DE19605956A1

DE19605956A1 - Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE19605956A1
Application number: DE1996105956
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl Ing Hofmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-02-17
Filing date: 1996-02-17
Publication date: 1997-08-21
Also published as: GB2310250A; JPH09222062A; GB2310250B; GB9701703D0

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einem Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Patentanspruchs 1 aus. Ein derartiges aus der EP 0 418 271 B1 bekanntes Kraftstoffeinspritzventil weist einen zylinderförmigen Ventilkörper auf, dessen Außendurchmesser sich unter Bildung eines Ringabsatzes in Richtung Einspritzöffnung verringert. Der Ventilkörper ist dabei mittels einer am Ringabsatz angreifenden Spannmutter axial gegen einen Haltekörper verspannt und mit dieser in eine gestufte Aufnahmebohrung im Gehäuse der Brennkraftmaschine eingesetzt, die mit ihrem im Durchmesser kleineren Abschnitt in den Brennraum der Brennkraftmaschine mündet. Dabei erfolgt die Abdichtung des brennraumseitigen Bohrungsabschnittes der Aufnahmebohrung im Gehäuse der Brennkraftmaschine mittels eines zwischen der Ringstirnfläche der Spannmutter und dem Gehäuseabsatz der Aufnahmebohrung eingespannten Dichtringes.

Es ist dabei aus dem Stand der Technik bekannt, die Abmessungen dieses Dichtringes so zu wählen, daß der Dichtring entweder am Schaft des Ventilkörpers oder mit seinem Außendurchmesser an der Wand der Aufnahmebohrung gleitend geführt ist.

Dabei tritt bei den bekannten Kraftstoffeinspritzventilen jedoch der Nachteil auf, daß der Dichtring bei einer Demontage des Kraftstoffeinspritzventils aus dem Gehäuse der Brennkraftmaschine in der Aufnahmebohrung im Gehäuse (Zylinderkopf) der Brennkraftmaschine verbleibt und nur mit relativ hohem Aufwand aus diesem entfernt werden kann.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß der Dichtring axial gesichert auf dem Schaft des Ventilkörpers angeordnet ist, so daß gewährleistet ist, daß er gemeinsam mit dem Ventilkörper des Einspritzventils aus der Aufnahmebohrung entfernt werden kann.

Dabei ist es wesentlich, den Dichtring so auf dem Ventilkörperschaft zu befestigen, daß dieser möglichst wenig Kräfte auf den Ventilkörper überträgt oder diesen gar verformt. Eine Einschnürung bzw. Verformung des Ventilkörperschaftes kann die mit sehr geringem Spiel ausgebildete Führung zwischen Ventilkörper und dem darin axial beweglichen Ventilglied (Ventilnadel) beeinträchtigen, was zu einem Klemmen des Ventilgliedes und somit zu einem ungenauen Öffnen und Schließen und weiter zu einem Ausfall des Einspritzventils führen kann.

Der Dichtring ist daher in vorteilhafter Weise mittels eines Reibschlusses auf dem Ventilkörperschaft befestigt, wobei dieser Reibschluß vorzugsweise nur in Teilbereichen aufgebaut wird, die symmetrisch über den Umfang verteilt sind.

In vorteilhafter Weise sind diese Teilbereiche durch drei radial einwärts ragende Anformungen an der Innenwandfläche des Dichtringes gebildet, deren Querschnitt gegenüber der Dichtringdicke verringert ist, wobei alternativ auch zwei oder mehrere Anformungen möglich sind. Die Anformungen sind vorzugsweise radiusförmig ausgebildet und weisen an ihrer der Spannmutter zugewandten Übergangsfläche zum Innendurchmesser des Dichtringes eine Anschrägung bzw. einen Radius auf, der ein leichtes und gleichmäßiges Aufschieben des Dichtringes auf den Ventilkörperschaft ermöglicht. Um dabei sicherzustellen, daß der Ventilkörper nicht verformt wird, ist der Dichtring vorteilhafterweise aus einem weicheren Werkstoff als der Ventilkörper, vorzugsweise aus Kupfer hergestellt.

Das Herstellen der drei Anformungen erfolgt in vorteilhafter Weise mittels eines 3-Kant-Stempels, durch dessen Form gleichzeitig der Innenkreisdurchmesser der drei Anformungen mitgeprägt wird (z. B. 7 +/- 0,05 mm), so daß dieser einfach und in einem Arbeitsgang präzise herstellbar ist.

Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung der vorzugsweise drei Anformungen ist ein Stanzvorgang, bei dem bis auf das Profil der drei Anformungen das restliche Material am Dichtring ausgestanzt wird.

Desweiteren sind die Anformungen so dimensioniert, daß sie sich bei Krafteinwirkung leicht verformen und somit nur geringe Haltekräfte auf den Ventilkörperschaft übertragen.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils für Brennkraftmaschinen ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen die Fig. 1 eine Ansicht des vollständigen Einspritzventils mit aufgeschobenem Dichtring, die Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Fig. 1 im Bereich des Dichtringes mit Einbaulage in die Aufnahmebohrung des Gehäuses der Brennkraftmaschine, die Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des Dichtringes und des 3-Kant-Stempels und die Fig. 4 den Dichtring in einer Schnittdarstellung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in der Fig. 1 in einer vollständigen Ansicht und in der Fig. 2 in einem vergrößerten Ausschnitt dargestellte Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen weist einen zylinderförmigen Ventilkörper 1 auf, dessen Außendurchmesser sich unter Bildung eines Ringabsatzes 3 verringert, wobei der im Durchmesser verringerte Schaftteil 7 an seinem freien Ende wenigstens eine in den nicht näher dargestellten Brennraum der Brennkraftmaschine mündende Einspritzöffnung 5 aufweist. Der Ventilkörper 1 ist mittels einer am Ringabsatz 3 angreifenden Spannmutter 9 an seinem der Einspritzöffnung 5 abgewandten Ende axial gegen einen Haltekörper 11 verspannt, der einen Anschlußstutzen 13 für eine nicht dargestellte Einspritzleitung zu einer Einspritzpumpe aufweist und in dem ein Druckkanal 15 zur Zuführung des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffes an das Einspritzventil vorgesehen ist. Dabei ist in bekannter Weise ein Ventilglied axial im Ventilkörper 1 geführt, das über seine Hubbewegung einen Öffnungsquerschnitt im Einspritzventil öffnet oder verschließt.

Das Einspritzventil ist in eine in der Fig. 2 dargestellte gestufte Aufnahmebohrung 17 im Gehäuse 19 (Zylinderkopf) der zu versorgenden Brennkraftmaschine eingesetzt, deren im Durchmesser verringerter Bereich in den Brennraum der Brennkraftmaschine mündet. Zur Abdichtung des brennraumseitigen Bohrungsteils der Aufnahmebohrung 17 ist ein Dichtring 21 zwischen einer Ringstirnfläche 23 der Spannmutter 9 und einem am Querschnittsübergang der Aufnahmebohrung 17 gebildeten Gehäuseabsatz 25 eingespannt, der auf dem Schaft 7 des Ventilkörpers 1 geführt ist.

Dieser in den Fig. 3 und 4 in zwei Ansichten vergrößert dargestellte, vorzugsweise aus Kupfer ausgebildete Dichtring 21 weist drei radial einwärts ragende Anformungen 27 auf, deren Querschnitt gegenüber der Dichtringdicke verringert ist und die mit ihren radial einwärts ragenden Enden unter Bildung eines Reibschlusses an der Wand des Ventilkörperschaftes 7 anliegen. Für eine symmetrische Abstützung und Krafteinleitung sind diese Anformungen zudem gleichmäßig über den Umfang des Dichtringinnendurchmessers verteilt.

Um zu gewährleisten, daß auftretende Kräfte zu einer Verformung an den Anformungen 27 des Dichtringes 21 und nicht des Ventilkörperschaftes 7 führen, verringert sich der Querschnitt der Anformungen 27 radial einwärts, wozu die Anformungen 27 in einer radialen Schnittebene durch den Dichtring 21 radiusförmig ausgebildet sind.

Zudem weist der spannmutterseitige Übergang zwischen den Anformungen 27 und dem Innendurchmesser des Dichtringes 21 einen Radius R auf, der das Aufschieben bzw. Aufpressen des Dichtringes 21 auf den Schaft 7 des Ventilkörpers 1 erleichtert.

Die Anformungen 27 werden mittels eines in der Fig. 3 schematisch dargestellten 3-Kant-Stempels 29 in den Dichtring 21 eingebracht, der an der der Spannmutter 9 abgewandten Stirnfläche 31 des Dichtringes 21 angreift und der dabei so ausgebildet ist, daß er beim Einbringen der Anformungen 27 gleichzeitig das gewünschte Maß für den Innenkreisdurchmesser D der Anformungen 27 herstellt.

Alternativ können die Anformungen 27 am Dichtring 21 auch durch Ausstanzen der Innenkontur des Dichtringes 21 hergestellt werden, wobei bis auf die Anformungen 27 das übrige Material an den Ausnehmungen dazwischen entfernt wird.

Der Dichtring 21 wird nunmehr gleichmäßig auf den Ventilkörperschaft 7 des vormontierten Einspritzventils bis zur Anlage an die Ringstirnfläche 23 der Spannmutter 9 aufgeschoben, wobei sich zwischen den radial einwärts weisenden Enden der Anformungen 27 und der Wand des Ventilkörperschaftes 7 ein Reibschluß einstellt, dessen Spannung sich hauptsächlich über eine Verformung der Anformungen 27 am Dichtring 21 abstützt.

Es ist somit auf konstruktiv einfache Weise möglich, den Dichtring 21 als Montageeinheit auf dem Schaft 7 des Ventilkörpers 1 zu befestigen, ohne dabei die Funktion des Einspritzventils zu beeinträchtigen.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einem zylinderförmigen Ventilkörper (1), dessen Außendurchmesser sich unter Bildung eines Ringabsatzes (3) in Richtung Einspritzöffnung (5) verringert und der mittels einer am Ringabsatz (3) angreifenden Spannmutter (9) axial gegen einen Haltekörper (11) verspannt ist, wobei das Kraftstoffeinspritzventil in eine gestufte Aufnahmebohrung (17) im Gehäuse (19) der Brennkraftmaschine eingesetzt ist, die über einen zwischen einer Ringstirnfläche (23) der Spannmutter (9) und einem Gehäuseabsatz (25) der Aufnahmebohrung (17) eingespannten Dichtring (21) abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (21) axial gesichert auf dem im Durchmesser verringerten Schaftteil (7) des Ventilkörpers (1) angeordnet ist.

2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (21) über einen Reibschluß auf dem Schaft (7) des Ventilkörpers (1) in seiner Lage fixiert ist.

3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (21) lediglich über Teilbereiche seiner Innenwandfläche der Dichtringbohrung am Ventilkörperschaft (7) anliegt, wobei diese Kontaktbereiche gleichmäßig über den Umfang verteilt sind.

4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenwandfläche des Dichtringes (21) vorzugsweise drei radial einwärts ragende Anformungen (27) angeordnet sind, deren Querschnitt gegenüber der Dichtringdicke verringert ist.

5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Querschnitt der Anformungen (27) radial einwärts gerichtet verringert.

6. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anformungen (27) in einer radialen Schnittebene des Dichtringes (21) mit einem bestimmten Radius gewölbt ausgebildet sind.

7. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das radial vorstehende Ende der Anformungen (27) auf seiner der Spannmutter (9) zugewandten Seite einen Radius (R) aufweist.

8. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (21) aus einem gegenüber dem Ventilkörper (1) weicheren Werkstoff, vorzugsweise Kupfer hergestellt ist.

9. Verfahren zur Herstellung der Anformungen (27) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Anformungen (27) mittels eines 3-Kant-Stempels (29) geformt werden, der an der der Spannmutter (9) abgewandten Stirnfläche (31) des Dichtringes (21) angreift und der so ausgebildet ist, daß er beim Ausformen der Anformungen (27) gleichzeitig das gewünschte Maß für den Innenkreisdurchmesser (D) der radial einwärts weisenden Enden der Anformungen (27) herstellt.

10. Verfahren zur Herstellung der Anformungen (27) gemäß Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenringkontur des Dichtringes (21) durch Ausstanzen des Materials zwischen den Anformungen (27) gebildet wird.