WO1998058169A1 - Brennstoffeinspritzanlage - Google Patents

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WO1998058169A1
WO1998058169A1 PCT/DE1998/000810 DE9800810W WO9858169A1 WO 1998058169 A1 WO1998058169 A1 WO 1998058169A1 DE 9800810 W DE9800810 W DE 9800810W WO 9858169 A1 WO9858169 A1 WO 9858169A1
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fuel
fuel injection
injection valve
seal carrier
injection system
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PCT/DE1998/000810
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Inventor
Thomas FÜRST
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02M69/462—Arrangement of fuel conduits, e.g. with valves for maintaining pressure in the pipes after the engine being shut-down
    • F02M69/465—Arrangement of fuel conduits, e.g. with valves for maintaining pressure in the pipes after the engine being shut-down of fuel rails
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    • F02M69/462—Arrangement of fuel conduits, e.g. with valves for maintaining pressure in the pipes after the engine being shut-down

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection system for injecting fuel into an internal combustion engine, in particular for injecting fuel directly into the combustion chamber or the combustion chambers of the internal combustion engine.
  • the invention is based on a fuel injection system according to the preamble of the main claim. It is already known from JP-OS 08-312503 to provide, on the cylinder head of an internal combustion engine, receiving bores for one fuel injection valve for each combustion chamber of the internal combustion engine, into each of which an injection section of the associated fuel injection valve can be used for the direct injection of fuel into the respective combustion chamber.
  • the fuel injection valve inserted into the receiving bore of the cylinder head is held down by means of a hold-down device designed as a clamping claw against the relatively high combustion pressure prevailing in the combustion chamber.
  • a fuel distribution line is provided in JP-OS 08-312503, which connects the fuel injection valves to a fuel pump.
  • the fuel distributor line has a receiving element for each fuel injection valve, into which the inlet section of the fuel injection valve can be inserted, so that the receiving element surrounds the inlet section in a cup-like manner.
  • the inlet section of each fuel injector has Sealing element in the form of an O-ring, which bears sealingly on the inner wall of the receiving element.
  • the fuel injectors mounted in the receiving bores of the cylinder head are not uniformly but extensively acted upon by the hold-down force exerted by the clamping claws, which results in a slight tilting of the fuel injectors in the receiving bores.
  • the additional position and angle deviations resulting at the inlet sections of the fuel injection valves make the assembly of the fuel distributor line even more difficult.
  • the O-ring arranged between the inlet section of the fuel injection valve and the receiving element of the fuel distributor line compensates for the position and angle deviations only to a very small, insufficient extent.
  • the fuel injection system known from JP-OS 08-312503 in addition to the disadvantage of difficult assembly, also has the risk of fuel leakage on the seal which does not compensate for the position and angle deviations.
  • the fuel injection system according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that positional and angular deviations resulting from the manufacturing tolerances and assembly-related tolerances are safely compensated. This considerably simplifies the assembly of the fuel injection system, in particular the fuel distributor line. Tensioning of the fuel injection valves or the fuel distributor line, as can occur with a connection that does not compensate for position and angle deviations, is avoided. Furthermore, there are no sealing problems between the fuel distributor line and the inlet sections of the fuel injection valves, since the sealing elements are not deformed on one side by unbalanced position and angle deviations.
  • the fuel injection system further developed according to the invention allows greater tolerances in the manufacture of the cylinder head and the fuel distributor line, so that the production outlay for these parts is reduced and the production costs are reduced accordingly.
  • the fuel rail can be installed relatively close to the cylinder head, so that only a small space is required.
  • the cross-section of the connection area between the fuel distributor line and the inlet section of the fuel injection valves can be dimensioned to be relatively wide and short, so that no pressure drop occurs when the fuel injection valves are opened.
  • the outside diameter of the seal carrier upstream of the second, axial sealing element is dimensioned larger than the outside diameter of the second annular groove assigned to the radial sealing element.
  • FIG. 1 shows the assembly of a fuel injection valve and the connection to the fuel distributor line according to the prior art, which is shown in section
  • FIG. 2 shows a section through an exemplary embodiment according to the invention in a partial representation of the connection area between the fuel injection valve and the fuel distributor line.
  • the fuel injection valve 1 is mounted on the cylinder head 2 relatively rigidly by inserting it into a cylinder head bore (not shown in FIG. 1).
  • a fuel injector 1 is generally provided for each combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the fuel distributor line 4 is installed, which serves to supply the fuel from a fuel pump (not shown) to the individual fuel injection valves 1.
  • the inlet section 3 of each fuel injection valve 1 is in an associated connecting piece 5 of the fuel Distribution line 4 used and sealed via a sealing ring 6 provided on the inlet section 3.
  • Fig. 2 shows an exemplary embodiment of the invention in an excerpt, sectional view. Only the connection area between the fuel injection valve 1 and the fuel distributor line 4 is shown.
  • the fuel distributor line 4 has a fuel outlet opening 10 which is connected to the main duct 7 shown in FIG. 1 via a connecting bore 11.
  • the connecting bore 11 opens into a receiving bore 12 of the connecting piece 5.
  • the receiving bore 12 narrows in a conical section 13.
  • the inlet section 3 of the fuel injector 1 has a fuel inlet opening 14, which is surrounded at the inlet end of the fuel injector 1 by a radially oriented end face 16 extending perpendicular to the longitudinal axis 15 of the fuel injector 1.
  • a step-shaped fuel feed bore 17 At the fuel inlet opening 14 of the fuel injection valve 1 there is a step-shaped fuel feed bore 17.
  • a bushing 18 can be inserted into the fuel inlet opening 14. In the illustrated embodiment, the bushing 18 can be pressed into the fuel inlet bore 17 with a precise fit and is locked by a frictional engagement. Alternatively, however, it is also possible to provide the bushing 18 at its downstream end with an external thread which can be screwed into an internal thread in the fuel inlet bore 17.
  • the bushing 18 has a continuous longitudinal bore 19 extending along the longitudinal axis 15, which is stepped in the exemplary embodiment and which, at its upstream end, has the conical section 13 of the receiving bore 12 with the fuel outlet opening 10 in it Fuel distribution line 4 and via its downstream end with the fuel inlet bore 17 in connection.
  • the longitudinal bore 19 therefore takes over the management of the fuel.
  • the bushing 18 forms a connecting device 18, 20 according to the invention, which enables positional compensation between the position of the inlet section 3 of the fuel injection valve 1 and the position of the connecting piece 5 of the fuel distributor line 4 within a predetermined variation range.
  • the seal carrier 20 is locked between the inlet-side end face 16 of the inlet section 3 and a collar 21 which is arranged on the inlet-side end of the bushing 18 and projects radially outwards.
  • the bushing 18 is pressed into the fuel inlet bore 17 of the fuel injection valve 1 only to such an extent that the seal carrier 20 is slightly axially movable within an axial play b shown in FIG. 2 for clarification.
  • the seal carrier 20 is therefore not clamped between the collar 21 of the bushing 18 and the inlet section 3 of the fuel injector 1, but rather can move radially in the radial direction within a displacement range c which is also shown in FIG. 2 for clarification.
  • the radial displacement range c of the seal carrier 20 can be approximately 0.6 mm, while the axial play b of the seal carrier 20 can be between 0.05 mm and 0.1 mm.
  • the radial displacement area c is determined by the difference between the inner diameter d 2 of a through hole 22 of the annular seal carrier 20 and the outer diameter d ! of a penetration section 23 of the bushing 18.
  • the penetration section 23 penetrates the seal carrier 20 in the region of its through bore 22.
  • the seal carrier 20 has a radially outward extension 25 at its downstream end 24.
  • a first circumferential annular groove 27 is formed on the seal carrier 20 on one end face 16 of the inlet section 3 of the fuel injection valve 1 opposite, radially oriented end face 26, which is used to receive and guide a first sealing element 28 in the form of an O-ring or quad Ring trained sealing ring is used.
  • the first sealing element 28 serves as a radial seal and seals the sealing carrier 20 with respect to the inlet section 3 of the fuel injection valve 1.
  • the first sealing element 28 is slidably movable on the end face 16 of the inlet section 3 of the fuel injector 1.
  • the seal carrier 20 has a second annular groove 31 on a lateral surface 30 opposite the wall 29 of the connecting piece 5.
  • the second annular groove 31 serves to receive and guide a second sealing element 32 in the form of a sealing ring designed as an O-ring or quad ring.
  • the second sealing element 32 effects an axial seal and seals the seal carrier 20 from the connecting piece 5.
  • the second sealing element 32 is slidably slidable in the receiving bore 12 of the connecting piece 5.
  • the outer edge 33 of the annular groove 27 serving to receive the first sealing element 28 is offset radially inward relative to the outer diameter of the seal carrier 20 in the region of the second sealing element 32 by the section d shown in FIG. 2 for illustration. If the seal carrier 20 is subjected to the fuel pressure in the operating state, the entire upstream end face 34 of the seal carrier 20 up to its outer diameter is thus available as the contact surface for the fuel pressure on the upstream side. On the other hand, the seal carrier 20 is exposed to the fuel pressure at its downstream end up to the outer edge 33 of the first annular groove 27, since the area lying radially further out is sealed.
  • the seal carrier 20 is therefore subjected to an effective axial force component by the fuel pressure, which presses the seal carrier 20 in the direction of the fuel injection valve 1.
  • the first sealing element 28 is therefore pressed against the end face 16 of the inlet section 3 of the fuel injector 1, so that a good sealing effect is produced.
  • the connecting device 18, 20 according to the invention can be fully inserted into the receiving bore 12 of the connecting piece 5 in its area projecting beyond the inlet section 3 of the fuel injection valve 1.
  • the special one Advantage is that the annular seal carrier 20 enables both radial compensation and axial compensation between the position of the inlet section 3 of the fuel injector 1 and the position of the receiving bore 12 of the connecting piece 5 assigned to the fuel injector 1. While for a radial compensation, the first sealing element 28 is displaceable on the end face 16 of the inlet section 3, for an axial compensation, the second sealing element 32 is axially displaceable in the receiving bore 12 of the connecting piece 5.
  • the receiving bore 12 can have a conical section 35 in the region of its mouth.
  • the fuel injection system designed according to the invention considerably simplifies the assembly of the fuel distributor glue 4 on the fuel injection valves 1.
  • a drop in pressure due to the short and wide piping and the small distance between the fuel manifold 4 and the fuel inlet openings 14 of the fuel injection valves 1 is largely avoided. Overall, this results in an extremely compact and flexible design.

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Abstract

Eine Brennstoffeinspritzanlage zum Einspritzen von Brennstoff in eine Brennkraftmaschine umfaßt zumindest ein Brennstoffeinspritzventil (1), das an einem Zulaufabschnitt (3) eine Brennstoff-Einlaßöffnung (14) aufweist und eine Brennstoff-Verteilerleitung (4), die für jedes Brennstoffeinspritzventil (1) eine mit der Brennstoff-Einlaßöffnung (14) des Brennstoffeinspritzventils (1) verbindbare Brennstoff-Auslaßöffnung (10) und einen sich an die Brennstoff-Auslaßöffnung (10) stromabwärts anschließenden Verbindungsstutzen (5) aufweist. Erfindungsgemäß ist jeweils eine die Brennstoff-Einlaßöffnung (14) jedes Brennstoffeinspritzventils (1) mit der zugeordneten Brennstoff-Auslaßöffnung (10) der Brennstoff-Verteilerleitung (4) verbindende Verbindungsvorrichtung (18, 20) vorgesehen. Die Verbindungsvorrichtung (18, 20) umfaßt einen ringförmigen Dichtungsträger (20) und eine in die Brennstoff-Einlaßöffnung (14) einsetzbare Buchse (18). Der ringförmige Dichtungsträger (20) weist ein erstes Dichtungselement (28) zur Abdichtung des Dichtungsträgers (20) gegenüber dem Zulaufabschnitt (3) des Brennstoffeinspritzventils (1) und ein zweites Dichtungselement (32) zur Abdichtung des Dichtungsträgers (20) gegenüber dem Verbindungsstutzen (5) der Brennstoff-Verteilerleitung (4) auf.

Description

Brennstoffeinspritzanlage
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzanlage zum Einspritzen von Brennstoff in eine Brennkraftmaschine, insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in den Brennraum bzw. die Brennräume der Brennkraftmaschine.
Die Erfindung geht aus von einer Brennstoffeinspritzanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist bereits aus der JP-OS 08-312503 bekannt, an dem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine Aufnahmebohrungen für jeweils ein Brennstoffeinspritzventil für jeden Brennraum der Brennkraftmaschine vorzusehen, in welche jeweils ein Abspritzabschnitt des zugeordneten Brennstoffeinspritzventils zum direkten Einspritzen von Brennstoff in den jeweiligen Brennraum einsetzbar ist. Das in die Aufnahmebohrung des Zylinderkopfs eingesetzte Brennstoffeinspritzventil wird mittels einer als Spannpratze ausgebildeten Niederhaltevorrichtung gegen den in dem Brennraum herrschenden relativ hohen Verbrennungsdruck niedergehalten. Um die Brennstoffeinspritzventile in den Aufnahmebohrungen sicher zu fixieren, müssen durch die Spannpratzen relativ hohe Niederhaltekräfte auf die Brennstoffeinspritzventile ausgeübt werden, so daß die Brennstoffeinspritzventile in den Aufnahmebohrungen einen relativ festen, unverrückbaren Sitz haben. Für die Zuleitung des Brennstoffs an einen an jedem Brennstoffeinspritzventil vorgesehenen Zulaufabschnitt mit einer Brennstoff-Einlaßöffnung ist bei der JP-OS 08-312503 eine Brennstoff-Verteilerleitung vorgesehen, die die Brennstoffeinspritzventile mit einer Brennstoffpumpe verbindet. Die Brennstoff - Verteilerleitung weist für jedes Brennstoffeinspritzventil ein Aufnahmeelement auf, in welches der Zulaufabschnitt des Brennstoffeinspritzventils einführbar ist, so daß das Aufnahmeelement den Zulaufabschnitt tassenartig umschließt. Um die notwendige Dichtung zu erreichen, weist der Zulaufabschnitt jedes Brennstoffeinspritzventils ein Dichtungselement in Form eines O-Rings auf, der an der Innenwandung des Aufnahmeelements dichtend anliegt.
Aufgrund des relativ hohen Verbrennungsdrucks in jedem Brennraum der Brennkraftmaschine muß von der Niederhaltevorrichtung eine relativ hohe Niederhaltekraft aufgebracht werden, um die Brennstoffeinspritzventile in ihrer jeweiligen Aufnahmebohrung an dem Zylinderkopf sicher zu arretieren. Die dadurch bedingte starre Fixierung der Brennstoffeinspritzventile an dem Zylinderkopf erschwert jedoch die Montage der Brennstoff-Verteilerleitung, da es aufgrund der Fertigungstoleranzen sowohl der Aufnahmebohrungen für die Brennstoffeinspritzventile an dem Zylinderkopf als auch der Aufnahmeelemente für die Brennstoffeinspritzventile an der Brennstoff-Verteilerleitung zu Positionsabweichungen und Winkelabweichungen zwischen den Zulaufabschnitten der Brennstoffeinspritzventile einerseits und den Aufnahmeelementen der Brennstoff- Verteilerleitung andererseits kommt. Erschwerend kommt hinzu, daß die in den Aufnahmebohrungen des Zylinderkopfes montierten Brennstoffeinspritzventile durch die von den Spannpratzen ausgeübte Niederhaltekraft nicht umfänglich gleichmäßig sondern punktuell beaufschlagt werden, was eine geringfügige Verkippung der Brennstoffeinspritzventile in den Aufnahmebohrungen zur Folge hat. Die sich an den Zulaufabschnitten der Brennstoffeinspritzventile dadurch zusätzlich ergebenden Positions- und Winkelabweichungen erschweren die Montage der Brennstoff-Verteilerleitung zusätzlich. Der zwischen dem Zulaufabschnitt des Brennstoffeinspritzventils und dem Aufnahmeelement der Brennstoff-Verteilerleitung angeordnete O-Ring gleicht die Positions- und Winkelabweichungen nur in einem sehr geringen, unzureichenden Umfang aus. Bei den in der Praxis auftretenden Positions- und Winkelabweichungen besteht bei der aus der JP-OS 08-312503 bekannten Brennstoffeinspritzanlage neben dem Nachteil einer erschwerten Montage auch die Gefahr des Brennstoffaustritts an der die Positions- und Winkelabweichungen nicht ausgleichenden Dichtung.
Aus der DE-OS 29 08 095 ist es bekannt, ein nicht zum direkten Einspritzen von Brennstoff vorgesehenes Brennstoffeinspritzventil an einer Brennstoff-Verteilerleitung mittels eines Haltebügels zu fixieren und den Zulaufabschnitt des Brennstoffeinspritzventils über einen Stecknippel in die Brennstoff-Verteilerleitung einzuführen. Ein Ausgleich von Positions- und Winkelabweichungen an der Verbindung des Brennstoffeinspritzventils mit der Brennstoff-Verteilerleitung ist bei dieser Montageanordnung nicht vorgesehen. Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß Positions- und Winkelabweichungen, die sich aufgrund der Fertigungs-Toleranzen und montagebedingter Toleranzen ergeben, sicher ausgeglichen werden. Dadurch wird die Montage der Brennstoffeinspritzanlage, insbesondere der Brennstoff-Verteilerleitung, wesentlich erleichtert. Eine Verspannung der Brennstoffeinspritzventile oder der Brennstoff-Verteilerleitung, wie sie bei einer Positionsund Winkelabweichungen nicht ausgleichenden Verbindung auftreten können, wird vermieden. Ferner treten keine Dichtungsprobleme zwischen der Brennstoff- Verteilerleitung und den Zulaufabschnitten der Brennstoffeinspritzventile auf, da die Dichtungselemente durch nicht ausgeglichene Positions- und Winkelabweichungen nicht einseitig deformiert werden. Umgekehrt läßt die erfindungsgemäß weitergebildete Brennstoffeinspritzanlage größere Toleranzen bei der Fertigung des Zylinderkopfes und der Brennstoff-Verteilerleitung zu, so daß der Fertigungsaufwand dieser Teile verringert und die Fertigungskosten entsprechend reduziert werden. Die Brennstoff-Verteilerleitung kann relativ nahe am Zylinderkopf montiert werden, so daß ein nur kleiner Bauraum benötigt wird.
Der Verbindungsbereich zwischen der Brennstoff-Verteilerleitung und dem Zulaufabschnitt der Brennstoffeinspritzventile kann im Querschnitt relativ breit und kurz bemessen werden, so daß beim Öffnen der Brennstoffeinspritzventile kein Druckeinbruch auftritt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in dem Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzanlage möglich.
Es ist besonders vorteilhaft, an dem Dichtungsträger zwei Ringnuten zur Führung eines ersten, die radiale Abdichtung gewährleistenden Dichtungselements und eines zweiten, die axiale Abdichtung gewährleistenden Dichtungselements -auszubilden. Die radiale Abdichtung erfolgt dabei gegenüber einer Stirnfläche des Zulaufabschnitts des Brennstoffeinspritzventils, während die axiale Abdichtung gegenüber dem Verbindungsstutzen der Brennstoff-Verteilerleitung erfolgt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Außendurchmesser des Dichtungsträgers stromaufwärts des zweiten, axialen Dichtungselements größer bemessen ist als der Außendurchmesser der zweiten, dem radialen Dichtungselement zugeordneten Ringnut. Bei Beaufschlagen der Verbindungsvorrichtung mit dem Brennstoffdruck ergibt sich eine in Richtung auf den Zulaufabschnitt des zugeordneten Brennstoffeinspritzventils gerichtete Kraftkomponente, die das erste, radiale Dichtungselement an der Stirnfläche des Zulaufabschnitts des Brennstoffeinspritzventils anpreßt. Auf diese Weise ist eine besonders wirkungsvolle Abdichtung gegeben und gleichzeitig sichergestellt, daß der Dichtungsträger im drucklosen Zustand während der Montage nahezu widerstandsfrei radial beweglich ist. Die radiale Beweglichkeit des Dichtungsträgers kann durch ein vorzugsweise vorzusehendes axiales Spiel zwischen dem stromaufwärtigen Kragen der Buchse einerseits und dem Zulaufabschnitt des Brennstoff-Einspritzventils andererseits noch verbessert werden.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die Montage eines Brennstoffeinspritzventils und die Verbindung mit der geschnitten dargestellten Brennstoff- Verteilerleitung gemäß dem Stand der Technik und Fig. 2 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel in einer auszugsweisen Darstellung des Verbindungsbereichs zwischen dem Brennstoffeinspritzventil und der Brennstoff- Verteilerleitung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Bevor auf das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung näher eingegangen wird, soll zunächst kurz anhand von Fig. 1 die übliche Montage des Brennstoffeinspritzventils 1 an dem Zylinderkopf 2 der nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine sowie die Verbindung des Zulaufabschnitts 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 mit der in Fig. 1 geschnitten dargestellten Brennstoff- Verteilerleitung 4 beschrieben werden.
Das Brennstoff-Einspritzventil 1 wird an dem Zylinderkopf 2 durch Einsetzen in eine in Fig. 1 nicht dargestellte Zylinderkopf-Bohrung relativ starr montiert. Dabei ist für jeden Brennraum der Brennkraftmaschine in der Regel ein Brennstoffeinspritzventil 1 vorgesehen. Nach dem Einsetzen der Brennstoffeinspritzventile 1 in die zugehörigen Zylinderbohrungen des Zylinderkopfes 2 wird die Brennstoff-Verteilerleitung 4 montiert, die zur Zuleitung des Brennstoffs von einer nicht dargestellten Brennstoffpumpe zu den einzelnen Brennstoffeinspritzventilen 1 dient. Dabei wird der Zulaufabschnitt 3 jedes Brennstoffeinspritzventils 1 in einen zugehörigen Verbindungsstutzen 5 der Brennstoff- Verteilerleitung 4 eingesetzt und über einen an dem Zulaufabschnitt 3 vorgesehenen Dichtring 6 abgedichtet.
Aufgrund von fertigungs- und montagebedingten Toleranzen kommt es jedoch zu Positions- und Winkelabweichungen zwischen den Positionen der Zulaufabschnitte 3 der Brennstoffeinspritzventile 1 einerseits und den zugeordneten Verbindungsstutzen 5 der Brennstoff-Verteilerleitung 4 andererseits. Diese Positions- und Winkelabweichungen werden einerseits durch die Fertigungstoleranzen bei der Positionierung der Zylinderkopf- Bohrungen zur Aufnahme der Brennstoffeinspritzventile 1 und der Positionierung der Verbindungsstutzen 5 an der Brennstoff-Verteilerleitung 4 hervorgerufen. Andererseits kann es bei der Montage der Brennstoffeinspritzventile 1 an dem Zylinderkopf 2 zu einer geringfügigen Winkelverkippung kommen, die zu einer zusätzlichen Positions- und Winkelabweichung der Zulaufabschnitte 3 von ihren Sollpositionen führt. Die Positionsund Winkelabweichungen werden dabei durch den Dichtring 6 nur bedingt und unzuverlässig ausgeglichen, so daß die Montage der Brennstoff-Verteilerleitung 4 erheblich erschwert ist. Darüber hinaus ist bei einer größeren Positionsabweichung, die in Fig. 1 mit a veranschaulicht ist, auch ein Brennstoffaustritt an dem nicht mehr zuverlässig dichtenden Dichtring 6 nicht ausgeschlossen. Die geringen zulässigen Toleranzen stellen sehr hohe Anforderungen an die Fertigung und können ohne die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung nur realisiert werden, wenn die Zylinderkopf-Bohrungen und die Ausnehmungen in der Brennstoff-Verteilerleitung 4 gleichzeitig gefertigt werden.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeipiel der Erfindung in einer auszugsweisen, geschnittenen Darstellung. Dargestellt ist lediglich der Verbindungsbereich zwischen dem Brennstoffeinspritzventil 1 und der Brennstoff-Verteilerleitung 4.
Die Brennstoff-Verteilerleitung 4 weist eine Brennstoff-Auslaßöffnung 10 auf, die über eine Verbindungsbohrung 11 mit dem in Fig. 1 dargestellten Hauptkanal 7 in Verbindung steht. Die Verbindungsbohrung 11 mündet in eine Aufnahmebohrung 12 des Verbindungsstutzens 5 aus. In Richtung auf die Brennstoff- Auslaßöffnung 10 verengt sich die Aufnahmebohrung 12 in einem konusförmigen Abschnitt 13.
Der Zulaufabschnitt 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 weist eine Brennstoff-Einlaßöffnung 14 auf, die an dem zulaufseitigen Ende des Brennstoffeinspritzventils 1 von einer sich senkrecht zu der Längsachse 15 des Brennstoffeinspritzventils 1 erstreckenden, d. h. radial ausgerichteten Stirnfläche 16 umgeben ist. An die Brennstoff-Einlaßöffnung 14 des Brennstoffeinspritzventils 1 schließt sich eine stufenförmig ausgebildete Brennstoff- Zulaufbohrung 17 an. In die Brennstoff-Einlaßöffnung 14 ist eine Buchse 18 einsetzbar. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Buchse 18 in die Brennstoff-Zulaufbohrung 17 paßgenau einpreßbar und durch einen Reibschluß arretiert. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die Buchse 18 an ihrem stromabwärtigen Ende mit einem Außengewinde zu versehen, das in ein Innengewinde der Brennstoff-Zulaufbohrung 17 einschraubbar ist.
Die Buchse 18 weist im in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eine sich entlang der Längsachse 15 erstreckende, im Ausführungsbeispiel gestuft ausgebildete, durchgängige Längsbohrung 19 auf, die an ihrem stromaufwärtigen Ende über den konusförmigen Abschnitt 13 der Aufnahmebohrung 12 mit der Brennstoff- Auslaß Öffnung 10 der Brennstoff-Verteilerleitung 4 und über ihr stromabwärtiges Ende mit der Brennstoff- Zulaufbohrung 17 in Verbindung steht. Die Längsbohrung 19 übernimmt daher die Leitung des Brennstoffs.
Die Buchse 18 bildet zusammen mit einem Dichmngsträger 20 eine erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung 18, 20, die innerhalb eines vorgegebenen Variationsbereichs einen Positionsausgleich zwischen der Position des Zulaufabschnitts 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 und der Position des Verbindungsstutzens 5 der Brennstoff- Verteilerleitung 4 ermöglicht.
Der Dichtungsträger 20 ist zwischen der zulaufseitigen Stirnfläche 16 des Zulaufabschnitts 3 und einem an dem zulaufseitigen Ende der Buchse 18 angeordneten, radial nach außen überstehenden Kragen 21 arretiert. Vorzugsweise ist die Buchse 18 in die Brennstoff- Zulaufbohrung 17 des Brennstoffeinspritzventils 1 nur soweit eingepreßt, daß der Dichtungsträger 20 innerhalb eines in Fig. 2 zur Verdeutlichung eingezeichneten axialen Spiels b geringfügig axial beweglich ist. Der Dichtungsträger 20 ist daher nicht zwischen dem Kragen 21 der Buchse 18 und dem Zulaufabschnitt 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 verklemmt, sondern in radialer Richtung innerhalb eines in Fig. 2 zur Verdeutlichung ebenfalls eingezeichneten Verschiebungsbereichs c radial beweglich. Lediglich beispielhaft und zur Verdeutlichung der Größenordnungen sei erwähnt, daß der radiale Verschiebungsbereich c des Dichtungsträgers 20 in etwa 0,6 mm betragen kann, während das axiale Spiel b des Dichtungsträgers 20 zwischen 0,05 mm und 0,1 mm liegen kann. Der radiale Verschiebungsbereich c ist durch die Differenz zwischen dem Innendurchmesser d2 einer Durchgangsbohrung 22 des ringförmigen Dichtungsträgers 20 und dem Außendurchmesser d! eines Durchdringungsabschnitts 23 der Buchse 18 vorgegeben. Der Durchdringungsabschnitt 23 durchdringt den Dichtungsträger 20 im Bereich dessen Durchgangsbohrung 22. Der Dichtungsträger 20 weist an seinem stromabwärtigen Ende 24 eine radial nach außen gerichtete Erweiterung 25 auf. An einer der Stirnfläche 16 des Zulaufabschnitts 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 gegenüberliegenden, stromabwärtigen, radial ausgerichteten Stirnfläche 26 ist an dem Dichtungsträger 20 eine erste umlaufende Ringnut 27 ausgebildet, die der Aufnahme und Führung eines ersten Dichtungselements 28 in Form eines als O-Ring oder Quad-Ring ausgebildeten Dichtungsrings dient. Das erste Dichtungselement 28 dient als radiale Abdichtung und dichtet den Dichmngsträger 20 gegenüber dem Zulaufabschnitt 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 ab. Dabei ist das erste Dichtungselement 28 auf der Stirnfläche 16 des Zulaufabschnitts 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 gleitend beweglich.
Ferner weist der Dichtungsträger 20 an einer der Wandung 29 des Verbindungsstutzens 5 gegenüberliegenden Mantelfläche 30 eine zweite Ringnut 31 auf. Die zweite Ringnut 31 dient der Aufnahme und Führung eines zweiten Dichtungselements 32 in Form eines als O-Ring oder Quad-Ring ausgebildeten Dichtungsrings. Das zweite Dichtungselement 32 bewirkt eine axiale Dichtung und dichtet den Dichmngsträger 20 gegenüber dem Verbindungsstutzen 5 ab. Das zweite Dichtungselement 32 ist dabei in der Aufnahmebohrung 12 des Verbindungsstutzens 5 gleitend verschiebbar.
Entsprechend einer bevorzugten erfmdungsgemäßen Weiterbildung ist die Außenkante 33 der der Aufnahme des ersten Dichtungselements 28 dienenden Ringnut 27 radial nach innen gegenüber dem Außendurchmesser des Dichtungsträgers 20 im Bereich des zweiten Dichtungselements 32 um den in Fig. 2 zur Veranschaulichung eingezeichneten Abschnitt d versetzt. Wenn der Dichmngsträger 20 im Betriebszustand mit dem Brennstoffdruck beaufschlagt wird, steht als Angriffsfläche für den Brennstoffdruck somit auf der stromaufwärtigen Seite die gesamte stromaufwärtige Stirnfläche 34 des Dichtungsträgers 20 bis zu seinem Außendurchmesser zur Verfügung. Dagegen ist der Dichtungsträger 20 an seinem stromabwärtigen Ende allenfalls bis zu der Außenkante 33 der ersten Ringnut 27 dem Brennstoffdruck ausgesetzt, da der radial weiter außen liegende Bereich abgedichtet ist. Der Dichmngsträger 20 wird daher mit einer effektiven axialen Kraftkomponente durch den Brennstoffdruck beaufschlagt, die den Dichmngsträger 20 in Richtung auf das Brennstoffeinspritzventil 1 drückt. Das erste Dichtungselement 28 wird daher an die Stirnfläche 16 des Zulaufabschnitts 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 angepreßt, so daß eine gute Dichtwirkung entsteht.
Die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung 18, 20 ist in ihrem den Zulaufabschnitt 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 zulaufseitig überragenden Bereich in die Aufnahmebohrung 12 des Verbindungsstutzens 5 vollständig einführbar. Der besondere Vorteil besteht darin, daß der ringförmige Dichmngsträger 20 sowohl einen radialen Ausgleich als auch einen axialen Ausgleich zwischen der Position des Zulaufabschnitts 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 und der Position der Aufnahmebohrung 12 des dem Brennstoffeinspritzventil 1 zugeordneten Verbindungsstutzens 5 ermöglicht. Während für einen radialen Ausgleich das erste Dichmngselement 28 auf der Stirnfläche 16 des Zulaufabschnitts 3 verschiebbar ist, ist für einen axialen Ausgleich das zweite Dichtungselement 32 in der Aufnahmebohrung 12 des Verbindungsstutzens 5 axial verschiebbar. Zur Erleichterung der Einführung der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung 18, 20 kann die Aufnahmebohrung 12 im Bereich ihrer Ausmündung einen konischen Abschnitt 35 aufweisen.
Durch die erfindungsgemäß ausgebildete Brennstoffeinspritzanlage wird die Montage der Brennstoff-Verteilerleimng 4 an den Brennstoffeinspritzventilen 1 erheblich vereinfacht. Zudem wird ein Druckeinbruch aufgrund der kurzen und breiten Leitungsführung und dem geringen Abstand zwischen der Brennstoff-Verteilerleimng 4 und den Brennstoff- Einlaßöffnungen 14 der Brennstoffeinspritzventile 1 weitgehend vermieden. Insgesamt ergibt sich eine äußerst kompakte und flexible Bauweise.

Claims

Ansprüche
1. Brennstoffeinspritzanlage zum Einspritzen von Brennstoff in eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Brennstoff einspritzventil (1), das an einem Zulaufabschnitt (3) eine Brennstoff-Einlaßöffnung (14) aufweist, und einer Brennstoff- Verteilerleitung (4), die für jedes Brennstoffeinspritzventil (1) eine mit der Brennstoff-Einlaßöffnung (14) des Brennstoffeinspritzventils (1) verbindbare Brennstoff-Auslaßöffnung (10) und einen sich an die Brennstoff-Auslaßöffnung (10) stromabwärts anschließenden Verbindungsstutzen (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur dichtenden Verbindung der Brennstoff-Einlaßöffnung (14) jedes Brennstoffeinspritzventils (1) mit der zugeordneten Brennstoff-Auslaßöffnung (10) der Brennstoff-Verteilerleimng (4) jeweils eine Verbindungsvorrichtung (18, 20) vorgesehen ist, mit einem ringförmigen Dichmngsträger (20), der ein erstes Dichmngselement (28) zur Abdichtung des Dichtungsträgers (20) gegenüber dem Zulaufabschnitt (3) des Brennstoffeinspritzventils (1) und ein zweites Dichtungselement (32) zur Abdichtung des Dichtungsträgers (20) gegenüber dem Verbindungsstutzen (5) der Brennstoff- Verteilerleitung (4) aufweist, und einer in die Brennstoff-Einlaßöffnung (14) einsetzbaren Buchse (18), die den ringförmigen Dichtungsträger (20) durchdringt, so daß der Dichtungsträger (20) zwischen einem stromaufwärtigen Kragen (21) der Buchse (18) und dem Zulaufabschnitt (3) des Brennstoff-Einspritzventils (1) in radialer Richtung beweglich arretiert ist.
2. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Dichtungselement (28) in einer ersten Ringnut (27) des Dichtungsträgers (20) geführt ist und auf einer Stirnfläche (16) des Zulaufabschnitts (3) des Brennstoffeinspritzventils (1) radial gleitend beweglich ist.
3. Brennstoff einspritzanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ringnut (27) an einer der Stirnfläche (16) des Zulaufabschnitts (3) gegenüberliegenden, stromabwärtigen, radial ausgerichteten Stirnfläche (26) des Dichtungsträgers (20) ausgebildet ist.
4. Brennstoff einspritzanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Außendurchmesser des Dichmngsträger s (20) stromaufwärts des zweiten Dichmngselements (32) größer bemessen ist als ein Außendurchmesser (33) der ersten Ringnut (27).
5. Brennstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Dichtungselement (32) in einer zweiten Ringnut (31) des Dichtungsträgers (20) geführt ist und auf einer Wandung (29) des Verbindungssmtzens (5) der Brennstoff- Verteilerleitung (20) axial gleitend beweglich ist.
6. Brennstoff einspritzanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ringnut (31) an einer der Wandung (29) des Verbindungssmtzens (5) gegenüberliegenden, axial ausgerichteten Mantelfläche (30) des Dichtungsträgers (20) ausgebildet ist.
7. Brennstoff einspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (18) eine durchgehende Längsbohrung (19) zur Durchführung des Brennstoffs aufweist.
8. Brennstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Dichtungsträger (20) eine Durchgangsbohrung (22) aufweist, die von einem Durchdringungsabschnitt (23) der Buchse (18) durchdrungen ist, wobei ein Innendurchmesser (d2) der Durchgangsbohrung (22) des Dichtungsträgers (20) größer bemessen ist als ein Außendurchmesser (d^ des Durchdringungsabschnitts (23) der Buchse (18).
9. Brennstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (18) so in die Brennstoff-Einlaßöffnung (14) des Brennstoffeinspritzventils (1) eingesetzt ist, daß der Dichmngsträger (20) zwischen dem stromaufwärtigen Kragen (21) der Buchse (18) und dem Zulaufabschnitt (3) des Brennstoff-Einspritzventils (1) innerhalb eines vorgegebenen Spiels (b) axial beweglich ist.
10. Brennstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsvorrichtung (18, 20) in den Verbindungsstutzen (5) der Brennstoff- Verteilerleimng (4)einführbar ist.
11. Brennstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungselemente (28, 32) als umlaufende Ringdichtungen ausgebildet sind.
12. Brennstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (18) in die Brennstoff-Einlaßöffnung (14) des Brennstoffeinspritzventils (1) eingepreßt ist.
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