EP2097635A1 - Brennstoffeinspritzventil und brennstoffeinspritzsystem - Google Patents

Brennstoffeinspritzventil und brennstoffeinspritzsystem

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EP2097635A1
EP2097635A1 EP07820738A EP07820738A EP2097635A1 EP 2097635 A1 EP2097635 A1 EP 2097635A1 EP 07820738 A EP07820738 A EP 07820738A EP 07820738 A EP07820738 A EP 07820738A EP 2097635 A1 EP2097635 A1 EP 2097635A1
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EP
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fuel injection
injection valve
fixing element
valve
recess
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EP07820738A
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Ingo Rettig
Martin Scheffel
Anh-Tuan Hoang
Martin Buehner
Andreas Eckbauer
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection valve according to the preamble of claim 1 and of a fuel injection system according to the preamble of claim 12.
  • known solutions for fixing a high-pressure injection valve in a cylinder head include providing a rib at a portion of the outer circumference of the valve body which is inserted into the cylinder head, which then engages in a correspondingly provided in the cylinder head groove.
  • the groove must be milled in accordance with the cylinder head.
  • no insertion bevels can be attached, which facilitate insertion of the valve when installed in the cylinder head.
  • Another solution for positionally fixing a high-pressure injection valve in a cylinder head provides the known use of a hold-down, which then passes the position to the rail and the cylinder head.
  • Fuel injection system for direct injection of fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine described, wherein a cylinder head for each fuel injection valve has a opening into the associated combustion chamber receiving bore for receiving the Abspritzabitess of the fuel injection valve.
  • the receiving bore is formed there as a stepped bore and has a tapered portion on which a first sealing element sealingly abuts and the Abspritzabites seals against the cylinder head.
  • the fuel injection valve is pivotably mounted on the first designed as an O-ring seal member so that it is slightly tilted within predetermined limits by a solid angle OC.
  • the fuel injection valve according to the invention with the characterizing feature of claim 1 and the fuel injection system according to the invention with the characterizing feature of independent claim 12 have the advantage that a cost-effective solution for fixing the fuel injection valve in a cylinder head is made possible on the one hand sufficient insertion bevels for a problem-free installation allows the individual high-pressure injection valves and a FCAs and on the other hand ensures accurate positioning of the valve.
  • a fixing element which fixes the nozzle body in its position in the first recess, and which is formed in the form of a thickening with spherical contour.
  • the fixing element has outwardly curved end surfaces and / or plane end surfaces.
  • the cylinder head has a corresponding second recess, in which the fixing element can be inserted, in the form of a slot.
  • the fixing element may preferably z.
  • Example be provided as a molded pin on the outer periphery of the valve housing, which then engages in the bore or recess in the cylinder head (or in the rail) and thus fixes the fuel injection valve securely in position.
  • the longitudinal axis of the fixing element is provided substantially coaxially with the longitudinal axis of the fuel injection valve.
  • the convex contour of the fixing element has an undercut above the convex contour, so that a tilting of this Vermosfix ist in the form of the fixing and thus breaking it is prevented. It is also particularly advantageous if the Vermosfix ist in the form of the fixing below the convex contour downwards, ie in the direction of the discharge end of the fuel injection valve, tapers to provide a so-called insertion bevel to facilitate the mounting of the high-pressure injection valve.
  • the fuel injector is not mounted by default with an intermediate sleeve to the rail, which acts as a compensation element, the provision of the slot or the one-sided open slot in the cylinder head is particularly advantageous.
  • the high-pressure injection valve must be slightly inclined. This inclination causes a movement in the Verwarfix ist. Therefore, it is important that there is sufficient space in the radial direction, so that the radial movement of the valve by the tolerance compensation does not lead to a transverse force (strain) on the Vermosfix réelle or on the fixing.
  • the fuel injection valve is a multi-hole valve with asymmetrically arranged spray holes and that the sprayed through the injection holes fuel jet is inclined relative to the valve longitudinal axis.
  • the bore or recess, in which engages the VerFfix ist or at least one fixing element is designed as a one-sided open slot. This is particularly advantageous in tight spaces, because in this embodiment can be advantageously dispensed with the insertion.
  • the boundary of the recess can be designed, for example, with a radius or as an edge. Contours are also possible that can already be produced with the cast of the cylinder head.
  • Fig. 2 is a side view of the fixing element according to the invention.
  • Fig. 4 is a schematic partially sectioned side view of the fixing element according to the invention.
  • FIGS. 5a-5d show respective side views of a section of the fixing element with a spherical contour
  • 6a - 6c are respective sectional views of differently executed recesses in the cylinder head with associated plan views of the recesses
  • 7a, 7b are sectional views of an embodiment of a
  • Verhowfix in a round cylinder head bore or recess and in a slot formed as a slot.
  • Fig. 1 shows a schematic cross section through a fuel injection valve 1.
  • the fuel injection valve 1 in the form of a direct-injection fuel injection valve is installed in a cylinder head 2 of an internal combustion engine.
  • the fuel injection valve 1 has, at an inlet-side end 3, a plug-in connection to a fuel distributor line 4 which, through a seal 5 in the form of an O-ring between the
  • Fuel distribution line 4 and a supply pipe 6 of the fuel injection valve 1 is sealed.
  • Fuel injection valve 1 has a plug 7 for the electrical contacting for actuating the fuel injection valve 1.
  • the fuel injection valve 1 has in a first recess 9 or receiving bore of the cylinder head 2 a washer 8, which serves as a compensation element for the fuel injection valve 1 in the receiving bore 9 and manufacturing tolerances of the individual components, such as the nozzle body 11 or a valve housing 13 as well as temperature-related tolerances compensated.
  • the nozzle body 11 has a sealing ring 12 plugged onto a discharge-side end.
  • the fuel injection system shown here is an example at which the fuel injection valve 1 is not mounted with an intermediate sleeve to the fuel rail 4, but only a Dichtré between
  • Fuel distribution line 4 and fuel injection valve 1 in the form of an O-ring 5 are. Furthermore, this injects
  • Fuel injection valve 1 in the extension of a longitudinal axis 16 and is not inclined relative to this.
  • a fixing element 15 extends on the discharge side from a connection region 28 between the plug 7 and the valve housing 13.
  • the fixing element 15 is in the form of a second recess or receiving bore 31 in the form of a fixing element
  • a longitudinal axis 29 of the fixing element 15 extends coaxially to the longitudinal axis 16 of the nozzle body 11.
  • a thickening in the form of four outwardly projecting members 30 is provided, which have a spherical contour.
  • the number of outwardly projecting members 30 is variable.
  • the fixing element 15 is injection-molded, for example, as part of a plastic encapsulation.
  • the housing 13 is provided with a plastic extrusion, which simultaneously forms the plug 7, on whose outer periphery an outwardly projecting fixing element 15 is formed, which forms a convex contour and as Verwoodfix ist of Valve in the cylinder head (not shown) is used.
  • a rib 17 is also provided along the longitudinal axis 29 on the outer circumference of the fixing element 15, which is molded onto the fixing element 15.
  • the fixing element 15 or its convex contour and the radially outwardly of the fixing element 15 outwardly projecting elements 30 which form the thickening are formed such that at its upper inlet end an undercut 19 is provided and they leash in the discharge direction of the fuel injection valve
  • Insertion bevel 18 in the form of a continuous taper, which the assembly of the fuel injection valve. 1 facilitated.
  • the undercut 19 at the upper end of the convex contour also prevents that after tilting 15 in the cylinder head bore or recess (not shown) tilted.
  • 3a to 3d show respective sectional views along the line III-III of FIG. 2 of various embodiments of the Verwoodfixticianen invention or the fixing element 15th
  • Fig. 3a shows a VerFDfix ist having four outwardly projecting members 30, which are provided in each case at 90 ° intervals on the outer periphery of the fixing element 15 and thus form four spherical contours and the thickening of this.
  • Fig. 3b shows an embodiment which also has four outwardly projecting elements 30, of which, however, each two opposing elements differ in the length with which they protrude from the fixing element 15 radially outward.
  • the outwardly projecting end surfaces 20 of the fixing elements 15 are here in contrast to the embodiment shown in Fig. 3a plan formed, but may also have a curvature, so that a convex contour is provided.
  • Fig. 3c shows an embodiment in which only two outwardly projecting elements 30 are provided and the remaining outer surfaces of the fixing element 15, on which no outwardly projecting elements 30 are provided, may be of any desired design.
  • Fig. 3d shows an embodiment which is similar to that shown in Fig. 3a, but in addition to the outer periphery of the fixing member 15, a reinforcement in the form of a transverse rib 17 is provided.
  • Fig. 4 is schematically the deviation of the longitudinal axis 29 of the
  • the Vermosfix ist of the fuel injection valve 1 in the form of the fixing element 15 with spherical contour engages in the recess 31 a.
  • the rotational fixation in the recess 31 also inclines with a corresponding tolerance compensation.
  • the Vermosfix ist or the fixing element 15 could tilt in the recess 31 and break under certain circumstances.
  • 5a to 5d show various side views of a portion of the fixing element 15 which has various embodiments of Vercardonne Heidelberg or outwardly projecting members 30 at its outer periphery.
  • radially outwardly projecting members 30 are provided on the outer periphery of the fixing element 15, which have a spherical contour. At the lower end, the fixing element 15 has an insertion bevel 18.
  • FIG. 5 c shows an embodiment in which the outwardly projecting elements 30 are plan-shaped at their outer end faces 24 and not rounded as shown in FIG. 5 b and have respective undercuts 19 adjacent thereto and above the outer end faces 24.
  • FIG. 5 d shows a further exemplary embodiment, in which the outwardly projecting elements 30 have a convex contour, which is stretched in the direction of the longitudinal axis 29 of the fixing element 15 Undercut or have a recess 19 at the upper end.
  • FIG. 6a to 6c respectively show sectional views of differently executed second recesses 31 in the cylinder head 2 with associated plan views of the second recesses 31.
  • the second recess 31 or cylinder head bore is made round, into which the rotational fixing of the fixing element 15 (not shown) engages.
  • the second recess 31 must be formed significantly larger than the VerFfix ist to allow a radial movement of the fixing member 15 (not shown).
  • the second recess 31 further has an upper hollow truncated cone-shaped portion 25 as an insertion bevel 18 and an adjoining hollow cylindrical portion 26.
  • Fig. 6b shows a second recess 31, in which the
  • Verformfix ist (not shown) of the fixing member 15 engages, which is designed as a slot. It is particularly advantageous that the necessary assembly clearance between the cylinder head bore or recess 31 is independent of the deflection between the rail cup 21 and cylinder head bore 31.
  • Fig. 6c shows a further embodiment in which the second recess 31 is designed as a one-sided open slot. This is particularly advantageous in confined spaces, since it is possible to dispense with the insertion bevel 18.
  • the boundary of the second recess 31 can be designed with a radius (indicated by the dashed line) or with a step 27 in an edged manner.
  • Fig. 7a and 7b show the different mounting game, which have formed on the fixing element 15 outwardly projecting elements 30 between a circular recess 31 and a slot 31 formed as a slot.
  • the distance a shown there is a large clearance in the center position, which results in a large spray deviation, and which is also not constant when the fuel injection valve 1 is in an inclined position, as indicated by the distance b.
  • the mounting play in the middle position is greater than in the inclined position. This is not the case when the recess 31 is formed as a slot (Fig. 7b).
  • the assembly play which is marked with the distance c, remains constant both in the middle position and in the inclined position.

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Description

Bes chreibung
Titel
Brennstoffeinspritzventil und Brennstoffeinspritzsystem
Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Anspruchs 1 und von einem Brennstoffeinspritzsystem nach der Gattung des Anspruchs 12 aus.
Da nur wenige Hochdruckeinspritzventile den Brennstoffstrahl tatsächlich in der Verlängerung der Ventillängsachse abspritzen, sondern meist das Spray zur Ventillängsachse geneigt ist, wobei zudem bei Mehrlochventilen die Spritzlöcher überwiegend asymmetrisch angeordnet sind, ist es wichtig, das Hochdruckeinspritzventil in dem Zylinderkopf, in welchen es eingesetzt wird, zu fixieren, damit keine Verdrehung des Ventils stattfinden kann und der Spraywinkel stets der Auslegung entspricht.
Bekannnte Lösungen zur Fixierung eines Hochdruckeinspritzventils in einem Zylinderkopf umfassen beispielsweise das Vorsehen einer Rippe an einem Abschnitt des äußeren Umfangs des Ventilkörpers, welcher in den Zylinderkopf eingesetzt wird, welche dann in eine entsprechend im Zylinderkopf vorgesehene Nut eingreift. Hierzu ist es jedoch erforderlich, dass die Nut entsprechend in den Zylinderkopf gefräst werden muss. Hinzu kommt, dass in dem Bereich, in dem die Rippe in die gefräste Nut eingreift, aus Platzgründen keine Einführschrägen angebracht werden können, welche ein Einführen des Ventils beim Einbau in den Zylinderkopf erleichtern. Durch Fehlen dieser Einführschrägen wird die Montage des Hochdruckeinspritzventils in den Zylinderkopf erschwert und eine Montage eines FCAs, d. h. eines Rails, in welches bereits mehrere Ventile montiert sind, wobei dann alle Hochdruckeinspritzventile mit dem Rail gleichzeitig in dem Zylinderkopf montiert werden müssen, ist sogar fast unmöglich bzw. zumindest nicht serientauglich, da bei der Montage alle Ventile entsprechend ihrer Position nachgerichtet werden müssen.
Eine weitere Lösung zur positioneilen Fixierung eines Hochdruckeinspritzventils in einem Zylinderkopf bietet die bekannte Verwendung eines Niederhalters, welcher die Position dann an das Rail und an den Zylinderkopf weitergibt.
Jedoch ist eine Übertragung der Position vom Hochdruckeinspritzventil auf den Niederhalter und dann weiter auf das Rail nur dann möglich, wenn die Verwendung eines entsprechenden Niederhalters möglich ist und an dem Rail eine entsprechende Fräsung, in diesem Fall eine Schlüsselweite, angebracht ist.
In DE 197 35 665 Al ist beispielsweise eine
Brennstoffeinspritzanlage zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine beschrieben, wobei ein Zylinderkopf für jedes Brennstoffeinspritzventil eine in den zugeordneten Brennraum mündende Aufnahmebohrung zur Aufnahme des Abspritzabschnitts des Brennstoffeinspritzventils aufweist. Die Aufnahmebohrung ist dort als Stufenbohrung ausgebildet und weist einen verjüngten Abschnitt auf, an welchem ein erstes Dichtungselement dichtend anliegt und den Abspritzabschnitt gegenüber dem Zylinderkopf abdichtet. Das Brennstoffeinspritzventil ist an dem ersten als O-Ring ausgeführten Dichtungselement so schwenkbar gelagert, dass es in vorgegebenen Grenzen um einen Raumwinkel OC geringfügig schwenkbar ist. Die in DE 197 35 665 Al beschriebene Anordnung ermöglicht ein Verschwenken des Brennstoffeinspritzventils gegenüber der Längsachse innerhalb des Raumwinkelbereichs OC, wobei durch eine Spannpratze in dem gesamten Schwenkbereich eine ausreichende Niederhaltekraft auf das Brennstoffeinspritzventil übertragbar ist. Durch Anziehen von Spannschrauben der Spannpratzen, welche in den Zylinderkopf einschraubbar sind, werden die Brennstoffeinspritzventile an dem Zylinderkopf starr fixiert. Nachteilig bei allen aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen zur Fixierung des Hochdruckeinspritzventils ist jedoch, dass mit ihrer Umsetzung teuere Fräsprozesse verbunden sind.
Vorteile der Erfindung
Demgegenüber haben das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1 und das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzsystem mit dem kennzeichnenden Merkmal des nebengeordneten Anspruchs 12 den Vorteil, dass eine kostengünstige Lösung zur Fixierung des Brennstoffeinspritzventils in einem Zylinderkopf ermöglicht wird, die auch einerseits ausreichende Einführschrägen für eine unproblematische Montage der einzelnen Hochdruckeinspritzventile sowie eines FCAs ermöglicht und andererseits eine genaue Positionierung des Ventils sicherstellt.
Erfindungsgemäß wird ein Fixierelement vorgesehen, welches den Düsenkörper in seiner Lage in der ersten Ausnehmung fixiert, und welches in Form einer Verdickung mit balliger Kontur ausgebildet ist. Das Fixierelement weist nach außen gekrümmte Endflächen und/oder plane Endflächen auf. Der Zylinderkopf weist eine entsprechende zweite Ausnehmung, in welche das Fixierelement einsetzbar ist, in Form eines Langloches auf. Das Fixierelement kann vorzugsweise z. B. als gespritzter Pin an dem äußeren Umfang des Ventilgehäuses vorgesehen sein, der dann in die Bohrung bzw. Ausnehmung in dem Zylinderkopf (oder in das Rail) eingreift und somit das Brennstoffeinspritzventil sicher in seiner Lage fixiert.
Die Längsachse des Fixierelements ist im Wesentlichen koaxial zu der Längsachse des Brennstoffeinspritzventils vorgesehen.
Vorzugsweise weist die ballige Kontur des Fixierelements einen Hinterschnitt oberhalb der balligen Kontur auf, so dass eine Verkantung dieser Verdrehfixierung in Form des Fixierelements und damit ein Brechen desselben verhindert wird. Besonders vorteilhaft ist darüber hinaus, wenn sich die Verdrehfixierung in Form des Fixierelements unterhalb der balligen Kontur nach unten, d. h. in Richtung des abspritzseitigen Endes des Brennstoffeinspritzventils , verjüngt, um eine sogenannte Einführschräge vorzusehen, um das Montieren des Hochdruckeinspritzventils zu erleichtern.
Wenn das Brennstoffeinspritzventil standardmäßig nicht mit einer Zwischenhülse zum Rail montiert wird, welche als Ausgleichselement wirkt, ist das Vorsehen des Langlochs oder des einseitig offenen Langlochs im Zylinderkopf besonders vorteilhaft. Zum Toleranzausgleich zwischen der Railtasse und der Zylinderkopfbohrung muss das Hochdruckeinspritzventil leicht geneigt werden. Diese Neigung bewirkt eine Bewegung in der Verdrehfixierung. Daher ist es wichtig, dass in radialer Richtung ausreichend Platz vorhanden ist, so dass die radiale Bewegung des Ventils durch den Toleranzausgleich nicht zu einer Querkraft (Verspannung) auf die Verdrehfixierung bzw. auf das Fixierelement führt.
Dies kann erzielt werden, indem die Ausnehmung bzw. Bohrung im Zylinderkopf rund ausgeführt ist, jedoch einen deutlich größeren Durchmesser aufweist, als das Fixierelement, welches als Verdrehfixierung wirkt. Jedoch hätte diese Ausgestaltung ein großes Spiel in der Mittelposition und damit eine große Sprayabweichung zur Folge. Die Ausführung der Ausnehmung bzw. Bohrung als Langloch ist demgegenüber besonders vorteilhaft, weil das notwendige Montagespiel zwischen der Zylinderkopfbohrung und der Verdrehfixierung unabhängig von der Auslenkung zwischen Railtasse und Zylinderkopfbohrung ist. Damit kann das Montagespiel zwischen der Zylinderkopfbohrung bzw. -ausnehmung und der Verdrehfixierung in Form des Fixierelements konstant und besonders klein gehalten werden. Auch wirkt sich diese Art der Ausgestaltung besonders günstig auf die Spraytoleranzen aus.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das Brennstoffeinspritzventil ein Mehrlochventil mit asymmetrisch angeordneten Spritzlöchern ist und dass der durch die Spritzlöcher abgespritzte Brennstoffstrahl relativ zur Ventillängsachse geneigt ist.
Weiterhin ist vorteilhaft, wenn die Bohrung bzw. Ausnehmung, in welche die Verdrehfixierung bzw. das zumindest eine Fixierelement eingreift, als einseitig offenes Langloch ausgeführt ist. Dies ist besonders vorteilhaft bei beengten Platzverhältnissen, denn bei dieser Ausführung kann vorteilhafterweise auf die Einführschräge verzichtet werden.
Die Begrenzung der Ausnehmung kann je nach Herstellungsverfahren zum Beispiel mit einem Radius oder kantig ausgeführt sein. Es sind auch Konturen möglich, die bereits mit dem Guss des Zylinderkopfes hergestellt werden können.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils sowie eines erfindungsgemäßen Brennstoffein- spritzsystems sowie eines Brennstoffeinspritzsystems gemäß dem
Stand der Technik ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch ein Brenn- stoffeinspritzventil mit Verdrehfixierung;
Fig. 2 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Fixierelements;
Fig. 3a - 3d vier Schnittansichten verschiedener
Ausführungsbeispiele von Fixierelementen;
Fig. 4 eine schematische teilweise geschnittene Seitenansicht des erfindungsgemäßen Fixierelements;
Fig. 5a - 5d jeweilige Seitenansichten eines Abschnitts des Fixierelements mit balliger Kontur; Fig. 6a - 6c jeweilige Schnittansichten von unterschiedlich ausgeführten Ausnehmungen im Zylinderkopf mit dazugehörigen Draufsichten auf die Ausnehmungen; und
Fig. 7a, 7b Schnittansichten eines Ausführungsbeispiels einer
Verdrehfixierung in einer runden Zylinderkopfbohrung bzw. Ausnehmung und in einer als Langloch ausgebildeten Ausnehmung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Brennstoffeinspritzventil 1. Das Brennstoffeinspritzventil 1 in Form eines direkt einspritzenden Brennstoffeinspritzventils ist in einem Zylinderkopf 2 einer Brennkraftmaschine eingebaut.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist an einem zulaufseitigen Ende 3 eine Steckverbindung zu einer Brennstoffverteilerleitung 4 auf, die durch eine Dichtung 5 in Form eines O-Rings zwischen der
Brennstoffverteilerleitung 4 und einem Zuleitungsstutzen 6 des Brennstoffeinspritzventils 1 abgedichtet ist. Das
Brennstoffeinspritzventil 1 verfügt über einen Stecker 7 für die elektrische Kontaktierung zur Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist in einer ersten Ausnehmung 9 bzw. Aufnahmebohrung des Zylinderkopfs 2 einen Unterlegring 8 auf, der als Ausgleichselement für das Brennstoffeinspritzventil 1 in der Aufnahmebohrung 9 dient und Fertigungstoleranzen der einzelnen Bauteile, beispielsweise des Düsenkörpers 11 oder eines Ventilgehäuses 13 wie auch temperaturbedingte Toleranzen kompensiert .
Der Düsenkörper 11 weist an einem abspritzseitigen Ende einen darauf aufgesteckten Dichtring 12 auf. Bei dem hier dargestellten Brennstoffeinspritzsystem handelt es sich um ein Beispiel, bei welchem das Brennstoffeinspritzventil 1 nicht mit einer Zwischenhülse zur Brennstoffverteilerleitung 4 montiert wird, sondern es nur eine Dichtstellte zwischen
Brennstoffverteilerleitung 4 und Brennstoffeinspritzventil 1 in Form eines O-Rings 5 gibt. Weiterhin spritzt dieses
Brennstoffeinspritzventil 1 in der Verlängerung einer Längsachse 16 und ist nicht gegenüber dieser geneigt. Abspritzseitig von einem Verbindungsbereich 28 zwischen dem Stecker 7 und dem Ventilgehäuse 13 erstreckt sich ein Fixierelement 15. Das Fixierelement 15 ist in einer zweiten Ausnehmung bzw. Aufnahmebohrung 31 in Form eines
Sacklochs in dem Zylinderkopf 2 aufgenommen. Dabei erstreckt sich eine Längsachse 29 des Fixierelements 15 koaxial zu der Längsachse 16 des Düsenkörpers 11. An dem äußeren Umfang des Fixierelements 15 ist eine Verdickung in Form von vier nach außen ragenden Elementen 30 vorgesehen, die eine ballige Kontur aufweisen. Die Anzahl der nach außen ragenden Elemente 30 ist jedoch variabel. So können statt vier Elementen 30 beispielsweise auch nur zwei oder aber auch mehr als vier vorgesehen sein. Das Fixierelement 15 ist beispielsweise als Teil einer Kunststoffumspritzung angespritzt.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Fixierelements 15. Das Gehäuse 13 ist mit einer Kunststoffumspritzung, die gleichzeitig den Stecker 7 bildet, versehen, an deren äußerem Umfang ein nach außen ragendes Fixierelement 15 angeformt ist, welches eine ballige Kontur bildet und als Verdrehfixierung des Ventils im Zylinderkopf (nicht dargestellt) dient. Zu Verstärkungszwecken ist ebenfalls am äußeren Umfang des Fixierelements 15 eine Rippe 17 entlang der Längsachse 29 vorgesehen, die am Fixierelement 15 mit angespritzt ist.
Das Fixierelement 15 bzw. dessen ballige Kontur und die radial von dem Fixierelement 15 nach außen ragenden Elemente 30, die die Verdickung bilden, sind derartig ausgebildet, dass an ihrem oberen zulaufseitigen Ende ein Hinterschnitt 19 vorgesehen ist und sie in Abspritzrichtung des Brennstoffeinspritzventils leine
Einführschräge 18 in Form einer kontinuierlichen Verjüngung aufweisen, welche die Montage des Brennstoffeinspritzventils 1 erleichtert. Der Hinterschnitt 19 am oberen Ende der balligen Kontur verhindert darüber hinaus, dass sich das nach Fixierelement 15 in der Zylinderkopfbohrung bzw. Ausnehmung (nicht dargestellt) verkantet .
Fig. 3a bis 3d zeigen jeweilige Schnittansichten entlang der Linie III - III der Fig. 2 von verschiedenen Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Verdrehfixierungen bzw. des Fixierelements 15.
Fig. 3a zeigt eine Verdrehfixierung, welche vier nach außen ragende Elemente 30, aufweist, welche jeweils in 90° Abständen an dem äußeren Umfang des Fixierelements 15 vorgesehen sind und somit vier ballige Konturen bzw. die Verdickung an diesem bilden.
Fig. 3b zeigt ein Ausführungsbeispiel, welches ebenfalls vier nach außen ragende Elemente 30 aufweist, wovon sich jedoch jeweils zwei sich gegenüberliegende Elemente in der Länge unterscheiden, mit welcher sie von dem Fixierelement 15 radial nach außen ragen. Die nach außen ragenden Endflächen 20 der Fixierelemente 15 sind hier im Gegensatz zu dem in Fig. 3a dargestellten Ausführungsbeispiel plan ausgebildet, können jedoch ebenso eine Krümmung aufweisen, so dass eine ballige Kontur vorgesehen wird.
Fig. 3c zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem nur zwei nach außen ragende Elemente 30 vorgesehen sind und die verbleibenden Außenflächen des Fixierelements 15, an denen keine nach außen ragenden Elemente 30 vorgesehen sind, können beliebig ausgebildet sein.
Schließlich zeigt Fig. 3d ein Ausführungsbeispiel, welches ähnlich zu dem in Fig. 3a dargestellten ist, wobei jedoch zusätzlich an dem äußeren Umfang des Fixierelements 15 eine Verstärkung in Form einer quer verlaufenden Rippe 17 vorgesehen ist.
In Fig. 4 ist schematisch die Abweichung der Längsachse 29 des
Fixierelements 15 zu der Längsachse 20 der zweiten Ausnehmung 31 des Zylinderkopfes 2 gezeigt, wobei die beiden Längsachsen einen Winkel α einschließen, der auch die Neigung des
Brennstoffeinspritzventils 1 zwischen den Drehpunkten der Position 23 des O-Rings 5 in der Railtasse 21 und der Position der Brennraumabdichtung 22 z.B. in Form eines um den äußeren Umfang des Düsenkörpers 11 vorgesehenen Dichtrings 12 (nicht dargestellt) kennzeichnet. Die Verdrehfixierung des Brennstoffeinspritzventils 1 in Form des Fixierelements 15 mit balliger Kontur greift in die Ausnehmung 31 ein. Durch diese erfindungsgemäße Konfiguration neigt sich bei entsprechendem Toleranzausgleich die Verdrehfixierung in der Ausnehmung 31 ebenfalls. Hätte die Verdrehfixierung keine ballige Kontur bzw. keinen Hinterschnitt oberhalb der balligen Kontur, dann könnte die Verdrehfixierung bzw. das Fixierelement 15 in der Ausnehmung 31 verkanten und unter Umständen auch brechen.
Fig. 5a bis 5d zeigen verschiedene Seitenansichten eines Abschnitts des Fixierelements 15, welches verschiedene Ausführungsformen von Verdrehfixierungen bzw. Verdickungen oder nach außen ragenden Elementen 30 an seinem äußeren Umfang aufweist.
In Fig. 5a sind an dem äußeren Umfang des Fixierelements 15 radial nach außen ragende Elemente 30 vorgesehen, welche eine ballige Kontur aufweisen. An dem unteren Ende weist das Fixierelement 15 eine Einführschräge 18 auf.
Bei dem in Fig. 5b gezeigten Ausführungsbeispiel ist dagegen keine Einführschräge 18 vorgesehen und nach außen ragenden Elemente 30 weisen eine abgerundete Form auf.
Fig. 5c zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die nach außen ragenden Elemente 30 an ihren äußeren Endflächen 24 plan - und nicht wie in Fig. 5b dargestellt - abgerundet ausgebildet sind und oberhalb und unterhalb der äußeren Endflächen 24 daran angrenzend jeweilige Hinterschnitte 19 aufweisen.
Fig. 5d zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem die nach außen ragenden Elemente 30 eine ballige, in Richtung der Längsachse 29 des Fixierelements 15 gestreckte Kontur mit Hinterschneidung bzw. einen Rücksprung 19 an dem oberen Ende aufweisen .
Fig. 6a bis 6c zeigen jeweils Schnittansichten von unterschiedlich ausgeführten zweiten Ausnehmungen 31 im Zylinderkopf 2 mit dazugehörigen Draufsichten auf die zweiten Ausnehmungen 31. In Fig. 6a ist die zweite Ausnehmung 31 bzw. Zylinderkopfbohrung rund ausgeführt, in die die Verdrehfixierung des Fixierelements 15 (nicht gezeigt) eingreift. Die zweite Ausnehmung 31 muss dabei deutlich größer als die Verdrehfixierung ausgebildet sein, um eine radiale Bewegung des Fixierelements 15 (nicht gezeigt) zu erlauben. Die zweite Ausnehmung 31 weist weiterhin einen oberen hohlkegelstumpfförmigen Abschnitt 25 als Einführschräge 18 und einen sich daran anschließenden hohlzylindrischen Abschnitt 26 auf. Fig. 6b zeigt eine zweite Ausnehmung 31, in die die
Verdrehfixierung (nicht gezeigt) des Fixierelements 15 eingreift, welche als Langloch ausgeführt ist. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass das notwendige Montagespiel zwischen der Zylinderkopfbohrung bzw. Ausnehmung 31 unabhängig von der Auslenkung zwischen Railtasse 21 und Zylinderkopfbohrung 31 ist.
Damit kann das Montagespiel zwischen der Zylinderkopfbohrung 31 und der Verdrehfixierung konstant und besonders klein gehalten werden (siehe Fig. 7b) .
Schließlich zeigt Fig. 6c ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem die zweite Ausnehmung 31 als einseitig offenes Langloch ausgeführt ist. Dies ist insbesondere bei beengten Platzverhältnissen vorteilhaft, da auf die Einführschräge 18 verzichtet werden kann. Die Begrenzung der zweiten Ausnehmung 31 kann je nach Herstellungsverfahren mit einem Radius (durch die gestrichelte Linie gekennzeichnet) oder kantig mit einer Stufe 27 ausgeführt sein.
Fig. 7a und 7b zeigen das unterschiedliche Montagespiel, welches die an dem Fixierelement 15 ausgebildeten nach außen ragenden Elemente 30 zwischen einer runden Ausnehmung 31 und einer als Langloch ausgebildeten Ausnehmung 31 haben. Wie mit dem Abstand a dargestellt, besteht ein großes Spiel in der Mittelposition, was eine große Sprayabweichung zur Folge hat, und welches auch nicht konstant ist, wenn das Brennstoffeinspritzventil 1 in geneigter Position ist, wie durch den Abstand b gekennzeichnet ist. Wie hier erkennbar ist, ist das Montagespiel in der Mittelposition größer als in der Schräglage. Dies ist nicht der Fall, wenn die Ausnehmung 31 als Langloch ausgebildet ist (Fig. 7b) . Hier bleibt das Montagespiel, welches mit dem Abstand c gekennzeichnet ist, sowohl in der Mittelposition als auch in der Schräglage konstant.

Claims

Ansprüche
1. Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer
Brennkraftmaschine, welches einen Düsenkörper (11), welcher in eine Ausnehmung (9) eines Zylinderkopfes (2) einsetzbar ist, ein Ventilgehäuse (13), einen an das Ventilgehäuse (13) angrenzenden Stecker (7) und zumindest ein Fixierelement (15) aufweist, welches den Düsenkörper (11) in seiner Lage in der Ausnehmung (9) fixiert, wobei sich das Fixierelement (15) von einem Verbindungsbereich (28) zwischen dem Ventilgehäuse (13) und dem Stecker (7) abspritzseitig erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Fixierelement (15) an einem äußeren Umfang eine Verdickung aufweist, wobei die Verdickung durch zumindest ein nach außen ragendes Element (30) mit einer nach außen gekrümmten Endfläche (24) und/oder mit einer planen Endfläche (24) gebildet wird.
2. Brennstoffeinspritzventil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (13) mit einer Kunststoffumspritzung, die gleichzeitig den Stecker (7) bildet, versehen ist, wobei das
Fixierelement (15) an der Kunststoffumspritzung angeformt ist.
3. Brennstoffeinspritzventil (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (15) an seinem äußeren Umfang zwei
Verdickungen in Form von nach außen ragenden Elementen (30) , welche an gegenüberliegenden Seiten an dem Fixierelement (15) ausgebildet sind, aufweist.
4. Brennstoffeinspritzventil (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass vier nach außen ragende Elemente (30) in Abständen von jeweils 90° an dem äußeren Umfang des Fixierelements (15) ausgebildet sind.
5. Brennstoffeinspritzventil (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Fixierelement (15) in Form eines angespritzen Pins ausgebildet ist.
6. Brennstoffeinspritzventil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Kontur des zumindest einen nach außen ragenden Elements (30) in Richtung des zulaufseitigen Endes (3) des Brennstoffeinspritzventils (1) ein Hinterschnitt (19) vorgesehen ist.
7. Brennstoffeinspritzventil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kontur des Elements (30) in Richtung des abspritzseitigen Endes (14) des Brennstoffeinspritzventils (1) kontinuierlich verjüngt.
8. Brennstoffeinspritzventil (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem äußeren Umfang des Fixierelements (15) eine Rippe (17) vorgesehen ist, welche als Verstärkung dient.
9. Brennstoffeinspritzventil (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennstoffeinspritzventil (1) gegen die Railtasse (21) einer Brennstoffverteilerleitung (4) mit einem O-Ring (5) abgedichtet ist.
10. Brennstoffeinspritzventil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennstoffeinspritzventil (1) ein Mehrlochventil mit asymmetrisch angeordneten Spritzlöchern ist.
11. Brennstoffeinspritzventil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Spritzlöcher abgespritzte Brennstoffstrahl relativ zur Ventillängsachse (16) geneigt ist.
12. Brennstoffeinspritzsystem (10), welches ein
Brennstoffeinspritzventil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und einen Zylinderkopf (2) mit zumindest einer Ausnehmung (9) zum Aufnehmen eines Düsenkörpers (11) des Brennstoffeinspritzventils (1) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Ausnehmung (31) in dem Zylinderkopf (2) zur Aufnahme eines Fixierelements (15) vorgesehen ist, welche in Form eines Langloches ausgebildet ist.
13. Brennstoffeinspritzsystem (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Langloch als einseitig offenes Langloch ausgebildet ist.
14. Brennstoffeinspritzsystem (10) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ausnehmung (31) zum Vorsehen einer Einführschräge (18) in zumindest einem Abschnitt (25) hohlkegelstumpfförmig ausgebildet ist.
15. Brennstoffeinspritzsystem (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ausnehmung (31) in zumindest einem Abschnitt (26) hohlzylindrisch ausgebildet ist.
16. Brennstoffeinspritzsystem (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennstoffeinspritzventil (1) an seinem zulaufseitigen Ende (3) mit einer Railtasse (21) einer Brennstoffverteilerleitung (4) verbunden ist.
17. Brennstoffeinspritzsystem (10) nach einem der Ansprüche 12 bis
16, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Fixierelement (15) mit der inneren Wand der zweiten Ausnehmung (31) in Eingriff steht.
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