DE102008061219A1

DE102008061219A1 - Kraftstoff-Einspritzdüse für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102008061219A1
Application number: DE200810061219
Authority: DE
Inventors: Andreas Stichnoth
Original assignee: MAN Diesel SE
Current assignee: MAN Energy Solutions SE
Priority date: 2008-12-09
Filing date: 2008-12-09
Publication date: 2010-06-10

Abstract

Eine Kraftstoff-Einspritzdüse für eine Brennkraftmaschine umfasst einen Düsenkörper (1) mit einer Bohrung (2), in der eine Düsennadel axial verschiebbar geführt werden kann, und einen Ventilsitzkörper (3), der an einem einem Brennraum der Brennkraftmaschine zugewandten Ende des Düsenkörpers (1) fixiert ist, wobei der Ventilsitzkörper (3) eine Ventilsitzfläche (5), die mit einer Ventildichtfläche der Düsennadel zusammenwirken kann, und wenigstens ein Düsenloch (6) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine aufweist. Der Ventilsitzkörper (3) ist dabei in vorteilhafter Weise mit dem Düsenkörper (1) verschraubt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Einspritzdüse für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Kraftstoff-Einspritzdüsen für Brennkraftmaschinen umfassen im Allgemeinen einen Düsenkörper mit einer Bohrung, in der eine Düsennadel axial verschiebbar geführt ist. An seinem dem Brennraum der Brennkraftmaschine zugewandten Ende ist der Düsenkörper mit wenigstens einem Düsenloch zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum ausgebildet. Außerdem ist der Düsenkörper mit einer Ventilsitzfläche versehen, die mit einer Ventildichtfläche an der Düsennadel zusammenwirkt und gegen welche die Düsennadel durch eine Federeinrichtung vorgespannt ist.
Im Fall der Kraftstoff-Einspritzdüse, die in der DE 43 36 972 A1 beschrieben ist, ist in der als Sacklochbohrung ausgeführten Bohrung des Düsenkörpers zudem ein spezieller Einsatzkörper angeordnet, um den Kraftstoff-Spritzstrahlen aus den Düsenlöchern des Düsenkörpers einen Drall zu überlagern.
Aus der DE 10 2004 037 541 A1 ist ein Kraftstoff-Einspritzventil bekannt, bei welchem die Einspritzdüse einen separat vom Düsenkörper ausgebildeten Ventilsitzkörper aufweist, an welchem die Ventilsitzfläche und die Düsenlöcher ausgebildet sind. Dieser Ventilsitzkörper ist in einem unteren Abschnitt des Düsenkörpers verrastet.
Die DE 10 2004 013 413 A1 offenbart ein Kraftstoff-Einspritzventil, bei welchem die Einspritzdüse ebenfalls einen separat vom Düsenkörper ausgebildeten Ventilsitzkörper aufweist, an welchem die Ventilsitzfläche und die Düsenlöcher ausgebildet sind. In diesem Fall ist der Ventilsitzkörper in einen unteren Abschnitt des Düsenkörpers mit Presspassung eingesetzt und dann durch Schweißen fixiert.
Darüber hinaus sind auch reine Presspassungen zum Fixieren des Ventilsitzkörpers in einem Düsenkörper einer Kraftstoff-Einspritzdüse bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Kraftstoff-Einspritzdüse für eine Brennkraftmaschine zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Kraftstoff-Einspritzdüse für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Kraftstoff-Einspritzdüse für eine Brennkraftmaschine umfasst einen Düsenkörper mit einer Bohrung, in der eine Düsennadel axial verschiebbar geführt werden kann; und einen Ventilsitzkörper, der an einem einem Brennraum der Brennkraftmaschine zugewandten Ende des Düsenkörpers fixiert ist, wobei der Ventilsitzkörper eine Ventilsitzfläche, die mit einer Ventildichtfläche der Düsennadel zusammenwirken kann, und wenigstens ein Düsenloch zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine aufweist. Erfindungsgemäß ist der Ventilsitzkörper mit dem Düsenkörper verschraubt.
Der Ventilsitzkörper ist ein vom Düsenkörper separates Bauteil. Gemäß der Erfindung wird die Presspassung zwischen den Bauteilen durch eine Schraubverbindung ersetzt. Das Verschrauben stellt eine deutlich vereinfachte Montage des Ventilsitzkörpers am Düsenkörper dar; im Gegensatz zur Presspassung sind keine Erwärmungs- und Abkühlprozesse der Bauteile bei der Montage erforderlich. Die Schraubverbindung ermöglicht außerdem ein einfaches Wechseln des Ventilsitzkörpers, wodurch kürzere Regenerationsdauern und längere Lebensdauern für die gesamte Einspritzdüse erzielbar sind.
Durch das Vermeiden der Presspassung werden zudem die vorherrschenden Bauteilspannungen reduziert. Durch die geringere Vorbelastung der Bauteile durch die Schraubverbindung sind höhere Einspritzdrücke des Kraftstoffes zulässig.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Düsenkörper an seinem dem Brennraum der Brennkraftmaschine zugewandten Ende ein Innengewinde auf und der Ventilsitzkörper weist ein entsprechendes, mit dem Innengewinde des Düsenkörpers in Eingriff stehendes Außengewinde aufweist. Mit anderen Worten wird der Ventilsitzkörper in den Düsenkörper eingeschraubt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Ventilsitzkörper eine Bohrung auf, die im Wesentlichen koaxial zur Bohrung des Düsenkörpers ausgerichtet ist.
Die Erfindung betrifft auch einen Kraftstoff-Injektor für eine Brennkraftmaschine, der eine oben beschriebene Kraftstoff-Einspritzdüse gemäß der Erfindung sowie eine Düsennadel, die in der Bohrung des Düsenkörpers axial verschiebbar geführt ist und eine Ventildichtfläche aufweist, die mit der Ventilsitzfläche des Ventilsitzkörpers zusammenwirkt, umfasst.
Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der beigefügten Zeichnung besser verständlich.
1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzdüse.
In 1 ist insbesondere der untere, d. h. der einem Brennraum der Brennkraftmaschine zugewandte Endbereich der Kraftstoff-Einspritzdüse dargestellt. Der obere Endbereich der Einspritzdüse ist auf keine besonderen Ausführungsformen beschränkt. Insbesondere ist die erfindungsgemäße Kraftstoff-Einspritzdüse grundsätzlich auf keine speziellen Ausführungsformen von Kraftstoff-Injektoren eingeschränkt.
Die Kraftstoff-Einspritzdüse hat einen Düsenkörper 1 mit einer im Wesentlichen mittig angeordneten, im Wesentlichen in der Axialrichtung (Oben/Unten-Richtung in 1) verlaufenden Bohrung 2. In dieser Bohrung 2 wird in bekannter Weise eine Düsennadel (nicht dargestellt) axial verschiebbar geführt.
In das untere, d. h. dem einem Brennraum zugewandten Ende des Düsenkörpers 1 ist ein Ventilsitzkörper 3 eingesetzt, der als ein zu dem Düsenkörper 1 separates Bauteil ausgebildet ist. Der Ventilsitzkörper 3 hat ebenfalls eine Bohrung 4. Diese Bohrung 4 ist als Sacklochbohrung ausgeführt, sodass sich die Bohrung 4 nicht durch das untere Ende des Ventilsitzkörpers 3 hindurch erstreckt. Außerdem ist die Bohrung 4 im Wesentlichen mittig im Ventilsitzkörper 3 angeordnet und verläuft im Wesentlichen in dessen Axialrichtung (Oben/Unten-Richtung in 1), sodass die Bohrung 4 des Ventilsitzkörpers 3 im Wesentlichen koaxial zur Bohrung 2 des Düsenkörpers 1 ausgerichtet ist.
In dem Ventilsitzkörper 3 ist eine Ventilsitzfläche 5 ausgebildet, die mit einer Ventildichtfläche der Düsennadel des Kraftstoff-Injektors in bekannter Weise zusammenwirkt, um die Einspritzdüse wahlweise zu öffnen und zu schließen. Die Düsennadel ist dabei üblicherweise in die Schließstellung vorgespannt, in welcher die Ventildichtfläche der Düsennadel gegen die Ventilsitzfläche 5 des Ventilsitzkörpers 3 liegt.
Ferner ist der Ventilsitzkörper 3 mit wenigstens einem Düsenloch 6 ausgebildet, durch welches Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt werden kann. Die vorliegende Erfindung ist dabei auf keine spezielle Ausführungsform hinsichtlich Anzahl, Form, Größe und Ausrichtung der Düsenlöcher 6 beschränkt.
Gemäß der Erfindung ist der Ventilsitzkörper 3 in den Düsenkörper 1 eingeschraubt. Zu diesem Zweck ist der Ventilsitzkörper 3 mit einem Außengewinde 7 versehen, das mit einem entsprechenden Innengewinde 8 am unteren Endbereich des Düsenkörpers 1 in Eingriff gebracht wird. In dem Ausführungsbeispiel von 1 erstrecken sich das Innengewinde 7 und das Außengewinde 8 jeweils bis zum unteren Abschluss des jeweiligen Körpers 1 bzw. 3. Es ist aber ebenso denkbar, dass sich eines oder beide Gewinde 7, 8 nur über einen Teilabschnitt erstrecken im Abstand vom jeweiligen unteren Körperende erstrecken.
Durch die beschriebene Schraubverbindung ist der Ventilsitzkörper 3 sehr einfach und ohne Temperiervorgänge an dem Düsenkörper 1 montierbar und fixierbar. Gleichzeitig ermöglicht die Schraubverbindung ein einfaches Wechseln des Ventilsitzkörpers 3, was bei einer dauerhaften Verbindungstechnik wie Schweißen nicht möglich ist. Des Weiteren werden die Bauteile der Einspritzdüse beim Verschrauben im Gegensatz zu einer Presspassung nur minimal vorbelastet. Als Ergebnis sind höhere Einspritzdrücke des Kraftstoffes zulässig.

1: Düsenkörper
2: Bohrung
3: Ventilsitzkörper
4: Bohrung
5: Ventilsitzfläche
6: Düsenloch
7: Außengewinde
8: Innengewinde

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4336972 A1 [0003]
- DE 102004037541 A1 [0004]
- DE 102004013413 A1 [0005]

Claims

Kraftstoff-Einspritzdüse für eine Brennkraftmaschine, mit einem Düsenkörper (1) mit einer Bohrung (2), in der eine Düsennadel axial verschiebbar geführt werden kann; und einem Ventilsitzkörper (3), der an einem einem Brennraum der Brennkraftmaschine zugewandten Ende des Düsenkörpers (1) fixiert ist, wobei der Ventilsitzkörper (3) eine Ventilsitzfläche (5), die mit einer Ventildichtfläche der Düsennadel zusammenwirken kann, und wenigstens ein Düsenloch (6) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitzkörper (3) mit dem Düsenkörper (1) verschraubt ist.
Kraftstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (1) an dem dem Brennraum der Brennkraftmaschine zugewandten Ende ein Innengewinde (8) aufweist und der Ventilsitzkörper (3) ein mit dem Innengewinde (8) des Düsenkörpers (1) in Eingriff stehendes Außengewinde (7) aufweist.
Kraftstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitzkörper (3) eine Bohrung (4) aufweist, die im Wesentlichen koaxial zur Bohrung (2) des Düsenkörpers (1) ausgerichtet ist.
Kraftstoff-Injektor für eine Brennkraftmaschine, mit einer Kraftstoff-Einspritzdüse (1–8) nach einem der vorherigen Ansprüche; und einer Düsennadel, die in der Bohrung des Düsenkörpers (1) axial verschiebbar geführt ist und eine Ventildichtfläche aufweist, die mit der Ventilsitzfläche (5) des Ventilsitzkörpers (3) zusammenwirkt.