DE102007051585A1

DE102007051585A1 - Fuel injecting valve for internal-combustion engine of motor vehicle, has valve seat body fixed in housing, where radially abutted regions of body and housing are separated by intermediate layer made of elastically compressible material

Info

Publication number: DE102007051585A1
Application number: DE200710051585
Authority: DE
Inventors: Thomas Sebastian
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-10-29
Filing date: 2007-10-29
Publication date: 2009-04-30

Abstract

The valve has a valve housing (11), and a valve seat body (13) fixed in the housing. A valve opening (15) and a valve seat (16), which cooperates with a valve closing body (18) to open and close the valve opening and encloses the valve opening, are formed in the valve seat body. Radially abutted regions of the valve seat body and the valve housing are separated from each other by an intermediate layer (21) made of an elastically compressible material e.g. elastomer. The radially abutted regions between the valve seat body and the housing are provided at an upper end of the valve seat body.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Kraftstoffeinspritzventil für Kraftstoffeinspritzvorrichtungen von Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The Invention is based on a fuel injection valve for Fuel injectors of internal combustion engines after the Preamble of claim 1.

Bei einem bekannten Kraftstoffeinspritzventil ( EP 1 108 134 B1 ) ist die Mantelfläche des Ventilsitzkörpers mit einer Beschichtung versehen, durch die eine hydraulisch dichte Verbindung zwischen dem Ventilsitzkörper und dem als dünnwandiges Tiefziehteil ausgeführten Ventilgehäuse hergestellt ist. Die Beschichtung ist dabei mit einer solchen Dicke aufgebracht, dass zwischen dem Ventilsitzkörper und dem Ventilgehäuse eine Pressverbindung entsteht. Beim Einpressen des Ventilsitzkörpers in das Ventilgehäuse verformt sich das relativ weiche Beschichtungsmaterial plastisch und sorgt auf diese Weise für eine feste und hydraulisch dichte Verbindung ohne zusätzliche Verbindungsmaßnahmen, wie Schweißnähte und dgl.. Als Beschichtungsmaterialien kommen beispielsweise Metalle, wie Kupfer, Zinn oder Nickel, oder Kunststoffe, wie PTFE (Teflon), in Frage. Die Beschichtung erfolgt dabei entweder durch galvanisches Abscheiden, durch Spritztechnik oder durch Aufvulkanisieren. Zur Aufnahme der Spritzlochscheibe besitzt der Ventilsitzkörper stromabwärts des Ventilsitzes eine zentrale Ausnehmung. Die Spritzlochscheibe ist in die Ausnehmung eingesetzt und darin befestigt, z. B. verpresst oder verschweißt. Alternativ kann als Beschichtung auch ein Klebstoff verwendet werden, z. B. ein flüssiger Kapillarspaltkleber. Beim Einpressen des mit dem Klebstoff beschichteten Ventilsitzkörpers in das Ventilgehäuse wird die Verkapselung des Klebstoffs aufgebrochen und der freiwerdende Klebstoff kann im Verbindungsbereich aushärten.In a known fuel injection valve ( EP 1 108 134 B1 ), the lateral surface of the valve seat body is provided with a coating, by which a hydraulically sealed connection between the valve seat body and the valve body designed as a thin-walled deep-drawn part is made. The coating is applied with such a thickness that creates a press connection between the valve seat body and the valve housing. When pressing the valve seat body in the valve housing, the relatively soft coating material deforms plastically and thus ensures a solid and hydraulically sealed connection without additional connection measures, such as welds and the like .. As coating materials are, for example, metals such as copper, tin or nickel, or Plastics, such as PTFE (Teflon), in question. The coating is carried out either by electrodeposition, by spray technique or by vulcanization. For receiving the spray perforated disk, the valve seat body has a central recess downstream of the valve seat. The spray perforated disk is inserted into the recess and fixed therein, for. B. pressed or welded. Alternatively, as an adhesive coating can also be used, for. B. a liquid capillary gap adhesive. When pressing the coated with the adhesive valve seat body in the valve housing, the encapsulation of the adhesive is broken and the released adhesive can cure in the connection area.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass durch die Zwischenlage aus elastisch kompressiblem Material einerseits eine feste und hydraulisch dichte Verbindung zwischen Ventilgehäuse und Ventilsitzkörper hergestellt wird, ohne dass radiale Presskräfte an dem Ventilsitz auftreten, die die durch Schleifen erzeugte sehr genaue Rundheit des Ventilsitzes nachteilig beeinflussen, und andererseits zugleich der durch das Auftreffen des Schließkörpers auf dem Ventilsitz am Ventilkörper entstehende Körperschall nur stark gedämpft auf das Ventilgehäuse übertragen wird. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung arbeitet dadurch deutlich geräuschärmer.The inventive fuel injection valve with The features of claim 1 has the advantage that by the intermediate layer made of elastically compressible material on the one hand a fixed and hydraulic tight connection between valve body and valve seat body is produced without radial pressing forces on the Valve seat occur, which produces the very accurate generated by grinding Affect roundness of the valve seat adversely, and on the other hand at the same time by the impact of the closing body structure-borne noise arising at the valve seat on the valve body only heavily damped transferred to the valve body becomes. The fuel injection device works as a result quieter.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Verbrennungsmotors möglich.By the measures listed in the further claims are advantageous developments and improvements of the claim 1 specified internal combustion engine possible.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Ventilsitzkörper über eine an seiner Stirnfläche anliegende Spritzlochscheibe an einem im Ventilgehäuse ausgebildeten Axialanschlag angelegt. Die über die elastische Zwischenlage radial aneinanderliegenden Bereiche von Ventilgehäuse und Ventilsitzkörper sind ausschließlich an dem von der Spritzlochscheibe abgekehrten oberen Ende des Ventilsitzkörpers vorhanden, und die Zwischenlage ist so ausgebildet, dass Ventilsitzkörper und Spritzlochscheibe über die elastische Zwischenlage im Gehäuse axial verspannt sind, wobei die axiale Verspannung dabei vorzugsweise durch einen zwischen Gehäuse und elastischer Zwischenlage vorhandenen Presssitz hergestellt wird. Auf diese Weise wird die Zwischenlage zugleich zur Befestigung des Ventilsitzkörpers im Ventilgehäuse herangezogen und über die elastische Zwischenlage eine ausreichende Anpresskraft des Ventilsitzkörpers an dem Axialanschlag des Ventilgehäuses erzeugt. Zugleich wird die Spritzlochscheibe sehr genau positioniert und festgelegt, ohne dass es eines zusätzlichen Montagevorgangs bedarf.According to one preferred embodiment of the invention is the valve seat body via a fitting on his face spray hole disc applied to an axial stop formed in the valve housing. The radially overlying the elastic intermediate layer Areas of valve housing and valve seat body are only on the side facing away from the spray perforated disc upper end of the valve seat body, and the intermediate layer is designed so that valve seat body and spray hole disc over the elastic intermediate layer axially braced in the housing are, wherein the axial strain in this case preferably by a existing between housing and elastic intermediate layer Press fit is produced. In this way, the liner will at the same time for fastening the valve seat body in the valve housing used and on the elastic intermediate layer a sufficient contact pressure of the valve seat body on the Axial stop of the valve body generates. At the same time the spray hole disc very accurately positioned and fixed, without that it requires an additional assembly process.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Presssitz mittels eines am Ventilgehäuse nach innen abstehenden, plastisch verformbaren, ringförmigen Vorsprungs hergestellt, der z. B. durch Ausprägen eines Nockens aus dem Ventilgehäuse realisiert wird und an den sich die elastische Zwischenlage radial und axial anpresst.According to one advantageous embodiment of the invention, the press fit by means of a valve housing on the inside, plastically deformable, annular projection made, the z. B. by punching out a cam from the valve housing is realized and to which the elastic intermediate layer radially and pressed axially.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:The The invention is based on embodiments shown in the drawings explained in more detail in the following description. Show it:

1 und 2 jeweils ausschnittweise einen Längsschnitt eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß zweier Ausführungsbeispiele. 1 and 2 each partially a longitudinal section of a fuel injection valve according to two embodiments.

Das in 1 ausschnittweise im Längsschnitt dargestellte Kraftstoffeinspritzventil für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs ist an sich bekannt und in 1 nur insoweit dargestellt, als es zum Verständnis der Erfindung erforderlich ist. Ein komplett dargestelltes Kraftstoffeinspritzventil mit Beschreibung von Aufbau und Funktion findet sich z. B. in der DE 197 44 739 A1 .This in 1 partially in longitudinal section shown fuel injection valve for a fuel injection device of an internal combustion engine of a motor vehicle is known per se and in 1 only shown insofar as it is necessary for understanding the invention. A completely illustrated fuel injection valve with description of structure and function can be found z. B. in the DE 197 44 739 A1 ,

Das Kraftstoffeinspritzventil weist ein topfförmiges Ventilgehäuse 11 mit Topfmantel 111 und Topfboden 112 auf, das einstückig durch Tiefziehen hergestellt ist. Im Topfboden 112 ist eine zentrale kreisförmige Aussparung 12 vorhanden. In das untere Ende des Ventilgehäuses 11 ist ein Ventilsitzkörper 13 eingesetzt, der über eine seiner Stirnseite vorgesetzte Spritzlochscheibe 14 an einem im Topfboden 112 des Ventilgehäuses 11 ausgebildeten, konzentrisch um die Aussparung 12 umlaufenden Axialanschlag 23 anliegt. Im Ventilsitzkörper 13 ist eine zentrale Ventilöffnung 15 ausgebildet, die koaxial mit der Aussparung 12 im Ventilgehäuse 11 angeordnet und von einem konischen Ventilsitz 16 umgeben ist. Der durch Schleifen mit präziser Rundheit hergestellte Ventilsitz 16 ist am Grunde einer mit der Ventilöffnung 15 koaxialen Führungsöffnung 17 im Ventilsitzkörper 13 platziert. Die Führungsöffnung 17 dient zur Führung eines kugelförmigen Ventilschließkörpers 18, der mit dem Ventilsitz 16 zum Schließen und Freigeben der Ventilöffnung 15 zusammenwirkt und am Umfang mit vier Abflachungen 19 versehen ist. Der Ventilschließkörper 18 ist am Ende einer rohrförmigen Ventilnadel 20 befestigt. Die Betätigung der Ventilnadel 20 erfolgt in bekannter Weise elektromagnetisch, piezoelektrisch oder magnetostriktiv gegen die Federkraft einer Ventilschließfeder, die den Ventilschließkörper 18 auf den Ventilsitz 16 aufpresst. In der Spritzlochscheibe 14 sind im Bereich der Ventilöffnung 15 mehrere Spritzlöcher 26 im Ausführungsbeispiel vier Spritzlöcher 26 zum Zerstäuben des ausgespritzten Kraftstoffs vorgesehen.The fuel injection valve has a cup-shaped valve housing 11 with pot coat 111 and pot bottom 112 on, which is made in one piece by deep drawing. In the bottom of the pot 112 is a central circle shaped recess 12 available. In the lower end of the valve body 11 is a valve seat body 13 used, the over one of its front superior perforated perforated disc 14 at one in the bottom of the pot 112 of the valve housing 11 trained, concentric around the recess 12 circumferential axial stop 23 is applied. In the valve seat body 13 is a central valve opening 15 formed coaxially with the recess 12 in the valve housing 11 arranged and from a conical valve seat 16 is surrounded. The valve seat made by grinding with precise roundness 16 is at the bottom one with the valve opening 15 coaxial guide opening 17 in the valve seat body 13 placed. The guide opening 17 serves to guide a spherical valve closing body 18 connected to the valve seat 16 for closing and releasing the valve opening 15 interacts and at the periphery with four flattenings 19 is provided. The valve closing body 18 is at the end of a tubular valve needle 20 attached. The actuation of the valve needle 20 takes place in a known manner electromagnetically, piezoelectrically or magnetostrictively against the spring force of a valve closing spring, which the valve closing body 18 on the valve seat 16 introduced under. In the spray-disk 14 are in the area of the valve opening 15 several injection holes 26 in the exemplary embodiment provided four spray holes 26 for atomizing the ejected fuel.

Zur Festlegung des Ventilsitzkörpers 13 im Ventilgehäuse 11 liegt dieser an seinem von der Spritzlochscheibe 14 abgekehrten oberen Ende radial am Topfmantel 111 des Ventilgehäuses 11 an, wobei die Anlage über eine Zwischenlage 21 aus elastisch kompressiblem Material erfolgt, und ist zusammen mit der Spritzlochscheibe 14 im Ventilgehäuse 11 axial verspannt. Als Material für die Zwischenlage ist ein Elastomer verwendet, das in dem Ausführungsbeispiel der 1 auf eine an das obere Ende des Ventilsitzkörpers 13 angearbeitete Fase 22 aufgespritzt ist. Zur axialen Verspannung des Ventilsitzkörpers 13 ist zwischen dem Ventilgehäuse 11 und der elastischen Zwischenlage 21 ein Presssitz hergestellt. Hierzu weist das Ventilgehäuse 11 einen nach innen abstehenden, plastisch verformbaren, ringförmigen Vorsprung 24 auf, dessen lichter Durchmesser wenig kleiner ist als der Außendurchmesser des Ventilsitzkörpers 13, so dass der Ventilsitzkörper 13 beim Einsetzen in das Ventilgehäuse 11 durch den umlaufenden Vorsprung 24 unter dessen plastischen Verformung hindurchgepresst werden muss. Im Ausführungsbeispiel der 1 ist der Vorsprung 24 durch einen aus dem Topfmantel 111 ausgeprägten, umlaufenden Wulst 25 gebildet, der durch ringförmige Pressung des Topfmantels 111 hergestellt wird. Durch den Presssitz zwischen Elastomer-Zwischenlage 21 und Wulst 25 am Topfmantel 111 des Ventilgehäuses 11 wird eine axiale Kraftkomponente erzeugt, die Ventilsitzkörper 13 und Spritzlochscheibe 14 ausreichend fest an den den Axialanschlag 23 bildenden Topfmantel 111 anlegt. Zugleich dämpft die Elastomer-Zwischenlage 21 die Übertragung von Körperschall, der beim Schließen des Einspritzventils durch Auftreffen des Ventilschließkörpers 18 auf dem Ventilsitz 16 im Ventilsitzkörper 13 erzeugt wird.For fixing the valve seat body 13 in the valve housing 11 this is at his from the spray perforated disk 14 Abgewandten upper end radially on Topfmantel 111 of the valve housing 11 at, with the plant over an intermediate layer 21 made of elastically compressible material, and is together with the spray perforated disk 14 in the valve housing 11 axially braced. As the material for the intermediate layer, an elastomer is used, which in the embodiment of 1 on one to the upper end of the valve seat body 13 worked bevel 22 is sprayed on. For axial clamping of the valve seat body 13 is between the valve body 11 and the elastic liner 21 a press fit produced. For this purpose, the valve housing 11 an inwardly projecting, plastically deformable, annular projection 24 on, whose clear diameter is less than the outer diameter of the valve seat body 13 such that the valve seat body 13 when inserted into the valve housing 11 through the circumferential projection 24 must be pressed under the plastic deformation. In the embodiment of 1 is the lead 24 through one out of the pot coat 111 pronounced, circumferential bead 25 formed by the annular pressing of the pot shell 111 will be produced. Due to the interference fit between the elastomer intermediate layer 21 and bead 25 on the pot coat 111 of the valve housing 11 an axial force component is generated, the valve seat body 13 and spray disk 14 sufficiently tight to the axial stop 23 forming pot coat 111 invests. At the same time, the elastomer interlayer dampens 21 the transmission of structure-borne noise when closing the injector by hitting the valve closing body 18 on the valve seat 16 in the valve seat body 13 is produced.

Die Spritzlochscheibe 14 ist zentriert an der Stirnseite des Ventilsitzkörpers 13 festgelegt, so dass ihre Spritzlöcher 26 eine definierte, reproduzierbare Lage bezüglich der Ventilöffnung 15 einnehmen. Hierzu ist das der Spritzlochscheibe 14 zugekehrte untere Ende des Ventilsitzkörpers 13 im Durchmesser reduziert und die Spritzlochscheibe 14 kappenförmig mit einem an der Stirnseite des Ventilsitzkörpers 13 anliegenden Kappenboden 141 und einem sich von diesem aus konisch erweiternden Kappenrand 142 ausgebildet. Das untere Ende des Topfmantels 111 des Ventilgehäuses 11 ist als ein Zentrierabschnitt 111a ausgeführt, in dem die Spritzlochscheibe 14 mit ihrem Kappenrand 142 formschlüssig einliegt und damit bezüglich der Ventilöffnung 15 zentriert ist.The spray perforated disk 14 is centered on the front side of the valve seat body 13 set so that their spray holes 26 a defined, reproducible position with respect to the valve opening 15 taking. This is the spray perforated disc 14 facing lower end of the valve seat body 13 reduced in diameter and the spray perforated disc 14 cap-shaped with a at the front side of the valve seat body 13 adjoining cap floor 141 and a conically widening cap edge from this 142 educated. The lower end of the pot jacket 111 of the valve housing 11 is designed as a centering portion 111 a, in which the spray perforated disk 14 with her cap edge 142 rests positively and thus with respect to the valve opening 15 is centered.

Zur Justierung des Ventilhubs, also des maximalen Hubs der Ventilnadel 20 mit Ventilschließkörper 18, kann durch umlaufende Einprägung im Topfboden 112 des Ventilgehäuses 11 der Axialanschlag 23 mehr oder weniger tief in das Ventilgehäuse 11 hineinverlagert werden. Das in 2 ausschnittweise dargestellte modifizierte Kraftstoffeinspritzventil unterscheidet sich zu dem zuvor beschriebenen Kraftstoffeinspritzventil gemäß 1 lediglich dadurch, dass die Zwischenlage 21 aus elastisch kompressiblem Material von einem Elastomer-Ring 28 gebildet ist. Der Ring 28 ist in eine am oberen Ende des Ventilsitzkörpers 13 in den Ventilsitzkörper 13 eingearbeitete Ausklinkung 27 formschlüssig eingesetzt. In gleicher Weise wie in 1 ist auch hier ein Presssitz zwischen dem Elastomer-Ring 28 und dem aus dem Topfmantel 111 des Ventilgehäuses 11 ausgeprägten, umlaufenden Wulst 25 hergestellt. Im übrigen stimmt Aufbau und Funktionsweise des in 2 skizzieren Kraftstoffeinspritzventils mit dem zu 1 überein, so dass gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.For adjusting the valve lift, ie the maximum stroke of the valve needle 20 with valve closing body 18 , can by circulating impression in the pot bottom 112 of the valve housing 11 the axial stop 23 more or less deep into the valve body 11 be moved into. This in 2 a modified illustrated fuel injection valve differs from the previously described fuel injection valve according to 1 only by the fact that the liner 21 made of elastically compressible material from an elastomeric ring 28 is formed. The ring 28 is in one at the upper end of the valve seat body 13 in the valve seat body 13 integrated notch 27 inserted positively. In the same way as in 1 Here is a press fit between the elastomer ring 28 and from the pot coat 111 of the valve housing 11 pronounced, circumferential bead 25 produced. Incidentally, the structure and functioning of the 2 outline fuel injector with the too 1 match, so that the same components are provided with the same reference numerals.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- EP 1108134 B1 [0002]
- DE 19744739 A1 [0009]

Claims

Fuel injection valve for fuel injection devices of internal combustion engines, with a valve housing ( 11 ) and one in the valve housing ( 11 ) valve seat body ( 13 ), in which a valve opening ( 15 ) and a valve opening ( 15 ) surrounding, with a valve closing body ( 18 ) for opening and closing the valve opening ( 15 ) cooperating valve seat ( 16 ) are formed, characterized in that radially abutting areas of valve seat body ( 13 ) and valve housing ( 11 ) by an intermediate layer ( 21 ) made of elastically compressible material, preferably an elastomer, are separated from each other.

Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that radially abutting areas between valve seat body ( 13 ) and valve housing ( 11 ) exclusively at the valve seat remote upper end of the valve seat body ( 13 ) available.

Fuel injection valve according to claim 2, characterized in that the valve seat body ( 13 ) via an abutting on its end face spray perforated disk ( 14 ) on one in the valve housing ( 11 ) formed axial stop ( 23 ) and that the elastic intermediate layer ( 21 ) at the upper end of the valve seat body ( 13 ) is placed so that valve seat body ( 13 ) and spray perforated disk ( 14 ) in the valve housing ( 211 ) are axially braced.

Fuel injection valve according to claim 3, characterized in that between valve housing ( 11 ) and elastic intermediate layer ( 21 ) An interference fit is made.

Fuel injection valve according to claim 4, characterized in that for the production of the press fit, the valve housing ( 11 ) an inwardly projecting, plastically deformable, annular projection ( 24 ) whose light diameter is slightly smaller than the outer diameter of the valve seat body ( 13 ).

Fuel injection valve according to claim 5, characterized in that the annular projection ( 24 ) of one of the valve housing ( 11 ) pronounced, circumferential bead ( 25 ) is formed.

Fuel injection valve according to one of claims 3 to 6, characterized in that at the upper end of the valve seat body ( 13 ) a chamfer ( 22 ) and that the elastic intermediate layer ( 21 ) on the chamfer ( 22 ) is sprayed on.

Fuel injection valve according to one of claims 3 to 6, characterized in that at the upper end of the valve seat body ( 13 ) a circumferential notch ( 27 ) and that the elastic intermediate layer ( 21 ) of one in the notch ( 27 ) positively fitting ring ( 28 ) is formed.

Fuel injection valve according to one of claims 1 to 8, characterized in that the valve housing ( 11 ) Pot shape with pot jacket ( 111 ) and recessed pot bottom ( 112 ) and the axial stop ( 23 ) on the bottom of the pot ( 112 ) and the press fit on Topfmantel ( 111 ) is trained.

Fuel injection valve according to one of claims 1 to 9, characterized in that the valve seat body ( 13 ) at its the spray perforated disk ( 14 ) facing end has a smaller diameter end portion that the spray perforated disc ( 14 ) cap-shaped with at the end face of the valve seat body ( 13 ) adjacent cap base ( 141 ) and over the end portion cross-cap edge ( 142 ) is formed and that the valve housing ( 11 ) end a centering section ( 111 ), in which the spray perforated disk ( 14 ) with its cap edge ( 142 ) rests positively.