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PATENTANSPRÜCHE
1. Brennstoffeinspritzventil einer Dieselbrennkraftmaschine mit einem Gehäuse (1), in das ein separater Düsenkörper (4) eingesetzt ist, der seinerseits in den Brennraum führende Düsenöffnungen (5) sowie einen Ventilsitz (6) für eine im Gehäuse (1) geführte Ventilnadel (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) für die Aufnahme der Ventilnadel (3) und die Aufnahme und Halterung des Düsenkörpers (4) eine einzige durchgehende Basisbohrung (2) hat, die in Abschnitten ihrer axialen Länge ringraumförmige Erweiterungen (10, 12) aufweist, und dass ferner der Düsenkörper (4) als Zylinder ohne kreisringförmige radiale Auflagefläche für seine axiale Abstützung ausgebildet ist.
2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (4) in die Basisbohrung (2) eingeschrumpft ist, und dass die effektive Schrumpflänge (L = Li + L2), d. h. die Länge, auf der die Mantelfläche des Düsenkörpers (4) in der Bohrung anliegt, mindestens das l,5-fache des Düsendurchmessers (D)beträgt.
3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (4) durch Schweissen in der Basisbohrung (2) befestigt ist, wobei die Schweissnaht (16) sich zu beiden Seiten des den Düsenkörper umgebenden Kühlkanals (12) entlang der Mantelfläche (13) des Düsenkörpers (4) erstreckt.
4. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (4) durch einen Federring (14) in der Bohrung (2) gegen axiale Verschiebung gesichert ist.
Die Erfindung betrifft ein Brennstoffeinspritzventil einer Dieselbrennkraftmaschine mit einem Gehäuse, in das ein separater Düsenkörper eingesetzt ist, in dem in den Brennraum führende Düsenöffnungen sowie ein Ventilsitz für eine im Gehäuse geführte Ventilnadel angeordnet sind.
Brennstoffeinspritzventile der genannten Art sind bekannt (CH-PS 583 376); die Verwendung separater Düsenkörper erfolgt, beispielsweise aus fertigungstechnischen oder Werkstoffgründen besonders bei durch ein flüssiges Kühlmittel gekühlten Einspritzventilen, wobei sich dann der Ventilsitz in einem von einem Kühlkanal für ein flüssiges Kühlmittel umschlossenen Teil des Düsenkörpers befindet. Die Herstellung dieser bekannten Ventile erfordert einen erheblichen Aufwand, da die Gehäusebohrung, in die der Düsenkörper - bei der bekannten Konstruktion - eingeschrumpft wird, von zwei verschiedenen Seiten her bearbeitet werden muss.
Die unterschiedlichen Durchmesser beidseits eines Absatzes, auf dem sich eine vorspringende Kante des Düsenkörpers abstützt, erschweren nämlich eine durchgehende Bearbeitung der Gehäusebohrung. Die Schwierigkeiten bei der Herstellung und Bearbeitung ergeben sich dabei insbesondere daraus, dass beide Bohrungen mit grosser Genauigkeit konzentrisch zueinander sein müssen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung der beschriebenen bekannten Brennstoffeinspritzventile zu vereinfachen. Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse für die Aufnahme der Ventilnadel und die Aufnahme und Halterung des Düsenkörpers eine einzige durchgehende Basisbohrung hat, die in Abschnitten ihrer axialen Länge ringraumförmige Erweiterungen aufweist, und dass ferner der Düsenkörper als Zylinder ohne kreisringförmige radiale Auflagefläche für seine axiale Abstützung ausgebildet ist.
Mit dieser Konstruktionsänderung wird erreicht, dass die Basisbohrung des Gehäuses durchgehend von einer Seite aus hergestellt und bearbeitet werden kann, so dass sich das Problem zweier konzentrisch liegender Bohrungen überhaupt nicht ergibt. Ein weiterer Vorteil der neuen Form des Düsenkörpers besteht darin, dass an seiner äusseren Mantelfläche keine scharfen Ecken und Kanten vorhanden sind, an denen es unter Umständen bei den sehr grossen Belastungskräften von mehr als 105 N zu Ermüdungsrissen kommen kann.
Um eine sichere Verankerung des Düsenkörpers in der Basisbohrung zu erreichen, kann der Düsenkörper beispielsweise eingeschrumpft sein, wobei es sich als vorteilhaft erwiesen hat, wenn die effektive Schrumpflänge, d. h. die Länge auf der die Mantelhöhe des Düsenkörpers in der Bohrung anliegt, mindestens das 1,5-fache des Düsendurchmessers beträgt.
Andere zweckmässige Lösungen für das Festhalten des Düsenkörpers in der Bohrung ergeben sich, wenn der Düsenkörper durch Schweissen - mit Hilfe eines Elektronenoder Laserstrahles - in der Basis-Bohrung befestigt ist, wobei die Schweissnaht sich zu beiden Seiten des Kühlkanals entlang der Mantelfläche erstreckt; zusätzlich kann der Düsenkörper auch durch einen Federring in der Bohrung gesichert sein.
Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.
Fig. 1 zeigt ein erstes Beispiel eines erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils im Längsschnitt;
Fig. 2 und 3 geben Varianten des Beispiels nach Fig. 1 wieder.
Das in Fig. 1 dargestellte Brennstoffeinspritzventil hat ein Gehäuse 1 mit einer zentralen Basis-Bohrung 2, in welcher eine Ventilnadel 3 beweglich geführt ist. Im unteren Teil des Gehäuses 1 befindet sich in der Achse der Bohrung 2 ein Düsenkörper 4, welcher in den Brennraum einer nicht dargestellten Dieselbrennkraftmaschine hineinragt und Düsenöffnungen 5 sowie einen konischen Ventilsitz 6 für die Ventilnadel 3 aufweist.
Das Gehäuse 1 enthält in bekannter Weise einen die Ventilnadel 3 umschliessenden und die Basisbohrung 2 ringförmig erweiternden Brennstoffraum 10, welcher mit einem Brennstoffkanal 11 verbunden ist, der über eine Brennstoffleitung an eine nicht dargestellte Brennstoffpumpe angeschlossen ist. Ausserdem ist im Gehäusel, ebenfalls als ringförmige Erweiterung der Basisbohrung 2, ein Kühlkanal 12 ausgebildet, der so angeordnet ist, dass der Düsenkörper 4 im Bereich des Ventilsitzes 6 direkt vom flüssigen Kühlmittel umspült wird. Das Kühlmittel wird dem Kühlkanal 12 durch eine Kühlbohrung 15 im Gehäuse 1 zugeführt und durch eine ähnlich ausgebildete, nicht dargestellte Bohrung wieder abgeleitet.
Erfindungsgemäss ist die Ventilnadel 3 und den Düsenkörper 4 aufnehmende Bohrung 2 im Gehäuse 1 absatzlos durchgehend mit einem einzigen konstanten Radius versehen, so dass, wie geschildert, ihre Herstellung und Bearbeitung von einer Seite aus erfolgen kann.
Die äussere Mantelfläche 13 des Körpers 4 ist - im Gegensatz zu der eingangs erwähnten Ausführung, bei der der Düsenkörper auf einem Absatz der Gehäusebohrung mit einem Vorsprung aufliegt, - entsprechend der absatzlosen Bohrung 2 als glatte und stetige Kreiszylinderfläche ausgebildet.
Der Düsenkörper 4 ist im ersten Beispiel in bekannter Weise in das Gehäuse 1 eingeschrumpft. Um einen festen Sitz des eingeschrumpften Düsenkörpers 4 in der Gehäusebohrung 2 bei den auf den Düsenkörper 4 wirkenden grossen Kräften, die bekanntlich über 105 N erreichen können, zu gewährleisten, ist es erforderlich, bei gegebenen sonstigen
Bedingungen - wie Schrumpfübermass, Schrumpftemperatur, Materialkombination - der Schrumpffläche eine bestimmte Mindestgrösse zu geben. Als zweckmässig hat sich dabei erwiesen, wenn bei gegebenem Durchmesser D des Düsenkörpers 4 bzw. der Bohrung 2 die effektive Schrumpflänge L, die sich in dem gezeigten Beispiel als Summe der Teillänge L1 und L2 ergibt, mindestens das 11/2-fache des Durchmessers D ist. Unter den effektiven Schrurupflänge L bzw. L1 und L2 werden dabei die Abschnitte der Mantelhöhe des Düsenkörpers 4 verstanden, längs denen sich Gehäuse und Düsenkörper tatsächlich berühren.
Wie in Fig. 3 gezeigt, kann der Düsenkörper 4 zusätzlich durch einen Federring 14 gesichert sein. Dieser Ring 14, der längs seines Umfangs an einer Stelle offen ist, rastet dabei einerseits in eine Ringnut des Düsenkörpers 4 ein; andererseits stützt er sich auf dem Boden des Brennstoffraumes 10 ab.
In dem Beispiel nach Fig. 2 ist der Düsenkörper 4 in der Bohrung 2 mit einer auf seinem Umfang verlaufenden Schweissnaht 16 gehalten und gesichert. Die Schweissnaht 16, die von aussen nach innen leicht konisch ausgebildet ist, wird dabei in Spezial-Schweissmaschinen mit Hilfe von Elektronen- oder Laserstrahlen hergestellt. Wie aus diesem Beispiel zu ersehen, ist es nicht notwendig, den Düsenkörper auf seiner ganzen Höhe einzuschweissen. Im vorliegenden Fall erstreckt sich die Schweissung etwa über die halbe Mantellänge des Düsenkörpers 4.
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PATENT CLAIMS
1.Fuel injection valve of a diesel internal combustion engine with a housing (1) into which a separate nozzle body (4) is inserted, which in turn leads into the combustion chamber nozzle openings (5) and a valve seat (6) for a valve needle (3) guided in the housing (1) ), characterized in that the housing (1) for receiving the valve needle (3) and receiving and holding the nozzle body (4) has a single continuous base bore (2) which in sections of its axial length has annular extensions (10, 12), and that the nozzle body (4) is also designed as a cylinder without an annular radial bearing surface for its axial support.
2. Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the nozzle body (4) in the base bore (2) is shrunk, and that the effective shrink length (L = Li + L2), d. H. the length over which the lateral surface of the nozzle body (4) lies in the bore is at least 1.5 times the nozzle diameter (D).
3. Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the nozzle body (4) is fixed by welding in the base bore (2), the weld seam (16) being located on both sides of the cooling channel (12) surrounding the nozzle body along the lateral surface (13 ) of the nozzle body (4) extends.
4. Fuel injection valve according to claim 1 or 2, characterized in that the nozzle body (4) is secured against axial displacement by a spring ring (14) in the bore (2).
The invention relates to a fuel injection valve of a diesel internal combustion engine with a housing, into which a separate nozzle body is inserted, in which nozzle openings leading into the combustion chamber and a valve seat for a valve needle guided in the housing are arranged.
Fuel injection valves of the type mentioned are known (CH-PS 583 376); separate nozzle bodies are used, for example for manufacturing or material reasons, particularly in the case of injection valves cooled by a liquid coolant, the valve seat then being located in a part of the nozzle body enclosed by a cooling channel for a liquid coolant. The production of these known valves requires considerable effort, since the housing bore into which the nozzle body is shrunk - in the known construction - has to be machined from two different sides.
The different diameters on both sides of a shoulder, on which a projecting edge of the nozzle body is supported, make it difficult to process the housing bore continuously. The difficulties in manufacturing and machining result in particular from the fact that both bores must be concentric with one another with great accuracy.
The object of the invention is to simplify the manufacture of the known fuel injection valves described. The solution to this problem is characterized in that the housing for receiving the valve needle and receiving and holding the nozzle body has a single continuous base bore, which has portions in the form of annular spaces in sections of its axial length, and furthermore the nozzle body as a cylinder without an annular radial contact surface is designed for its axial support.
With this design change it is achieved that the basic bore of the housing can be manufactured and machined from one side, so that the problem of two concentrically lying bores does not arise at all. Another advantage of the new shape of the nozzle body is that there are no sharp corners and edges on its outer surface, which can lead to fatigue cracks under very high loads of more than 105 N.
In order to achieve a secure anchoring of the nozzle body in the base bore, the nozzle body can, for example, be shrunk in. It has proven to be advantageous if the effective shrinking length, i. H. the length along which the jacket height of the nozzle body lies in the bore is at least 1.5 times the nozzle diameter.
Other expedient solutions for holding the nozzle body in the bore arise if the nozzle body is fastened in the base bore by welding - with the aid of an electron or laser beam, the weld seam extending along the lateral surface on both sides of the cooling channel; in addition, the nozzle body can also be secured in the bore by a spring washer.
The invention is explained with reference to exemplary embodiments shown in the drawing.
1 shows a first example of a fuel injector according to the invention in longitudinal section;
2 and 3 show variants of the example according to FIG. 1.
The fuel injector shown in Fig. 1 has a housing 1 with a central base bore 2, in which a valve needle 3 is movably guided. In the lower part of the housing 1 there is a nozzle body 4 in the axis of the bore 2, which protrudes into the combustion chamber of a diesel internal combustion engine (not shown) and has nozzle openings 5 and a conical valve seat 6 for the valve needle 3.
The housing 1 contains in a known manner a fuel chamber 10 which surrounds the valve needle 3 and widens the base bore 2 in an annular manner and which is connected to a fuel channel 11 which is connected via a fuel line to a fuel pump (not shown). In addition, a cooling channel 12 is formed in the housing, also as an annular extension of the base bore 2, which is arranged such that the liquid coolant flows directly around the nozzle body 4 in the region of the valve seat 6. The coolant is supplied to the cooling channel 12 through a cooling hole 15 in the housing 1 and is discharged again through a similarly designed hole, not shown.
According to the invention, the valve needle 3 and the bore 2 accommodating the nozzle body 4 in the housing 1 are provided with a single constant radius continuously, so that, as described, their manufacture and processing can take place from one side.
The outer lateral surface 13 of the body 4 - in contrast to the above-mentioned embodiment, in which the nozzle body rests on a shoulder of the housing bore with a projection - is designed as a smooth and continuous circular cylindrical surface in accordance with the step-less bore 2.
In the first example, the nozzle body 4 is shrunk into the housing 1 in a known manner. In order to ensure a tight fit of the shrunk-in nozzle body 4 in the housing bore 2 at the large forces acting on the nozzle body 4, which, as is known, can reach over 105 N, it is necessary, given others
Conditions - such as excess shrinkage, shrinking temperature, material combination - to give the shrinking area a certain minimum size. It has proven to be expedient if, given the diameter D of the nozzle body 4 or the bore 2, the effective shrinking length L, which in the example shown is the sum of the partial lengths L1 and L2, is at least 11/2 times the diameter D. is. The effective scraper length L or L1 and L2 is understood to mean the sections of the jacket height of the nozzle body 4 along which the housing and the nozzle body actually touch.
As shown in FIG. 3, the nozzle body 4 can additionally be secured by a spring ring 14. This ring 14, which is open at one point along its circumference, engages on the one hand in an annular groove of the nozzle body 4; on the other hand, it is supported on the floor of the fuel chamber 10.
In the example according to FIG. 2, the nozzle body 4 is held and secured in the bore 2 with a weld seam 16 running on its circumference. The weld seam 16, which is slightly conical from the outside in, is produced in special welding machines with the aid of electron or laser beams. As can be seen from this example, it is not necessary to weld the nozzle body in its full height. In the present case, the welding extends approximately over half the jacket length of the nozzle body 4.