EP2108081B1 - Dehnhülsenbefestigung - Google Patents

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EP2108081B1
EP2108081B1 EP07847920A EP07847920A EP2108081B1 EP 2108081 B1 EP2108081 B1 EP 2108081B1 EP 07847920 A EP07847920 A EP 07847920A EP 07847920 A EP07847920 A EP 07847920A EP 2108081 B1 EP2108081 B1 EP 2108081B1
Authority
EP
European Patent Office
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fuel injector
expansion sleeve
injector according
lateral surface
cylinder head
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP07847920A
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English (en)
French (fr)
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EP2108081A1 (de
Inventor
Juergen Hanneke
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2108081A1 publication Critical patent/EP2108081A1/de
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Publication of EP2108081B1 publication Critical patent/EP2108081B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/14—Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • 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
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    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/168—Assembling; Disassembling; Manufacturing; Adjusting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/16—Sealing of fuel injection apparatus not otherwise provided for
    • 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

Definitions

  • Out DE 196 50 865 A1 is a solenoid valve for controlling the fuel pressure in a control chamber of an injection valve, known as a common rail high-pressure accumulator injection system. About the prevailing in the control chamber fuel pressure under the influence of a stroke movement of a valve piston is controlled with an injection port of the injection valve is opened or closed.
  • the solenoid valve comprises an electromagnet, a movable armature and a valve member moved in the direction of flow with the armature and acted upon by a valve closing spring, which cooperates with the valve seat of the solenoid valve and thus controls the fuel drain from the control chamber.
  • fuel injectors are fastened to the cylinder head, for example by means of a clamping claw or the like, depending on the configuration of the cylinder head of the engine manufacturer.
  • a fastening device for fastening a fuel injection valve in a cylinder head is known, wherein the fastening device is in the form of a hold-down sleeve.
  • the injector body of the fuel injector with a hydraulic line for acting on a hydraulic fluid, a pressure piston and an expansion bushing. If the pressure piston is screwed into the injector body, the hydraulic fluid stored in the conduit system for the tension medium is released displaced the tension line system. As a result of the displaced fluid, the expansion bushing, which has at least one pocket-shaped, thin-walled, formed area, is deformed and the thin-walled design of the hydraulic fluid makes it possible to elastically deform the wall of the expansion bushing. At the expansion sleeve two pocket-shaped thin-walled areas are preferably formed, which are seen in the axial direction of the expansion sleeve, arranged one above the other.
  • the two pocket-shaped areas ensure that the injector body of the fuel injector centered evenly to the center of its receiving bore in the cylinder head area. If the pressure on the expansion region, ie the thin-walled region of the expansion bush further increased by further screwing the pressure piston in the injector body, results in a radial strain of the expansion sleeve in the bore of the cylinder head, since the outer sides of the expansion sleeve to the inner walls of the receiving bore of the cylinder apply relevant fuel injector in the cylinder head of the internal combustion engine. This radial tension can be increased to such an extent by further displacement of hydraulic fluid from the tension line system formed in the injector body that the axial force, which results from the combustion pressure and acts on the fuel injector, can easily be sustained.
  • a release of the inventively proposed compound of the fuel injector is achieved in that the pressure piston which acts on the tension line system for the hydraulic medium in the injector body of the fuel injector is unscrewed from the injector body and thereby a pressure relief of the tension line system in which the hydraulic fluid is stored, takes place. If the formation of two pocket-shaped, thin-walled regions on the expansion bushing is not possible, for example due to lack of space, then the radial prestressing force can be made by forming a radial prestressing region by utilizing a second guidance of the fuel injector in the region of the nozzle tightening nut.
  • FIG. 1 The representation according to FIG. 1 the inventively proposed fuel injector, embedded in a receiving bore on the cylinder head of an internal combustion engine, can be seen.
  • FIG. 1 shows a cylinder head 10 shown cut, in which a receiving bore 12 extends.
  • the receiving bore 12 has a bore inner wall 14 and a first bore portion 16 and a second bore portion 18.
  • the first bore portion 16 is formed in a larger compared to the second bore portion 18 diameter in the material of the cylinder head 10 above a combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the fuel injector 20 includes a holding body 22; the axis of the fuel injector 20 is designated by reference numeral 24.
  • the fuel injector 20 includes a nozzle retaining nut 26, whose lateral surface is designated by reference numeral 28.
  • a Dehnbuchse 30 in the untensioned state 64 On the lateral surface 28 of the holding body 22 of the fuel injector 20 is shown in the illustration FIG. 1 a Dehnbuchse 30 in the untensioned state 64.
  • the expansion sleeve 30 is preferably stoffschtüssig connected to the on the lateral surface 28 of the holding body 22 of the fuel injector 22 at a first joint 32 and at a second joint 34.
  • first joint 32 and the second joint 34 By forming the first joint 32 and the second joint 34 as cohesive joints, a pressure-tight attachment of the bushing 30 is achieved on the lateral surface 28 of the holding body 22.
  • a tensioning line 50 extends in the holding body 22 of the fuel injector 20, a tensioning line 50 extends.
  • the tension line 50 comprises a blind hole 58 and a parallel to the axis 24 of the fuel injector 20 extending channel 60, which opens at an orifice point 62 in the lateral surface 28 of the holding body 22.
  • the tensioning line 50 which comprises at least the above-listed components, is filled with a hydraulic fluid.
  • the tensioning line 50 opens on the one hand at the mouth 62 of the lateral surface 28 of the holding body 22 of the fuel injector 20;
  • the tensioning line 50 as shown in FIG FIG. 1 a pressure piston 48 designed, for example, as a grub screw or the like.
  • the pressure piston 48 may be accommodated, for example, in the form of the grub screw mentioned in the blind hole 58 of the tensioning line 50.
  • the pressure piston 48 comprises a sealing element 56, by means of which the escape of hydraulic fluid from the tensioning line 50 to the environment is prevented.
  • the pressure piston 48 is in an indicated by reference numeral 72 unscrewed position 72 that is, the end face of the pressure piston 48 is located in the lateral surface of the holding body 22 of the fuel injector 20th
  • the two pocket-shaped recesses 40 and 42 as shown in FIG FIG. 1 lie, seen in the axial direction, parallel to the axis 24 of the holding body 22nd
  • expansion sleeve 30 has an inner side 38 which is located at a small distance from the lateral surface 28 of the holding body 22 and an overflow of the hydraulic fluid, for example, from the designated by reference numeral 42 second pocket-shaped recess via an annular gap between the Inside 38 and the lateral surface 28 in the first pocket-shaped recess 40 allowed. This ensures that when the hydraulic fluid exits at the outlet point 62, the entire inner side 38 of the expansion bushing 30 fastened to the lateral surface 28 is acted upon by hydraulic fluid.
  • the fuel injector 20 has a guide surface 68 underneath the holding body 22 on the nozzle clamping nut 26.
  • the guide surface 68 serves to guide or center the fuel injector 20 within the receiving bore 12 when this is made shorter for space and installation reasons and the expansion sleeve 30 within the first bore portion 16 only one of the pocket-shaped recesses 40 or 42 has.
  • the solution proposed by the invention following by pressurizing the expansion sleeve 30 with a pocket-shaped recess 40 or 42, a fixing and centering of the fuel injector 20 can be achieved in the receiving bore 12, because by the guide surface 68 on the circumference of the nozzle lock nut 26th whose centering is ensured in the receiving bore 12.
  • the pressure piston 48 is shown in the screwed into the blind hole 58 state 70.
  • the pressure piston 48 is screwed by the stroke in the blind hole 58. Due to this fact, the stored in the tensioning line 50 hydraulic fluid is displaced from the blind hole 48 via the channel 60 and exits at the mouth point 62 on the lateral surface 28 of the holding body 22 within the expansion sleeve 30.
  • a second clamping force 46 acts in the region of the first pocket-shaped recess 40 of the expansion sleeve 30 by the deformation in the radial direction outwardly a first clamping force F 1 and by the deformation of the wall of the expansion sleeve 30 in the second pocket-shaped recess 42, a second clamping force 46 (F 2nd ).
  • the clamping forces 44 and 46 (F 1 , F 2 ) acting in the radial direction produce a holding force acting in the axial direction with which the fuel injector 20 with its holding body 22 is fixed in the receiving bore 12 of the cylinder head 10.
  • an axial holding force can be generated, which counteracts the pressure force acting in the combustion chamber of the internal combustion engine and exceeds them so far that the fuel injector 22 reliably and sealed by the fixed to the lateral surface 28 of the holding body 22 expansion sleeve 30 remains fixed in the receiving bore 12 of the cylinder head 10.
  • the in the region of the first pocket-shaped recess 40, acting in the radial direction clamping force 44 (F 1 ) also acts as a seal, so that the expansion sleeve 30 in addition to the bias of the fuel injector 20 in the receiving bore 12 also assumes a sealing, so that additional sealing elements omitted can.
  • a pocket-shaped recess 40 or 42 may be provided.
  • the generation of a clamping force F 1 or F 2 is sufficient to fix the holding body 22 of the fuel injector 22 in the receiving bore 12, when the fuel injector 20 with its formed on the nozzle retaining nut 26 guide surface 68 in the second bore portion 18 of the receiving bore 12 in Cylinder head 10 remains guided.
  • the expansion sleeve 30 can be clamped in the radial direction within the receiving bore 12.
  • This radial tension according to the clamping forces 44 and 46 can be increased by the hydraulic fluid so that it can easily resist the axial force resulting from the combustion pressure.
  • Loosening of the connection can be achieved by moving the pressure piston 48 out of the blind bore 58 of the tensioning line 50 and with an associated pressure relief of the expansion bush 30. If the conditions in the region of the receiving bore 12 do not permit a second embodiment of two pocket-shaped recesses 40, 42, the fuel injector 20 can be guided and centered by means of the guide surface 68 formed on the nozzle clamping nut 26.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

    Stand der Technik
  • Aus DE 196 50 865 A1 ist ein Magnetventil zur Steuerung des Kraftstoffdruckes in einem Steuerraum eines Einspritzventils, etwa eine Common-Rail-Hochdruckspeichereinspritzsystems bekannt. Über den im Steuerraum herrschenden Kraftstoffdruckes unter dessen Beeinflussung wird eine Hubbewegung eines Ventilkolbens gesteuert, mit dem eine Einspritzöffnung des Einspritzventiles geöffnet oder geschlossen wird. Das Magnetventil umfasst einen Elektromagneten, einen beweglichen Anker und ein mit dem Anker bewegtes und von einer Ventilschließfeder in Fließrichtung beaufschlagtes Ventilglied, dass mit dem Ventilsitz des Magnetventiles zusammenwirkt und so den Kraftstoffabfluss aus dem Steuerraum steuert.
  • Je nach Einbaufall werden Kraftstoffinjektoren zum Beispiel mittels einer Spannpratze oder dergleichen abhängig von der Konfiguration des Zylinderkopfes des Motorenherstellers, am Zylinderkopf befestigt. Aus WO 02/066827 ist eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Kraftstoffeinspritzventils in einem Zylinderkopf bekannt, wobei die Befestigungsvorrichtung in Form einer Niederhaltehülse ausgeprägt ist.
  • Bisher eingesetzten Pratzenlösungen, mit denen Kraftstoffinjektoren im Zylinderkopfbereich für Verbrennungskraftmaschinen befestigt werden, führen toleranzbedingt zur Einleitung von Querkräfte und damit zu einer Verkippung des Kraftstoffinjektors in seiner Aufnahmebohrung. Dies wiederum führt zu funktionellen Nachteilen, die sich in der Verbrennung des Kraftstoffes sowie in einem erhöhten Verschleiß mechanischer Komponenten im Injektor selbst widerspiegeln.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, den Injektorkörper des Kraftstoffinjektors mit einer hydraulischen Leitung zur Beaufschlagung mit einem Hydraulikfluid, einem Druckkolben sowie einer Dehnbuchse zu versehen. Wird der Druckkolben in den Injektorkörper eingeschraubt, wird das im Leitungssystem für das Spannmedium bevorratete Hydraulikfluid aus dem Spannleitungssystem verdrängt. Durch das verdrängte Fluid wird die Dehnbuchse, die zumindest einen taschenförmigen dünnwandigen ausgebildeten Bereich aufweist, verformt und durch deren dünnwandige Auslegung dem Hydraulikfluid die Möglichkeit gegeben, die Wand der Dehnbuchse elastisch zu verformen. An der Dehnbuchse werden bevorzugt zwei taschenförmig ausgebildete dünnwandige Bereiche ausgebildet, die in axialer Richtung der Dehnbuchse gesehen, übereinander liegend angeordnet sind. Die beiden taschenförmigen Bereiche sorgen dafür, dass sich der Injektorkörper des Kraftstoffinjektors gleichmäßig zur Mitte seiner Aufnahmebohrung im Zylinderkopfbereich zentriert. Wird der Druck auf den Ausdehnungsbereich, d.h. den dünnwandig ausgebildeten Bereich der Dehnbuchse durch weiteres Einschrauben des Druckkolbens in den Injektorkörper weiter erhöht, ergibt sich eine radiale Verspannung der Dehnbuchse in der Bohrung des Zylinderkopfes, da sich die Außenseiten der Dehnbuchse an die Innenwände der Aufnahmebohrung des betreffenden Kraftstoffinjektors im Zylinderkopf der Verbrennungskraftmaschine anlegen. Diese radiale Verspannung kann durch weiteres Verdrängen von Hydraulikfluid aus dem im Injektorkörper ausgebildeten Spannleitungssystem soweit erhöht werden, dass ohne weiteres die Axialkraft, die aus dem Verbrennungsdruck resultiert und auf den Kraftstoffinjektor wirkt, ausgehalten werden kann.
  • Ein Lösen der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verbindung des Kraftstoffinjektors wird dadurch erreicht, dass der Druckkolben, der das Spannleitungssystem für das Hydraulikmedium im Injektorkörper des Kraftstoffinjektors beaufschlagt, wieder aus dem Injektorkörper herausgeschraubt wird und dadurch eine Druckentlastung des Spannleitungssystems, in dem das Hydraulikfluid bevorratet wird, erfolgt. Ist die Ausbildung von zwei taschenförmigen, dünnwandig ausgebildeten Bereichen an der Dehnbuchse nicht möglich, z.B. aus Platzgründen, so kann die radiale Vorspannkraft unter Ausbildung eines radialen Vorspannbereiches unter Ausnutzung einer zweiten Führung des Kraftstoffinjektors im Bereich der Düsenspannmutter vorgenommen werden. Durch den anliegenden Druck, den die Dehnbuchse auf die Innenmantelfläche der Zylinderkopfbohrung ausübt, entfallen sonst übliche Dichtelemente am Injektorkörper oder in der Zylinderkopfabdeckung. Der erfmdungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend, werden keine zusätzlichen Bauteile wie Pratzen oder Flansche mit den dazugehörenden Befestigungsschrauben benötigt. Der Abstand zwischen den einzelnen Zylindern der Verbrennungskraftmaschine lässt sich auf ein Minimum reduzieren. Der Bauaum kann für andere Bauteile wie zum Beispiel Nocken der Nockenwelle, Ventile der Ventilfedern oder zur Implementierung eines hydraulischen Ventilspielausgleichs sowie anderer technischer Feinheiten, die an Verbrennungskraftmaschinen eingesetzt werden, ausgenutzt werden.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
  • Es zeigt:
    • Figur 1
    einen Schnitt durch den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kraftstoffinjektor mit Dehnbuchs im ungespannten Zustand
    Figur 2
    den Kraftstoffinjektor mit am Injektorkörper aufgenommener Dehnbuchse im gespannten Zustand.
    Ausführungsformen
  • Der Darstellung gemäß Figur 1 ist der erfindungsgemäß vorgeschlagene Kraftstoffinjektor, in eine Aufnahmebohrung am Zylinderkopf einer Verbrennungskraftmaschine eingelassen, zu entnehmen.
  • Figur 1 zeigt einen geschnitten dargestellten Zylinderkopf 10, in dem eine Aufnahmebohrung 12 verläuft. Die Aufnahmebohrung 12 weist eine Bohrungsinnenwand 14 auf und einen ersten Bohrungsabschnitt 16 sowie einen zweiten Bohrungsabschnitt 18. Der erste Bohrungsabschnitt 16 ist in einem im Vergleich zum zweiten Bohrungsabschnitt 18 vergrößertem Durchmesser im Material des Zylinderkopfes 10 oberhalb eines Brennraums der Verbrennungskraftmaschine ausgebildet.
  • In der Aufnahmebohrung 12 ist ein Kraftstoffinjektor 10 eingelassen. Der Kraftstoffinjektor 20 umfasst einen Haltekörper 22; die Achse des Kraftstoffinjektors 20 ist durch Bezugszeichen 24 bezeichnet. Neben dem Haltekörper 22 umfasst der Kraftstoffinjektor 20 eine Düsenspannmutter 26, deren Mantelfläche mit Bezugszeichen 28 bezeichnet ist.
  • An der Mantelfläche 28 des Haltekörpers 22 des Kraftstoffinjektors 20 befindet sich in der Darstellung gemäß Figur 1 eine Dehnbuchse 30 im ungespannten Zustand 64. Die Dehnbuchse 30 ist an einer ersten Fügestelle 32 und an einer zweiten Fügestelle 34 bevorzugt stoffschtüssig mit dem an der Mantelfläche 28 des Haltekörpers 22 des Kraftstoffinjektors 22 verbunden. Durch die Ausbildung der ersten Fügestelle 32 sowie der zweiten Fügestelle 34 als stoffschlüssige Verbindungsstellen wird eine druckdichte Befestigung der Buchse 30 an der Mantelfläche 28 des Haltekörpers 22 erreicht.
  • Der Darstellung gemäß Figur 1 ist des Weiteren zu entnehmen, dass im Haltekörper 22 des Kraftstoffinjektors 20 eine Spannleitung 50 verläuft. Die Spannleitung 50 umfasst eine Sacklochbohrung 58 sowie einen sich parallel zur Achse 24 des Kraftstoffinjektors 20 erstreckenden Kanal 60, der an eine Mündungsstelle 62 in der Mantelfläche 28 des Haltekörpers 22 mündet. Die Spannleitung 50, welche zumindest die obenstehend aufgezählte Komponenten umfasst, ist mit einem Hydraulikfluid befüllt. Die Spannleitung 50 mündet einerseits an der Mündungsstelle 62 der Mantelfläche 28 des Haltekörpers 22 des Kraftstoffmjektors 20; andererseits umfasst die Spannleitung 50 gemäß der Darstellung in Figur 1 einen z.B. als Madenschraube oder dergleichen ausgebildeten Druckkolben 48. Der Druckkolben 48 kann z.B. in Gestalt der erwähnten Madenschraube in der Sacklochbohrung 58 der Spannleitung 50 aufgenommen sein. Der Druckkolben 48 umfasst ein Dichtelement 56, durch welches der Austritt von Hydraulikfluid aus der Spannleitung 50 an die Umgebung verhindert wird. In der Darstellung gemäß Figur 1 befindet sich der Druckkolben 48 in einer durch Bezugszeichen 72 angedeuteten herausgeschraubten Position 72 d.h. die Stirnfläche des Druckkolbens 48 liegt in der Mantelfläche des Haltekörpers 22 des Kraftstoffinjektors 20.
  • Der Darstellung gemäß Figur 1 ist des weiteren entnehmbar, dass die Dehnbuchse 30, an der ersten Fügestelle 32 und an der zweiten Fügestelle 34 mit der Mantelfläche 28 des Haltekörpers 22 verbunden, zumindest eine taschenförmige Ausnehmung 40, bevorzugt eine erste taschenförmige Ausnehmung 40 sowie eine zweite taschenförmige Ausnehmung 42 aufweist. Die beiden taschenförmigen Ausnehmungen 40 bzw. 42 gemäß der Darstellung in Figur 1 liegen, in axialer Richtung gesehen, parallel zur Achse 24 des Haltekörpers 22.
  • Die an der Mantelfläche 28 des Haltekörpers 22 aufgenommene Dehnbuchse 30 weist eine Innenseite 38 auf, welche in einem geringen Abstand zur Mantelfläche 28 des Haltekörpers 22 liegt und ein Überströmen des Hydraulikfluides zum Beispiel von der mit Bezugszeichen 42 bezeichneten zweiten taschenförmigen Ausnehmung über einen Ringspalt zwischen der Innenseite 38 und der Mantelfläche 28 in die erste taschenförmige Ausnehmung 40 erlaubt. Somit ist sichergestellt, dass bei Austritt des Hydraulikfluides an der Mündungsstelle 62 die gesamte Innenseite 38 der an der Mantelfläche 28 befestigten Dehnbuchse 30 mit Hydraulikfluid beaufschlagt ist.
  • Der Darstellung gemäß Figur 1 ist weiterhin zu entnehmen, dass der Kraftstoffinjektor 20 unterhalb des Haltekörpers 22 an der Düsenspannmutter 26 eine Führungsfläche 68 aufwist. Die Führungsfläche 68 dient dem Führen bzw. dem Zentrieren des Kraftstoffinjektors 20 innerhalb der Aufnahmebohrung 12, wenn diese aus Platz und Einbaugründen verkürzt ausgebildet wird und die Dehnbuchse 30 innerhalb des ersten Bohrungsabschnittes 16 lediglich eine der taschenförmigen Ausnehmungen 40 oder 42 aufweist. In diesem Falle kann, der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend, durch eine Druckbeaufschlagung der Dehnbuchse 30 auch nur mit einer taschenförmigen Ausnehmung 40 oder 42 ein Fixieren und Zentrieren des Kraftstoffinjektors 20 in der Aufnahmebohrung 12 erreicht werden, weil durch die Führungsfläche 68 am Umfang der Düsenspannmutter 26 dessen Zentrierung in der Aufnahmebohrung 12 gewährleistet ist.
  • In der Darstellung gemäß Figur 2 ist der erfindungsgemäß vorgeschlagene Kraftstoffinjektor in einem im Zylinderkopf eingespannten Zustand gezeigt.
  • In der Darstellung gemäß Figur 2 ist der Druckkolben 48 im in die Sacklochbohrung 58 hineingeschraubten Zustand 70 gezeigt. Im Vergleich zur Position des Druckkolbens 48 in Figur 1, welche den ungespannten Zustand 64 darstellt, ist der Druckkolben 48 um den Hubweg in die Sacklochbohrung 58 eingeschraubt. Aufgrund dieses Umstandes wird das in der Spannleitung 50 bevorratete Hydraulikfluid von der Sacklochbohrung 48 über den Kanal 60 verdrängt und tritt an der Mündungsstelle 62 an der Mantelfläche 28 des Haltekörpers 22 innerhalb der Dehnbuchse 30 aus. Je nach Hubweg um den der Druckkolben 48 in die Sacklochbohrung 48 hineinbewegt wird, tritt mehr oder weniger Hydraulikfluid an der Mündungsstelle 62 aus und beaufschlagt die Innenseite 38 der Dehnbuchse 30. Aufgrund der Ausbildung der ersten Fügestelle 32 bzw. der zweiten Fügestelle 34 als stoffschlüssige Verbindungsstellen, tritt das Hydraulikfluid nicht in die Aufnahmebohrung 12 ein, sondern bewirkt eine Verformung der Dehnbuchse 30. Diese wird zum Beispiel wie in Figur 2, welche den gespannten Zustand 66 repräsentiert, verformt. Aufgrund der Verformung der ersten taschenförmigen Ausnehmung 40 und der zweiten taschenförmigen Ausnehmung 42 der Dehnbuchse 30, legt sich deren Außenseite 36 an die Bohrungswand 14 der Aufnahmebohrung 12.
  • Wie aus der Darstellung gemäß Figur 2 weiter hervorgeht, wirkt im Bereich der ersten taschenförmigen Ausnehmung 40 der Dehnbuchse 30 durch deren Verformung in radialer Richtung nach Außen eine erste Spannkraft F1 und durch die Verformung der Wand der Dehnbuchse 30 im Bereich der zweiten taschenförmigen Ausnehmung 42 eine zweite Spannkraft 46 (F2). Die in radialer Richtung wirkenden Spannkräfte 44 bzw. 46 (F1, F2) erzeugen eine in axiale Richtung wirkende Haltekraft, mit welcher der Kraftstoffinjektor 20 mit seinem Haltekörper 22 in der Aufnahmebohrung 12 des Zylinderkopfes 10 fixiert wird. Je nach Druckbeaufschlagung der Innenseite 38 der Dehnbuchse 30 kann eine axiale Haltekraft erzeugt werden, die der im Brennraum der Verbrennungskraftmaschine wirkenden Druckkraft entgegenwirkt und diese soweit übersteigt, dass der Kraftstoffinjektor 22 durch die an der Mantelfläche 28 des Haltekörpers 22 fixierte Dehnbuchse 30 zuverlässig und abgedichtet in der Aufnahmebohrung 12 des Zylinderkopfes 10 fixiert bleibt. Die im Bereich der ersten taschenförmigen Ausnehmung 40, wirkende in radialer Richtung verlaufende Spannkraft 44 (F1) wirkt zudem als Abdichtung, so dass die Dehnbuchse 30 neben der Vorspannung des Kraftstoffinjektors 20 in der Aufnahmebohrung 12 auch eine Abdichtwirkung übernimmt, so dass zusätzliche Dichtungselemente entfallen können.
  • Wie bereits im Zusammenhang mit Figur 1 erwähnt, kann aus Bauraumgründen an der Dehnbuchse 30 auch lediglich eine taschenförmige Ausnehmung 40 oder 42 vorgesehen sein. In diesem Falle reicht die Erzeugung einer Spannkraft F1 oder F2 aus, um den Haltekörper 22 des Kraftstoffinjektor 22 in der Aufnahmebohrung 12 zu fixieren, wenn der Kraftstoffinjektor 20 mit seiner an der Düsenspannmutter 26 ausgebildeten Führungsfläche 68 im zweiten Bohrungsabschnitt 18 der Aufnahmebohrung 12 im Zylinderkopf 10 geführt bleibt.
  • Über die in der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 und 2 dargestellten beiden taschenförmigen Ausnehmungen 40 bzw. 42 kann die Dehnbuchse 30 in radialer Richtung innerhalb der Aufnahmebohrung 12 verspannt werden. Diese radiale Verspannung gemäß der Spannkräfte 44 bzw. 46 kann durch das Hydraulikfluid so weit erhöht werden, dass diese ohne weiteres die Axialkraft, die aus dem Verbrennungsdruck resultiert, widerstehen kann. Ein Lösen der Verbindung kann durch ein Herausbewegen des Druckkolbens 48 aus der Sacklochbohrung 58 der Spannleitung 50 und mit einer damit einhergehenden Druckentlastung der Dehnbuchse 30 erreicht werden. Lassen die Verhältnisse im Bereich der Aufnahmebohrung 12 eine zweite Ausbildung zweier taschenförmiger Ausnehmungen 40, 42 nicht zu, kann der Kraftstoffinjektor 20 mittels der an der Düsenspannmutter 26 ausgebildeten Führungsfläche 68 geführt und zentriert werden.
  • Durch die radiale Verspannung und die damit einhergehende Verformung der Wand der Dehnbuchse 30 gegen die Bohrungswand 14 der Aufnahmebohrung 12 können sonst üblicherweise eingesetzte Dichtelemente zur Abdichtung der Haltekörper 22 in der Zylinderkopfabdeckung des Zylinderkopfes 10 entfallen. Da keine zusätzlichen Bauteile wie z.B. Spannpratzen oder Flansche oder dergleichen mit den dazugehörigen Befestigungsschrauben erforderlich sind, lässt sich der Abstand zwischen einzelnen Zylindern einer Verbrennungskraftmaschine auf ein Minimum reduzieren oder alternativ der Bauraum für andere Bauteile vie z.B. Nocken der Nockenwelle, Ventile, Ventilfedern für die hydraulischen Ventile und dergleichen nutzen.

Claims (10)

  1. Kraftstoffinjektor (20) mit einem Haltekörper (22) und einer Düsenspannmutter (26), dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffinjektor (20) eine mit einem Hydraulikfluid beaufschlagbare Dehnbuchse (30) aufweist, mit der der Kraftstoffinjektor (20) in einer Aufnahmebohrung (12) eines Zylinderkopfes (10) fixiert, befestigt und zentriert ist, wobei die Dehnbuchse (30) in einer Aufnahmebohrung (12) des Zylinderkopfes (10) angeordnet ist.
  2. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnbuchse (30) an einer Mantelfläche (28) eines Haltekörpers (22) des Kraftstoffinjektors (20) befestigt ist.
  3. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnbuchse an einer ersten Fügestelle (32) und einer weiteren Fügestelle (34) stoffschlüssig an der Mantelfläche (28) des Haltekörpers (22) befestigt ist.
  4. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Innenseite (38) der Dehnbuchse (30) zumindest eine taschenförmige Ausnehmung (40, 42) ausgebildet ist.
  5. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Material der Dehnbuchse (30) im Bereich der mindestens einen taschenförmigen Ausnehmung (40, 42) die Wandstärke der Dehnbuchse (30) reduziert ist.
  6. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Haltekörper (22) des Kraftstoffinjektors (20) eine Spannleitung (50) für ein Hydraulikmedium ausgebildet ist.
  7. Kraftstoffinjektor gemäß einem oder mehrere der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannleitung (50) eine Sacklochbohrung sowie einen Kanal (60) aufweist, der an einer Mündungsstelle (62) der Mantelfläche (28) innerhalb des von der Dehnbuchse (30) umschlossenen Bereiches der Mantelfläche (28) mündet.
  8. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Spannleitung (50) ein das Hydraulikfluid druckbelastender oder druckentlastender Druckkolben (48) aufgenommen ist.
  9. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkolben (48) madenschraubenartig ausgebildet ist und zumindest ein Dichtelement (56) aufweist.
  10. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenspannmutter (26) des Kraftstoffinjektors (20) bei in verkürzter Axiallänge ausgebildeter Aufnahmebohrung im Zylinderkopf (10) als Führungsfläche (68) zum Zentrieren und Führen des Kraftstoffinjektors (20) dient.
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