigt. Zwischen dem zweiten Gehäuseteil 9 und dem ersten Gehäuseteil 8 ist dabei ein Dichtelement 82, beispielsweise eine 0-Ringdichtung an- geordnet.

Neben der Clipverbindung 80 ist beispielsweise auch eine Bajonettverbindung denkbar, die ein leichtes Öffnen des Gehäuses, z. B. zum Auswechseln des Schutzsiebs 70 er- möglicht.

Die zweiteilige Ausbildung des Gehäuses hat darüber hin- aus auch insbesondere hinsichtlich der Herstellbarkeit des. Ventils 1 groge VorteileO So kann der erste Gehäuse- teil 8 zusammen mit dem elektromagnetisch betätigbaren Ventil zunächst fertiggestellt werden. Erst dann wird angepaßt auf eine Einbausituation das zweite Gehäuseteil 9 mit dem Zuströmstutzen 13 an dem ersten Gehäuseteil 8 befestigt. Hierdurch wird insbesondere bei einer automa- tischen Fertigung die Zuführung der Einzelbauteile, der Transport der Ventile u. dgl. erheblich vereinfacht. Typ- spezifische Unterschiede wie Halter, Anschlüsse u. dgl. sind an dem zweiten Gehäuseteil 9 vorgesehen und müssen erst zum Schluß der Ventilherstellung durch Befestigen des zweiten Gehäuseteils 9 an dem ersten Gehäuseteil 8 hergestellt werden.

Der Abströmstutzen 10 weist einen konvergenten Teil 56 und einen divergenten Teil 57 auf und bildet so eine Laval-Düse, die sich von einem ersten Eintrittsquer- schnitt 60 stromabwärts in der Nähe des Ventilsitzkör- pers 31 auf einen engsten Querschnitt 61 verjüngt, um sich dann von diesem engsten Querschnitt 61 auf einen Endquerschnitt 62 am stromabwärtigen Ende zu erweitern.' Dabei ist vorgesehen, daß der Eintrittsquerschnitt 60 zumindest gleich oder größer ist als der Endquerschnitt 62. Der Eintrittsquerschnitt ist vorzugsweise 1, 1 bis 2 mal größer als der Endquerschnitt 62. Der engste Quer- schnitt 61 ist vorzugsweise 2 bis 4 mal kleiner ausge- bildet als der Eintrittsquerschnitt 60. Die zwischen dem Eintrittsquerschnitt 60 und dem Endquerschnitt 62 gemes- sene Länge der Laval-Düse ist beispielsweise 3 bis 5 mal größer als ein Durchmesser am Eintrittsquerschnitt 60.

Es ist vorgesehen, daß die Seite des Ventilsitzkörpers 31, die dem Eintrittsquerschnitt 60 gegenüberliegt, ei- nen Abstand zu der Eintrittsseite des Abströmstutzens 10 in Richtung der Ventillängsachse 2 aufweist, so daß zwi- schen der Eintrittsseite des Abströmstutzens 10 und ei- nem Dichtring 51, der einen äußeren Ringraum zwischen dem Ventilsitzkörper 31 und dem Ringgehäuseteil, an dem der Abströmstutzen 10 angeordnet ist, abdichtet, gebil- det wird, der senkrecht zur Ventillängsachse 2 minde- stens eine seitliche Erstreckung hat, die so groß wie der Durchmesser des Eintrittsquerschnitts 60 ist und in den die Ventilöffnungen 34 münden.

Die Ringspaltgeometrie 34 dieses Ventils wird dabei so gewählt, daß das Ventil auch in einem Tankentlüftungs- system einer benzindirekteinspritzenden Brennkraftma- schine verwendet werden kann. Bei einer solchen Brenn- kraftmaschine ist eine höhere Maximalmenge bei gleich- bleibender Genauigkeit der Kleinstmengen erforderlich.

Dies wird durch Anpassung der Ringspaltgeometrie des Ventilsitzkörpers 31 ermöglicht.