DE19827628A1 - Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einer in einem Düsenkörper längsverschiebbar geführten Düsennadel sowie mit einer Spannmutter, die den Düsenkörper mit einem Düsenhalter axial verspannt, gegebenenfalls über ein Zwischenstück, deren jeweilige Stirnflächen an einer benachbarten Stirnfläche anliegen, ferner mit mindestens einer in dem Düsenhalter und Düsenkörper verlaufenden Zuführleitung sowie mit kraftstofführenden Übertrittsstellen zwischen Düsenhalter und Düsenkörper, wobei ein Teil von mindestens einer der zusammenwirkenden Stirnflächen (3a; 4a) als erhabene Kontaktflächen (11) mit die kraftstofführenden Übertrittsstellen umgebenden Flächenteilen ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil für Brenn­ kraftmaschinen mit einer in einem Düsenkörper längsverschiebbar geführten Düsennadel sowie mit einer Spannmutter, die den Dü­ senkörper mit einem Düsenhalter axial verspannt, gegebenenfalls über ein Zwischenstück, deren jeweilige Stirnflächen an einer benachbarten Stirnfläche anliegen, ferner mit mindestens einer in dem Düsenkörper und Düsenhalter verlaufenden Zuführleitung sowie mit kraftstofführenden Übertrittsstellen zwischen Düsen­ halter und Düsenkörper.

In Hochdruckeinspritzsystemen verwendete Kraftstoffeinspritz­ ventile sind bekanntlich an ihren Trennflächen zwischen Düsen­ körper und Düsenhalter leckagegefährdet, da in diesem Bereich Kraftstoff je nach Einspritzsystem zeitweise oder ständig unter hohem Druck steht.

Um Leckagegefahren zu vermeiden, ist bereits aus der DE 196 08 575 A1 ein Kraftstoffeinspritzventil bekannt, bei dem zwischen Düsenkörper und Düsenhalter eine Zwischenscheibe eingespannt ist, die mit ihren Stirnflächen an den axialen Stirnflächen des Düsenkörpers und Düsenhalters in besonderer Weise dichtend an­ liegt. Zur Erhöhung der Dichtwirkung an der Zwischenscheibe, die insbesondere bei Einspritzventilen mit sehr hohen Ein­ spritzdrücken erforderlich ist, ist eine der zusammenwirkenden Stirnflächen am Düsenkörper und an der Zwischenscheibe ballig nach außen gewölbt ausgebildet, wodurch an der Zwischenscheibe und am Düsenkörper eine gleichmäßige Kraftverteilung am Dicht­ querschnitt zu erreichen ist.

Bei Hochdruckeinspritzsystemen, insbesondere Common Rail- Systemen, ist zur Gewährleistung der Dichtheit die Vorspannkraft erhöht. Diese Vorspannkraft kann aber zu einer Verformung des Düsenkörpers führen, wodurch das enge Spiel zwischen Düsennadel und Düsenkörper nicht mehr sichergestellt ist. Reibung und Ver­ schleiß wären die Folge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch besondere Maß­ nahmen am Kraftstoffeinspritzventil die Verbindung zwischen Dü­ senkörper und Düsenhalter zuverlässig abzudichten, und zwar ohne Erhöhung der Vorspannkräfte. Die Maßnahmen sollen auch für solche Systeme geeignet sein, die besonders hohen Drücken aus­ gesetzt sind, z. B. bei Common Rail-Einspritzsystemen.

Zur Lösung der Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

In den Unteransprüchen sind noch förderliche Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen mit einer Flächenteile aufweisenden erhabenen Kontaktfläche ist eine gezielte Rücknah­ me all der Flächen an einer der zusammenwirkenden Stirnflächen erreicht, die nicht unbedingt für die Abdichtung notwendig sind. Es ist somit zumindest eine Flächenreduzierung auf die gefährdeten Kraftstoffübertrittsstellen vorgesehen.

Die erhabene Kontaktfläche kann mit einem weiteren Flächenteil versehen sein, das als zusätzlicher Stützpunkt einen sicheren Halt der miteinander verspannten Gehäuseteile des Kraftstoffeinspritzventiles bietet.

Hierbei ist von besonderem Vorteil, wenn ein Flächenteil auf dem Außendurchmesser der Stirnfläche verläuft, wodurch sich ei­ ne optimale Stütz- und Dichtfunktion ergibt, die vorzugsweise für Einspritzsysteme geeignet ist, die mit hohen Kraftstoff­ drücken betrieben werden.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand von Ausführungsbeispielen im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Kraftstoffeinspritzventil mit einer Trennfläche zwischen Düsenhalter und Düsenkörper in teilweise ge­ schnittener Darstellung,

Fig. 2 eine düsenhalterseitige Stirnfläche des Düsenkörpers mit einer aus höckerartigen Flächenteilen bestehenden Kontaktfläche,

Fig. 3 den Düsenkörper nach der Linie III-III in Fig. 2 und

Fig. 4 bis 8 verschiedene Ausführungsbeispiele mit unter­ schiedlichen Flächenteilen auf der Stirnfläche des Dü­ senkörpers.

Ein vorzugsweise für Common Rail-Systeme vorgesehenes Ein­ spritzventil 1 mit Magnetventilsteuerung setzt sich gemäß Fig. 1 im unteren Bereich aus einem eine Düsennadel 2 enthaltenden Düsenkörper 3 und einem Düsenhalter 4 zusammen, die beide durch eine Spannmutter 5 axial verspannt sind. Eine außermittig im Düsenhalter 4 und Düsenkörper 3 verlaufende Zuführleitung 6 mündet in eine die Düsennadel 2 umgebende Druckkammer 7. Gegen­ über der Zuführleitung 6 befinden sich Sacklöcher 8, 9 im Düsen­ körper 3 und Düsenhalter 4 zur Aufnahme eines Stiftes 10, der den Düsenkörper 3 gegenüber dem Düsenhalter 4 gegen Verdrehen sichert.

Von den zusammenwirkenden Stirnflächen 3a und 4a des Düsenkör­ pers 3 und Düsenhalters 4 ist z. B. ein Teil der Stirnfläche 3a des Düsenkörpers 3 mit einer erhabenen und eben ausgebildeten Kontaktfläche 11 versehen, die aus verschieden gestalteten Flä­ chenteilen besteht. Somit sind die übrigen Teile der Stirnflä­ che 3a zurückgesetzt (Fig. 2 und 3), und zwar um etwa 0,1 mm. Sie gehen keinerlei Berührung mit der Stirnfläche 4a des Düsen­ halters 4 ein.

Bei hochbeanspruchten Kraftstoffeinspritzventilen sind bevor­ zugt Flächenteile verwendet, von denen ein Flächenteil 12 ringförmig bzw. augenähnlich ausgebildet ist und eine kraft­ stofführende Übertrittsstelle der Zuführleitung 6 umgibt. Fer­ ner ist eine kraftstofführende Übertrittsstelle im Bereich der für die Düsennadel 2 vorgesehenen Sackbohrung 18 von einem Flä­ chenteil 14 umgeben, das sich umfangsseitig am Rand der Stirn­ fläche 3a erstreckt (Fig. 2, 4, 5).

Um ein asymmetrisches Verspannen des Düsenkörpers 3 mit dem Dü­ senhalter 4 zu vermeiden, ist noch ein scheibenförmiges Flä­ chenteil 13 vorgesehen, das dem Flächenteil 12 diametral gegen­ überliegt (Fig. 2, 5). Dadurch ist das Flächenteil 14 in Kreis­ segmente 14a und 14b aufgeteilt.

Eine Ausführung dieser Art ergibt eine einwandfreie Dichtfunk­ tion und darüber hinaus eine optimale Stützwirkung, da eine gleichmäßige Verspannung erfolgt. Die Gefahr des Kippens ist hierbei ausgeschlossen.

Um auch ein Abscheren der Verdrehsicherung bei Montagevorgängen zu verhindern, sind noch zwischen den Kreissegmenten 14a und 14b vergrößerte und einander gegenüberliegende scheibenförmige Flächenteile 15, 16 vorgesehen, die die Sacklöcher 9 umgeben (Fig. 2). Der zurückgesetzte Teil der Stirnfläche 3a hat kreuz­ ähnliche Gestalt.

Sämtliche Flächenteile 12, 13, 14, 15, 16 haben das gleiche Höhen­ niveau und liegen gleichermaßen an der benachbarten und eben ausgeführten Stirnfläche 4a des Düsenhalters 4 an.

In den weiteren Figuren sind vereinfachte Ausführungsbeispiele gezeigt, die für entsprechende Einspritzsysteme je nach Bedarf einsetzbar sind. Die Ausführungen nach den Fig. 6 und 7 enthal­ ten kein zu Kreissegmenten geformtes Flächenteil 14, vielmehr ist hier ein Flächenteil 17 eingesetzt, das die kraftstoffüh­ rende Übertrittsstelle der für die Führung der Düsennadel be­ stimmte Sackbohrung 18 direkt umgibt. Dieses ebenfalls schei­ benförmig ausgebildete Flächenteil 17 geht stegartig in das Flächenteil 12 über (Fig. 6).

In Fig. 7 sind noch zusätzliche scheibenförmige Flächenteile 19, 20 gebildet, die den Sacklöchern 9 benachbart sind und weitere Stützpunkte ergeben.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 8 sind die Flächenteile 19, 20 weit vergrößert ausgebildet, derart, daß sie die Sacklöcher 9 umge­ ben und somit die Stifte 10 gegen Abscheren sichern. Die Flä­ chenteile 12, 17, 19 und 20 sind zusammengewachsen und haben die Form eines Dreiecks.

Claims (7)

1. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einer in einem Düsenkörper längsverschiebbar geführten Düsennadel so­ wie mit einer Spannmutter, die den Düsenkörper mit einem Düsen­ halter axial verspannt, gegebenenfalls über ein Zwischenstück, deren jeweilige Stirnflächen an einer benachbarten Stirnfläche anliegen, ferner mit mindestens einer in dem Düsenhalter und Düsenkörper verlaufenden Zuführleitung sowie mit kraftstoffüh­ renden Übertrittsstellen zwischen Düsenhalter und Düsenkörper, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil von mindestens einer der zusammenwirkenden Stirn­ flächen (3a; 4a) als erhabene Kontaktfläche (11) mit die kraft­ stofführenden Übertrittsstellen umgebenden Flächenteilen ausge­ bildet ist.

2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flächenteil (12) die durch die Kraftstoffzuführleitung (6) gebildete Übertrittsstelle und ein weiteres Flächenteil (14; 17) die durch eine Sackbohrung (18) für die Düsennadel (2) gebildete Übertrittsstelle umgibt.

3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächenteil (12) augenähnlich ausgebildet ist, während das Flächenteil (14) durch mindestens ein an der Stirnfläche (3a) randseitig sich erstreckendes Kreissegment gebildet ist.

4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem ringförmigen Flächenteil (12) ein scheibenförmig ausge­ bildetes Flächenteil (13) diametral gegenüberliegt.

5. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit in benachbarten Stirnflächen koaxial zueinander liegenden Sacklöchern, dadurch gekennzeichnet, daß die erhabene Kontaktfläche (11) weitere Flächenteile (15; 16) aufweist, welche einander gegenüberliegen und von Sack­ löchern (9) durchsetzt sind, und daß durch sämtliche Flächen­ teile eine kreuzförmige Gestalt des zurückgesetzten Teils der Stirnfläche (3a) gebildet ist.

6. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zentral liegendes und scheibenförmiges Flächenteil (17) die die Düsennadel (2) aufnehmende Sackbohrung (18) umgibt und durch einen Steg mit dem Flächenteil (12) verbunden ist.

7. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Flächenteile (19; 20) einander gegenüberliegen­ den Sacklöchern (9) benachbart sind oder diese mit einschließen und gemeinsam mit den Flächenteilen (12, 17) eine dreieckförmi­ ge Kontaktfläche (11) bilden.