DE19607013C2

DE19607013C2 - Brennkraftmaschinen mit einem Ventilhaltekörper aus Kunststoff

Info

Publication number: DE19607013C2
Application number: DE1996107013
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl Ing Christ; Ehrtfried Dipl Ing Baeumel; Georg Fleischmann; Jochen Dipl Ing Schneier; Rainer Dipl Ing Naumann; Reiner Kaess
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-02-24
Filing date: 1996-02-24
Publication date: 1998-01-22
Anticipated expiration: 2016-02-25
Also published as: GB2310459A; GB2310459B; JPH09228927A; GB9701859D0; DE19607013A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einem Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Patentanspruchs 1 aus. Ein derartiges aus der DE 29 43 744 C2 bekanntes Kraftstoffeinspritzventil weist einen rotationssymmetrischen Ventilkörper zur Aufnahme eines axial beweglichen Ventilgliedes auf, der an seinem in den Brennraum der zu versorgenden Brennkraftmaschine ragenden Ende wenigstens eine Einspritzöffnung aufweist. Mit seinem anderen, dem Brennraum der Brennkraftmaschine abgewandten Ende wird der Ventilkörper mittels einer seinen Umfang zumindest teilweise umgreifenden Spannmutter axial gegen einen Ventilhaltekörper verspannt, wobei zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilhaltekörper eine Zwischenscheibe eingespannt ist.

Der Ventilhaltekörper dient dabei neben der Befestigung des Ventilkörpers als Aufnahmeteil für die Ventilfeder und weist die entsprechenden Anschlußstutzen für die von einer Einspritzpumpe abführende Einspritzleitung und wenigstens eine Rücklaufleitung auf.

Aufgrund der hohen thermischen und mechanischen Belastungen des Ventilhaltekörpers, sind aus dem Stand der Technik lediglich Ventilhaltekörper aus Metall vorzugsweise Stahl bekannt, die jedoch den Nachteil aufweisen, daß sie neben einem relativ hohen Gewicht und einer geringen Korrosionsbeständigung auch einen hohen Fertigungsaufwand bedingen.

Aus der Schrift DE 38 34 446 A1 ist ein Einspritzventil zum Einsatz in einem Saugrohr von Verbrennungsmotoren bekannt, das ein weitgehend aus Kunststoffmaterial bestehendes Gehäuse aufweist. Dabei werden derartige Einspritzventile jedoch lediglich in fremdgezündeten Brennkraftmaschinen verwendet, wobei die Einspritzventile mit sehr geringen Einspritzdrücken arbeiten, so daß hinsichtlich einer Druckfestigkeit nur geringe Anforderungen an die Einspritzventile gemäß der Schrift DE 38 34 446 A1 gestellt werden. Somit genügen auch diese bekannten Einspritzventile nicht den Anforderungen an eine sehr hohe Hochdruckfestigkeit.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein an eine Kraftstoffhochdruckeinspritzpumpe angeschlossenes Kraftstoffeinspritzventil hinsichtlich seiner Korrosionsbeständigkeit, seines Gewichtes und seines Fertigungsaufwandes bei gleichbleibender Hochdruckfestigkeit zu verbessern.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß der Ventilhaltekörper entgegen den bestehenden Vorurteilen in der Fachwelt aus Kunststoff gefertigt ist. Die Verwendung von Kunststoff wird dabei durch das Bereitstellen von hochfesten und kraftstoffresistenten Kunststoffmaterialien möglich, die gegenüber dem bisher verwendeten Stahl eine höhere Korrosionsbeständigkeit und ein geringeres Gewicht aufweisen. Zudem lassen sich bisher in zusätzlichen Arbeitsgängen hergestellte Leitungsanschlüsse, Gewinde oder Kanalführungen nunmehr mit in einem Arbeitsgang während des Urformens, vorzugsweise Spritzgießens herstellen, was den Fertigungsaufwand erheblich reduziert. Dabei ist auf diese Weise auch das Herstellen komplizierter geometrischer Formen und das Integrieren von Zusatzfunktionen wie Leckanschluß, Sensoren usw. ohne großen zusätzlichen Aufwand möglich.

Der Fertigungsaufwand und die Haltbarkeit des Ventilhaltekörpers kann dabei durch spezielle kunststoffgerechte Konstruktionen noch optimiert werden.

Eine weitere Verstärkung der Festigkeit und Haltbarkeit des Ventilhaltekörpers kann zudem durch das zusätzliche Vorsehen von Metallteilen, vorzugsweise Stahl-Einlagen, in den besonders hoch beanspruchten Bereichen (Gewindeanschlüsse, Druckkanal) des Ventilhaltekörpers erreicht werden, die dabei vorzugsweise mit in die Gehäusewand des Ventilhaltekörpers eingespritzt werden.

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 Gesamtansicht des Kraftstoffeinspritzventils, die im Bereich des Ventilhaltekörpers geschnitten ist, die Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Ventilhaltekörpers in einer ersten Seitenansicht, die Fig. 3 eine weitere um 90° zur Fig. 2 gedrehte Seitenansicht des Ventilhaltekörpers und die Fig. 4 eine Draufsicht auf den in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ventilhaltekörper.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in der Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils für Brennkraftmaschinen weist einen rotationssymmetrischen Ventilkörper 1 auf, in dem ein kolbenförmiges Ventilglied 3 zur Steuerung eines Öffnungsquerschnittes axial verschiebbar geführt ist und an dessen in den nicht gezeigten Brennraum der zu versorgenden Brennkraftmaschine ragenden Ende wenigstens eine Einspritzöffnung 5 vorgesehen ist. Der Ventilkörper 1 ist mit seiner den Einspritzöffnungen 5 abgewandten Stirnfläche mittels einer den Ventilkörper 1 umgreifenden Spannmutter 7 axial gegen einen Ventilhaltekörper 9 verspannt, der an seinem dem Ventilkörper 1 zugewandten Ende ein Gewinde 10 zur Aufnahme der Spannmutter 7 an seiner Umfangsfläche aufweist. Zudem ist zwischen dem Ventilkörper 1 und dem Ventilhaltekörper 9 eine Zwischenscheibe 11 eingespannt, über deren Stärke in bekannter Weise die Federkraft einer Ventilfeder 13 einstellbar ist, die das Ventilglied 3 in Schließrichtung beaufschlagt.

Zur Aufnahme der Ventilfeder 13 ist im Ventilhaltekörper 9 eine von der dem Ventilkörper 1 zugewandten Stirnfläche ausgehende, als Sackbohrung ausgebildete Aufnahmebohrung 15 vorgesehen, in die, wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt zwei Leitungsanschlüsse 17 für eine Leckölrücklaufleitung münden.

Desweiteren weist der Ventilhaltekörper 9 an seinem dem Ventilkörper 1 abgewandten Ende einen Anschlußstutzen 19 auf, an den eine nicht gezeigte Einspritzleitung von einer Hochdruckeinspritzpumpe angeschlossen ist. Von diesem Anschlußstutzen 19 aus erstreckt sich ein den Ventilhaltekörper 9 axial durchdringender Druckkanal 21, der an der dem Ventilkörper 1 zugewandten Stirnfläche des Ventilhaltekörpers 9 an eine die Zwischenscheibe 11 und den Ventilkörper 1 durchdringende Druckleitung 23 mündet, die sich in nicht näher gezeigter Weise bis an einen Ventilsitz im Ventilkörper 1 fortsetzt.

Der Druckkanal 21 im Ventilhaltekörper 9 ist dabei wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, in einen radial außerhalb der Aufnahmebohrung 15 verlaufenden wandnahen Teilbereich und eine diesen Teilbereich mit dem Anschlußstutzen 19 verbindende Schrägbohrung unterteilt.

Der Ventilhaltekörper 9 ist dabei aus einem thermisch und mechanisch hochbelastbarem und kraftstoffresistenten Kunststoff hergestellt, wobei das Herstellen des Ventilhaltekörpers 9 in einem Arbeitsgang, vorzugsweise eines Spritzgießverfahrens erfolgt. Um die Festigkeit in den besonders hoch belasteten Bereichen des Ventilhaltekörpers 9 zusätzlich zu erhöhen, können zudem Stahl-Einlageteile in den Wandbereich des Ventilhaltekörpers 9 insbesondere im Bereich des Anschlußstutzens 19, des Gewindes 10 und des Druckkanals 21 eingespritzt sein.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einem an eine Kraftstoffhochdruckeinspritzpumpe angeschlossenen rotationssymmetrischen Ventilkörper (1) zur Aufnahme eines beweglichen Ventilgliedes (3), der an seinem einen in den Brennraum der Brennkraftmaschine ragenden Ende wenigstens eine Einspritzöffnung (5) aufweist und der mit seinem anderen Ende mittels einer Spannmutter (7) zumindest mittelbar axial mit einem Ventilhaltekörper (9) verspannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilhaltekörper (9) aus Kunststoff gefertigt ist, wobei der Ventilhaltekörper (9) im Bereich hoher mechanischer Belastungen durch Metallteile verstärkt ist.

2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilhaltekörper (9) an seinem dem Ventilkörper (1) abgewandten Ende einen Anschlußstutzen (19) zur Aufnahme einer Einspritzleitung aufweist, der über einen den Ventilhaltekörper (9) axial durchdringenden Druckkanal (21) mit einer Druckleitung (23) im Ventilkörper (1) verbunden ist.

3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Ventilhaltekörper (9) eine von der dem Ventilkörper (1) zugewandten Stirnfläche ausgehende Aufnahmebohrung (15) zur Aufnahme einer Ventilfeder (13) vorgesehen ist, in die wenigstens ein Leitungsanschluß (17) für eine Kraftstoffleitung mündet.

4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallteile durch Stahl-Einlegeteile gebildet sind, die in die Gehäusewand des aus Kunststoff gebildeten Ventilhaltekörpers (9) eingespritzt sind.

5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallteile im Bereich des vom Kraftstoffhochdruck durchströmten Druckkanals (21) sowie der an der Mantelfläche vorgesehene Gewinde (19, 10) zur Aufnahme der Einspritzleitung und der Spannmutter (7) angeordnet sind.

6. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilhaltekörper (9) mittels eines Spritzgießverfahrens hergestellt wird.