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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einspritzanordnung mit einem Einspritzventil zum Einspritzen eines Fluids, insbesondere eine Kraftstoffeinspritzventil-Anordnung.
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Um das Einspritzventil an einen Bereich der Brennkraftmaschine, insbesondere an eine Railtasse eines Common Rails, anzuschließen, wird ein Anschlussstutzen verwendet, wobei eine benötigte Haltekraft zum Halten des Einspritzventils durch ein Halteelement bereitgestellt wird. Die Haltekraft des Halteelements wird entweder direkt auf ein Gehäuse, welches das Einspritzventil umgibt, oder auf eine auf das Gehäuse geschweißte Scheibe übertragen. Dabei kann sich das Gehäuse setzen, wodurch ein Abstand zwischen dem Einspritzventil und dem Bereich der Brennkraftmaschine größer wird, und das Halteelement seinen Arbeitsbereich verlässt. Dabei können im Gehäuse gefährliche Spannungen und Dehnungen auftreten, die zu Rissen führen können. Die Risse führen zu Undichtigkeit des Gehäuses gegenüber Feuchtigkeit. Ferner ist die Scheibe ein zusätzliches Bauteil, das zuerst positioniert und dann geschweißt werden muss.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Einspritzventilanordnung, die insbesondere als eine Kraftstoffeinspritzventil-Anordnung ausgebildet ist, weist den Vorteil eines einfachen und robusten Aufbaus auf. Dies wird erfindungsgemäß durch eine Einspritzventilanordnung erreicht, welche ein Einspritzventil, ein Gehäuse, das zumindest teilweise das Einspritzventil umgibt, und einen Anschlussstutzen umfasst.
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Dabei ist der Anschlussstutzen mit dem Einspritzventil verbunden und weist einen Verbindungsbereich auf, über den das Einspritzventil am Gehäuse formschlüssig angeordnet ist. Die formschlüssige Verbindung zwischen dem Einspritzventil und dem Gehäuse verhindert ein Setzen des Gehäuses. Insbesondere bei Temperaturänderungen verhindert die formschlüssige Verbindung eine Bewegung des Gehäuses während einer Ausdehnung oder Schrumpfung. Somit werden die Festigkeit des Gehäuses aufrechterhalten und Undichtigkeiten vermieden. Weiterhin gibt es nur ein Bauteil, nämlich den Anschlussstutzen, welcher als die Schnittstelle zum Bereich der Brennkraftmaschine, insbesondere zu der Railtasse, dient und gleichzeitig das Gehäuse abstützt. Dadurch werden ein zusätzliches Bauteil und ein zusätzliches Prozess zum Positionieren dieses Bauteils in der Einspritzanordnung gespart. Außerdem ist das Herstellen eines derartigen Anschlussstutzens einfach und sehr kostengünstig. Vorzugsweise ist der Anschlussstutzen am Gehäuse geschweißt.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Vorzugsweise weist der Verbindungsbereich einen radial nach außen ersteckenden Kragen auf.
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Der Verbindungsbereich weist ein erstes Ende und ein zweites Ende auf, wobei das erste Ende in Einspritzrichtung vor dem zweiten Ende angeordnet ist. Das erste Ende ist ein railseitiges Ende, wobei das zweite Ende ein brennraumseitiges Ende ist. Mit anderen Worten ist das erste Ende in einem montierten Zustand der Einspritzvorrichtung in einer Brennkraftmaschine einem Common Rail zugewandt, wobei das zweite Ende einem Brennraum der Brennkraftmaschine zugewandt ist.
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Besonders bevorzugt verbreitet sich der Kragen in Richtung vom ersten Ende zum zweiten Ende. Insbesondere ist der Kragen in der Form eines Kegelstumpfes ausgebildet.
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Der Verbindungsbereich weist bevorzugt mindestens eine Nut auf, die mit einem Absatz des Gehäuses in Eingriff steht. Der Absatz und die Nut haben vorzugsweise komplementäre Formen.
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Ferner bevorzugt kann der Verbindungsbereich mindestens einen Absatz aufweisen, der mit einer Nut des Gehäuses in Eingriff steht. Der Absatz und die Nut haben vorzugsweise komplementäre Formen.
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Vorteilhafterweise ist der Verbindungsbereich zumindest teilweise tannenbaumförmig ausgebildet. „Tannenbaumförmig“ bedeutet, dass der Verbindungsbereich eine Vielzahl von Absätzen umfasst, die jeweils in einem Längsschnitt als ein rechtwinkliges Dreieck ausgebildet sind. Dabei befindet sich vorzugsweise die Hypotenuse des rechtwinkligen Dreiecks in Richtung vom ersten Ende zum zweiten Ende des Verbindungsbereichs vor der langen senkrechten Seite.
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Das Gehäuse weist vorzugsweise einen Gehäusebereich auf, der eingerichtet ist, ein Halteelement zum Halten der Einspritzanordnung an einem Bauteil einer Brennkraftmaschine aufzunehmen. Dabei ist der Verbindungsbereich des Einspritzventils in unmittelbarer Nähe des Gehäusebereichs angeordnet. Insbesondere ist der Verbindungsbereich in einer Längsrichtung des Gehäuses vor oder nach dem Gehäusebereich bzw. oberhalb oder unterhalb des Gehäusebereichs angeordnet. Die Längsrichtung entspricht einer Längsachse des Gehäuses.
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Der Verbindungsbereich dient als eine Art Verhakung, die dafür sorgt, dass sich das Gehäuse nicht setzt.
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Der Verbindungsbereich ist in vorteilhafter Weise rotationssymmetrisch ausgebildet. Besonders bevorzugt erstreckt sich der Verbindungsbereich um einen kompletten Umfang des Anschlussstutzens. Alternativ kann vorzugsweise der Verbindungsbereich in Umfangsrichtung des Anschlussstutzens nur abschnittsweise ausgebildet sein.
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Der Anschlussstutzen ist vorzugsweise ein Drehteil.
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Alternativ kann der Verbindungsbereich unsymmetrisch ausgebildet sein. So kann der Verbindungsbereich vorzugsweise einen Absatz oder eine Mehrzahl von Absätzen und/oder eine Nut und/oder eine Mehrzahl von Nuten aufweisen, die unsymmetrisch in Umfangsrichtung angeordnet sind, insbesondere keine Rotationssymmetrie aufweisen.
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Vorzugsweise ist das Gehäuse als Umspritzteil ausgebildet.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Brennkraftmaschine, die eine zuvor beschriebene Einspritzanordnung umfasst. Die Einspritzanordnung ist vorzugsweise an einem Bauteil, insbesondere an einem Common Rail, angeordnet. Das Common Rail ist auch als ein Verteiler zu verstehen, an dem mehrere Einspritzanordnungen angebracht werden können und welcher diese mit Fluid, insbesondere Kraftstoff, versorgen kann.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben, wobei in den Ausführungsbeispielen gleiche bzw. funktional gleiche Bauteile Teile jeweils mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. In der Zeichnung ist:
- 1 eine schematische vereinfachte Ansicht einer Einspritzanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Einspritzanordnung in einer Brennkraftmaschine angeordnet ist,
- 2 eine schematische vereinfachte vergrößerte Darstellung eines Bereichs der in 1 gezeigten Einspritzanordnung,
- 3 eine schematische vereinfachte perspektivische Ansicht eines Anschlussstutzens, der in der Einspritzanordnung von 1 vorgesehen ist.
- 4 eine schematische vereinfachte Ansicht einer Einspritzanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
- 5 eine schematische vereinfachte Ansicht einer Einspritzanordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
- 6 eine schematische vereinfachte Ansicht einer Einspritzanordnung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, und
- 7 eine schematische vereinfachte Ansicht einer Einspritzanordnung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Nachfolgend wird in Bezug auf die 1 bis 3 eine Einspritzanordnung 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.
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Die 1 zeigt eine Brennkraftmaschine 10, in der die Einspritzanordnung 1 angeordnet ist. Zum Halten der Einspritzanordnung 1 an der Brennkraftmaschine 10 bzw. in einer Bohrung der Brennkraftmaschine 10 ist ein Halteelement 9 vorgesehen. Die Einspritzanordnung 1 ist insbesondere an einem Verteiler 12 bzw. Common Rail der Brennkraftmaschine 10 angebracht.
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Die Einspritzventilanordnung 1, die insbesondere als eine Kraftstoffeinspritzventil-Anordnung ausgebildet ist, umfasst ein Einspritzventil 2, ein Gehäuse 3 und einen Anschlussstutzen 4. Das Gehäuse 3 umgibt zumindest teilweise das Einspritzventil 2 und ist als Umspritzteil ausgebildet. Weiterhin ist der Anschlussstutzen 4 mit dem Einspritzventil 2 verbunden und weist einen Verbindungsbereich 40 auf, über den das Einspritzventil 2 am Gehäuse 3 formschlüssig angeordnet ist. In 1 und 2 ist das Gehäuse 3 zur besseren Übersicht transparent dargestellt.
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Vorzugsweise ist das Einspritzventil 2 mit dem Anschlussstutzen 4 mittels eines als Rohr ausgebildeten Verlängerungselements 5 verbunden.
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Der Verbindungsbereich 40 weist ein erstes Ende 45 und ein zweites Ende 46 auf, wobei das erste Ende 45 in Einspritzrichtung 100 vor dem zweiten Ende 46 angeordnet ist (2). Das erste Ende 45 ist ein railseitiges Ende, wobei das zweite Ende 46 ein brennraumseitiges Ende ist. Mit anderen Worten ist das erste Ende 45 in einem montierten Zustand der Einspritzanordnung 1 in der Brennkraftmaschine 10 dem Common Rail 12 zugewandt, wobei das zweite Ende 46 einem Brennraum 11 der Brennkraftmaschine 10 zugewandt ist. Eine Längsachse der Einspritzanordnung 1 ist mit dem Bezugszeichen 101 bezeichnet. Die Längsachse 101 definiert eine Längsrichtung.
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Wie aus den 2 und 3 ersichtlich ist, ist der Verbindungsbereich 40 in vorteilhafter Weise rotationssymmetrisch ausgebildet. Dabei erstreckt sich der Verbindungsbereich 40 um einen kompletten Umfang des Anschlussstutzens 4.
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In diesem Ausführungsbeispiel weist der Verbindungsbereich 40 einen radial nach außen ersteckenden Kragen 41 auf.
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Besonders bevorzugt verbreitet sich der Kragen 41 in Richtung vom ersten Ende 45 zum zweiten Ende 46. Insbesondere ist der Kragen 41 kegelstumpfförmig ausgebildet.
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Der Verbindungsbereich 40 ist in einer Richtung, die der Richtung vom ersten Ende 45 zum zweiten Ende 46 entspricht, vor einem Gehäusebereich 30 angeordnet. Das heißt, dass sich das zweite Ende 46 des Verbindungsbereichs 40 vor dem Gehäusebereich 30 befindet. Der Gehäusebereich 30 dient als der Aufnahmebereich zum Aufnehmen des Halteelements 9. Die Richtung vom ersten Ende 45 zum zweiten Ende 46 entspricht der Einspritzrichtung 100.
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Die 4 zeigt einen Bereich einer Einspritzanordnung 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Im zweiten Ausführungsbeispiel weist der Verbindungsbereich 40 eine Nut 42 auf, die mit einem Absatz 32 des Gehäuses 3 in Eingriff steht.. Der Absatz 32 des Gehäuses 3 und die Nut 42 des Verbindungsbereiches 40 weisen komplementäre Formen auf. Insbesondere weisen der Absatz 32 und die Nut 42 ein rechteckiges Profil im Längsschnitt auf. Andere Profile sind allerdings auch möglich. Ferner sind die Nut 42 und der Absatz 32 spiralförmig ausgebildet.
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Alternativ kann der Verbindungsbereich 40 eine Mehrzahl von Nuten 42 aufweisen, die mit einer Mehrzahl von Absätzen 32 des Gehäuses 3 in Eingriff stehen. Die Nuten 42 sind dabei in Richtung der Längsachse 101 parallel zueinander angeordnet. Ferner verläuft jede Nut 42 um den ganzen Umfang des Anschlussstutzens 4. Entsprechend sind die Absätze 32 in Richtung der Längsachse 101 parallel zueinander angeordnet. Des Weiteren erstreckt sich jeder Absatz 32 vollständig in Umfangrichtung des Gehäuses 3. Dabei können die Nuten 42 und die Absätze 32 ringförmig ausgebildet sein.
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Wie im ersten Ausführungsbeispiel befindet sich der Verbindungsbereich 40 in Einspritzrichtung vor dem Gehäusebereich 30 angeordnet.
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Die 5 zeigt einen Bereich einer Einspritzanordnung 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Im fünften Ausführungsbeispiel weist der Verbindungsbereich 40 eine Mehrzahl von Absätzen 43 auf, die mit entsprechenden Nuten 31 des Gehäuses 3 in Eingriff steht. Die Absätze 43 und die Nuten 31 haben vorzugsweise komplementäre Formen. Insbesondere sind die Absätze 43 und die Nuten 31 ringförmig ausgebildet und weisen ein rechtförmiges Profil im Längsschnitt auf. Die Absätze 43 sind in Längsrichtung 101 parallel zueinander angeordnet. Entsprechend sind die Nuten 31 in Längsrichtung 101 parallel zueinander angeordnet.
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Der Verbindungsbereich 40 ist in der Einspritzrichtung 100 vor dem Gehäusebereich 30 angeordnet.
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Die Einspritzanordnung 1 gemäß einem in 6 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Einspritzanordnung 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel dadurch, dass das Profil der Absätze 43 und der Nuten 31 dreieckförmig ausgebildet ist.
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Ferner befindet sich der Verbindungsbereich 40 in Einspritzrichtung 100 nach dem Gehäusebereich 30. Dies bedeutet, dass das erste Ende 45 des Verbindungsbereichs 40 in der Einspritzrichtung 100 nach dem Gehäusebereich 30 angeordnet ist.
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Die 7 zeigt einen Bereich einer Einspritzanordnung 1 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Im fünften Ausführungsbeispiel ist der Verbindungsbereich 40 tannenbaumförmig ausgestaltet. Dies bedeutet, dass der Verbindungsbereich eine Mehrzahl von Absätzen 43 umfasst, die jeweils in einem Längsschnitt ein Profil eines rechtwinkligen Dreiecks aufweisen. Dabei befindet sich die Hypotenuse jedes rechtwinkligen Dreiecks in Richtung vom ersten Ende 45 zum zweiten Ende 46 vor der langen senkrechten Seite.
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Weiterhin befindet sich der Verbindungsbereich 40 in der Einspritzrichtung 100 nach dem Gehäusebereich 30.
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Es sei angemerkt, dass der Verbindungsbereich 40 in den 4 bis 7 im Schnitt dargestellt ist, wobei das Gehäuse 3 zum Teil transparent dargestellt ist.
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Es sei ferner angemerkt, dass je nach Anwendung der Verbindungsbereich 40 eine beliebige Kombination der oben beschriebenen Elemente aufweisen kann.
