EP1092864A2 - Halterung für eine Einspritzdüse - Google Patents

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EP1092864A2
EP1092864A2 EP00119246A EP00119246A EP1092864A2 EP 1092864 A2 EP1092864 A2 EP 1092864A2 EP 00119246 A EP00119246 A EP 00119246A EP 00119246 A EP00119246 A EP 00119246A EP 1092864 A2 EP1092864 A2 EP 1092864A2
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clamping
injection nozzle
sleeve
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Frank Ickinger
Michael Paul
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Dr Ing HCF Porsche AG
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    • F02M35/10137—Flexible ducts, e.g. bellows or hoses

Definitions

  • the invention relates to a holder for an injection nozzle, in particular for Internal combustion engines with direct injection, according to the generic term of Claim 1.
  • a known injection nozzle is between an arcuate Intake manifold and a flange connected to a cylinder head.
  • the injection nozzle is connected to the cylinder head as a pre-assembled unit.
  • injection valves are dealt with, on the one hand with the first End pieces are used in a suction system and on the other hand with second End pieces mediated by screws on a fuel rail are connected.
  • the object of the invention is to provide a holder for an injection nozzle, the on the one hand, fixed system-tight even at relatively high injection pressures, and on the other other is easy to assemble.
  • the main advantages achieved with the invention are that the Clamping device with a defined preload force acting in the axial direction Injector holds in position, which - especially with direct injection for Internal combustion engines of the Otto type - system pressure occurring is taken into account and special screw connections per injector can be omitted. She also cares Intermediate sleeve for that always occurring manufacturing tolerances for the Connection function of the injector are harmless. With the metallic The clamping sleeve, which is easy to manufacture, can also be targeted thanks to the bellows biasing force directed towards the cylinder head can be achieved.
  • a multi-cylinder internal combustion engine 1, not shown in detail the Otto design includes a cylinder head 2 and an intake system 3.
  • the intake system 3 is connected to the cylinder head 2, for this purpose the cylinder head 2 with a first Support level 4 and the suction system 3 is provided with a second support level 5.
  • By means of the suction system 3 is via a channel provided with a throttle valve 6 7 fresh air is fed to a combustion chamber 8.
  • Fuel i.e. Gasoline, introduced through an injector 9, which means that the Internal combustion engine with direct injection works.
  • Fresh air / exhaust gas are effective in the cylinder head 2 intake and exhaust valves, not shown.
  • a holder 10 is provided for the injection nozzle 9, the injection nozzle 9 a nozzle body 11 with a first end piece 12 and a second end piece 13 having.
  • the nozzle body 11 and the end pieces 12 and 13 have a cylindrical Configuration with circular cross-section.
  • the end pieces 12 and 13 cooperate a first bore 14 and a second bore 15 together, which in Components of the internal combustion engine 1 are incorporated. These components are formed by the cylinder head 2 and the suction system 3.
  • a clamping device 16 engages that first end piece 12 with a defined prestress acting in the axial direction A in the holds first bore 14 in the cylinder head 2.
  • the second end piece works under Interposition of an intermediate sleeve 17 with the second bore 15 in the Suction system 2 together.
  • the clamping device 16 engages with a radial stop 18 of the nozzle body 11.
  • the clamping device 16 with a provided fork-like clamping portion 19 which abuts the stop 18.
  • the Clamping section 19 of the clamping device 16 is part of a plate-like Carrier 20, the between the first order level 4 of the cylinder head 2 and the second support level 5 of the suction system 3 is clamped and held in position.
  • the clamping device 16 is a clamping sleeve 21 which the nozzle body 11 surrounds the injection nozzle 9 coaxially and in a jacket-like manner in a partial region 22; on other portion 23 of the nozzle body 11 is exposed.
  • the clamping sleeve 21 is supported on the one hand on a stop 22 of the nozzle body 11 and on the other hand on one Support plane 23 of the suction system 3.
  • the clamping sleeve 21 consists of a suitable metal with elastic properties.
  • the adapter sleeve is also conceivable 21 to produce from a corresponding plastic.
  • To achieve a targeted Preloading force comprises the clamping sleeve 21 in some areas a bellows-like Spring section 24, which is provided adjacent to the support plane 3 of the suction system 3 is.
  • the clamping sleeve 21 has an indentation 25 in the area of the intermediate sleeve 17, resilient in a groove-like recess 26 of said intermediate sleeve 17 intervenes. As a result, the recess 25 and the recess 26 work in shape and frictionally together.
  • the clamping sleeve 21 with an extension 27 provided that engages over a wall section 28 of the suction system 3 and below Spring tension is present on this wall section.
  • the extension 27 has one Formation 29 which engages in a form 30 of the wall section 28, whereby the indentation 29 and the indentation 30 work together positively.
  • the suction system 3 is adjacent to the intermediate sleeve 17 with a Provided fuel supply channel 31, the one piece with the intake system 3rd is made.
  • the fuel supply channel 31 has one seen in cross section oval shape with longitudinal sides 32, 33 on the approximately in the longitudinal direction B-B of the channel 7 or a central longitudinal plane of the latter.
  • the intermediate sleeve 17 there is an end piece 34 facing the suction system 3 provided that rests in the second bore 15 of the suction system 3.
  • the end piece 34 is provided on its outside 35 with a recess 36 which is used as a receptacle for a first seal 37 is formed.
  • the seal 37 is between the bore 15 and Intermediate sleeve 17 or recess 36 effective.
  • a comparable version is arranged on the second end piece 13 of the nozzle body 11.
  • the second end piece 13 rests in a bore 38 of the intermediate sleeve 17, and it has one as a receptacle for a second seal 39 serving recess 40.
  • the seal 39 is between the bore 38 and the end piece 13 or the recess 40 effective.
  • the injection nozzle 9 is therefore tolerance-compensating on the side of the suction system 3 stored.
  • the injection nozzle 9 on the side of the cylinder head 2 is by means of tapered surfaces 41 fixed in position, with the injector 9 at a distance the conical surfaces 41 is provided with a radial stop surface 42, which with the intermediary of a sealing body 43 on a corresponding stop surface 44 of the cylinder head 2 is supported.

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Abstract

Diese Halterung für eine Einspritzdüse eignet sich insbesondere für Brennkraftmaschinen mit Direkteinspritzung. Die Einspritzdüse (9) weist einen Düsenkörper (11) auf, dessen zylindrische erste und zweiten Endstücke (12,13) mit ersten und zweiten Bohrungen (14,15) von Komponenten der Brennkraftmaschine zusammenwirken. Zur einfachen Montage und systemdichten Festlegung der Einspritzdüse greift am Düsenkörper eine Spanneinrichtung (16) an, die das erste Endstück (12) mit definierter Vorspannung in der ersten Bohrung (14) eines Zylinderkopfs (2) in Lage hält. Dabei arbeitet das zweite Endstück (13) vorzugsweise unter Vermittlung einer Zwischenhülse (17) mit der zweiten Bohrung (15) einer Sauganlage (3) zusammen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Halterung für eine Einspritzdüse, insbesondere für Brennkraftmaschinen mit Direkteinspritzung, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine bekannte Einspritzdüse, DE 44 18 001 A1, ist zwischen einem bogenförmigen Saugrohr und einem an einem Zylinderkopf angeschlossenem Flansch festgelegt. Dabei ist die Einspritzdüse als vormontierte Einheit mit dem Zylinderkopf verbunden.
In der DE 28 29 057 A1 werden Einspritzventile behandelt, die einerseits mit ersten Endstücken in eine Sauganlage eingesetzt sind und andererseits mit zweiten Endstücken unter Vermittlung von Schrauben an ein Kraftstoffverteilerrohr angeschlossen sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Halterung für eine Einspritzdüse zu schaffen, die zum einen auch bei relativ hohen Einspritzdrücken systemdicht festgelegt und zum anderen leicht montierbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, daß die Spanneinrichtung mit definierter und in axialer Richtung wirkender Vorspannkraft die Einspritzdüse in Lage hält, wodurch dem - gerade bei Direkteinspritzung für Brennkraftmaschinen der Otto-Bauart - auftretenden Systemdruck Rechnung getragen wird und spezielle Verschraubungen pro Einspritzdüse entfallen können. Auch sorgt die Zwischenhülse dafür, daß stets auftretende Fertigungstoleranzen für die Verbindungsfunktion der Einspritzdüse unschädlich sind. Mit der metallischen Spannhülse, die einfach herstellbar ist, kann dank auch des Faltenbalgs eine gezielte in Richtung Zylinderkopf gerichtete Vorspannkraft bewerkstelligt werden. Auch besteht die Möglichkeit, die Zwischenhülse durch die Einformungen und die Ausnehmungen zwischen Spannhülse und Zwischenhülse bzw. Verlängerung der Spannhülse und Wandungsabschnitt der Saugrohranlage auf einfache Weise vorzumontieren werden. Die Montage der Einspritzdüse selbst ist dann lediglich nur noch ein einfacher Einführungsvorgang.
In der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt, die nachstehend näher erläutert sind.
Es zeigen
Fig. 1
einen Teilquerschnitt eines Zylinderkopfs einer Brennkraftmaschine mit der erfindungsgemäßen Halterung für eine Einspritzdüse,
Fig. 2
eine perspektivische Einzelheit der Fig.1 in größerem Maßstab,
Fig. 3
eine Ansicht entsprechend Fig. 2 mit einer anderen Ausführungsform,
Fig. 4
eine Einzelheit der Fig. 3 in größerem Maßstab.
Eine nicht näher dargestellte, beispielsweise mehrzylinderige Brennkraftmaschine 1 der Otto-Bauart umfaßt einen Zylinderkopf 2 und eine Sauganlage 3. Die Sauganlage 3 ist mit dem Zylinderkopf 2 verbunden, wobei hierzu der Zylinderkopf 2 mit einer ersten Auflageebene 4 und die Sauganlage 3 mit einer zweiten Auflageebene 5 versehen ist. Mittels der Sauganlage 3 wird über einen mit einer Drosselklappe 6 versehener Kanal 7 einem Brennraum 8 Frischluft zugeführt. In diesen Brennraum 8 wird Kraftstoff, d.h. Benzin, unter Vermittlung einer Einspritzdüse 9 eingebracht, was bedeutet, daß die Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung arbeitet. Zur Gaswechselsteuerung - Frischluft/Abgas- sind im Zylinderkopf 2 nicht gezeigte Ein- und Auslaßventile wirksam.
Für die Einspritzdüse 9 ist eine Halterung 10 vorgesehen, wobei die Einspritzdüse 9 einen Düsenkörper 11 mit einem ersten Endstück 12 und einem zweiten Endstück 13 aufweist. Der Düsenkörper 11 und die Endstücke 12 und 13 weisen eine zylindrische Konfiguration mit kreisförmigem Querschnitt auf. Die Endstücke 12 und 13 wirken mit einer ersten Bohrung 14 und einer zweiten Bohrung 15 zusammen, die in Komponenten der Brennkraftmaschine 1 eingearbeitet sind. Diese Komponenten werden durch den Zylinderkopf 2 und die Sauganlage 3 gebildet.
Am Düsenkörper 11 der Einspritzdüse 9 greift eine Spanneinrichtung 16 an, die das erste Endstück 12 mit definierter in axialer Richtung A wirkender Vorspannung in der ersten Bohrung 14 im Zylinderkopf 2 hält. Dagegen arbeitet das zweite Endstück unter Zwischenschaltung einer Zwischenhülse 17 mit der zweiten Bohrung 15 in der Sauganlage 2 zusammen. Die Spanneinrichtung 16 greift an einem radialen Anschlag 18 des Düsenkörpers 11 an. Hierzu ist die Spanneinrichtung 16 mit einem gabelartigen Spannabschnitt 19 versehen, der an dem Anschlag 18 anliegt. Der Spannabschnitt 19 der Spanneinrichtung 16 ist Bestandteil eines plattenartigen Trägers 20, der zwischen der ersten Auftageebene 4 des Zylinderkopfs 2 und der zweiten Auflageebene 5 der Sauganlage 3 eingespannt ist und in Lage gehalten wird.
Gemäß Fig. 3 ist die Spanneinrichtung 16 eine Spannhülse 21, die den Düsenkörper 11 der Einspritzdüse 9 in einem Teilbereich 22 koaxial und mantelartig umgibt; ein andrer Teilbereich 23 des Düsenkörpers 11 liegt frei. Die Spannhülse 21 stützt sich einerseits an einem Anschlag 22 des Düsenkörpers 11 und andererseits an einer Stützebene 23 der Sauganlage 3 ab. Die Spannhülse 21 besteht aus einem geeigneten Metall mit federnden Eigenschaften. Denkbar ist aber auch die Spannhülse 21 aus einem entsprechenden Kunststoff herzustellen. Zur Erzielung einer gezielten Vorspannkraft umfaßt die Spannhülse 21 bereichsweise einen balgartigen Federabschnitt 24, der benachbart der Stützebene 3 der Sauganlage 3 vorgesehen ist.
Die Spannhülse 21 weist im Bereich der Zwischenhülse 17 eine Einformung 25 auf, die in eine nutartige Ausnehmung 26 der besagten Zwischenhülse 17 federnd eingreift. Dadurch arbeiten die Einformung 25 und die Ausnehmung 26 form- und kraftschlüssig zusammen. Außerdem ist die Spannhülse 21 mit einer Verlängerung 27 versehen, die einen Wandabschnitt 28 der Sauganlage 3 übergreift und unter Federspannung an diesem Wandabschnitt anliegt. Die Verlängerung 27 besitzt eine Einformung 29, die in eine Ausformung 30 des Wandabschnitts 28 eingreift, wodurch die Einformung 29 und die Ausformung 30 formschlüssig zusammenarbeiten.
Die Sauganlage 3 ist benachbart der Zwischenhülse 17 mit einem Kraftstoffversorgungskanal 31 versehen, der aus einem Stück mit der Sauganlage 3 hergestellt ist. Der Kraftstoffversorgungskanal 31 weist im Querschnitt gesehen eine ovale Form mit Längsseiten 32,33 auf die in etwa in Längsrichtung B-B des Kanals 7 bzw. einer Mittellängsebene von letzterem ausgerichtet sind.
An der Zwischenhülse 17 ist ein der Sauganlage 3 zugekehrtes Endstück 34 vorgesehen, das in der zweiten Bohrung 15 der Sauganlage 3 ruht. Das Endstück 34 ist an seiner Außenseite 35 mit einer Ausnehmung 36 versehen, die als Aufnahme für eine erste Dichtung 37 ausgebildet ist. Die Dichtung 37 ist zwischen Bohrung 15 und Zwischenhülse 17 bzw. Ausnehmung 36 wirksam. Eine vergleichbare Ausführung ist am zweiten Endstück 13 des Düsenkörpers 11 angeordnet. Das zweite Endstück 13 ruht in einer Bohrung 38 der Zwischenhülse 17, und es weist eine als Aufnahme für eine zweite Dichtung 39 dienende Ausnehmung 40 auf. Die Dichtung 39 ist zwischen der Bohrung 38 und dem Endstück 13 bzw. der Ausnehmung 40 wirksam.
Die Einspritzdüse 9 ist somit auf der Seite der Sauganlage 3 toleranzausgleichend gelagert. Dagegen ist die Einspritzdüse 9 auf der Seite des Zylinderkopfs 2 mittels konischer Flächen 41 lagemäßig festgelegt, wobei die Einspritzdüse 9 mit Abstand zu den konischen Flächen 41 mit einer radialen Anschlagfläche 42 versehen ist, die sich unter Vermittlung eines Dichtkörpers 43 an einer korrespondierenden Anschlagfläche 44 des Zylinderkopfs 2 abstützt.

Claims (13)

  1. Halterung für eine Einspritzdüse, insbesondere für Brennkraftmaschinen mit Direkteinspritzung, welche Einspritzdüse einen Düsenkörper aufweist, dessen zylindrische erste und zweite Endstücke mit ersten und zweiten Bohrungen von Komponenten der Brennkraftmaschine zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß am Düsenkörper (11) der Einspritzdüse (9) eine Spanneinrichtung (16) angreift, die das erste Endstück (12) mit definierter in axialer Richtung (A) der Einspritzdüse (9) wirkender Vorspannung in der ersten Bohrung (14) eines Zylinderkopfs (2) der Brennkraftmaschine (1) in Lage hält, wogegen das zweite Endstück (13) vorzugsweise unter Vermittlung einer Zwischenhülse (17) mit der zweiten Bohrung (15) einer Sauganlage (3) zusammenarbeitet.
  2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (16) an einem radialen Anschlag (18) des Düsenkörpers (11) angreift.
  3. Halterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (16) mit einem gabelartigen Spannabschnitt (19) am Anschlag (18) anliegt.
  4. Halterung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannabschnitt (19) Bestandteil eines plattenartigen Trägers (20) ist, der zwischen einer ersten Auflageebene (4) des Zylinderkopfs (3) und einer zweiten Auflageebene (4) der Sauganlage (3) eingespannt ist.
  5. Halterung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (16)eine Spannhülse (21) ist, die den Düsenkörper (11) der Einspritzdüse (9) zumindest bereichsweise umgibt und sich am Anschlag (18) des Düsenkörpers (11) und an einer Stützebene (23) der Sauganlage (3) abstützt.
  6. Halterung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannhülse (21) aus Metall besteht
  7. Halterung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannhülse (21) bereichsweise mit einem balgartigen Federabschnitt (24) versehen ist.
  8. Halterung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannhülse (21) im Bereich der Zwischenhülse (17) mit einer Einformung (25) versehen ist, die in eine nutartige Ausnehmung (26) der Zwischenhülse (17) eingreift dergestalt, daß die Einformung (25) und die Ausnehmung (26) form- und kraftschlüssig zusammenarbeiten.
  9. Halterung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannhülse (21) mit einer Verlängerung (27) einen Wandabschnitt (28) der Sauganlage (3) übergreift, wobei die Verlängerung (27) unter Federspannung an dem Wandabschnitt (28) anliegt.
  10. Halterung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung (27) mit einer Einformung (29) versehen ist, die in eine Ausformung (30) des Wandabschnitts (27) eingreift, dergestalt, daß die Einformung (29) und die Ausnehmung (30) formschlüssig zusammenwirken.
  11. Halterung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart der Zwischenhülse (17) in der Sauganlage (3) ein Kraftstoffversorgungskanal (31) vorgesehen ist, der aus einem Stück mit der Sauganlage (3) hergestellt ist.
  12. Halterung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffversorgungskanal (31) in etwa ovale Form aufweist, wobei Längsseiten (32, 33) des Kraftstoffversorgungskanals (32, 33) in etwa in Längsrichtung eines Kanals (7) der Sauganlage (3) ausgerichtet sind.
  13. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Endstück (34) der Zwischenhülse (17) und der zweiten Bohrung (15) der Sauganlage (3) eine erste Dichtung (37) und zwischen einer Bohrung (38) in der Zwischenhülse (17) und dem zweiten Endstück (13) der Einspritzdüse (9) eine zweite Dichtung (39) vorgesehen ist.
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