DE19914720A1 - Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Die jeweils paarweise aufeinandergepreßten Stirnflächen (20, 30) zweier axial aneinanderliegender Injektormodule (1, 5) eines Kraftstoffeinspritzventils sind mit einer Flächenpressung beaufschlagt, die zu einer hochdruckfesten Abdichtung der Hochdruckkanäle untereinander und nach außen in den Injektormodulen führen. Die Stirnfläche (20, 30) ist unterteilt in eine erste und eine zweite Teilfläche (20, 30), wobei die zweite Teilfläche (30) zur ersten Teilfläche (20) um eine axiale Tiefe (h) vertieft ist. Die erste Teilfläche (20) dient als Dichtfläche, so daß durch die bei einer vorgegebenen axialen Vorspannkraft erhöhte Flächenpressung eine hohe Abdichtung erreicht wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Einspritzanlagen wird Kraftstoff unter hohem Druck über ein Kraftstoffeinspritzventil in den Brennraum einer Brenn­ kraftmaschine eingespritzt.

Aus WO 96/19661 ist ein Kraftstoffeinspritzventil bekannt, bei dem mehrere Injektormodule axial übereinander angeordnet und damit mehrere Dichtebenen ergeben und mit einer Überwurf­ mutter axial gegeneinander vorgespannt sind. Die aneinander anliegenden Stirnflächen zweier benachbarter Injektormodule sind plan ausgeführt, so daß die in die Injektormodule einge­ brachten Kanäle durch die Flächenpressung der Stirnflächen untereinander und nach außen hin abgedichtet sind.

Ein Kraftstoffeinspritzventil wird beispielsweise in einem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem eingesetzt, in dem der Kraftstoffdruck über 1500 bar betragen kann. Durch den hohen Kraftstoffdruck ist es erforderlich, eine hohe Flächenpres­ sung und daher hohe axiale Vorspannkräfte über die Überwurf­ mutter auf die Stirnflächen der Injektormodule auszuüben. Da­ durch wird das Material des Einspritzventils stark bean­ sprucht, insbesondere die als Vorspannmittel eingesetzte Überwurfmutter, deren Gewinde stark beansprucht wird. Außer­ dem ist eine hochpräzise Fertigung erforderlich.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, hochdruckfeste Über­ gänge der Injektormodule eines Kraftstoffeinspritzventils bei geringer Materialbelastung zur Verfügung zu stellen.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des unab­ hängigen Patentanspruchs gelöst.

Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäßen als Dichtflächen ausgebildeten Stirn­ flächen zweier jeweils axial unter einer axialen Vorspannung­ kraft aneinandergepreßten Injektormodule sind so ausgebildet, daß die Flächenpressung um die abzudichtenden Kanäle in den Injektormodulen bei einer vergegebenen Vorspannkraft erhöht ist und um eine eventuelle Kraftstoffleckage aus den in die Injektormodule eingebrachten Bohrungen und Kanälen über einen Rücklaufkanal abzuführen, um so ein Unterwandern der Dicht­ flächen mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff zu verhin­ dern. Die Dichtflächen dichten die in den Injektormodulen vorgesehenen Hochdruckkanäle gegeneinander und nach außen ab. Dabei werden Vertiefungen in die Stirnflächen der Injektormo­ dule eingearbeitet, so daß im wesentlichen nur die übrigblei­ benden, nicht vertieften Flächen mit der jeweils gegenüber­ liegenden Stirnfläche Kontakt haben und so eine Dichtfläche bilden. Dabei wird die erste, nicht vertiefte Teilfläche, die in mehrere Unterteilflächen unterteilt sein kann, mit einer größeren Flächenpressung beaufschlagt als die zweite, ver­ tiefte Teilfläche, wodurch eine höhere Dichtheit als bei ei­ ner planen, einflächigen Dichtfläche erzielt wird. Bevorzugt ist die zweite Teilfläche soweit vertieft, daß sie kein Kon­ takt mit der Stirnfläche des ihr gegenüberliegenden Injektor­ moduls aufweist, wodurch die Flächenpressung höher wird und besser eingestellt werden kann. Der eventuell durch die Dichtflächen kriechende Kraftstoff als Teil der gesamten Kraftstoffleckage sammelt sich in dem durch die Vertiefungen der Stirnfläche ausgebildeten Ablaufraum zwischen den Stirn­ flächen und fließt durch einen Rücklaufkanal ab. Dadurch wird verhindert, daß ein unkontrollierter Druckaufbau zwischen planen Flächen durch Kraftstoffleckage auftritt. Die Öffnun­ gen der Hochdruckbohrungen und -kanäle weisen in die Dicht­ fläche und die Öffnung der Niederdruckbohrung, insbesondere des Rücklaufkanals, weist in die Ablauffläche.

Durch die im Vergleich zur Gesamt-Stirnfläche eines Injektor­ moduls kleinere Dichtfläche entsteht durch Vorspannen der In­ jektormodule gegeneinander eine hohe Flächenpressung. Dadurch kann die Dichtfläche, d. h. die gesamte nicht vertiefte Flä­ che, auch eine relativ geringe Planizität aufweisen, was zu geringeren Fertigungskosten beiträgt. Auf eine hochgenaue, plane Ausführung der Dichtfläche kann somit verzichtet wer­ den, da die hohe Flächenpressung eine Ausgleich der Uneben­ heiten durch das elastische Verformen des Materials des In­ jektormoduls im Bereich der Dichtflächen ermöglicht.

Die vertiefte Teilfläche, im folgenden zweite Teilfläche oder Ablauffläche genannt, wird so ausgestaltet, daß der Ferti­ gungsvorgang des Vertiefens kurz, die Fertigungstiefe extrem gering und somit kostengünstig durchführbar ist. Hilfreich ist dabei, daß an die Planizität der zweiten Teilfläche keine hohe Anforderung, insbesondere geringere Anforderungen als an die Dichtfläche, gestellt wird, da sie keine Dichtfunktion übernimmt.

Die Dichtfläche einer Stirnfläche wird im folgenden erste Teilfläche genannt.

Vorteilhaft weist die erste Teilfläche als eine der Unter­ teilflächen ringförmige Dichtflächen auf:

• - eine ringförmige vierte Dichtfläche, deren äußerer Rand an die Mantelfläche des entsprechenden Injektormoduls an­ schließt und deren innerer Rand an die zweite vertiefte Teilfläche anschließt. Dadurch wird vorteilhaft die über die Ablauffläche fließende Kraftstoffleckage nach außen hin abgedichtet, und
• - eine erste und eine zweite Dichtfläche, in deren Zentren die Öffnungen der in den Injektor eingebrachten Hochdruck­ bohrungen und -kanäle angeordnet sind.

Die als Unterteilflächen bezeichneten Unterteilungen der er­ sten Teilfläche sind in der Ebene der ersten Teilfläche ange­ ordnet.

Ferner ist die Flächenpressung abhängig von dem Verhältnis der ersten und der zweiten Teilfläche und somit dadurch in einem weiten Bereich einstellbar.

Die über die Gesamtfläche der zweiten Teilfläche gemittelte axiale Tiefe h liegt etwa zwischen 10 und 50 µm, wodurch vor­ teilhaft einerseits der Ablauf der eventuellen Kraft­ stoffleckage ohne großen Strömungswiderstand und die Flächen­ pressung im wesentlichen auf die Dichtfläche beschränkt ist und andererseits nur geringe Fertigungskosten durch eine be­ grenzte Materialabtragung für die vertiefte Fläche entstehen.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Dichtfläche durch eine schmale, geschlossene Nut unterteilt, die die Hochdruck­ bohrungen und -kanäle umschließt und deren Wandung die Öff­ nung des Rücklaufkanals anschneidet, so daß eine eventuelle Kraftstoffleckage durch die Nut in den Rücklaufkanal fließt und ein Unterwandern der Dichtflächen mit Kraftstoff verhin­ dert wird. Vorteilhaft ist dabei die geringe Fertigungszeit der Nut.

In einer weiteren Ausbildungsform wird ein Teil der zweiten Teilfläche durch Einbringen von vorzugsweise netzförmig ange­ ordneten, d. h. parallel und senkrecht zueinander angeordneten Längs- und Quernutennuten in die ursprüngliche Stirnfläche, hergestellt. Nach der Bearbeitung verbleiben in der zweiten Teilfläche vorzugsweise rechteckförmige oder quadratische Er­ hebungen, die in der Ebene der ersten Teilfläche aus den vorherigen Figuren liegt. Einige der netzartig angeordneten Vertiefungen der Längs- und Quernuten sind mit dem Rücklauf­ kanal verbunden, so daß über sie eine eventuelle Kraft­ stoffleckage über den Rücklaufkanal abfließen kann. Durch den geringen Materialabtrag ist so eine besonders schnelle und kostengünstige Fertigung möglich.

Von jeder Position der zweiten Teilfläche ist eine Verbindung zum Rücklaufkanal vorgesehen, wodurch ein Unterwandern der Dichtflächen und somit ein unkontrollierter Druckaufbau durch eine eventuelle Kraftstoffleckage vermieden wird.

Die Vertiefung in die Stirnfläche eines Injektormoduls ist z. B. durch Laserabtragen oder Elektronenstrahlabtragen in sehr kurzer Zeit kostengünstig herzustellen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Beschreibung der Figuren näher erläutert; Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Kraftstoffeinspritzven­ til mit mehreren Injektormodulen,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Kraftstoffeinspritzventil aus Fig. 1 entlang der Linie A-A,

Fig. 2a einen Längsschnitt durch ein Injektormodul aus Fig. 2 entlang der Linie B-B,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Stirnfläche eines Injektormoduls,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der zweiten Teilfläche aus Fig. 2.

Fig. 1 zeigt ein im wesentlichen rotationssymmetrisches Kraftstoffeinspritzventil, in dem mehrere Injektormodule 1, 5, 6, 7, 8 axial übereinander angeordnet sind und über ein zentrales, hier als Überwurfmutter 10 ausgebildetes Vorspann­ mittel axial gegeneinander vorgespannt sind. Ausgehend von dem Injektorkopf 1 des Kraftstoffeinspritzventils folgt axial ein Servokörper 5, ein Übertragungskörper 6, ein Zwischenkör­ per 7 und ein Düsenkörper 8, wobei die Stirnflächen der In­ jektormodule 1, 5, 6, 7, 8 jeweils paarweise aufeinanderlie­ gen und jeweils eine Dichtebene bilden.

Die Injektormodule 1, 5, 6, 7, 8 weisen weiterhin eine vor­ zugsweise zentrale, mittig angeordnete Hochdruckbohrung 3 auf, die abhängig von ihrer Funktion in den jeweiligen Injek­ tormodulen 1, 5, 6, 7, 8 unterschiedliche Durchmesser auf­ weist und einem hohen Kraftstoffdruck ausgesetzt ist, der ab­ hängig ist von den momentanen Funktionszustand des Einspritz­ ventils. In einer anderen Ausführungsform ist die Hochdruck­ bohrung exzentrisch angeordnet.

In den Injektormodulen 1, 5, 6, 7, 8 verläuft ein Zulaufkanal 9, der Kraftstoff über einen seitlich am Injektorkopf 1 ange­ ordneten Kraftstoffanschluß 11 zu einem im wesentlichen par­ allel zur Längsachse des Kraftstoffeinspritzventils verlau­ fenden Abschnitts des Zulaufkanals durch die verschiedenen Injektormodule 1, 5, 6, 7, 8 bis zur Spitze des Düsenkörpers 8 führt, in der Einspritzlöcher eingebracht sind, durch die Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine einge­ spritzt wird.

Die Funktionsweise eines solchen Einspritzventils ist allge­ mein bekannt.

In dem Injektorkopf 1, den Servokörper 5 und den Übertra­ gungskörper 6 ist seitlich und im wesentlichen parallel zur zentralen Hochdruckbohrung 3 ein Rücklaufkanal 2 angeordnet, durch den eine eventuelle Kraftstoffleckage, d. h. der im Kraftstoffeinspritzventil aus Dichtflächen oder Führungsspal­ te austretende Kraftstoff, in den Tank zurückfließt. Im Rück­ laufkanal 2 fließt der Kraftstoff drucklos oder unter einem niedrigen Druck.

Die Injektormodule 1, 5, 6, 7, 8 weisen an ihren jeweils paarweise gegenüberliegenden aneinander angrenzenden Stirn­ flächen Dichtflächen auf, die mit hoher Vorspannkraft aufein­ ander gedrückt werden und in Fig. 2 und 3 näher beschrieben sind. Dabei bewirkt die Überwurfmutter 10 durch deren Ver­ schrauben am Gewinde des Injektorkopfes ein axiales Vorspan­ nen der Injektormodule 1, 3, 5, 6, 7, 8 mit einer Vorspann­ kraft gegeneinander und so eine hohe Flächenpressung an deren Stirnflächen, wobei die Flächenpressung abhängig von der Vor­ spannkraft ist. Die Überwurfmutter 10 greift dabei an einem Absatz des Düsenkörpers 8 an und drückt den Düsenkörper 8 axial in Richtung des Injektorkopfs 1.

Die Vorspannkraft bewirkt eine hohe Flächenpressung an den Stirnflächen der Injektormodule, wodurch die Hochdruckbohrung 3 und der Zulaufkanal 9 gegeneinander und nach außen hin ab­ gedichtet sind.

Fig. 2 zeigt die Aufsicht auf eine Stirnfläche 20,30 eines Injektormoduls, hier wurde beispielhaft die Stirnfläche 20,30 des Injektorkopfes 1 betrachtet, die auf die Stirnfläche des Servokörpers 5 gepreßt ist. Fig. 2a zeigt den Längsschnitt des Injektormoduls aus Fig. 2a entlang der Linie B-B zur Verdeutlichung der Fig. 2.

Der zylindrische Injektorkopf 1 ist in einem Teil seiner Län­ ge umfaßt von der hohlzylindrischen Überwurfmutter 10 und mit ihr über ein Gewinde verbunden. In die Stirnfläche 20, 30 des Injektorkopfs 1 münden die Öffnungen der zentralen Hochdruck­ bohrung 3, des Zulaufkanals 9, des Rücklaufkanals 2, des wei­ teren Kanals 4 und der Fixierbohrungen 35. Die Fixierbohrun­ gen 35 dienen zur Ausrichtung und Fixierung des Injektorkopfs 1 und des an ihn grenzenden Servokörpers 5. Die Stirnfläche 20, 30 ist unterteilt in eine erste und eine zweite Teilflä­ che 20, 30, wobei die zweite Teilfläche 30 um eine axiale Tiefe h im Vergleich zur ersten Teilfläche 30 vertieft ist, was dem axialen Höhenunterschied zwischen der ersten Teilflä­ che 20 und der zweiten Teilfläche 30 entspricht, der vorzugs­ weise zwischen 10 µm und 50 µm liegt. Dabei wird über die Un­ ebenheit der zweiten Teilfläche 30 über gemittelt. Die zweite Teilfläche 30 ist somit axial in Richtung des Servokörpers 5 um die axiale Tiefe h tiefer angeordnet als die erste Teilfläche 20.

Durch das axiale Vorspannen der Injektormodule 1 und 5 wird nur die erste Teilfläche 20 mit jetzt einer größeren Flächen­ pressung beaufschlagt. Vorzugsweise ist die zweite Teilfläche 30 soweit vertieft, daß sie keinen Kontakt mit der an sie an­ grenzenden Stirnfläche des Servokörpers 5 hat. Die axiale Tiefe h liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 10 µm und 50 µm, wodurch einerseits die erste Teilfläche 20 mit der gesam­ ten Vorspannkraft beaufschlagt wird und die zweite Teilfläche 30 mit der Stirnfläche des gegenüberliegenden Injektormoduls keinen Kontakt hat aber andererseits das abzutragende Materi­ alvolumen gering bleibt mit ensprechend geringer Bearbei­ tungszeit.

In einer weiteren Ausführungsform kann die zweite Teilfläche 30 zumindest teilweise mit einer geringen Flächenpressung be­ aufschlagt sein.

Die erste Teilfläche 20 dient als Dichtfläche zum Abdichten der Hochdruckkanäle und -bohrungen 3, 9 gegeneinander und nach außen hin. Da die zweite Teilfläche 30 vertieft gegenüber der ersten Teilfläche 20 ist, bildet sie mit der über ihr liegen­ den Stirnfläche des Servokörpers 5 ein Ablaufraum, durch den eine eventuell auftretende Kraftstoffleckage, d. h. der Kraftstofffluß, der u. a. durch die Dichtflächen nach außen dringt, zum Rücklaufkanal 9 fließt. Die zweite Teilfläche 30 dient somit als Ablauffläche.

Die erste Teilfläche 20 ist im wesentlichen plan ausgeführt. Durch die im Vergleich zur gesamten Stirnfläche 20, 30 klei­ neren ersten Teilfläche 20 wirkt bei vorgegebener axialer Vorspannkraft auf sie eine höhere Flächenpressung, wodurch das Material des Injektormoduls im Bereich der ersten Teilfläche 20 stärker elastisch zusammengedrückt wird. Daher kann die Unebenheit der ersten Teilfläche 20, geringer sein als bei einer Dichtfläche, die aus der gesamten Stirnfläche 20, 30 besteht.

Die Oberfläche der zweiten Teilfläche 30 dient nicht zum Ab­ dichten und kann daher beliebige Unebenheiten aufweisen, so­ lange sie nicht über die Ebene der ersten Teilfläche 20 ragt. Vorzugsweise ist die zweite Teilfläche 30 nicht mit der Stirnfläche des gegenüberliegenden Injektormoduls 5 in Kon­ takt ist. Über die zweite Teilfläche 30 fließt die zwischen der Ablauffläche und der Stirnfläche des gegenüberliegenden Injektormoduls eventuell auftretende Kraftstoffleckage zu dem Rücklaufkanal 2. Von jedem Punkt der zweiten Teilfläche 30 ist eine Verbindung zum Rücklaufkanal 2 vorgesehen, wodurch ein Unterwandern der Dichtflächen vermieden wird.

Vorzugsweise weist die zweite Teilfläche 30 eine höhere Un­ ebenheit an ihrer Oberfläche auf als die erste Teilfläche 20, wodurch eine schnelle Bearbeitung des Vertiefens zum Herstel­ len der zweiten Teilfläche 30 möglich ist.

Die Öffnungen der Hochdruckbohrung 3 und des Zulaufkanals 9 sind in der ersten Teilfläche 21 bzw. 22 angeordnet. Die Öff­ nung des Rücklaufkanals 2 ist in der zweiten Teilfläche 30 angeordnet und ist somit mit dem Ablaufraum verbunden.

Die erste Teilfläche 20 ist in folgende Unterteilflächen 21, 22, 25 unterteilt:

• - eine ringförmige erste Dichtfläche 21, in deren Zentrum die Öffnung der Hochdruckbohrung 3 angeordnet ist und die eine erste Ringbreite b1 aufweist,
• - eine ringförmige zweite Dichtfläche 22, in deren Zentrum die Öffnung des Zulaufkanals 9 angeordnet ist und die eine zweite Ringbreite b2 aufweist,
• - eine ringförmige vierte Dichtfläche 25, deren äußerer Rand an die Mantelfläche des Injektorkopfes 1 anschließt und die eine vierte Ringbreite b4 aufweist.

Weiterhin ist in das Injektormodul 1, hier beispielhaft als Injektorkopf 1 dargestellt, ein weiterer Kanal 4 seitlich und im wesentlichen parallel zur zentralen Hochdruckbohrung 3 an­ geordnet, der über eine dritte Dichtfläche 24 nach außen hin abgedichtet ist, die eine weitere Unterteilfläche der ersten Teilfläche 20 darstellt. Im Zentrum der dritten Dichtfläche 24 ist die Öffnung des weiteren Kanals 4 angeordnet und weist eine dritte Ringbreite b3 auf. In dem weiteren Kanal 4 sind z. B. elektrische Steuerleitungen oder Meßleitungen einge­ bracht, die über die dritte Dichtfläche 24 gegenüber dem Kraftstoff im Ablaufraum abgedichtet und gegenüber Umweltein­ flüssen geschützt ist.

Die vierte Dichtfläche 25 dichtet den Ablaufraum im Bereich der Ablauffläche 30 (der zweiten Teilfläche 30) nach außen hin ab. Vorzugsweise beträgt die erste, die zweite, die drit­ te und die vierte Ringbreite b1, b2, b3, b4 mindestens 1 mm, wodurch eine stabile und langlebige Abdichtung trotz der ho­ hen Materialbelastung des Materials unterhalb der Dichtflä­ chen 21, 22, 24, 25 gewährleistet ist. In der Hochdruckboh­ rung 3 und im Zulaufkanal 9 herrscht abhängig von dem Funkti­ onszustand des Kraftstoffeinspritzventils ein hoher Druck, der bei über 1500 bar liegen kann. Im Rücklaufkanal 2 fließt die Kraftstoffleckage ab. Der Rücklaufkanal 2 ist drucklos oder weist einen nur geringen Kraftstoffdruck auf.

Die Außenränder der ersten, zweiten und dritten Dichtfläche 21, 22, 24 und der Innenrand der vierten Dichtfläche 25 sind in weiteren Ausführungsformen nicht kreisförmig ausgebildet, sondern z. B. ovalförmig, mehreckig, usw. und sind nicht auf eine kreisförmige Ausführungsform beschränkt.

Die erste und die zweite Dichtflächen gehen direkt oder über eine Übergangsfläche 23 ineinander über, wodurch sich die Fertigung vereinfacht.

Da eine eventuelle Kraftstoffleckage definiert über die Ab­ lauffläche 30 und den Rücklaufkanal 2 abfließen kann, wird vorteilhaft ein Unterwandern der Dichtfläche durch Kraftstoff und ein unkontrollierter Druckaufbau zwischen ihnen vermie­ den, wodurch die Hochdruckfestigkeit und die Lebensdauer ge­ steigert wird.

Über das Flächenverhältnis der ersten Teilfläche zur zweiten Teilfläche ist weiterhin für einen vorgegebenen Kraftstoff­ druck die benötigte axiale Vorspannkraft einstellbar, wodurch sich die Materialbelastung verringern läßt.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Stirnflä­ che 20, 30 dargestellt. Im Vergleich zur Stirnfläche 20, 30 der Fig. 2 ist die erste Teilfläche 20 durch die zweite Teilfläche 30 in eine erste und eine zweite Unterteilfläche 26, 27 unterteilt, wobei die zweite Teilfläche 30 als umlau­ fende, geschlossene Nut 31 in der ersten Teilfläche 20 ausge­ bildet ist. Die Nut 31 umschließt dabei die Öffnungen der Hochdruckbohrung 3 und des Zulaufkanals 9, wobei der Abstand zwischen der Wandung der Nut 31 und der Hochdruckbohrung 3 bzw. des Zulaufkanals 9 einen Mindestabstand beträgt, vor­ zugsweise mehr als 1 mm, um die Hochdruckfestigkeit zu ge­ währleisten. Die Öffnung des Rücklaufkanals 2 ist in der er­ sten Unterteilfläche 26 angeordnet, die Öffnungen der Hoch­ druckbohrung 3 und des Zulaufkanals 9 sind in der zweiten Un­ terteilfläche 27 angeordnet. Die Öffnung des Rücklaufkanals 2 schneidet, zumindest teilweise, die Wandung der Nut 31 an, so daß die im vorherigen Ausführungsbeispiel erwähnte Kraft­ stoffleckage aus der Hochdruckbohrung 3 und des Zulaufkanals 9 über die Nut 31 in den Rücklaufkanal 2 ablaufen kann, und somit eine Unterwanderung der ersten Unterteilfläche 26 durch Kraftstoff vermieden wird. Durch Einbringen der vorzugsweise schmal ausgeführten Nut 31 in die erste Teilfläche 20 wird vorteilhaft eine kostengünstige Fertigung ermöglicht. In ei­ ner weiteren Ausführungsform mündet die Nut 31 an ihren bei­ den Enden in den Rücklaufkanal 2, wodurch die Länge der Nut 31 geringer ist und somit sich die Fertigungszeit reduziert.

Die Öffnung des weiteren Kanals 4 ist in der ersten Unter­ teilfläche 26 angeordnet, die frei von Kraftstoff ist, der in der Nut 31 abgeleitet wird.

Die Vorspannkraft wird vorzugsweise mittels einer Überwurf­ mutter oder über Verschweißen der Injektormodule unter Vor­ spannung hergestellt, kann aber auch über andere Verbindungs­ techniken erfolgen.

Vorzugsweise wird nur eine der beiden sich berührenden Stirn­ flächen 20, 30 zweier jeweils aufeinanderliegender Injektor­ module 1, 5, 6, 7, 8 mit einer zweiten Teilfläche 30 verse­ hen, d. h. vertieft. Die andere der beiden Stirnflächen weist keine Vertiefungen auf, d. h. besteht nur aus einer einflä­ chigen, in einer Ebene liegenden einflächigen Fläche. Dadurch erübrigt sich der Fertigungsschritt des Vertiefens.

Die Bearbeitungszeit zum Ausnehmen des Materials für die zweite Teilfläche 30 aus der Stirnfläche eines Injektormoduls verkürzt sich überproportional in Abhängigkeit von einer kleineren axialen Tiefe h, insbesondere beim Laser- oder Elektronenstrahl-Materialabtragen. In einer Ausführungsform weisen daher beide sich berührenden Stirnflächen 20,30 je­ weils eine zweite Teilfläche 30 auf, die spiegelbildlich zu­ einander angeordnet sind und sich überdecken. Im Vergleich zur Ausführungsform des vorherigen Abschnitts ist die jewei­ lige axiale Tiefe h geringer, vorzugsweise auf die Hälfte halbiert, wodurch sich die Bearbeitungszeit reduziert.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform der zweiten Teilfläche 30 aus Fig. 2 in der Aufsicht schematisch dargestellt. Ein Teil der zweiten Teilfläche 30 wird durch Einbringen von vorzugs­ weise netzförmig angeordneten, d. h. parallel und senkrecht zueinander angeordneten Längs- und Quernutennuten 36, 37 in die ursprüngliche Stirnfläche 20 hergestellt. Nach der Bear­ beitung verbleiben in der zweiten Teilfläche 30 vorzugsweise rechteckförmige oder quadratische Erhebungen 38, die in der Ebene der ersten Teilfläche 20 aus den vorherigen Figuren liegt. Einige der netzartig angeordneten Vertiefungen der Längs- und Quernuten 36, 37 sind mit dem Rücklaufkanal 2 ver­ bunden, so daß über sie eine eventuelle Kraftstoffleckage über den Rücklaufkanal 2 abfließen kann.

In weiteren Ausführungsformen sind die Längs-und Quernuten 36, 37 kurvig, beispielsweise in konzentrischen kreisförmigen Nuten um den Rücklaufkanal 2, von dem ausgehend Nuten radial nach außen angeordnet sind, die die Kreisförmigen Nuten schneiden.

Beliebige andere Ausführungsformen der Längs- und Quernuten 36, 37 sind denkbar. Dabei ist jeder Punkt der an die Dicht­ flächen 21, 22, 24, 25 der vorherigen Figuren angrenzende zweite Teilfläche 30 ist beispielsweise über Längs- und/oder Quernuten 36, 37, kreisförmigen und/oder radiale Nuten mit dem Rücklaufkanal 2 verbunden, so daß über sie eine eventuel­ le Kraftstoffleckage über den Rücklaufkanal 2 abfließen kann.

Abhängig von der Anzahl und der Breite der beispielhaften Längs- und Quernuten 36, 37 und von deren Abstand D zueinan­ der verbleiben Restfläche der von der Bearbeitung ausgenomme­ nen Erhebungen 38, die in der Ebene der ersten Teilfläche 20 angeordnet sind und in Kontakt mit der Stirnfläche des ihr gegenüberliegenden Injektormoduls hat. Die Flächenpressung ist bei einer vorgegebenen axialen Vorspannkraft abhängig von der Restfläche der Erhebungen 38 und somit einstellbar.

Durch Ausbilden von beispielshaften Längs- und Quernuten 36, 37 reduziert sich im Vergleich zum vollständigen Ausnehmen der zweiten Teilfläche 30 das auszunehmende Materialvolumen, wodurch eine besonders schnelle und kostengünstige Bearbei­ tung erzielt wird.

Vorzugsweise wird die Ausnehmung in das Material des Injek­ tormoduls für die zweite Teilfläche 30 mittels Laser-, Fräs- oder Elektronenstrahlverfahren eingebracht.

Durch die auf die Unterteilflächen 21, 22, 25 wirkende Flächen­ pressung wird eine elastische Verformung des Materials des Injektormoduls bewirkt, die bei ungleichmäßiger Verteilung der Unterteilflächen 21, 22, 25 über die Stirnfläche 20,30 ei­ nes Injektormoduls und bei entsprechend ungleichmäßig ver­ teilten Flächeninhalten der Unterteilflächen 21, 22, 25 eine entsprechend unterschiedliche, im wesentlichen axiale gerich­ tete Verformung im Bereich der entsprechenden Unterteilflä­ chen 21, 22, 25 bewirkt. Dadurch verkanten die Injektormodule zueinander, d. h. die Längsachsen zweier jeweils aneinander­ grenzenden Injektormodule schließen einen Modulwinkel ein, der von dem Sollwinkel 180° abweicht. Der Grad der Verkan­ tung, d. h. der Abweichung des Modulwinkels von 180°, hängt ab von den Positionen der Flächenschwerpunkte der jeweiligen Un­ terteilflächen zueinander und den ihnen jeweils zugeordneten Flächeninhalten. Bei einer konstruktiv bedingten, ungünstigen Verteilung der Unterteilflächen 21, 22, 25 über die Stirnfläche ist mindestens eine Ausgleichsfläche in der Ebene der ersten Teilfläche 20 vorgesehen, wodurch die Abweichung des Modul­ winkels von 180° abhängig von dem Flächenschwerpunkt und dem Flächeninhalt der Ausgleichsfläche und so auf einen vernach­ lässigbar kleinen Wert, vorzugsweise auf 0° einstellbar ist.

Claims (15)

1. raftstoffeinspritzventil mit Injektormodulen (1, 5, 6, 7, 8),

• - in die jeweils eine Hochdruckbohrung (3) und ein Zulauf­ kanal (9) eingebracht sind,
• - die axial übereinander angeordnet und mit Vorspannmit­ teln (10) axial vorgespannt sind, so daß die beiden sich berührenden Stirnflächen zweier jeweils aufeinanderlie­ gender Injektormodule (1, 5, 6, 7, 8) durch eine hohe Flä­ chenpressung Dichtflächen bilden, dadurch gekennzeich­ net, daß
• - mindestens eine Stirnfläche (20, 30) unterteilt ist in eine erste und eine zweite Teilfläche (20, 30), wobei die zweite Teilfläche (30) zur ersten Teilfläche (20) in Richtung des die Stirnfläche (20, 30) aufweisenden Injek­ tormoduls (1, 5, 6, 7, 8) um eine axiale Tiefe (h) vertieft ist,
• - durch das Vorspannnen der Injektormodule (1, 5, 6, 7, 1) die erste Teilfläche (20) mit einer größeren Flächenpressung beaufschlagt ist als die zweite Teilfläche (30).

2. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die zweite Teilfläche (30) mit einem Rücklaufkanal ver­ bunden ist, der in das Injektormodul (1, 5, 6, 7, 8) einge­ bracht ist,
• - die erste Teilfläche (20) als Dichtfläche und die zweite Teilfläche (30) als Ablauffläche zum Abführen einer eventuellen Kraftstoffleckage durch den Rücklaufkanal (2) dient.

3. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die erste Teilfläche (20) plan ausgeführt ist.

4. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die zweite Teilfläche (30) eine beliebige Unebenheit aufweist.

5. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Öffnungen der Hochdruckbohrung (3) und des Zulaufka­ nals (9) in der ersten Teilfläche (20) angeordnet sind.

6. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Öffnung des Rücklaufkanals (2) in der zweiten Teilfläche (30) angeordnet ist.

7. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Teilfläche (20) in folgende Unterteilflächen (21, 22, 25) unterteilt ist, die in der Ebene der ersten Teilfläche liegen:

• - eine ringförmige erste Dichtfläche (21), in deren Zen­ trum die Öffnung der Hochdruckbohrung (3) angeordnet ist, mit einer ersten Ringbreite (b1),
• - eine ringförmige zweite Dichtfläche (22), in deren Zen­ trum die Öffnung des Zulaufkanals (9) angeordnet ist, mit einer zweiten Ringbreite (b2)
• - eine ringförmige vierte Dichtfläche (25), deren äußerer Rand an die Mantelfläche des Injektormoduls (1, 5, 6, 7, 8) anschließt, mit einer vierten Ringbreite (b4).

8. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die erste Teilfläche (20) als weitere Unterteilfläche (24) eine dritte Dichtfläche (24) aufweist, in deren Zentrum die Öffnung eines weiteren Kanals (4) angeordnet ist, mit einer dritten Ringbreite (b3).

9. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die erste, die zweite, die dritte und die vierte Ring­ breite (b1, b2, b3, b4) jeweils eine Breite von mindestens 1 mm haben.

10. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die erste Teilfläche (20) durch die zweite Teilfläche (30) in eine erste und eine zweite Unterteilfläche (26, 27) unterteilt ist, wobei die zweite Teilfläche (30) vorzugsweise als umlaufende, geschlossene Nut (31) in der ersten Teilfläche (20) ausgebildet ist, die die Öff­ nungen der Hochdruckbohrung (3) und des Zulaufkanals (9) einschließt,
• - die Öffnung des Rücklaufkanals (2) in der ersten Unter­ teilfläche (26) angeordnet sind,
• - die Öffnungen der Hochdruckbohrung (3) und des Zulaufka­ nals (9) in der zweiten Unterteilfläche (27) angeordnet ist,
• - daß die Öffnung des Rücklaufkanals (2) zumindest teil­ weise die Wandung der Nut (31) anschneidet, so daß eine eventuelle Kraftstoffleckage über die Nut (31) in den Rücklaufkanal (2) ablaufen kann.

11. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß

• - die Öffnung eines weiteren Kanals (4) in der ersten Un­ terteilfläche (26) angeordnet ist.

12. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - eine der beiden sich berührenden Stirnflächen (20, 30) zweier jeweils aufeinanderliegender Injektormodule (1, 5, 6, 7, 8) nur als eine in einer Ebene liegende einflä­ chige Fläche ausgeformt ist.

13. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß

• - beide der beiden sich berührenden Stirnflächen (20, 30) zweier jeweils aufeinanderliegender Injektormodule (1, 5, 6, 7, 8) jeweils eine zweite Teilfläche (30) aufwei­ sen, die sich spiegelbildlich überdecken.

14. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - der axiale Höhenunterschied, axiale Tiefe (h), genannt, zwischen der ersten Teilfläche (20) und der zweiten Teilfläche (30) zwischen 10 µm und 50 µm liegt.

15. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß

• - der Winkel zwischen den Längsachsen zweier jeweils an­ einandergrenzender Injektormodule der Modulwinkel ist,
• - bei ungünstiger Verteilung der Unterteilflächen (21, 22, 25) auf der Stirnfläche mindestens eine Aus­ gleichsfläche in der Ebene der ersten Teilfläche (20) vorgesehen ist, so daß die Abweichung des Modulwinkels von 180° abhängig von dem Flächenschwerpunkt und dem Flächeninhalt der Ausgleichsfläche und so auf einen vernachlässigbar kleinen Wert, vorzugsweise auf 0° ein­ stellbar ist.