DE102008040381A1 - High pressure resistant fuel injector - Google Patents

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Abstract

Kraftstoffinjektor für den Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Injektorkörper (1; 1'), bei welchem eine Zulaufbohrung (4), welche einen ovalen Querschnitt aufweist, einen Druckanschluss (5) mit einem Ventilraum (3) zur Zuführung von unter Hochdruck stehendem Kraftstoff verbindet, wobei der Ventilraum (3) oberhalb einer Düse und einer Düsennadel platziert ist, wobei ferner der Ventilraum (3) eine in radiale Richtung konvex gewölbte, umlaufende Kontur (6) aufweist, in welche die Zulaufbohrung (4) einmündet.A fuel injector for operating an internal combustion engine having an injector body (1; 1 ') in which an inlet bore (4), which has an oval cross-section, connects a pressure port (5) to a valve space (3) for supplying high-pressure fuel, wherein the valve space (3) is placed above a nozzle and a nozzle needle, wherein further the valve space (3) has a convexly curved in the radial direction, circumferential contour (6) into which the inlet bore (4) opens.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor für den Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Injektorkörper, bei welchem eine Zulaufbohrung, welche einen ovalen Querschnitt aufweist, einen Druckanschluss mit einem Ventilraum zur Zuführung von unter Hochdruck stehenden Kraftstoff verbindet, wobei der Ventilraum oberhalb einer Düsennadel platziert ist.The The invention relates to a fuel injector for operation an internal combustion engine with an injector, in which an inlet bore, which has an oval cross-section, a pressure port with a valve space for supply of high-pressure fuel connects, the valve space placed above a nozzle needle.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 444 60 71 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Hochdruckverschneidungen bekannt, wie es beispielsweise zur Herstellung der Druckleitungen in einem Injektorkörper eines Kraftstoffinjektors zur Anwendung kommen kann. Hierbei ist eine Zulaufbohrung zu einem Ventilraum oval ausgeführt, um Spannungen im Verschneidungsbereich der Bohrung zu minimieren. Durch diese Maßnahme wird eine bessere Spannungsverteilung in der Zulaufbohrung erreicht, was die Bauteilbelastung entsprechend reduziert.From the DE 444 60 71 A1 a method for the production of high-pressure intersections is known, as can be used for example for the production of the pressure lines in an injector body of a fuel injector. In this case, an inlet bore to a valve chamber is designed to be oval in order to minimize stresses in the intersection region of the bore. By this measure, a better stress distribution in the inlet bore is achieved, which reduces the component load accordingly.

Nachteilhaft am bekannten Stand der Technik ist, dass die Verschneidungen im Bereich des Übergangs der Zulaufbohrung in den Ventilraum noch nicht optimal gestaltet und somit die Spannungen in diesem Bereich zu hoch sind.disadvantageous The known prior art is that the intersections in Range of transition of the inlet bore into the valve chamber still not optimally designed and thus the tensions in this area are too high.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kraftstoffinjektor zu schaffen, bei welchem die Zulaufbohrung und der Ventilraum derart ausgebildet sind, dass im Bereich des Übergangs zwischen den beiden eine Reduzierung der auftretenden Spannungen und somit ein Festigkeitsgewinn erzielt werden kann.It Therefore, the object of the present invention is a fuel injector to provide, wherein the inlet bore and the valve chamber in such a way are formed that in the area of transition between the two a reduction of the occurring voltages and thus a strength gain can be achieved.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die darauffolgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.These The object is based on the preamble of claim 1 in conjunction solved with its characterizing features. The following, dependent claims give each advantageous Further developments of the invention.

Die Erfindung umfasst die technische Lehre, dass der Ventilraum eine in radiale Richtung konvex gewölbte, umlaufende Kontur aufweist, in welche die Zulaufbohrung einmündet. Durch diese gewölbte Form des Ventilraumes kann eine Verkleinerung der Kerbwirkung im Bereich der Bohrungsverschneidung zwischen Ventilraum und Zulaufbohrung erreicht werden.The Invention includes the technical teaching that the valve chamber a in the radial direction convexly curved, circumferential contour has, in which the inlet hole opens. By this arched shape of the valve chamber can be a reduction the notch effect in the area of bore intersection between valve space and inlet hole can be achieved.

Vorteilhafterweise ist hierbei der Grad der konvexen Wölbung der umlaufenden Kontur derartig ausgebildet, dass die Zulaufbohrung orthogonal einmündet. Durch die Maßnahme kann die Festigkeit in diesem Bereich weiter gesteigert und zudem die Einströmcharakteristik des unter Hochdruck stehenden Kraftstoffs verbessert werden.advantageously, Here, the degree of convex curvature of the circumferential Contour formed such that the inlet bore opens orthogonally. By the measure, the strength in this area further increased and also the inflow characteristic of the high-pressure fuel can be improved.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung mündet die Zulaufbohrung in der Mitte der in radiale Richtung konvex gewölbten Kontur des Ventilraumes in diesen ein. Dies hat den Vorteil, dass die Einströmcharakteristik in den Ventilraum dadurch weiter verbessert wird.According to one advantageous development of the invention, the inlet hole opens in the middle of the convexly curved contour in the radial direction of the valve space in this one. This has the advantage that the inflow characteristic in the valve chamber thereby further improved.

In Weiterbildung der Erfindung mündet die Zulaufbohrung an der der Düsennadel abgewandten Hälfte der konvex gewölbten Kontur des Ventilraumes in diesen ein. Dadurch ist es möglich, den Ventilraum innerhalb des Injektorkörpers näher in den Bereich der Düsennadel zu verlegen.In Development of the invention opens the inlet hole the nozzle needle facing away from the half convex curved contour of the valve space in this one. Thereby it is possible to use the valve space inside the injector body to move closer to the area of the nozzle needle.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mündet eine Verbindungsleitung zur Spitze der Düsennadel in die Zulaufbohrung im Bereich einer flachen Seite des ovalen Querschnitts ein. Dies hat den Vorteil, dass auch im Bereich einer Verschneidung der Verbindungsleitung mit der Zulaufbohrung ein Festigkeitsgewinn erzielt wird.Corresponding a further embodiment of the invention opens a connecting line to the tip of the nozzle needle in the inlet bore in the area of a flat side of the oval cross section. This has the advantage that even in the area of an intersection of the connecting line With the inlet bore a strength gain is achieved.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Zulaufbohrung mittels Fräsen, Erodieren oder elektrochemischen Formens hergestellt. Durch diese Maßnahme lässt sich der ovale Querschnitt der Zulaufbohrung sehr präzise fertigen.In Further development of the invention is the inlet bore by means of milling, Eroding or electrochemical molding made. Through this Measure can be the oval cross section of Precision bore very precisely finished.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.Further, The measures improving the invention will be described below together with the description of preferred embodiments of the invention with reference to the figures shown in more detail.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Es zeigt:It shows:

1 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors in Halbschnitt gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und 1 a sectional view of the fuel injector according to the invention in half section according to a first embodiment of the invention; and

2 eine detaillierte Schnittansicht im Bereich eines Ventilraums des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. 2 a detailed sectional view in the region of a valve chamber of the fuel injector according to the invention according to a second embodiment of the invention.

Ausführungsformen der Erfindungembodiments the invention

In 1 ist eine Schnittansicht eines Injektorköpers 1 des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors gemäß einer ersten Ausführungsform zu sehen. Im unteren Teil dieses Injektorkörpers 1 ist entlang der Längsmittelachse eine Bohrung 2 angeordnet, in welcher im montierten Zustand des Kraftstoffinjektors eine Düse und eine Düsennadel platziert ist. Oberhalb dieser Bohrung 2 ist des weiteren ein Ventilraum 3 ausgebildet, in welchem sich bei Betrieb der Brennkraftmaschine unter Hochdruck stehender Kraftstoff befindet, wobei über den hierin herrschenden Druck ein Öffnen bzw. Schließen der Düsennadel bei Betrieb des Injektors gesteuert wird. Der Ventilraum 3 steht an einer radialen Seite über eine Zulaufbohrung 4 mit einem Druckanschluss 5 in Verbindung, über welchen dem Kraftstoffinjektor der unter Hochdruck stehende Kraftstoff zugeführt wird. Die Zulaufbohrung 4 verfügt über einen ovalen Querschnitt, was allerdings aus dieser Ansicht nicht hervorgeht. Des weiteren mündet die Zulaufbohrung 4 an einer konvex gewölbten, umlaufenden Kontur 6 des Ventilraumes 3 vorzugsweise im 90°-Winkel in diesen ein. Mittels einer derartigen Verbindung zwischen Ventilraum 3 und Zulaufbohrung 4 wird die Kerbwirkung der Bohrungsverschneidungen reduziert, was die Hochdruckfestigkeit des Injektorkörpers 1 erhöht. Eine Verbindungsleitung 7, welche eine Verbindung zwischen der Zulaufbohrung 4 und der hier nicht dargestellten Düse und Düsennadel herstellt, mündet an einer flachen Seite des Ovals der Zulaufbohrung 4 in diese ein. Mit der flachen Seite des Ovals ist hierbei die geometrisch gesehen größere Erstreckung des Ovals gemeint.In 1 is a sectional view of a Injektorköpers 1 of the fuel injector according to the invention according to a first embodiment. In the lower part of this injector body 1 is a bore along the longitudinal center axis 2 arranged in which a nozzle and a nozzle needle is placed in the assembled state of the fuel injector. Above this hole 2 is also a valve chamber 3 formed, in which during operation of the internal combustion engine is under high pressure fuel, wherein the pressure prevailing here, an opening or closing of the nozzle needle is controlled during operation of the injector. The valve room 3 is on a radial side via an inlet bore 4 with a pressure connection 5 in connection, via which the high-pressure fuel is supplied to the fuel injector. The inlet bore 4 has an oval cross-section, which, however, does not emerge from this view. Furthermore, the inlet hole opens 4 on a convex, circumferential contour 6 of the valve chamber 3 preferably in a 90 ° angle in this one. By means of such a connection between the valve chamber 3 and inlet hole 4 the notch effect of the bore intersections is reduced, which is the high pressure resistance of the injector body 1 elevated. A connection line 7 which a connection between the inlet hole 4 and the nozzle and nozzle needle, not shown here produces, opens at a flat side of the oval of the inlet bore 4 in this one. The flat side of the oval here means the geometrically larger extension of the oval.

In 2 ist eine detaillierte Schnittansicht eines Injektorkörpers 1' des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors gemäß einer zweiten Ausführungsform zu sehen. Im Unterschied zu der vorher gezeigten Ausführungsform mündet die Zulaufbohrung 4 in diesem Fall nicht in der Mitte der konvexen Wölbung der umlaufenden Kontur 5 in den Ventilraum 3 ein, sondern etwas über der Mitte. Des weiteren ist keine Verbindungsleitung zur Spitze der Düsennadel vorgesehen.In 2 is a detailed sectional view of an injector body 1' see the fuel injector according to the invention according to a second embodiment. In contrast to the previously shown embodiment, the inlet bore opens 4 in this case not in the middle of the convex curvature of the circumferential contour 5 in the valve room 3 one, but something over the middle. Furthermore, no connection line is provided to the tip of the nozzle needle.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 4446071 A1 [0002] - DE 4446071 A1 [0002]

Claims (6)

Kraftstoffinjektor für den Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Injektorkörper (1; 1'), bei welchem eine Zulaufbohrung (4), welche einen ovalen Querschnitt aufweist, einen Druckanschluss (5) mit einem Ventilraum (3) zur Zuführung von unter Hochdruck stehendem Kraftstoff verbindet, wobei der Ventilraum (3) oberhalb einer Düse und einer Düsennadel platziert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilraum (3) eine in radiale Richtung konvex gewölbte, umlaufende Kontur (6) aufweist, in welche die Zulaufbohrung (4) einmündet. Fuel injector for the operation of an internal combustion engine with an injector body ( 1 ; 1' ), in which an inlet bore ( 4 ), which has an oval cross-section, a pressure port ( 5 ) with a valve space ( 3 ) connects to the supply of high-pressure fuel, wherein the valve space ( 3 ) is placed above a nozzle and a nozzle needle, characterized in that the valve space ( 3 ) a convexly curved in the radial direction, circumferential contour ( 6 ) into which the inlet bore ( 4 ). Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grad der konvexen Wölbung der umlaufenden Kontur (6) derartig ausgebildet ist, dass die Zulaufbohrung (4) orthogonal einmündet.Fuel injector according to claim 1, characterized in that the degree of convex curvature of the circumferential contour ( 6 ) is designed such that the inlet bore ( 4 ) opens orthogonally. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufbohrung (4) in der Mitte der in radiale Richtung konvex gewölbten Kontur (6) des Ventilraumes (3) in diesen einmündet,Fuel injector according to claim 1 or 2, characterized in that the inlet bore ( 4 ) in the middle of the convexly curved contour in the radial direction ( 6 ) of the valve space ( 3 ) opens into these, Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufbohrung (4) an der der Düse abgewandten Hälfte der konvex gewölbten Kontur (6) des Ventilraumes (3) in diesen einmündet.Fuel injector according to claim 1 or 2, characterized in that the inlet bore ( 4 ) on the side facing away from the nozzle half of the convexly curved contour ( 6 ) of the valve space ( 3 ) opens into this. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindungsleitung (7) zur Spitze der Düse und der Düsennadel in die Zulaufbohrung (4) im Bereich einer flachen Seite des ovalen Querschnitts einmündet.Fuel injector according to one of claims 1-4, characterized in that a connecting line ( 7 ) to the tip of the nozzle and the nozzle needle into the inlet bore ( 4 ) opens in the region of a flat side of the oval cross-section. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufbohrung (4) mittels Fräsen, Erodieren oder elektrochemischen Formens hergestellt ist.Fuel injector according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet bore ( 4 ) is made by milling, eroding or electrochemical molding.
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