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Die
Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der
Gattung des Anspruchs 1, mit einem Stützelement, das in einen Zylinderkopf eingebaut
wird.
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Aus
der
DE 100 38 763
A1 ist ein Ausgleichselement bekannt, welches einen an
das Brennstoffeinspritzventil umfänglich anlegbaren starren ersten Ring
und einen starren zweiten Ring aufweist. Dieser ist in die Aufnahmebohrung
des Zylinderkopfes einsetzbar. Ein zwischen den beiden starren Ringen
angeordneter elastischer Zwischenring ist unlösbar mit dem ersten starren
Ring und dem zweiten starren Ring verbunden.
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Weiterhin
ist aus der
DE 101
08 466 A1 ein Ausgleichselement für ein Brennstoffeinspritzventil bekannt,
welches zur Lagerung und Stützung
eines Brennstoffeinspritzventils in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine
dient. Es ist in Form eines Unterlegrings ausgebildet und zwischen
einem Ventilgehäuse
und einer Wandung einer Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes angeordnet.
Der Unterlegring weist einen runden oder ovalen Querschnitt auf
und beabstandet eine Schulter des Ventilgehäuses von einer Schulter des
Zylinderkopfes.
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Nachteilig
bei den aus den oben genannten Druckschriften bekannten Ausgleichselementen
ist insbesondere, daß sich
keine kompakte Bauform ergibt.
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Vorteile der
Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil
mit einem Stützelement
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den
Vorteil, daß sich
eine kompakte Bauform dadurch ergibt, daß das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil
ein Stützelement
aufweist, das zwischen einer Schulter einer Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes
und einem Gehäuseteil
eingebaut wird. Das zum Brennstoffeinspritzventil zugehörige Stützelement,
das die in den Ausführungsbeispielen beschriebenen
Formen aufweisen kann, hat die Aufgabe, den Düsenkörper, der einem Innendruck standhalten
muß, entsprechend
zu stabilisieren.
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Da
der Düsenkörper mittels
eines Tiefziehverfahrens gefertigt ist, ist er bei hohen Ventilinnendrücken, wie
sie beispielsweise im Motorsport vorherrschen, nicht genügend formbeständig. Das
mit dem Brennstoffeinspritzventil in den Zylinderkopf eingebaute
Stützelement
bewirkt dadurch, daß es
zwischen der Wand der Aufnahmebohrung und dem Düsenkörper in den Zylinderkopf eingepresst
ist, einen Gegendruck zu dem an der Innenseite des Düsenkörpers vorherrschenden
Innendruck, wobei der resultierende Gesamtdruck auf den Düsenkörper reduziert
wird. Dies wirkt sich vorteilhaft auf das Tiefziehteil Düsenkörper aus,
dessen Form stabilisiert ist.
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Ein
weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils
mit einem Stützelement liegt
in der Variantenvielfalt der möglichen
geometrischen Formen des Stützelements
bzw. der Stützhülse. Diese
Variantenvielfalt erlaubt es, daß bereits für die Serienfertigung von Brennstoffeinspritzventilen verwendete
Düsenkörper, die
für einen
geringeren Innendruck ausgetestet sind, auch im Hochdruckbereich
verwendet werden können,
wenn ihnen eine passende Stützhülse zugeordnet
wird und diese dann zusammen mit dem Brennstoffeinspritzventil in den
Zylinderkopf eingebaut wird.
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Zeichnung
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
schematische Gesamtansicht eines Brennstoffeinspritzventils mit
einem erfindungsgemäß ausgestalteten
Stützelement,
das mit dem Brennstoffeinspritzventil in einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine
eingebaut ist;
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2 einen
Teilschnitt eines Brennstoffeinspritzventils ohne Stützelement
und Stützhülse gemäß dem Stand
der Technik;
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3 einen
Teilschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils
mit einem Stützelement,
das in einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine eingebaut ist;
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4 einen
Teilschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils
mit einer Stützhülse, die
in einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine eingebaut ist;
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5 einen
Teilschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels
eines Brennstoffeinspritzventils mit einem Stützelement, das in einen Zylinderkopf
einer Brennkraftmaschine eingebaut ist;
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6 einen
Teilschnitt eines vierten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils
mit einem Stützelement,
das in einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine eingebaut ist;
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7 einen
Teilschnitt eines fünften
Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils
mit einem Stützelement,
das in einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine eingebaut ist;
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8 einen
Teilschnitt eines sechsten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils
mit einem Stützelement,
das in einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine eingebaut ist;
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9 einen
Teilschnitt eines siebten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils
mit einem Stützelement,
das in einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine eingebaut ist;
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10 einen
Schnitt eines achten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils
mit einem Stützelement,
das in einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine eingebaut ist;
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11 ein
vergrößertes Detail
des mit XI bezeichneten Ausschnitts eines achten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils
mit einem Stützelement,
das in einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine eingebaut ist;
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12 einen
Schnitt eines neunten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils
mit einem Stützelement,
das in einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine eingebaut ist;
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13 ein
vergrößertes Detail
des mit XIII bezeichneten Ausschnitts eines neunten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils
mit einem Stützelement,
das in einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine eingebaut ist;
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14 einen
Schnitt eines zehnten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils
mit einem Stützelement,
das in einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine eingebaut ist;
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15 ein
vergrößertes Detail
des mit XV bezeichneten Ausschnitts eines zehnten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils
mit einem Stützelement,
das in einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine eingebaut ist;
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16 einen
Schnitt eines elften Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils
mit einem Stützelement,
das in einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine eingebaut ist und
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17 ein
vergrößertes Detail
des mit XVII bezeichneten Ausschnitts eines elften Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils
mit einem Stützelement,
das in einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine eingebaut ist.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt
eine schematisierte und vereinfachte Ansicht eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 mit
einer konzentrisch um einen Düsenkörper 12 angeordneten
Stützhülse 11.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 und die Stützhülse 11 sind gemeinsam
in eine Aufnahmebohrung 3 eines Zylinderkopfes 4 einer
Brennkraftmaschine eingebaut, wobei die Stützhülse 11 nach dem Einbau
nicht mehr ohne größeren Aufwand
demontiert werden kann, da die Stützhülse 11 an dem Brennstoffeinspritzventil 1, insbesondere
an dem Gehäuseteil 17,
formschlüssig, insbesondere
durch Schweißen,
Löten oder
Kleben fixiert ist.
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Das
Brennstoffeinspritzventil 1 ist dabei in Form eines direkt
einspritzenden Brennstoffeinspritzventils 1 ausgeführt, das
zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum der nicht
weiter dargestellten gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine
dienen kann. Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist an einem
zulaufseitigen Ende 5 eine Steckverbindung zu einer Brennstoffverteilerleitung 6 auf,
die durch eine Dichtung 7 zwischen der Brennstoffverteilerleitung 6 und
einem Zuleitungsstutzen 8 des Brennstoffeinspritzventils 1 abgedichtet
ist. Das Brennstoffeinspritzventil 1 verfügt über einen
elektrischen Anschluß 9 für die elektrische
Kontaktierung zur Betätigung
des Brennstoffeinspritzventils 1. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist
zumindest in seinem den Zylinderkopf 4 überragenden Teil mit einer
Kunststoffumspritzung 10 versehen, welche auch den elektrischen
Anschluß 9 umgibt.
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Das
Brennstoffeinspritzventil 1 ist durch nicht weiter dargestellte
Maßnahmen,
wie z. B. eine Spannpratze, im Zylinderkopf 4 fixiert und
gegen Verdrehen gesichert. In der Aufnahmebohrung 3 ist
erfindungsgemäß ein Stützelement 11A in
Form einer Stützhülse 11 vorgesehen,
das zwischen einem als Magnettopf dienendem Gehäuseteil 17 des Brennstoffeinspritzventils 1 und
einer zweiten Schulter 35 der Aufnahmebohrung 3 des
Zylinderkopfes 4 angeordnet ist.
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An
dem Düsenkörper 12 des
Brennstoffeinspritzventils 1 ist ein Dichtring 13 vorgesehen,
der das Brennstoffeinspritzventil 1 gegen den Zylinderkopf 4 der
Brennkraftmaschine abdichtet.
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2 zeigt
ein herkömmliches
Brennstoffeinspritzventil 1 mit einem mittels einer Schweißnaht 36 an
dem Düsenkörper 12 befestigten
Gehäuseteil 17,
das auf einer Schulter einer Aufnahmebohrung 3 des Zylinderkopfes 4 aufliegt.
Dabei wirken folgende, durch Vektorpfeile verdeutlichte Kräfte: von
oben wirkt eine Niederhaltekraft 22, die das Brennstoffeinspritzventil 1 in
den Zylinderkopf 4 drückt;
senkrecht dazu, auf eine Innenseite 37 des Düsenkörpers 12 wirkt
der Innendruck 27, der unter anderem durch den Brennstoff
verursacht wird. Aus den beiden genannten Kräften ergibt sich durch Vektoraddition
eine resultierende Kraft 26, die auch auf die Schweißnaht 36 einwirkt
und diese belastet, was zum Bruch führen kann.
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3 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 mit
einer Stützhülse 11 die
einen radial nach außen stehenden
Flansch 15 aufweist, wobei die Stützhülse 11 an den Düsenkörper 12 gepresst
ist, und die Stützhülse 11 auf
einer ersten Schulter 19 der Aufnahmebohrung 3 im
Zylinderkopf 4 aufliegt. Die Stützhülse 11 ist bezüglich einer
Mittelachse 38 rotationssymmetrisch.
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4 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 mit
einer Stützhülse 11,
deren Querschnitt 28 zwei zueinander symmetrische Schenkel 29, 30 aufweist, wobei
ein erster Schenkel 29 als Stütze dient und zwischen Gehäuseteil 17 und
der ersten Schulter 19 der Aufnahmebohrung 3 des
Zylinderkopfes 4 angeordnet ist. Die Stützhülse 11, die im Querschnitt 28 dem
zweiten Schenkel 30 entspricht, erfährt eine Pressung 23 an
eine Wandung 39 des Düsenkörpers 12.
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5 zeigt
ein drittes Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 mit
einer Stützhülse 11,
die die Wandung 39 des Düsenkörpers 12 radial verstärkt. Die
Stützhülse 11 ist
zwischen der Wand der Aufnahmebohrung 3 und des Düsenkörpers 12 angeordnet,
wobei die Stützhülse 11 sich
mit einem angeschrägten
stromabwärtigen
Ende 34 auf der Schulter 19 der Aufnahmebohrung 3 im
Zylinderkopf 4 aufstützt.
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6 zeigt
ein viertes Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 mit
einer Stützhülse 11 inklusive
einer zwischen Gehäuseteil 17 und
der Schulter 19 der Aufnahmebohrung 3 des Zylinderkopfes 4 angeordneten
Stützelements 11A,
wobei die Stützhülse 11 an
ihrem stromabwärtigen
Ende 34 einen Verstärkungsbund 31 aufweist,
der nicht auf einer Schulter 19, 35 der Aufnahmebohrung 3 im
Zylinderkopf 4 aufsitzt.
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7 zeigt
ein fünftes
Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 mit
einer Stützhülse 11 inklusive
einer zwischen Gehäuseteil 17 und
der zweiten Schulter 35 der Aufnahmebohrung 3 des
Zylinderkopfes 4 angeordneten Stützelements 11A, wobei
die Stützhülse 11 an
ihrem stromabwärtigen
Ende 34 einen Verstärkungsbund 31 aufweist,
der im Gegensatz zum vierten Ausführungsbeispiel auf der zweiten
Schulter 35 der Aufnahmebohrung 3 des Zylinderkopfes 4 aufsitzt.
An dem stromaufwärtigen
Ende 33 der Stützhülse 11 ist ein
Verstärkungsbund 31b vorgesehen,
der sich nicht auf der ersten Schulter 19 der Aufnahmebohrung 3 des
Zylinderkopfes 4 abstützt,
sondern das Gehäuseteil 17 unterstützt.
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8 zeigt
ein sechstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 mit
einer Stützhülse 11,
die konzentrisch um den Düsenkörper 12 angeordnet
ist und dessen stromaufwärtiges
Ende 33 am Gehäuseteil 17 anliegt und
dessen stromabwärtiges
Ende 34 auf der zweiten Schulter 35 der Aufnahmebohrung 3 des
Zylinderkopfes 4 aufliegt. Eine Wandstärke 32 der Stützhülse 11 beträgt ungefähr das Doppelte
einer Wandstärke 32 des
Düsenkörpers 12.
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9 zeigt
ein siebtes Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 mit
einer verkürzten
Stützhülse 11,
die konzentrisch um den Düsenkörper 12 angeordnet
ist, wobei die verkürzte
Stützhülse 11 zwischen
dem Gehäuseteil 17 und
einer Schulter 19 der Aufnahmebohrung 3 des Zylinderkopfes 4 angeordnet ist.
Die Wandstärke 32 der
verkürzten
Stützhülse 11 beträgt ungefähr das Doppelte
der Wandstärke 32 des
Düsenkörpers 12.
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10 zeigt
ein achtes Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 mit
einer einen einschenkligen Querschnitt aufweisenden Stützhülse 11,
die konzentrisch um den Düsenkörper 12 angeordnet
ist, wobei die Stützhülse 11 zwischen
dem Gehäuseteil 17 und
einer Schulter 19 der Aufnahmebohrung 3 des Zylinderkopfes 4 angeordnet
ist. Die Wandstärke 32 der
Stützhülse 11,
die teilweise am Düsenkörper 12 anliegt
ist in diesem Bereich dünner
als am Ende der Stützhülse 11,
die das Gehäuseteil 17 unterstützt oder
abstützt.
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11 zeigt
ein vergrößertes Detail
des mit XI bezeichneten Ausschnitts eines achten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils.
Im Bereich der Stelle, die an dem Düsenkörper 12 anliegt, ist
die Wandstärke
der Stützhülse 11 verringert.
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12 zeigt
ein neuntes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 mit
einer einen einschenkligen Querschnitt aufweisenden Stützhülse 11,
die konzentrisch um den Düsenkörper 12 angeordnet
ist, wobei die Stützhülse 11 nicht
zwischen dem Gehäuseteil 17 und
einer Schulter 19 der Aufnahmebohrung 3 des Zylinderkopfes 4 angeordnet
ist. Die Wandstärke 32 der Stützhülse 11,
die teilweise am Düsenkörper 12 anliegt,
ist in diesem Bereich dünner
als der zur Stützhülse 11 gehörigen erste
Schenkel 29, der an der Schulter 19 im Zylinderkopf 4 anliegt.
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13 zeigt
ein vergrößertes Detail
des mit XIII bezeichneten Ausschnitts eines neunten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils.
Im Bereich der Stelle, die an dem Düsenkörper 12 anliegt, ist
die Wandstärke
der Stützhülse 11 verringert.
Der erste Schenkel 29, der ein Bestandteil der Stützhülse 11 ist,
stützt
sich auf eine erste Schulter 19 im Zylinderkopf 4.
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14 ein
zehntes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 mit
einer einen einschenkligen Querschnitt aufweisenden Stützhülse 11,
die konzentrisch um den Düsenkörper 12 angeordnet
ist, wobei die Stützhülse 11 nicht
zwischen dem Gehäuseteil 17 und
einer Schulter 19 der Aufnahmebohrung 3 des Zylinderkopfes 4 angeordnet
ist. Die Wandstärke 32 der
Stützhülse 11, die
teilweise am Düsenkörper 12 anliegt,
ist in diesem Bereich dünner
als der zur Stützhülse 11 gehörigen erste
Schenkel 29, der an der Schulter 19 im Zylinderkopf 4 anliegt.
An das stromaufwärtige
Ende der Stützhülse 11 schließt sich
ein Verstärkungsbund 31 an.
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15 zeigt
ein vergrößertes Detail
des mit XV bezeichneten Ausschnitts eines zehnten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils.
An das stromaufwärtige
Ende der Stützhülse 11 schließt sich
ein Verstärkungsbund 31 an.
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16 zeigt
ein elftes Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 mit
einer einen einschenkligen Querschnitt aufweisenden Stützhülse 11,
die teilweise konzentrisch um den Düsenkörper 12 angeordnet
ist, wobei ein oberer Teil der Stützhülse 11 sich am Gehäuseteil 17 abstützt und
der erste Schenkel 29 sich auf der ersten Schulter 19 der
Aufnahmebohrung 3 des Zylinderkopfes 4 abstützt. Die
Stützhülse 11 wird
mit ihrem erstem Schenkel 29 auf der ersten Schulter der
Aufnahmebohrung 3 im Zylinderkopf 4 plaziert;
anschließend
wird das Brennstoffeinspritzventil 1 in die Aufnahmebohrung 3 des
Zylinderkopfes 4 eingeschoben, wobei ein oberer Teil der
Stützhülse 11 unter mechanische
Spannung gesetzt wird und das Brennstoffeinspritzventil 1 an
dem Gehäuseteil 17 abstützt.
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17 zeigt
ein vergrößertes Detail
des mit XI bezeichneten Ausschnitts eines elften Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils.
Die Stützhülse 11 liegt
mit dem unteren Ende eng an dem Düsenkörper 12 an, wobei sich
das obere Ende der Stützhülse 11 mit
dem Verstärkungsbund
am Gehäuseteil 17 abstützt. Der
erste Schenkel 29 stützt
sich an der ersten Schulter 19 ab.
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Die
Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere
ist die Erfindung für
beliebige Bauweisen von Brennstoffeinspritzventilen 1,
beispielsweise für
Brennstoffeinspritzventile 1 zur direkten Einspritzung
in den Brennraum einer selbstzündenden
Brennkraftmaschine, anwendbar. Alle Merkmale sind dabei beliebig
miteinander kombinierbar.