EP1129286B1 - Fuel injection valve for an internal combustion engine - Google Patents
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- EP1129286B1 EP1129286B1 EP00967527A EP00967527A EP1129286B1 EP 1129286 B1 EP1129286 B1 EP 1129286B1 EP 00967527 A EP00967527 A EP 00967527A EP 00967527 A EP00967527 A EP 00967527A EP 1129286 B1 EP1129286 B1 EP 1129286B1
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- EP
- European Patent Office
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- fuel injection
- injection valve
- sealing washer
- combustion chamber
- annular
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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 out.
- a fuel injection valve for Internal combustion engines according to the preamble of claim 1 out.
- Such a from the published patent application DE 196 05 956 known fuel injection valve has a largely rotationally symmetrical valve body, which itself tapering towards the combustion chamber to form an annular shoulder and thus changes into a valve body that extends into the Combustion chamber protrudes.
- the valve body is by means of a Clamping nut, which engages the ring shoulder, axially against clamped a valve holding body.
- the fuel injector is formed in a housing of an internal combustion engine Receiving hole arranged, the inside diameter the receiving hole to form a stop surface reduced towards the combustion chamber. With the Fuel injection valve comes the clamping nut on the stop surface the mounting hole to the system.
- the jig becomes the fuel injector towards the combustion chamber into the mounting hole and thus with the Clamping nut pressed against the stop surface.
- the seal to the combustion chamber through a between the stop surface and clamping nut arranged washer-shaped sealing washer guaranteed.
- One from the published patent application DE 196 05 956 known sealing washer is installed before Fuel injection valve in the receiving hole on the Valve body pushed and by a radial bracing held on the valve body.
- the sealing washer When removing the fuel injector from the location hole and subsequent reassembly, the sealing washer be exchanged for a secure seal against to ensure the combustion chamber. It occurs in the known Fuel injectors have the disadvantage that the sealing washer when dismantling the fuel injector can remain in the mounting hole. The Sealing washer can only be removed from there with great effort with the help of special tools.
- the known sealing washers continue to have the Disadvantage that the sealing washer during transportation loosens and gets lost.
- the reassembly of the sealing washer the assembly of the internal combustion engine makes another one Operation necessary and causes additional costs.
- the fuel injection valve for internal combustion engines according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that the sealing washer is captively connected and no forces are exerted on the valve body.
- the undercut of the outer wall of the ring shoulder is easily formed by a conical configuration.
- the outer circumferential surface of the sealing washer is also at least approximately conical in the non-installed state, so that after the caulking of the ring land in the undercut of the ring shoulder, the outer circumferential surface of the sealing washer is approximately cylindrical.
- the cone angle is 4 to 10 degrees, preferably about 5 degrees, both for the ring shoulder and for the sealing washer.
- a new sealing washer must be placed on the ring shoulder of the clamping nut and caulked against it with a pulling tool.
- a pulling tool may not be available in a motor vehicle workshop.
- a further circumferential lower ring web is therefore formed on the side of the sealing disk facing the combustion chamber, which is essentially opposite the first ring web facing away from the combustion chamber.
- the sealing washer When dismantling again, the sealing washer is removed from the mounting hole with the fuel injector, as with assembly using a pulling tool.
- the sealing washer has a smaller diameter than the clamping nut. This makes it possible to reach over the sealing washer with a screwing tool, for example a screw nut, and thus screw the clamping nut against the valve holding body.
- the sealing washer can thus be installed both before and after the clamping nut is screwed to the valve holding body.
- the sealing washer is made according to claim 13 from a soft metal compared to the material of the valve body, so that permanent deformation is possible without much effort even at room temperature. Copper, a copper alloy, soft iron or an aluminum alloy are suitable for this purpose.
- FIG. 1 shows a section through Fuel injection valve in the area of the sealing washer and the sealing washer in the installed position
- Figure 2 shows a cross section by designing the sealing washer before Installation and a possible design of the drawing tool
- 3 shows a further embodiment of the sealing washer
- FIG. 4 a cross section through the clamping nut along the line IV-IV of Figure 1
- Figure 5 is a plan view of a sealing washer with interrupted ring bridge.
- the fuel injection valve has a valve body on the in a receiving hole 6.7 of a housing 1 of the internal combustion engine is arranged.
- the combustion chamber side Part of the valve body forms a valve base body 3, which forms an annular shoulder 18 to the combustion chamber the internal combustion engine tapers and into a valve body 9 passes, which extends into the combustion chamber and on the end of which is arranged at least one injection opening 25 is.
- a bore 2 is formed in the valve body 3, in which an axially movable against the closing force of a spring piston-shaped valve member 4 is arranged.
- the injection opening 25 with a high-pressure inlet channel, not shown in the drawing connected and fuel is injected into the combustion chamber.
- the valve member 4 by an outward, towards the combustion chamber Opening stroke movement the at least one injection opening 25 controls.
- the bore 2 is through a on the valve member 4 arranged closing head closed at the opening stroke movement partially emerges from the bore 2 and thereby releases at least one injection opening.
- the valve body 3 is braced in the axial direction against a valve holding body 5 by a clamping nut 10 surrounding the valve body shaft 9 and supported on the annular shoulder 18.
- the clamping nut 10 has a conventional hexagonal profile 19 on its outer surface.
- FIG. 4 shows a cross section through the clamping nut 10 and the position of the hexagonal profile 19.
- a ring shoulder 12 is formed on the end face of the clamping nut 10 on the combustion chamber side, which has a smaller diameter d1 than the distance d2 of the opposite screw surfaces 19.
- the outer surface of the ring shoulder 12 is at least approximately conical, with the tip of the cone forming the conical surface from the combustion chamber points away.
- an undercut is formed on the ring shoulder 12, the cone angle ⁇ of the ring shoulder 12 being approximately 4 to 10 degrees, preferably approximately 5 degrees.
- the receiving bore 6, 7 of the fuel injection valve in the housing 1 of the internal combustion engine tapers towards the combustion chamber. Due to the transition from the larger diameter section 6 of the receiving bore 6,7 to the smaller diameter section 7, a stop surface 8 is formed on the inner wall of the receiving bore 6,7. In the installed position of the fuel injection valve, the end of the clamping nut 10 facing the combustion chamber comes to rest against the stop surface 8 with the interposition of a sealing washer 15.
- the sealing washer 15 ensures that the combustion chamber is sealed off from section 6 of the receiving bore 6, 7, which has a larger diameter.
- FIG. 2 shows a longitudinal section through a sealing washer 15 according to the invention before installation.
- the sealing disk 15 is designed as an annular disk, the inside diameter of which is larger than the outside diameter of the valve body shaft 9.
- An annular web 16 is formed on the end face of the sealing disk 15 facing away from the combustion chamber, the height of the annular web 16 corresponding approximately to the height of the ring shoulder 12 of the clamping nut 10.
- the inner circumferential surface of the ring web 16 is at least approximately cylindrical, and the inner diameter of the ring web 16 is so large that it can be pushed over the ring shoulder 12 formed on the clamping nut 10.
- at least the outer lateral surface of its annular web 16 has an at least approximately conical shape, the outer diameter of the sealing washer 15 increasing away from the combustion chamber.
- the cone angle ⁇ of the outer circumferential surface of the sealing disk 15 is between 4 and 10 degrees, preferably about 5 degrees, and corresponds at least approximately to the cone angle ⁇ of the ring shoulder 12.
- FIG. 3 shows an alternative embodiment of the sealing washer 15 shown.
- On the valve holder body 5 facing away Side is on the outer edge of the sealing washer 15 further, circumferential lower ring web 17 is formed. With a smaller diameter than the lower ring web 17 concentric to this on the same side of the sealing washer 15 an annular recess is formed which through the two annular webs 16, 17 formed area opposite the annular disk-shaped middle piece designed more flexible.
- the Lower ring web 17 projects over the middle on the combustion chamber side Part of the sealing washer 15 so that when installing the Sealing disc 15 initially only the lower ring web 17 on the Stop surface 8 comes to rest.
- Figure 5 shows the top view of such Sealing disc 15 with three ring openings 13 that are even are distributed over the scope. This makes it easier to the ring web 16 during assembly inwards on the Ring heel 12 to press-formed undercut.
- the assembly and operation of the sealing washer 15 is as follows: In the non-installed state, the inner lateral surface of the ring land 16 is cylindrical, while the outer lateral surfaces on the sealing disk 15 have a conical shape.
- a drawing tool 30 which is shown schematically in FIG. 2, is pulled axially over the outer lateral surface, thereby caulking it inwards.
- the ring web 16 engages in the undercut on the lateral surface of the ring shoulder 12 and thus ensures a fixation in the axial direction of the sealing washer 15 on the clamping nut 10.
- the outer lateral surface of the sealing washer 15 becomes approximately cylindrical by this drawing process.
- the deformation of the ring web 16 into the undercut of the ring shoulder 12 can also be carried out with a tool in which two semi-ring-shaped punches act on the ring web 16 from the outside and caulk inward by moving towards one another towards the outer lateral surface of the ring web 16.
- the inside diameter of the semi-annular stamp corresponds to the diameter a of the ring disk 15.
- the sealing disk 15 is made of a metal which is soft in comparison with the material of the clamping nut 10, preferably of copper, a copper alloy, soft iron or an aluminum alloy. As a result, permanent, plastic deformation of the sealing disk 15 by the drawing or pressing process is possible even at room temperature. If the fuel injector is removed and then reinstalled, the sealing washer 15 must be replaced. Due to the small depth of the undercut on the ring shoulder 12, it is possible to detach the sealing washer 15 from the clamping nut 10 without great effort, for example with the aid of a special tool or a screwdriver.
- the sealing washer 15 is brought into arrangement over the ring shoulder 12 during assembly.
- the fuel injection valve is then inserted into the receiving bore 6, 7 and the clamping nut 10 is braced against the contact surface 8.
- the lower annular web 17 of the sealing disk 15 is pressed toward the valve holding body 5 and thereby presses the annular web 16 inwards into the undercut formed on the ring shoulder 12.
- the direction of movement of the ring webs 16, 17 is indicated in FIG. 3 by arrows.
- the function of the sealing washer 15 in the specified manner is also ensured if the outer lateral surface of the ring shoulder 12 does not have a conical shape, but an undercut of different design. Since the sealing washer 15 is made of a metal that is soft in comparison to the material of the clamping nut 10, it can also engage in a form-fitting manner in undercuts of a different design.
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Description
Die Erfindung geht von einem Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Patentanspruchs 1 aus. Ein derartiges aus der Offenlegungsschrift DE 196 05 956 bekanntes Kraftstoffeinspritzventil weist einen weitgehend rotationssymmetrischen Ventilgrundkörper auf, der sich unter Bildung einer Ringschulter zum Brennraum hin verjüngt und so in einen Ventilkörperschaft übergeht, der bis in den Brennraum ragt. Der Ventilgrundkörper ist mittels einer Spannmutter, die an der Ringschulter angreift, axial gegen einen Ventilhaltekörper verspannt. Das Kraftstoffeinspritzventil ist in einer im Gehäuse einer Brennkraftmaschine ausgebildeten Aufnahmebohrung angeordnet, wobei sich der Innendurchmesser der Aufnahmebohrung unter Bildung einer Anschlagfläche zum Brennraum hin verringert. In Einbaulage des Kraftstoffeinspritzventils kommt die Spannmutter an der Anschlagfläche der Aufnahmebohrung zur Anlage. Durch eine geeignete Spannvorrichtung wird das Kraftstoffeinspritzventil zum Brennraum hin in die Aufnahmebohrung und damit mit der Spannmutter gegen die Anschlagfläche gepreßt. Die Abdichtung zum Brennraum hin wird durch eine zwischen Anschlagfläche und Spannmutter angeordnete ringscheibenförmige Dichtscheibe gewährleistet. Eine solche aus der Offenlegungsschrift DE 196 05 956 bekannte Dichtscheibe wird vor Einbau des Kraftstoffeinspritzventils in die Aufnahmebohrung über den Ventilkörperschaft geschoben und durch eine radiale Verspannung am Ventilkörperschaft gehalten.The invention relates to a fuel injection valve for Internal combustion engines according to the preamble of claim 1 out. Such a from the published patent application DE 196 05 956 known fuel injection valve has a largely rotationally symmetrical valve body, which itself tapering towards the combustion chamber to form an annular shoulder and thus changes into a valve body that extends into the Combustion chamber protrudes. The valve body is by means of a Clamping nut, which engages the ring shoulder, axially against clamped a valve holding body. The fuel injector is formed in a housing of an internal combustion engine Receiving hole arranged, the inside diameter the receiving hole to form a stop surface reduced towards the combustion chamber. With the Fuel injection valve comes the clamping nut on the stop surface the mounting hole to the system. By a suitable one The jig becomes the fuel injector towards the combustion chamber into the mounting hole and thus with the Clamping nut pressed against the stop surface. The seal to the combustion chamber through a between the stop surface and clamping nut arranged washer-shaped sealing washer guaranteed. One from the published patent application DE 196 05 956 known sealing washer is installed before Fuel injection valve in the receiving hole on the Valve body pushed and by a radial bracing held on the valve body.
Bei Demontage des Kraftstoffeinspritzventils aus der Aufnahmebohrung und anschließender Wiedermontage muß die Dichtscheibe ausgetauscht werden, um eine sichere Abdichtung gegen den Brennraum zu gewährleisten. Dabei tritt bei den bekannten Kraftstoffeinspritzventilen der Nachteil auf, daß die Dichtscheibe bei der Demontage des Kraftstoffeinspritzventils in der Aufnahmebohrung zurückbleiben kann. Die Dichtscheibe kann von dort nur mit größerem Aufwand entfernt werden, eventuell unter Zuhilfenahme spezieller Werkzeuge.When removing the fuel injector from the location hole and subsequent reassembly, the sealing washer be exchanged for a secure seal against to ensure the combustion chamber. It occurs in the known Fuel injectors have the disadvantage that the sealing washer when dismantling the fuel injector can remain in the mounting hole. The Sealing washer can only be removed from there with great effort with the help of special tools.
Da das Kraftstoffeinspritzventil meist als Zulieferteil gefertigt wird, haben die bekannten Dichtscheiben weiter den Nachteil, daß sich die Dichtscheibe beim Transport eventuell löst und verloren geht. Die Neumontage der Dichtscheibe bei der Bestückung der Brennkraftmaschine macht einen weiteren Arbeitsgang notwendig und verursacht zusätzliche Kosten.Because the fuel injector is usually manufactured as a supplier part the known sealing washers continue to have the Disadvantage that the sealing washer during transportation loosens and gets lost. The reassembly of the sealing washer the assembly of the internal combustion engine makes another one Operation necessary and causes additional costs.
Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich bei den bekannten Dichtscheiben durch die radiale Verspannung der Dichtscheibe auf dem Ventilschaft. Innerhalb des Ventilschafts ist in einer Bohrung ein Ventilglied geführt, wobei sowohl das Ventilglied und als auch die Bohrung äußert präzise und mit nur sehr geringen Toleranzen gefertigt sind. Deshalb ist es nicht auszuschließen, daß durch die radialen Kräfte auf den Ventilschaft eine Beeinträchtigung dieser Führung auftritt. Eine unpräzise Führung des Ventilgliedes kann zu einem unexakten Einspritzverhalten und schließlich zum Ausfall des Kraftstoffeinspritzventils führen. Another difficulty arises with the known ones Sealing washers due to the radial tensioning of the sealing washer on the valve stem. Inside the valve stem is in one Bore guided a valve member, both the valve member and as well the bore expresses precisely and with only very small tolerances are made. That's why it is not to be excluded that the radial forces on the Valve stem an impairment of this guidance occurs. An imprecise guidance of the valve member can lead to an inexact one Injection behavior and finally the failure of the Guide the fuel injector.
Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs
1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Dichtscheibe
mit der Spannmutter unverlierbar verbunden ist und
keine Kräfte auf den Ventilkörperschaft ausgeübt werden.
Gemäß den Ansprüchen 3 bis 8 wird die Hinterschneidung der
Außenwand des Ringabsatzes auf einfache Weise durch eine konische
Ausgestaltung gebildet. Entsprechend ist die Außenmantelfläche
der Dichtscheibe im nicht eingebauten Zustand
ebenfalls zumindest annähernd konisch ausgebildet, so daß
nach dem Verstemmen des Ringstegs in die Hinterschneidung
des Ringabsatzes die Außenmantelfläche der Dichtscheibe näherungsweise
zylindrisch ist. Der Konuswinkel beträgt sowohl
für den Ringabsatz als auch für die Dichtscheibe 4 bis 10
Grad, vorzugsweise etwa 5 Grad.
Nach einem Ausbau des Kraftstoffeinspritzventils muß eine
neue Dichtscheibe auf den Ringabsatz der Spannmutter gesetzt
und mit einem Ziehwerkzeug gegen diese verstemmt werden. In
einer Kraftfahrzeugwerkstatt steht ein solches Werkzeug jedoch
unter Umständen nicht zur Verfügung. In einer weiteren
vorteilhaften Ausgestaltung gemäß Anspruch 10 ist deshalb an
der dem Brennraum zugewandten Seite der Dichtscheibe ein
weiterer, umlaufender unterer Ringsteg ausgebildet, der dem
ersten, brennraumabgewandten Ringsteg im wesentlichen gegenüber
liegt. Beim Verspannen des Kraftstoffeinspritzventils
gegen die in der Aufnahmebohrung ausgebildete Anschlagfläche
wird der untere Ringsteg zum Ventilhaltekörper hin gepreßt
und drückt dadurch den ersten Ringsteg nach innen in die
Hinterschneidung, so daß die Dichtscheibe fest mit der
Spannmutter verbunden ist, ohne daß ein zusätzliches Werkzeug
nötig ist. Bei einer erneuten Demontage wird die Dichtscheibe,
wie bei der Montage mit Hilfe eines Ziehwerkzeugs,
mit dem Kraftstoffeinspritzventil aus der Aufnahmebohrung
entfernt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem Anspruch
12 weist die Dichtscheibe einen kleineren Durchmesser
auf als die Spannmutter. Dadurch ist es möglich, mit einem
Schraubwerkzeug, beispielsweise einer Schraubnuß, über die
Dichtscheibe zu greifen und so die Spannmutter gegen den
Ventilhaltekörper zu verschrauben. Die Montage der Dichtscheibe
kann somit sowohl vor als auch nach dem Verschrauben
der Spannmutter mit dem Ventilhaltekörper erfolgen.
Die Dichtscheibe ist gemäß Anspruch 13 aus einem im Vergleich
zum Material des Ventilkörpers weichen Metall gefertigt,
so daß ein dauerhaftes Verformen ohne größeren Aufwand
auch bei Raumtemperatur möglich ist. Zu diesem Zweck eignet
sich Kupfer, eine Kupferlegierung, Weicheisen oder eine Aluminiumlegierung.The fuel injection valve for internal combustion engines according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that the sealing washer is captively connected and no forces are exerted on the valve body. According to
After removing the fuel injector, a new sealing washer must be placed on the ring shoulder of the clamping nut and caulked against it with a pulling tool. However, such a tool may not be available in a motor vehicle workshop. In a further advantageous embodiment, a further circumferential lower ring web is therefore formed on the side of the sealing disk facing the combustion chamber, which is essentially opposite the first ring web facing away from the combustion chamber. When the fuel injection valve is clamped against the stop surface formed in the receiving bore, the lower ring web is pressed towards the valve holding body and thereby presses the first ring web inward into the undercut, so that the sealing washer is firmly connected to the clamping nut without the need for any additional tools. When dismantling again, the sealing washer is removed from the mounting hole with the fuel injector, as with assembly using a pulling tool.
In a further advantageous embodiment according to
The sealing washer is made according to
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous configurations of the object the invention are the description, the drawing and removable from the claims.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils für Brennkraftmaschinen ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt die Figur 1 einen Schnitt durch ein Kraftstoffeinspritzventil im Bereich der Dichtscheibe und die Dichtscheibe in Einbaulage, die Figur 2 einen Querschnitt durch eine Ausgestaltung der Dichtscheibe vor dem Einbau sowie eine mögliche Ausgestaltung des Ziehwerkzeugs, Figur 3 eine weitere Ausgestaltung der Dichtscheibe, Figur 4 einen Querschnitt durch die Spannmutter entlang der Linie IV-IV der Figur 1 und Figur 5 eine Draufsicht einer Dichtscheibe mit unterbrochenem Ringsteg.An embodiment of the fuel injection valve according to the invention for internal combustion engines is in the drawing shown and is described in more detail in the following description explained. 1 shows a section through Fuel injection valve in the area of the sealing washer and the sealing washer in the installed position, Figure 2 shows a cross section by designing the sealing washer before Installation and a possible design of the drawing tool, 3 shows a further embodiment of the sealing washer, FIG. 4 a cross section through the clamping nut along the line IV-IV of Figure 1 and Figure 5 is a plan view of a sealing washer with interrupted ring bridge.
Die Figur 1 zeigt ausschnittsweise ein erfindungsgemäßes
Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen im Längsschnitt.
Das Kraftstoffeinspritzventil weist einen Ventilkörper
auf, der in einer Aufnahmebohrung 6,7 eines Gehäuses
1 der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Den brennraumseitigen
Teil des Ventilkörpers bildet ein Ventilgrundkörper 3,
der sich unter Bildung einer Ringschulter 18 zum Brennraum
der Brennkraftmaschine hin verjüngt und in einen Ventilkörperschaft
9 übergeht, der bis in den Brennraum ragt und an
dessen Ende wenigstens eine Einspritzöffnung 25 angeordnet
ist. Im Ventilgrundkörper 3 ist eine Bohrung 2 ausgebildet,
in der ein entgegen der Schließkraft einer Feder axial bewegliches,
kolbenförmiges Ventilglied 4 angeordnet ist.
Durch die vom Brennraum weggerichtete Öffnungshubbewegung
des Ventilgliedes 4 wird die Einspritzöffnung 25 mit einem
in der Zeichnung nicht dargestellten Hochdruckzulaufkanal
verbunden und Kraftstoff wird in den Brennraum eingespritzt.
Alternativ dazu kann es auch vorgesehen sein, daß das Ventilglied
4 durch eine nach außen, zum Brennraum hin gerichtete
Öffnungshubbewegung die wenigstens eine Einspritzöffnung
25 aufsteuert. Bei einem solchen, beispielsweise aus
der Offenlegungsschrift DE 196 02 615 A1 bekannten Kraftstoffeinspritzventil
wird die Bohrung 2 durch einen am Ventilglied
4 angeordneten Schließkopf verschlossen, der bei
der Öffnungshubbewegung teilweise aus der Bohrung 2 austaucht
und dabei wenigstens eine Einspritzöffnung freigibt.1 shows a section of an inventive
Fuel injection valve for internal combustion engines in longitudinal section.
The fuel injection valve has a valve body
on the in a receiving hole 6.7 of a housing
1 of the internal combustion engine is arranged. The combustion chamber side
Part of the valve body forms a
Der Ventilgrundkörper 3 ist durch eine den Ventilkörperschaft
9 umgebende und sich an der Ringschulter 18 abstützende
Spannmutter 10 in axialer Richtung gegen einen Ventilhaltekörper
5 verspannt. Die Spannmutter 10 weist an ihrer
Mantelfläche ein übliches Sechskantprofil 19 auf. Figur 4
zeigt einen Querschnitt durch die Spannmutter 10 und die Lage
des Sechskantprofils 19.
An der brennraumseitigen Stirnfläche der Spannmutter 10 ist
ein Ringabsatz 12 ausgebildet, der einen kleineren Durchmesser
d1 aufweist als der Abstand d2 der gegenüberliegenden
Schraubflächen 19. Die Mantelfläche des Ringabsatzes 12 ist
zumindest annähernd konisch ausgebildet, wobei die Spitze
des die konische Fläche bildenden Kegels vom Brennraum weg
weist. Dadurch ist am Ringabsatz 12 eine Hinterschneidung
ausgebildet, wobei der Konuswinkel β des Ringabsatzes 12 etwa
4 bis 10 Grad beträgt, vorzugsweise etwa 5 Grad.The
A
Die Aufnahmebohrung 6,7 des Kraftstoffeinspritzventils im
Gehäuse 1 der Brennkraftmaschine verjüngt sich zum Brennraum
hin. Durch den Übergang des im Durchmesser größeren Abschnitts
6 der Aufnahmebohrung 6,7 zum im Durchmesser kleineren
Abschnitt 7 ist an der Innenwand der Aufnahmebohrung
6,7 eine Anschlagfläche 8 ausgebildet. In Einbaulage des
Kraftstoffeinspritzventils kommt die dem Brennraum zugewandte
Stirnseite der Spannmutter 10 an der Anschlagfläche 8 zur
Anlage unter Zwischenlage einer Dichtscheibe 15. Die Dichtscheibe
15 gewährleistet eine Abdichtung des Brennraums gegenüber
dem im Durchmesser größeren Abschnitt 6 der Aufnahmebohrung
6,7.
In der Figur 2 ist ein Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße
Dichtscheibe 15 vor dem Einbau gezeigt. Die Dichtscheibe
15 ist als Ringscheibe ausgebildet, deren Innendurchmesser
größer als der Außendurchmesser des Ventilkörperschafts
9 ist. An der dem Brennraum abgewandten Stirnfläche der
Dichtscheibe 15 ist ein Ringsteg 16 ausgebildet, wobei die
Höhe des Ringstegs 16 etwa der Höhe des Ringabsatzes 12 der
Spannmutter 10 entspricht. Die Innenmantelfläche des Ringstegs
16 ist zumindest annähernd zylinderförmig ausgebildet,
und der Innendurchmesser des Ringstegs 16 ist so groß, daß
er über den an der Spannmutter 10 ausgebildeten Ringabsatz
12 geschoben werden kann. Vor dem Einbau der Dichtscheibe 15
weist zumindest die Außenmantelfläche von deren Ringsteg 16
eine zumindest annähernd konische Form auf, wobei sich der
Außendurchmesser der Dichtscheibe 15 vom Brennraum weg vergrößert.
Der Konuswinkel α der Außenmantelfläche der Dichtscheibe
15 beträgt hierbei zwischen 4 und 10 Grad, vorzugsweise
etwa 5 Grad und entspricht zumindest annähernd dem Konuswinkel
β des Ringabsatzes 12.The receiving
FIG. 2 shows a longitudinal section through a sealing
In der Figur 3 ist eine alternative Ausgestaltung der Dichtscheibe
15 dargestellt. An der dem Ventilhaltekörper 5 abgewandten
Seite ist am äußeren Rand der Dichtscheibe 15 ein
weiterer, umlaufender unterer Ringsteg 17 ausgebildet. Mit
einem kleineren Durchmesser als der untere Ringsteg 17 ist
konzentrisch zu diesem an derselben Seite der Dichtscheibe
15 eine ringförmige Ausnehmung ausgebildet, die den durch
die beiden Ringstege 16,17 gebildeten Bereich gegenüber dem
ringscheibenförmigen Mittelstück flexibler gestaltet. Der
untere Ringsteg 17 ragt brennraumseitig über den mittleren
Teil der Dichtscheibe 15 hinaus, so daß beim Einbau der
Dichtscheibe 15 zunächst nur der untere Ringsteg 17 an der
Anschlagfläche 8 zur Anlage kommt.FIG. 3 shows an alternative embodiment of the sealing
Anstelle eines umlaufenden Ringstegs 16 kann es auch vorgesehen
sein, daß der Ringsteg an einem oder mehreren Stellen
unterbrochen ist. Figur 5 zeigt die Draufsicht einer solchen
Dichtscheibe 15 mit drei Ringöffnungen 13, die gleichmäßig
über den Umfang verteilt sind. Dadurch ist es leichter möglich,
den Ringsteg 16 bei der Montage nach innen in die am
Ringabsatz 12 ausgebildete Hinterschneidung einzupressen. Instead of a
Die Montage und die Funktionsweise der Dichtscheibe 15 ist
wie folgt:
Im nicht eingebauten Zustand ist die Innenmantelfläche des
Ringstegs 16 zylinderförmig ausgebildet, während die Außenmantelflächen
an der Dichtscheibe 15 eine konische Form aufweisen.
Nachdem die Dichtscheibe 15 mit ihrem Ringsteg 16
über dem Ringabsatz 12 zur Anordnung gebracht ist, wird ein
Ziehwerkzeug 30, das in Figur 2 schematisch dargestellt ist,
axial über die Außenmantelfläche gezogen, wodurch diese nach
innen verstemmt wird. Hierdurch greift der Ringsteg 16 in
die Hinterschneidung an der Mantelfläche des Ringabsatzes 12
ein und gewährleistet so eine Fixierung in axialer Richtung
der Dichtscheibe 15 an der Spannmutter 10. Die Außenmantelfläche
der Dichtscheibe 15 wird durch diesen Ziehvorgang näherungsweise
zylinderförmig.
Alternativ kann die Verformung des Ringstegs 16 in die Hinterschneidung
des Ringabsatzes 12 auch mit einem Werkzeug
erfolgen, bei dem zwei halbringförmige Stempel von außen am
Ringsteg 16 angreifen und durch eine Bewegung aufeinander zu
die Außenmantelfläche des Ringstegs 16 nach innen verstemmen.
Der Innendurchmesser der halbringförmigen Stempel entspricht
dabei dem Durchmesser a der Ringscheibe 15.
Die Dichtscheibe 15 ist aus einem im Vergleich zum Material
der Spannmutter 10 weichen Metall gefertigt, vorzugsweise
aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Weicheisen oder einer
Aluminiumlegierung. Dadurch ist auch bei Raumtemperatur eine
dauerhafte, plastische Verformung der Dichtscheibe 15 durch
den Zieh- oder Pressvorgang möglich. Wird das Kraftstoffeinspritzventil
ausgebaut und anschließend wieder eingebaut,
muß die Dichtscheibe 15 erneuert werden. Durch die nur geringe
Tiefe der Hinterschneidung am Ringabsatz 12 ist es ohne
größeren Aufwand möglich, die Dichtscheibe 15 von der
Spannmutter 10 zu lösen, beispielsweise mit Hilfe eines speziellen
Werkzeugs oder eines Schraubendrehers. The assembly and operation of the sealing
In the non-installed state, the inner lateral surface of the
Alternatively, the deformation of the
The
Bei einer Ausgestaltung, wie sie in Figur 3 gezeigt ist,
wird die Dichtscheibe 15 bei der Montage über dem Ringabsatz
12 zur Anordnung gebracht. Das Kraftstoffeinspritzventil
wird anschließend in die Aufnahmebohrung 6,7 eingeführt und
die Spannmutter 10 gegen die Anlagefläche 8 verspannt. Dadurch
wird der untere Ringsteg 17 der Dichtscheibe 15 zum
Ventilhaltekörper 5 hin gepreßt und drückt dabei den Ringsteg
16 nach innen in die am Ringabsatz 12 ausgebildete Hinterschneidung.
Die Richtung der Bewegung der Ringstege 16,17
ist in der Figur 3 durch Pfeile angedeutet. Nach dem vollständigen
Verspannen des Kraftstoffeinspritzventils in der
Aufnahmebohrung 6,7 ist die Dichtscheibe 15 sicher mit der
Spannmutter 10 verbunden.
Die Funktion der Dichtscheibe 15 in der angegebenen Weise
ist auch dann gewährleistet, wenn die Außenmantelfläche des
Ringabsatzes 12 keine konische Form aufweist, sondern eine
verschieden dazu ausgebildete Hinterschneidung. Da die
Dichtscheibe 15 aus einem im Vergleich zum Material der
Spannmutter 10 weichen Metall besteht, kann sie auch in anders
ausgebildete Hinterschneidungen formschlüssig eingreifen.In one embodiment, as shown in FIG. 3, the sealing
The function of the sealing
Claims (13)
- Fuel injection valve for internal combustion engines, having a valve body which has a basic valve body (3), a valve retaining body (5) and a clamping nut (10), the basic valve body (3) tapering towards the combustion chamber and being braced against the valve retaining body (5) by the clamping nut (10), which engages over the basic valve body (3), which fuel injection valve is arranged in a holding bore (6, 7) in an internal combustion engine, there being formed on the inner wall of the holding bore (6, 7), by means of a reduction in the diameter towards the combustion chamber, a stop surface (8) on which an annular shoulder (12) formed by a reduction in the cross section towards the combustion chamber comes to rest on the outer circumferential surface of the valve body with the interposition of a sealing washer (15), characterized in that, on the end face facing away from the combustion chamber, the sealing washer (15) has an annular land (16) running at least over part of the circumference, which, in the mounted state, engages in an undercut which is formed on the circumferential surface of the annular shoulder (12) arranged on the valve body.
- Fuel injection valve according to Claim 1, characterized in that the annular shoulder (12) is formed on the side of the clamping nut (10) which faces the combustion chamber.
- Fuel injection valve according to Claim 1, characterized in that the outer circumferential surface of the annular shoulder (12) has an at least approximately conical shape in order to form the undercut, the external diameter of the annular shoulder (12) reducing away from the combustion chamber.
- Fuel injection valve according to Claim 1, characterized in that, in the mounted state, the inner circumferential surface of the annular land (16) has an at least approximately conical shape, the internal diameter of the annular land (16) reducing away from the combustion chamber.
- Fuel injection valve according to Claim 3, characterized in that the cone angle (β) of the outer surface of the annular shoulder (12) is 4 to 10 degrees, preferably about 5 degrees.
- Fuel injection valve according to Claim 1, characterized in that, in the uninstalled state of the sealing washer (15), the annular land (16) has an at least approximately cylindrical inner circumferential surface.
- Fuel injection valve according to Claim 1, characterized in that, in the uninstalled state, the sealing washer (15) has an at least approximately conical outer circumferential surface, the external diameter of the sealing washer (15) increasing away from the combustion chamber.
- Fuel injection valve according to Claim 7, characterized in that the cone angle (α) of the outer circumferential surface of the sealing washer (15) is 4 to 10 degrees, preferably about 5 degrees.
- Fuel injection valve according to Claim 1, characterized in that, at its end facing away from the combustion chamber, the annular land (16) has a greater thickness than at its end facing the combustion chamber.
- Fuel injection valve for internal combustion engines according to Claim 1, characterized in that, on the end face of the sealing washer (15) facing the combustion chamber, there is formed a circumferential, lower annular land (17) which, when the angular shoulder (12) is braced against the stop surface (8), is pressed in the direction of the valve retaining body (5) and, as a result, presses the annular land (16) into the undercut on the annular shoulder (12).
- Fuel injection valve for internal combustion engines according to Claim 1, characterized in that the annular land (16) engages with a form fit in the undercut formed on the annular shoulder (12).
- Fuel injection valve for internal combustion engines according to one of the preceding claims, characterized in that the external diameter (a) of the sealing washer (15) is smaller than the distance (d) between the opposite spanner faces (19) of the clamping nut (10).
- Fuel injection valve for internal combustion engines according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing washer (15) is fabricated from a metal which is soft as compared with the material of the valve body, preferably from copper, a copper alloy, soft iron or an aluminium alloy.
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