EP3390802B1 - Kraftstoffinjektor - Google Patents

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EP3390802B1
EP3390802B1 EP16795106.0A EP16795106A EP3390802B1 EP 3390802 B1 EP3390802 B1 EP 3390802B1 EP 16795106 A EP16795106 A EP 16795106A EP 3390802 B1 EP3390802 B1 EP 3390802B1
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EP
European Patent Office
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valve housing
fuel injector
protective sleeve
housing portion
combustion chamber
Prior art date
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EP16795106.0A
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French (fr)
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EP3390802A1 (de
Inventor
Gerd Schweizer
Kristijan Vonic
Ilias Sarisavvidis
Frank Stadler
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • F02M53/04—Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means
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    • F02M2200/85—Mounting of fuel injection apparatus
    • F02M2200/858—Mounting of fuel injection apparatus sealing arrangements between injector and engine

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector according to the preamble of claim 1.
  • a fuel injector according to the preamble of claim 1 is known from DE 10 2012 205 699 A1 the applicant known.
  • the known fuel injector is characterized in that on the outer circumference of its the combustion chamber of an internal combustion engine facing valve housing portion is arranged a metal (sacrificial) protective sleeve.
  • the background to this is that during operation of the internal combustion engine in the combustion chamber, the highest temperature prevails, which decreases gradually in the cylinder head or in the receiving bore on the side facing away from the combustion chamber in dependence on the distance to the combustion chamber.
  • the temperature of the fuel injector or its valve housing also decreases with increasing distance to the combustion chamber.
  • valve housing in the cylinder head of the internal combustion engine is usually sealed to the outside via a nozzle sealing disc, this mainly affects the region axially just below the nozzle sealing disk in the region of a first receiving bore section of the cylinder head, since there, in relative terms, the lowest temperatures prevail.
  • the valve housing can be protected on its outer circumference from the ingress of the condensate or from corrosion.
  • connection between the (sacrificial) protective sleeve and the fuel injector is in the known fuel injector in particular by shrinking the (Sacrificial) protection sleeve achieved on the outer circumference of the valve housing.
  • the disadvantage here is that at the transition region between the (sacrificial) protective sleeve and the valve housing on the combustion chamber facing side of the (sacrificial) protective sleeve despite the shrinkage of the protective sleeve access of condensate can not be reliably prevented.
  • a sealing element which consists of heat-resistant plastic or the like, the access of condensate in the receiving bore of the cylinder head in the direction of the combustion chamber side facing away.
  • the sealing element is fastened or arranged, for example, on an additional element in the form of a sleeve in order to be able to position the sealing element at the correct axial position on the valve housing.
  • the assembly of the fuel injector in the receiving bore by the required contact contact between the outer periphery of the sealing member and the receiving bore is problematic because damage to the sealing element must be avoided.
  • the production of such a sealing element with additional sleeve and their installation in comparison to the protective sleeve made of copper mentioned above is relatively complicated or expensive.
  • the invention has the object, a fuel injector according to the preamble of claim 1 such that with a relatively simple construction of the protective element and manufacturing technology simple mounting of the protective element both on the fuel injector and on the combustion chamber side facing of the protective element an optimized sealing effect is achieved.
  • the invention is based on the idea to selectively seal the (radial) region between the protective sleeve and the first valve housing section of the valve housing.
  • a seal in the sense of the invention is understood to be a seal which reliably prevents access of condensate into the radial gap between the protective sleeve and the valve housing on the combustion chamber facing side of the fuel injector under different operating conditions or temperatures and pressures in the combustion chamber.
  • a cohesive connection in the form of a soldered connection is formed in the transition region between the protective sleeve and the first valve housing section.
  • Such a solder joint has, assuming a sufficiently high temperature resistance of the solder, in particular the advantage that during the formation of the seal, the affected components are relatively low thermal stress. In particular, no unwanted material change (e.g., hardening, embrittlement, or the like) occurs on the valve housing or sleeve by forming such a bonded connection.
  • a cohesive connection in the form of a welded connection, in particular a laser weld is formed at the transition region between the protective sleeve and the first valve housing section.
  • a cohesive connection in the form of a welded connection, in particular a laser weld, is formed at the transition region between the protective sleeve and the first valve housing section.
  • connection between the protective sleeve and the valve housing provides that the protective sleeve is pressed onto the first valve housing section of the valve housing.
  • the protective sleeve has a radially encircling flange on the side facing away from the combustion chamber.
  • the flange can thus be used as a tool engagement surface for transmitting the axial joining force.
  • the flange makes it possible to dispense with a separate sealing disc as in the prior art mentioned above. The seal of the mounted fuel injector to the combustion chamber is taken over in this case by the flange of the protective sleeve.
  • a particularly simple installation of the fuel injector in the receiving bore of the cylinder head can be achieved if the protective element has such a diameter or such a shape that is formed between the protective element and the first receiving bore portion in the cylinder head, a radial gap.
  • FIG. 1 is shown in sections the upper portion of an internal combustion engine with a cylinder head 100.
  • the cylinder head 100 delimits a combustion chamber 101 of the internal combustion engine, in which a piston 102 is arranged up and down in a customary manner in the direction of a longitudinal axis 105.
  • the cylinder head 100 has a receiving opening 106 in the form of a stepped bore.
  • the receiving opening 106 comprises, on the side facing the combustion chamber 101, a first receiving bore section 107, to which a second receiving bore section 108 adjoins on the side facing away from the combustion chamber 101.
  • the two receiving bore portions 107, 108 are connected to each other via a radially encircling step 109, wherein the first receiving bore portion 107 has a smaller diameter than the second receiving bore portion 108, and wherein the two receiving bore portions 107, 108 are preferably each cylindrical.
  • the fuel injector 10 which is shown greatly simplified, comprises a valve housing 11 made of metal with two valve housing sections 12, 13.
  • the first valve housing section 12 has a smaller diameter than the second valve housing section 13, wherein the two valve housing sections 12, 13 are at least approximately cylindrical.
  • the first valve housing portion 12 is disposed substantially within the first receiving bore portion 107 and the second valve housing portion 13 within the second receiving bore portion 108.
  • the first valve housing portion 12 merges on the side facing the combustion chamber 101 in a dome-like end portion 14, in whose wall at least one Nozzle opening 15 is formed, can be injected via the fuel into the combustion chamber 101 of the internal combustion engine.
  • the injection of the fuel takes place in a known per se and therefore not explained in more detail, because also not essential to the invention, in particular by a nozzle needle arranged in the fuel injector 10, which can be actuated by an actuator.
  • first valve housing portion 12 While the first valve housing portion 12 is disposed within the first receiving bore portion 107, the end portion 14 of the valve housing 11 projects into the combustion chamber 101.
  • the arrangement of the fuel injector 10 to the combustion chamber 101 and to the longitudinal axis 105 is exemplary parallel to the longitudinal axis 105th
  • the fuel injector 10 is arranged with the interposition of a flange 25 of a protective element 20 in the receiving opening 106.
  • the flange 25 with a (lower) end face on the step 109.
  • the other (upper) end face of the flange 25 is arranged in abutting contact with an end face of the fuel injector 10 facing it.
  • the fuel injector 10 is subjected to a force in the axial direction in the direction of the combustion chamber 101, for example by means of a clamping claw, not shown, or the like.
  • the first Valve housing portion 12 is radially surrounded by the protective element 20.
  • the protective element 20 is formed as a separate component in the form of a protective sleeve 21.
  • the protective sleeve 21 is cylindrical, for example, with a constant wall thickness and pressed by a corresponding constitutionaltoler réelle on the outer diameter and the outer circumference of the first valve housing portion 12. Further, between the outer periphery of the protective member 20 and the protective sleeve 21 and the wall of the first receiving bore portion 107, a radial gap 110 is formed such that no abutting contact of the fuel injector 10 takes place at the receiving bore portion 107.
  • the protective element 20 or the protective sleeve 21 consists of a material which is more noble than the material of the valve housing 11 or of the first valve housing section 12.
  • a more noble material or material is understood as meaning a material that is less susceptible to corrosion than the (metallic) material of the valve housing 11.
  • the protective element 20 or the protective sleeve 21 is preferably made of a metal such as copper.
  • the choice of suitable material for the protective element 20 depends in particular, but not limited to, on the wall thickness of the protective element 20, as well as the prevailing combustion chamber temperatures and the material of the valve housing 11, and is chosen such that over the planned operating period of the fuel injector 10, the corrosion taking place on the protective element 20 has not yet progressed, as far as possible to the end of the operating period of the fuel injector 10, as far as the valve housing 11 or the first valve housing section 12.
  • Fig. 1 It can be seen that the combustion chamber 101 facing (lower) end face 22 of the protective element 20 and the protective sleeve 21 ends axially above the lower end face 111 of the cylinder head 100 in the region of the receiving opening 106. It is essential that the lower end face 22 is flush with the lower end face 111 of the cylinder head 10 at the maximum, ie, that the protective element 20 or the protective sleeve 21 in no way protrudes into the combustion chamber 101.
  • the radial transition region between the protective sleeve 21 and the first valve housing portion 12 is formed sealed.
  • the end-side transition region to the valve housing portion 12 is provided with a cohesive connection 30, for example in the form of a solder joint 31.
  • the solder of the solder joint 31 possibly fills existing radial gaps on the side facing the combustion chamber 101 between the outer circumference of the valve housing section 12 and the inner diameter of the protective sleeve 21.
  • the cohesive connection 30 in the form of a welded joint 32 is formed between the protective sleeve 21 and the valve housing portion 12.
  • the welded connection 32 comprises a weld seam 33 which extends radially on the outside of the protective sleeve 21, in particular in the form of a laser weld seam.
  • the weld 33 melts the material of the protective sleeve 21 and the valve housing portion 12 in its transition region and provides the required seal.
  • the axial position of the weld 33 is as close as possible to the (lower) end face 22 of the protective sleeve 21.

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Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein Kraftstoffinjektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 10 2012 205 699 A1 der Anmelderin bekannt. Der bekannte Kraftstoffinjektor zeichnet sich dadurch aus, dass auf dem Außenumfang seines dem Brennraum einer Brennkraftmaschine zugewandten Ventilgehäuseabschnitts eine aus Metall bestehende (Opfer-) Schutzhülse angeordnet ist. Hintergrund hierfür ist, dass beim Betrieb der Brennkraftmaschine im Brennraum die höchste Temperatur herrscht, die im Zylinderkopf bzw. in der Aufnahmebohrung auf der dem Brennraum abgewandten Seite in Abhängigkeit vom Abstand zum Brennraum nach und nach abnimmt. In analoger Weise nimmt die Temperatur des Kraftstoffinjektors bzw. dessen Ventilgehäuses ebenfalls mit zunehmendem Abstand zum Brennraum ab. Insbesondere bei relativ geringen Brennraumtemperaturen oder in relativ großem Abstand zum Brennraum kann es, unter anderem begünstigt durch schwefelhaltigen Kraftstoff, zur Kondensatbildung am Ventilgehäuse mit der Gefahr der Korrosion kommen. Da das Ventilgehäuse im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine üblicherweise über eine Düsendichtscheibe nach außen hin abgedichtet ist, betrifft dies vor allem den Bereich axial knapp unterhalb der Düsendichtscheibe im Bereich eines ersten Aufnahmebohrungsabschnitts des Zylinderkopfs, da dort, relativ gesehen, die geringsten Temperaturen herrschen. Durch die in der genannten Anmeldung beschriebene (Opfer-) Schutzhülse kann das Ventilgehäuse an seinem Außenumfang vor dem Zutritt des Kondensats bzw. vor Korrosion geschützt werden.
  • Die Verbindung zwischen der (Opfer-) Schutzhülse und dem Kraftstoffinjektor wird bei dem bekannten Kraftstoffinjektor insbesondere durch Aufschrumpfen der (Opfer-) Schutzhülse auf den Außenumfang des Ventilgehäuses erzielt. Nachteilig dabei ist, dass am Übergangsbereich zwischen der (Opfer-) Schutzhülse und dem Ventilgehäuse auf der dem Brennraum zugewandten Seite der (Opfer-) Schutzhülse trotz des Aufschrumpfens der Schutzhülse ein Zutritt von Kondensat nicht zuverlässig verhindert werden kann. Dadurch ist es denkbar, dass Kondensat in den radialen Zwischenraum zwischen dem Ventilgehäuse und der (Opfer-) Schutzhülse eindringt und dadurch zur Korrosion an dem Ventilgehäuse auf der dem Brennraum zugewandten Seite des Kraftstoffinjektors führt.
  • Weiterhin ist es aus der DE 10 2012 219 654 A1 der Anmelderin bekannt, mittels eines Abdichtelements, das aus wärmebeständigem Kunststoff oder ähnlichem besteht, den Zutritt von Kondensat in der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfs in Richtung der dem Brennraum abgewandten Seite zu verhindern. Das Abdichtelement ist dabei beispielsweise an einem Zusatzelement in Form einer Hülse befestigt bzw. angeordnet, um das Abdichtelement an der richtigen axialen Position auf dem Ventilgehäuse positionieren zu können. Als kritisch bei diesem Kraftstoffinjektor wird angesehen, dass die Montage des Kraftstoffinjektors in der Aufnahmebohrung durch den erforderlichen Anlagekontakt zwischen dem Außenumfang des Abdichtelements und der Aufnahmebohrung problematisch ist, da eine Beschädigung des Abdichtelements sicher vermieden werden muss. Darüber hinaus ist die Fertigung eines derartigen Abdichtelements mit zusätzlicher Hülse sowie deren Montage im Vergleich zu der eingangs erwähnten Schutzhülse aus Kupfer relativ aufwändig bzw. teuer.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoffinjektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass bei relativ einfachem Aufbau des Schutzelements und fertigungstechnisch einfacher Montage des Schutzelements sowohl auf dem Kraftstoffinjektor als auch auf der dem Brennraum zugewandten Seite des Schutzelements eine optimierte Abdichtwirkung erzielt wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, den (radialen) Bereich zwischen der Schutzhülse und dem ersten Ventilgehäuseabschnitt des Ventilgehäuses gezielt abzudichten. Unter einer Abdichtung im Sinne der Erfindung wird dabei eine Abdichtung verstanden, die bei unterschiedlichsten Betriebsbedingungen bzw. Temperaturen und Drücken im Brennraum einen Zutritt von Kondensat in den radialen Zwischenraum zwischen der Schutzhülse und dem Ventilgehäuse auf der dem Brennraum zugewandten Seite des Kraftstoffinjektors zuverlässig verhindert. Zur Erzielung der gewünschten erfindungsgemäßen Abdichtung zwischen dem Schutzelement bzw. der Schutzhülse und dem Ventilgehäuseabschnitt ist im Übergangsbereich zwischen der Schutzhülse und dem ersten Ventilgehäuseabschnitt eine stoffschlüssige Verbindung in Form einer Lötverbindung ausgebildet. Eine derartige Lötverbindung hat, eine hinreichend hohe Temperaturbeständigkeit des Lotes vorausgesetzt, insbesondere den Vorteil, dass während der Ausbildung der Abdichtung die betroffenen Bauteile relativ gering thermisch belastet werden. Insbesondere findet auch keine unerwünschte Materialveränderung (z.B. Verhärtung, Versprödung oder ähnliches) an dem Ventilgehäuse oder der Schutzhülse durch das Ausbilden einer derartigen stoffschlüssigen Verbindung statt.
  • Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass an dem Übergangsbereich zwischen der Schutzhülse und dem ersten Ventilgehäuseabschnitt eine stoffschlüssige Verbindung in Form einer Schweißverbindung, insbesondere einer Laserschweißnaht, ausgebildet ist. Eine derartige Ausbildung hat insbesondere den Vorteil, dass keine Zusatzstoffe wie bei der Ausbildung einer Lötverbindung verwendet werden müssen. Darüber hinaus ist die mechanische Festigkeit zwischen der Schutzhülse und dem Ventilgehäuse bei der Ausbildung einer Schweißnaht verbessert.
  • Beiden stoffschlüssigen Verbindungen ist gemeinsam, dass die Fertigungstoleranzen zwischen dem Schutzelement bzw. der Schutzhülse und dem Ventilgehäuseabschnitt so ausgebildet sein können, dass beispielsweise ein relativ einfaches Aufschrumpfen der Schutzhülse auf den Ventilgehäuseabschnitt ermöglicht wird. Dadurch sind beim axialen Fügen der Schutzhülse auf den Ventilgehäuseabschnitt nur relativ geringe Axialkräfte erforderlich. Die axiale Fixierung bzw. Befestigung der Schutzhülse an dem Ventilgehäuse kann dann beispielsweise über die angesprochene Lötverbindung bzw. die Schweißnaht erfolgen. Eine derartige Ausführungsform ermöglicht es im Extremfall sogar, auf ein Aufpressen der Schutzhülse auf dem Ventilgehäuseabschnitt verzichten zu können.
  • Nichtsdestotrotz sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Verbindung zwischen der Schutzhülse und dem Ventilgehäuse vor, dass die Schutzhülse auf dem ersten Ventilgehäuseabschnitt des Ventilgehäuses aufgepresst ist.
  • Um die insbesondere beim Aufpressen bzw. Fügen der Schutzhülse auf dem Ventilgehäuseabschnitt zu übertragenden Kräfte gut in die Schutzhülse einleiten zu können, ist es vorgesehen, dass die Schutzhülse auf der dem Brennraum abgewandten Seite einen radial umlaufenden Flansch aufweist. Der Flansch kann somit als Werkzeugangriffsfläche zum Übertragen der axialen Fügekraft verwendet werden. Weiterhin ermöglicht es der Flansch, auf eine separate Dichtscheibe wie beim eingangs erwähnten Stand der Technik verzichten zu können. Die Abdichtung des montierten Kraftstoffinjektors zum Brennraum hin wird in diesem Fall von dem Flansch der Schutzhülse übernommen.
  • Eine besonders einfache Montage des Kraftstoffinjektors in der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfs lässt sich erzielen, wenn das Schutzelement einen derartigen Durchmesser bzw. eine derartige Form aufweist, das zwischen dem Schutzelement und dem ersten Aufnahmebohrungsabschnitt in dem Zylinderkopf ein radialer Spalt ausgebildet wird.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
  • Diese zeigt in:
    • Fig. 1
    eine Darstellung eines unteren Teils eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors, bei der dieser in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angeordnet ist,
    Fig. 2
    ein bei dem Kraftstoffinjektor gemäß Fig. 1 verwendetes Schutzelement in einer Einzeldarstellung in Seitenansicht und
    Fig. 3
    der Kraftstoffinjektor gemäß Fig. 1, bei dem zwischen dem Ventilgehäuse und einem Schutzelement eine Schweißverbindung ausgebildet ist, in Seitenansicht.
  • Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
  • In der Fig. 1 ist ausschnittsweise der obere Bereich einer Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf 100 dargestellt. Der Zylinderkopf 100 begrenzt einen Brennraum 101 der Brennkraftmaschine, in dem in Richtung einer Längsachse 105 ein Kolben 102 in üblicher Weise auf- und abbeweglich angeordnet ist.
  • Zur Aufnahme eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors 10, insbesondere eines Common-Rail-Injektors, weist der Zylinderkopf 100 eine Aufnahmeöffnung 106 in Form einer Stufenbohrung auf. Die Aufnahmeöffnung 106 umfasst auf der dem Brennraum 101 zugewandten Seite einen ersten Aufnahmebohrungsabschnitt 107, an den sich auf der dem Brennraum 101 abgewandten Seite ein zweiter Aufnahmebohrungsabschnitt 108 anschließt. Die beiden Aufnahmebohrungsabschnitte 107, 108 sind über eine radial umlaufende Stufe 109 miteinander verbunden, wobei der erste Aufnahmebohrungsabschnitt 107 einen geringeren Durchmesser aufweist als der zweite Aufnahmebohrungsabschnitt 108, und wobei die beiden Aufnahmebohrungsabschnitte 107, 108 vorzugsweise jeweils zylindrisch ausgebildet sind.
  • Der in der Fig. 1 stark vereinfacht dargestellte Kraftstoffinjektor 10 umfasst ein aus Metall bestehendes Ventilgehäuse 11 mit zwei einstückig miteinander verbundenen Ventilgehäuseabschnitten 12, 13. Der erste Ventilgehäuseabschnitt 12 weist einen geringeren Durchmesser auf als der zweite Ventilgehäuseabschnitt 13, wobei die beiden Ventilgehäuseabschnitte 12, 13 zumindest näherungsweise zylindrisch ausgebildet sind. Der erste Ventilgehäuseabschnitt 12 ist im Wesentlichen innerhalb des ersten Aufnahmebohrungsabschnitts 107 angeordnet und der zweite Ventilgehäuseabschnitt 13 innerhalb des zweiten Aufnahmebohrungsabschnitts 108. Der erste Ventilgehäuseabschnitt 12 geht auf der dem Brennraum 101 zugewandten Seite in einen im Durchmesser kuppelartigen Endbereich 14 über, in dessen Wand wenigstens eine Düsenöffnung 15 ausgebildet ist, über den Kraftstoff in den Brennraum 101 der Brennkraftmaschine eingespritzt werden kann. Das Einspritzen des Kraftstoffs erfolgt in an sich bekannter und daher nicht näher erläuterter, weil auch nicht erfindungswesentlicher Art und Weise insbesondere durch eine im Kraftstoffinjektor 10 angeordnete Düsennadel, die durch einen Aktuator betätigbar ist.
  • Während der erste Ventilgehäuseabschnitt 12 innerhalb des ersten Aufnahmebohrungsabschnitts 107 angeordnet ist, ragt der Endbereich 14 des Ventilgehäuses 11 in den Brennraum 101 hinein. Die Anordnung des Kraftstoffinjektors 10 zum Brennraum 101 bzw. zur Längsachse 105 ist dabei beispielhaft parallel zur Längsachse 105.
  • Um eine dichte Montage des Kraftstoffinjektors 10 in der Aufnahmeöffnung 106 des Zylinderkopfs 100 zu ermöglichen, ist der Kraftstoffinjektor 10 unter Zwischenlage eines Flansches 25 eines Schutzelements 20 in der Aufnahmeöffnung 106 angeordnet. Hierzu liegt der Flansch 25 mit einer (unteren) Stirnfläche an der Stufe 109 auf. Die andere (obere) Stirnfläche des Flansches 25 ist in Anlagekontakt mit einer ihr zugewandten Stirnfläche des Kraftstoffinjektors 10 angeordnet. Zur Abdichtung ist es in üblicher Art und Weise vorgesehen, dass der Kraftstoffinjektor 10 in axialer Richtung in Richtung zum Brennraum 101 hin kraftbeaufschlagt ist, beispielsweise mittels einer nicht dargestellten Spannpratze oder ähnlichem.
  • Beim Betrieb der Brennkraftmaschine herrscht innerhalb des Brennraums 101 eine relativ hohe Temperatur von beispielsweise einigen Hundert Grad Celsius, die sich auf den Zylinderkopf 100 und auf den Kraftstoffinjektor 10 überträgt, wobei die Temperatur im Bereich der Aufnahmeöffnung 106 in Richtung zum zweiten Aufnahmebohrungsabschnitt 108 infolge der Kühlung des Zylinderkopfs 100 hin abnimmt. Um zu vermeiden, dass das Ventilgehäuse 11 im Bereich des ersten Ventilgehäuseabschnitts 12 auf der dem Brennraum 101 abgewandten Seite, in dem relativ gesehen die niedrigsten Temperaturen herrschen, durch Korrosion über die Betriebsdauer des Kraftstoffinjektors 10 betrachtet beschädigt wird, ist es vorgesehen, dass der erste Ventilgehäuseabschnitt 12 radial von dem Schutzelement 20 umgeben ist. Das Schutzelement 20 ist als separates Bauteil in Form einer Schutzhülse 21 ausgebildet.
  • Die Schutzhülse 21 ist beispielhaft mit konstanter Wanddicke zylindrisch ausgebildet und durch eine entsprechende Maßtolerierung auf dem Außendurchmesser bzw. den Außenumfang des ersten Ventilgehäuseabschnitts 12 aufgepresst. Ferner ist zwischen dem Außenumfang des Schutzelements 20 bzw. der Schutzhülse 21 und der Wand des ersten Aufnahmebohrungsabschnitts 107 noch ein Radialspalt 110 ausgebildet, derart, dass kein Anlagekontakt des Kraftstoffinjektors 10 an dem Aufnahmebohrungsabschnitt 107 stattfindet.
  • Das Schutzelement 20 bzw. die Schutzhülse 21 besteht aus einem gegenüber dem Material des Ventilgehäuses 11 bzw. des ersten Ventilgehäuseabschnitts 12 edlerem Material. Unter einem edleren Material bzw. Werkstoff wird ein Material verstanden, dass weniger zur Korrosion neigt als das (metallische) Material des Ventilgehäuses 11. Vorzugsweise besteht das Schutzelement 20 bzw. die Schutzhülse 21 aus einem Metall wie Kupfer. Die Wahl des geeigneten Materials für das Schutzelement 20 hängt insbesondere, aber nicht einschränkend, sowohl von der Wanddicke des Schutzelements 20, als auch von den herrschenden Brennraumtemperaturen sowie dem Material des Ventilgehäuses 11 ab, und wird derart gewählt, dass über die geplante Betriebsdauer des Kraftstoffinjektors 10 die am Schutzelement 20 stattfindende Korrosion möglichst bis zum Ende der Betriebsdauer des Kraftstoffinjektors 10 noch nicht bis zum Ventilgehäuse 11 bzw. zum ersten Ventilgehäuseabschnitt 12 fortgeschritten ist.
  • Anhand der Fig. 1 ist erkennbar, dass die dem Brennraum 101 zugewandte (untere) Stirnfläche 22 des Schutzelements 20 bzw. der Schutzhülse 21 axial oberhalb der unteren Stirnfläche 111 des Zylinderkopfs 100 im Bereich der Aufnahmeöffnung 106 endet. Wesentlich ist, dass die untere Stirnfläche 22 maximal mit der unteren Stirnfläche 111 des Zylinderkopfs 10 bündig abschließt, d.h., dass das Schutzelement 20 bzw. die Schutzhülse 21 keinesfalls in den Brennraum 101 hineinragt.
  • Wie insbesondere anhand der Fig. 1 erkennbar ist, ist der radiale Übergangsbereich zwischen der Schutzhülse 21 und dem ersten Ventilgehäuseabschnitt 12 abgedichtet ausgebildet. Hierzu ist es bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der stirnseitige Übergangsbereich zum Ventilgehäuseabschnitt 12 mit einer stoffschlüssigen Verbindung 30 zum Beispiel in Form einer Lötverbindung 31 versehen ist. Insbesondere füllt das Lot der Lötverbindung 31 ggf. zwischen dem Außenumfang des Ventilgehäuseabschnitts 12 und dem Innendurchmesser der Schutzhülse 21 vorhandene Radialspalte auf der dem Brennraum 101 zugewandten Seite aus.
  • Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist hingegen zwischen der Schutzhülse 21 und dem Ventilgehäuseabschnitt 12 die stoffschlüssige Verbindung 30 in Form einer Schweißverbindung 32 ausgebildet. Die Schweißverbindung 32 umfasst eine an der Außenseite der Schutzhülse 21 radial umlaufende Schweißnaht 33, insbesondere in Form einer Laserschweißnaht. Die Schweißnaht 33 schmilzt das Material der Schutzhülse 21 sowie des Ventilgehäuseabschnitts 12 in deren Übergangsbereich auf und sorgt für die benötigte Abdichtung. Die axiale Lage der Schweißnaht 33 ist möglichst nahe der (unteren) Stirnfläche 22 der Schutzhülse 21.
  • Der soweit beschriebene Kraftstoffinjektor 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.

Claims (8)

  1. Kraftstoffinjektor (10), insbesondere Common-Rail-Injektor, mit einem Ventilgehäuse (11), das in einen ersten Aufnahmebohrungsabschnitt (107) einer Brennkraftmaschine einsetzbar und in der Einbauposition einen einem Brennraum (101) einer Brennkraftmaschine zugewandten ersten Ventilgehäuseabschnitt (12) aufweist, der zumindest bereichsweise in Kontakt mit dem Brennraum (101) steht, wobei zumindest der erste Ventilgehäuseabschnitt (12) aus Metall besteht, wobei der erste Ventilgehäuseabschnitt (12) radial von einem Schutzelement (20) in Form einer Schutzhülse (21) umgeben ist, und wobei sich die Schutzhülse (21) zumindest über einen Teil der axialen Länge des ersten Ventilgehäuseabschnitts (12) erstreckt, wobei der Übergangsbereich zwischen der Schutzhülse (21) und dem ersten Ventilgehäuseabschnitt (12) auf der dem Brennraum (101) zugeordneten Seite der Schutzhülse (21) abgedichtet ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet dass im Übergangsbereich zwischen der Schutzhülse (21) und dem ersten Ventilgehäuseabschnitt (12) eine stoffschlüssige Verbindung (30) in Form einer Lötverbindung (31) oder einer Schweißverbindung (33), insbesondere einer Laserschweißnaht, ausgebildet ist.
  2. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schutzhülse (21) auf dem ersten Ventilgehäuseabschnitt (12) aufgepresst ist.
  3. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schutzhülse (21) auf der dem Brennraum (101) abgewandten Seite einen radial umlaufenden Flansch (25) aufweist.
  4. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schutzhülse (21) aus einem Material besteht, das eine geringere Korrosionsneigung aufweist als das Material des ersten Ventilgehäuseabschnitts (12).
  5. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Material der Schutzhülse (21) aus Metall besteht und Kupfer enthält.
  6. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Schutzelement (20) derart ausgebildet ist, und dass zwischen dem Schutzelement (20) und dem ersten Aufnahmebohrungsabschnitt (107) ein radialer Spalt (110) ausbildbar ist.
  7. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die axiale Erstreckung des Schutzelements (20) geringer ist als die axiale Erstreckung des ersten Ventilgehäuseabschnitts (12), derart, dass bei in dem ersten Aufnahmebohrungsabschnitt (107) montiertem Kraftstoffinjektor (10) das Schutzelement (20) axial nicht in den Brennraum (101) hineinragt.
  8. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sich an den Flansch (25) auf der dem ersten Ventilgehäuseabschnitt (12) abgewandten Seite ein zweiter Ventilgehäuseabschnitt (13) des Ventilgehäuses (11) anschließt.
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