EP1381773A1 - Fuel-injection valve for internal combustion engines - Google Patents
Fuel-injection valve for internal combustion enginesInfo
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- EP1381773A1 EP1381773A1 EP02708129A EP02708129A EP1381773A1 EP 1381773 A1 EP1381773 A1 EP 1381773A1 EP 02708129 A EP02708129 A EP 02708129A EP 02708129 A EP02708129 A EP 02708129A EP 1381773 A1 EP1381773 A1 EP 1381773A1
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- EP
- European Patent Office
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- housing
- bore
- valve seat
- seat element
- injection valve
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- F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
- F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
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- F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
- F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
- F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
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- F02M61/12—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type characterised by the provision of guiding or centring means for valve bodies
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- F02M61/1853—Orifice plates
Definitions
- the invention relates to a fuel injection valve for intermittent fuel injection into the combustion chamber of an internal combustion engine.
- a fuel injection valve of this type is described in earlier European Patent Application, Publication ⁇ number EP-A-1118765 disclosed.
- the fuel injector has a housing with a central bore extending in its longitudinal direction, in which an injection valve member is arranged to be longitudinally adjustable, which is provided for closing or opening injection openings of a valve seat element fastened in the housing.
- the valve seat element is pressed with its upper annular end face in a sealing manner against a lower annular end face of the housing by means of a union nut which can be screwed onto the housing.
- a union nut which can be screwed onto the housing.
- To fix a specific rotational position of the valve seat element with respect to the housing one or more pins extending in the longitudinal direction and projecting into corresponding recesses in the abutting end faces are provided.
- the present invention has for its object to provide a simple and inexpensive fuel injection valve in terms of manufacturing and assembly technology, in which a slim injector design for both small as well as for large internal combustion engines.
- a further object is to propose a method for attaching a valve seat element to a housing of a fuel injection valve.
- a particularly preferred method for fastening the valve seat element to the housing of the fuel injector is defined in claim 17.
- Figure 1 shows an embodiment of a fuel injector in longitudinal section.
- FIG. 2 on an enlarged scale and in longitudinal section a lower part of that shown in Fig. 1
- Fig. 3 is a section along line III-III in Fig. 2;
- Fig. 4 is a section along line IV-IV in Fig. 2;
- FIG. 5 shows a representation corresponding to FIG. 2 of a second embodiment of the lower valve part with a second exemplary embodiment of a valve seat element
- FIG. 6 shows a variant of the embodiment of the lower valve part according to FIG. 5 with a third exemplary embodiment of a valve seat element
- valve seat element 7 shows a fourth exemplary embodiment of a valve seat element
- Fig. 12 schematically shows an embodiment of a device for welding a
- Valve seat element with a valve housing
- Fig. 14 shows an eighth embodiment of the lower valve part; and Fig. 15 shows a ninth embodiment of the lower valve part.
- a fuel injection valve 1 is connected via a high-pressure fuel connection 10 to a high-pressure delivery device, not shown in the drawing, which supplies fuel at a pressure of 100 to 2000 bar and more.
- the fuel injector 1 is also connected via electrical connections 12 to an electronic control, also not shown.
- the fuel injection valve 1 has a housing 14 which comprises a lower housing part 14a and an upper housing part 14b.
- the lower housing part 14a is tubular, long and narrow in diameter and has a central bore 40 which is coaxial with the longitudinal axis A of the fuel injector 1.
- the central bore 40 is widened in the region of the upper housing part 14b. This larger diameter bore is designated 42 in FIG. 1.
- a through bore 44 connecting the high-pressure fuel connection 10 to the enlarged part 42 of the central bore is arranged radially to the longitudinal axis A.
- the lower housing part 14a is connected at its lower end to a screwed-on holding part 16 designed as a union nut.
- a nozzle body 18 is inserted, the nozzle tip 22 provided with a nozzle needle seat 26 and with a plurality of injection openings 28 protruding from the holding part 16 and forming a valve seat element for a lower end 34 of an axially adjustable nozzle needle 30 forming an injection valve member.
- the injection openings 28 are through the lower end 34 of the nozzle needle 30 the nozzle tip 22 can be released and closed.
- the nozzle body 18 is pressed with its upper end face 25 by means of the holding part 16 via a washer 23 against a lower face 20 of the lower housing part 14a, the metal washer 23 provided with lapped end faces together with the correspondingly machined end face 25 and lower face 20 as a sealing element acts.
- the nozzle needle 30 extends concentrically to the longitudinal axis A from the lower nozzle needle seat 26 through a bore or recess 32 of the nozzle body 18 and through the central bore 40 of the housing part 14a and has a collar 35 and a control piston 31 in the upper end part.
- the control piston 31 forms part of a control device S1 for controlling the adjustment movement of the injection valve member, i.e. of the nozzle needle 30.
- the control device S1 shown in FIG. 1 corresponds to the control device S1 of the fuel injector described in EP-A-1 118 765 (FIGS. 2 and 3). For a detailed description of this control device S1 and its mode of operation, reference is therefore made to these patent applications. Only those parts of this control device S1 are mentioned below which are necessary for understanding the basic functioning of the
- Fuel injector are important.
- the nozzle needle 30 has a part 39 which is provided with axially running abutment surfaces 36 and with which it is guided in the bore 32 in a closely sliding manner (a sliding fit of less than 20 ⁇ m is provided).
- the grinding surfaces 36 can also be seen in FIG. 4. This with grinding surfaces 36 transferred member 39 38 is connected via a stepped diameter portion 'with the lower end 34 of the nozzle needle.
- the abutment surfaces 36 ensure the hydraulic connection of an annular space 37 surrounding the part 38 (cf. FIG. 2) to the central bore 40 of the housing part 14a or to a space 43 enclosed by this bore 40.
- the nozzle needle 30 is integrally formed.
- the nozzle needle could also consist of several elements that are operatively connected to one another.
- a holding nut 17 is screwed onto the upper housing part 14b.
- An electromagnetically actuable pilot valve 46 is accommodated in the interior of the holding nut 17 and comprises an armature 58 which is fixedly connected to a pilot valve stem 54.
- the pilot valve stem 54 is pressed down by the force of a compression spring 60. The size of this force can be adjusted by means of a spring tensioning element 62.
- control pulses from the electronic control unit, which are assigned to the armature 58, of the electromagnet 50 are supplied with control pulses via the electrical connections 12.
- the spring tensioning element 62 is accommodated in a closing part 64 which seals the fuel injection valve 1 at its upper end. Together with the electromagnet 50, a fuel return connection 66 is installed in the holding nut 17, which has a so-called space 67 surrounding the pilot valve 46 Low pressure zone, in which fuel flows at low pressure, is connected.
- the central housing bore 40 or its part 42 with a larger diameter is sealed at the top by a control body 74 fixed to the housing.
- the control body 74 forming part of the control device S1 has an outlet opening 77 which can be opened or closed by actuating the pilot valve 46 or by raising or lowering the pilot valve stem 54.
- the outlet opening 77 connects one above the control piston.
- the control chamber 11 is in a manner known per se and not described here in a throttle connection with the central housing bore 40 which belongs to the high pressure zone connected to the high pressure fuel connection 10.
- the control piston 31 is acted upon on the one hand by the fuel system pressure prevailing in the high pressure zone and on the other hand by the fuel control pressure in the control chamber 11.
- a closing spring or nozzle needle spring 68 which is prestressed between the collar 35 of the nozzle needle 30 and a sleeve-shaped part 70 of the control device S1 surrounding the control piston 31, the nozzle needle 30 is pressed downward in the closing direction of the fuel injection valve 1 and against the nozzle needle 30 exerted high fuel pressure safely held.
- the pretensioning force of the nozzle needle spring 68 must be relatively large and can be, for example, 100 to 300 N.
- the stroke of the nozzle needle 30 is usually about 0.2 to 0.4 mm.
- Fig. 1 the fuel injector 1 is shown in a position before the injection process.
- the control chamber 11 closed by the pilot valve stem 54 has the same high pressure as in the high pressure zone, i.e. as in the space 37, 43 enclosed by the housing bores 42, 40 and by the bore 32, which extends as far as the nozzle needle seat 26 and surrounds the nozzle needle 30.
- the armature becomes 58 attracted against the force of the compression spring 60 and thus the pilot valve stem 54 of the pilot valve 46 is raised.
- the pilot valve stem 54 releases the outlet opening 77 of the control body 74.
- the pressure in the control chamber 11 drops, and the opening movement of the nozzle needle 30 is controlled via the control device S1.
- the injection process is started.
- the pilot valve 46 is again brought into its closed position electronically controlled via the electromagnet 50.
- the outlet opening 77 is closed again and the pressure in the control chamber 11 rises again, this process being controlled in turn by the control device S1.
- An essential advantage of the fuel injection valve 1 according to the invention is that the high pressure zone, ie the space 37 concentrically surrounding the nozzle needle 30 from the nozzle needle seat 26 via the bore 32 and the housing bores 40, 42, 43, the through hole 44, and also the control chamber 11 up to the outlet opening 77 forms a completely sealed area without leakage points.
- the cross-section or volume of the space 43 containing the compressible fuel can be defined to be different in size and thus the instantaneous pressure drop in the high pressure zone during the Injection process - depending on the use of the fuel injector 1, ie depending on the size of the engine - be kept within the desired limits.
- the pressure drop is greater than with a large cross section.
- the rotational position of the housing 14 is determined by the internal combustion engine, namely, the nozzle body 18 forming the valve seat element must depend on Engine version must be set and fixed in its rotational position with respect to the housing 14 so that one of the injected fuel jets safely reaches the area of the glow plug in the combustion chamber of the internal combustion engine.
- the rotational position of the nozzle body 18 relative to the housing 14 can be fixed without problems and the diameter of the central housing bore 40 surrounding the nozzle needle 30 in its central part can be freely selected (ie the injectors can also be made thin-walled) on the periphery of protruding from the holding part 16 • nozzle body part, that is attached to the periphery of the nozzle tip 22, extending in the axial direction positioning surfaces 80th
- the nozzle tip 22 preferably has two parallel, flat positioning surfaces 80, as can be seen in FIG. 3.
- the nozzle body 18 is also provided 16 that are available range with preferably two to one another and parallel to the positioning surfaces 80 reference surfaces 81 in his in the interior of the union nut or the holding part.
- These reference surfaces 81 serve to position or clamp the nozzle body 18 provided with the positioning surfaces 80 when the injection openings 28 are made.
- the reference surfaces 81 can be used to be dispensed with.
- the reference surfaces 81 can also be dispensed with if the positioning surfaces 80 are used when manufacturing Injection openings 28 can simultaneously serve directly as reference surfaces.
- the pressure drop in the high pressure zone depends on the cross section and the storage volume thereof. Decisive for determining this volume is the cross section determined by the central housing bore 40 and the nozzle needle 30, which cross section remains constant over a large part of the valve length.
- the cross-sectional constriction within the nozzle body 18 does not cause an impermissible long-term pressure drop in the high-pressure zone when the injection openings 28 are opened, since this cross-sectional constriction extends only over a length of 30 to 40 mm, and with an injection time of approximately 1 ms, the running time determining the pressure drop Pressure pulsation within this zone narrowed in cross section is only about 30 to 40 ⁇ s (corresponding to the speed of sound in the fuel).
- FIG. 5 shows a second exemplary embodiment of a nozzle body 18a forming a valve seat element and its
- Injection openings 28 provided nozzle tip 22a.
- Press fit 85 is pressed into a part 40a of the housing bore 40 in a sealing manner until it bears in the axial direction on a shoulder surface 86 in the housing bore 40.
- the one provided with the grinding surfaces 36, with a narrow one Sliding fit of less than 20 ⁇ m in part 39 of nozzle needle 30 guided in nozzle body bore 32 is displaced closer to lower end 34 in comparison to the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2 and is located in the region of nozzle tip 22a protruding from housing part 14a. ie outside the press fit area 85.
- the nozzle needle 30 is offset in diameter from the part 39, so that the pressing of the nozzle body 18a into the housing 14 has no adverse effect on the nozzle needle movement.
- the nozzle body 18a or its nozzle tip 22a is also provided with the positioning surfaces 80 described above.
- the nozzle body 18a according to FIG. 5 (or its nozzle tip 22a protruding from the housing 14) or the nozzle body 18 according to FIGS. 1 to 4 (or its nozzle tip 22 protruding from the housing 14) could have a centering depression (or several centering countersinks) for fixing its rotational position relative to the housing 14, as shown in FIG. 6 using the example of a nozzle body 18a '.
- the centering countersink is designated 82 in FIG. 6. It deals . round, for a centering pin provided centering counterbore 82, which is attached to the circumference of the nozzle tip 22a 'protruding from the housing part 14a.
- the means for determining the rotational position of the nozzle body 18 or 18a relative to the housing 14 could also be formed by an optically readable marking on the circumference of the nozzle tip 22 or 22a protruding from the housing part 14a.
- 7 shows a nozzle tip 22 ′ with a line marking 83. Instead of a line (or several lines), dots, small circular areas or the like could also be used. be attached to the nozzle tip 22 'as a marker.
- a nozzle body 18b with its upper, sleeve-shaped part 21b, which is relatively short in the longitudinal direction, is inserted into a lower part 90 of the housing part 14a, which is offset in outer diameter, or into a recess 92 thereof from below and axially supported on a shoulder surface 91.
- the nozzle body 18b has a nozzle tip 22b provided with the nozzle needle seat 26 and the injection openings 28.
- This small nozzle body 18b which has to be hardened, is welded to part 90, the weld seam being provided between two end faces 96, 97 of these two parts 90, 18b.
- the weld seam also performs the sealing function here.
- positioning surfaces 80 are in turn attached to the circumference of the nozzle tip 22b (here too, a centering 82 or mark 83 could be used instead of positioning surfaces 80).
- the nozzle needle guide is not in the Nozzle body 18b instead, as in the variants described above, but in the lower housing part 14a.
- the central housing bore 40 is tapered in the lower region to a guide bore 94, in which the nozzle needle 30 is guided in a closely sliding manner with its part 39 which has the contact surfaces 36.
- the diameter of the guide bore 94 corresponds to that of the nozzle body bore 32 which extends as far as the nozzle needle seat 26.
- the nozzle body 18b must be guided or centered precisely in the recess 92 so that the nozzle needle seat 26 is aligned coaxially with the nozzle needle 30 guided in the housing part 14a. This precise guidance in the recess 92 also prevents tilting when welding.
- the short design of the nozzle body 18b enables a short grinding mandrel to be used advantageously for grinding the nozzle needle seat 26. Also can be applied to a support member 16 (Fig. 1, 2) or a press fit 85 (Fig. 5, • 6) can be dispensed.
- the fourth exemplary embodiment shown in FIG. 9 differs from that according to FIG. 8 in that the upper, sleeve-shaped part 21c of the nozzle body 18c is thin-walled and projects directly into the guide bore 94 of the housing part 14a (ie there is no additional recess 92 provided in the housing 14). Due to the fuel system pressure inside the bore 32 or in the space 37, the thin-walled upper part 21c is pressed against the wall of the guide bore 94 in a sealing manner. The weld seam between the housing part 14a or 90 and the nozzle body 18c only needs to absorb the axial forces here, while the seal is made by the widening part 21c is guaranteed.
- the nozzle body 18c has positioning surfaces 80 for positioning in the desired rotational position.
- the thin-walled upper part 21c known from FIG. 9 is omitted for the nozzle body 18d; the nozzle body 18d is held in a coaxial position with respect to the nozzle needle 30 by means of a centering sleeve 99 which, on the one hand, projects into the guide bore 94 and, on the other hand, is inserted into the nozzle body bore 32, and is then welded to the housing part 14a or 90.
- the thin-walled centering sleeve 99 is expanded by the fuel system pressure and pressed sealingly against the walls of the bores 32, 94, so that in this variant, too, the weld seam only takes up the axial forces, but not the sealing function.
- the nozzle tip 22d is also equipped with means for fixing the rotational position in relation to the housing 14 (optionally with positioning surfaces 80).
- FIG. 11 also shows a nozzle body 18e welded to the lower housing part 14a or 90, whereby in this embodiment no special constructive means are provided for centering the nozzle body 18e relative to the housing part 14a, apart from conically arranged end faces 96, 97 of the housing part 14a on the one hand and the nozzle body 18e on the other hand, which are provided for welding the two parts 14a, 18e together.
- the parts 18e 'and 14a according to FIG. 12 to be welded differ from those according to FIG. 11 in that the end faces 96', 97 'to be welded are not conical but are arranged in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the respective part 18e', 14a ,
- the nozzle body 18e' is pressed against a counter tool 102 with a large contact force F by means of a positioning tool 101 inserted into the central housing bore 40 and the nozzle body bore 32.
- the positioning tool 101 abuts the nozzle needle seat 26 with an end section 104 corresponding to the nozzle needle end 34 and presses the nozzle tip 22e ′ with its conical part 113 against a conical counter surface 103 of a recess 105 of the counter tool 102.
- the housing part 14a is pressed with a smaller force F1 (caused for example by a spring preload) with its end face 96 'against the end face 97' of the nozzle body 18e '.
- F1 used for example by a spring preload
- the positioning tool 101 is guided exactly inside the housing bore 40, just above the
- the counter tool 102 with the nozzle body 18e ′ can be moved laterally shifted, ie aligned with respect to the positioning tool 101 in the transverse direction before the actual welding process begins.
- the welding - also in the exemplary embodiments according to FIGS. 8 to 10 - is advantageously carried out simultaneously and symmetrically at two opposite points.
- the advantage of the welding device according to FIG. 12 is that the seat surface 26 of the nozzle body 18e 'is positioned exactly on the axis of the housing part 14a and is also held during the welding process thanks to the high contact pressure F, which ensures the function of the parts after welding ,
- the nozzle body 18e 'can also have means for positioning in the desired rotational position.
- the counter tool 102 or the recess 105 could also be designed such that instead of the acute-angled conical part 113 of the nozzle tip 22, its obtuse-angled part 114 would serve to support the nozzle body 18e or 18e '.
- a nozzle body 18f welded to the lower housing part 14a is also present in the exemplary embodiment according to FIG. 13, but this is an extremely small part which only forms the nozzle tip 22f and which has the nozzle needle seat 26 and injection openings 28.
- This nozzle body 18f is inserted with its peripheral surface 106 directly from below into the central housing bore 40 or into the guide bore 94 for the part 39 of the nozzle needle 30 which has the abutment surfaces 36 and is welded on from below.
- the nozzle body 18f has one thin-walled lip 107, which is pressed by the high pressure prevailing in the housing bore 40 in a sealing manner against the inner wall of the housing.
- a marking is preferably made on the circumference of the nozzle tip 22f protruding from the housing part 14a in order to fix the rotational position of the nozzle body 18f relative to the housing 14.
- the means according to the invention for determining the rotational position of the housing / nozzle body enable a slim injector design, both for the small and for the large internal combustion engines.
- a slender injector design is also possible in the embodiments of the lower valve part shown in FIGS. 14 and 15.
- nozzle body 18g inserted into the central housing bore 40 or guide bore 94, which on the one hand has an upper part 108 provided with the nozzle needle seat 26 and with the thin-walled sealing lip 107, and on the other hand a lower part with a number of axially directed ones , Part 109 provided with mutually parallel injection openings 28.
- the lower part 109 is welded together on its circumference from below to the housing part 14a. Due to the lower end 34 of the nozzle needle 30 resting on the nozzle needle seat 26, the space 43 belonging to the high-pressure zone within the bore 40 is separated from a space 110 leading to the injection openings 28 and the injection openings 28 are thereby kept closed, so to speak.
- the determination of the rotational position of the nozzle body 18g with respect to the housing 14 is completely eliminated, since the With the nozzle needle 30 raised from the nozzle needle seat 26 from all injection openings 28 into the combustion chamber of the internal combustion engine, the fuel jet remains in the same direction in every rotational position, and is axially directed with respect to the fuel injection valve.
- a nozzle body 18h provided with a number of axially directed, mutually parallel injection openings 28 is welded on the end face to the lower housing part 14a.
- the nozzle needle seat 26 is not made in the nozzle body 18h, but in the housing part 14a, as a lower part of the housing bore 40 or the guide bore 94.
- the lower housing part 14a has a front-side recess 111 delimiting space 110 leading to the injection openings 28. The connection of the space 110 or the injection openings 28 to the high-pressure zone can in turn be opened or kept closed by the nozzle needle 30 interacting with the nozzle needle seat 26.
- the injection valve member or the nozzle needle 30 can be installed in a simple manner from above into the essentially tubular housing 14.
- the part 109 or the nozzle body 18h with a means for fixing the rotational position relative to the housing when it is fastened to the latter. This would have advantages in particular if the or not all of the injection openings 28 should be directed axially with respect to the fuel injection valve 1. It is also possible, instead of the means for fixing the rotational position of the valve seat element 18; 18a; 18a ';18b;18c;18d;18e; 18e '; 18f compared to the housing 14 when it is attached to the latter, to use the injection openings 28 themselves for this purpose.
- the position of one or more of the injection openings 28 can be determined using an optical sensor, for example, and the valve seat element can then be brought together with the housing 14 in the desired rotational position, for example by means of a robot.
- an image processing system can be used with a television camera or digital photo camera as a sensor, the signals of which are evaluated by means of a computer and forwarded to a control device in order to control the robot.
- the valve seat element and the housing 14 have been brought together in the correct rotational position, the valve seat element is fastened to the housing, as described above, for example by means of a union nut, by means of welding or an interference fit.
- the fastening process can also be carried out using a robot.
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Abstract
An injection valve member (30) for closing or opening the injection orifices (28) of a valve seat element (18) is integrated, in a longitudinally displaceable manner, into a central housing bore (40; 42) of a fuel-injection valve (1). The valve seat element (18) is fixed to the housing (14) and the part (22) of said element that comprises the injection orifices (28) and the seat (26) projects out of the housing (14). Elements (80) for determining the rotational position of the valve seat element (18) in relation to the housing (14) are provided on the exterior of said part (22). The fuel injection valve (1) requires simple production and assembly engineering and permits a slimline injector configuration for both large and small internal combustion engines.
Description
Brennstoffeinspritzventil für Verbrennungskraf aschinenFuel injection valve for internal combustion engines
Die Erfindung betrifft ein Brennstoffeinspritzventil zur intermittierenden Brennstoffeinspritzung in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine.The invention relates to a fuel injection valve for intermittent fuel injection into the combustion chamber of an internal combustion engine.
Ein Brennstoffeinspritzventil dieser Art ist in der älteren europäischen Patentanmeldung, Veröffentlichungs¬ nummer EP-A-1 118 765, offenbart. Das Brennstoffeinspritzventil weist ein Gehäuse mit einer sich in seiner Längsrichtung erstreckenden, zentralen Bohrung auf, in welcher ein Einspritzventilglied längsverstellbar angeordnet ist, das zum Verschliessen oder Öffnen von Einspritzöffnungen eines im Gehäuse befestigten Ventilsitzelementes vorgesehen ist. Das Ventilsitzelement wird mittels einer auf das Gehäuse aufschraubbaren Überwurfmutter mit seiner oberen ringförmigen Stirnfläche dichtend an eine untere ringförmige Stirnfläche des Gehäuses angedrückt. Zum Festlegen einer- bestimmten Drehlage des Ventilsitz-elementes gegenüber dem Gehäuse sind ein oder mehrere in Längsrichtung verlaufende, in entsprechende Ausnehmungen in den aneinander anliegenden Stirnflächen hineinragende Stifte vorgesehen. Diese Lösung ist bei Brennstoffeinspritzventilen für kleinere Verbrennungskraftmaschinen und für grosse Verbrennungskraftmaschinen, bei denen dennoch eine schlanke Injektorausbildung wichtig ist, unbefriedigend, da oft der Platz für diese Stifte fehlt.A fuel injection valve of this type is described in earlier European Patent Application, Publication ¬ number EP-A-1118765 disclosed. The fuel injector has a housing with a central bore extending in its longitudinal direction, in which an injection valve member is arranged to be longitudinally adjustable, which is provided for closing or opening injection openings of a valve seat element fastened in the housing. The valve seat element is pressed with its upper annular end face in a sealing manner against a lower annular end face of the housing by means of a union nut which can be screwed onto the housing. To fix a specific rotational position of the valve seat element with respect to the housing, one or more pins extending in the longitudinal direction and projecting into corresponding recesses in the abutting end faces are provided. This solution is unsatisfactory for fuel injection valves for smaller internal combustion engines and for large internal combustion engines, for which a slim injector design is nevertheless important, since there is often a lack of space for these pins.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein herstellungs- und montagetechnisch einfaches und kostengünstiges Brennstoffeinspritzventil zu schaffen, bei welchem eine schlanke Injektorausbildung sowohl für kleine
als auch für grosse Verbrennungskraftmaschinen möglich ist. Weiter ist eine Aufgabe, ein Verfahren zum Anbringen eines Ventilsitzelementes an einem Gehäuse eines Brennstoffspritzventils vorzuschlagen .The present invention has for its object to provide a simple and inexpensive fuel injection valve in terms of manufacturing and assembly technology, in which a slim injector design for both small as well as for large internal combustion engines. A further object is to propose a method for attaching a valve seat element to a housing of a fuel injection valve.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einThis object is achieved according to the invention by a
Brennstoffeinspritzventil mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 oder 13 und einem Verfahren gemäss Anspruch 12 gelöst .Fuel injector with the features of independent claims 1 or 13 and a method according to claim 12 solved.
Bevorzugte Weiterausgestaltungen des erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche .Preferred further developments of the fuel injection valve according to the invention form the subject of the dependent claims.
Brennstoffeinspritzventile der eingangs genannten Art mit einer besonders bevorzugten Verbindung des Ventilsitzelementes mit dem Gehäuse bilden den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche 16 und 18.Fuel injection valves of the type mentioned at the outset with a particularly preferred connection of the valve seat element to the housing form the subject matter of independent claims 16 and 18.
Ein besonders bevorzugtes Verfahren zum Befestigen des Ventilsitzelementes am Gehäuse des Brennstoffeinspritzventils wird im Anspruch 17 definiert.A particularly preferred method for fastening the valve seat element to the housing of the fuel injector is defined in claim 17.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Brennstoffeinspritzventils im Längsschnitt;Figure 1 shows an embodiment of a fuel injector in longitudinal section.
Fig. 2 im vergrösserten Massstab und im Längsschnitt einen unteren Teil des in Fig. 1 gezeigtenFig. 2 on an enlarged scale and in longitudinal section a lower part of that shown in Fig. 1
Brennstoffeinspritzventils mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines Ventilsitzelementes;Fuel injection valve with a first embodiment of a valve seat element;
Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 2;
Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 2;Fig. 3 is a section along line III-III in Fig. 2; Fig. 4 is a section along line IV-IV in Fig. 2;
Fig. 5 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform des unteren Ventilteiles mit einem zweiten Ausführungsbeispiel eines Ventilsitzelementes;5 shows a representation corresponding to FIG. 2 of a second embodiment of the lower valve part with a second exemplary embodiment of a valve seat element;
Fig. 6 eine Variante zu der Ausführungsform des unteren Ventilteiles nach Fig. 5 mit einem dritten Ausführungsbeispiel eines Ventilsitzelementes;6 shows a variant of the embodiment of the lower valve part according to FIG. 5 with a third exemplary embodiment of a valve seat element;
Fig. 7 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Ventilsitzelementes;7 shows a fourth exemplary embodiment of a valve seat element;
Fig. 8 eine dritte Ausführungsform des unteren Ventilteiles;8 shows a third embodiment of the lower valve part;
Fig. 9 eine vierte Ausführungsform des unteren Ventilteiles ;9 shows a fourth embodiment of the lower valve part;
Fig. 10 eine fünfte Ausführungsform des unteren Ventilteiles;10 shows a fifth embodiment of the lower valve part;
Fig. 11 eine sechste Ausführungsform des unteren Ventilteiles;11 shows a sixth embodiment of the lower valve part;
Fig. 12 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Schweissverbindung einesFig. 12 schematically shows an embodiment of a device for welding a
Ventilsitzelementes mit einem Ventilgehäuse;Valve seat element with a valve housing;
Fig. 13 eine siebte Ausführungsform des unteren Ventilteiles;13 shows a seventh embodiment of the lower valve part;
Fig. 14 eine achte Ausführungsform des unteren Ventilteiles; und
Fig. 15 eine neunte Ausführungsform des unteren Ventilteiles.14 shows an eighth embodiment of the lower valve part; and Fig. 15 shows a ninth embodiment of the lower valve part.
Gemäss Fig. 1 ist ein Brennstoffeinspritzventil 1 über einen Brennstoffhochdruckanschluss 10 mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Hochdruck-Fördereinrichtung verbunden, die Brennstoff mit einem Druck von 100 bis 2000 bar und mehr liefert. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist ferner über elektrische Anschlüsse 12 mit einer ebenfalls nicht gezeigten elektronischen Steuerung verbunden.1, a fuel injection valve 1 is connected via a high-pressure fuel connection 10 to a high-pressure delivery device, not shown in the drawing, which supplies fuel at a pressure of 100 to 2000 bar and more. The fuel injector 1 is also connected via electrical connections 12 to an electronic control, also not shown.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist ein Gehäuse 14 auf, das einen unteren Gehäuseteil 14a sowie einen oberen Gehäuseteil 14b umfasst. Der untere Gehäuseteil 14a ist rohrförmig ausgebildet, lang und im Durchmesser schmal und weist eine zur Längsachse A des Brennstoffeinspritzventils 1 koaxiale zentrale Bohrung 40 auf. Im Bereich des oberen Gehäuseteils 14b ist die zentrale Bohrung 40 erweitert. Diese im Durchmesser grössere Bohrung ist in Fig. 1 mit 42 bezeichnet. Eine den Brennstoffhochdruckanschluss 10 mit dem erweiterten Teil 42 der zentralen Bohrung verbindende Durchgangsbohrung 44 ist radial zur Längsachse A angeordnet.The fuel injection valve 1 has a housing 14 which comprises a lower housing part 14a and an upper housing part 14b. The lower housing part 14a is tubular, long and narrow in diameter and has a central bore 40 which is coaxial with the longitudinal axis A of the fuel injector 1. The central bore 40 is widened in the region of the upper housing part 14b. This larger diameter bore is designated 42 in FIG. 1. A through bore 44 connecting the high-pressure fuel connection 10 to the enlarged part 42 of the central bore is arranged radially to the longitudinal axis A.
Der untere Gehäuseteil 14a ist gemäss Fig. 1 und 2 an seinem unteren Ende mit einem als eine Überwurfmutter ausgebildeten, aufgeschraubten Halteteil 16 verbunden. Im Halteteil 16 ist ein Düsenkörper 18 eingesetzt, dessen mit einem Düsennadelsitz 26 und mit mehreren Einspritzöffnungen 28 versehene Düsenspitze 22 aus dem Halteteil 16 hinausragt und ein Ventilsitzelement für ein unteres Ende 34 einer ein Einspritzventilglied bildenden, axial verstellbaren Düsennadel 30 bildet. Durch das untere Ende 34 der Düsennadel 30 sind die Einspritzöffnungen 28
der Düsenspitze 22 freigebbar und verschliessbar. Der Düsenkörper 18 wird mit seiner oberen Stirnfläche 25 mittels des Halteteils 16 über eine ünterlagscheibe 23 an eine untere Fläche 20 des unteren Gehäuseteils 14a angedrückt, wobei die metallene, mit geläppten Stirnflächen versehene Unterlagscheibe 23 zusammen mit der entsprechend bearbeiteten Stirnfläche 25 und unteren Fläche 20 als ein Dichtelement wirkt.1 and 2, the lower housing part 14a is connected at its lower end to a screwed-on holding part 16 designed as a union nut. In the holding part 16, a nozzle body 18 is inserted, the nozzle tip 22 provided with a nozzle needle seat 26 and with a plurality of injection openings 28 protruding from the holding part 16 and forming a valve seat element for a lower end 34 of an axially adjustable nozzle needle 30 forming an injection valve member. The injection openings 28 are through the lower end 34 of the nozzle needle 30 the nozzle tip 22 can be released and closed. The nozzle body 18 is pressed with its upper end face 25 by means of the holding part 16 via a washer 23 against a lower face 20 of the lower housing part 14a, the metal washer 23 provided with lapped end faces together with the correspondingly machined end face 25 and lower face 20 as a sealing element acts.
Die Düsennadel 30 erstreckt sich konzentrisch zur Längsachse A vom unteren Düsennadelsitz 26 durch eine Bohrung bzw. Ausnehmung 32 des Düsenkörpers 18 sowie durch die zentrale Bohrung 40 des Gehäusteiles 14a nach oben und weist im oberen Endteil einen Bund 35 und einen Steuerkolben 31 auf. Der Steuerkolben 31 bildet einen Teil einer Steuervorrichtung Sl • zur Steuerung der Verstellbewegung des Einspritzventilgliedes, d.h. der Düsennadel 30. Die in Fig. 1 dargestellte Steuervorrichtung Sl entspricht der Steuervorrichtung Sl des in der EP-A-1 118 765 (Fig. 2 und 3) beschriebenen Brennstoffeinspritzventils . Für eine ausführliche Beschreibung dieser Steuervorrichtung Sl und ihrer Funktionsweise wird daher auf diese Patentanmeldungen verwiesen. Weiter unten werden nur diejenigen Teile dieser Steuervorrichtung Sl erwähnt, die für das Verständnis der grundsätzlichen Funktionsweise desThe nozzle needle 30 extends concentrically to the longitudinal axis A from the lower nozzle needle seat 26 through a bore or recess 32 of the nozzle body 18 and through the central bore 40 of the housing part 14a and has a collar 35 and a control piston 31 in the upper end part. The control piston 31 forms part of a control device S1 for controlling the adjustment movement of the injection valve member, i.e. of the nozzle needle 30. The control device S1 shown in FIG. 1 corresponds to the control device S1 of the fuel injector described in EP-A-1 118 765 (FIGS. 2 and 3). For a detailed description of this control device S1 and its mode of operation, reference is therefore made to these patent applications. Only those parts of this control device S1 are mentioned below which are necessary for understanding the basic functioning of the
Brennstoffeinspritzventils wichtig sind.Fuel injector are important.
Die Düsennadel 30 weist im Bereich der Düsenkörper-Bohrung 32 einen mit axial verlaufenden Anschliffflächen 36 versehenen Teil 39 auf, mit dem sie in der Bohrung 32 eng gleitend geführt ist (es ist eine Gleitpassung von weniger als 20 μm vorgesehen) . Die Anschliffflächen 36 sind auch aus Fig. 4 ersichtlich. Dieser mit Anschliffflächen 36
versehene Teil 39 ist über einen im Durchmesser abgesetzten Teil' 38 mit dem unteren Ende 34 der Düsennadel verbunden. Die Anschlifflächen 36 gewährleisten die hydraulische Verbindung eines den Teil 38 umgebenden Ringraums 37 (vgl. Fig. 2) mit der zentralen Bohrung 40 des Gehäuseteils 14a bzw. mit einem durch diese Bohrung 40 umschlossenen Raum 43.In the region of the nozzle body bore 32, the nozzle needle 30 has a part 39 which is provided with axially running abutment surfaces 36 and with which it is guided in the bore 32 in a closely sliding manner (a sliding fit of less than 20 μm is provided). The grinding surfaces 36 can also be seen in FIG. 4. This with grinding surfaces 36 transferred member 39 38 is connected via a stepped diameter portion 'with the lower end 34 of the nozzle needle. The abutment surfaces 36 ensure the hydraulic connection of an annular space 37 surrounding the part 38 (cf. FIG. 2) to the central bore 40 of the housing part 14a or to a space 43 enclosed by this bore 40.
Beim in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Düsennadel 30 einstückig ausgebildet. Die Düsennadel könnte allerdings auch aus mehreren miteinander wirkverbundenen Elementen bestehen.In the embodiment shown in Fig. 1, the nozzle needle 30 is integrally formed. However, the nozzle needle could also consist of several elements that are operatively connected to one another.
Auf den oberen Gehäuseteil 14b ist eine Haltemutter 17 aufgeschraubt. Im Innern der Haltemutter 17 ist ein elektromagnetisch betätigbares Pilotventil 46 untergebracht, das einen mit einem Pilotventilschaft 54 fest verbundenen Anker 58 umfasst. In einem stromlosen Zustand eines Elektromagnets 50 wird der Pilotventilschaft 54 durch die Kraft einer Druckfeder 60 nach unten gedrückt. Diese Kraft ist mittels eines Federspannelementes 62 in ihrer Grosse einstellbar. Zur Betätigung des Pilotventils 46 bzw. zum Anheben des mit dem Anker 58 verbundenen Pilotventilschaftes 54 werden einer dem Anker 58 zugeordneten Erregerspule 52 des Elektromagnets 50 über die elektrischen Anschlüsse 12 Steuerimpulse von der elektronischen Steuerung zugeführt.A holding nut 17 is screwed onto the upper housing part 14b. An electromagnetically actuable pilot valve 46 is accommodated in the interior of the holding nut 17 and comprises an armature 58 which is fixedly connected to a pilot valve stem 54. In an electroless state of an electromagnet 50, the pilot valve stem 54 is pressed down by the force of a compression spring 60. The size of this force can be adjusted by means of a spring tensioning element 62. In order to actuate the pilot valve 46 or to raise the pilot valve stem 54 connected to the armature 58, control pulses from the electronic control unit, which are assigned to the armature 58, of the electromagnet 50 are supplied with control pulses via the electrical connections 12.
Das Federspannelement 62 ist in einem das Brennstoffeinspritzventil 1 an seinem oberen Ende dichtend abschliessenden Abschlussteil 64 untergebracht. Zusammen mit dem Elektromagneten 50 ist in der Haltemutter 17 ein Brennstoffrücklaufanschluss 66 eingebaut, der mit einem das Pilotventil 46 umgebenden Raum 67, einer sogenannten
Niederdruckzone, in der Brennstoff niedrigen Druckes fliesst, verbunden ist.The spring tensioning element 62 is accommodated in a closing part 64 which seals the fuel injection valve 1 at its upper end. Together with the electromagnet 50, a fuel return connection 66 is installed in the holding nut 17, which has a so-called space 67 surrounding the pilot valve 46 Low pressure zone, in which fuel flows at low pressure, is connected.
Die zentrale Gehäusebohrung 40 bzw. ihr im Durchmesser erweiterter Teil 42 ist oben durch einen gehäusefesten Steuerkörper 74 dichtend abgeschlossen. Der einen Teil der Steuervorrichtung Sl bildende Steuerkörper 74 weist eine Auslassöffnung 77 auf, die durch Betätigung des Pilotventils 46 bzw. durch Anheben oder Absenken des Pilotventilschaftes 54 geöffnet oder geschlossen werden kann. Die Auslassöffnung 77 verbindet einen oberhalb des Steuerkolbens . 31 angeordneten Steuerraum 11 mit der Niederdruckzone 67. Der Steuerraum 11 steht in einer an sich bekannten und hier nicht näher beschriebenen Weise in einer Drosselverbindung mit der zentralen Gehäusebohrung 40, die zu der an den Brennstoffhochdruckanschluss 10 angeschlossenen Hochdruckzone gehört.The central housing bore 40 or its part 42 with a larger diameter is sealed at the top by a control body 74 fixed to the housing. The control body 74 forming part of the control device S1 has an outlet opening 77 which can be opened or closed by actuating the pilot valve 46 or by raising or lowering the pilot valve stem 54. The outlet opening 77 connects one above the control piston. 31 arranged control chamber 11 with the low pressure zone 67. The control chamber 11 is in a manner known per se and not described here in a throttle connection with the central housing bore 40 which belongs to the high pressure zone connected to the high pressure fuel connection 10.
Der Steuerkolben 31 wird einerseits durch den in der Hochdruckzone herrschenden Brennstoffsystemdruck und anderseits durch den Brennstoff-Steuerdruck im Steuerraum 11 beaufschlagt. Mittels einer Schliessfeder bzw. Düsennadelfeder 68, die zwischen dem Bund 35 der Düsennadel 30 und einem den Steuerkolben 31 umgebenden hülsenförmigen Teil 70 der Steuervorrichtung Sl vorgespannt ist, wird die Düsennadel 30 nach unten in Schliessrichtung des Brennstoffeinspritzventils 1 gedrückt und gegen den auf die Düsennadel 30 ausgeübten Brennstoffhochdruck sicher gehalten. Die VorSpannkraft der Düsennadelfeder 68 muss relativ gross sein und kann beispielsweise 100 bis 300 N betragen.The control piston 31 is acted upon on the one hand by the fuel system pressure prevailing in the high pressure zone and on the other hand by the fuel control pressure in the control chamber 11. By means of a closing spring or nozzle needle spring 68, which is prestressed between the collar 35 of the nozzle needle 30 and a sleeve-shaped part 70 of the control device S1 surrounding the control piston 31, the nozzle needle 30 is pressed downward in the closing direction of the fuel injection valve 1 and against the nozzle needle 30 exerted high fuel pressure safely held. The pretensioning force of the nozzle needle spring 68 must be relatively large and can be, for example, 100 to 300 N.
Der Hub der Düsennadel 30 beträgt in der Regel etwa 0,2 bis 0,4 mm. Durch die Wahl einer geeigneten Dicke der
bereits erwähnten ünterlagscheibe 23 kann der Nadelhub bezüglich des Düsennadelsitzes 26 angepasst werden (Toleranzausgleich) .The stroke of the nozzle needle 30 is usually about 0.2 to 0.4 mm. By choosing an appropriate thickness of the Washer 23 already mentioned, the needle stroke with respect to the nozzle needle seat 26 can be adjusted (tolerance compensation).
In Fig. 1 'ist das Brennstoffeinspritzventil 1 in einer Stellung vor dem Einspritzvorgang gezeigt. Im vom Pilotventilschaft 54 geschlossenen Steuerraum 11 herrscht der gleiche Hochdruck wie in der Hochdruckzone, d.h. wie im durch die Gehäusebohrungen 42, 40 sowie durch die Bohrung 32 umschlossenen, sich bis zum Düsennadelsitz 26 erstreckenden und die Düsennadel 30 umgebenden Raum 37, 43. Sobald über die elektronische Steuerung dem Elektromagneten 50 ein Impuls von gewählter Dauer zugeführt wird, wird der Anker 58 entgegen der Kraft der Druckfeder 60 angezogen und somit der Pilotventilschaft 54 des Pilotventils 46 angehoben. Der Pilotventilschaft 54 gibt die Auslassöffnung 77 des Steuerkörpers 74 frei. Der Druck im Steuerraum 11 sinkt, und über die Steuervorrichtung Sl wird die Öffnungsbewegung der Düsennadel 30 gesteuert. Der Einspritzvorgang wird eingeleitet.In Fig. 1 'the fuel injector 1 is shown in a position before the injection process. The control chamber 11 closed by the pilot valve stem 54 has the same high pressure as in the high pressure zone, i.e. as in the space 37, 43 enclosed by the housing bores 42, 40 and by the bore 32, which extends as far as the nozzle needle seat 26 and surrounds the nozzle needle 30. As soon as a pulse of selected duration is supplied to the electromagnet 50 via the electronic control, the armature becomes 58 attracted against the force of the compression spring 60 and thus the pilot valve stem 54 of the pilot valve 46 is raised. The pilot valve stem 54 releases the outlet opening 77 of the control body 74. The pressure in the control chamber 11 drops, and the opening movement of the nozzle needle 30 is controlled via the control device S1. The injection process is started.
Zur Beendigung des Einspritzvorganges wird wiederum elektronisch gesteuert über den Elektromagneten 50 das Pilotventil 46 in seine Schliessstellung gebracht. Die Auslassöffnung 77 wird wieder geschlossen, und der Druck im Steuerraum 11 steigt wieder an, wobei dieser Vorgang wiederum in seinem Ablauf durch die Steuervorrichtung Sl gesteuert wird.To end the injection process, the pilot valve 46 is again brought into its closed position electronically controlled via the electromagnet 50. The outlet opening 77 is closed again and the pressure in the control chamber 11 rises again, this process being controlled in turn by the control device S1.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils 1 besteht darin, dass die Hochdruckzone, d.h. der die Düsennadel 30 vom Düsennadelsitz 26 über die Bohrung 32 und die Gehäusebohrungen 40, 42 konzentrisch umgebende Raum 37,
43, die Durchgangsbohrung 44, und auch der Steuerraum 11 bis zur Auslassöffnung 77 einen vollständig , dichten Bereich ohne Leckagestellen bildet.An essential advantage of the fuel injection valve 1 according to the invention is that the high pressure zone, ie the space 37 concentrically surrounding the nozzle needle 30 from the nozzle needle seat 26 via the bore 32 and the housing bores 40, 42, 43, the through hole 44, and also the control chamber 11 up to the outlet opening 77 forms a completely sealed area without leakage points.
Mit der Wahl eines entsprechenden Durchmessers der die Düsennadel 30 in ihrem mittleren Bereich umgebenden zentralen Gehäusebohrung 40 kann der den kompressiblen Brennstoff beinhaltende Raum 43 in seinem Querschnitt bzw. in seinem Volumen verschieden gross festgelegt werden und dadurch der momentane, transierte Druckabfall in der Hochdruckzone während des Einspritzvorgangs - je nach Verwendung des Brennstoffeinspritzventils 1, d.h. je nach der Motorgrösse - in gewünschten Grenzen gehalten werden. Bei einem kleineren Querschnitt, d.h. bei einem kleineren Speichervolumen in der Hochdruckzone, ist der Druckabfall grösser als bei einem grossen Querschnitt. Die Wahl eines grossen Querschnittes, d.h. eines grösseren Innendurchmessers der zentralen Gehäusebohrung 40 ' - bei gleichem Durchmesser der Düsennadel 30 - bedeutet aber, dass die Gehäusewand in diesem Bereich dünner wird, da der Aussendurchmesser des Gehäuses 14 bzw. des unteren Gehäuseteils 14a aus Platzgründen nicht beliebig vergrössert werden kann (für den Einbau des Brennstoffeinspritzventils in den Zylinderkopf einer Verbrennungskraftmaschine ist eine schlanke Ausbildung des Injektors wichtig) . Bei bisherigen Brennstoffeinspritzventilen (vgl. das bereits erwähnte Brennstoffeinspritzventil nach Fig. 1 der EP-A-1 118 765 war eine bestimmte Wanddicke des Gehäuses notwendig, um die bestimmte Drehlage des Ventilsitzelementes gegenüber dem Gehäuse sichernden Stifte unterbringen zu können. Während die Drehlage des Gehäuses 14 durch die Verbrennungskraftmaschine bestimmt ist, muss nämlich der das Ventilsitzelement bildende Düsenkörper 18 je nach
Motorausführung gegenüber dem Gehäuse 14 in seiner Drehlage eingestellt und fixiert sein, damit einer der eingespritzten Brennstoffstrahlen mit Sicherheit in den Bereich der Glühkerze im Brennraum der Verbrennungskraftmaschine gelangt.With the selection of a corresponding diameter of the central housing bore 40 surrounding the nozzle needle 30 in its central region, the cross-section or volume of the space 43 containing the compressible fuel can be defined to be different in size and thus the instantaneous pressure drop in the high pressure zone during the Injection process - depending on the use of the fuel injector 1, ie depending on the size of the engine - be kept within the desired limits. With a smaller cross section, ie with a smaller storage volume in the high pressure zone, the pressure drop is greater than with a large cross section. However, the choice of a large cross-section, ie a larger inner diameter of the central housing bore 40 '- with the same diameter of the nozzle needle 30 - means that the housing wall becomes thinner in this area, since the outer diameter of the housing 14 or of the lower housing part 14a is not for space reasons can be enlarged as required (a slim design of the injector is important for the installation of the fuel injection valve in the cylinder head of an internal combustion engine). In previous fuel injection valves (cf. the already mentioned fuel injection valve according to FIG. 1 of EP-A-1 118 765, a certain wall thickness of the housing was necessary in order to be able to accommodate the specific rotational position of the valve seat element relative to the housing securing pins. During the rotational position of the housing 14 is determined by the internal combustion engine, namely, the nozzle body 18 forming the valve seat element must depend on Engine version must be set and fixed in its rotational position with respect to the housing 14 so that one of the injected fuel jets safely reaches the area of the glow plug in the combustion chamber of the internal combustion engine.
Damit auch bei schlanken Injektoren die Drehlage des Düsenkörpers 18 gegenüber dem Gehäuse 14 problemlos festgelegt und dabei dennoch der Durchmesser der die Düsennadel 30 in ihrem mittleren Teil umgebenden zentralen Gehäusebohrung 40 frei gewählt werden kann (d.h. die Injektoren auch dünnwandig ausgebildet werden können) , sind erfindungsgemäss am Umfang des aus dem Halteteil 16 hinausragenden • Düsenkörperteils, d.h. am Umfang der Düsenspitze 22, in Axialrichtung verlaufende Positionierungsflächen 80 angebracht. Vorzugsweise weist die Düsenspitze 22 zwei parallele, ebene Positionierungsflächen 80 auf, wie aus Fig. 3 ersichtlich. Beim in Fig. 1 und 2, sowie in ' Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Düsenkörper 18 auch in seinem sich im Innern der Überwurfmutter bzw. des Halteteils 16 befindenden Bereich mit vorzugsweise zwei zueinander und zu den Positionierungsflächen 80 parallelen Referenzflächen 81 versehen. Diese Referenzflächen 81 dienen zur Positionierung bzw. Aufspannung des mit den Positionierungsflächen 80 versehenen Düsenkörpers 18 beim Fertigen der Einspritzöffnungen 28. Werden jedoch sowohl die Positionierungsflächen 80 als auch die Einspritzöffnungen 28 auf der gleichen Maschine, d.h. bei gleicher Aufspannung angefertigt, kann auf die Referenzflächen 81 verzichtet werden. Auf die Referenzflächen 81 kann auch dann verzichtet werden, wenn die Positionierungsflächen 80 beim Anfertigen von
Einspritzöffnungen 28 gleichzeitig direkt als Referenzflächen dienen können.So that even with slim injectors the rotational position of the nozzle body 18 relative to the housing 14 can be fixed without problems and the diameter of the central housing bore 40 surrounding the nozzle needle 30 in its central part can be freely selected (ie the injectors can also be made thin-walled) on the periphery of protruding from the holding part 16 • nozzle body part, that is attached to the periphery of the nozzle tip 22, extending in the axial direction positioning surfaces 80th The nozzle tip 22 preferably has two parallel, flat positioning surfaces 80, as can be seen in FIG. 3. When in Fig. 1 and 2, as well as in 'Fig. Exemplary embodiment shown in Figure 4, the nozzle body 18 is also provided 16 that are available range with preferably two to one another and parallel to the positioning surfaces 80 reference surfaces 81 in his in the interior of the union nut or the holding part. These reference surfaces 81 serve to position or clamp the nozzle body 18 provided with the positioning surfaces 80 when the injection openings 28 are made. However, if both the positioning surfaces 80 and the injection openings 28 are made on the same machine, ie with the same clamping, the reference surfaces 81 can be used to be dispensed with. The reference surfaces 81 can also be dispensed with if the positioning surfaces 80 are used when manufacturing Injection openings 28 can simultaneously serve directly as reference surfaces.
Wie bereits erwähnt ist der Druckabfall in der Hochdruckzone vom Querschnitt und vom Speichervolumen derselben abhängig. Ausschlaggebend zum Festlegen dieses Volumens ist der durch die zentrale Gehäusebohrung 40 und die Düsennadel 30 bestimmte Querschnitt, der über einen grossen Teil der Ventillänge konstant bleibt. Die Querschnittsverengung innerhalb des Düsenkörpers 18 bewirkt keinen unzulässigen langdauernden Druckabfall in der Hochdruckzone beim Öffnen der Einspritzöffnungen 28, da sich diese Querschnittsverengung nur etwa über die Länge von 30 bis 40 mm erstreckt, und bei einer Einspritzzeit von etwa 1 ms die den Druckabfall bestimmende Laufzeit der Druckpulsation innerhalb dieser im Querschnitt verengten Zone nur etwa 30 bis 40 μs beträgt (entsprechend der Schallgeschwindigkeit im Brennstoff) .As already mentioned, the pressure drop in the high pressure zone depends on the cross section and the storage volume thereof. Decisive for determining this volume is the cross section determined by the central housing bore 40 and the nozzle needle 30, which cross section remains constant over a large part of the valve length. The cross-sectional constriction within the nozzle body 18 does not cause an impermissible long-term pressure drop in the high-pressure zone when the injection openings 28 are opened, since this cross-sectional constriction extends only over a length of 30 to 40 mm, and with an injection time of approximately 1 ms, the running time determining the pressure drop Pressure pulsation within this zone narrowed in cross section is only about 30 to 40 μs (corresponding to the speed of sound in the fuel).
Fig. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines ein Ventilsitzelement bildenden Düsenkörpers 18a und seiner5 shows a second exemplary embodiment of a nozzle body 18a forming a valve seat element and its
Anordnung im unteren Gehäuseteil 14a. Aus dem GehäuseteilArrangement in the lower housing part 14a. From the housing part
14a ragt wiederum eine mit dem Düsennadelsitz 26 und den14a in turn projects with the nozzle needle seat 26 and the
Einspritzöffnungen 28 versehene Düsenspitze 22a hinaus.Injection openings 28 provided nozzle tip 22a.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist keine Überwurfmutter zum Befestigen des Düsenkörpers 18a im Gehäuseteil 14a vorhanden, sondern der Düsenkörper 18a wird von unten - in der durch die Positionierungsflächen 80 gegebenen korrekten Drehlage bezüglich des Gehäuses 14 - mit einemIn this exemplary embodiment, there is no union nut for fastening the nozzle body 18a in the housing part 14a, but rather the nozzle body 18a is tightened from below - in the correct rotational position with respect to the housing 14 given by the positioning surfaces 80
Presssitz 85 in einen Teil 40a der Gehäusebohrung 40 dichtend eingepresst bis er an einer Absatzfläche 86 in der Gehäusebohrung 40 in axialer Richtung anliegt. Der mit den Anschliffflächen 36 versehene, mit einer engen
Gleitpassung von weniger als 20 μm in der Düsenkörper- Bohrung 32 geführte Teil 39 der Düsennadel 30 ist im Vergleich zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 näher zum unteren Ende 34 hin versetzt und befindet sich im Bereich der aus dem Gehäuseteil 14a hinausragenden Düsenspitze 22a, d.h. ausserhalb des Presssitzbereichs 85. Im Bereich des Pressitzes 85 ist die Düsennadel 30 gegenüber dem Teil 39 im Durchmesser abgesetzt, so dass das Einpressen des Düsenkörpers 18a in das Gehäuse 14 keinen beeinträchtigenden Einfluss auf die Düsennadel- bewegung zur Folge hat.Press fit 85 is pressed into a part 40a of the housing bore 40 in a sealing manner until it bears in the axial direction on a shoulder surface 86 in the housing bore 40. The one provided with the grinding surfaces 36, with a narrow one Sliding fit of less than 20 μm in part 39 of nozzle needle 30 guided in nozzle body bore 32 is displaced closer to lower end 34 in comparison to the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2 and is located in the region of nozzle tip 22a protruding from housing part 14a. ie outside the press fit area 85. In the area of the press fit 85, the nozzle needle 30 is offset in diameter from the part 39, so that the pressing of the nozzle body 18a into the housing 14 has no adverse effect on the nozzle needle movement.
Es wäre möglich, die die Räume 37, 43 verbindenden Anschliffflächen 36 ähnlich wie bei der Ausführung nach Fig. 1 und 2 durchgehend auszugestalten, allerdings müsste der Teil 39 im Bereich des Pressitzes 85 im Durchmesser geringfügig abgesetzt werden, damit die enge Gleitpassung für die Düsennadelführung durch das Einpressen des Düsenkörpers 18a nicht beeinträchtigt ist.It would be possible to design the abutting surfaces 36 connecting the spaces 37, 43 similarly to the embodiment according to FIGS. 1 and 2, however, the part 39 in the area of the press fit 85 would have to be slightly reduced in diameter so that the tight sliding fit for the nozzle needle guide is not impaired by the pressing in of the nozzle body 18a.
Auch der Düsenkörper 18a bzw. seine Düsenspitze 22a ist mit den vorstehend beschriebenen Positionierungsflächen 80 versehen.The nozzle body 18a or its nozzle tip 22a is also provided with the positioning surfaces 80 described above.
Statt der Positionierungsflächen 80 könnte allerdings der Düsenkörper 18a nach Fig. 5 (bzw. seine aus dem Gehäuse 14 hinausragende Düsenspitze 22a) oder der Düsenkörper 18 nach Fig. 1 bis 4 (bzw. seine aus dem Gehäuse 14 hinausragende Düsenspitze 22) mit einer Zentrieransenkung (oder mehreren Zentrieransenkungen) zum Festlegen seiner Drehlage gegenüber dem Gehäuse 14 versehen sein, wie in Fig. 6 am Beispiel eines Düsenkörpers 18a' dargestellt. Die Zentrieransenkung ist in Fig. 6 mit 82 bezeichnet. Es handelt . sich um eine runde, für einen Zentrierstift
vorgesehene Zentrieransenkung 82, die am Umfang der aus dem Gehäuseteil 14a hinausragenden Düsenspitze 22a' angebracht ist.Instead of the positioning surfaces 80, however, the nozzle body 18a according to FIG. 5 (or its nozzle tip 22a protruding from the housing 14) or the nozzle body 18 according to FIGS. 1 to 4 (or its nozzle tip 22 protruding from the housing 14) could have a centering depression (or several centering countersinks) for fixing its rotational position relative to the housing 14, as shown in FIG. 6 using the example of a nozzle body 18a '. The centering countersink is designated 82 in FIG. 6. It deals . round, for a centering pin provided centering counterbore 82, which is attached to the circumference of the nozzle tip 22a 'protruding from the housing part 14a.
Die Mittel zum Festlegen der Drehstellung des Düsenkörpers 18 bzw. 18a gegenüber dem Gehäuse 14 könnten auch durch eine am Umfang der aus dem Gehäuseteil 14a hinausragenden Düsenspitze 22 bzw. 22a angebrachte, optisch ablesbare Markierung gebildet werden. In Fig. 7 ist eine Düsenspitze 22' mit einer Strich-Markierung 83 abgebildet. Statt eines Striches (oder mehrerer Striche) könnten aber auch Punkte, kleine Kreisflächen o.a. an der Düsenspitze 22' als Markierung angebracht werden.The means for determining the rotational position of the nozzle body 18 or 18a relative to the housing 14 could also be formed by an optically readable marking on the circumference of the nozzle tip 22 or 22a protruding from the housing part 14a. 7 shows a nozzle tip 22 ′ with a line marking 83. Instead of a line (or several lines), dots, small circular areas or the like could also be used. be attached to the nozzle tip 22 'as a marker.
Beim dritten, in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel eines unteren Ventilteils ist in einen unteren, im Aussendurchmesser abgesetzten Teil 90 des Gehäuseteiles 14a bzw. in eine Ausnehmung 92 desselben von unten ein in Längsrichtung gesehen relativ kurzer Düsenkörper 18b mit seinem oberen, hülsenförmigen Teil 21b eingesetzt und an einer Absatzfläche 91 axial abgestützt. Der Düsenkörper 18b weist eine mit dem Düsennadelsitz 26 und den Einspritzöffnungen 28 versehene Düsenspitze 22b auf. Dieser kleiner Düsenkörper 18b, der gehärtet sein muss, wird an den Teil 90 angeschweisst, wobei die Schweissnaht zwischen zwei Stirnflächen 96, 97 dieser beiden Teile 90, 18b vorgesehen ist. Die Schweissnaht übernimmt hier auch die Abdichtungsfunktion. Zum Festlegen der Drehlage des Düsenkörpers 18b gegenüber dem Gehäuse 14 vor dem Schweissen sind wiederum Positionierungsflächen 80 am Umfang der Düsenspitze 22b angebracht (auch hier könnte statt Positionierungs lächen 80 eine Zentrieransenkung 82 oder Markierung 83 Anwendung finden) . Bei diesem Ausführungsbeispiel findet die Düsennadelführung nicht im
Düsenkörper 18b statt, wie bei den vorstehend beschriebenen Varianten, sondern im unteren Gehäuseteil 14a. Die zentrale Gehäusebohrung 40 ist im unteren Bereich zu einer Führungsbohrung 94 verjüngt, in der die Düsennadel 30 mit ihrem die Anschliffflächen 36 aufweisenden Teil 39 eng gleitend geführt ist. Die Führungsbohrung 94 entspricht in ihrem Durchmesser der sich bis zum Düsennadelsitz 26 erstreckenden Düsenkörper- Bohrung 32. Der Düsenkörper 18b muss in der Ausnehmung 92 genau geführt bzw. zentriert sein, damit der Düsennadelsitz 26 koaxial zu der im Gehäuseteil 14a geführten Düsennadel 30 ausgerichtet ist. Diese genaue Führung in der Ausnehmung 92 verhindert ausserdem ein Verkanten beim Schweissen.In the third exemplary embodiment of a lower valve part, shown in FIG. 8, a nozzle body 18b with its upper, sleeve-shaped part 21b, which is relatively short in the longitudinal direction, is inserted into a lower part 90 of the housing part 14a, which is offset in outer diameter, or into a recess 92 thereof from below and axially supported on a shoulder surface 91. The nozzle body 18b has a nozzle tip 22b provided with the nozzle needle seat 26 and the injection openings 28. This small nozzle body 18b, which has to be hardened, is welded to part 90, the weld seam being provided between two end faces 96, 97 of these two parts 90, 18b. The weld seam also performs the sealing function here. To determine the rotational position of the nozzle body 18b relative to the housing 14 before welding, positioning surfaces 80 are in turn attached to the circumference of the nozzle tip 22b (here too, a centering 82 or mark 83 could be used instead of positioning surfaces 80). In this embodiment, the nozzle needle guide is not in the Nozzle body 18b instead, as in the variants described above, but in the lower housing part 14a. The central housing bore 40 is tapered in the lower region to a guide bore 94, in which the nozzle needle 30 is guided in a closely sliding manner with its part 39 which has the contact surfaces 36. The diameter of the guide bore 94 corresponds to that of the nozzle body bore 32 which extends as far as the nozzle needle seat 26. The nozzle body 18b must be guided or centered precisely in the recess 92 so that the nozzle needle seat 26 is aligned coaxially with the nozzle needle 30 guided in the housing part 14a. This precise guidance in the recess 92 also prevents tilting when welding.
Die kurze Ausbildung des Düsenkörpers 18b ermöglicht, dass zum Schleifen des Düsennadelsitzes 26 in vorteilhafter Weise ein kurzer Schleifdorn verwendet werden kann. Zudem kann auf ein Halteteil 16 (Fig. 1, 2) oder auf ein Presssitz 85 (Fig. 5, • 6) verzichtet werden.The short design of the nozzle body 18b enables a short grinding mandrel to be used advantageously for grinding the nozzle needle seat 26. Also can be applied to a support member 16 (Fig. 1, 2) or a press fit 85 (Fig. 5, • 6) can be dispensed.
Das in Fig. 9 dargestellte, vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 8 dadurch, dass der obere, hülsenförmige Teil 21c des Düsenkörpers 18c dünnwandig ausgebildet ist und direkt in die Führungsbohrung 94 des Gehäuseteils 14a hineinragt (d.h. es ist keine zusätzliche Ausnehmung 92 im Gehäuse 14 vorgesehen) . Durch den innerhalb der Bohrung 32 bzw. im Raum 37 herrschenden Brennstoffsystemdruck wird der dünnwandige obere Teil 21c dichtend an die Wand der Führungsbohrung 94 angedrückt. Die Schweissnaht zwischen dem Gehäuseteil 14a bzw. 90 und dem Düsenkörper 18c braucht hier lediglich die Axialkräfte aufzunehmen, während die Dichtung durch den sich aufweitenden Teil 21c
gewährleistet ist. Auch hier weist der Düsenkörper 18c zur Positionierung in der gewünschten Drehlage Positionierungsflächen 80 auf.The fourth exemplary embodiment shown in FIG. 9 differs from that according to FIG. 8 in that the upper, sleeve-shaped part 21c of the nozzle body 18c is thin-walled and projects directly into the guide bore 94 of the housing part 14a (ie there is no additional recess 92 provided in the housing 14). Due to the fuel system pressure inside the bore 32 or in the space 37, the thin-walled upper part 21c is pressed against the wall of the guide bore 94 in a sealing manner. The weld seam between the housing part 14a or 90 and the nozzle body 18c only needs to absorb the axial forces here, while the seal is made by the widening part 21c is guaranteed. Here too, the nozzle body 18c has positioning surfaces 80 for positioning in the desired rotational position.
Bei der in Fig. 10 dargestellten, fünften Variante entfällt im Vergleich zu der Ausführung nach Fig. 9 beim Düsenkörper 18d der aus Fig. 9 bekannte, dünnwandige obere Teil 21c; der Düsenkörper 18d wird mittels einer Zentrierhülse 99, die einerseits in die Führungsbohrung 94 hineinragt und anderseits in die Düsenkörper-Bohrung 32 eingesetzt ist, in einer koaxialen Stellung zu der Düsennadel 30 gehalten und ist dann an den Gehäuseteil 14a bzw. 90 angeschweisst worden. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird die dünnwandige Zentrierhülse 99 vom Brennstoffsystemdruck aufgeweitet und dichtend an die Wände der Bohrungen 32, 94 angedrückt, so dass auch bei dieser Variante die Schweissnaht lediglich die Aufnahme der Axialkräfte, jedoch nicht die Abdichtungsfunktion übernimmt. Auch die Düsenspitze 22d ist mit Mitteln zum Festlegen der Drehlage gegenüber dem Gehäuse 14 ausgestattet (gegebenenfalls mit Positionierungsflächen 80) .In the fifth variant shown in FIG. 10, compared to the embodiment according to FIG. 9, the thin-walled upper part 21c known from FIG. 9 is omitted for the nozzle body 18d; the nozzle body 18d is held in a coaxial position with respect to the nozzle needle 30 by means of a centering sleeve 99 which, on the one hand, projects into the guide bore 94 and, on the other hand, is inserted into the nozzle body bore 32, and is then welded to the housing part 14a or 90. In this exemplary embodiment, too, the thin-walled centering sleeve 99 is expanded by the fuel system pressure and pressed sealingly against the walls of the bores 32, 94, so that in this variant, too, the weld seam only takes up the axial forces, but not the sealing function. The nozzle tip 22d is also equipped with means for fixing the rotational position in relation to the housing 14 (optionally with positioning surfaces 80).
Auch die Fig. 11 zeigt einen an den unteren Gehäuseteil 14a bzw. 90 angeschweissten Düsenkörper 18e, wobei bei dieser Ausführung keine besonderen konstruktiven Mittel zur Zentrierung des Düsenkörpers 18e gegenüber dem Gehäuseteil 14a vorgesehen sind, abgesehen von konisch angeordneten Stirnflächen 96, 97 des Gehäuseteils 14a einerseits und des Düsenkörpers 18e anderseits, die für das Zusammenschweissen der beiden Teile 14a, 18e vorgesehen sind. Damit auch bei dieser Ausführung eine exakte koaxiale Stellung der in der Gehäuse- Führungsbohrung 94 eng gleitend geführten Düsennadel 30
gegenüber dem Düsennadelsitz 26 des mittels Schweissens am Gehäuse 14 befestigten Düsenkörpers 18e gewährleistet ist, wird beim Anschweissen des Düsenkörpers 18e wie anhand der Fig. 12 beschrieben vorgegangen.11 also shows a nozzle body 18e welded to the lower housing part 14a or 90, whereby in this embodiment no special constructive means are provided for centering the nozzle body 18e relative to the housing part 14a, apart from conically arranged end faces 96, 97 of the housing part 14a on the one hand and the nozzle body 18e on the other hand, which are provided for welding the two parts 14a, 18e together. Thus, in this embodiment too, an exact coaxial position of the nozzle needle 30, which is guided in the housing guide bore 94 in a tightly sliding manner Compared to the nozzle needle seat 26 of the nozzle body 18e fastened to the housing 14 by means of welding, the nozzle body 18e is welded on as described with reference to FIG. 12.
Die zusammenzuschweissenden Teile 18e' und 14a nach Fig. 12 unterscheiden sich von denjenigen nach Fig. 11 dadurch, dass die zusammenzuschweissenden Stirnflächen 96', 97' nicht konisch sind, sondern in einer zur Längsachse des jeweiligen Teiles 18e', 14a senkrechten Ebene angeordnet sind.The parts 18e 'and 14a according to FIG. 12 to be welded differ from those according to FIG. 11 in that the end faces 96', 97 'to be welded are not conical but are arranged in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the respective part 18e', 14a ,
Zum Verschweissen des Düsenkörpers 18e' mit dem unteren Gehäuseteil 14a wird der Düsenkörper 18e' mittels eines in die zentrale Gehäusebohrung 40 und die Düsenkörperbohrung 32 eingeführten Positionierwerkzeuges 101 mit einer grossen Anpresskraft F gegen ein Gegenwerkzeug 102 angedrückt. Das Positionierwerkzeug 101 liegt mit einem dem Düsennadel-Ende 34 entsprechenden Endabschnitt 104 am Düsennadelsitz 26 an und drückt die Düsenspitze 22e' mit ihrem konischen Teil 113 an eine konische Gegenfläche 103 einer Ausnehmung 105 des Gegenwerkzeuges 102 an. Der Gehäuseteil 14a wird mit einer kleineren Kraft Fl (bewirkt beispielsweise durch eine FedervorSpannung) mit seiner Stirnfläche 96' an die Stirnfläche 97' des Düsenkörpers 18e' angedrückt. Das Positionierwerkzeug 101 ist innerhalb der Gehäusebohrung 40 exakt geführt, kurz oberhalb derTo weld the nozzle body 18e 'to the lower housing part 14a, the nozzle body 18e' is pressed against a counter tool 102 with a large contact force F by means of a positioning tool 101 inserted into the central housing bore 40 and the nozzle body bore 32. The positioning tool 101 abuts the nozzle needle seat 26 with an end section 104 corresponding to the nozzle needle end 34 and presses the nozzle tip 22e ′ with its conical part 113 against a conical counter surface 103 of a recess 105 of the counter tool 102. The housing part 14a is pressed with a smaller force F1 (caused for example by a spring preload) with its end face 96 'against the end face 97' of the nozzle body 18e '. The positioning tool 101 is guided exactly inside the housing bore 40, just above the
Trennebene der beiden zu verschweissenden Teile 14a, 18e'Parting plane of the two parts 14a, 18e 'to be welded
(und bis zum Endabschnitt 104) jedoch im Durchmesser abgesetzt, damit radial ausreichend Platz für einen allfälligen Schweisswulst vorhanden ist. Wie mit Pfeilen S in Fig. 12 angedeutet, kann bei der Ausführung mit den in einer Ebene liegenden Stirnflächen 96', 97' das Gegenwerkzeug 102 mit dem Düsenkörper 18e' seitlich
verschoben, d.h. bezüglich des Positionierungswerkzeugs 101 in Querrichtung ausgerichtet werden, bevor der eigentliche Schweissvorgang beginnt. Das Schweissen wird - auch bei den Ausführungsbeispielen gemäss Fig. 8 bis 10 - vorteilhafterweise jeweils gleichzeitig symmetrisch an zwei gegenüberliegenden Stellen durchgeführt.(and up to the end section 104), however, reduced in diameter so that there is sufficient radial space for any welding bead. As indicated by arrows S in FIG. 12, in the embodiment with the end faces 96 ′, 97 ′ lying in one plane, the counter tool 102 with the nozzle body 18e ′ can be moved laterally shifted, ie aligned with respect to the positioning tool 101 in the transverse direction before the actual welding process begins. The welding - also in the exemplary embodiments according to FIGS. 8 to 10 - is advantageously carried out simultaneously and symmetrically at two opposite points.
Der Vorteil der Schweissvorrichtung nach Fig. 12 liegt darin, dass die Sitzfläche 26 des Düsenkörpers 18e' genau auf der Achse des Gehäuseteils 14a positioniert und während dem Schweissvorgang dank der hohen Anpresskraft F auch gehalten wird, womit die Funktion der Teile nach dem Schweissen gewährleistet ist.The advantage of the welding device according to FIG. 12 is that the seat surface 26 of the nozzle body 18e 'is positioned exactly on the axis of the housing part 14a and is also held during the welding process thanks to the high contact pressure F, which ensures the function of the parts after welding ,
Auch bei der Ausbildungsform nach Fig. 12 kann der Düsenkörper 18e' Mittel zur Positionierung in der gewünschten Drehlage aufweisen.12, the nozzle body 18e 'can also have means for positioning in the desired rotational position.
Das Gegenwerkzeug 102 bzw. die Ausnehmung 105 könnte auch so gestaltet sein, dass statt des spitzwinkligen konischen Teiles 113 der Düsenspitze 22 ihr stumpfwinkliger Teil 114 zur Abstützung des Düsenkörpers 18e bzw. 18e' dienen würde.The counter tool 102 or the recess 105 could also be designed such that instead of the acute-angled conical part 113 of the nozzle tip 22, its obtuse-angled part 114 would serve to support the nozzle body 18e or 18e '.
Ein an den unteren Gehäuseteil 14a angeschweisster Düsenkörper 18f ist auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 13 vorhanden, allerdings handelt es sich hier um einen extrem kleinen, nur die Düsenspitze 22f bildenden Teil, der den Düsennadelsitz 26 sowie Einspritzöffnungen 28 aufweist. Dieser Düsenkörper 18f ist mit seiner Umfangsfläche 106 von unten direkt in die zentrale Gehäusebohrung 40 bzw. in die Führungsbohrung 94 für den die Anschliffflächen 36 aufweisenden Teil 39 der Düsennadel 30 eingesetzt und von unten angeschweisst. In seinem oberen Bereich weist der Düsenkörper 18f eine
dünnwandige Lippe 107 auf, die von dem in der Gehäusebohrung 40 herrschenden Hochdruck dichtend an die Gehäuse-Innenwand angedrückt wird. Auch bei dieser Ausführung wird vorzugsweise eine Markierung am Umfang der aus dem Gehäuseteil 14a hinausragenden Düsenspitze 22f angebracht, um die Drehlage des Düsenkörpers 18f gegenüber dem Gehäuse 14 festzulegen.A nozzle body 18f welded to the lower housing part 14a is also present in the exemplary embodiment according to FIG. 13, but this is an extremely small part which only forms the nozzle tip 22f and which has the nozzle needle seat 26 and injection openings 28. This nozzle body 18f is inserted with its peripheral surface 106 directly from below into the central housing bore 40 or into the guide bore 94 for the part 39 of the nozzle needle 30 which has the abutment surfaces 36 and is welded on from below. In its upper region, the nozzle body 18f has one thin-walled lip 107, which is pressed by the high pressure prevailing in the housing bore 40 in a sealing manner against the inner wall of the housing. In this embodiment too, a marking is preferably made on the circumference of the nozzle tip 22f protruding from the housing part 14a in order to fix the rotational position of the nozzle body 18f relative to the housing 14.
Bei allen vorstehend beschriebenen Varianten ermöglichen die erfindungsgemässen Mittel zum Festlegen der Drehlage Gehäuse/Düsenkörper eine schlanke Injektorausbildung, und zwar sowohl für die kleinen als auch für die grossen Verbrennungskraftmaschinen.In all the variants described above, the means according to the invention for determining the rotational position of the housing / nozzle body enable a slim injector design, both for the small and for the large internal combustion engines.
Eine schlanke Injektorausbildung ist aber auch bei den aus Fig. 14 und 15 ersichtlichen Ausführungsformen des unteren Ventilteils möglich.A slender injector design is also possible in the embodiments of the lower valve part shown in FIGS. 14 and 15.
Fig. 14 zeigt ebenfalls einen in die zentrale Gehäusebohrung 40 bzw. Führungsbohrung 94 eingesetzten Düsenkörper 18g, der einerseits einen oberen, mit dem Düsennadelsitz 26 und mit der dünnwandigen Abdicht-Lippe 107 versehenen Teil 108, anderseits einen unteren, mit einer Anzahl von axial gerichteten, zueinander parallelen Einspritzöffnungen 28 versehenen Teil 109 aufweist. Der untere Teil 109 ist an seinem Umfang von unten mit dem Gehäuseteil 14a zusammengeschweisst . Durch das am .Düsennadelsitz 26 anliegende untere Ende 34 der Düsennadel 30 wird der zur Hochdruckzone gehörende Raum 43 innerhalb der Bohrung 40 von einem zu den Einspritzöffnungen 28 führenden Raum 110 getrennt und dadurch die Einspritzöffnungen 28 sozusagen geschlossen gehalten. Bei dieser Ausführung entfällt die Festlegung der Drehlage des Düsenkörpers 18g gegenüber dem Gehäuse 14 gänzlich, da der
bei vom Düsennadelsitz 26 angehobener Düsennadel 30 aus allen Einspritzöffnungen 28 in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine eingespritzte Brennstoffstrahl in jeder Drehstellung gleichgerichtet, bezüglich des Brennstoffeinspritzventils axialgerichtet, bleibt.14 also shows a nozzle body 18g inserted into the central housing bore 40 or guide bore 94, which on the one hand has an upper part 108 provided with the nozzle needle seat 26 and with the thin-walled sealing lip 107, and on the other hand a lower part with a number of axially directed ones , Part 109 provided with mutually parallel injection openings 28. The lower part 109 is welded together on its circumference from below to the housing part 14a. Due to the lower end 34 of the nozzle needle 30 resting on the nozzle needle seat 26, the space 43 belonging to the high-pressure zone within the bore 40 is separated from a space 110 leading to the injection openings 28 and the injection openings 28 are thereby kept closed, so to speak. In this embodiment, the determination of the rotational position of the nozzle body 18g with respect to the housing 14 is completely eliminated, since the With the nozzle needle 30 raised from the nozzle needle seat 26 from all injection openings 28 into the combustion chamber of the internal combustion engine, the fuel jet remains in the same direction in every rotational position, and is axially directed with respect to the fuel injection valve.
Das gleiche gilt auch für die in Fig. 15 dargestellte Variante. Hier wird ein mit einer Anzahl von axial gerichteten, zueinander parallelen Einspritzöffnungen 28 versehener Düsenkörper 18h stirnseitig an den unteren Gehäuseteil 14a angeschweisst. Bei dieser Ausführung ist der Düsennadelsitz 26 nicht im Düsenkörper 18h, sondern im Gehäuseteil 14a, als ein unterer Teil der Gehäusebohrung 40 bzw. der Führungsbohrung 94, angefertigt. Der untere Gehäuseteil 14a weist eine stirnseitige, zu den Einspritzöffnungen 28 führenden Raum 110 begrenzende Ausnehmung 111 auf. Die Verbindung des Raumes 110 bzw. der Einspritzöffnungen 28 mit der Hochdruckzone kann wiederum durch die mit dem Düsennadelsitz 26 zusammenwirkende Düsennadel 30 geöffnet oder geschlossen gehalten werden.The same applies to the variant shown in FIG. 15. Here, a nozzle body 18h provided with a number of axially directed, mutually parallel injection openings 28 is welded on the end face to the lower housing part 14a. In this embodiment, the nozzle needle seat 26 is not made in the nozzle body 18h, but in the housing part 14a, as a lower part of the housing bore 40 or the guide bore 94. The lower housing part 14a has a front-side recess 111 delimiting space 110 leading to the injection openings 28. The connection of the space 110 or the injection openings 28 to the high-pressure zone can in turn be opened or kept closed by the nozzle needle 30 interacting with the nozzle needle seat 26.
Bei allen Varianten kann das Einspritzventilglied bzw. die Düsennadel 30 in einfacher Weise von oben in das im wesentlichen rohrförmige Gehäuse 14 eingebaut werden.In all variants, the injection valve member or the nozzle needle 30 can be installed in a simple manner from above into the essentially tubular housing 14.
Bei den Ausführungsformen gemäss Fig. 14 und 15 ist es auch denkbar, das Teil 109 bzw. den Düsenkörper 18h mit einem Mittel zum Festlegen der Drehstellung gegenüber dem Gehäuse bei der Befestigung am letzteren zu versehen. Dies hätte insbesondere dann Vorteile, wenn die oder nicht alle Einspritzöffnungen 28 bezüglich des Brennstoffeinspritz- ventils 1 axial gerichtet sein sollten.
Es ist auch möglich, anstelle der - weiter oben beschriebenen - auf der Aussenseite angebrachten Mittel zum Festlegen der Drehstellung des Ventilsitzelements 18; 18a; 18a'; 18b; 18c; 18d; 18e; 18e'; 18f gegenüber dem Gehäuse 14 bei seiner Befestigung am letzterem, die Einspritzöffnungen 28 selber zu diesem Zweck zu verwenden. In diesem Fall kann mittels eines beispielsweise optischen Sensors die Lage einer oder mehrerer der Einspritzöffnungen 28 festgestellt, und dann das Ventilsitzelement, beispielsweise mittels eines Roboters, in der gewünschten Drehstellung mit dem Gehäuse 14 zusammengebracht werden. Zum Feststellen der Drehlage des Ventilsitzelements kann beispielsweise ein bildverarbeitendes System verwendet werden mit einer Fernsehkamera oder digitalen Fotokamera als Sensor, deren Signale mittels eines Komputers ausgewertet und zur Steuerung des Roboters aufbereitet an eine Steuerungseinrichtung weitergeleitet werden. Nach dem drehlagerichtigen Zusammenbringen des Ventilsitzelements und des Gehäuses 14 wird das Ventilsitzelement, wie weiter oben beschrieben, beispielsweise mittels einer Überwurfmutter, mittels Schweissen oder eines Presssitzes am Gehäuse befestigt. Der Befestigungsvorgang kann ebenfalls mittels eines Roboters durchgeführt werden.
In the embodiments according to FIGS. 14 and 15, it is also conceivable to provide the part 109 or the nozzle body 18h with a means for fixing the rotational position relative to the housing when it is fastened to the latter. This would have advantages in particular if the or not all of the injection openings 28 should be directed axially with respect to the fuel injection valve 1. It is also possible, instead of the means for fixing the rotational position of the valve seat element 18; 18a; 18a ';18b;18c;18d;18e; 18e '; 18f compared to the housing 14 when it is attached to the latter, to use the injection openings 28 themselves for this purpose. In this case, the position of one or more of the injection openings 28 can be determined using an optical sensor, for example, and the valve seat element can then be brought together with the housing 14 in the desired rotational position, for example by means of a robot. To determine the rotational position of the valve seat element, for example an image processing system can be used with a television camera or digital photo camera as a sensor, the signals of which are evaluated by means of a computer and forwarded to a control device in order to control the robot. After the valve seat element and the housing 14 have been brought together in the correct rotational position, the valve seat element is fastened to the housing, as described above, for example by means of a union nut, by means of welding or an interference fit. The fastening process can also be carried out using a robot.
Claims
1. Brennstoffeinspritzventil zur intermittierenden Brennstoffeinspritzung in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, mit folgenden Merkmalen:1. Fuel injection valve for intermittent fuel injection into the combustion chamber of an internal combustion engine, with the following features:
a) ein Gehäuse (14),a) a housing (14),
b) ein Ventilsitzelement (18; 18a; 18a '; 18b; 18c; 18d; 18e; 18e'; 18f) , das einen mit Einspritzöffnungen (28) versehenen Sitz (26) aufweist,b) a valve seat element (18; 18a; 18a '; 18b; 18c; 18d; 18e; 18e'; 18f) which has a seat (26) provided with injection openings (28),
c) Mittel (16; 85) zur Befestigung desc) means (16; 85) for fastening the
Ventilsitzelementes (18; 18a; 18a'; 18b; 18c; 18d;Valve seat element (18; 18a; 18a '; 18b; 18c; 18d;
18e; 18e'; 18f) am Gehäuse (14), wobei das18e; 18e '; 18f) on the housing (14), the
Ventilsitzelement (18; 18a; 18a'; 18b; 18c; 18d; 18e;Valve seat element (18; 18a; 18a '; 18b; 18c; 18d; 18e;
18e'; 18f) mit seinem den Sitz (26) aufweisenden Teil (22; 22a; 22a'; 22b; 22c; 22d; 22e; 22e'; 22f) aus dem Gehäuse (14) hinausragt,18e '; 18f) with its part (22; 22a; 22a '; 22b; 22c; 22d; 22e; 22e'; 22f) having the seat (26) protruding from the housing (14),
d) ein im Gehäuse (14) längsverstellbar angeordnetes, zum Zusammenwirken mit dem Sitz (26) bestimmtes Einspritzventilglied (30),d) an injection valve member (30) arranged longitudinally adjustable in the housing (14) and intended to cooperate with the seat (26),
e) eine Steuervorrichtung (Sl) zur Steuerung der Verstellbewegung des Einspritzventilgliedes (30),e) a control device (S1) for controlling the adjustment movement of the injection valve member (30),
f) eine in Richtung der Längsachse (A) des Gehäuses (14) verlaufende zentrale Gehäuse-Bohrung (40, 42) , in der das Einspritzventilglied (30) verläuft, und die einerseits mit einem Brennstoffhochdruckanschlussf) a central housing bore (40, 42) running in the direction of the longitudinal axis (A) of the housing (14), in which the injection valve member (30) runs, and which on the one hand has a high-pressure fuel connection
(10) und anderseits mit dem Sitz (26) für das(10) and on the other hand with the seat (26) for the
Einspritzventilglied (30) in Verbindung steht, und g) der den Sitz (26) aufweisende, aus dem Gehäuse (14) hinausragende Teil (22; 22a; 22a'; 22b; 22c; 22d; 22e; 22e'; 22f) des Ventilsitzelementes (18; 18a; 18a'; 18b; 18c; 18d; 18e; 18e'; 18f) ist auf seiner Aussenseite mit Mitteln zum Festlegen der Drehstellung des Ventilsitzelementes (18; 18a; 18a'; 18b; 18c; 18d; 18e; 18e'; 18f) gegenüber dem Gehäuse (14) bei seiner Befestigung an letzterem versehen.Injector member (30) communicates, and g) the part (22; 22a; 22a ';22b;22c;22d;22e;22e'; 22f) of the valve seat element (18; 18a; 18a '; 18b) which has the seat (26) and protrudes from the housing (14) ; 18c; 18d; 18e; 18e '; 18f) is on its outside with means for fixing the rotational position of the valve seat element (18; 18a; 18a';18b;18c;18d;18e; 18e '; 18f) relative to the housing (14 ) when attached to the latter.
2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Festlegen der2. Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the means for setting the
Drehstellung des Ventilsitzelementes (18; 18a; 18a';Rotary position of the valve seat element (18; 18a; 18a ';
18b; 18c; 18d; 18e; 18e') gegenüber dem Gehäuse (14) durch eine an der Aussenseite des aus dem Gehäuse18b; 18c; 18d; 18e; 18e ') relative to the housing (14) by one on the outside of the housing
(14) hinausragenden Teiles (22; 22a; 22a'; 22b; 22c; 22d; 22e; 22e') angebrachte Positionierungsfläche(14) protruding part (22; 22a; 22a '; 22b; 22c; 22d; 22e; 22e') attached positioning surface
(80) , Zentrieransenkung (82) oder optisch ablesbare(80), countersink (82) or optically readable
Markierung (83) gebildet sind.Marking (83) are formed.
3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzventilglied (30) mit einem Teil (39) eng gleitend in einer sich bis zum mit den Einspritzöffnungen (28) versehenen Sitz (26) erstreckenden Bohrung (32) des Ventilsitzelementes (18, 18a, 18a') geführt ist, wobei dieser Teil (39) an seinem Umfang mit Anschliffflächen (36) versehen ist, über welche die zentrale Bohrung (40, 42) mit dem Sitz (26) in Verbindung steht.3. Fuel injection valve according to claim 1 or 2, characterized in that the injection valve member (30) with a part (39) closely sliding in a bore (32) extending to the seat (26) provided with the injection openings (28) of the valve seat element ( 18, 18a, 18a '), this part (39) being provided on its periphery with abutment surfaces (36) via which the central bore (40, 42) is connected to the seat (26).
4. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Befestigung des Ventilsitzelementes (18) am Gehäuse (14) eine auf das Gehäuse (14) aufschraubbare Überwurfmutter (16) umfassen, wobei zwischen einer oberen Stirnfläche (25) des Ventilsitzelementes (18) und einer unteren Fläche (20) des Gehäuses (14) eine metallene, mit vorzugsweise geläppten Stirnflächen versehene Unterlagscheibe (23) angeordnet ist.4. Fuel injection valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the means for fastening the valve seat element (18) on the housing (14) on the housing (14) screwed Include union nut (16), a metal washer (23), preferably provided with lapped end faces, being arranged between an upper end face (25) of the valve seat element (18) and a lower face (20) of the housing (14).
5. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilsitzelement (18a;5. Fuel injection valve according to claim 3, characterized in that the valve seat element (18a;
18a') mittels eines Presssitzes (85) in einen Teil18a ') by means of a press fit (85) into one part
(40a) der zentralen Gehäusebohrung (40, 42) dichtend eingesetzt und an einer Absatzfläche (86) axial abgestützt ist, wobei der mit Anschliffflächen (36) versehene Teil (39) des Einspritzventilgliedes (30) in einem sich ausserhalb des Gehäuses (14) befindenden Bereich der Bohrung (32) eng gleitend geführt und das Einspritzventilglied (30) im Presssitzbereich gegenüber dem mit Anschliffflächen (36) versehenen Teil (39) im Durchmesser abgesetzt ist.(40a) of the central housing bore (40, 42) is inserted in a sealing manner and is axially supported on a shoulder surface (86), the part (39) of the injection valve member (30) provided with abutment surfaces (36) being located in an outside of the housing (14). located area of the bore (32) closely sliding and the injection valve member (30) is offset in diameter in the press fit area compared to the part (39) provided with abutment surfaces (36).
6. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzventilglied6. Fuel injection valve according to claim 1 or 2, characterized in that the injection valve member
(30) mit einem mit Anschliffflächen (36) versehenen Teil (39) eng gleitend in einer Führungsbohrung (94) des Gehäuses (14) bzw. eines unteren Gehäuseteils(30) with a part (39) provided with abutment surfaces (36) sliding closely in a guide bore (94) of the housing (14) or a lower housing part
(14a bzw. 90) geführt ist und das Ventilsitzelement (18b, 18c, 18d, 18e; 18f) in Längsrichtung des Brennstoffeinspritzventils gesehen kurz ausgebildet und mit dem unteren Gehäuseteil (14a bzw. 90) zusammengeschweisst ist,- derart, dass die Längsachse des Ventilsitzelementes (18b, 18c, 18d, 18e; 18f) koaxial zur Achse der Führungsbohrung (94) angeordnet ist. (14a or 90) is guided and the valve seat element (18b, 18c, 18d, 18e; 18f) is short in the longitudinal direction of the fuel injector and is welded to the lower housing part (14a or 90), - such that the longitudinal axis of the Valve seat element (18b, 18c, 18d, 18e; 18f) is arranged coaxially to the axis of the guide bore (94).
7. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Zentrierung des Ventilsitzelementes (18b, 18c, 18d, 18e; 18f) gegenüber dem Gehäuse (14) bzw. der Führungsbohrung (94) vorgesehen sind.7. Fuel injection valve according to claim 6, characterized in that means for centering the valve seat element (18b, 18c, 18d, 18e; 18f) with respect to the housing (14) or the guide bore (94) are provided.
8. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das. Ventilsitzelement (18f) mit einem Teil seiner Aussenfläche in die Führungsbohrung (94) von unten eingesetzt und in diese eingeschweisst ist, wobei die Führungsbohrung (94) durch die Schweissnaht und/oder durch einen vom in der Führungsbohrung (94) herrschenden Brennstoffsystemdruck an die Wand der Führungsbohrung (94) dichtend angedrückten, dünnwandigen Ventilsitzelement-Teil (107) abgedichtet ist.8. Fuel injection valve according to claim 6 or 7, characterized in that the valve seat element (18f) is inserted with a part of its outer surface into the guide bore (94) from below and welded into it, the guide bore (94) through the weld seam and / or is sealed by a thin-walled valve seat element part (107) which is sealed against the wall of the guide bore (94) by the fuel system pressure prevailing in the guide bore (94).
9. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilsitzelement (18c) stirnseitig mit dem Gehä-use (14) verschweisst ist und eine sich bis zum mit den Einspritzöffnungen (28) versehenen Sitz (26) erstreckende, über die9. Fuel injection valve according to claim 7, characterized in that the valve seat element (18c) is welded on the end face to the housing (14) and one extending up to the seat (26) provided with the injection openings (28), via which
Führungsbohrung (94) mit der zentralen GehäusebohrungGuide hole (94) with the central housing hole
(40) verbundene Bohrung (32) aufweist, wobei die(40) connected bore (32), the
Mittel zur Zentrierung des Ventilsitzelementes (18c) gegenüber der Führungsbohrung (94) durch einen in die Führungsbohrung (94) von unten hineinragenden, hülsenförmigen, dünnwandigen Ventilsitzelement-TeilMeans for centering the valve seat element (18c) relative to the guide bore (94) by means of a sleeve-shaped, thin-walled valve seat element part which projects into the guide bore (94) from below
(21c) gebildet sind, wobei vorzugsweise dieser Teil(21c) are formed, preferably this part
(21c) vom in der Bohrung (32) herrschenden(21c) from the one prevailing in the bore (32)
Brennstoffsystemdruck an die Wand der Führungsbohrung (94) dichtend andrückbar ist. Fuel system pressure can be pressed against the wall of the guide bore (94) in a sealing manner.
10. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilsitzelement (18b) stirnseitig mit dem Gehäuse (14) dichtend verschweisst ist und eine sich bis zum mit den Einspritzöffnungen (28) versehenen Sitz (26) erstreckende, über die Führungsbohrung (94) mit der zentralen Gehäusebohrung (40) verbundene Bohrung (32) aufweist, wobei die Mittel zur Zentrierung des Ventilsitzelementes (18b) gegenüber der Führungsbohrung (94) durch einen von unten in eine zur Führungsbohrung (94) koaxiale Ausnehmung (92) hineinragenden, hülsenförmigen Ventilsitzelement-Teil (21b) gebildet sind.10. Fuel injection valve according to claim 7, characterized in that the valve seat element (18b) is welded sealingly on the end face to the housing (14) and a seat (26) extending up to the seat (26) provided with the injection openings (28) extends over the guide bore (94). has a bore (32) connected to the central housing bore (40), the means for centering the valve seat element (18b) relative to the guide bore (94) through a sleeve-shaped valve seat element projecting from below into a recess (92) coaxial with the guide bore (94) Part (21b) are formed.
11. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilsitzelement (18b) stirnseitig mit dem Gehäuse (14) verschweisst ist und eine sich bis zum mit den Einspritzöffnungen (28) versehenen Sitz (26) erstreckende, über die Führungsbohrung (94) mit der zentralen Gehäusebohrung (40) verbundene Bohrung (32) aufweist, wobei die Mittel zur Zentrierung des Ventilsitzelementes (18b) gegenüber der Führungsbohrung (94) durch eine einerends in die Führungsbohrung (94) und anderends in die Ventilsitzelement-Bohrung (32) hineinragende, vorzugsweise vom Brennstoffsystemdruck an die Wände der beiden Bohrungen (94, 32) dichtend andrückbare Zentrierhülse (99) gebildet sind.11. The fuel injector according to claim 7, characterized in that the valve seat element (18b) is welded on the end face to the housing (14) and extends over the guide bore (94) to the seat (26) provided with the injection openings (28) the central housing bore (40) has a connected bore (32), the means for centering the valve seat element (18b) relative to the guide bore (94) through one end projecting into the guide bore (94) and the other into the valve seat element bore (32), Centering sleeve (99) which is preferably pressed by the fuel system pressure against the walls of the two bores (94, 32) to form a seal.
12. Verfahren zum Anbringen eines, einen mit Einspritzöffnungen (28) versehenen Sitz (26) aufweisenden Ventilsitzelements (18; 18a; 18a'; 18b'; 18c; 18d; 18e; 18e'; 18f) in einer bestimmten Drehstellung an einem Gehäuse (14) eines Brennstoffeinspritzventils (1), das zur intermittierenden Brennstoffeinspritzung in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine bestimmt ist, bei dem mittels eines Sensors die Lage wenigstens einer der Einspritzöffnungen (28) erfasst wird, und dann das Ventilsitzelement (18; 18a; 18a'; 18b'; 18c; 18d; 18e; 18e') in Abhängigkeit des Signals des Sensors in die bestimmte Drehstellung positioniert und am Gehäuse (14) angebracht wird.12. Method for attaching a valve seat element (18; 18a; 18a ';18b'; having a seat (26) provided with injection openings (28); 18c; 18d; 18e; 18e '; 18f) in a certain rotational position on a housing (14) of a fuel injection valve (1), which is intended for intermittent fuel injection into the combustion chamber of an internal combustion engine, in which the position of at least one of the injection openings (28) is detected by means of a sensor, and then that Valve seat element (18; 18a; 18a ';18b';18c;18d;18e; 18e ') is positioned in the specific rotational position depending on the signal from the sensor and is attached to the housing (14).
13. Brennstoffeinspritzventil zur intermittierenden Brennstoffeinspritzung in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, mit folgenden. Merkmalen:13. Fuel injection valve for intermittent fuel injection into the combustion chamber of an internal combustion engine, with the following. features:
a) ein Gehäuse (14) mit einer in seiner Längsrichtung (A) verlaufenden, mit einem Brennstoffhochdruckanschluss (10) verbundenen zentralen Gehäuse-Bohrung (40, 42),a) a housing (14) with a central housing bore (40, 42) running in its longitudinal direction (A) and connected to a high-pressure fuel connection (10),
b) ein in der Gehäuse-Bohrung (40, 42) längsverstellbar angeordnetes, mit einem Ventilsitz (26) zusammenwirkendes Einspritzventilglied (30) , mittels welchen eine Verbindung zwischen der Gehäuse-Bohrung (40, 42) und einem zu Einspritzöffnungen (28) führenden Raum (110) hergestellt und unterbrochen werden kann,b) in the housing bore (40, 42) arranged longitudinally adjustable, with a valve seat (26) interacting injection valve member (30), by means of which a connection between the housing bore (40, 42) and one leading to injection openings (28) Space (110) can be produced and interrupted,
c) eine Steuervorrichtung (Sl) zur Steuerung der Verstellbewegung des Einspritzventilgliedes (30) ,c) a control device (S1) for controlling the adjustment movement of the injection valve member (30),
d) das Einspritzventilglied (30) wird mit einem Teil (39) eng gleitend in einer einen unteren Teil der Gehäuse-Bohrung (40, 42) bildenden Führungsbohrung (94) geführt, undd) the injection valve member (30) with a part (39) closely sliding in a lower part of the Housing bore (40, 42) forming guide bore (94), and
e) die Einspritzöffnungen .(28) sind in einem mit dem Gehäuse (14) verschweissten Düsenkörper (18g, 18h) angefertigt.e) the injection openings (28) are made in a nozzle body (18g, 18h) welded to the housing (14).
14. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (18g) von unten in die Führungsbohrung (94) eingesetzt und an seinem Umfang mit dieser zusammengeschweisst ist, wobei oberhalb des Düsenkörpers (18g) ein den Ventilsitz (26) bildender Teil (108) in der Führungsbohrung (94) angeordnet und vorzugsweise durch den in der Führungsbohrung (94) herrschenden14. The fuel injector according to claim 13, characterized in that the nozzle body (18g) is inserted from below into the guide bore (94) and is welded together on its circumference, with a part (valve seat) (26) forming above the nozzle body (18g). 108) arranged in the guide bore (94) and preferably through the one prevailing in the guide bore (94)
Brennstoffsystemdruck einerseits an den Düsenkörper (18g) und anderseits mit einer dünnwandigen Abdicht- Lippe an die Wand der Führungsbohrung (94) angedrückt ist .Fuel system pressure is pressed on the one hand on the nozzle body (18g) and on the other hand with a thin-walled sealing lip on the wall of the guide bore (94).
15. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (18h) stirnseitig mit dem Gehäuse (14) zusammengeschweisst ist und der Ventilsitz (26) durch einen an die Führungsbohrung (94) angrenzenden, sich konisch verjüngenden Teil der zentralen Gehäusebohrung (40, 42) gebildet ist.15. The fuel injector according to claim 13, characterized in that the nozzle body (18h) is welded together on the end face with the housing (14) and the valve seat (26) is by a conically tapering part of the central housing bore (40) adjacent to the guide bore (94) , 42) is formed.
16. Brennstoffeinspritzventil zur intermittierenden Brennstoffeinspritzung in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, mit folgenden Merkmalen:16. Fuel injection valve for intermittent fuel injection into the combustion chamber of an internal combustion engine, with the following features:
a) ein Gehäuse (14), b) ein Ventilsitzelement ( 18 ) , das einen Sitz ( 26 ) aufweist ,a) a housing (14), b) a valve seat element (18) which has a seat (26),
c) das Ventilsitzelement ( 18a, 18a ' ) ist mittels einer auf das Gehäuse (14 ) aufschraubbaren Überwurfmutter ( 16 ) mit dem Gehäuse ( 14 ) verbunden, derart , dass es mit seinem den Sitz ( 26) aufweisenden Teil ( 22 ) aus dem Gehäuse ( 14 ) hinausragt ,c) the valve seat element (18a, 18a ') is connected to the housing (14) by means of a union nut (16) which can be screwed onto the housing (14), in such a way that with its part (22) comprising the seat (26) it is made of Protrudes housing (14),
d) ein im Gehäuse ( 14 ) längsverstellbar angeordnetes mit dem Sitz ( 26) zusammenwirkendes Einspritzventilglied ( 30 ) ,d) an injection valve member (30) arranged in the housing (14) and adjustable longitudinally and interacting with the seat (26),
e) eine Steuervorrichtung (Sl) zur Steuerung der Verstellbewegung des Einspritzventilgliedes (30) ,e) a control device (S1) for controlling the adjustment movement of the injection valve member (30),
f) eine in Richtung der Längsachse (A) des Gehäuses (14) verlaufende zentrale Gehäuse-Bohrung (40, 42), in der das Einspritzventilglied (30) verläuft, und die einerseits mit einem Brennstoffhochdruckanschluss (10) und anderseits mit dem Sitz (26) in Verbindung steht,f) a central housing bore (40, 42) running in the direction of the longitudinal axis (A) of the housing (14), in which the injection valve member (30) runs, and which on the one hand has a high-pressure fuel connection (10) and on the other hand has the seat ( 26) communicates
g) das Einspritzventilglied (30) ist mit einem Teil (39) eng gleitend in einer sich bis zum Sitz (26) erstreckenden Bohrung (32) des Ventilsitzelementes (18) geführt, undg) the injection valve member (30) is guided with a part (39) closely sliding in a bore (32) of the valve seat element (18) extending to the seat (26), and
h) zwischen einer Stirnfläche (25) desh) between an end face (25) of the
Ventilsitzelementes (18) und einer unteren Fläche (20) des Gehäuses (14) ist eine metallene, vorzugsweise mit geläppten Stirnflächen verseheneValve seat element (18) and a lower surface (20) of the housing (14) is a metallic, preferably provided with lapped end faces
Unterlagscheibe (23) angeordnet.Washer (23) arranged.
17. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Unterlagsscheibe (23) derart gewählt ist, dass das17. The fuel injector according to claim 16, characterized in that the thickness of the washer (23) is chosen such that the
Einspritzventilglied (30) einen vorbestimmten maximalen Hub beim Öffnen und Schliessen des Ventils ausführt.Injection valve member (30) performs a predetermined maximum stroke when opening and closing the valve.
18. Brennstoffeinspritzventil zur intermittierenden Brennstoffeinspritzung in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, mit folgenden Merkmalen:18. Fuel injection valve for intermittent fuel injection into the combustion chamber of an internal combustion engine, with the following features:
a) ein Gehäuse (14) mit einer in seiner Längsrichtung (A) verlaufenden, mit einem Brennstoffhochdruck- anschluss (10) verbundenen zentralen Gehäuse-Bohrung (40, 42),a) a housing (14) with a central housing bore (40, 42) running in its longitudinal direction (A) and connected to a high-pressure fuel connection (10),
b) ein Ventilsitzelement (18) , das einen Sitz (26) aufweist,b) a valve seat element (18) which has a seat (26),
c) ein in der Gehäuse-Bohrung (40, 42) längsverstellbar angeordnetes, mit dem Sitz (26) zusammenwirkendesc) a longitudinally adjustable in the housing bore (40, 42), cooperating with the seat (26)
Einspritzventilglied (30),Injection valve member (30),
d) eine Steuervorrichtung (Sl) zur Steuerung der Verstellbewegung des Einspritzventilgliedes (30),d) a control device (S1) for controlling the adjustment movement of the injection valve member (30),
e) das Ventilsitzelement (18a, 18a') ist mit einem Presssitz (85) in einen Teil (40a) der zentralene) the valve seat element (18a, 18a ') is with a press fit (85) in a part (40a) of the central
Gehäusebohrung (40, 42) dichtend eingesetzt und vorzugsweise an einer Absatzfläche (86) axial abgestützt, wobei ein den Sitz (26) aufweisender Teil (22a, 22a') des Ventilsitzelementes (18a, 18a') aus dem Gehäuse (14) hinausragt,Housing bore (40, 42) inserted sealingly and preferably axially supported on a shoulder surface (86), a part (22a, 22a ') of the valve seat element (18a, 18a') having the seat (26) protruding from the housing (14),
f) das Einspritzventilglied (30) ist mit einem Teil (39) eng gleitend in einer sich bis zum Sitz (26) erstreckenden Bohrung (32) des Ventilsitzelementes (18a, 18a') geführt, g) der in der Bohrung (32) des Ventilsitzelementes (18a, 18a') eng gleitend • geführte Teil (39) des Einspritzventilgliedes (30) weist an seinem Umfang Anschliffflächen (36) auf, über welche die zentrale Gehäuse-Bohrung (40, 42) mit dem Sitz (26) in Verbindung steht,f) the injection valve member (30) is guided with a part (39) closely sliding in a bore (32) of the valve seat element (18a, 18a ') extending to the seat (26), g) in the bore (32) of the valve seat member (18a, 18a ') closely slidably • guided part (39) of the injection valve member (30) has on its periphery Anschliffflächen (36), via which the central housing bore (40, 42) is connected to the seat (26),
h) der in der Bohrung (32) des Ventilsitzelementes (18a,h) that in the bore (32) of the valve seat element (18a,
18a') eng gleitend geführte Teil (39) des18a ') closely sliding part (39) of the
Einspritzventilgliedes (30) befindet sich in dem aus dem Gehäuse (14) hinausragenden Bereich desInjection valve member (30) is located in the area of the housing projecting from the (14)
Ventilsitzelementes (18a, 18a"), undValve seat element (18a, 18a "), and
i) im Presssitzbereich des Ventilsitzelementes (18a, 18a') ist das Einspritzventilglied (30) im Durchmesser abgesetzt.i) in the press-fit area of the valve seat element (18a, 18a ') the injection valve member (30) is stepped in diameter.
19. Verfahren zum Befestigen eines eine zentrale Bohrung19. Method of attaching a central hole
(32) und einen Ventilsitz (26) aufweisenden(32) and a valve seat (26)
Ventilsitzelementes (18e, 18e') an einem mit einer zentralen Gehäuse-Bohrung (40) versehenen GehäuseValve seat element (18e, 18e ') on a housing provided with a central housing bore (40)
(14) eines Brennstoffeinspritzventils, wobei der Ventilsitz (26) zum Zusammenwirken mit einem in der Gehäuse-Bohrung (40) längsverstellbar angeordneten Einspritzventilglied (30) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilsitzelement (18e, 18e') auf ein in seiner Form ihm entsprechendes Gegenwerkzeug (102) aufgesetzt und an dieses mittels eines in seiner Form im wesentlichen dem Einspritzventilglied (30) entsprechenden, in einer für das Einspritzventilglied (30) vorgesehenen, einen Teil der zentralen Gehäuse-Bohrung (40) bildenden Führungsbohrung (94) des Gehäuses (14) geführten Positionierwerkzeug (101) mit einer Anpresskraft (F) angedrückt wird, wobei Stirnflächen (96, 97; 96', 97') des Ventilsitzelementes (18e, 18e') und des Gehäuses (14) mit einer kleineren Kraft (vorzugsweise einer FedervorSpannung) aneinander gedrückt werden, wonach im Bereich der Stirnflächen (96, 97; 96', 97') am Umfang der zusammenzuverbindenden Teile vorzugsweise gleichzeitig an zwei gegenüberliegenden Stellen ein Schweissvorgang erfolgt.(14) of a fuel injection valve, the valve seat (26) being provided for cooperation with an injection valve member (30) which is arranged in the housing bore (40) to be longitudinally adjustable, characterized in that the valve seat element (18e, 18e ') has a shape which is the same as that of FIG the corresponding counter tool (102) is placed on it and by means of a guide bore (94) of the injection valve member (30) which corresponds in shape to the injection valve member (30) and which is provided for the injection valve member (30) and forms part of the central housing bore (40) Housing (14) guided positioning tool (101) with a contact pressure (F) is pressed, the end faces (96, 97; 96 ', 97') of the valve seat element (18e, 18e ') and the housing (14) being pressed against one another with a smaller force (preferably a spring preload), after which in the region of the end faces (96 , 97; 96 ', 97') on the circumference of the parts to be connected, a welding process is preferably carried out simultaneously at two opposite points.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Stirnflächen (96, 97; 96', 97') zwischen dem Positionierwerkzeug (101) und den beiden zu verbindenden Teile ein Radialspalt für den Schweisswulst vorgesehen ist.20. The method according to claim 19, characterized in that a radial gap is provided for the weld bead in the region of the end faces (96, 97; 96 ', 97') between the positioning tool (101) and the two parts to be connected.
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass bei in einer Ebene liegenden21. The method according to claim 19 or 20, characterized in that when lying in one plane
Stirnflächen (96', 97') das Positionierwerkzeug (101) im Bereich der Stirnflächen (96', 97') sowie im darunterliegenden, sich bis zum Ventilsitz (26) erstreckenden Bereich im Durchmesser abgesetzt ist und das Gegenwerkzeug (102) mit dem VentilsitzelementEnd faces (96 ', 97'), the positioning tool (101) is offset in diameter in the area of the end faces (96 ', 97') and in the area below, which extends to the valve seat (26), and the counter tool (102) with the valve seat element
(18e') vor dem Zusammenschweissen in Querrichtung (S) verstellt und somit gegenüber dem Positionierwerkzeug(18e ') before welding together in the transverse direction (S) and thus in relation to the positioning tool
(101) radial ausgerichtet werden kann. (101) can be aligned radially.
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