DE19647587A1 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents
BrennstoffeinspritzventilInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des
Hauptanspruchs. Es ist bereits aus der US-PS 4,946, 107 ein Brennstoffeinspritzventil
bekannt, bei dem ein Brennstoffilter am zulaufseitigen Ende des Brennstoffeinspritzventils
in den Brennstoffeinlaßstutzen eingesetzt ist. Dabei rastet ein an dem zulaufseitigen Ende
des Brennstoffeinlaßstutzens innenseitig vorgesehener Vorsprung in eine an der
Mantelfläche des Brennstoffilters vorgesehene Nut ein, um den Brennstoffilter an dem
Brennstoffeinlaßstutzen zu arretieren. Der Brennstoffeinlaßstutzen weist eine
Stufenbohrung auf, deren Stufe einen Anschlag für den einzusetzenden Brennstoffilter
bietet. Darüber hinaus ist ein das zulaufseitige Ende des Brennstoffeinlaßstutzens radial
überragender Haltekragen vorgesehen, der an der zulaufseitigen Stirnseite des
Brennstoffeinlaßstutzens ebenfalls anschlägt. Dadurch wird verhindert, daß der
Brennstoffilter in den Brennstoffeinlaßstutzen zu weit eindringt. Das bekannte
Brennstoffeinspritzventil hat mehrere Nachteile. Die in dem Brennstoffeinlaßstutzen
vorgesehene Stufenbohrung sowie die Ausbildung des in die Nut des Brennstoffilters
einrastenden Vorsprungs setzen ein spanendes Fertigungsverfahren voraus, so daß kein
unwesentlicher Herstellungsaufwand besteht, um den Brennstoffeinlaßstutzen zur
Aufnahme des Brennstoffilters vorzubereiten. Andererseits erfordert die Ausbildung des
Haltekragens an dem Brennstoffilter ein relativ aufwendig geformtes Spritzgußformteil für
die Herstellung des Brennstoffilters in einem Kunststoff-Spritzgußverfahren.
Besonderes nachteilig ist jedoch, daß sich zwischen dem Brennstoffeinlaßstutzen und dem
Brennstoffilter keine vollständig befriedigende Dichtwirkung ergibt. Die Abdichtung
zwischen dem Brennstoffilter und dem zulaufseitigen Ende des Brennstoffeinlaßstutzens
wird insbesondere dadurch beeinträchtigt, daß das Kunststoffmaterial des Brennstoffilters
infolge einer chemischen oder physikalischen Wechselwirkung mit dem zu filternden
Brennstoff aufquellen oder schrumpfen kann, was die Passung zwischen dem
Brennstoffeinlaßstutzen und dem Brennstoffilter erheblich beeinträchtigen kann.
Andere Brennstoffeinspritzventile mit in das zulaufseitige Ende des
Brennstoffeinlaßstutzens eingesetzten Brennstoffiltern sind aus der DE-OS 43 25 842 und
US-PS 5,356,079 bekannt. Diese bekannten Brennstoffeinspritzventile unterscheiden sich
von dem aus der US-PS 4,946,107 bekannten Brennstoffeinspritzventil im wesentlichen
dadurch, daß die Rastverbindung zwischen dem Brennstoffeinlaßstutzen und dem
Brennstoffilter nicht innenseitig, sondern außenseitig an dem Brennstoffeinlaßstutzen
vorgesehen ist. Die vorstehend beschriebenen Nachteile, insbesondere daß die an dem
Brennstoffeinlaßstutzen vorzusehenden Rastelemente mittels eines spanenden
Herstellungsverfahrens hergestellt werden müssen, daß der Brennstoffilter aufgrund des
Haltekragens relativ aufwendig geformt ist und daß sich aufgrund des Quellverhaltens
bzw. Schrumpfverhaltens des Kunststoffmaterials des Brennstoffilters eine unbefriedigende
Abdichtung zwischen dem Brennstoffilter und dem Brennstoffeinlaßstutzen ergibt, sind
auch für die aus den beiden letztgenannten Druckschriften hervorgehenden
Brennstoffeinspritzventile gegeben.
Aus der DE-OS 40 03 228 ist ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, bei dem der
Brennstoffilter in den Brennstoffeinlaßstutzen eingepreßt ist. Dieser Brennstoffilter ist am
Umfang beispielsweise mit einem Messingring versehen, der mit der Wandung des
Brennstoffeinlaßstutzens eine Paarung beim Einpressen des Brennstoffilters bildet. Bei dem
Einpressen des mit einem Messingring versehenen Brennstoffilters besteht jedoch die
Gefahr des Entstehens von Abrieb und Spänen, die aufgrund der Preßspannung zwischen
Brennstoffilter und Brennstoffeinlaßstutzen abgelöst werden können und Verschmutzungen
im Brennstoffeinspritzventil hervorrufen können. Auch hier kann sich eine unbefriedigende
Abdichtung zwischen dem Messingring des Brennstoffilters und dem
Brennstoffeinlaßstutzen ergeben, wenn der Brennstoffeinlaßstutzen aus einem anderen
Metall ausgebildet ist, das einen anderen thermischen Ausdehnungskoeffizienten als das
Messing des Befestigungsrings des Brennstoffilters aufweist, so daß infolge der
Erwärmung des Brennstoffeinspritzventils durch die Motorwärme die Gefahr einer nicht
dichtenden Spaltbildung besteht. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß es aufgrund der
relativ großen aufzubringenden Preßkräfte beim Einpressen des Messingrings des
Brennstoffilters in den Brennstoffeinlaßstutzen praktisch unmöglich ist, den Brennstoffilter
aus dem Brennstoffeinlaßstutzen wieder zu lösen.
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Brennstoffilter und der
Brennstoffeinlaßstutzen besonders kosten- und materialsparend gefertigt sind.
Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß die Abdichtung zwischen dem Brennstoffilter
und dem Brennstoffeinlaßstutzen auch dann sicher gewährleistet ist, wenn der
Brennstoffilter infolge einer chemischen oder physikalischen Wechselwirkung mit dem
durch den Brennstoffilter strömenden Brennstoff schrumpft oder aufquillt. Dies wird durch
die besondere Form der an dem Halteabschnitt des Brennstoffilters vorgesehenen Nut und
des in die Nut einrastenden Wulstes des Brennstoffeinlaßstutzens erzielt. Der Wulst weist
dabei zumindest einen, im Regelfall zwei, abgeschrägte(n) Flankenbereich(e) auf, wobei
sich der Öffnungsquerschnitt des Brennstoffeinlaßstutzens im Bereich der abgeschrägten
Flankenbereiche kontinuierlich verengt bzw. erweitert. Die Dichtwirkung zwischen dem
die Nut aufweisenden Halteabschnitt und dem Wulst des Brennstoffeinlaßstutzens wird
aufgrund der Abschrägung der Flankenbereiche auch dann aufrecht erhalten, wenn der
vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial gefertigte Halteabschnitt aufquillt oder
schrumpft. Infolge der Dehnung oder Schrumpfung des Halteabschnitts wird lediglich der
Auflagepunkt des Halteabschnitts auf dem Wulst innerhalb des Flankenbereichs
verschoben, ohne die Dichtwirkung zu unterbrechen. Eine Brennstoffströmung zwischen
dem Brennstoffilter und dem Brennstoffeinlaßstutzen unter Umgehung des Brennstoffilters
wird dadurch sicher vermieden, so daß ungefilterter Brennstoff nicht in das
Brennstoffeinspritzventil gelangen kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen
Brennstoffeinspritzventils möglich.
Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß der Wulst mittels eines spanlosen
Fertigungsverfahrens an dem Brennstoffeinlaßstutzen angeformt werden kann. Der Wulst
kann z. B. durch Rollen in den Brennstoffeinlaßstutzen eingedrückt werden. Eine spanende
Bearbeitung des Brennstoffeinlaßstutzens z. B. durch Drehen, um diesen für die Aufnahme
des Brennstoffilters vorzubereiten, ist nicht erforderlich. Der Brennstoffilter kann
vollständig aus einem Kunststoffmaterial bestehen und z. B. mittels eines Kunststoff-
Spritzgußverfahrens hergestellt werden. Das Ein- oder Anbringen von Metallteilen ist nicht
erforderlich. Die mit dem Wulst des Brennstoffeinlaßstutzens zusammenwirkende Nut
kann bei der Herstellung des Brennstoffilters mit ausgeformt werden, ohne daß ein
zusätzlicher Bearbeitungsschritt erforderlich ist. Dadurch können Fertigungskosten in
erheblichem Maße eingespart werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in
der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Brennstoffeinspritzventil mit einem erfindungsgemäßen Brennstoffilter,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Fig. 1 im Bereich des Brennstoffilters,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Fig. 2 im Bereich der Rastverbindung zwischen dem
Brennstoffilter und dem Brennstoffeinlaßstutzen und
Fig. 4, Fig. 5 und Fig. 6 alternative
Ausführungsbeispiele der Rastverbindung zwischen dem Brennstoffilter und dem
Brennstoffeinlaßstutzen.
Das in der Fig. 1 beispielsweise dargestellte elektromagnetisch betätigbare Ventil in der
Form eines Einspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden,
fremdgezündeten Brennkraftmaschinen hat einen von einer Magnetspule 1 umgebenen
rohrförmigen Kern 2. Ein in radialer Richtung gestufter Spulenkörper 3 nimmt eine
Bewicklung der Magnetspule 1 auf und ermöglicht in Verbindung mit dem Kern 2 einen
besonders kompakten Aufbau des Einspritzventils im Bereich der Magnetspule 1.
Mit einem unteren Kernende 9 des Kerns 2 ist konzentrisch zu einer Ventillängsachse 10
dicht ein rohrförmiges metallenes Zwischenteil 12 beispielsweise durch Schweißen
verbunden und umgibt dabei das Kernende 9 teilweise axial. Der gestufte Spulenkörper 3
übergreift teilweise den Kern 2 und mit einer Stufe 15 größeren Durchmessers das
Zwischenteil 12 zumindest teilweise axial. Stromabwärts des Spulenkörpers 3 und des
Zwischenteils 12 erstreckt sich ein rohrförmiger Ventilsitzträger 16, der beispielsweise fest
mit dem Zwischenteil 12 verbunden ist. In dem Ventilsitzträger 16 verläuft eine
Längsbohrung 17, die konzentrisch zu der Ventillängsachse 10 ausgebildet ist. In der
Längsbohrung 17 ist eine zum Beispiel rohrförmige Ventilnadel 19 angeordnet, die an
ihrem stromabwärtigen Ende 20 mit einem kugelförmigen Ventilschließkörper 21, an
dessen Umfang beispielsweise fünf Abflachungen 22 zum Vorbeiströmen des Brennstoffs
vorgesehen sind, beispielsweise durch Schweißen verbunden ist.
Die Betätigung des Einspritzventils erfolgt in bekannter Weise elektromagnetisch. Zur
axialen Bewegung der Ventilnadel 19 und damit zum Öffnen entgegen der Federkraft einer
Rückstellfeder 25 bzw. Schließen des Einspritzventils dient der elektromagnetische Kreis
mit der Magnetspule 1, dem Kern 2 und einem Anker 27. Der Anker 27 ist mit dem dem
Ventilschließkörper 21 abgewandten Ende der Ventilnadel 19 durch eine erste Schweißnaht
28 verbunden und auf den Kern 2 ausgerichtet. In das stromabwärts liegende, dem Kern 2
abgewandte Ende des Ventilsitzträgers 16 ist in der Längsbohrung 17 ein zylinderförmiger
Ventilsitzkörper 29, der einen festen Ventilsitz aufweist, durch Schweißen dicht montiert.
Zur Führung des Ventilschließkörpers 21 während der Axialbewegung der Ventilnadel 19
mit dem Anker 27 entlang der Ventillängsachse 10 dient eine Führungsöffnung 32 des
Ventilsitzkörpers 29. Der kugelförmige Ventilschließkörper 21 wirkt mit dem sich in
Strömungsrichtung kegelstumpfförmig verjüngenden Ventilsitz des Ventilsitzkörpers 29
zusammen. Der Umfang des Ventilsitzkörpers 29 weist einen geringfügig kleineren
Durchmesser auf als die Längsbohrung 17 des Ventilsitzträgers 16. An seiner dem
Ventilschließkörper 21 abgewandten Stirnseite ist der Ventilsitzkörper 29 mit einer
beispielsweise topfförmig ausgebildeten Spritzlochscheibe 34 konzentrisch und fest,
beispielsweise durch eine umlaufende dichte, zum Beispiel mittels eines Lasers
ausgebildete zweite Schweißnaht 37, verbunden.
Die topfförmige Spritzlochscheibe 34 besitzt neben einem Bodenteil 38, an dem der
Ventilsitzkörper 29 befestigt ist und in dem eine oder mehrere, beispielsweise vier durch
Erodieren oder Stanzen ausgeformte Abspritzöffnungen 39 verlaufen, einen umlaufenden
stromabwärts verlaufenden Halterand 40. Der Halterand 40 ist stromabwärts konisch nach
außen gebogen, so daß dieser an der durch die Längsbohrung 17 bestimmten inneren
Wandung des Ventilsitzträgers 16 anliegt, wobei eine radiale Pressung vorliegt. Ein
unmittelbares Durchströmen des Brennstoffs in eine Ansaugleitung der Brennkraftmaschine
außerhalb der Abspritzöffnungen 39 wird auch durch eine dritte Schweißnaht 41 zwischen
Spritzlochscheibe 34 und Ventilsitzträger 16 vermieden. Am Umfang des Ventilsitzträgers
16 ist an seinem stromabwärts liegenden, dem Kern 2 abgewandten Ende eine Schutzkappe
43 angeordnet und beispielsweise mittels einer Rastung mit dem Ventilsitzträger 16
verbunden.
Die Einschubtiefe des Ventilsitzkörpers 29 mit der topfförmigen Spritzlochscheibe 34
bestimmt die Voreinstellung des Hubs der Ventilnadel 19. Dabei ist die eine Endstellung
der Ventilnadel 19 bei nicht erregter Magnetspule 1 durch die Anlage des
Ventilschließkörpers 21 am Ventilsitz des Ventilsitzkörpers 29 festgelegt, während sich die
andere Endstellung der Ventilnadel 19 bei erregter Magnetspule 1 durch die Anlage des
Ankers 27 am Kernende 9 ergibt.
Die Magnetspule 1 ist von wenigstens einem, beispielsweise als Bügel ausgebildeten und
als ferromagnetisches Element dienenden Leitelement 45 umgeben, das die Magnetspule 1
in Umfangsrichtung wenigstens teilweise umgibt sowie mit seinem einen Ende an dem
Kern 2 und seinem anderen Ende an dem Ventilsitzträger 16 anliegt und mit diesem zum
Beispiel durch Schweißen, Löten bzw. Kleben verbindbar ist.
Eine in eine konzentrisch zur Ventillängsachse 10 verlaufende Strömungsbohrung 46 des
Kerns 2 eingeschobene Einstellhülse 48, die beispielsweise aus gerolltem Federstahlblech
ausgeformt ist, dient zur Einstellung der Federvorspannung der an der Einstellhülse 48
anliegenden Rückstellfeder 25, die sich wiederum mit ihrer gegenüberliegenden Seite an
der Ventilnadel 19 abstützt.
Das Einspritzventil ist weitgehend mit einer Kunststoffumspritzung 50 umschlossen, die
sich vom Kern 2 ausgehend in axialer Richtung über die Magnetspule 1 und das
wenigstens eine Leitelement 45 bis zum Ventilsitzträger 16 erstreckt, wobei das wenigstens
eine Leitelement 45 vollständig axial und in Umfangsrichtung überdeckt ist. Zu dieser
Kunststoffumspritzung 50 gehört beispielsweise ein mitangespritzter elektrischer
Anschlußstecker 52. Eine obere Seitenfläche 54 der Kunststoffumspritzung 50 bietet eine
Auflagefläche für einen oberen Dichtring 58.
Der Kern 2 bildet an seinem zulaufseitigen Ende einen Brennstoffeinlaßstutzen 60. Der
erfindungsgemäße Brennstoffilter 61 ist in den Brennstoffeinlaßstutzen 60 eingesetzt, was
aus der in Fig. 2 gezeigten vergrößerten Darstellung genauer zu ersehen ist, und sorgt für
die Herausfilterung solcher Brennstoffbestandteile, die aufgrund ihrer Größe im
Brennstoffeinspritzventil Verstopfungen und Beschädigungen verursachen können. Der aus
einem Kunststoffmaterial z. B. mittels eines Kunststoff-Spritzgußverfahrens hergestellte
Brennstoffilter 61 weist einen umlaufenden Halteabschnitt 62 auf. Der Halteabschnitt 62
endet stromabwärts an einem Absatz 63. Am Halteabschnitt 62 sind im
Ausführungsbeispiel drei in Axialrichtung verlaufende und um 120° am Umfang des
Brennstoffilters 61 versetzt angeordnete Stege 64 angeformt, die an dem stromabwärtigen
Ende des Brennstoffilters 61 über den Filterboden 65 miteinander verbunden sind. Das der
Filterung des durch den Brennstoffilter 61 strömenden Brennstoffs dienende Filterelement
66 wird somit von dem Halteabschnitt 62, den Stegen 64 und dem Filterboden 65 umgeben
und kann in bekannter Weise z. B. aus einem Polyamidgewebe bestehen, das im
Brennstoffilter 61 bei der Herstellung mit angespritzt wird.
Der Brennstoffeinlaßstutzen 60 weist erfindungsgemäß einen vorzugsweise umlaufenden,
nach innen gewölbten Wulst 67 auf. Der Wulst 67 wird vorzugsweise mittels eines nicht
spanenden Fertigungsverfahrens hergestellt, da dies besonders kostengünstig ist. Der Wulst
67 kann z. B. dadurch ausgeformt werden, daß der Brennstoffeinlaßstutzen 60 auf einem
schienenartigen Stempel abrollt, so daß der Wulst 67 nach innen eingedrückt wird und sich
gleichzeitig außenseitig eine Rille 68 bildet. Beim späteren Umspritzen mit der
Kunststoffumspritzung 50 hat dies zudem den Vorteil, daß die Kunststoffumspritzung 50
aufgrund der Rille 68 im Bereich des Brennstoffeinlaßstutzens 60 besser anhaftet.
Der Halteabschnitt 62 weist eine mit dem Wulst 67 zusammenwirkende Nut 69 auf, die
vorzugsweise in dem Halteabschnitt 62 des Brennstoffilters 61 umlaufend ausgebildet ist.
Die Nut 69 kann bereits bei der Herstellung des Brennstoffilters 61 mittels eines
Kunststoff-Spritzgußverfahrens mit ausgeformt werden, ohne daß es dazu eines separaten
Fertigungsschrittes bedarf. Beim Einschieben bzw. Einpressen des Brennstoffilters 61 in
den Brennstoffeinlaßstutzen 60 läßt sich der verjüngt ausgebildete Bereich stromabwärts
des Absatzes 63 ohne weiteres so weit durch den Wulst 67 hindurchschieben, bis der
Absatz 63 an dem Wulst 67 anliegt. Durch elastische Verformung einer zwischen der Nut
69 und dem Absatz 63 gelegenen Rastnase 70 und ggfs. zusätzliche elastische Verformung
des Wulstes 67 rastet der Wulst 67 in die Nut 69 ein. Da ein Bereich 71 des
Halteabschnitts 62 stromaufwärts der Nut 69 wesentlich länger und massiver ausgebildet
ist als die Rastnase 70, kann durch Begrenzung der durch einen Einpreßstempel auf die
zulaufseitige Stirnseite des Brennstoffilters 61 einwirkenden Preßkraft verhindert werden,
daß der Brennstoffilter 61 über den Wulst 67 hinwegrutscht und somit in die
Strömungsbohrung 46 weiter als vorgesehen eindringt.
Anhand von Fig. 3 soll die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Wulstes 67 und der Nut
69 als auch deren Zusammenwirken nachfolgend genauer beschrieben werden.
Der Wulst 67 ist im in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wellenförmig ausgeformt
und weist einen stromaufwärtigen, abgeschrägten Flankenbereich 80 und einen
stromabwärtigen, abgeschrägten Flankenbereich 81 auf. In dem stromaufwärtigen,
abgeschrägten Flankenbereich 80 verengt sich der Öffnungsquerschnitt des
Brennstoffeinlaßstutzens 60 in Strömungsrichtung des Brennstoffs kontinuierlich, während
sich der Öffnungsquerschnitt des Brennstoffeinlaßstutzens 60 in dem stromabwärtigen,
abgeschrägten Flankenbereich 81 kontinuierlich erweitert. Die Nut 69 ist in dem
Halteabschnitt 62 so ausgeformt, daß der Halteabschnitt 62 an zwei im Idealfall
linienförmigen, ringförmig umlaufenden Berührungsstellen 82 und 83 an den
abgeschrägten Flankenbereichen 80 und 81 des Wulstes 67 aufliegt. Zwischen den
Berührungsstellen 82 und 83 sowie stromaufwärts der Berührungsstelle 82 und
stromabwärts der Berührungsstelle 83 ist aufgrund der speziellen Ausbildung der Nut 69
und des Wulstes 67 ein Spalt geschaffen, der in diesen Bereichen die unmittelbare Anlage
des Halteabschnitts 62 des Brennstoffilters 61 an dem Brennstoffeinlaßstutzen 60
verhindert. Der Spalt gliedert sich in einen ersten Spaltbereich 84a zwischen den
Berührungsstellen 82 und 83, einen zweiten Spaltbereich 84b stromaufwärts der
Berührungsstelle 82 und einen dritten Spaltbereich 84c stromabwärts der Berührungsstelle
83. Aufgrund der durch eine geringfügige elastische Verformung des Halteabschnitts 62
und/oder des Brennstoffeinlaßstutzens 60 hervorgerufenen Anpreßkraft wird an den
Berührungsstellen 82 und 83 eine Dichtung geschaffen, die verhindert, daß Brennstoff
durch die Spaltbereiche 84a, 84b und 84c unter Umgehung des Filterelementes 66
außenseitig an dem Halteabschnitt 62 des Brennstoffilters 61 ungefiltert vorbeifließt bzw.
vorbeirinnt.
Die vorstehend beschriebene, erfindungsgemäße Ausbildung des Wulstes 67 und der Nut
69 hat den Vorteil, daß der dichtende Abschluß zwischen dem Halteabschnitt 62 des
Brennstoffilters 61 und dem Brennstoffeinlaßstutzen 60 auch dann aufrechterhalten wird,
wenn das Kunststoffmaterial des Brennstoffilters 61, insbesondere des Halteabschnitts 62,
infolge einer chemischen oder physikalischen Wechselwirkung mit dem zu filternden
Brennstoff eine Schrumpfung oder eine Dehnung (z. B. durch Aufquellen) erfährt. Sofern
sich der Halteabschnitt 62 während des Betriebs des Brennstoffeinspritzventils dehnt,
werden die Berührungsstellen 82 und 83 nach außen verschoben, so wie dies durch das
radial wirkende Kräftepaar AA in Fig. 3 angedeutet ist. Dabei verlängert sich der
Spaltbereich 84a und die Spaltbereiche 84b und 84c werden entsprechend verkürzt. Da die
Berührungsstellen 82 und 83 an den abgeschrägt ausgebildeten Flankenbereichen 80 und
81 anliegen, ist jedoch auch bei einer Dehnung des Halteabschnitts 62 und einer damit
einhergehenden Verschiebung der Berührungsstellen 82 und 83 gewährleistet, daß der
dichtende Abschluß zwischen dem Halteabschnitt 62 und dem Brennstoffeinlaßstutzen 60
aufrechterhalten bleibt.
In ähnlicher Weise wird der dichtende Abschluß zwischen dem Halteabschnitt 62 und dem
Brennstoffeinlaßstutzen 60 auch dann aufrechterhalten, wenn der Halteabschnitt 62
während des Betriebs des Brennstoffeinspritzventils aufgrund der Wechselwirkung mit dem
Brennstoff schrumpft. In diesem Fall wirkt eine axiale Kraftkomponente, die durch das
axiale Kräftepaar BB in Fig. 3 veranschaulicht ist, auf den Wulst 67 ein und die
Berührungsstellen 82 und 83 nähern sich einander an, so daß der Spaltbereich 84a verkürzt
und die Spaltbereiche 84b und 84c entsprechend verlängert werden. Die Konturen der Nut
69 und des Wulstes 67 berühren sich in einem weiten Dehnungs- bzw.
Schrumpfungsbereich des Halteabschnitts 62 stets an zwei gemeinsamen Berührungsstellen
82 und 83. In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die vorstehend
beschriebene Funktion dadurch erreicht, daß die Querschnittskontur des wellenförmig
gebogenen Wulstes 67 an ihrem Scheitelpunkt einen Krümmungsradius R1 aufweist,
welcher größer ist als der Krümmungsradius R2 am Scheitelpunkt der Querschnittskontur
der ebenfalls wellenförmig ausgebildeten Nut 69.
Die erfindungsgemäße Funktion kann jedoch auch durch andere Ausgestaltungen der
Querschnittskontur des Wulstes 67 oder der Querschnittskontur der Nut 69 in gleicher oder
ähnlicher Weise erreicht werden. Entsprechende alternative Ausführungsbeispiele sind in
den Fig. 4 bis 6 veranschaulicht. In den alternativen Ausführungsbeispielen der Fig. 4 bis
6 sind bereits beschriebene Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen, so
daß sich eine diesbezügliche Beschreibung erübrigt.
Das in Fig. 4 dargestellte, alternative Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem
anhand der Fig. 1 bis 3 bereits beschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch, daß die
Querschnittskontur der Nut 69 rechteckförmig ausgebildet ist. Auch bei diesem
Ausführungsbeispiel liegt der Halteabschnitt 62 an den beiden umlaufenden
Berührungsstellen 82 und 83 an den abgeschrägten Flanken 80 und 81 des Wulstes 67 an.
Die Dichtwirkung an diesen Berührungsstellen 82 und 83 wird bei diesem
Ausführungsbeispiel ebenfalls unabhängig davon aufrechterhalten, ob der Brennstoffilter
61, insbesondere dessen Halteabschnitt 62, infolge der Wechselwirkung mit dem
Brennstoff einer Dehnung oder Schrumpfung unterworfen ist. Das Verhältnis der Tiefe a
zu der Breite b der Nut 69 kann an das von den Materialeigenschaften des zur Ausbildung
des Brennstoffilters 61 verwendeten Kunststoffs abhängige Verhältnis der axialen und
radialen Dehnung bzw. Schrumpfung angepaßt werden. Gleiches gilt für das Verhältnis
der Radien R1 und R2 des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Querschnittskontur der Nut 69
trapezförmig ausgebildet. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel liegt der Halteabschnitt 62
des Brennstoffventils 61 an den umlaufenden Berührungsstellen 82 und 83 an. Das
Verhältnis der Tiefe a zu der Breite b der Nut 69 kann auch bei diesem
Ausführungsbeispiel an die Materialeigenschaften angepaßt werden.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Querschnittskontur des Wulstes
67 im wesentlichen trapezförmig mit vorzugsweise aber nicht notwendigerweise
abgerundeten Ecken ausgebildet. Der Wulst 67 weist auch bei diesem Ausführungsbeispiel
einen stromaufwärtigen, abgeschrägten Flankenbereich 80, in welchem sich der
Öffnungsquerschnitt des Brennstoffeinlaßstutzens 60 in Strömungsrichtung des Brennstoffs
kontinuierlich verengt und einen stromabwärtigen, abgeschrägten Flankenbereich 81 auf,
in welchem sich der Öffnungsquerschnitt des Brennstoffeinlaßstutzens 60 in
Strömungsrichtung des Brennstoffs kontinuierlich erweitert. Die Länge der Nut 69 ist so
bemessen, daß der Halteabschnitt 62 an Berührungsstellen 82 und 83 an den abgeschrägten
Flankenbereichen 80 und 81 des Wulstes 67 dichtend anliegt.
Selbstverständlich sind die dargestellten Ausführungsbeispiele hinsichtlich der Ausbildung
des Wulstes 67 und der Nut 69 beliebig miteinander kombinierbar. Auch ist es z. B.
denkbar, die Querschnittskontur des Wulstes 67 und/oder der Nut 69 teilkreisförmig,
insbesondere halbkreisförmig, auszubilden. Vielfältige andere geometrische Formen sind
möglich und ggfs. je nach dem verwendeten Herstellungsverfahren zur Ausbildung des
Wulstes 67 und zur Ausbildung der Nut 69 vorzuziehen.
Claims (11)
1. Brennstoffeinspritzventil, insbesondere Einspritzventil für
Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem Brennstoffeinlaßstutzen
und mit einem in den Brennstoffeinlaßstutzen rastend einsetzbaren Brennstoffilter, wobei
ein an dem Brennstoffeinlaßstutzen innenseitig vorgesehener Wulst in eine an einem
Halteabschnitt des Brennstoffilters vorgesehene Nut rastend eingreift,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wulst (67) zumindest einen abgeschrägten Flankenbereich (80, 81) aufweist, in welchem sich der Öffnungsquerschnitt des Brennstoffeinlaßstutzens (60) kontinuierlich verengt bzw. erweitert, und
daß die Nut (69) so ausgeformt ist, daß der die Nut (69) aufweisende Halteabschnitt (62) des Brennstoffilters (61) an dem abgeschrägten Flankenbereich (80, 81) des Wulstes (67) dichtend anliegt.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wulst (67) zumindest einen abgeschrägten Flankenbereich (80, 81) aufweist, in welchem sich der Öffnungsquerschnitt des Brennstoffeinlaßstutzens (60) kontinuierlich verengt bzw. erweitert, und
daß die Nut (69) so ausgeformt ist, daß der die Nut (69) aufweisende Halteabschnitt (62) des Brennstoffilters (61) an dem abgeschrägten Flankenbereich (80, 81) des Wulstes (67) dichtend anliegt.
2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wulst (67) einen stromaufwärtigen, abgeschrägten Flankenbereich (80), in
welchem sich der Öffnungsquerschnitt des Brennstoffeinlaßstutzens (60) in
Strömungsrichtung des Brennstoffs kontinuierlich verengt, und einen stromabwärtigen,
abgeschrägten Flankenbereich (81), in welchem sich der Öffnungsquerschnitt des
Brennstoffeinlaßstutzens (60) in Strömungsrichtung des Brennstoffs kontinuierlich
erweitert, aufweist.
3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Halteabschnitt (62) des Brennstoffilters (61) und dem
Brennstoffeinlaßstutzen (60) außerhalb von in den abgeschrägten Flankenbereichen (80,
81) gelegenen Berührungsstellen (82, 83) ein Spalt (84a, 84b, 84c) ausgebildet ist, der
eine radiale Dehnung des Halteabschnitts (62) ausgleicht.
4. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querschnittskontur des Wulstes (67) wellenförmig oder teilkreisförmig gebogen ist
und mit einem ersten Krümmungsradius (R1) gekrümmt ist.
5. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querschnittskontur der Nut (69) wellenförmig oder teilkreisförmig gebogen ist und
mit einem zweiten Krümmungsradius (R2) gekrümmt ist.
6. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Krümmungsradius (R2) kleiner als der erste Krümmungsradius (R1) ist.
7. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querschnittskontur der Nut (69) rechteckförmig oder trapezförmig ausgeformt ist.
8. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querschnittskontur des Wulstes (67) trapezförmig, insbesondere mit abgerundeten
Ecken, ausgeformt ist.
9. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wulst (67) an der Innenseite des Brennstoffeinlaßstutzens (60) und/oder die Nut
(69) an der Außenseite des Halteabschnitts (62) des Brennstoffilters (61) umlaufend
ausgebildet ist bzw. sind.
10. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Brennstoffeinlaßstutzen (60) aus einem Metall besteht und der Wulst (67) durch
ein nicht spanendes Fertigungsverfahren, insbesondere durch Rollen oder Quetschen,
ausgeformt ist.
11. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest der Halteabschnitt (62) des Brennstoffilters (61) aus einem
Kunststoffmaterial besteht.
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