EP1722096B1 - Kraftstoffinjektor mit einem Leckageanschluss - Google Patents

Kraftstoffinjektor mit einem Leckageanschluss Download PDF

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EP1722096B1
EP1722096B1 EP06015047A EP06015047A EP1722096B1 EP 1722096 B1 EP1722096 B1 EP 1722096B1 EP 06015047 A EP06015047 A EP 06015047A EP 06015047 A EP06015047 A EP 06015047A EP 1722096 B1 EP1722096 B1 EP 1722096B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
leakage
connection
injector
leakage connection
clamping arms
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP06015047A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1722096A2 (de
EP1722096A3 (de
Inventor
Dieter Marksteiner
Klaus Rübling
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Publication of EP1722096A2 publication Critical patent/EP1722096A2/de
Publication of EP1722096A3 publication Critical patent/EP1722096A3/de
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Publication of EP1722096B1 publication Critical patent/EP1722096B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/002—Arrangement of leakage or drain conduits in or from injectors

Definitions

  • the present invention relates to an injector with leakage connection for the injection of fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine.
  • a fuel supply system for internal combustion engines increasingly storage injection systems are used, which operate at very high injection pressures.
  • fuel is conveyed by means of a high-pressure pump into a fuel injector, from which fuel is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • a fuel injector has an injection valve which is hydraulically opened or closed by a control valve by means of an applied fuel pressure.
  • the control valve is actuated by an actuator.
  • the leakage connection on the injector is formed by a stepped bore, into which a line with a connection nipple is introduced.
  • the connection nipple is secured to the fuel injector by means of a flexurally elastic securing element.
  • this arrangement is relatively expensive and includes a variety of individual components.
  • connection of the leakage return line to a leakage connection at the fuel injector can be achieved by integrally forming the leakage connection with an already existing component of the injector and thereby integrally forming a leakage nipple for connecting a leakage return line to the leakage connection.
  • the leakage connection with the function of connecting a leakage return line is thus integrated with an already existing component of the injector with a corresponding component function.
  • the number of components can be kept low.
  • the complex securing of a leakage nipple of the leakage return line in the leakage connection which is necessary in the state of the art can be dispensed with.
  • the elaborate stepped bore in the leakage connection which is necessary in the state of the art, can be dispensed with.
  • significant reductions in manufacturing costs can be achieved, which brings great cost advantages, especially in the high volumes of fuel injectors.
  • the leakage connection is constructed such that two leakage nipples are integrally formed on the component of the injector with leakage connection.
  • the injector component has two Leak connections on, so that leakage can be derived at different points on the injector.
  • the two leakage nipples are arranged opposite each other by 180 °.
  • connection nipple are preferably arranged at an angle of approximately 45 ° to an injector main axis.
  • a recess is formed at a transition point between an internal injector leakage line and the leakage connection.
  • the recess is formed as a circumferential groove, which is covered by the injector component with integrated leakage connection.
  • the circumferential groove can of course also be formed in the injector component with leakage connection, or that a recess is provided both on the injector component with leakage connection and on the adjacent injector component, which then results in the assembled state, a circumferential channel.
  • the transition point is sealed by means of at least one sealing ring.
  • the sealing ring can be arranged either in the injector component with leakage connection or the other injector component.
  • the injector has a substantially vertically extending leakage collecting bore, which is connected via a transverse bore with the leakage connection.
  • the injector component with integrated leakage connection is a coupling element between the injector and an engine component, e.g. the cylinder head.
  • the coupling element is a centering sleeve or a damping component.
  • the centering sleeve thus serves on the one hand for centering the injector in a cylinder head of the internal combustion engine and has as a further function the connection function of the leakage return line.
  • the damping component then additionally has the connection function of the leakage return line.
  • the inner wall of the coupling element is designed as a sealing seat for an annular seal.
  • the leakage connections of different injectors are connected to one another such that a leakage return line connected or arranged in series is formed.
  • at least one injector component having a leakage connection has to have a plurality of leakage connections, and one of these leakage connections is finally connected to the leakage return line in the fuel storage container.
  • the injector components are each formed with two leakage connections, so that a series connection with short paths can be realized in a simple manner.
  • the component is made of plastic.
  • the Injektorbauteil with integrated leakage connection can be easily made, for example by injection molding.
  • the leak connector may also be made of metal.
  • a leakage port for an injector comprises an integrally formed leakage nipple for connecting fuel to connect a leakage return line and an integrally formed holding device for injecting fuel.
  • the holding device allows a fixation of the leakage connection to another, already existing Injektorbauteil. As a result, the connection of the leakage connection is integrated into an existing component of the injector.
  • the integrally formed holding device of the leakage connection has two clamping arms, which enable a frictional and positive connection with the existing injector component.
  • the clamping arms have a fixing area and a mounting auxiliary area.
  • the fixing area serves for fastening the leakage connection to the already existing injector component.
  • the clamping arms are arranged laterally on a leakage drain of the leakage connection.
  • a connection point between the clamping arms and the leakage outlet also serves as a pivot point for the clamping arms.
  • the connection point continues to serve to divide the clamping arms into the fixing area and the mounting auxiliary area.
  • the leakage connection is T-shaped with two integrally formed leakage nipples. This enables a redundant discharge of the leakage or facilitates a series connection of multiple leakage ports of different injectors.
  • the injector component, to which the leakage connection can be fixed is a fuel supply connection.
  • the fixing region of the clamping arms is formed flattened perpendicular to the axial direction of the fuel supply nozzle, so that an attachment of the clamping arms to the flattened fixing region, for example by means of a nut can be done.
  • the leakage connection allows a small number of components, which significantly reduces the assembly costs. Furthermore, no complicated fastening devices for fastening the leakage connection are necessary. In a fixation of the leakage connection to a fuel supply nozzle, a particularly compact design with significant space advantages can continue to be realized.
  • the injector component 1 with integrated leakage connection comprises a centering sleeve 2 and a leakage connection 3 formed integrally thereon.
  • the centering sleeve 2 serves to center the fuel injector 6 in a bore in a cylinder head 13 of an internal combustion engine.
  • the leakage connection 3 comprises an integrally formed nipple 4.
  • the leakage connection 3 is at an angle ⁇ of approximately 45 ° to an injector main axis XX educated.
  • a corresponding recess 19 for receiving the leakage connection 3 is formed in the cylinder head 13.
  • the leakage port 3 includes the nipple 4 integrally formed thereon and an inner leakage hole 5. Further, an undercut 12 is provided to securely fix a leakage return pipe (not shown).
  • a vertically extending leakage collecting bore 8 is formed, in which the fuel return amount of the injector and leaks due to gaps between the injector components converges.
  • a horizontal transverse bore 7 goes to the outside of the injector 6.
  • a circumferential groove 11 in the injector 6 is formed in the region of the transverse bore 7.
  • the injector component 1 is arranged to guide the leakage flow in the leakage return line.
  • a sealing ring 9 10 is arranged. The accumulated in the vertical leakage collection hole 8 leakage is thus guided via the horizontal transverse bore 7 and the circumferential groove 11 to the leakage port 3 and from there into the leakage return line.
  • the Injektorbauteil 1 comprises both the centering 2 and the integrally formed therewith leakage connection 3 with integrated nipple 4. According to the invention, therefore, the number of components can be kept low, while a secure connection can be obtained by providing the nipple 4 for attachment of a leakage return line.
  • a leakage return line placed over the nipple 4 is securely fastened to the leakage connection 3.
  • a clamping member such as a clamp, are attached to the outside of the leakage return line in the region of the undercut to clamp the leakage return line to the undercut 12.
  • FIGS. 4 to 6 an injector component 1 with integrated leakage connection 3 according to a second embodiment of the present invention described.
  • the same or functionally identical parts are again denoted by the same reference numerals.
  • a first leakage connection 3 and a second leakage connection 14 are formed with an integrally formed nipple 15.
  • the injector component 1 according to the second exemplary embodiment also comprises a centering sleeve 2.
  • the Injektorbauteil 1 according to the second embodiment comprises two integrally formed leakage ports 3 and 14.
  • the two leakage ports 3 and 14 are in this case arranged 180 ° opposite to each other.
  • An inner wall 16 of the centering sleeve 2 is formed as a contact surface for two sealing rings, which seal a formed on the injector 6, circumferential groove 11.
  • the individual injectors 6 are each secured by means of clamping claws 18 on the cylinder head 13.
  • the clamping claw 18 fixes the injector 6 in the cylinder head 13 with respect to axial displacements.
  • the sleeves 2 are designed such that they can compensate for installation tolerances with respect to a fixation in the axial direction XX.
  • the leakage in the same way via the leakage return line 17 '' to a fourth injector 6 '''out and guided by the second leakage port 14''' back to a fuel tank. Due to this design of the arrangement of a plurality of leakage ports of different injectors in series, a particularly compact design for the leakage return can be made possible. How out FIG. 6 it can be seen, the leakage can be discharged via the first leakage port 3 of the first injector 6 and the second leakage port 14 '''of the fourth injector 6'''. As a result, a redundant leakage return can be formed. There are very short cable paths between the individual injectors.
  • a connection function for a leakage line and a centering function for the injector By combining two functions in one component, namely a connection function for a leakage line and a centering function for the injector, fewer components than in the prior art are needed. This reduces the assembly effort, and also the manufacturing cost can be reduced. Furthermore, in particular by arranging the leakage return lines in series, a particularly compact leakage device can be provided. This results in space advantages over the prior art.
  • the present invention relates to an injector with leakage port 3 for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine.
  • the leakage connection 3 is formed integrally with an injector component 1.
  • a leakage nipple 4 for connecting a leakage return line 17 is integrally formed on the leakage connection 3.
  • a holding device consisting of a first clamp arm 28 and a second clamp arm 29 is integrally formed with the leakage port 23.
  • the leakage connection 23 is T-shaped.
  • the leakage connection 23 comprises a leakage drain 26 which is fastened in the injector and opens into a branching line 27 which has an integrally formed connection nipple 24, 25 at each of its two ends.
  • the leakage port 23 has a substantially T-shape.
  • the two clamping arms 28, 29 are integrally formed with the leakage connection 23 at the periphery of the branch line 27 directed to the injector.
  • the first clamping arm 28 has a fixing region 30 and an auxiliary mounting region 31.
  • the second clamping arm 29 likewise has a fixing region 32 and an auxiliary mounting region 33.
  • the clamping arms 28, 29 are pivotally mounted. This can be realized, for example, such that the leakage connection 23 completely made of a plastic by injection molding.
  • the mounting auxiliary areas 31, 33 are used during assembly in such a way that they are moved against each other by compression in the direction of the arrows A and B, respectively.
  • the fixing regions 30 and 32 of the clamping arms 28 and 29 spread apart, so that a simple mounting of the leakage connection 23 is made possible.
  • the spreading of the fixing regions 30 and 32 takes place by means of a lever principle, so that only small assembly forces are necessary.
  • FIG. 8 the assembled state of the leakage connection 23 is shown.
  • the clamping arms 28, 29 engage around a high pressure supply nozzle 21.
  • the clamping arms 28, 29 are fixed by means of a nut 22 on the supply nozzle 21.
  • the clamping arms 28, 29 are formed flattened perpendicular to the axial direction of the supply nozzle 21 at its fixing region 30, 32.
  • a secure attachment of the leakage connection to the supply nozzle 21 can be made possible.
  • attachment to the supply nozzle 21 is still still a certain extent existing Drehauscardicardi and fixing the position of the leakage port 23 possible.
  • the clamping arms 28, 29 engage in the assembled state in a threaded groove formed on the feed port 21.
  • the leakage connection 23 can also be dismantled again without destruction from the supply pipe 21, for example, a repair or the like. to enable the injector 20.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Injektor mit Leckageanschluss zur Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine.
  • Als Kraftstoffversorgungssystem für Brennkraftmaschinen werden zunehmend Speichereinspritzsysteme eingesetzt, bei denen mit sehr hohen Einspritzdrücken gearbeitet wird. Bei diesen Speichereinspritzsystemen wird Kraftstoff mittels einer Hochdruckpumpe in einen Kraftstoffinjektor gefördert, aus dem in die Brennkammer der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Ein derartiger Kraftstoffinjektor weist ein Einspritzventil auf, das hydraulisch von einem Steuerventil mit Hilfe eines angelegten Kraftstoffdrucks geöffnet oder geschlossen wird. Das Steuerventil wird dabei von einem Aktuator betätigt.
  • Auf Grund der hohen Drücke tritt insbesondere beim Steuervorgang durch das Steuerventil ein starker Kraftstoffrückfluss aus dem Kraftstoffinjektor auf, welcher über eine Leckageleitung in einen Kraftstoffvorratsbehälter zurückgeführt wird. Wie beispielsweise aus der DE 199 40 387 C1 bekannt, ist der Leckageanschluss am Injektor durch eine gestufte Bohrung gebildet, in welche eine Leitung mit einem Anschlussnippel eingeführt wird. Um zu verhindern, dass der Anschlussnippel vom abfließenden Kraftstoff aus dem Leckageanschluss herausgedrückt wird, wird der Anschlussnippel am Kraftstoffinjektor mittels eines biegeelastischen Sicherungselements gesichert. Diese Anordnung ist jedoch relativ aufwendig und umfasst eine Vielzahl von Einzelbauteilen.
  • Eine andere Befestigungsmöglichkeit einer Leckageleitung mit Nippel an einem Leckageanschluss des Injektors mittels eines Federelements ist beispielsweise aus der EP 0 886 065 A1 bekannt, welche jedoch ebenfalls eine Vielzahl von Bauteilen aufweist und einen relativ großen Herstellungs- und Montageaufwand bedingt.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Injektor mit einem Leckageanschluss bereitzustellen, welcher einfach aufgebaut ist und einfach und kostengünstig herstellbar ist sowie eine sichere Abdichtung zwischen dem Leckageanschluss und einer Leckagerücklaufleitung ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Leckageanschluss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Die Anbindung der Leckagerücklaufleitung an einen Leckageanschluss am Kraftstoffinjektor, kann dadurch gelöst werden, dass der Leckageanschluss einstückig mit einem bereits vorhandenen Bauteil des Injektors gebildet ist und dabei ein Leckagenippel zur Anbindung einer Leckagerücklaufleitung einstückig am Leckageanschluss ausgebildet ist. Erfindungsgemäß wird somit bei einem bereits existierenden Bauteil des Injektors mit einer entsprechenden Bauteilfunktion noch der Leckageanschluss mit der Funktion der Anbindung einer Leckagerücklaufleitung integriert. Dadurch kann die Bauteilezahl gering gehalten werden. Die im Stand der Technik notwendige aufwendige Sicherung eines Leckagenippels der Leckagerücklaufleitung im Leckageanschluss kann entfallen. Somit kann weiterhin auf die im Stand der Technik notwendige aufwendige Stufenbohrung im Leckageanschluss verzichtet werden. Somit können signifikante Verringerungen der Herstellungskosten erzielt werden, was insbesondere bei den hohen Stückzahlen von Kraftstoffinjektoren große Kostenvorteile bringt.
  • Der Leckageanschluss ist derart aufgebaut, dass an dem Bauteil des Injektors mit Leckageanschluss zwei Leckagenippel integral gebildet sind. Somit weist das Injektorbauteil zwei Leckageanschlüsse auf, sodass eine Leckage an unterschiedlichen Stellen am Injektor abgeleitet werden kann. Die beiden Leckagenippel sind um 180° einander gegenüberliegend angeordnet.
  • Um eine einfache Montage und ein möglichst strömungsgünstiges Abfließen der Leckage zu ermöglichen, sind die Anschlussnippel bevorzugt in einem Winkel von ca. 45° zu einer Injektorhauptachse angeordnet.
  • Um eine einfache Verbindung zwischen dem Injektorbauteil mit Leckageanschluss und dem Injektor zu ermöglichen, ist an einer Übergangsstelle zwischen einer internen Injektorleckageleitung und dem Leckageanschluss eine Aussparung gebildet. Besonders bevorzugt ist die Aussparung als umlaufende Nut ausgebildet, welche durch das Injektorbauteil mit integriertem Leckageanschluss überdeckt wird. Es sei angemerkt, dass die umlaufende Nut selbstverständlich auch im Injektorbauteil mit Leckageanschluss ausgebildet sein kann, oder dass sowohl am Injektorbauteil mit Leckageanschluss als auch am angrenzenden Injektorbauteil eine Aussparung vorgesehen ist, welche dann im zusammengebauten Zustand einen umlaufenden Kanal ergibt.
  • Um eine sichere Abdichtung der Übergangsstelle zwischen dem Injektorbauteil mit Leckageanschluss und dem Injektor zu erreichen, ist die Übergangsstelle mittels wenigstens eines Dichtrings abgedichtet. Der Dichtring kann dabei entweder im Injektorbauteil mit Leckageanschluss oder dem anderen Injektorbauteil angeordnet sein.
  • Um eine möglichst große Leckagemenge im Kraftstoffinjektor aufzunehmen, weist der Injektor eine im Wesentlichen vertikal verlaufende Leckagesammelbohrung auf, welche über eine Querbohrung mit dem Leckageanschluss verbunden ist.
  • Das Injektorbauteil mit integriertem Leckageanschluss ist ein Koppelelement zwischen Injektor und einem Motorbauteil, z.B. dem Zylinderkopf. Das Koppelelement ist dabei eine Zentrierhülse oder ein Dämpfungsbauteil. Die Zentrierhülse dient somit einerseits zur Zentrierung des Injektors in einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine und weist als weitere Funktion die Anbindungsfunktion der Leckagerücklaufleitung auf. Das Dämpfungsbauteil weist neben der Dämpfungsfunktion dann auch zusätzlich die Anbindungsfunktion der Leckagerücklaufleitung auf.
  • Die Innenwandung des Koppelelements ist als Dichtsitz für eine ringförmige Dichtung ausgebildet. Dadurch wird eine sichere Abdichtung der Übergangsstelle zwischen dem Koppelelement und dem Injektor erreicht.
  • Die Leckageanschlüsse unterschiedlicher Injektoren derart miteinander verbunden, dass eine in Reihe geschaltete bzw. angeordnete Leckagerückleitung ausgebildet ist. Hierzu muss wenigstens ein Injektorbauteil mit Leckageanschluss mehrere Leckageanschlüsse aufweisen und einer dieser Leckageanschlüsse ist schließlich mit der Leckagerücklaufleitung in den Kraftstoffvorratsbehälter verbunden. Die Injektorbauteile sind dabei jeweils mit zwei Leckageanschlüssen ausgebildet, sodass sich auf einfache Weise eine Reihenschaltung mit kurzen Wegen realisieren lässt.
  • Um eine möglichst kostengünstige Herstellbarkeit des Injektorbauteils mit integriertem Leckageanschluss zu ermöglichen, ist das Bauteil aus Kunststoff hergestellt. Somit kann das Injektorbauteil mit integriertem Leckageanschluss einfach, z.B. mittels Spritzgießen, hergestellt werden. Es ist jedoch angemerkt, dass das Bauteil mit Leckageanschluss auch aus Metall hergestellt sein kann.
  • Um eine schnelle und einfache Befestigungsmöglichkeit der Leckagerücklaufleitung am Leckagenippel zu ermöglichen, weist dieser eine Hinterschneidung auf. Dadurch ist die Leckagerücklaufleitung ausreichend am Leckagenippel gesichert und es ist eine einfache und schnelle Montage bzw. Demontage der Leckagerücklaufleitung gegeben.
  • Ein Leckageanschluss für einen Injektor umfasst zur Einspritzung von Kraftstoff einen integral gebildeten Leckagenippel zur Anbindung einer Leckagerücklaufleitung sowie eine integral gebildete Haltevorrichtung. Die Haltevorrichtung ermöglicht eine Fixierung des Leckageanschlusses an einem anderen, schon vorhandenen Injektorbauteil. Dadurch wird die Anbindung des Leckageanschlusses an ein bereits existierendes Bauteil des Injektors integriert.
  • Die integral gebildete Haltevorrichtung des Leckageanschlusses weist zwei Spannarme auf, welche eine kraft- und formschlüssige Verbindung mit dem existierenden Injektorbauteil ermöglichen.
  • Die Spannarme weisen einen Fixierbereich und einen Montagehilfsbereich auf. Dabei dient der Fixierbereich zum Befestigen des Leckageanschlusses an dem bereits existierenden Injektorbauteil.
  • Bevorzugt sind die Spannarme seitlich an einem Leckageablauf des Leckageanschlusses angeordnet. Dabei dient eine Verbindungsstelle zwischen den Spannarmen und dem Leckageablauf gleichzeitig auch als Schwenkpunkt für die Spannarme. Somit dient die Verbindungsstelle weiterhin zur Unterteilung der Spannarme in den Fixierbereich und den Montagehilfsbereich.
  • Besonders vorteilhaft ist der Leckageanschluss T-förmig mit zwei integral gebildeten Leckagenippeln ausgebildet. Dies ermöglicht eine redundante Abführung der Leckage oder erleichtert ein in Reihe schalten mehrerer Leckageanschlüsse unterschiedlicher Injektoren.
  • Vorzugsweise ist das Injektorbauteil, an welchem der Leckageanschluss fixierbar ist, ein Kraftstoffzufuhrstutzen. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Ausbildung des erfindungsgemäßen Leckageanschlusses. Besonders bevorzugt ist der Fixierbereich der Spannarme dabei senkrecht zur Axialrichtung des Kraftstoffzufuhrstutzens abgeflacht ausgebildet, sodass eine Befestigung der Spannarme an dem abgeflachten Fixierbereich, beispielsweise mittels einer Mutter, erfolgen kann.
  • Somit ermöglicht der Leckageanschluss eine geringe Anzahl von Bauteilen, wodurch sich der Montageaufwand deutlich verringert. Weiterhin sind keine komplizierten Befestigungsvorrichtungen zur Befestigung des Leckageanschlusses notwendig. Bei einer Fixierung des Leckageanschlusses an einem Kraftstoffzufuhrstutzen kann weiterhin eine besonders kompakte Bauweise mit deutlichen Bauraumvorteilen realisiert werden.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist:
    • Figur 1
    eine schematische Schnittansicht eines Injektorbauteils mit integriertem Leckageanschluss,
    Figur 2
    eine schematische Seitenansicht eines Injektors für einen in Figur 1 gezeigten Leckageanschluss,
    Figur 3
    eine Detailansicht des Details X von Figur 2,
    Figur 4
    eine schematische, perspektivische Ansicht eines Injektorbauteils mit integriertem Leckageanschluss,
    Figur 5
    eine schematische, teilweise geschnittene Ansicht von montierten Injektorbauteilen mit integriertem Leckageanschluss gemäß Figur 4,
    Figur 6
    eine schematische, perspektivische Teilansicht eines Speichereinspritzsystems mit einem Leckageanschluss,
    Figur 7
    eine perspektivische Ansicht eines Leckageanschlusses gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und
    Figur 8
    eine perspektivische Ansicht des in Figur 7 gezeigten Leckageanschlusses im montierten Zustand.
  • Wie in Figur 1 gezeigt, umfasst das Injektorbauteil 1 mit integriertem Leckageanschluss eine Zentrierhülse 2 sowie einen integral daran gebildeten Leckageanschluss 3. Die Zentrierhülse 2 dient zur Zentrierung des Kraftstoffinjektors 6 in einer Bohrung in einem Zylinderkopf 13 einer Brennkraftmaschine.
  • Wie in Figur 1 gezeigt, umfasst der Leckageanschluss 3 einen integral gebildeten Nippel 4. Der Leckageanschluss 3 ist in einem Winkel α von ca. 45° zu einer Injektorhauptachse X-X gebildet. Im Zylinderkopf 13 ist eine entsprechende Ausnehmung 19 zur Aufnahme des Leckageanschlusses 3 ausgebildet. Der Leckageanschluss 3 umfasst den integral daran gebildeten Nippel 4 sowie eine innere Leckagebohrung 5. Weiterhin ist eine Hinterschneidung 12 vorgesehen, um eine Leckagerücklaufleitung (nicht dargestellt) sicher zu befestigen.
  • Wie insbesondere aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, ist im Injektor 6 eine vertikal verlaufende Leckagesammelbohrung 8 ausgebildet, in welchem die Kraftstoffrücklaufmenge des Injektors sowie Leckagen auf Grund von Spalten zwischen den Injektorbauteilen zusammenläuft. Von der Leckagesammelbohrung 8 geht eine horizontale Querbohrung 7 zur Außenseite des Injektors 6 ab. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ist im Bereich der Querbohrung 7 eine umlaufende Nut 11 im Injektor 6 ausgebildet. An dieser umlaufenden Nut 11 ist das Injektorbauteil 1 angeordnet, um den Leckagestrom in die Leckagerücklaufleitung zu führen. Um eine Abdichtung zwischen dem Injektorbauteil 1 und dem Injektor 6 zu erhalten, ist oberhalb und unterhalb der umlaufenden Nut 11 jeweils ein Dichtring 9, 10 angeordnet. Die in der vertikalen Leckagesammelbohrung 8 angesammelte Leckage wird somit über die horizontale Querbohrung 7 und die umlaufende Nut 11 zum Leckageanschluss 3 und von dort in die Leckagerücklaufleitung geführt.
  • Somit umfasst das Injektorbauteil 1 sowohl die Zentrierhülse 2 als auch den einstückig damit gebildeten Leckageanschluss 3 mit integriertem Nippel 4. Erfindungsgemäß kann demnach die Anzahl der Bauteile gering gehalten werden, während eine sichere Verbindung durch Vorsehen des Nippels 4 zur Befestigung einer Leckagerücklaufleitung erhalten werden kann. Durch Vorsehen der Hinterschneidung 12 ist eine über den Nippel 4 gestülpte Leckagerücklaufleitung sicher am Leckageanschluss 3 befestigt. Somit kann eine schnelle Montage bzw. Demontage erreicht werden. Falls eine besonders sichere Verbindung zwischen der Leckagerücklaufleitung und dem Leckageanschluss 3 gewünscht wird, kann zusätzlich noch ein Klemmbauteil, wie z.B. eine Schelle, im Bereich der Hinterschneidung von außen an der Leckagerücklaufleitung befestigt werden, um die Leckagerücklaufleitung an der Hinterschneidung 12 zu klemmen.
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 4 bis 6 ein Injektorbauteil 1 mit integriertem Leckageanschluss 3 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind dabei wieder mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • Wie insbesondere in den Figuren 4 und 5 gezeigt, umfasst das Injektorbauteil 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ebenfalls eine Zentrierhülse 2. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist beim zweiten Ausführungsbeispiel jedoch ein erster Leckageanschluss 3 und ein zweiter Leckageanschluss 14 mit einem integral gebildeten Nippel 15 ausgebildet. Somit umfasst das Injektorbauteil 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zwei integral gebildete Leckageanschlüsse 3 und 14. Die beiden Leckageanschlüsse 3 und 14 sind hierbei um 180° einander entgegengesetzt angeordnet. Eine Innenwandung 16 der Zentrierhülse 2 ist als Anlagefläche für zwei Dichtringe ausgebildet, welche eine am Injektor 6 gebildete, umlaufende Nut 11 abdichten.
  • Wie aus den Figuren 5 und 6 ersichtlich ist, sind die einzelnen Injektoren 6 jeweils mittels Spannpratzen 18 am Zylinderkopf 13 befestigt. Die Spannpratze 18 fixiert dabei den Injektor 6 im Zylinderkopf 13 gegenüber axialen Verschiebungen. Die Hülsen 2 sind dabei derart ausgelegt, dass sie Einbautoleranzen bezüglich einer Fixierung in der axialen Richtung X-X ausgleichen können.
  • Durch die Ausbildung des Injektorbauteils 1 mit zwei Leckageanschlüssen 3 und 14 ist es möglich, wie insbesondere aus den Figuren 5 und 6 ersichtlich, einen Leckagerücklauf in einer Reihenschaltung auszubilden. Die am Injektor 6 anfallende Leckage wird über die umlaufende Nut 11 sowohl zum ersten Leckageanschluss 3 als auch zum zweiten Leckageanschluss 14 abgeführt. Vom zweiten Leckageanschluss 14 wird die Leckage über eine Leckagerücklaufleitung 17 zu einem ersten Leckageanschluss 3' eines zweiten Injektors 6' geführt. Vom zweiten Injektor 6' wird über eine umlaufende Nut 11' (Figur 5) die Leckage weiter zu einem zweiten Leckageanschluss 14' des zweiten Injektors 6' geführt und über die Leckageleitung 17' zu einem dritten Injektor 6'' geführt. Vom dritten Injektor 6'' wird die Leckage in gleicher Weise über die Leckagerückleitung 17'' zu einem vierten Injektor 6''' geführt und von dessen zweiten Leckageanschluss 14''' zurück zu einem Kraftstoffbehälter geführt. Durch diese Ausbildung der Anordnung mehrerer Leckageanschlüsse unterschiedlicher Injektoren in Reihe kann eine besonders kompakte Bauform für die Leckagerückführung ermöglicht werden. Wie aus Figur 6 ersichtlich ist, kann die Leckage dabei über den ersten Leckageanschluss 3 des ersten Injektors 6 und den zweiten Leckageanschluss 14'''des vierten Injektors 6'''abgeführt werden. Dadurch kann eine redundante Leckagerückführung ausgebildet werden. Zwischen den einzelnen Injektoren ergeben sich dabei sehr kurze Leitungswege.
  • Durch die Kombination zweier Funktionen in einem Bauteil, nämlich einer Anbindungsfunktion für eine Leckageleitung sowie einer Zentrierfunktion für den Injektor, werden weniger Bauteile als im Stand der Technik nötig. Dadurch verringert sich der Montageaufwand, und auch die Herstellungskosten können verringert werden. Weiterhin kann insbesondere durch Anordnung der Leckagerücklaufleitungen in Reihe eine besonders kompakte Leckageeinrichtung bereitgestellt werden. Dadurch ergeben sich Bauraumvorteile gegenüber dem Stand der Technik.
  • Somit betrifft die vorliegende Erfindung einen Injektor mit Leckageanschluss 3 zur Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine. Der Leckageanschluss 3 ist einstückig mit einem Injektorbauteil 1 gebildet. Weiterhin ist am Leckageanschluss 3 integral ein Leckagenippel 4 zur Anbindung einer Leckagerücklaufleitung 17 gebildet.
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 7 und 8 ein Leckageanschluss 23 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Im Unterschied zu den vorhergehenden Beispielen ist beim Leckageanschluss gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Haltevorrichtung, bestehend aus einem ersten Spannarm 28 und einem zweiten Spannarm 29 integral mit dem Leckageanschluss 23 gebildet.
  • Wie insbesondere aus Figur 7 ersichtlich ist, ist der Leckageanschluss 23 T-förmig ausgebildet. Der Leckageanschluss 23 umfasst einen im Injektor befestigten Leckageablauf 26, welcher in eine Verzweigungsleitung 27 mündet, die an jedem ihrer beiden Enden jeweils einen integral gebildeten Anschlussnippel 24, 25 aufweist. Somit weist der Leckageanschluss 23 im Wesentlichen eine T-förmige Gestalt auf.
  • Wie weiterhin aus Figur 7 ersichtlich ist, sind an dem zum Injektor gerichteten Umfang der Verzweigungsleitung 27 die beiden Spannarme 28, 29 integral mit dem Leckageanschluss 23 gebildet. Hierbei weist der erste Spannarm 28 einen Fixierbereich 30 und einen Montagehilfsbereich 31 auf. Der zweite Spannarm 29 weist ebenfalls einen Fixierbereich 32 und einen Montagehilfsbereich 33 auf. An der Verbindungsstelle zwischen den Spannarmen 28, 29 und dem Leckageablauf 26 sind die Spannarme 28, 29 schwenkbar befestigt. Dies kann beispielsweise derart realisiert werden, dass der Leckageanschluss 23 vollständig aus einem Kunststoff mittels Spritzgießen hergestellt wird. Die Montagehilfsbereiche 31, 33 sind dabei bei der Montage derart eingesetzt, dass sie durch Zusammendrücken in Richtung der Pfeile A bzw. B gegeneinander bewegt werden. Dadurch spreizen sich die Fixierbereiche 30 und 32 der Spannarme 28 und 29 auf, sodass eine einfache Montage des Leckageanschlusses 23 ermöglicht wird. Die Aufspreizung der Fixierbereiche 30 und 32 erfolgt dabei mittels eines Hebelprinzips, sodass auch nur geringe Montagekräfte notwendig sind.
  • Auf Grund der Elastizität der Spannarme 28 und 29 nehmen diese nach Wegnehmen der Montagekräfte an den Montagehilfsbereichen 31 und 33 wieder ihre ursprüngliche Gestalt an.
  • In Figur 8 ist der montierte Zustand des Leckageanschlusses 23 dargestellt. Wie in Figur 8 gezeigt, umgreifen die Spannarme 28, 29 einen Hochdruckzufuhrstutzen 21. Die Spannarme 28, 29 sind dabei mittels einer Mutter 22 am Zufuhrstutzen 21 fixiert. Für eine einfachere Fixierung sind die Spannarme 28, 29 dabei senkrecht zur Axialrichtung des Zufuhrstutzens 21 an ihrem Fixierbereich 30, 32 abgeflacht ausgebildet. Dadurch kann eine sicherere Befestigung des Leckageanschlusses am Zufuhrstutzen 21 ermöglicht werden. Durch die Befestigung am Zufuhrstutzen 21 ist weiterhin noch eine in gewissem Umfang vorhandene Drehausrichtung und Lagefixierung für den Leckageanschluss 23 möglich. Somit greifen die Spannarme 28, 29 im montierten Zustand in eine am Zufuhrstutzen 21 gebildete Gewindenut ein. Demnach kann eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen dem Leckageanschluss 23 und dem Zufuhrstutzen 21 hergestellt werden. Weiterhin kann der erfindungsgemäße Leckageanschluss 23 auch wieder zerstörungsfrei vom Zufuhrstutzen 21 demontiert werden, um beispielsweise eine Reparatur o.ä. am Injektor 20 zu ermöglichen.
  • Die vorhergehende Beschreibung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, wie er in den Ansprüchen definiert ist.

Claims (4)

  1. Injektor mit einem Leckageanschluss (23) zur Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, wobei der Leckageanschluss (23) einen integral gebildeten Leckagenippel (24, 25) zur Anbindung einer Leckagerücklaufleitung und eine integral gebildete Haltevorrichtung (28, 29) umfasst, um eine Fixierung des Leckageanschlusses (23) an einem anderen Injektorbauteil (21) zu ermöglichen, wobei die Haltevorrichtung zwei Spannarme (28, 29) für eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit dem Injektorbauteil (21) umfasst, und wobei die Spannarme (28, 29) einen Fixierbereich (30, 32) und einen Montagehilfsbereich (31, 33) umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannarme (28, 29) seitlich an einem Leckageablauf (26) des Leckageanschlusses (23) angeordnet sind, wobei die Verbindungsstelle zwischen den Spannarmen (28, 29) und dem Leckageablauf (26) gleichzeitig auch als Schwenkpunkt für die Spannarme (28, 29) ausgebildet ist.
  2. Injektor mit einem Leckageanschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leckageanschluss (23) T-förmig mit zwei integral gebildeten Leckagenippeln (24, 25) ausgebildet ist.
  3. Injektor mit einem Leckageanschluss nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Injektorbauteil, an welchem der Leckageanschluss (23) fixierbar ist, ein Kraftstoffzufuhrstutzen (21) ist.
  4. Injektor mit einem Leckageanschluss nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierbereiche (30, 32) senkrecht zur Axialrichtung des Kraftstoffzufuhrstutzens (21) abgeflacht ausgebildet sind.
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