DE112005001902T5

DE112005001902T5 - Brennstoffeinspritzelement mit tiefgezogenem, dünnmanteligem Verbindungselement und Verfahren zur Verbindung der Komponenten

Info

Publication number: DE112005001902T5
Application number: DE112005001902T
Authority: DE
Inventors: Michael Dallmeyer
Original assignee: Siemens VDO Automotive Corp
Current assignee: Continental Automotive Systems Inc
Priority date: 2004-08-05
Filing date: 2005-08-04
Publication date: 2007-08-02
Also published as: WO2006017626A2; WO2006017626A3; US20060060680A1; US7552880B2; JP2008509334A

Abstract

Brennstoffeinspritzelement mit:
einem Gehäuse mit einem Durchgangskanal, welcher sich zwischen einem Einlass und einem Auslass entlang einer Längsachse erstreckt, sowie einem in dem Gehäuse angeordneten Anker, wobei das Gehäuse folgendes umfasst:
ein rohrförmiges Element in Nähe des Einlasses, wobei das rohrförmige Element ein erstes Ende des rohrförmigen Elements und ein zweites Ende des rohrförmigen Elements aufweist, und wobei das zweite Ende des rohrförmigen Elements eine Stirnfläche aufweist, die einer Stirnfläche des Ankers gegenüberliegt;
einen Gehäusekörper in Nähe des Auslasses, der ein erstes Gehäusekörperende und ein zweites Gehäusekörperende umfasst; und
ein Verbindungselement, das an dem zweiten Ende des rohrförmigen Elements und dem ersten Gehäusekörperende befestigt ist, wobei das Verbindungselement einen ersten Wandteil umfasst, der die Längsachse umgibt, um einen ersten Volumenbereich zu definieren, einen Zwischenwandteil, der den ersten Wandteil mit einem zweiten Wandteil verbindet, wobei der zweite Wandteil die Längsachse umgibt, um einen zweiten Volumenbereich von mindestens...

Description

Hintergrund der Erfindung
Nach dem Stand der Technik können Brennstoffeinspritzelemente ein Element zum Anschließen eines Einlassrohres an einen Ventilgehäusekörper umfassen. Dieses Element wird üblicherweise durch Gießen oder Zerspanen eines Stahlrohlings in eine gewünschte Form gebracht, bevor es mit dem Brennstoffeinspritzelement montiert werden kann. Wegen des Gießens oder Zerspanens des Stahlrohlings und der dafür erforderlichen Bearbeitungszeit und der benötigten Gieß- oder Zerspanungswerkzeuge gilt die Herstellung des Brennstoffeinspritzelements als ineffizient.

Es wäre wünschenswert, ein Brennstoffeinspritzelement bereitzustellen, das nicht die potenziellen Nachteile des herkömmlichen Brennstoffeinspritzelements aufweist.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt nach einem Aspekt ein Brennstoffeinspritzelement bereit. Das Brennstoffeinspritzelement umfasst ein Gehäuse und einen in dem Gehäuse angeordneten Anker. Das Gehäuse ist mit einem Durchgangskanalversehen, der sich zwischen einem Einlass und einem Auslass entlang einer Längsachse erstreckt. Das Gehäuse umfasst ein rohrförmiges Element, einen Gehäusekörper und ein Verbindungselement. Das rohrförmige Element ist in Nähe des Einlasses angeordnet. Das rohrförmige Element weist ein erstes Ende des rohrförmigen Elements und ein zweites Ende des rohrförmigen Elements auf. Das zweite Ende des rohrförmigen Elements weist eine Stirnfläche auf, die einer Stirnfläche des Ankers gegenüberliegt. Der Gehäusekörper ist in Nähe des Auslasses angeordnet und weist ein erstes Gehäusekörperende und ein zweites Gehäusekörperende auf. Das Verbindungselement ist an dem zweiten Ende des rohrförmigen Elements und an dem ersten Gehäusekörperende befestigt. Das Verbindungselement umfasst einen ersten, einen Zwischen- und einen zweiten Wandteil. Der erste Wandteil umgibt die Längsachse, um einen ersten Volumenbereich zu bilden. Der Zwischenwandteil verbindet den ersten Wandteil mit dem zweiten Wandteil. Der zweite Wandteil begrenzt die Längsachse, um einen zweiten Volumenbereich zu bilden, der mindestens das 1,1-fache des ersten Volumenbereichs aufweist.

Nach einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verbindung von Komponenten eines Brennstoffeinspritzelements bereit. Das Brennstoffeinspritzelement erstreckt sich entlang einer Längsachse zwischen einem Einlass- und einem Auslassende. Das Verfahren umfasst das Tiefziehen eines allgemein planen Werkstücks in ein Verbindungselement, das sich entlang einer Achse derart erstreckt, dass das Verbindungselement eine Außenfläche aufweist, die sich um eine Innenfläche über einen dazwischen allgemein konstanten Abstand erstreckt, sowie das Anordnen eines rohrförmigen Elements des Brennstoffeinspritzelements in dem ersten Teil und in dem zweiten Teil des Verbindungselements in einem Gehäusekörper des Brennstoffeinspritzelements.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind und einen Teil der Beschreibung darstellen, zeigen eine Ausführungsform der Erfindung und dienen zusammen mit der vorausgegangenen allgemeinen Beschreibung und der folgenden detaillierten Beschreibung zur Erläuterung der Merkmale der Erfindung. Es zeigen:

1 eine bildliche Darstellung eines Brennstoffeinspritzelements gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

2 eine Schnittansicht eines Werkstücks vor der Umformung in einen Verbindungsmantel für das Brennstoffeinspritzelement aus 1.

3 eine Schnittansicht des Verbindungselements aus 1.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1–3 zeigen die bevorzugte Ausführungsform. 1 zeigt ein Brennstoffeinspritzelement 100 mit einem Einlassende 100A und einem Auslassende 100B. Das Brennstoffeinspritzelement 100 weist einen Fluiddurchgangskanal 101 auf, der von dem rohrförmigen Element 102, dem Verbindungselement 114, dem Gehäusemantel 122 und dem Gehäusekörper 120 gebildet wird. Das Brennstoffeinspritzelement 100 umfasst ein Einstellrohr 104, eine Filterbaugruppe 106, eine Spulenbaugruppe 108 mit einer Spule 108A und einem Spulenkörper 121, eine Vorspannfeder 110, eine Ankerbaugruppe 112 mit einem Anker 112A und einem Schließelement 112B, ein nicht magnetisches Verbindungselement 114, eine erste Gusskapsel 116, eine zweite Gusskapsel 118, einen Gehäusekörper 120, einen Gehäusemantel 122, eine Spulenbaugruppengehäuse 124, ein Führungselement 126 für das Schließelement 112B, einen Sitz 128 und eine Lochscheibe 130. Das erste Ende 100A des Brennstoffeinspritzelements kann mit der Brennstoffversorgung eines (nicht gezeigten) Verbrennungsmotors verbunden werden. Ein O-Ring 134 ist verwendbar, um das erste Ende 100A des Brennstoffeinspritzelements gegen die Brennstoffversorgung abzudichten, so dass Brennstoff aus einer (nicht gezeigten) Brennstoffverteilerleitung zum rohrförmigen Element 102 transportiert wird, wobei der O-Ring 134 eine fluiddichte Dichtung an der Verbindung zwischen dem Brennstoffeinspritzelement 100 und der (nicht gezeigten) Brennstoffverteilerleitung herstellt.
In Nähe des Einlassendes 100A kann das rohrförmige Element 102 aus einem ferromagnetischen Material bestehen und an dem freiliegenden oberen Ende eine Brennstoffeinlassöffnung aufweisen. Die Filterbaugruppe 106 kann in Nähe des offenen oberen Endes des Einstellrohrs 104 eingesetzt sein, um teilchenförmiges Material, das größer als eine bestimmte Größe ist, aus dem Brennstoff herauszufiltern, der durch die Einlassöffnung 100A eintritt, bevor der Brennstoff in das Einstellrohr 104 gelangt.
Die Spulenbaugruppe 108 umfasst einen Kunststoffspulenkörper 121, um den eine elektromagnetische Spule 122 gewickelt ist. Die entsprechenden Anschlüsse der Spule 122 verbinden die jeweiligen Anschlüsse 123, die in Zusammenwirken mit einer Gusskapsel 118a zu einem integrierten Bestandteil der Gusskapsel 116 ausgebildet sind, um einen elektrischen Anschluss zur Verbindung des Brennstoffeinspritzelements 100 mit einer (nicht gezeigten) elektronischen Steuerschaltung zu bilden, die das Brennstoffeinspritzelement 100 betätigt.
In dem kalibrierten Brennstoffeinspritzelement 100 kann ein Einstellrohr 104 axial zu einer axialen Position innerhalb des rohrförmigen Elements 102 angeordnet werden, das die Vorspannfeder 110 auf eine gewünschte Vorspannkraft zusammendrückt. Die Vorspannkraft drückt die Baugruppe aus Anker und Schließelement 112 gegen den Sitz 128, so dass die Mittelbohrung durch den Sitz verschlossen wird. Vorzugsweise sind die rohrförmigen Elemente 102 und 104 zusammengepresst, um ihre relative axiale Lage nach der Kalibrierung zu bewahren.
Das rohrförmige Element 102 kann durch Verbinden von zwei oder mehr lang gestreckten Elementen gebildet werden. Vorzugsweise ist das rohrförmige Element 102 ein einteiliges lang gestrecktes Element mit einem Polstück 102A, das an einem in Nähe des Auslassendes 100B liegenden Ende ausgebildet ist.
In Nähe des Auslassendes 100B umfasst die Ankerbaugruppe 112 ein Schließelement 112B. Das Schließelement 112B kann ein geeignetes Element sein, das eine Dichtung zwischen dem Element und einer Abdichtfläche des Sitzes 128 bildet, beispielsweise ein kugelförmiges Element oder ein Nadelelement mit einer halbkugelförmigen Oberfläche. Vorzugsweise ist das Schließelement 112B ein kugelförmiges Element. Das Schließelement 112B kann zudem ein einteiliges Element der Ankerbaugruppe 112 sein. Die Ankerbaugruppe 112 umfasst einen Durchgangskanal 112E, der den Volumenbereich 125 mit einem Durchgangskanal 104A im Gehäusekörper 120 verbindet, und das Führungselement 126 enthält Brennstoffdurchlassöffnungen 126A. Dadurch kann der Brennstoff aus dem Volumenbereich 125 durch die Kanäle 112E und durch die in dem Ankerrohr 113 ausgebildeten Öffnungen 112D zum Sitz 128 strömen. Die Ankerbaugruppe 112 kann von der Innenwand des Gehäusekörpers 120 geführt eine axiale Wechslebewegung ausführen. Eine weitere axiale Führung der Baugruppe aus Anker und Schließelement kann durch eine zentrale Führungsöffnung in dem Element 126 vorgesehen werden, durch die das Schließelement 112B tritt.
Zumindest eine der Stirnseiten 102B und 112C kann einer Oberflächenvergütung unterzogen werden, um das Ansprechen des Ankers zu verbessern, Verschleiß der Kontaktflächen zu mindern und Schwankungen in dem Arbeitsluftspalt zwischen den jeweiligen Stirnseiten 102B und 112C zu reduzieren. Die Oberflächenvergütung kann unter anderem Beschichten, Galvanisieren oder Randschichthärten umfassen. Beschichten und Galvanisieren kann unter anderem Hartverchromung, Vernickelung oder Keronitbeschichtung beinhalten. Randschichthärten kann unter anderem Nitrieren, Aufkohlung, Karbonitrierung, Cyanhärtung, Härten durch Wärmebehandlung, Flammhärten, elektroerosives Bearbeiten oder Induktionshärten umfassen.
Das Führungselement 126, der Sitz 128 und die Lochscheibe 130 bilden eine Sitzbaugruppe, die mit dem Auslassende 100B des Brennstoffeinspritzelements 100 über eine geeignete Verbindungstechnik verbunden ist, beispielsweise mittels Bördeln, Schweißen, Kleben oder Nieten. Vorzugsweise ist der Sitz 128 an den Gehäusekörper 120 angeschweißt. Alternativ hierzu ist anstelle des Sitzes 128 ein derartiger Sitz verwendbar, wie in der US-Patentanmeldung mit dem Titel "Fuel Injector With Deep Pocket Seat And Method Of Maintaining Spatial Orientation", Seriennummer 10/642,629 eingereicht am 19. August 2003, gezeigt und beschrieben, die durch diesen Verweis als insgesamt hierin aufgenommen gilt.
Eine Lochscheibe 130 ist in Verbindung mit dem Sitz 128 verwendbar, um mindestens eine genau bemessene und ausgerichtete Öffnung 130A bereitzustellen, um ein bestimmtes Brennstoffsprühmuster und eine bestimmte Brennstoffsprührichtung zu erhalten. Die genau bemessene und ausgerichtete Öffnung 130A kann auf der Mittelachse der Lochscheibe 130 anordnet oder vorzugsweise zur Achse versetzt angeordnet und in einer beliebigen winkligen Konfiguration relativ zu einem oder mehreren Bezugspunkt(en) auf dem Brennstoffeinspritzelement 100 ausgerichtet sein. Es sei darauf hingewiesen, dass sowohl der Ventilsitz 128 als auch die Lochscheibe 130 fest an dem Gehäusekörper 120 durch geeignete Befestigungstechniken befestigt ist, unter anderem durch Laserschweißen, Bördeln und Reibschweißen oder herkömmliches Schweißen. Die Lochscheibe 130 ist vorzugsweise an die Lochscheibenhaltefläche 128E des Sitzes 128 in einer räumlichen Ausrichtung heftgeschweißt, um das bestimmte Brennstoffsprühmuster und die bestimmte Brennstoffsprührichtung des Brennstoffnebels zu erhalten.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform strömt ein von der elektromagnetischen Spule 108A erzeugter magnetischer Fluss in einem Magnetkreis, der ein Polstück 102A, die Ankerbaugruppe 112, den Gehäusekörper 120 und das Spulenbaugruppengehäuse 124 umfasst. Der magnetische Fluss bewegt sich über einen seitlichen Luftspalt zwischen dem homogenen Material des magnetischen Teils oder Ankers 112A und dem Gehäusekörper 120 in die Ankerbaugruppe 112 und über einen Arbeitsluftspalt zwischen den Stirnseiten 102B und 112C zu dem Polstück 102A, wodurch das Schließelement 112B von dem Sitz 128 abgehoben wird. Vorzugsweise ist die Breite der Stirnseite 102B des Polstücks 102A größer als die Breite des Querschnitts der Stirnseite 112C des magnetischen Teils oder Ankers 112A. Die kleinere Querschnittsfläche ermöglicht ein geringeres Gewicht des ferromagnetischen Teils 112A der Ankerbaugruppe 112 und bewirkt gleichzeitig, dass der Sättigungspunkt des magnetischen Flusses in Nähe des Arbeitsluftspalts zwischen dem Polstück 102A und dem ferromagnetischen Teil 112A gebildet wird und nicht innerhalb des Polstücks 102A.
Das Verbindungselement 114 ist zur Verbindung von Komponenten des Brennstoffeinspritzelements 100 verwendbar. Das Verbindungselement 114 ist durch ein geeignetes Tiefziehverfahren herstellbar. Vorzugsweise kann ein allgemein planes, nicht magnetisches Werkstück 10 auf einem Halter 14 angeordnet und mit einem Stempel 12 durch die Form 16 tiefgezogen werden, wie schematisch in 2 gezeigt, um ein Verbindungselement 114 mit einem dünnen Mantelprofil herzustellen. Bei der Ausbildung des Werkstücks 10 mittels einer geeigneten Tiefziehtechnik weist das Verbindungselement 114 eine durchgängige Außenfläche 115A und eine durchgängige Innenfläche 115B auf, die mit einem allgemein konstanten Abstand „t" entlang einer Längsachse zueinander beabstandet sind. Vorzugsweise besteht das Werkstück 10 aus rostfreiem Stahl, wobei der Abstand „t" ungefähr 0,4 Millimeter beträgt. Es sei darauf hingewiesen, dass jeder hier genannte Bezug auf ein Größenmaß als Maß der bevorzugten Ausführungsform zu verstehen ist, mit Abweichungen aufgrund akzeptabler Toleranzen dieser Maße, welche es der bevorzugten Ausführungsform ermöglichen, dem vorgesehenen Zweck der Brennstoffdosierung zu dienen.
Das Verbindungselement 114 weist eine Reihe von Merkmalen auf, die als vorteilhaft gelten, um eine bauliche Abstützung zur Verbindung von Komponenten des Brennstoffeinspritzelements 100 vorzusehen. Von besonderer Bedeutung ist ein erster Teil 114A und ein zweiter Teil 114B. Der erste Teil 114A weist vorzugsweise einen ersten inneren Volumenbereich V₁ auf, der durch einen ersten radialen Abstand r₁ zwischen der Längsachse A-A und der Innenfläche 115B definiert werden kann, während die Innenfläche 115B entlang der Längsachse über den ersten axialen Abstand L₁ verläuft. Der zweite Teil 114B weist vorzugsweise einen zweiten inneren Volumenbereich V₂ auf, der durch einen zweiten radialen Abstand r₂ zwischen der Längsachse und der Innenfläche 115B definiert werden kann, während die Innenfläche 115B entlang der Längsachse über den zweiten axialen Abstand L₂ verläuft.
Es wird davon ausgegangen, dass der zweite innere Volumenbereich V₂ mindestens das 1,1-fache des ersten inneren Volumenbereichs V₁ betragen kann, um dem Verbindungselement 114 eine ausreichende bauliche Festigkeit zur Verbindung des rohrförmigen Elements 102 mit dem Gehäusemantel 122 zu verleihen. Vorzugsweise ist der zweite innere Volumenbereich V₂ das 1,8-fache des ersten inneren Volumenbereichs V₁. In der bevorzugten Ausführungsform beträgt der erste radiale Abstand A zur Längsachse A-A ca. 2,9 Millimeter; der erste axiale Abstand L₁ beträgt ca. 3,1 Millimeter; der zweite radiale Abstand r₂ beträgt ca. 5,0 Millimeter; der zweite axiale Abstand L₂ beträgt ca. 1,7 Millimeter.
Im Vergleich mit dem bekannten Verbindungselement, das allgemein die gleichen jeweiligen Außenradien für die abgestuften Teile aufweist, beträgt der erste axiale Abstand L₁ der bevorzugten Ausführungsform des Verbindungselements 114 ca. 17% weniger als ein ähnlich konfigurierter erster axialer Abstand des bekannten Verbindungselements, und der zweite axiale Abstand L₂ ist um ca. 40% größer als ein ähnlich konfigurierter zweiter axialer Abstand des bekannten Verbindungselements. Aufgrund dieser Merkmale der bevorzugten Ausführungsform des Verbindungselements 114 im Vergleich mit dem bekannten Verbindungselement ist davon auszugehen, dass die bevorzugten Ausführungsformen gegenüber dem bekannten Verbindungselement mindestens drei Vorteile aufweisen, nämlich: (1) es wird ein kürzerer Weg des magnetischen Flusses (im Allgemeinen von der elektromagnetischen Spule 108A zum Gehäusekörper 120, von dem Anker 112A zum Polstück 102A und zurück zur elektromagnetischen Spule 108A) von dem Spulenbaugruppengehäuse 124 durch den Anker 112A zum Polstück 102A wegen des kürzeren ersten axialen Abstands L₁ bereitgestellt, wodurch eine effizientere elektromagnetische Betätigung möglich wird; (2) der größere zweite innere Volumenbereich V₂ für eine Flüssigkeitskammer aufgrund des größeren zweiten axialen Abstands L₂ ermöglicht eine bessere Steuerung der Wechselbewegung des Ankers 112A; und (3) das Verbindungselement 114 kann für die Endmontage ohne eine Bearbeitung auf die endgültigen Maße der Oberflächen vorbereitet werden, die in andere Komponenten eingreifen, wodurch eine effiziente Fertigung des Brennstoffeinspritzelements 100 möglich wird.
Bezugnehmend auf 1 und 3 kann ein erster Teil 114A des Verbindungselements 114 teleskopisch in das untere Ende des rohrförmigen Elements 102 durch Presspassung eingesetzt und verbunden werden. Der zweite Teil 114B sitzt vorzugsweise in Presspassung in dem unteren Ende des Gehäusemantels 122. Mindestens entweder das rohrförmige Element 102 oder der Gehäusemantel 122 kann entlang der Längsachse A-A relativ zum Verbindungselement 114 verschoben werden, so dass ein Arbeitsspalt zwischen der Stirnseite 102B des Polstücks und der Stirnseite 112C des Ankers in einem nicht betätigten Zustand des Brennstoffeinspritzelements ausgebildet werden kann, d.h. wenn das Schließelement 112B gegen den Sitz 128 vorgespannt ist, um einen Durchfluss zu unterbinden. Alternativ hierzu kann entweder das rohrförmige Element 102 oder der Gehäusemantel 122 durch eine durchgehende Schweißnaht befestigt werden, die in Nähe des Umfangs des Verbindungselements 114 ausgebildet ist, während das andere rohrförmige Element 102 bzw. der Gehäusemantel 122 entlang der Längsachse verschiebbar ist, um einen gewünschten Arbeitsspalt zu erhalten. In einer anderen Abwandlung können das rohrförmige Element 102 und der Gehäusemantel 122 an dem Verbindungselement 114 befestigt werden, während der Gehäusekörper 120 entlang der Längsachse A-A eingestellt werden kann, um den gewünschten Arbeitsspalt zu erzeugen. Nachdem der gewünschte Arbeitsspalt zwischen dem Polstück und dem Anker ausgebildet ist, können mindestens entweder das rohrförmige Element 102 oder der Gehäusemantel 122 durch eine durchgehende Schweißnaht befestigt werden, die in Nähe des Umfangs des Verbindungselements 114 ausgebildet ist.
Anschließend kann das Spulenbaugruppengehäuse 124 an dem Gehäusemantel 122 mit vorzugsweise einer durchgehenden Schweißnaht befestigt werden, die entweder auf dem Umfang des Gehäusemantels 122 oder einer Innenfläche des Spulenbaugruppengehäuses 124 ausgebildet ist. Das teilmontierte Brennstoffeinspritzelement kann in eine Form eingesetzt und es kann mindestens eine Gusskapsel ausgebildet werden, die das rohrförmige Element 102 und mindestens einen Teil des Gehäusekörpers 120 umgibt. Vorzugsweise umgibt eine erste Gusskapsel 116 einen Teil des rohrförmigen Elements 102 und das Spulenbaugruppengehäuse 124, und eine zweite Gusskapsel 118 umgibt einen Teil des Gehäusemantels 122 und einen Gehäusekörper 120, um ein funktionsfähiges Brennstoffeinspritzelement bereitzustellen.
Im Betrieb wird die elektromagnetische Spule 108A erregt, wodurch in dem Magnetkreis ein Magnetfluss erzeugt wird. Der Magnetfluss bewegt die Ankerbaugruppe 112 (entlang der Längsachse A-A gemäß einer bevorzugten Ausführungsform) zum integralen Polstück 102A, d.h. der Arbeitsluftspalt wird geschlossen. Diese Bewegung der Ankerbaugruppe 112 trennt das Schließelement 112B von dem Sitz 128 und ermöglicht, dass der Brennstoff von der (nicht gezeigten) Brennstoffverteilerleitung durch das rohrförmige Element 102, die Fluiddurchgangskanäle 101 und 104A, die durchgängige Bohrung 112D zwischen dem Sitz 128 und dem Schließelement 112B, durch die Sitzöffnung und schließlich durch die Lochscheibe 130 in den (nicht gezeigten) Verbrennungsmotor strömt. Wenn die elektromagnetische Spule 108A stromlos geschaltet wird, wird die Ankerbaugruppe 112 durch die Vorspannung des nachgiebigen Elements 226 bewegt, um in das Schließelement 112B mit dem Sitz 128 einzugreifen und somit einen Brennstoffstrom durch das Brennstoffeinspritzelement 100 zu unterbinden.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf bestimmte Ausführungsformen offenbart wurde, sind zahlreiche Modifikationen, Varianten oder Änderungen der beschriebenen Ausführungsformen möglich, ohne die Aufgabenstellung und den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung gemäß der Definition in den beigefügten Ansprüchen zu verlassen. Dementsprechend ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass sie sich auf den uneingeschränkten Schutzbereich erstreckt, der durch den Wortlaut der folgenden Ansprüche oder gleichwertiger Ansprüche definiert ist.
Zusammenfassung:
Brennstoffeinspritzelement mit einem Gehäuse, das sich entlang einer Längsachse zwischen einem Einlass und einem Auslass erstreckt. Das Gehäuse ist mit einem lang gestreckten Element versehen, das durch ein dünnmanteliges Verbindungselement mit abgestuftem Teil mit einem Gehäusekörper verbunden ist. Das Verbindungselement weist eine allgemein konstante Dicke mit einem ersten inneren Volumenbereich und einem zweiten inneren Volumenbereich auf, wobei der zweite innere Volumenbereich mindestens das 1,1-fache des ersten inneren Volumenbereichs beträgt.

Claims

Brennstoffeinspritzelement mit: einem Gehäuse mit einem Durchgangskanal, welcher sich zwischen einem Einlass und einem Auslass entlang einer Längsachse erstreckt, sowie einem in dem Gehäuse angeordneten Anker, wobei das Gehäuse folgendes umfasst: ein rohrförmiges Element in Nähe des Einlasses, wobei das rohrförmige Element ein erstes Ende des rohrförmigen Elements und ein zweites Ende des rohrförmigen Elements aufweist, und wobei das zweite Ende des rohrförmigen Elements eine Stirnfläche aufweist, die einer Stirnfläche des Ankers gegenüberliegt; einen Gehäusekörper in Nähe des Auslasses, der ein erstes Gehäusekörperende und ein zweites Gehäusekörperende umfasst; und ein Verbindungselement, das an dem zweiten Ende des rohrförmigen Elements und dem ersten Gehäusekörperende befestigt ist, wobei das Verbindungselement einen ersten Wandteil umfasst, der die Längsachse umgibt, um einen ersten Volumenbereich zu definieren, einen Zwischenwandteil, der den ersten Wandteil mit einem zweiten Wandteil verbindet, wobei der zweite Wandteil die Längsachse umgibt, um einen zweiten Volumenbereich von mindestens dem 1,1-fachen des ersten Volumenbereichs zu definieren.
Brennstoffeinspritzelement nach Anspruch 1, wobei der zweite Volumenbereich ein Volumen von ca. dem 1,8-fachen des ersten Volumenbereichs umfasst.
Brennstoffeinspritzelement nach Anspruch 2, wobei der erste Wandteil eine erste Innenwandfläche umfasst, die sich ca. 3,1 Millimeter entlang der Längsachse erstreckt und radial ca. 3,4 Millimeter dazu beabstandet ist.
Brennstoffeinspritzelement nach Anspruch 3, wobei der erste Wandteil eine erste Außenwandfläche umfasst, die allgemein parallel zu der ersten Innenwandfläche in einem Abstand von ca. 0,4 Millimetern angeordnet ist.
Brennstoffeinspritzelement nach Anspruch 4, wobei der zweite Wandteil eine zweite Innenwandfläche umfasst, die sich um ca. 1,7 Millimeter entlang der Längsachse erstreckt und ca. 5 Millimeter dazu beabstandet ist.
Brennstoffeinspritzelement nach Anspruch 5, wobei der zweite Wandteil eine zweite Außenwandfläche umfasst, die allgemein parallel zu der zweiten Innenwandfläche in einem Abstand von ca. 0,4 Millimetern angeordnet ist.
Brennstoffeinspritzelement nach Anspruch 6, wobei sich der Zwischenwandteil allgemein quer zur und um die Längsachse von einem Abstand von ca. 3,1 Millimetern von der Längsachse zu einem radialen Abstand von ca. 5 Millimetern von der Längsachse erstreckt.
Brennstoffeinspritzelement nach Anspruch 7, wobei die Stirnseite des rohrförmigen Elements ein Polstück umfasst, und wobei das rohrförmige Element und das Polstück ein aus einem Stück geformtes, einteiliges Element umfassen.
Brennstoffeinspritzelement nach Anspruch 7, wobei die erste Außenfläche des Verbindungselements einen äußeren Teil des zweiten Endes des rohrförmigen Elements ummantelt, wobei die erste Außenfläche an dem äußeren Teil mit einer durchgehenden Schweißnaht befestigt ist.
Brennstoffeinspritzelement nach Anspruch 9, wobei das erste Gehäusekörperende einen äußeren Gehäusekörper umfasst, der die zweite Außenfläche des zweiten Wandteils ummantelt, wobei der äußere Gehäusekörper an der zweiten Außenfläche mit einer dazwischen ausgebildeten durchgehenden Schweißnaht befestigt ist.
Brennstoffeinspritzelement nach Anspruch 10, wobei das zweite Gehäusekörperende einen inneren Gehäusekörper umfasst, wobei der innere Gehäusekörper von einem Teil des äußeren Gehäusekörpers ummantelt und daran mit einer dazwischen ausgebildeten durchgehenden Schweißnaht befestigt ist.
Brennstoffeinspritzelement nach Anspruch 11 mit zudem: einem mit dem Anker verbundenen Schließelement; einem in dem Gehäusekörper angeordneten Sitz, wobei der Sitz eine Sitzöffnung und eine Sitzfläche umfasst, die an dem Schließelement in einer Position des Ankers anliegt und einen Durchfluss durch die Sitzöffnung verhindert, und die in einer anderen Position zum Anker beabstandet ist, um einen Durchfluss durch die Sitzöffnung zu ermöglichen; einem nahe dem ersten Ende des rohrförmigen Elements angeordneten Filter; einem nachgiebigen Element mit einem Teil, der nahe dem zweiten Ende des rohrförmigen Elements angeordnet ist, und einem weiteren Teil, der innerhalb einer Tasche des Ankers angeordnet ist; einem innerhalb des rohrförmigen Elements angeordneten Einstellrohr, wobei das Einstellrohr in den einen Teil des nachgiebigen Elements eingreift, um das Schließelement zur ersten Position vorzuspannen.
Brennstoffeinspritzelement nach Anspruch 12, wobei das Schließelement ein allgemein kugelförmiges Element umfasst.
Brennstoffeinspritzelement nach Anspruch 13, wobei der innere Gehäusekörper eine Sitztasche umfasst, die den Sitz aufnimmt, wobei der Sitz an der Sitztasche mit einer durchgehenden Schweißnaht befestigt ist.
Brennstoffeinspritzelement nach Anspruch 14, wobei der Sitz zudem eine Lochscheibe umfasst, die mit der zweiten Fläche des Sitzes verbunden ist, wobei die Lochscheibe eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen aufweist, die um die Längsachse angeordnet sind und in Fluidverbindung mit der Sitzöffnung stehen.
Brennstoffeinspritzelement nach Anspruch 15, wobei der Anker einen langgestreckten Gehäusekörper umfasst, der sich entlang der Längsachse zwischen dem ersten und zweiten Ankerende erstreckt, wobei der Anker einen Durchgangskanal umfasst, der sich von dem ersten Ankerende zum zweiten Ankerende erstreckt.
Brennstoffeinspritzelement nach Anspruch 16, wobei der Anker ein Ankerrohr umfasst, das den Anker mit dem Schließelement verbindet, wobei das Ankerrohr ein erstes Rohrende aufweist, das teleskopisch in einem Presssitz in dem zweiten Ankerende sitzt, und ein zweites Rohrende, das mit dem Schließelement über eine durchgehende Schweißnaht verbunden ist, die an einem Umfang des zweiten Rohrendes angeordnet ist.
Verfahren zur Verbindung von Komponenten eines Brennstoffeinspritzelements, das sich entlang einer Längsachse zwischen einem Einlass und einem Auslass erstreckt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Tiefziehen eines allgemein ebenen Werkstücks in ein Verbindungselement, das sich entlang einer Achse derart erstreckt, dass das Verbindungselement eine Außenfläche aufweist, die eine Innenfläche über einen dazwischen allgemein konstanten Abstand umgibt; und Anordnen eines rohrförmigen Elements des Brennstoffeinspritzelements in dem ersten Teil und dem zweiten Teil des Verbindungselements in einem Gehäusekörper des Brennstoffeinspritzelements.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Tiefziehen das Ausformen eines ersten Teils umfasst, der einen ersten Volumenbereich um die Achse bildet, und eines zweiten Teils, der einen zweiten Volumenbereich um die Achse bildet und größer als der erste ist.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Anordnen das Bewegen mindestens des rohrförmigen Elements oder des Gehäusekörpers entlang der Längsachse relativ zu dem Verbindungselement umfasst, so dass sich ein Spalt zwischen einer Stirnfläche des rohrförmigen Elements und einer Ankerstirnfläche bildet, wenn sich das Brennstoffeinspritzelement in einem nicht betätigten Zustand befindet.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Anordnen das Anschweißen entsprechender Teile an das rohrförmige Element und den Gehäusekörper mit einer durchgehenden umlaufenden Schweißnaht umfasst.