DE10149672A1

DE10149672A1 - Common rail fuel injector for IC engines has connection element with ring part having aperture for connection between high pressure bore and fuel pipe

Info

Publication number: DE10149672A1
Application number: DE2001149672
Authority: DE
Inventors: Werner Wagner; Stefan Haug
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2003-04-24

Abstract

The device has an injector body (1) with a high pressure fuel bore (2) connected to a fuel pipe (3) opening into a high pressure fuel accumulator. The connection element has a ring part (4) enclosing the injector body with an aperture (5) to connect fuel bore and pipe. The aperture has an internal thread (6), meshing with an outer thread (8) of a union nut (7), to connect fuel nut and ring part. The injector body has a conical aperture (9) with a small end opening into the high pressure bore, and the larger end engaging on the aperture in the ring part. A sealing cone (10) on the fuel pipe end seals the transition from fuel pipe to high pressure bore.

Description

Technical field

Ein Einspritzsystem dient der Versorgung einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoff. Bei dem Common Rail System genannten Speichereinspritzsystemen sind Druckerzeugung und Einspritzung voneinander zeitlich und örtlich entkoppelt. Eine separate Hochdruckpumpe erzeugt den Einspritzdruck in einem zentralen Kraftstoffhochdruckspeicher. Der Einspritzbeginn und die Einspritzmenge werden durch Ansteuerzeitpunkt und -dauer von beispielsweise elektrisch betätigten Injektoren bestimmt, die über Kraftstoffleitungen mit dem Kraftstoffhochdruckspeicher verbunden sind. An injection system is used to supply an internal combustion engine with fuel. at the common rail system, memory injection systems are pressure generation and injection decoupled from one another in time and place. A separate High-pressure pump generates the injection pressure in a central high-pressure fuel reservoir. The The start of injection and the injection quantity are determined by the activation time and duration of For example, electrically operated injectors are determined using fuel lines the high-pressure fuel accumulator are connected.

Stand der TechnikState of the art

DE-A 196 50 865 bezieht sich auf ein Magnetventil zur Betätigung eines Common Rail Injektors. In Fig. 1 der DE-A 196 50 865 ist ein solcher Injektor dargestellt, der zur Verwendung in einer Kraftstoffeinspritzanlage bestimmt ist, die mit einem Kraftstoffhochdruckspeicher (Common Rail) ausgerüstet ist. Der Kraftstoffhochdruckspeicher wird durch eine Hochdruckförderpumpe ständig mit unter hohem Druck stehendem Kraftstoff versorgt. Von dem Common Rail aus wird dieser Hochdruckkraftstoff über einzelne elektrisch gesteuerte Einspritzventile, wie beispielsweise den in Fig. 1 der DE-A 196 50 865 dargestellten Injektor dem Brennraum der Brennkraftmaschine zugeführt. Das zum Teil und im Schnitt gezeigte Einspritzventil 1 weist dabei ein Einspritzventilgehäuse 4 auf mit einer Längsbohrung 5, in der ein Ventilkolben aufgenommen wird. Der Ventilkolben wirkt an seinem einen Ende auf eine nicht weiter dargestellte Ventilnadel. Diese wirkt mit Einspritzöffnungen des Kraftstoffeinspritzventils zusammen. Der Ventilkolben 6 dient dabei zur Betätigung der Ventilnadel in Schließstellung, die wiederum ständig einem in Öffnungsrichtung wirkenden Kraftstoffhochdruck ausgesetzt ist, der über eine im Ventilgehäuse 4 in Längsrichtung verlaufende Druckbohrung 8 vom Hochdruckspeicher her zugeführt wird. Über diese Bohrung wird den Einspritzöffnungen auch die einzuspritzende Kraftstoffmenge zugeführt, die in den Brennraum der zugehörigen Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Für den Anschluss der Druckbohrung 8 an dem Hochdruckspeicher ist ein Anschlussstutzen 9 am Ventilgehäuse 4 vorgesehen. Die von dem Hochdruckspeicher ausgehende Hochdruckleitung wird mit einer Überwurfmutter an den Anschlussstutzen geschraubt. Der Anschlussstutzen 9 selbst wird in den geschmiedeten Injektorkörper 9 mit einer Dichtscheibe eingeschraubt. DE-A 196 50 865 relates to a solenoid valve for actuating a common rail injector. In Fig. 1 of DE-A 196 50 865 describes a such injector is shown, which is intended for use in a fuel injection system that is equipped with a fuel high-pressure accumulator (common rail). The high-pressure fuel reservoir is constantly supplied with fuel under high pressure by a high-pressure feed pump. This high-pressure fuel is fed from the common rail to the combustion chamber of the internal combustion engine via individual electrically controlled injection valves, such as the injector shown in FIG. 1 of DE-A 196 50 865. The injection valve 1 shown in part and in section has an injection valve housing 4 with a longitudinal bore 5 , in which a valve piston is received. The valve piston acts at one end on a valve needle, not shown. This interacts with injection openings in the fuel injection valve. The valve piston 6 is used to actuate the valve needle in the closed position, which in turn is constantly exposed to high fuel pressure acting in the opening direction, which is supplied from the high-pressure accumulator via a pressure bore 8 running in the longitudinal direction in the valve housing 4 . The fuel quantity to be injected, which is injected into the combustion chamber of the associated internal combustion engine, is also supplied to the injection openings via this bore. A connecting piece 9 is provided on the valve housing 4 for connecting the pressure bore 8 to the high-pressure accumulator. The high-pressure line emanating from the high-pressure accumulator is screwed onto the connecting piece with a union nut. The connecting piece 9 itself is screwed into the forged injector body 9 with a sealing washer.

Der Injektor im Stande der Technik benötigt demnach mehrere aufwendige Teile zur Befestigung der Kraftstoffleitung an dem Injektorkörper (Anschlussstutzen, Überwurfmutter, Dichtring). Dabei muss der Injektorkörper derart gestaltet sein, dass der Anschlussstutzen in ihn eingeschraubt werden kann. Ein asymmetrischer Injektor mit einer derartigen Anschlussmöglichkeit für den Anschlussstutzen kann z. B. durch Schweißen hergestellt werden, nicht jedoch durch spanende Verarbeitung wie z. B. Drehen. Diese Einschränkung der Fertigungsmöglichkeiten begrenzt auch die Werkstoffauswahl für den Injektorkörper auf Werkstoffe, die zum Schweißen geeignet sind. The injector in the prior art accordingly requires several complex parts Fastening the fuel line to the injector body (connecting piece, union nut, Seal). The injector body must be designed so that the connection piece can be screwed into it. An asymmetrical injector with one Connection possibility for the connecting piece can, for. B. produced by welding are, but not by machining such. B. Turning. This limitation of Manufacturing options also limit the choice of materials for the injector body Materials that are suitable for welding.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die erfindungsgemäße Lösung geht mit einer Vielzahl von Vorteilen einher, wie beispielsweise dem Umstand, dass der Anschluss der Kraftstoffleitung an den Injektor vereinfacht wird. Ferner ist es durch den vorgeschlagenen Anschluss möglich, Teile einzusparen, da beispielsweise kein Anschlussstutzen und kein Dichtring benötigt werden. Des weiteren eröffnet der erfindungsgemäße Injektor in vorteilhafter Weise Werkstoff und Bearbeitungsalternativen für den Injektorkörper. The solution according to the invention has a number of advantages, such as for example the fact that the connection of the fuel line to the injector is simplified. Furthermore, the proposed connection makes it possible to save parts, because, for example, no connection piece and no sealing ring are required. Furthermore the injector according to the invention advantageously opens material and Machining alternatives for the injector body.

Diese Vorteile werden erfindungsgemäß durch einen Injektor zur Einspritzung von Kraftstoff in einem Einspritzsystem erreicht, wobei der Injektor einen Injektorkörper und Einspritzöffnungen umfasst. Der Injektorkörper enthält eine in Längsrichtung verlaufende Hochdruckbohrung, über die der Kraftstoff den Einspritzöffnungen zugeführt wird. Die Hochdruckbohrung ist über ein Verbindungselement mit einer Kraftstoffleitung verbunden, die in einen Kraftstoffhochdruckspeicher mündet. Das Verbindungselement umfasst ein Ringstück, das den Injektorkörper umgibt und eine Öffnung enthält, über die die Hochdruckbohrung mit der Kraftstoffleitung verbunden ist. According to the invention, these advantages are achieved by an injector for the injection of Fuel reached in an injection system, the injector being an injector body and Includes injection ports. The injector body contains a longitudinal one High pressure bore through which the fuel is fed to the injection openings. The High pressure bore is connected to a fuel line via a connecting element, which opens into a high-pressure fuel reservoir. The connecting element comprises a Ring piece that surrounds the injector body and contains an opening through which the High pressure bore is connected to the fuel line.

drawing

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert. The invention is explained in more detail below with the aid of the drawing.

Es zeigt It shows

Fig. 1 schematisch einen Teil eines erfindungsgemäßen Injektors mit einem Hochdruckanschluss mit Ringstück. Fig. 1 shows schematically a part of an injector according to the invention with a high pressure connection with a ring piece.

variants

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Teils von einem erfindungsgemäßen Injektor. Dargestellt ist ein Ausschnitt aus dem Injektorkörper 1, in dem in Längsrichtung eine Hochdruckbohrung 2 verläuft. Über die Hochdruckbohrung 2 wird den (nicht dargestellten) Einspritzöffnungen des Injektors Kraftstoff zugeführt. Sie ist über ein Verbindungselement mit einer Kraftstoffleitung 3 verbunden. Das Verbindungselement umfasst ein Ringstück 4, das den Injektorkörper 1 umgibt. Das Ringstück 4 enthält eine Öffnung 5, über die die Hochdruckbohrung 2 mit der Kraftstoffleitung 3 verbunden ist. Die Kraftstoffleitung 3 mündet in einen (nicht dargestellten) Kraftstoffhochdruckspeicher (Common Rail). Fig. 1 shows schematically the structure of a part of an injector according to the invention. A detail from the injector body 1 is shown , in which a high-pressure bore 2 runs in the longitudinal direction. Fuel is supplied to the injection openings (not shown) of the injector via the high-pressure bore 2 . It is connected to a fuel line 3 via a connecting element. The connecting element comprises a ring piece 4 , which surrounds the injector body 1 . The ring piece 4 contains an opening 5 , via which the high-pressure bore 2 is connected to the fuel line 3 . The fuel line 3 opens into a high-pressure fuel reservoir (not shown) (common rail).

Vorzugsweise ist die Kraftstoffleitung 3 mittels einer Überwurfmutter 7 mit dem Ringstück 4 verbunden. The fuel line 3 is preferably connected to the ring piece 4 by means of a union nut 7 .

In dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Öffnung 5 ein Innengewinde 6. Vorzugsweise umfasst die Überwurfmutter 7 ein Aussengewinde 8, mit dem sie in den Öffnung 5 mit dem Innengewinde 6 geschraubt werden kann. In this preferred embodiment of the present invention, the opening 5 contains an internal thread 6 . The union nut 7 preferably comprises an external thread 8 with which it can be screwed into the opening 5 with the internal thread 6 .

Des weiteren enthält der Injektor in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform eine konische Öffnung 9, die an ihrer spitz zulaufenden Seite in die Hochdruckbohrung 2 mündet und auf ihrer anderen Seite an die Öffnung 5 des Ringstücks 4 anliegt. Furthermore, in the preferred embodiment shown, the injector contains a conical opening 9 which opens into the high-pressure bore 2 on its tapering side and abuts the opening 5 of the ring piece 4 on its other side.

Vorzugsweise besitzt die konische Öffnung einen Öffnungswinkel α = 60°. Denkbar sind aber auch Öffnungswinkel α im Bereich von 30° bis 90°. The conical opening preferably has an opening angle α = 60 °. Are conceivable but also opening angle α in the range from 30 ° to 90 °.

In der in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Kraftstoffleitung 3 an dem dem Injektor zugewandten Ende einen Dichtkegel 10, der in der konischen Öffnung 9 an dem Injektorkörper 1 anliegt und den Übergang von der Kraftstoffleitung 3 zu der Hochdruckbohrung 2 abdichtet. Dabei wird der Dichtkegel 10 durch das Einschrauben der Überwurfmutter 7 in die Öffnung 5 des Ringstücks 4 in der konischen Öffnung 9 gegen den Injektorkörper 1 gepresst. In the preferred embodiment of the present invention shown in FIG. 1, the fuel line 3 comprises a sealing cone 10 at the end facing the injector, which lies in the conical opening 9 on the injector body 1 and seals the transition from the fuel line 3 to the high-pressure bore 2 . The sealing cone 10 is pressed against the injector body 1 by screwing the union nut 7 into the opening 5 of the ring piece 4 in the conical opening 9 .

Vorzugsweise verbindet das Verbindungselement bei der vorliegenden Erfindung die Kraftstoffleitung 3 in einem Winkel φ von 90° mit der Hochdruckbohrung 2. Der Winkel φ wird dabei definiert als der Winkel zwischen der Symmetrieachse 11 der Überwurfmutter 7 und der Mittellinie 12 der Hochdruckbohrung 2. In the present invention, the connecting element preferably connects the fuel line 3 to the high-pressure bore 2 at an angle φ of 90 °. The angle φ is defined as the angle between the axis of symmetry 11 of the union nut 7 and the center line 12 of the high-pressure bore 2 .

Denkbar sind aber auch Winkel 0 = ≤ φ = ≤ 90° oder 90° = ≤ φ = ≤ 180°. However, angles 0 = ≤ φ = ≤ 90 ° or 90 ° = ≤ φ = ≤ 180 ° are also conceivable.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Injektors, wobei der Injektorkörper 1 aus einem durch spanende Verarbeitung gewonnenen Rohling hergestellt wird. Durch den möglichen symmetrischen Aufbau des Injektorkörpers 1 kann er bei der vorliegenden Erfindung nicht mehr nur aus einem Schmiederohling hergestellt werden, sondern es kann ein Drehteil oder ein Abscherling zu seiner Herstellung verwendet werden. Dadurch ergeben sich deutliche Vereinfachungen sowohl in der Fertigung als auch in der Werkstoffauswahl des Injektorkörpermaterials. Beispielsweise können kalt gezogene Werkstoffe zur Herstellung des Injektorkörpers verwendet werden. Bevorzugte Werkstoffe sind dabei z. B. Automatenstahl oder Vergütungsstahl. Bezugszeichenliste 1 Injektorkörper
2 Hochdruckbohrung
3 Kraftstoffleitung
4 Ringstück
5 Öffnung
6 Innengewinde
7 Überwurfmutter
8 Außengewinde
9 konische Öffnung
10 Dichtkegel
11 Symmetrieachse der Überwurfmutter
12 Mittellinie der Hochdruckbohrung
α Öffnungswinkel der konischen Öffnung
Furthermore, the present invention relates to a method for producing an injector according to the invention, the injector body 1 being produced from a blank obtained by machining. Due to the possible symmetrical structure of the injector body 1 , in the present invention it can no longer be produced from just a forged blank, but a turned part or a shear can be used to produce it. This results in significant simplifications both in production and in the choice of material for the injector body material. For example, cold drawn materials can be used to manufacture the injector body. Preferred materials are z. B. free cutting steel or tempering steel. LIST OF REFERENCES 1 injector
2 high pressure bore
3 fuel line
4 ring piece
5 opening
6 internal threads
7 union nut
8 external threads
9 conical opening
10 sealing cones
11 axis of symmetry of the union nut
12 Center line of the high pressure bore
α opening angle of the conical opening

Claims

1.Injector for injecting fuel in a common rail injection system with an injector body ( 1 ) and injection openings, the injector body ( 1 ) containing a longitudinal high-pressure bore ( 2 ) through which the fuel is fed to the injection openings and the high-pressure bore ( 2 ) is connected via a connecting element to a fuel line ( 3 ) which opens into a high-pressure fuel accumulator, characterized in that the connecting element comprises a ring piece ( 4 ) which surrounds the injector body ( 1 ) and contains an opening ( 5 ) via which the high pressure bore ( 2 ) is connected to the fuel line ( 3 ).

2. Injector according to claim 1, characterized in that the fuel line ( 3 ) is connected to the ring piece ( 4 ) by means of a union nut ( 7 ).

3. Injector according to claim 1 or claim 2, characterized in that the opening ( 5 ) contains an internal thread ( 6 ).

4. Injector according to claim 3, characterized in that the union nut ( 7 ) comprises an external thread ( 8 ) with which it can be screwed into the opening ( 5 ) with the internal thread ( 6 ).

5. Injector according to one of claims 1 to 4, characterized in that the injector body ( 1 ) contains a conical opening ( 9 ) which opens into the high-pressure bore ( 2 ) on its tapering side and on its other side at the opening ( 5 ) of the ring piece ( 4 ).

6. Injector according to claim 5, characterized in that the conical opening ( 9 ) has an opening angle α = 60 °.

7. Injector according to claim 5, characterized in that the conical opening ( 9 ) has an opening angle α in the range from 30 ° to 90 °.

8. Injector according to claim 5, characterized in that the fuel line ( 3 ) at the end facing the injector comprises a sealing cone ( 10 ) which bears in the conical opening ( 9 ) on the injector body ( 1 ) and the transition from the fuel line ( 3 ) to the high pressure bore ( 2 ) seals.

9. Injector according to one of claims 1 to 8, characterized in that the connecting element connects the fuel line ( 3 ) at an angle φ of 90 ° with the high pressure bore ( 2 ).

10. Injector according to one of claims 1 to 8, characterized in that the connecting element connects the fuel line ( 3 ) at an angle 0 ≤ φ <90 ° with the high pressure bore ( 2 ).

11. Injector according to one of claims 1 to 8, characterized in that the connecting element connects the fuel line ( 3 ) at an angle 90 ° ≤ φ <180 ° with the high pressure bore ( 2 ).

12. A method for producing an injector according to one of claims 1 to 11, characterized in that the injector body ( 1 ) is produced from a blank produced by machining.