DE10235445A1

DE10235445A1 - Mit einer Dichtung versehenes Einspritzaggregat für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10235445A1
Application number: DE10235445A
Authority: DE
Inventors: Marco Satta; Marco Ruffinatto
Original assignee: RFT SpA
Current assignee: RFT SpA
Priority date: 2001-08-03
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2003-02-13
Also published as: ITTO20010787A0; ITTO20010787A1

Abstract

Mit einer Dichtung versehenes Einspritzaggregat für eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopfteil (4) eines Motors, mit einer im Innern des Zylinderkopfteils (4) herausgearbeiteten Aufnahme (3), die durch eine Einführungsaufweitung (14) zugänglich ist, die von einer Bodenwandung (15) des Zylinderkopfteils (4) begrenzt ist und einen Dichtsitz (11) bestimmt, mit einem Einspritzventil (2), mit einem rohrförmigen Körper (7), der im Innern der genannten Aufnahme (3) angeordnet ist und aus dieser teilweise ins Innere der genannten Einführungsaufweitung (14) hineinragt und mit einer Seitenfläche (18) der Aufweitung (14) einen radialen Zwischenraum (19) begrenzt, sowie mit von dem Einspritzventil (1) getragenen Dichtungsmitteln (5), die ihrerseits ein balgenförmig ausgebildetes Dichtungsorgan (21) umfassen, das auf den rohrförmigen Körper (7) des Einspritzventils (2) aufgeschoben ist und eine Dichtungslippe (28) besitzt, die axial an dem genannten Dichtsitz (11) zum Anschlag kommt.

Description

Die Erfindung betrifft ein mit einer Dichtung versehenes Einspritzaggregat für eine Brennkraftmaschine.
Bekanntlich sind moderne Brennkraftmaschinen mit Einspritzventilen ausgestattet, die es ermöglichen, den Kraftstoff direkt in die Brennkammern der Zylinder einzuspeisen.

Die Einspritzvorrichtungen sind normalerweise in entsprechenden Sitzen aufgenommen, die aus dem Zylinderkopf des Motors herausgearbeitet und von außen durch Einführungsaufweitungen zugänglich sind. Jedes Einspritzventil besitzt einen rohrförmigen Körper, der in den betreffenden Sitz eingreift, sowie einen Kopf, der aus dem Sitz herausragt und im Innern der Einführungsaufweitung angeordnet ist.

Die bekannten Einspritzaggregate haben jedoch Nachteile. So ist zwischen dem rohrförmigen Körper des Einspritzventils und der Oberfläche, die den von ihm eingenommenen Sitz begrenzt, notwendigerweise ein Spiel vorhanden, um das Einsetzen des Einspritzventils zu ermöglichen. Auf der anderen Seite ist es unvermeidlich, daß sich während des Betriebs des Motors kontaminierende Elemente, wie Staub, Wasser oder Schlamm am Boden der Einführungsaufweitungen ansammeln.

Infolgedessen können die kontaminierenden Elemente wegen des Vorhandenseins des Spiels leicht ins Innere der eigentlichen Sitze eindringen und in kurzer Zeit eine Oxidation sowohl der Einspritzventile (insbesondere des rohrförmigen Körpers) als auch der Oberflächen der Sitze verursachen. Auf diese Weise wird die Reibung zwischen den in Kontakt stehenden Teilen sehr groß bis zu einem Punkt, an dem sie eine Blockierung hervorrufen können.

Es ist deshalb klar, daß das Entfernen der Einspritzdüse erschwert, wenn nicht unmöglich gemacht wird, so daß die Ausführung von Wartungs- oder Austauschoperationen problematisch wird.

Da die Einspritzventile den betreffenden Brennkammern zugewandt sein müssen, können die kontaminierenden Elemente außerdem die Zylinder erreichen und weitere Probleme verursachen.

Um diesen Nachteil zu überwinden, wurde vorgeschlagen, die Einspritzdüsen und/oder die Oberfläche der Sitze zu lackieren, um die Oxidation zu verhindern. Diese Lösung stößt jedoch an Grenzen, da die Schutzlackschichten z. B. aufgrund der starken thermischen Beanspruchungen, denen sie während des Motorbetriebs ausgesetzt sind, im Lauf der Zeit beschädigt werden, so daß ihre Wirksamkeit erheblich reduziert wird.

Außerdem reicht das bloße Vorhandensein von Lackschichten ohnehin nicht aus, um zu verhindern, daß die kontaminierenden Elemente die Zylinder erreichen.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Lackierung der Einspritzdüsen und der Sitze den Herstellungsprozeß für die bekannten Einspritzaggregate erheblich komplizierter und teurer macht.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Einspritzaggregat zur Verfügung zu stellen, bei dem die beschriebenen Nachteile nicht auftreten und das außerdem einfach und preiswert herzustellen ist.

Die vorliegende Erfindung liefert ein mit einer Dichtung versehenes Einspritzaggregat für eine Brennkraftmaschine
mit einem Zylinderkopfteil eines Motors,
mit einer im Innern des Zylinderkopfteils herausgearbeiteten Aufnahme, die durch eine Einführungsaufweitung zugänglich ist, die von einer Bodenwandung des Zylinderkopfteils begrenzt ist und einen Dichtsitz bestimmt,
mit einem Einspritzventil mit einem rohrförmigen Körper, der im Innern der Aufnahme angeordnet ist und aus dieser teilweise ins Innere der genannten Einführungsaufweitung hineinragt und mit einer Seitenfläche der Einführungsaufweitung einen radialen Zwischenraum begrenzt,
sowie mit von dem Einspritzventil getragenen Dichtungsmitteln,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtungsmittel ein balgenförmig ausgebildetes Dichtungsorgan umfassen, das auf den rohrförmigen Körper des Einspritzventils aufgeschoben ist und eine Dichtungslippe besitzt, die axial an dem genannten Dichtsitz zum Anschlag kommt.

Auf diese Weise entsteht eine einfache und wirksame Dichtung, die das Eindringen von kontaminierenden Elementen ins Innere der Aufnahme verhindert, in die der rohrförmige Körper des Einspritzventils eingesetzt ist. Außerdem unterliegt das Dichtungsorgan keinem Verschleiß.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung besitzt das Dichtungsorgan eine unverformte Montagekonfiguration, so daß es während einer Montagephase in das Innere des radialen Zwischenraums einsetzbar ist, sowie eine verformte Gebrauchskonfiguration, in der es das radiale Spiel beseitigt.

In der Praxis ist das Dichtungsorgan so verformbar, daß es sich sowohl an den Dichtsitz als auch an die seitliche Oberfläche des radialen Zwischenraum anpaßt. Infolgedessen haftet die Dichtungslippe perfekt an dem Dichtsitz, und außerdem tragen die Wellenfalten des balgenförmigen Dichtungsorgans zu einer optimalen Abdichtung bei.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfassen die Dichtungsmittel selbstzentrierende Montagemittel, die mit einem Anschlagsitz des rohrförmigen Körpers des Einspritzventils zusammenwirken, um die Dichtungsmittel und den rohrförmigen Körper zueinander koaxial zu halten.

Der Anschlagsitz wird von einer Seitenfläche eines kegelstumpfförmigen Abschnitts des rohrförmigen Körpers begrenzt, und die selbstzentrierenden Montagemittel weisen einen ringförmigen Montageteil auf, der eine an die genannte Seitenfläche des kegelstumpfförmigen Abschnitts angepaßte Stützfläche besitzt, wobei der ringförmige Montageteil auf den rohrförmigen Körper gegen den Montagesitz aufgeschoben ist.

Auf diese Weise wird die korrekte Zentrierung des Dichtungsorgans sichergestellt, und es wird insbesondere vermieden, daß die Abdichtung zwischen dem ringförmigen Montageteil und dem rohrförmigen Körper des Einspritzventils beeinträchtigt wird.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine entlang einer axialen Ebene geschnittene Seitenansicht eines Dichtungssystems für ein Einspritzventil gemäß der Erfindung,
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Details des Dichtungssystems von Fig. 1 in einer Montagephase,
Fig. 3 zeigt das Detail von Fig. 2 in einer Arbeitsposition.
In Fig. 1 bis 3 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein mit einer Dichtung versehenes Einspritzaggregat für eine Brennkraftmaschine, das ein Einspritzventil 2 umfaßt, ferner eine Aufnahme 3, die in einem Zylinderkopfteil 4 eines bekannten und im Einzelnen nicht dargestellten Motors herausgearbeitet ist und das Einspritzventil 2 aufnimmt, sowie Dichtungsmittel 5, die von der Einspritzdüse 2 gehalten werden.
Die Einspritzdüse 2 besitzt einen rohrförmigen Körper 7, der gleitend ins Innere der Aufnahme 3 eingesetzt wird und teilweise aus dieser herausragt, sowie einen Kopf 8, der in an sich bekannter Weise mit dem Zylinderkopfteil 4 fest verbunden ist. Der rohrförmige Körper 7 besitzt in einem aus der Aufnahme 3 herausragenden Abschnitt einen ringförmigen Vorsprung 9 und einen kegelförmigen Anschlußabschnitt 10. Eine Seitenfläche des kegelstumpfförmigen Abschnitts 10 begrenzt einen Anschlagsitz 11, der mit den weiter unten im Einzelnen erläuterten Dichtungsmitteln 5 zusammenwirken kann.
Die Aufnahme 3 durchdringt den Zylinderkopfteil 4, so daß eine Austrittsdüse 12 der Einspritzvorrichtung 2 bis in eine Brennkammer 13 eindringen kann, die hier nur schematisch dargestellt ist. Außerdem ist die Aufnahme 3 von der der Brennkammer 13 entgegengesetzten Seite durch eine Einführungsaufweitung 14 zugänglich, die in axialer Richtung von einer Bodenwandung 15 des Zylinderkopfteils 4 begrenzt wird. Diese Bodenwandung 15 begrenzt einen trichterförmigen Dichtsitz 16, der sich in Richtung auf die Aufnahme 3 verengt.
Der rohrförmige Körper 7, der aus der Aufnahme 3 ins Innere der Einführungsaufweitung 14 hineinragt, begrenzt mit einer Seitenfläche 18 der Einführungsaufweitung 14 einen radialen Zwischenraum 19, in welchem die Dichtungsmittel 5 beim Gebrauch angeordnet sind.
Die Dichtungsmittel 5 umfassen im Einzelnen selbstzentrierende Montagemittel 20, die mit dem Anschlagsitz 11 des rohrförmigen Körpers 7 zusammenwirken, um die Dichtungsmittel 5 und den rohrförmigen Körper 7 selbst und ein Dichtungsorgan 21 zueinander koaxial zu halten.
Die selbstzentrierenden Montagemittel 23 umfassen ein ringförmiges Montageteil 24 aus einem elastomeren Werkstoff, das mit geringer Reibung auf den rohrförmigen Körper 7 des Einspritzventils 2 gegen den Anschlagsitz 11 aufgeschoben ist. Außerdem ist im Inneren des ringförmigen Montageteils 24 eine ringförmige Armierung 25 aus Metall eingebettet.
Eine Stützfläche 26 des ringförmigen Montageteils 24 arbeitet mit der Seitenfläche des kegelstumpfförmigen Abschnitts 10 zusammen, die den Anschlag 11 begrenzt. Auf diese Weise sind die selbstzentrierenden Montagemittel 23 und der rohrförmige Körper 7 dicht miteinander verbunden, und außerdem begrenzt der kegelstumpfförmige Abschnitt 10 die axiale Verschiebung des ringförmigen Montageteils 24 relativ zu dem rohrförmigen Körper 7.
Das aus elastomerem Material hergestellte Dichtungsorgan 21, das in axialer Richtung von dem ringförmigen Montageteil 24 wegragt und einstückig mit diesem ausgebildet ist, ist balgenförmig ausgebildet und auf den rohrförmigen Körper 7 des Einspritzventils 2 aufgeschoben. Das Dichtungsorgan 20 besitzt eine Reihe von axialen Wellenfalten 27 und eine Dichtungslippe 28, die während des Betriebs in axialer Richtung an dem Dichtsitz 16 zum Anschlag kommen.
In einer in Fig. 2 speziell dargestellten Montagephase, in der der rohrförmige Körper 7 des Einspritzventils 2 ins Innere der Aufnahme 3 eingeführt, jedoch noch nicht bis zum Boden eingesetzt ist, hat das Dichtungsorgan 21 eine unverformte Montagekonfiguration. Dabei sind die axialen Wellenfalten 27 gestreckt, und das Dichtungsorgan 21 kann leicht mit radialem Spiel ins Innere des radialen Zwischenraums 19 eingesetzt werden.
Wie Fig. 3 zeigt, wird das Einspritzventil 2 dann weiter verschoben, bis es eine Arbeitsposition erreicht, in der die Düse 12 geringfügig in die Brennkammer 13 hineinragt. Da die axiale Relativverschiebung der Dichtungsmittel 5 von dem kegelstumpfförmigen Abschnitt 10 relativ zu dem rohrförmigen Körper 7 und von dem Dichtsitz 16 relativ zu dem Abschnitt des Zylinderkopfs 4 begrenzt wird, wird das Dichtungsorgan 21 komprimiert und nimmt eine verformte Gebrauchskonfiguration an, so daß sie das radiale Spiel beseitigt. Wenn die radialen Wellenfalten 27 komprimiert werden, dehnen sie sich in der Praxis in radialer Richtung abwechselnd nach außen und nach innen aus, bis sie mit der Seitenfläche 18 des radialen Zwischenraums 19 bzw. mit dem rohrförmigen Körper 7 in Kontakt kommen. Auf diese Weise tragen die axialen Wellenfalten 27 zu einer optimalen Wirksamkeit der Dichtung bei.
Es ist offensichtlich, daß die vorangehend beschriebene Dichtungseinheit modifiziert und variiert werden kann, ohne daß damit der Bereich der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Claims

1. Mit einer Dichtung versehenes Einspritzaggregat für eine Brennkraftmaschine
mit einem Zylinderkopfteil (4) eines Motors,
mit einer im Innern des Zylinderkopfteils (4) herausgearbeiteten Aufnahme (3), die durch eine Einführungsaufweitung (14) zugänglich ist, die von einer Bodenwandung (15) des Zylinderkopfteils (4) begrenzt ist und einen Dichtsitz (11) bestimmt,
mit einem Einspritzventil (2) mit einem rohrförmigen Körper (7), der im Innern der genannten Aufnahme (3) angeordnet ist und aus dieser teilweise ins Innere der genannten Einführungsaufweitung (14) hineinragt und mit einer Seitenfläche (18) der Einführungsaufweitung (14) einen radialen Zwischenraum (19) begrenzt,
sowie mit von dem Einspritzventil (1) getragenen Dichtungsmitteln (5),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtungsmittel (5) ein balgenförmig ausgebildetes Dichtungsorgan (21) umfassen, das auf den rohrförmigen Körper (7) des Einspritzventils (2) aufgeschoben ist und eine Dichtungslippe (28) besitzt, die axial an dem genannten Dichtsitz (11) zum Anschlag kommt.

2. Einspritzaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsorgan (21) eine unverformte Montagekonfiguration besitzt, so daß es während einer Montagephase in das Innere des radialen Zwischenraums (19) einsetzbar ist, sowie eine verformte Gebrauchskonfiguration, in der es das radiale Spiel beseitigt.

3. Einspritzaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtsitz (11) trichterförmig ausgebildet ist und axial eine Verengung in Richtung auf die Aufnahme (3) aufweist.

4. Einspritzaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmittel (5) selbstzentrierende Montagemittel (20) umfassen, die mit einem Anschlagsitz (11) des rohrförmigen Körpers (7) des Einspritzventils (2) zusammenwirken, um die genannten Dichtungsmittel (5) und den rohrförmigen Körper (7) zueinander koaxial zu halten.

5. Einspritzaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagsitz (11) von einer Seitenfläche eines kegelstumpfförmigen Abschnitts (10) des rohrförmigen Körpers (7) begrenzt wird und daß die selbstzentrierenden Montagemittel (20) einen ringförmigen Montageteil (24) aufweisen, der eine an die genannte Seitenfläche des kegelstumpfförmigen Abschnitts (10) angepaßte Stützfläche (26) besitzt, wobei der ringförmige Montageteil (24) auf den rohrförmigen Körper (7) gegen den Montagesitz (11) aufgeschoben ist.

6. Einspritzaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die selbstzentrierenden Montagemittel (20) eine ringförmige Armierung (25) besitzen, die im Innern des ringförmigen Montageteils (24) eingebettet ist.

7. Einspritzaggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsorgan (21) axial von dem ringförmigen Montageteil (24) ausgeht und einstückig mit diesem ausgebildet ist.

8. Einspritzaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsorgan (21) und der ringförmige Teil aus elastomerem Material hergestellt sind und daß die ringförmige Armierung (25) aus Metall hergestellt ist.