DE102008061400A1

DE102008061400A1 - Kraftstoff-Einspritzventil für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102008061400A1
Application number: DE102008061400A
Authority: DE
Inventors: Andreas Stichnoth
Original assignee: MAN Diesel SE
Current assignee: MAN Energy Solutions SE
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2008-12-10
Publication date: 2010-06-17
Also published as: JP5027194B2; CN101749156B; FI20096088A; JP2010138894A; FI20096088A0; KR20100067034A; CN101749156A

Abstract

Ein Kraftstoff-Einspritzventil für eine Brennkraftmaschine enthält einen Düsenkörper (1) mit einer Bohrung (2); eine Düsennadel (3), die in der Bohrung (2) des Düsenkörpers (1) axial verschiebbar angeordnet ist, wobei der radiale Außendurchmesser der Düsennadel (3) kleiner als der radiale Innendurchmesser der Bohrung (2) des Düsenkörpers (1) ist; einen Nadelführungskörper (4), der in der Bohrung (2) des Düsenkörpers (1) angeordnet ist und eine Bohrung (5) aufweist, in welcher die Düsennadel (3) axial verschiebbar geführt ist, wobei der radiale Außendurchmesser der Düsennadel (3) im Wesentlichen dem radialen Innendurchmesser der Bohrung (5) des Nadelführungskörpers (4) entspricht; und eine Kraftstoffzufuhrleitung (6), die in dem Nadelführungskörper (4) ausgebildet ist und in einen Raum zwischen der Düsennadel (3) und dem Düsenkörper (1) mündet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoff-Einspritzventil für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Kraftstoff-Einspritzventile für Brennkraftmaschinen umfassen im Allgemeinen einen Düsenkörper mit einer Bohrung und eine im Düsenkörper axial verschiebbar angeordnete Düsennadel. An seinem dem Brennraum der Brennkraftmaschine zugewandten Ende ist der Düsenkörper mit wenigstens einem Düsenloch zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum ausgebildet. Im Bereich der Düsennadel ist üblicherweise ein Druckraum im Düsenkörper ausgebildet, in den über eine Kraftstoffzuleitung Kraftstoff zugeführt und dann über die Düsenlöcher in den Brennraum gespritzt wird.
In einer bekannten Ausführungsform der Einspritzventile ist die Düsennadel als Hohlnadel ausgebildet, d. h. ist innerhalb der Düsennadel ein Kraftstoffkanal ausgebildet. Ein derartiges Kraftstoff-Einspritzventil ist zum Beispiel in der DE 10 2005 060 655 A1 gezeigt.
Bei den meisten herkömmlichen Kraftstoff-Einspritzventilen ist jedoch die Kraftstoffzuleitung zum Druckraum innerhalb des Düsenkörpers vorgesehen. Nur beispielhaft seien hier die Dokumente DE 198 08 660 A1 , DE 10 2004 002 286 A1 , WO 2003/031807 A1 und WO 2004/111430 A1 genannt, bei denen die innerhalb des Düsenkörpers ausgebildete Kraftstoffzuleitung jeweils in einen ringförmig um die Düsennadel herum aufgeweiteten Druckraum in der Bohrung des Düsenkörpers mündet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Kraftstoff-Einspritzventil für eine Brennkraftmaschine zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Kraftstoff-Einspritzventil für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Das Kraftstoff-Einspritzventil für eine Brennkraftmaschine umfasst einen Düsenkörper mit einer Bohrung; eine Düsennadel, die in der Bohrung des Düsenkörpers axial verschiebbar angeordnet ist, wobei der radiale Außendurchmesser der Düsennadel kleiner als der radiale Innendurchmesser der Bohrung des Düsenkörpers ist; einen Nadelführungskörper, der in der Bohrung des Düsenkörpers angeordnet ist und eine Bohrung aufweist, in welcher die Düsennadel axial verschiebbar geführt ist, wobei der radiale Außendurchmesser der Düsennadel im Wesentlichen dem radialen Innendurchmesser der Bohrung des Nadelführungskörpers entspricht; und eine Kraftstoffzufuhrleitung, die in dem Nadelführungskörper ausgebildet ist und in einen Raum zwischen der Düsennadel und dem Düsenkörper mündet.
Der Nadelführungskörper ist ein vom Düsenkörper separates Bauteil. Gemäß der Erfindung ist die Kraftstoffzufuhrleitung nicht im Düsenkörper, sondern in diesem Nadelführungskörper ausgebildet. Die Herstellung des Düsenkörpers wird durch diese Maßnahme wesentlich vereinfacht. Dies ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil es sich gerade bei diesem Düsenkörper um ein Verschleißteil des Einspritzventils handelt.
Durch das Vorsehen der Kraftstoffzufuhrleitung durch den Nadelführungskörper hindurch kann der ringförmig aufgeweitete Druckraum in der Bohrung des Düsenkörpers entfallen und es sind keine schräg ineinander mündenden Kraftstoffkanäle (Spickels) vorhanden, wie dies bei den herkömmlichen Kraftstoff-Einspritzventilen der Fall ist, bei denen die Kraftstoffzufuhrleitung innerhalb des Düsenkörpers ausgebildet ist.
Außerdem werden durch das Einsetzen des Nadelführungskörpers zwischen den Düsenkörper und die Düsennadel die Bauteilbelastungen reduziert. Als Ergebnis sind für das Kraftstoff-Einspritzventil höhere Einspritzdrücke zulässig.
Die zentrierte Führung der Düsennadel in der Bohrung des Düsenkörpers ist durch die Verwendung des zwischengesetzten Nadelführungskörpers deutlich besser zu erzielen und einfacher zu gewährleisten. Bei der Montage sind keine Temperiervorgänge der Bauteile erforderlich, was die Montage vereinfacht und verkürzt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die Kraftstoffzufuhrleitung in im Wesentlichen axialer Richtung durch den Nadelführungskörper hindurch. Auf die se Weise entstehen keine schräg ineinander mündenden Kraftstoffkanäle, sondern die Kraftstoffzufuhr zu den Düsenlöchern des Einspritzventils kann nahezu ungehindert erfolgen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Nadelführungskörper mit Presspassung in die Bohrung des Düsenkörpers eingesetzt. Durch die Presspassung werden eine ausreichende Fixierung und Dichtwirkung des Nadelführungskörpers gewährleistet.
In einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Bohrung des Nadelführungskörpers im Wesentlichen koaxial zur Bohrung des Düsenkörpers ausgerichtet. Diese Konstruktion vereinfacht die Herstellung der einzelnen Bauteile sowie ihre Montage.
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 Teilschnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzventils.
In 1 ist nur ein Ausschnitt des Kraftstoff-Einspritzventils dargestellt. Oberhalb des gezeigten Abschnitts schließt sich insbesondere der Betätigungsmechanismus des Einspritzventils an und unterhalb davon befindet sich insbesondere noch die in den Brennraum der Brennkraftmaschine ragende Einspritzdüse. Da die vorliegende Erfindung bezüglich dieser weiteren Komponenten des Kraftstoff-Einspritzventils auf keine besonderen Ausführungsformen eingeschränkt ist, kann auf eine nähere Erläuterung von diesen im Rahmen dieser Anmeldung verzichtet werden.
Das Kraftstoff-Einspritzventil hat einen Düsenkörper 1 mit einer im Wesentlichen mittig angeordneten, im Wesentlichen in der Axialrichtung (Oben/Unten-Richtung in 1) verlaufenden Bohrung 2. Wie in 1 angedeutet, muss diese Bohrung 2 im Düsenkörper 1 nicht notwendigerweise eine gleichbleibende Querschnittsform bzw. einen konstanten Durchmesser haben.
In der Bohrung 2 des Düsenkörpers 1 ist eine Düsennadel 3 axial verschiebbar angeordnet. Durch das Verschieben dieser Düsennadel 3 wird in an sich bekann ter Weise das wenigstens eine Düsenloch einer Einspritzdüse am unteren, d. h. an dem dem Brennraum der Brennkraftmaschine zugewandten Ende geöffnet und geschlossen. Dabei ist die Düsennadel 3 üblicherweise in die Schließstellung des Einspritzventils vorgespannt.
Wie in 1 dargestellt, ist die Düsennadel 3 nicht durch den Düsenkörper 1 geführt, sondern in einer entsprechenden Bohrung 5 eines separaten Nadelführungskörpers 4. Der Nadelführungskörper 4 ist hierzu vorzugsweise mittels Presspassung in der Bohrung 2 des Düsenkörpers 1 fixiert. Außerdem sind die beiden Bohrungen 2 und 5 des Düsenkörpers 1 bzw. des Nadelführungskörpers 4 vorzugsweise koaxial zueinander ausgerichtet, auch wenn dies für die Funktionsweise des Kraftstoff-Einspritzventils nicht unbedingt erforderlich ist.
Für die beschriebene Konstruktion des Einspritzventils mit dem zusätzlichen Nadelführungskörper 4 muss der radiale Außendurchmesser der Düsennadel 3 kleiner als der radiale Innendurchmesser der Bohrung 2 des Düsenkörpers 1 sein. Für eine exakte Führung der Düsennadel 3 entspricht ihr radialer Außendurchmesser weiter im Wesentlichen dem radialen Innendurchmesser der Bohrung 5 des Nadelführungskörpers 4.
In dem Nadelführungskörper 4 ist außerdem wenigstens eine Kraftstoffzufuhrleitung 6 ausgebildet. Diese erstreckt sich durch den Nadelführungskörper 4 hindurch und verläuft in im Wesentlichen axialer Richtung des Kraftstoff-Einspritzventils. Das obere, d. h. das dem Brennraum der Brennkraftmaschine abgewandte Ende dieser Kraftstoffzufuhrleitung steht mit weiteren Kraftstoffzufuhrkanälen in Verbindung und ihr unteres, d. h. dem Brennraum zugewandtes Ende mündet letztlich in einen Raum zwischen der Düsennadel 3 und dem Düsenkörper 1. Je nach Ausführungsform des Nadelführungskörpers 4 mündet die Kraftstoffzufuhrleitung 6 auch zunächst in einen Raum zwischen dem Nadelführungskörper 3 und dem Düsenkörper 1, wie in 1 veranschaulicht.
Durch die Ausbildung der Kraftstoffzufuhrleitung 6 im Nadelführungskörper 4 anstatt im Düsenkörper 1 ist die Herstellung des Düsenkörpers, der ein Verschleißteil des Kraftstoff-Einspritzventils bildet, wesentlich vereinfacht. Ebenso kann auf einen ringförmig aufgeweiteten Druckraum in der Bohrung 2 des Düsenkörpers 1 verzichtet werden.
Der Nadelführungskörper 4 vereinfacht und verbessert die genaue Führung der Düsennadel 3 in der Bohrung 2 des Düsenkörpers 1. Hierzu genügt eine einfache Presspassung zwischen dem Nadelführungskörper 4 und dem Düsenkörper 1, um den Nadelführungskörper 4 zu fixieren. Die einzelnen Bauteile werden bei der Montage nur geringfügig belastet, sodass das erfindungsgemäße Kraftstoff-Einspritzventil für höhere Einspritzdrücke geeignet ist.

1: Düsenkörper
2: Bohrung
3: Düsennadel
4: Nadelführungskörper
5: Bohrung
6: Kraftstoffzufuhrleitung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005060655 A1 [0003]
- DE 19808660 A1 [0004]
- DE 102004002286 A1 [0004]
- WO 2003/031807 A1 [0004]
- WO 2004/111430 A1 [0004]

Claims

Kraftstoff-Einspritzventil für eine Brennkraftmaschine, mit einem Düsenkörper (1) mit einer Bohrung (2); einer Düsennadel (3), die in der Bohrung (2) des Düsenkörpers (1) axial verschiebbar angeordnet ist, wobei der radiale Außendurchmesser der Düsennadel (3) kleiner als der radiale Innendurchmesser der Bohrung (2) des Düsenkörpers (1) ist; einem Nadelführungskörper (4), der in der Bohrung (2) des Düsenkörpers (1) angeordnet ist und eine Bohrung (5) aufweist, in welcher die Düsennadel (3) axial verschiebbar geführt ist, wobei der radiale Außendurchmesser der Düsennadel (3) im Wesentlichen dem radialen Innendurchmesser der Bohrung (5) des Nadelführungskörpers (4) entspricht; und einer Kraftstoffzufuhrleitung (6), die in dem Nadelführungskörper (4) ausgebildet ist und in einen Raum zwischen der Düsennadel (3) und dem Düsenkörper (1) mündet.
Kraftstoff-Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kraftstoffzufuhrleitung (6) in im Wesentlichen axialer Richtung durch den Nadelführungskörper (4) erstreckt.
Kraftstoff-Einspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Nadelführungskörper (4) mit Presspassung in die Bohrung (2) des Düsenkörpers (1) eingesetzt ist.
Kraftstoff-Einspritzventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (5) des Nadelführungskörpers (4) im Wesentlichen koaxial zur Bohrung (2) des Düsenkörpers (1) ausgerichtet ist.