EP0189863B1 - Injection valve for mixture compression internal combustion engines - Google Patents
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02M61/145—Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors the injection nozzle opening into the air intake conduit
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Definitions
- the invention relates to a fuel injector of the type specified in the preamble of claim 1.
- the O-ring arranged on the mouthpiece of the injection valve is pressed radially when inserted into the wall opening in the intake manifold wall.
- the wall opening usually has a chamfer on the plug-in side, by means of which the pressing of the O-ring is introduced into the wall opening when the injection valve is inserted.
- this chamfer is generally relatively low in the area around the wall opening in the direction of insertion and is formed at a relatively large cone angle. This results in a relatively sharp edge at the transition from the wall opening in the chamfer, which can lead to damage to the O-ring if the mouthpiece of the injection nozzle is eccentrically positioned for the wall opening.
- EP-A 0154209 (Art. 54 (3) EPC), which represents a fictitious state of the art, has already been proposed to arrange a centering device on the free end of the mouthpiece. This has proven itself well as a centering aid, but it was also not always possible to avoid damage to the sealing ring, in particular if, despite the centering aid, the injection valve was placed at an angle and was forcefully pressed into the mounting hole.
- the invention has for its object to develop an injection valve of the generic type in such a way that damage to the sealing ring during the assembly is excluded.
- the sleeve according to the invention protects the sealing ring both in the time after the injection valve has been completed and until it is installed, and also during installation. Moving the sleeve and thus releasing the sealing ring is only accomplished when the injector is installed. Protection of the sealing ring during assembly is achieved in that the sleeve assumes a centering function due to its outer contour. This also greatly facilitates the attachment of the injection valve, in particular if several injection valves are to be installed at the same time.
- Another expedient development of the invention according to claim 3 has the advantage that a safe holding of the sleeve is made possible in the time in which the injection valve has not yet been installed without further aids.
- no further aids such as adhesive strips, clips, etc. are required to use the sleeve as protection for the sealing ring until the injection valve is installed.
- FIG. 1 the front part of an injection valve 1 for a mixture-compressing internal combustion engine, not shown, is shown schematically. It carries on its front mouthpiece 2 a sealing ring 3, which is preferably designed as an O-ring. This is supported in the axial direction on a shoulder 4 and 4.1. The sealing ring 3 is enclosed by a sleeve 5, which is guided on a cylindrical section 6 of the injection valve 1.
- the injection valve 1 is inserted with its mouthpiece 2 into a wall opening 8 of the suction pipe 7, the mounting of the injection valve 1 essentially through the pressed sealing ring 3 between the wall opening 8 and the mouthpiece 2 is achieved.
- the wall opening or receiving bore 8 has a chamfer 9 on the insertion side.
- the sleeve 5 provided according to the invention has at its front end a conical outer contour 10 which merges into a cylindrical section 11.
- the cone angle is twice the chamfer angle, so that the sleeve 5 can be used at the same time for centering the injection valve 1 during the insertion process.
- the inner contour of the sleeve 5 consists of three sections, two cylindrical sections 12 and 13 and a conical section 14 being provided.
- the diameter of the cylindrical inner section 12 corresponds in its diameter to the outer diameter of the cylindrical section 6 of the injection valve 1.
- the second cylindrical section 13 is smaller in diameter than the section 12. Its diameter corresponds approximately to the outer diameter of the sealing ring 3. However, it is slightly smaller, so that the sleeve 5 is securely held by the sealing ring 3 in the unassembled state and protects it against damage and contamination.
- the transition between the two cylindrical sections 12 and 13 is preferably crowned. This makes it easier to push the sleeve onto the injection valve.
- the smallest diameter of the cone is slightly smaller than the inside diameter of the wall opening 8. This ensures that when the injection valve 1 is inserted, the sealing ring 3 does not come into contact with the inside edge of the chamfer 9 and is thereby damaged.
- FIG. 2 the injector 1 is shown in its installed position.
- the injection valve 1 is displaced axially under slight pressure.
- the sealing ring 3 is squeezed by the conical section 14 while simultaneously axially pushing forward through the shoulder 4 into the wall opening 8. This holds the injection valve 1, and at the same time the wall opening 8 is sealed.
- a further seal to the outside, mainly against soiling, is formed here by the sleeve 5, which continues to be supported with its conical section 10 on the chamfer 9 in the installed state.
- the sleeve 5 When pulling out the injection valve 1, the sleeve 5 is pressed by hand against the chamfer 9. The sealing ring 3 is taken along by the shoulder 4.1 when it is pulled out and now slides back over the conical inner section 14 into the sleeve. Damage caused by the edges of the receiving bore or the chamfer 9 is therefore excluded.
- a radially arranged pin can be provided as an end stop on the cylindrical section 6 of the injection valve, which pin leads the sleeve over an elongated hole.
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a fuel injector of the type specified in the preamble of
Bei einem bekannten Einspritzventil (GB 2051 951 A) dieser Art wird der auf dem Mundstück des Einspritzventils angeordnete O-Ring beim Einstecken in die Wanddurchbrechung in der Saugrohrwand radial gepresst. Die Wanddurchbrechung weist hierzu üblicherweise einsteckseitig eine Fase auf, mittels der die Pressung des O-Ringes beim Einführen des Einspritzventils in die Wanddurchbrechung eingeleitet wird. Diese Fase ist aus baulichen Gründen im Bereich um die Wanddurchbrechung in der Regel in Einsteckrichtung relativ niedrig und unter einem relativ grossen Kegelwinkel ausgebildet. Dies ergibt am Übergang von der Wanddurchbrechung in der Fase eine relativ scharfe Kante, die bei einem zur Wanddurchbrechung aussermittig angesetzten Mundstück der Einspritzdüse zu einer Beschädigung des O-Ringes führen kann.In a known injection valve (GB 2051 951 A) of this type, the O-ring arranged on the mouthpiece of the injection valve is pressed radially when inserted into the wall opening in the intake manifold wall. For this purpose, the wall opening usually has a chamfer on the plug-in side, by means of which the pressing of the O-ring is introduced into the wall opening when the injection valve is inserted. For structural reasons, this chamfer is generally relatively low in the area around the wall opening in the direction of insertion and is formed at a relatively large cone angle. This results in a relatively sharp edge at the transition from the wall opening in the chamfer, which can lead to damage to the O-ring if the mouthpiece of the injection nozzle is eccentrically positioned for the wall opening.
Diese Gefahr ist besonders gross bei der gleichzeitigen Montage mehrerer Einspritzventile an den Einzelsaugrohren einer Saugrohranlage, wenn die Einspritzventile kraftstoffversorgungsseitig an einer gemeinsamen Kraftstoffverteilerleitung angeordnet sind. Hierbei ist zur Geräuschentkoppelung zwischen den Einspritzventilen und der Kraftstoffverteilerleitung jeweils eine Steckanordnung mit zwischengeschaltetem Dichtring vorgesehen, ähnlich der vorbeschriebenen saugrohrseitigen Steckanordnung. Durch diese Steckanordnung ist jedes Einspritzventil im gewissen Ausmass relativ zur Kraftstoffverteilerleitung beweglich, so dass bei der gleichzeitigen Montage der Einspritzventile mit aussermittigen Positionen einiger Einspritzventile in ihren Aufnahmebohrungen zu rechnen ist.This risk is particularly great when a plurality of injection valves are mounted on the individual intake pipes of an intake manifold system at the same time if the injection valves are arranged on a common fuel rail on the fuel supply side. In this case, a plug-in arrangement with an interposed sealing ring is provided for noise decoupling between the injection valves and the fuel rail, similar to the plug-in arrangement on the intake manifold side. With this plug-in arrangement, each injection valve can be moved to a certain extent relative to the fuel rail, so that when the injection valves are installed at the same time, eccentric positions of some injection valves in their receiving bores can be expected.
Um hier Abhilfe zu schaffen, ist bereits in einer einen fingierten Stand der Technik darstellenden EP-A 0154209 (Art. 54(3)EPÜ) vorgeschlagen worden, auf dem freien Ende des Mundstückes eine Zentriervorrichtung anzuordnen. Diese hat sich als Zentrierhilfe gut bewährt, jedoch konnte auch sie nicht immer vermeiden, dass Beschädigungen des Dichtringes auftraten, insbesondere dann, wenn trotz Zentrierhilfe das Einspritzventil schräg angesetzt wurde und mit Gewalt in die Aufnahmebohrung gepresst wurde.To remedy this, EP-A 0154209 (Art. 54 (3) EPC), which represents a fictitious state of the art, has already been proposed to arrange a centering device on the free end of the mouthpiece. This has proven itself well as a centering aid, but it was also not always possible to avoid damage to the sealing ring, in particular if, despite the centering aid, the injection valve was placed at an angle and was forcefully pressed into the mounting hole.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einspritzventil der gattungsgemässen Art dahingehend weiterzubilden, dass eine Beschädigung des Dichtringes während der Montage ausgeschlossen ist.The invention has for its object to develop an injection valve of the generic type in such a way that damage to the sealing ring during the assembly is excluded.
Diese Aufgabe wird duch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Durch die erfindungsgemässe Hülse wird der Dichtring sowohl in der Zeit nach der Fertigstellung des Einspritzventiles bis zu seinem Einbau geschützt als auch während des Einbaus. Das Verschieben der Hülse und damit das Freigeben des Dichtringes wird erst beim Einbau des Einspritzventils bewerkstelligt. Der Schutz des Dichtringes bei der Montage wird dadurch erreicht, dass die Hülse aufgrund ihrer Aussenkontur eine Zentrierfunktion übernimmt. Dadurch wird auch das Ansetzen des Einspritzventils, insbesondere wenn mehrere Einspritzventile gleichzeitig eingebaut werden sollen, sehr stark erleichtert.This object is achieved by the features specified in the characterizing part of
Durch die vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 ist gewährleistet, dass beim Einbau des Einspritzventils der Dichtring leicht und beschädigungsfrei in die Wanddurchbrechung gleitet. Andererseits wird hierdurch das Einstecken des Einspritzventils nicht behindert.The advantageous development of the invention according to claim 2 ensures that when the injection valve is installed, the sealing ring slides easily and without damage into the wall opening. On the other hand, this does not hinder the insertion of the injection valve.
Eine andere zweckmässige Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 hat den Vorteil, dass ohne weitere Hilfsmittel ein sicheres Halten der Hülse in der Zeit ermöglicht wird, in der das Einspritzventil noch nicht eingebaut ist. Insbesondere sind keine weiteren Hilfsmittel wie Klebestreifen, Klammern etc. erforderlich, um die Hülse bis zum Einbau des Einspritzventils als Schutz für den Dichtring zu benutzen.Another expedient development of the invention according to
Schliesslich wird es noch als zweckmässig angesehen, den Abschnitt mit kegelförmiger Aussenkontur am Ende der Hülse und die Fase der Wanddurchbrechung gemäss Anspruch 4 winkelmässig aufeinander abzustimmen.Finally, it is still considered expedient to coordinate the section with the conical outer contour at the end of the sleeve and the chamfer of the wall opening with one another in terms of angle.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher dargestellt. Es zeigen:
- Fig. 1 einen schematisierten Querschnitt bei Beginn des Einbauvorganges eines Einspritzventils;
- Fig. einen schematischen Querschnitt durch ein eingebautes Einspritzventil mit der erfindungsgemässen Ausbildung.
- Figure 1 is a schematic cross section at the beginning of the installation process of an injection valve.
- Fig. A schematic cross section through a built-in injector with the inventive design.
In Fig. 1 ist schematisch der vordere Teil eines Einspritzventils 1 für eine nicht näher dargestellte, gemischverdichtende Brennkraftmaschine dargestellt. Es trägt auf seinem vorderen Mundstück 2 einen Dichtring 3, der vorzugsweise als O-Ring ausgebildet ist. Dieser stützt sich in axialer Richtung an einer Schulter 4 und 4.1 ab. Umschlossen wird der Dichtring 3 von einer Hülse 5, welche auf einem zylindrischen Abschnitt 6 des Einspritzventils 1 geführt ist.In Fig. 1, the front part of an
Zur Halterung des Einspritzventils 1 in einem nur schematisch dargestellten Saugrohr 7 wird das Einspritzventil 1 mit seinem Mundstück 2 in eine Wanddurchbrechung 8 des Saugrohres 7 eingesteckt, wobei die Halterung des Einspritzventils 1 im wesentlichen durch den gepressten Dichtring 3 zwischen der Wanddurchbrechung 8 und dem Mundstück 2 erreicht wird. Die Wanddurchbrechung bzw. Aufnahmebohrung 8 weist einsteckseitig eine Fase 9 auf.To hold the
Die erfindungsgemäss vorgesehene Hülse 5 besitzt an ihrem vorderen Ende eine kegelförmige Aussenkontur 10, welche in einen zylindrischen Abschnitt 11 übergeht. Der Kegelwinkel ist hierbei gleich den doppelten Fasenwinkel, so dass die Hülse 5 gleichzeitig zur Zentrierung des Einspritzventils 1 während des Einsteckvorganges benutzt werden kann.The
Die Innenkontur der Hülse 5 besteht aus drei Abschnitten, wobei zwei zylinderförmige Abschnitte 12 und 13 und ein konischer Abschnitt 14 vorgesehen sind. Der durchmessergrössere zylindrische Innenabschnitt 12 entspricht dabei in seinem Durchmesser dem Aussendurchmesser des zylindrischen Abschnittes 6 des Einspritzventils 1. Hierdurch wird die Hülse 5 beim Axialverschieben geführt.The inner contour of the
Der zweite zylindrische Abschnitt 13 ist durchmesserkleiner als der Abschnitt 12 ausgeführt. Sein Durchmesser entspricht in etwa dem Aussendurchmesser des Dichtringes 3. Er ist jedoch geringfügig kleiner, so dass die Hülse 5 im unmontierten Zustand sicher von dem Dichtring 3 gehalten wird und diesen gegen Beschädigung und Verschmutzung schützt. Der Übergang zwischen den beiden zylindrischen Abschnitten 12 und 13 ist vorzugsweise ballig ausgeführt. Dies erleichtert das Aufschieben der Hülse auf das Einspritzventil.The second
An den durchmesserkleineren zylindrischen Abschnitt 13 schliesst sich der dritte Innenabschnitt 14 an, welcher konisch ausgebildet ist. Der kleinste Durchmesser des Konus ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Wanddurchbrechung 8. Dadurch wird erreicht, dass beim Einschieben des Einspritzventils 1 der Dichtring 3 nicht mit der innenliegenden Kante der Fase 9 in Kontakt gelangt und dadurch beschädigtwird.The third
In Fig. 2 ist das Einspritzventil 1 in seiner eingebauten Stellung dargestellt. Um von der Stellung in Fig. 1 nach Fig. 2 zu gelangen, wird das Einspritzventil 1 unter leichtem Druck axial verschoben. Hierbei wird der Dichtring 3 durch den konischen Abschnitt 14 gequetscht unter gleichzeitigem axialem Vorwärtsschieben durch die Schulter 4 in die Wanddurchbrechung 8. Hierdurch ist das Einspritzventil 1 gehalten, und gleichzeitig ist die Wanddurchbrechung 8 abgedichtet. Eine weitere Abdichtung nach aussen, und zwar hauptsächlich gegen Verschmutzung, bildet hierbei die Hülse 5, welche im eingebauten Zustand sich weiterhin mit ihrem kegligen Abschnittt 10 an der Fase 9 abstützt.In Fig. 2, the
Beim Herausziehen des Einspritzventiles 1 wird die Hülse 5 durch Hand gegen die Fase 9 gedrückt. Der Dichtring 3 wird beim Herausziehen durch die Schulter 4.1 mitgenommen und gleitet nun wieder über den konischen Innenabschnitt 14 in die Hülse hinein. Eine Beschädigung durch die Kanten der Aufnahmebohrung bzw. der Fase 9 ist somit ausgeschlossen.When pulling out the
Das Festhalten der Hülse 5 beim Herausziehen des Einspritzventiles 1 von Hand kann dadurch vermieden werden, dass die Hülse 5 federbelastet ist und in die in Fig. 1 gezeigte Stellung durch die Feder gedrückt wird. Als Endanschlag kann ein radial angeordneter Stift auf dem zylindrischen Abschnitt 6 des Einspritzventils vorgesehen werden, der die Hülse über ein Langloch fü h rt.Holding the
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