EP1042609A1 - Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen - Google Patents

Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen

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EP1042609A1
EP1042609A1 EP99936317A EP99936317A EP1042609A1 EP 1042609 A1 EP1042609 A1 EP 1042609A1 EP 99936317 A EP99936317 A EP 99936317A EP 99936317 A EP99936317 A EP 99936317A EP 1042609 A1 EP1042609 A1 EP 1042609A1
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EP
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sealing ring
fuel injection
injection valve
internal combustion
valve body
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Michael Lengowski
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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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
    • F02M61/14—Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors
    • 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
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/85—Mounting of fuel injection apparatus
    • F02M2200/858—Mounting of fuel injection apparatus sealing arrangements between injector and engine

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection valve for internal combustion engines according to the preamble of claim 1.
  • Such a fuel injection valve can be seen, for example, from DE 19 605 956 AI.
  • the sealing ring is fastened on the valve body by means of a frictional engagement, this frictional engagement preferably being built up only in partial regions which are symmetrical about the Scope are distributed. These subregions are, in particular, three radially inward projections on the inner wall surface of the sealing ring, the cross section of which is reduced compared to the sealing ring thickness.
  • the sealing ring holds by pressing.
  • the sealing ring now consists of a very soft material, in particular copper, it cannot be ruled out that the inward-projecting projections will at least partially be ground off when they are applied to the stem part of the valve body and thus only cause a small clamping. Because of this small clamping, the sealing ring can undesirably detach from the stem part of the valve body.
  • the object of the invention is therefore to develop a fuel injection valve for internal combustion engines of the generic type such that the sealing ring on the one hand can be easily applied to the stem part of the valve body and can be secured thereon in such a way that unintentional loosening of the sealing ring from the stem part is practically no longer possible can occur.
  • the sealing ring has a central opening which can be deformed in a defined manner after being pushed over the stem part of the valve member.
  • Such a design of the sealing ring has the advantage that it can easily be pushed over the valve stem due to the central circular opening and then with one Press tool is deformable so that it flows at the points of deformation towards the stem part of the valve member, is pressed into the ground surface of the stem part and is thus held firmly and captively on it.
  • the sealing ring is deformed only on partial areas of its inner wall surface of the central circular opening, the partial areas preferably being uniformly distributed over the circumference.
  • a particularly advantageous embodiment provides that the sealing ring is preferably deformed at three points distributed equally over the circumference.
  • the sealing ring is advantageously made of a softer material than the valve body, preferably of copper.
  • the fastening of the sealing ring on the stem part of a fuel injection valve of the type described above is advantageously carried out by deforming the sealing ring after pushing it over the stem part with a pressing tool in such a way that a material flow to the stem part occurs.
  • Fig. 1 partially cut and broken away the lower part of a fuel injector with the sealing ring and pushed
  • Fig. 2 is an end view of a sealing ring and schematically various molds for targeted deformation of the sealing ring.
  • a fuel injection valve for internal combustion engines shown in an enlarged section in FIG. 1 has a cylindrical valve body, the outside diameter of which is reduced to form a ring shoulder, with a reduced-diameter stem part 10 at its free end opening at least one into the combustion chamber of the internal combustion engine, which is not shown in detail Injection opening 12 has.
  • the valve body is by means of a ring shoulder 5 attacking clamping nut 20 axially braced at its end facing away from the injection opening 12 against a holding body 11 (not shown).
  • This holding body has a connecting piece for an injection line (not shown) to an injection pump and a pressure channel for supplying the fuel under high pressure to the injection valve, as is apparent from DE 19 605 956 AI, to which reference is made in full in the present context.
  • the valve member is axially guided in the valve body in a manner known per se, it opens and closes an opening cross section in the injection valve due to its lifting movement.
  • the injection valve is inserted into a stepped receiving bore 30 in the housing 32 (cylinder head) of the internal combustion engine to be supplied with fuel, the area of which has a reduced diameter that opens into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • a sealing ring 40 is clamped between an annular end face 22 of the clamping nut 20 and a housing shoulder 34 formed at the cross-sectional transition of the receiving bore 30, which is guided on the stem 10 of the valve body.
  • This sealing ring 40 shown in plan view in FIG. 2 and preferably made of copper, has a central circular opening 42, preferably a bore, which is slightly larger than the outer diameter of the stem part 10 of the valve body. In this way, the sealing ring 40 can be easily pushed over the stem part 10 of the valve body with little play.
  • the sealing ring 40 After the sealing ring 40 has been pushed onto the shaft part 10 of the preassembled injection valve until it abuts the ring end face 22 of the clamping nut 20, it is deformed in a defined manner by means of a pressing tool. As in Fig. 2, it is preferably deformed at three locations equally distributed over the circumference, the press molds shown in FIG. 2 being conceivable.
  • the sealing ring 40 Due to the defined deformation of the sealing ring 40, the copper begins to flow slightly at the points of the deformation in the direction of the stem part 10 of the valve body and is pressed into the ground surface of the stem part 10, as a result of which the sealing ring 40 is held.
  • the advantage of this sealing ring and the method of its assembly is that the sealing ring is not subjected to any mechanical stresses when it is pushed onto the shaft part 10, and in this respect there are no signs of wear.

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Abstract

Ein Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschine mit einem zylinderförmigen Ventilkörper, dessen Aussendurchmesser sich unter Bildung eines Ringabsatzes (5) in Richtung Einspritzöffnung (12) verringert und der mittels einer am Ringabsatz (5) angreifenden Spannmutter (20) axial gegen einen Haltekörper verspannt ist, wobei das Kraftstoffeinspritzventil in eine gestufte Aufnahmebohrung (30) im Gehäuse der Brennkraftmaschine eingesetzt ist, die über einen zwischen einer Ringstirnfläche der Spannmutter und einem Gehäuseabsatz der Aufnahmebohrung eingespannten Dichtring (40) abgedichtet ist, und wobei der Dichtring axial gesichert auf dem im Durchmesser verringerten Schaftteil (10) des Ventilkörpers angeordnet ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (40) eine zentrale kreisförmige Öffnung aufweist, die nach Schieben über den Schaftteil (10) des Ventilkörpers definiert verformt wird.

Description

Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Patentanspruchs 1.
Ein derartiges Kraftstoffeinspritzventil geht beispielsweise aus der DE 19 605 956 AI hervor.
Bei diesem Kraftstoffeinspritzventil axial gesichert auf dem Schaft des Ventilkδrpers angeordnet, so daß gewährleistet ist, daß er gemeinsam mit dem Ventilkörper des Einspritzventils aus der Aufnahmebohrung entfernt werden kann. Hierzu wird der Dichtring mittels eines Reibschlusses auf dem Ventilkörpersctiaft befestigt, wobei dieser Reibschluß vorzugsweise nur in Teilbereichen aufgebaut wird, die symmetrisch über den Umfang verteilt sind. Diese Teilbereiche sind dabei insbesondere drei radial einwärts ragende Anformungen an der Innenwandfläche des Dichtrings, deren Querschnitt gegenüber der Dichtringdicke verringert ist. Der Dichtring hält dabei durch Aufpressen. Da nun der Dichtring aus einem sehr weichen Material, insbesondere Kupfer besteht, ist nicht auszuschließen, daß die nach einwärts ragenden Anformungen zumindest teilweise beim Aufbringen auf den Schaftteil des Ventilkörpers abgeschliffen werden und dadurch nur eine kleine Klemmung bewirken. Aufgrund dieser kleinen Klemmung kann sich der Dichtring auf unerwünschte Weise von dem Schaftteil des Ventilkörpers lösen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß der Dichtring einerseits auf einfache Weise auf den Schaftteil des Ventilkörpers aufgebracht und auf diesem so gesichert werden kann, daß ein unbeabsichtigtes Lösen des Dichtrings von dem Schaftteil praktisch nicht mehr auftreten kann.
Vorteile der Erfindung
Diese Aufgabe wird bei einem Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dichtring eine zentrale Öffnung aufweist, die nach Schieben über den Schaftteil des Ventilglieds definiert verformbar ist. Eine derartige Ausbildung des Dichtrings hat den Vorteil, daß er zum einen aufgrund der zentralen kreisförmigen Öffnung leicht über den Ventilschaft geschoben werden kann und anschließend mit einem Preßwerkzeug so verformbar ist, daß er an den Stellen der Verformung hin zu dem Schaftteil des Ventilglieds fließt, in die geschliffene Oberfläche des Schaftteils hineingedrückt wird und so an diesem fest und unverlierbar gehalten wird. Um eine möglichst gleichmäßige Kräfteverteilung sowohl an dem Dichtring als auch an dem Schaftteil des Ventilglieds sicherzustellen, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß der Dichtring lediglich an Teilbereichen seiner Innenwandfläche der zentralen kreisförmigen Öffnung verformt ist, wobei die Teilbereiche vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang verteilt sind.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht dabei vor, daß der Dichtring vorzugsweise an drei über den Umfang gleich verteilten Stellen verformt ist.
Um eine leichte Verformung des Dichtrings zu ermöglichen und um insbesondere sicherzustellen, daß nicht der Schaftteil des Ventilkörpers verformt wird, ist der Dichtring vorteilhafterweise aus einem weicheren Werkstoff als der Ventilkörper, vorzugsweise aus Kupfer hergestellt .
Die Befestigung des Dichtrings auf dem Schaftteil eines Kraftstoffeinspritzventils der oben beschriebenen Art erfolgt in vorteilhafter Weise dadurch, daß man den Dichtring nach Aufschieben über den Schaftteil mit einem Preßwerkzeug derart verformt, daß ein Materialfluß zum Schaftteil entsteht.
Hierdurch wird insbesondere auf besonders vorteilhafte Weise vermieden, daß der Dichtring beim Aufschieben in irgendeiner Weise an dem Schaftteil des Ventilkörpers schleift und es so zu Abschleiferscheinungen der oben geschilderten Art kommt .
Zeichnung
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausgestaltungen und
Merkmale des Gegenstands der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar .
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 teilweise geschnitten und weggebrochen den unteren Teil eines Kraftstoffeinspritzventils mit aufgeschobenem Dichtring und
Fig. 2 eine Stirnansicht eines Dichtrings sowie schematisch verschiedene Preßformen zur gezielten Verformung des Dichtrings .
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Ein in einem vergrößerten Ausschnit in Fig. 1 dargestelltes Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen weist einen zylinderförmigen Ventilkörper auf, dessen Außendurchmesser sich unter Bildung eines Ringabsatzes verringert, wobei ein im Durchmesser verringerter Schaftteil 10 an seinem freien Ende wenigstens eine in den nicht näher dargestellten Brennraum der Brennkraftmaschine mündende Einspritzöffnung 12 aufweist .
Der Ventilkörper ist mittels einer am Ringabsatz 5 angreifenden Spannmutter 20 an seinem der Einspritzöffnung 12 abgewandten Ende axial gegen einen (nicht dargestellten) Haltekörper 11 verspannt. Dieser Haltekörper weist einen Anschlußstutzen für eine nicht dargestellte Einspritzleitung zu einer Einspritzpumpe und einen Druckkanal zur Zuführung des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffes an das Einspritzventil auf, wie es aus der DE 19 605 956 AI, auf die vorliegend vollinhaltlich Bezug genommen wird, hervorgeht .
Das Ventilglied ist auf an sich bekannte Weise axial in dem Ventilkδrper geführt, es öffnet und verschließt durch seine Hubbewegung einen Öffnungsquerschnitt im Einspritzventil .
Das Einspritzventil ist in eine gestufte Aufnahmebohrung 30 im Gehäuse 32 (Zylinderköpf) der mit Kraftstoff zu versorgenden Brennkraftmaschine eingesetzt, deren im Durchmesser verringerter Bereich in den Brennraum der Brennkraftmaschine mündet .
Zur Abdichtung des brennrau seitigen Bohrungsteils der Aufnahmebohrung 30 ist ein Dichtring 40 zwischen einer Ringstirnfläche 22 der Spannmutter 20 und einem am Querschnittsübergang der Aufnahmebohrung 30 gebildeten Gehäuseabsatz 34 eingespannt, der auf dem Schaft 10 des Ventilkörpers geführt ist .
Dieser in Fig. 2 in Draufsicht dargestellte, vorzugsweise aus Kupfer ausgebildete Dichtring 40 weist eine zentrale kreisförmige Öffnung 42, vorzugsweise eine Bohrung auf, die geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des Schaftteils 10 des Ventilkörpers. Auf diese Weise kann der Dichtring 40 mit geringem Spiel leicht über den Schaftteil 10 des Ventilkörpers geschoben werden. Nachdem der Dichtring 40 auf den Schaftteil 10 des vormontierten Einspritzventils bis zur Anlage an die Ringstirnfläche 22 der Spannmutter 20 aufgeschoben wurde, wird er mittels eines Preßwerkzeugs definiert verformt . Wie in Fig . 2 dargestellt ist, wird er vorzugsweise an drei über den Umfang gleich verteilten Stellen verformt, wobei die in Fig. 2 dargestellten Preßformen denkbar sind. Diese können beispielsweise eine runde Gestalt oder eine rechteckige oder quadratische konisch verlaufende Gestalt aufweisen. Durch die definierte Verformung des Dichtrings 40 beginnt das Kupfer an den Stellen der Verformung geringfügig in Richtung des Schaftteils 10 des Ventilkörpers zu fließen und sich in die geschliffene Oberfläche des Schaftteils 10 einzudrücken, wodurch der Dichtring 40 gehalten wird. Der Vorteil dieses Dichtrings und des Verfahrens seiner Montage besteht darin, daß der Dichtring beim Aufschieben auf den Schaftteil 10 keinerlei mechanischen Beanspruchungen unterworfen ist und insoweit auch keinerlei Abnutzungserscheinungen.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einem zylinderförmigen Ventilkörper, dessen Außendurchmesser sich unter Bildung eines Ringabsatzes (5) in Richtung Einspritzöffnung (12) verringert und der mittels einer am Ringabsatz (5) angreifenden Spannmutter (20) axial gegen einen Haltekörper verspannt ist, wobei das Kraftstoffeinspritzventil in eine gestufte Auf- nahmebohrung (30) im Gehäuse (32) der Brennkraftmaschine eingesetzt ist, die über einen zwischen einer Ringstirnfläche (22) der Spannmutter (20) und einem Gehäuseabsatz (34) der Aufnahmebohrung eingespannten Dichtring (40) abgedichtet ist, und wobei der Dichtring (40) axial gesichert auf dem im Durchmesser verringerten Schaftteil (10) des Ventilkörpers angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (40) eine zentrale kreisförmige Öffnung (42) aufweist, die nach Schieben über den Schaftteil (10) des Ventilkörpers definiert verformt wird.
. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (40) lediglich an Teilbereichen seiner Innenwandfläche der zentralen kreisförmigen Öffnung (42) verformt ist, wobei die Teilbereiche vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang des Dichtrings (40) verteilt sind.
3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (40) vorzugsweise an drei über seinen Umfang gleich verteilten Stellen verformt ist.
4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring aus einem gegenüber dem Ventilkδrper weicheren Werkstoff, vorzugsweise Kupfer hergestellt ist.
5. Verfahren zur Befestigung eines Dichtrings (40) auf einem Schaftteil (10) eines Kraftstoffein- spritzventils für Brennkraftmaschinen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man den Dichtring (40) nach Aufschieben über den Schaftteil (10) mit einem Preßwerkzeug derart verformt, daß ein Materialfluß zum Schaftteil (10) entsteht.
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