EP0716226B1 - Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen - Google Patents

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EP0716226B1
EP0716226B1 EP95115125A EP95115125A EP0716226B1 EP 0716226 B1 EP0716226 B1 EP 0716226B1 EP 95115125 A EP95115125 A EP 95115125A EP 95115125 A EP95115125 A EP 95115125A EP 0716226 B1 EP0716226 B1 EP 0716226B1
Authority
EP
European Patent Office
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valve body
face
clamping nut
fuel injection
conical
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Expired - Lifetime
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EP95115125A
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English (en)
French (fr)
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EP0716226A3 (de
EP0716226A2 (de
Inventor
Karl Dipl.-Ing. Hofmann (Fh)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of EP0716226A3 publication Critical patent/EP0716226A3/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/168—Assembling; Disassembling; Manufacturing; Adjusting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M53/00—Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means
    • F02M53/04—Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/14—Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors

Definitions

  • the invention is based on a fuel injection valve for internal combustion engines according to the preamble of claim 1 or claim 8.
  • a fuel injection valve for internal combustion engines according to the preamble of claim 1 or claim 8.
  • U known fuel injection valve is a valve body having an axially displaceable valve member clamped by means of a clamping nut against a valve holder, the clamping nut having a through-opening in the area of the injection opening formed by the outlet opening of a guide bore guiding the valve member in the end face of the valve body on the combustion chamber side.
  • the known fuel injection valve In order to avoid excessive heating of the end face (bottom) of the valve body on the combustion chamber side and consequently jamming of the valve member or coking of the injection opening, the known fuel injection valve has a heat shield that is clamped between the end face of the valve body on the combustion chamber side and the clamping nut in order to reduce the face area of the valve body which is directly flown by the hot combustion gases and to prevent these gases from flowing into the interior of the clamping nut.
  • the known fuel injection valve has the disadvantage that the space formed between the combustion-chamber end face of the valve body and the combustion-chamber end face of the clamping nut in the area of its through opening is made relatively large. However, this large dead space in the area of the injection openings has a negative influence on the mixture preparation and combustion processes in the combustion chamber of the internal combustion engine to be supplied, which lead to deteriorated emission values of the entire internal combustion engine.
  • the fuel injection valve according to the invention with the features of claims 1 and 8 has the advantage that the processes in the combustion chamber of the internal combustion engine are influenced by a considerable reduction in the dead volume in the area of the passage opening associated with the injection opening in such a way that their emission values improve.
  • a further minimization of the end face of the valve body against which the hot combustion gases flow is advantageously achieved, so that the valve body as a whole is no longer heated as much, which increases the reliability and the service life of the entire fuel injection valve.
  • This reduction in the dead volume within the through opening of the clamping nut is achieved in the manner according to the invention by the conical shaping of the transition between the end face and the stem of the valve body and the conical seat surface on the clamping nut, the angle of inclination of the conical sealing surface on the valve body being smaller than the angle of inclination the seat of the clamping nut.
  • the sealing contact edge between the sealing surface and the seat surface is always as close as possible to the through opening of the clamping nut, so that the space formed by it can be kept as small as possible.
  • the sealing edge can be formed by the valve body and / or the seat surface of the clamping nut.
  • a further minimization of the dead volume is achieved by protruding the sealing surface of the valve body into the area of the through opening of the clamping nut, wherein the conical sealing surface can also be subdivided into a further conical surface with a different slope.
  • the advantageous provision of a constriction between the stem of the valve body and the opposite wall of the clamping nut, in particular in the transition area between the conical sealing surface and the stem of the valve body makes gas exchange in the stem region difficult at an early stage, so that the hot combustion gases do not spread over the entire stem region of the valve body can spread.
  • a heat protection washer it is designed in the form of a plate spring and opens with its central recess at the edge of the through opening, so that the volume remaining there remains as small as possible.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment in a detail from the fuel injection valve, in which the diameter of the flat end face of the valve body is larger than the diameter of the through opening of the clamping nut
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment, in which the diameter of the flat end face of the valve body 3 is a third exemplary embodiment in which the conical sealing surface of the valve body projects into the through bore of the clamping nut
  • FIG. 4 is a fourth exemplary embodiment, analogous to FIG. 3, in which the conical sealing surface on the valve member is divided into two areas with different angles of inclination
  • FIG. 5 shows a fifth exemplary embodiment in which a plate-spring-shaped heat protection washer is clamped between the sealing surface of the valve body and the clamping nut.
  • the first exemplary embodiment shown in FIG. 1 is designed as a so-called throttle pin nozzle (alternatively, perforated nozzles are also possible), in which an axially displaceable, inwardly opening valve member in a guide bore, not shown, is provided with a throttle pin 25, which is in the closed state of the fuel injection valve protrudes from the outlet opening (fuel discharge point) of the guide bore, which forms an injection cross section, on an end face 27 of the valve body 1 on the combustion chamber side and which narrows the injection cross section in a known manner to a narrow annular gap during the advance stroke movement of the valve member in the opening direction.
  • a throttle pin nozzle alternatively, perforated nozzles are also possible
  • the end face 27 of the valve body 1 on the combustion chamber side must be cooled particularly well in order to keep coking of the injection cross section as low as possible.
  • the transition between the shaft of the valve body 1 surrounded by the sleeve-shaped extension 17 of the clamping nut 5 and its planar end surface on the combustion chamber side is conical, this conical transition region forming a sealing surface 29 on the valve body 1, which with the end surface 27 of the one Interacts valve body 1 engaging conical seat flange 31 arranged inwardly facing annular flange 30 of the clamping nut 5.
  • the seat surface 31 of the clamping nut 5 extends radially inward up to a central through opening 33 in the ring flange 30, which covers a region of the planar end face 27 of the valve body 1 surrounding the throttle pin 25 of the valve member, in order in this way to inject the fuel into the valve body 1 facing end face 35 of the ring flange 30 of the clamping nut 5 to allow subsequent combustion chamber.
  • the angle of inclination ⁇ of the conical sealing surface 29 of the valve body 1 to its axis is smaller than the angle of inclination ⁇ of the seat surface 31 of the clamping nut 5 to the axis of the Valve body 1, so that a sealing edge 37 formed between the sealing surface 29 and the seating surface 31 is arranged as close as possible to the through opening 33.
  • the angle of inclination ⁇ to be preferably approximately 45 ° to 60 ° to the valve body axis and the angle of inclination ⁇ should be approximately 2.5 ° to 5 ° relative to the valve body axis, greater than ⁇ .
  • a diameter D of the flat end face 27 of the valve body 1 delimited by the sealing surface 29 in the first exemplary embodiment shown in FIG. 1 is larger than a diameter d of the through opening 33 of the clamping nut 5.
  • the second exemplary embodiment shown in FIG. 2 differs from the first exemplary embodiment only in the dimensioning of the diameters D and d, which are of the same size there, so that the volume of the through opening 33 within the clamping nut 5 is reduced in comparison with FIG. 1, as a result of which can also reduce the free flat end face 27 of the valve body 1 against which the hot combustion gases flow.
  • the gap dimension s remaining between the flat end face 27 of the valve body 1 and the combustion chamber end face 35 of the clamping nut 5 in the area of the passage opening 33 should preferably be about 0.5 mm to 0.9 mm in size.
  • the diameter D of the planar end surface 27 of the valve body 1 on the combustion chamber side is made smaller than the diameter d of the through opening 33 of the clamping nut 5, so that the sealing surface 29 of the valve body 1 projects into the through opening 33.
  • the dead volume within the through opening 33 can be reduced once again, and it is also achieved without great demands on the machining accuracy of the seat surface 31 and the sealing surface 29 that the sealing edge 37, which is formed here by the end of the seat surface 31, as far as possible is arranged radially inside.
  • FIG. 4 differs from the third only in the configuration of the sealing surface 29 of the valve body 1 and the seat surface 31 of the clamping nut 5, which now have two conical regions with different angles of inclination, so that the degree of protrusion of the sealing surface 29 in the through opening 33 can be better adapted to the respective requirements.
  • a narrow gap 39 is provided in FIG. 4 between the cylindrical circumferential surface of the valve body 1 and the inner wall of the clamping nut 5, which preferably adjoins the sealing surface 29 and thus gas exchange of the hot combustion gases flowing in via the sealing edge 37 and those in the stem area of the valve body 1 located gas quantity difficult, so that the valve body 1 is heated less in the stem area.
  • a heat shield 41 is clamped between the sealing surface 29 of the valve body 1 and the seat surface 31 of the clamping nut 5.
  • This heat shield 41 is designed for the earliest possible sealing of the space of the through opening 33 in the form of a plate spring and is preloaded in the installed state in such a way that its end faces lie almost completely against the sealing face 29 and the seat face 31.
  • the heat shield 41 has a central bore 43, which is preferably designed so that its wall is flush with the wall of the through opening 33.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 8 aus.
Bei einem solchen aus dem DE. 92 04 083 U bekannten Kraftstoffeinspritzventil ist ein ein axial verschiebbares Ventilglied aufweisender Ventilkörper mittels einer Spannmutter gegen einen Ventilhalter verspannt, wobei die Spannmutter im Bereich der durch die Austrittsöffnung einer das Ventilglied führenden Führungsbohrung gebildeten Einspritzöffnung in der brennraumseitigen Stirnfläche des Ventilkörpers eine Durchgangsöffnung aufweist.
Um dabei eine zu starke Erhitzung der brennraumseitigen Stirnfläche (Boden) des Ventilkörpers und in dessen Folge ein Klemmen des Ventilgliedes bzw. ein Verkoken der Einspritzöffnung zu vermeiden, weist das bekannte Kraftstoffeinspritzventil eine Wärmeschutzscheibe auf, die zwischen brennraumseitiger Stirnfläche des Ventilkörpers und der Spannmutter eingespannt ist, um so die direkt von den heißen Verbrennungsgasen angeströmte Stirnfläche des Ventilkörpers zu verringern und ein Einströmen dieser Gase in das Innere der Spannmutter zu verhindern.
Dabei weist das bekannte Kraftstoffeinspritzventil jedoch den Nachteil auf, daß der zwischen der brennraumseitigen Stirnfläche des Ventilkörpers und der brennraumseitigen Stirnfläche der Spannmutter im Bereich deren Durchgangsöffnung gebildete Raum relativ groß ausgeführt ist. Dieser große Totraum im Bereich der Einspritzöffnungen hat jedoch einen negativen Einfluß auf die Gemischaufbereitungs- und Verbrennungsvorgänge im Brennraum der zu versorgenden Brennkraftmaschine, die zu verschlechterten Emissionswerten der gesamten Brennkraftmaschine führen.
Darüber hinaus ist aus der Offenlegungsschrift DE 33 35 298 A1, die den nächstkommenden Stand der Technik bildet, eine Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in Brennräume von Brennkraftmaschinen bekannt, bei dem das Kraftstoffeinspritzventil an seiner brennraumseitigen Stirnfläche eine konische Anschrägung aufweist, der eine an der Innenfläche der Spannmutter mit demselben Winkel ausgebildete konische Fläche gegenüberliegt. Durch die nach der Einspritzöffnung brennraumseitig angeordnete Heizwendel ergibt sich jedoch auch hier ein großes Totvolumen mit den oben geschilderten Nachteilen.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 bzw. 8 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch eine erhebliche Verringerung des Totvolumens im Bereich der der Einspritzöffnung zugeordneten Durchgangsöffnung in der Spannmutter die Vorgänge im Brennraum der Brennkraftmaschine dahingehend beeinflußt werden, daß sich deren Emissionswerte verbessern. Zudem wird dabei in vorteilhafter Weise eine weitere Minimierung der von den heißen Verbrennungsgasen angeströmten Stirnfläche des Ventilkörpers erreicht, so daß der Ventilkörper insgesamt nicht mehr so stark erhitzt wird, was die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer des gesamten Kraftstoffeinspritzventils erhöht.
Diese Verringerung des Totvolumens innerhalb der Durchgangsöffnung der Spannmutter wird dabei in erfindungsgemäßer Weise durch das konische Anformen des Übergangs zwischen der Stirnfläche und des Schaftes des Ventilkörpers und der konisch ausgebildeten Sitzfläche an der Spannmutter erreicht, wobei der Neigungswinkel der konischen Dichtfläche am Ventilkörper kleiner als der Neigungswinkel der Sitzfläche der Spannmutter ist. Auf diese Weise wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, daß sich die abdichtende Berührungskante zwischen Dichtfläche und Sitzfläche immer möglichst dicht an der Durchgangsöffnung der Spannmutter befindet, so daß der durch diese gebildete Raum möglichst gering gehalten werden kann.
Dabei kann die Dichtkante je nach Ausgestaltung durch den Ventilkörper und/oder die Sitzfläche der Spannmutter gebildet sein.
Eine weitere Minimierung des Totvolumens wird durch das Hineinragen der Dichtfläche des Ventilkörpers in den Bereich der Durchgangsöffnung der Spannmutter erreicht, wobei die konische Dichtfläche dazu noch in eine weitere, eine andere Steigung aufweisende Konusfläche unterteilt sein kann.
Durch das vorteilhafte Vorsehen einer Engstelle zwischen dem Schaft des Ventilkörpers und der gegenüberliegenden Wand der Spannmutter, insbesondere im Übergangsbereich zwischen konischer Dichtfläche und Schaft des Ventilkörpers wird ein Gasaustausch im Schaftbereich bereits früh erschwert, so daß sich die heißen Verbrennungsgase nicht über den gesamten Schaftbereich des Ventilkörpers ausbreiten können.
Bei der Verwendung einer Wärmeschutzscheibe ist diese tellerfederförmig ausgebildet und mündet mit ihrer zentralen Ausnehmung an den Rand der Durchgangsöffnung, so daß das dort verbleibende Volumen möglichst gering bleibt.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
Zeichnung
Fünf Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils für Brennkraftmaschinen sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen die Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel in einem Ausschnitt aus dem Kraftstoffeinspritzventil, bei dem der Durchmesser der planen Stirnfläche des Ventilkörpers größer als der Durchmesser der Durchgangsöffnung der Spannmutter ist, die Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem der Durchmesser der planen Stirnfläche des Ventilkörpers gleich groß dem Durchmesser der Durchgangsöffnung der Spannmutter ist, die Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem die konische Dichtfläche des Ventilkörpers in die Durchgangsbohrung der Spannmutter ragt, die Figur 4 ein viertes Ausführungsbeispiel, analog zur Figur 3, bei dem die konische Dichtfläche am Ventilglied in zwei Bereiche unterschiedlicher Neigungswinkel geteilt ist und die Figur 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel, bei dem zwischen der Dichtfläche des Ventilkörpers und der Spannmutter eine tellerfederförmige Wärmeschutzscheibe eingespannt ist.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Das in der Figur 1 nur mit seinen erfindungswesentlichen Bauteilen dargestellte Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen weist einen zylinderförmigen Ventilkörper 1 auf, der zusammen mit einer Zwischenscheibe 3 durch eine Spannmutter 5 gegen einen in der Zeichnung nicht dargestellten Ventilhalter verspannt ist. Zu diesem Zweck ist die Spannmutter 5 mit einer inneren Ringschulter 7 versehen, die an einer äußeren Ringschulter 9 des Ventilkörpers 1 angreift. Die Spannmutter 5 weist ferner im Bereich der Ringschulter 7 ein Außengewinde 11 auf, welches in ein entsprechendes Innengewinde einer Einbaubohrung 13 im Gehäuse 15 der zu versorgenden Brennkraftmaschine eingreift. An einem den Ventilkörper 1 unterhalb der Ringschulter 7 umgreifenden hülsenförmigen Ansatz 17 der Spannmutter 5 ist eine Stützschulter 19 angeordnet, die bei eingebautem Kraftstoffeinspritzventil über einen Dichtring 21 gegen eine Stützschulter 23 in der Einbaubohrung 13 gepreßt ist.
Das in der Figur 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel ist dabei als sogenannte Drosselzapfendüse ausgebildet (alternativ sind auch Lochdüsen möglich), bei der ein in einer nicht gezeigten Führungsbohrung axial verschiebbares, nach innen öffnendes Ventilglied mit einem Drosselzapfen 25 versehen ist, der in geschlossenem Zustand des Kraftstoffeinspritzventils aus der, einen Einspritzquerschnitt bildenden Austrittsöffnung (Kraftstoffaustrittsstelle) der Führungsbohrung an einer brennraumseitigen Stirnfläche 27 des Ventilkörpers 1 hinausragt und der während der Vorhubbewegung des Ventilgliedes in Öffnungsrichtung den Einspritzquerschnitt in bekannter Weise bis auf einen schmalen Ringspalt verengt. Bei derartigen Kraftstoffeinspritzventilen muß die brennraumseitige Stirnfläche 27 des Ventilkörpers 1 besonders gut gekühlt werden, um eine Verkokung des Einspritzquerschnitts so gering wie möglich zu halten.
Dazu ist beim erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventil der Übergang zwischen dem vom hülsenförmigen Ansatz 17 der Spannmutter 5 umgebenden Schaft des Ventilkörpers 1 und dessen brennraumseitiger planen Stirnfläche konisch ausgebildet, wobei dieser konische Übergangsbereich eine Dichtfläche 29 am Ventilkörper 1 bildet, die mit einer an einem die Stirnfläche 27 des Ventilkörpers 1 untergreifenden, nach innen gekehrten Ringflansch 30 der Spannmutter 5 angeordneten konischen Sitzfläche 31 zusammenwirkt. Die Sitzfläche 31 der Spannmutter 5 erstreckt sich dabei radial einwärts bis an eine zentrale Durchgangsöffnung 33 im Ringflansch 30, die einen den Drosselzapfen 25 des Ventilgliedes umgebenden Bereich der planen Stirnfläche 27 des Ventilkörpers 1 überdeckt, um so die Kraftstoffeinspritzung in den sich an die dem Ventilkörper 1 abgewandte Stirnfläche 35 des Ringflansches 30 der Spannmutter 5 anschließenden Brennraum zu ermöglichen.
Um dabei das innerhalb der Durchgangsöffnung 33 eingeschlossene Volumen sowie die angeströmte Stirnfläche 27 des Ventilkörpers 1 möglichst gering zu halten, ist der Neigungswinkel α der konischen Dichtfläche 29 des Ventilkörpers 1 zu dessen Achse kleiner als der Neigungswinkel β der Sitzfläche 31 der Spannmutter 5 zur Achse des Ventilkörpers 1, so daß eine zwischen Dichtfläche 29 und Sitzfläche 31 gebildete Dichtkante 37 möglichst nah an der Durchgangsöffnung 33 angeordnet ist. Der Neigungswinkel α zur soll dabei vorzugsweise etwa 45° bis 60° zur Ventilkörperachse betragen und der Neigungswinkel β soll etwa 2,5° bis 5° bezogen auf die Ventilkörperachse, größer als α sein.
Zudem ist ein Durchmesser D der von der Dichtfläche 29 begrenzten planen Stirnfläche 27 des Ventilkörpers 1 im ersten, in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel größer ausgeführt als ein Durchmesser d der Durchgangsöffnung 33 der Spannmutter 5.
Das in der Figur 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich zum ersten Ausführungsbeispiel lediglich in der Dimensionierung der Durchmesser D und d, die dort gleich groß ausgeführt sind, so daß das Volumen der Durchgangsöffnung 33 innerhalb der Spannmutter 5 gegenüber der Figur 1 verringert ist, wodurch sich auch die von den heißen Verbrennungsgasen angeströmte freie plane Stirnfläche 27 des Ventilkörpers 1 verringern läßt.
Dabei soll das zwischen der planen Stirnfläche 27 des Ventilkörpers 1 und der brennraumseitigen Stirnfläche 35 der Spannmutter 5 verbleibende Spaltmaß s im Bereich der Durchgangsöffnung 33 vorzugsweise etwa eine Größe von 0,5 mm bis 0,9 mm betragen.
Bei dem in der Figur 3 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser D der planen brennraumseitigen Stirnfläche 27 des Ventilkörpers 1 kleiner ausgebildet als der Durchmesser d der Durchgangsöffnung 33 der Spannmutter 5, so daß die Dichtfläche 29 des Ventilkörpers 1 in die Durchgangsöffnung 33 hineinragt. Auf diese Weise kann das Totvolumen innerhalb der Durchgangsöffnung 33 noch einmal verringert werden, wobei zudem ohne große Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit von Sitzfläche 31 und Dichtfläche 29 erreicht wird, daß die Dichtkante 37, die hier durch das Ende der Sitzfläche 31 gebildet ist, möglichst weit radial innen angeordnet ist.
Das in der Figur 4 dargestellte vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich zum dritten lediglich in der Ausgestaltung der Dichtfläche 29 des Ventilkörpers 1 und der Sitzfläche 31 der Spannmutter 5 die nunmehr zwei konische Bereich mit unterschiedlichen Neigungswinkeln aufweisen, so daß sich der Grad des Hineinragens der Dichtfläche 29 in die Durchgangsöffnung 33 besser an die jeweiligen Erfordernisse anpassen läßt. Zudem ist in der Figur 4 ein Engspalt 39 zwischen der zylindrischen Umfangsfläche des Ventilkörpers 1 und der Innenwand der Spannmutter 5 vorgesehen, der vorzugsweise an die Dichtfläche 29 anschließt und so einen Gasaustausch der über die Dichtkante 37 einströmenden heißen Verbrennungsgase und der im Schaftbereich des Ventilkörpers 1 befindlichen Gasmenge erschwert, so daß der Ventilkörper 1 im Schaftbereich weniger erhitzt wird.
Bei dem in der Figur 5 dargestellten fünften Ausführungsbeispiel ist zwischen der Dichtfläche 29 des Ventilkörpers 1 und der Sitzfläche 31 der Spannmutter 5 eine Wärmeschutzscheibe 41 eingespannt. Diese Wärmeschutzscheibe 41 ist dabei für ein möglichst frühes Abdichten des Raumes der Durchgangsöffnung 33 tellerfederförmig ausgebildet und wird im eingebauten Zustand derart vorgespannt, daß sie mit ihren Stirnflächen nahezu vollständig an der Dichtfläche 29 und der Sitzfläche 31 anliegt. Dabei weist die Wärmeschutzscheibe 41 eine zentrale Bohrung 43 auf, die vorzugsweise so ausgelegt ist, daß deren Wand mit der Wand der Durchgangsöffnung 33 abschließt.
Es ist somit mit dem erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventil möglich, die von den heißen Verbrennungsgasen angeströmte Stirnfläche 27 des Ventilkörpers 1 zu reduzieren und gleichzeitig das von der Durchgangsöffnung 33 gebildete Totvolumen in der Spannmutter 5 für eine verbesserte Gemischaufbereitung und Verbrennung zu verringern

Claims (9)

  1. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen, mit einem eine Führungsbohrung aufweisenden Ventilkörper (1), in der ein Ventilglied axial verschiebbar geführt ist und mit einer den Ventilkörper (1) gegen einen Ventilhalter verspannenden Spannmutter (5), die einen den Ventilkörper (1) umgreifenden hülsenförmigen Ansatz (17) und einen eine brennraumseitige Stirnfläche (27) des Ventilkörpers (1) untergreifenden, nach innen gekehrten Ringflansch (30) aufweist, in dem eine zentrale Durchgangsöffnung (33) im Bereich der axialen Überdeckung eines planen, eine Kraftstoffaustrittsstelle umgebenden Bereiches der brennraumseitigen Stirnfläche (27) des Ventilkörpers (1) vorgesehen ist, wobei der Ventilkörper (1) an seinem brennraumseitigen Ende wenigstens einen konischen Übergang (29) zur ebenen, die Kraftstoffaustrittsstelle aufweisenden Stirnfläche (27) hat und der Ringflansch (30) einen ebenfalls konisch ausgebildeten Teil (31) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine konische Übergang (29) einen zwischen dem Ventilkörper (1) und der Spannmutter (5) gebildeten Raum verschließend an dem konisch ausgebildeten Teil (31) des Ringflansches (30) zur Anlage kommt, wobei der Neigungswinkel (α) des konischen Übergangs (29) zur Achse des Ventilkörpers (1) kleiner als der Neigungswinkel (β) des konischen Teils (31) des Ringflansches (30) zur Achse des Ventilkörpers (1) ausgebildet ist.
  2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (α) des, eine Dichtfläche bildenden konischen Übergangs (29) am Ventilkörper (1) zur Achse des Ventilkörpers (1) etwa 45° bis 60° beträgt, wobei der Neigungswinkel (β) des eine Sitzfläche bildenden konischen Teils (31) am Ringflansch (30) der Spannmutter (5) zur Achse des Ventilkörpers (1) etwa 2,5° bis 5° größer als der Neigungswinkel (α) ausgebildet ist.
  3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Durchmesser (D) des planen Bereiches der Stirnfläche (27) des Ventilkörpers (1) größer als ein zweiter Durchmesser (d) der Durchgangsöffnung (33) der Spannmutter (5) ausgebildet ist, wobei eine zwischen dem konischen Übergang (29) und dem planen Bereich der Stirnfläche (27) des Ventilkörpers (1) gebildete Kante am Ventilkörper (1) als an der Sitzfläche (31) der Spannmutter (5) anliegende Dichtkante (37) wirkt.
  4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Durchmesser (D) des planen Bereiches der Stirnfläche (27) des Ventilkörpers (1) gleich groß einem zweiten Durchmesser (d) der Durchgangsöffnung (33) der Spannmutter (5) ausgebildet ist, wobei die Querschnittsübergänge im Bereich der ersten und zweiten Durchmesser (D, d) jeweils eine miteinander wirkende Dichtkante (37) bilden.
  5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Durchmesser (D) des planen Bereiches der Stirnfläche (27) am Ventilkörper (1) kleiner als ein zweiter Durchmesser (d) der Durchgangsöffnung (33) der Spannmutter (5) ausgebildet ist, wobei das radial innere Ende der Sitzfläche (31), im Bereich des zweiten Durchmessers (d) eine mit der Dichtfläche (29) am Ventilkörper (1) zusammenwirkende Dichtkante (37) bildet.
  6. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei aneinandergrenzende, unterschiedliche Neigungswinkel aufweisende konische Übergänge (29) am Ventilkörper (1) vorgesehen sind, denen zwei konische Sitzflächenbereiche (31) an der Spannmutter (5) zugeordnet sind.
  7. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Übergangs zwischen dem zylinderförmigen Teil des Ventilkörpers (1) und dem konischen Übergang (29) ein Engspalt (39) zwischen der Wand der Spannmutter (5) und dem Ventilkörper (1) vorgesehen ist.
  8. Kraftstoffeinspritzventil nach dem Oberbegriff des Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine tellerfederförmige Wärmeschutzscheibe (41) zwischen einer Dichtfläche bildenden konischen Übergang (29) des Ventilkörpers (1) und einer am konischen Teil (31) der Spannmutter (5) gebildeten Sitzfläche eingespannt ist, die in montiertem Zustand des Kraftstoffeinspritzventils vollständig an der Dichtfläche (29) und der Sitzfläche (31) anliegt und mit einer an ihre zentrale Bohrung (43) grenzenden Ringkante den durch die Durchgangsöffnung (33) an der Spannmutter (5) begrenzten Raum gegen das Innere der Spannmutter (5) abgrenzt.
  9. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen dem planen Bereich der Stirnfläche (27) des Ventilkörpers (1) und der brennraumseitigen Stirnfläche (35) der Spannmutter (5) verbleibende Spaltmaß (s) im Bereich der Durchgangsöffnung (33) etwa eine Höhe von 0,5 mm bis 0,9 mm beträgt.
EP95115125A 1994-12-09 1995-09-26 Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen Expired - Lifetime EP0716226B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4443861 1994-12-09
DE4443861A DE4443861A1 (de) 1994-12-09 1994-12-09 Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen

Publications (3)

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EP0716226A2 EP0716226A2 (de) 1996-06-12
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