WO2001086138A1 - High-pressure resistant injector body - Google Patents

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WO2001086138A1
WO2001086138A1 PCT/DE2001/001549 DE0101549W WO0186138A1 WO 2001086138 A1 WO2001086138 A1 WO 2001086138A1 DE 0101549 W DE0101549 W DE 0101549W WO 0186138 A1 WO0186138 A1 WO 0186138A1
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WO
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injector body
inlet bore
annular space
pressure
wall
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Application number
PCT/DE2001/001549
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Inventor
Stefan Schuster
Stefan Haug
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/02—Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
    • F02M55/025—Common rails
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/008—Arrangement of fuel passages inside of injectors
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    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/03—Fuel-injection apparatus having means for reducing or avoiding stress, e.g. the stress caused by mechanical force, by fluid pressure or by temperature variations

Definitions

  • the inlet bore opens obliquely into an annular channel which extends perpendicular to the injector body axis.
  • the inlet bore from the high-pressure collecting chamber (common rail) opens into the ring channel at an angle of 75 ° to 105 °, which results in an impairment of the strength, injector body edge tapering towards the inlet bore. This edge in the area of the intersection of the inlet bore and the ring channel represents the weak point of the injector body.
  • the stresses are largely determined by the inlet angle of the inlet bore from the high-pressure collecting space (common rail) into the injector body.
  • the solution according to the invention allows a significant increase in strength to be achieved at the point of the injector body that is relevant to the strength, without changing anything in the external geometry and thus also in the installation conditions.
  • the stress in the intersection of the inlet bore from the high-pressure collecting space and the annular space can be independent of the angle of inclination ⁇ of the inlet bore and thus of the connection geometry of the pressure line from the high-pressure collection space and the installation conditions on the cylinder head of an internal combustion engine.
  • FIG. 1 shows a previous position from the annular space to the inlet bore on an injector body
  • FIG. 2 shows a puncture made on the wall of the annular space, into which the inlet bore opens from the high-pressure collecting space
  • FIG. 3 shows a circumferential annular groove extending in the wall of the annular space of an injector body, with an inlet bore opening into it and
  • FIG. 4 shows the wall of the annular space with the circumferential annular groove formed on it on an enlarged scale.
  • annular space 3 In the interior of the injector body 1 there is an annular space 3 extending in the axial direction of the injector body, in the wall 5 of which the mouth 11 of an inlet bore 2 opens.
  • the supply bore 2 is in turn connected to a pressure connection 9, at which the supply line for fuel under high pressure from the high-pressure collection space opens, the high-pressure collection space not being shown here.
  • a chamfer 8 is formed on the pressure connection of the supply line for the fuel under high pressure from the high-pressure collection chamber.
  • a material edge 10 is formed at the mouth of the inlet bore 2 in the wall 5, which material edge weakens the mechanical strength of the annular space 3, which with the constantly increasing pressures that are held in the high-pressure collection space, represents a load limit of the injector body 1.
  • the in the intersection area of the annular space 3 and inlet bore 2, i.e. in their mouth area 11, existing stresses are caused by the internal pressure and by static installation / assembly forces and are essentially dependent on the inlet angle ⁇ of the inlet bore 2 in the annular space 3 and are minimal with respect to ⁇ when ⁇ 90 °.
  • the annular space 3 extending in the axial direction of the injector body axis is shown, in the wall of which a recess 12 is provided.
  • the mouth 11 of the inlet bore 2 opens from the high-pressure manifold connection 9, the inlet bore 2 being made by the position of the recess in a shortened length 13 (see illustration according to FIG. 1).
  • the inlet bore 2 extends in a shortened length 13 from its inlet opening 14 to the outlet opening 15 located in the mouth region 11, which lies in a side surface of the recess 12.
  • FIG 3 shows an alternative embodiment of the wall of the annular space of the injector body.
  • the injector body 1 extending essentially in the axial direction, comprises an annular space 3, the wall 5 of which contains the mouth 11 of an inlet bore 2.
  • the inlet of the inlet bore 2 or 13 is in the bottom of the pressure connection 9, which is equipped on its top with a circumferential chamfer 8 to ensure easy screwing of the connecting element of the supply line to the high-pressure collecting space, which is not shown here.
  • annular groove 16 On the outlet side 15 of the inlet bore 2 in a shortened length 13, an annular groove 16 is provided which extends all the way around in the wall 5 of the annular space 3 and has a contoured profile 21 (cf. detail in FIG. 4).
  • the mouth 11 of the inlet bore 2 in a shortened length 13 lies in a beveled inlet area of the annular groove 16, which results in a 90 ° orientation of the inlet bore 2 in a shortened length 13 with respect to the wall 5 of the annular space 3 extending in the axial direction. Due to the entering angle ß of approximately 90 °, the mechanical stresses of the injector body component at the weak point shown above can be decisively minimized, so that the injector body 1 can also be exposed to an even higher level of oxygen pressure, which can be set in the high-pressure chamber, without damage to take.
  • the outer geometry of such an injector body 1 can be kept largely unchanged, whereby the installation conditions on the cylinder head of an internal combustion engine are taken into account.
  • the inlet bore 2 in a shortened length 13 ends here in a recess 16 provided in the wall 5 of the annular space 3, designed as an annular groove, an approximate inlet angle ⁇ of 90 ° being established.
  • the intersection angle of the inlet bore 2 and the ring space 3 thus generated moves between 75 ° and 105 °, a stress-reducing effect occurs.
  • 4 shows an enlarged view of the annular space 5, which contains the mouth 11 of the inlet bore 2.
  • the annular space 5 adjoining the internal thread 6 of the injector body 1 is provided with a circumferential annular groove 16.
  • the mouth 11 of the inlet channel 2 lies in a shortened length 13 from the high-pressure collecting space.
  • the annular groove 16 comprises an inlet area provided with a large radius of curvature 19 and an adjoining outlet area provided with a small radius of curvature 20.
  • the outlet area of the annular groove 16, which is provided with a smaller radius, represents an outlet slope of the mouth 11 of the inlet line 2, with an inlet angle ß between the mouth surface of the inlet bore 2, configured here in a shortened length 13 and the position of the inlet bore 2, identified by reference symbol 18 , of about 90 °.

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Abstract

The invention relates to an injector body (1) of a fuel injector provided for injecting highly pressurized fuel into the combustion chambers of an internal combustion engine. The injector body (1) is connected via an admission borehole (2) to a high-pressure accumulating space from which fuel flows to the injector body (1). The admission borehole (2) for the highly pressurized fuel opens into a recess (12) or (16) provided in the annular space (3).

Description

Hochdruckfester InjektorkörperHigh pressure resistant injector body
Technisches GebietTechnical field
Bei Hochdruckeinspritzeinrichtungen mit Speichereinspritzsystem (Common Rail) treten hohe mechanische Bauteilbeanspruchungen im Bereich der Zulaufbohrung für den unter sehr hohem Druck stehenden Kraftstoff im Bereich der in einem Ringkanal mündenden Zulaufbohrung vom Hochdrucksammeiraum kommend, auf. Die Standzeit von Injektorkörpern hängt im hohem Maße von der mechanischen Festigkeit und der Widerstandsfähigkeit des Injektorköφermaterials ab.In the case of high-pressure injection devices with a storage injection system (common rail), high mechanical component stresses occur in the area of the inlet bore for the fuel under very high pressure in the area of the inlet bore opening in an annular channel coming from the high-pressure collection space. The service life of injector bodies depends to a large extent on the mechanical strength and the resistance of the injector body material.
Stand der TechnikState of the art
Bei bisher eingesetzten Injektorköφern an Einspritzdüsen für unter extrem hohen Druck stehenden Kraftstoff, mündet die Zulaufbohrung schräg in eine sich senkrecht , zur Injektorköφerachse erstreckenden Ringkanal. Die Zulaufbohrung vom Hochdrucksammeiraum (Common Rail) mündet in einem Winkelbereich von 75° bis 105° in den Ringkanal, wodurch sich eine Beeinträchtigung der Festigkeit darstellende, spitz auf die Zulaufbohrung zulaufende Injel torköφerkante ergibt. Diese Kante im Bereich der Nerschneidung von Zulaufbohrung und Ringkanal stellt die Schwachstelle des Injektorköφers dar. Die Beanspruchungen werden zum größten Teil durch den Einlaufwinkel der Zulaufbohrung vom Hochdrucksammeiraum (Common Rail) in den Injektorköφer bestimmt. Die Beanspruchungen im Nerschneidungsbereich des Ringraumes mit der Zulaufbohrung werden minimal, wenn der Zulaufwinkel ß im Bereich von 90° gehalten werden kann. Aufgrund der Konstruktion des Injektorköφers und der am Zylinderkopf einer Verbrennungskraftmaschine vorliegenden Einbauverhältnisse, ist ein 90°- Druckanschluß bzw. eine Bohrung der Zulaufbohrung vom Hochdrucksammeiraum, so daß die Zulaufbohrung unter 90° in den Ringkanal mündet, nicht immer möglich. Bei schräg in den Ringkanal mündenden Zulaufbohrungen vom Hochdrucksammeiraum (Common Rail) ist daher eine Druckbegrenzung erforderlich, die durch die Beanspruchbarkeit unter Dauerfestigkeit der oben skizzierten Injektorköφerkante gegeben ist. Bei heute ständig steigenden Anforderungen an das Druckniveau in Hochdrucksammeiräumen, stellt die Festigkeit von Injektorköφern eine Druckbegrenzung dar, die einer weiteren Anhebung des Einspritzdruckniveaus im Hochdrucksammeiraum im Wege steht.In the case of previously used injector bodies on injection nozzles for fuel under extremely high pressure, the inlet bore opens obliquely into an annular channel which extends perpendicular to the injector body axis. The inlet bore from the high-pressure collecting chamber (common rail) opens into the ring channel at an angle of 75 ° to 105 °, which results in an impairment of the strength, injector body edge tapering towards the inlet bore. This edge in the area of the intersection of the inlet bore and the ring channel represents the weak point of the injector body. The stresses are largely determined by the inlet angle of the inlet bore from the high-pressure collecting space (common rail) into the injector body. The stresses in the intersection area of the annular space with the inlet bore become minimal if the inlet angle ß can be kept in the range of 90 °. Due to the construction of the injector body and the installation conditions at the cylinder head of an internal combustion engine, a 90 ° pressure connection or a bore in the inlet bore from the high-pressure collection chamber, so that the inlet bore opens at 90 ° into the annular channel, is not always possible. In the case of inlet bores from the high-pressure accumulation chamber (common rail) which open obliquely into the ring channel, a pressure limitation is therefore necessary, which is given by the durability under fatigue strength of the injector body edge outlined above. With today's constantly increasing demands on the pressure level in high-pressure collection rooms, the strength of the injector bodies represents a pressure limitation that stands in the way of a further increase in the injection pressure level in the high-pressure collection room.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Die mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung erzielbaren Vorteile sind vor allem daran zu erblicken, daß nunmehr die Höhe des im Hochdrucksammeiraum (Common Rail) herrschenden Druckniveaus nicht mehr von der Festigkeit des Injektorköφers unangemessen eingeschränkt wird. Die Ausnehmung ist einfach und mit geringem Zusatzaufwand in der Wandung des Injektorköφers einbringbar. Mit der als Auslaufschräge für die Zulaufbohrung fungierenden als Ringnut oder Einstich beschaffenen Wandung des Ringraumes, läßt sich ein die Festigkeit des Injektorköφers steigernder Einlaufwinkel ß im Bereich von 90° liegend erzielen. Gegenüber bekannten I jel torkonstruktionen läßt sich durch die erfindungsgemäße Lösung an der festigkeitsrelevanten Stelle des Injektorköφers eine deutliche Festigkeitssteigerung erzielen, ohne an der Außengeometrie und damit auch an den Einbaubedingungen etwas zu ändern. Über entsprechende Geometrieauslegung der Ausnehmung, gestaltet als Ringnut oder als Einstich in den Ringraum, kann die Beanspruchung im Verschneidungsbereich von Zulaufbohrung vom Hochdrucksammeiraum und Ringraum unabhängig vom Neigungswinkel ß der Zulaufbohrung und damit von der Anschlußgeometrie der Druckleitung vom Hochdrucksammeiraum und den Einbauverhältnissen am Zylinderkopf einer Verbrennungsmaschine gehalten werden.The advantages that can be achieved with the solution proposed according to the invention can be seen above all from the fact that the level of the pressure level prevailing in the high-pressure accumulation chamber (common rail) is no longer unduly restricted by the strength of the injector body. The recess is simple and can be made in the wall of the injector body with little additional effort. With the wall of the annular space, which acts as an outlet slope for the inlet bore and acts as an annular groove or recess, an inlet angle ß increasing the strength of the injector body can be achieved in the range of 90 °. Compared to known I jel door constructions, the solution according to the invention allows a significant increase in strength to be achieved at the point of the injector body that is relevant to the strength, without changing anything in the external geometry and thus also in the installation conditions. By appropriate geometry of the recess, designed as an annular groove or as a recess in the annular space, the stress in the intersection of the inlet bore from the high-pressure collecting space and the annular space can be independent of the angle of inclination β of the inlet bore and thus of the connection geometry of the pressure line from the high-pressure collection space and the installation conditions on the cylinder head of an internal combustion engine.
Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung treten keine Schwächungszonen darstellenden Materialspitzen, die im Strömungsbereich des mit hohem Druck stehenden Kraftstoffes liegen, auf, vielmehr können sowohl Einstich als auch Ringnut mit Radien gefertigt werden, die ein ungehindertes Strömen des unter hohem Druck die Zulaufbohrung verlassenden Kraftstoffes gewährleisten, ohne die Wandung des Ringraumes im Injektorköφer zu starken mechanischen Beanspruchungen auszusetzen.In the solution proposed according to the invention, there are no material peaks representing weakening zones that lie in the flow area of the fuel under high pressure, rather both the recess and the annular groove can be produced with radii that ensure unimpeded flow of the fuel leaving the inlet bore under high pressure. without exposing the wall of the annular space in the injector body to excessive mechanical stress.
Zeichnungdrawing
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.The invention is explained in more detail below with the aid of the drawing.
Es zeigt:It shows:
Figur 1 eine Wiedergabe einer bisherigen Lage von Ringraum zu Zulaufbohrung an einem Injektorköφer,FIG. 1 shows a previous position from the annular space to the inlet bore on an injector body,
Figur 2 einen an der Wandung des Ringraumes vorgenommenen Einstich, in den die Zulaufbohrung vom Hochdrucksammelraum mündet,FIG. 2 shows a puncture made on the wall of the annular space, into which the inlet bore opens from the high-pressure collecting space,
Figur 3 eine sich in der Wandung des Ringraumes eines Injektorköφers erstreckende umlaufende Ringnut mit in dieser mündenden Zulaufbohrung und3 shows a circumferential annular groove extending in the wall of the annular space of an injector body, with an inlet bore opening into it and
Figur 4 die Wandung des Ringraumes mit an diesem ausgebildeter umlaufende Ringnut im vergrößertem Maßstab. AusführungsvariantenFIG. 4 shows the wall of the annular space with the circumferential annular groove formed on it on an enlarged scale. variants
Aus der Darstellung gemäß Figur 1 gehen die bisherigen Einbaulagen von Vorlaufbohrung und Ringraum im Inneren eines sich im wesentlichen in axialer Richtung erstreckenden Injektorköφers 1 hervor.1 shows the previous installation positions of the pilot bore and the annular space in the interior of an injector body 1 which extends essentially in the axial direction.
Im Inneren des Injektorköφers 1 ist ein sich in axialer Richtung des Injektorköφers erstreckender Ringraum 3 vorgesehen, in dessen Wandung 5 die Mündung 11 einer Zulaufbohrung 2 mündet. Die Zulaufbohrung 2 steht ihrerseits mit einem Druckanschluß 9 in Verbindung, an dem die Zuleitung für unter hohem Druck stehenden Kraftstoff aus dem Hochdrucksammeiraum mündet, wobei der Hochdracksammelraum hier nicht dargestellt ist. Am Druckanschluß der Zuleitung für den unter hohem Druck stehenden Kraftstoff vom Hochdrucksammeiraum ist eine Fase 8 ausgebildet. Gleiches gilt für das Innengewinde 6 des Injektorköφers an dem ebenfalls eine Fase 7 ausgebildet ist und welches in den Ringraum 3 übergeht. Aus der Darstellung der Injektorkonfiguration gemäß Figur 1, die aus dem Stand der Technik bekannt ist, geht hervor, daß sich an der Mündung der Zulaufbohrung 2 in der Wandung 5 eine Materialkante 10 ausbildet, die eine Schwächung der mechanischen Festigkeit des Ringraumes 3 darstellt, welche bei den ständig steigenden Drücken, die im Hochdrucksammeiraum vorgehalten werden, eine Belastungsgrenze des Injektorköφers 1 darstellt. Die im Verschneidungsbereich vom Ringraum 3 und Zulaufbohrung 2, d.h. in deren Mündungsbereich 11, vorliegenden Beanspruchungen, werden durch den Innendruck und durch statische Einbau- /Montagekräfte hervorgerufen und sind im wesentlichen abhängig vom Einlaufwinkel ß der Zulaufbohrung 2 in dem Ringraum 3 und werden minimal bezüglich ß, wenn ß = 90° beträgt.In the interior of the injector body 1 there is an annular space 3 extending in the axial direction of the injector body, in the wall 5 of which the mouth 11 of an inlet bore 2 opens. The supply bore 2 is in turn connected to a pressure connection 9, at which the supply line for fuel under high pressure from the high-pressure collection space opens, the high-pressure collection space not being shown here. A chamfer 8 is formed on the pressure connection of the supply line for the fuel under high pressure from the high-pressure collection chamber. The same applies to the internal thread 6 of the injector body on which a chamfer 7 is also formed and which merges into the annular space 3. From the illustration of the injector configuration according to FIG. 1, which is known from the prior art, it can be seen that a material edge 10 is formed at the mouth of the inlet bore 2 in the wall 5, which material edge weakens the mechanical strength of the annular space 3, which with the constantly increasing pressures that are held in the high-pressure collection space, represents a load limit of the injector body 1. The in the intersection area of the annular space 3 and inlet bore 2, i.e. in their mouth area 11, existing stresses are caused by the internal pressure and by static installation / assembly forces and are essentially dependent on the inlet angle β of the inlet bore 2 in the annular space 3 and are minimal with respect to β when β = 90 °.
Aufgrund der sich am Zylinderkopf einer Verbrennungskraftmasc ne einstellenden Einbauverhähiisse, kann weder ein unter 90° liegender Druckanschluß 9 noch eine unter 90° in den Ringraum 3 mündende Zulaufbohrung 2 vorgesehen werden.Due to the installation conditions at the cylinder head of an internal combustion engine, neither can be under 90 ° Pressure connection 9 still an inlet bore 2 opening at 90 ° into the annular space 3 are provided.
Aus der Darstellung gemäß Figur 2 geht eine erfmdungs gemäße Lösung der Orientierung der Zulaufbohrung in den Ringraum 3 hervor.2 shows a solution according to the invention for the orientation of the inlet bore into the annular space 3.
Im Injektorköφer 1, in dem eine schräg verlaufende Zulaufbohrung 2 eingelassen ist, ist der sich in axialer Richtung der Injektorköφerachse erstreckende Ringraum 3 dargestellt, in dessen Wandung ein Einstich 12 vorgesehen ist. In den Einstich 12 mündet die Mündung 11 der Zulaufbohrung 2 vom Hochdrucksammelraumanschluß 9, wobei die Zulaufbohrung 2 durch die Lage des Einstiches in verkürzter Länge 13 (vergl. Darstellung gemäß Fig. 1) ausgeführt ist. Vom Hochdrucksammelraumanschluß 9, der hier nur in schematischer Darstellung wiedergegeben ist, erstreckt sich die Zulaufbohrung 2 in verkürzter Länge 13 von ihrer Eintrittsöffnung 14 bis an die im Mündungsbereich 11 liegende Austrittsöffnung 15, die in einer Seitenfläche des Einstiches 12 liegt. Durch die Orientierung der Mündung 11 der Zulaufbohrung 2 im Einstich 12 ist ein etwa 90° betragender Einlaufwinkel der Zulaufbohrung in die Wandung 5 des Ringraumes 3 gegeben, wodurch sich eine an der festigkeitsrelevanten Stelle des Injektorköφers 1 einstellende Festigkeitssteigerung erzielen läßt, ohne daß an der Außengeometrie und den Einbauverhälnissen des nunmehr modifizierten Injektorköφerrs 1 etwas geändert werden müßte.In the injector body 1, in which an inclined inlet bore 2 is let in, the annular space 3 extending in the axial direction of the injector body axis is shown, in the wall of which a recess 12 is provided. In the recess 12, the mouth 11 of the inlet bore 2 opens from the high-pressure manifold connection 9, the inlet bore 2 being made by the position of the recess in a shortened length 13 (see illustration according to FIG. 1). From the high-pressure manifold connection 9, which is shown here only in a schematic representation, the inlet bore 2 extends in a shortened length 13 from its inlet opening 14 to the outlet opening 15 located in the mouth region 11, which lies in a side surface of the recess 12. Due to the orientation of the mouth 11 of the inlet bore 2 in the recess 12, an approximately 90 ° inlet angle of the inlet bore into the wall 5 of the annular space 3 is provided, whereby an increase in strength at the point of the injector body 1 relevant to strength can be achieved without the outer geometry and the installation ratios of the now modified injector body 1 would have to be changed somewhat.
Aus der Darstellung gemäß Figur 3 geht eine alternative Ausgestaltung der Wandung des Ringraumes des Injektorköφers hervor.3 shows an alternative embodiment of the wall of the annular space of the injector body.
Der Injektorköφer 1, sich im wesentlichen in axialer Richtung erstreckend, umfaßt einen Ringraum 3, dessen Wandung 5 die Mündung 11 einer Zulaufbohrung 2 enthält. Die Zulaufbohrung 2, ausgehend vom Druckanschluß der Hochdruckleitung zum Hochdrucksainmelraum ist in verkürzter Länge dargestellt. Der Eintritt der Zulaufbohrung 2 bzw. 13 liegt im Boden des Druckanschlusses 9, der an seiner Oberseite mit einer umlaufenden Fase 8 ausgestattet ist, um ein leichtes Anschrauben des Anschlußelementes der Zuleitung zum Hochdrucksammeiraum, der hier nicht dargestellt ist, zu gewährleisten.The injector body 1, extending essentially in the axial direction, comprises an annular space 3, the wall 5 of which contains the mouth 11 of an inlet bore 2. The inlet bore 2, starting from the pressure connection of the high-pressure line to the high-pressure chamber, is of a shorter length shown. The inlet of the inlet bore 2 or 13 is in the bottom of the pressure connection 9, which is equipped on its top with a circumferential chamfer 8 to ensure easy screwing of the connecting element of the supply line to the high-pressure collecting space, which is not shown here.
An der Austrittsseite 15 der Zulaufbohrung 2 in verkürzter Länge 13 ist eine sich umlaufend in der Wandung 5 des Ringraumes 3 erstreckende Ringnut 16 vorgesehen, die einen konturierten Verlauf 21 aufweist (vergl. Detail in Fig. 4).On the outlet side 15 of the inlet bore 2 in a shortened length 13, an annular groove 16 is provided which extends all the way around in the wall 5 of the annular space 3 and has a contoured profile 21 (cf. detail in FIG. 4).
Die Mündung 11 der Zulaufbohrung 2 in verkürzter Länge 13 liegt in einem angeschrägten Einlaufbereich der Ringnut 16, wodurch sich eine 90°-Orientierung der Zulaufbohrung 2 in verkürzter Länge 13 in Bezug auf die Wandung 5 des sich in axialer Richtung erstreckenden Ringraums 3 ergibt. Durch den sich einstellenden Einlaufwinkel ß von etwa 90° lassen sich die mechanischen Beanspruchungen des Injektorköφersbauteils an der weiter oben aufgezeigten Schwachstelle entscheidend minimieren, so daß der Injektorköφer 1 auch einem noch weitere erhöhten lüaftstoffdruchniveau, welches im Hochdrucksarnmelraum einstellbar ist, ausgesetzt werden kann, ohne Schaden zu nehmen.The mouth 11 of the inlet bore 2 in a shortened length 13 lies in a beveled inlet area of the annular groove 16, which results in a 90 ° orientation of the inlet bore 2 in a shortened length 13 with respect to the wall 5 of the annular space 3 extending in the axial direction. Due to the entering angle ß of approximately 90 °, the mechanical stresses of the injector body component at the weak point shown above can be decisively minimized, so that the injector body 1 can also be exposed to an even higher level of oxygen pressure, which can be set in the high-pressure chamber, without damage to take.
Durch die Änderung der Mündungsgeometrie 11 in der Wandung 5 des Ringraumes 3 läßt sich die Außengeometrie einer solcherart beschaffenen Injektorköφers 1 weitestgehend unverändert halten, wodurch den Einbaubedingungen am Zylinderkopf einer Verbrennungskraftmaschine Rechnung getragen ist. Die Zulaufbohrung 2 in verkürzter Länge 13 mündet hier in einer in der Wandung 5 des Ringraumes 3 vorgesehenen Ausnehmung 16, ausgestaltet als Ringnut, wobei sich Näherungsweise ein Einlaufwinkel ß von 90° einstellt. Solange, je nach Gestaltung der Ringnutgeometrie, sich der solcherart erzeugte Verschneidungswinkel von Zulaufbohrung 2 und Ringraum 3 zwischen 75° und 105° bewegt, tritt eine Spannungsreduzierende Wirkung auf. Aus der Darstellung gemäß Figur 4 geht eine vergrößerte Ansicht des Ringraumes 5, der die Mündung 11 der Zulaufbohrung 2 enthält, hervor.By changing the mouth geometry 11 in the wall 5 of the annular space 3, the outer geometry of such an injector body 1 can be kept largely unchanged, whereby the installation conditions on the cylinder head of an internal combustion engine are taken into account. The inlet bore 2 in a shortened length 13 ends here in a recess 16 provided in the wall 5 of the annular space 3, designed as an annular groove, an approximate inlet angle β of 90 ° being established. As long as, depending on the design of the ring groove geometry, the intersection angle of the inlet bore 2 and the ring space 3 thus generated moves between 75 ° and 105 °, a stress-reducing effect occurs. 4 shows an enlarged view of the annular space 5, which contains the mouth 11 of the inlet bore 2.
Der sich an das Innengewinde 6 des Injektorköφers 1 anschließende Ringraum 5 ist mit einer umlaufenden Ringnut 16 versehen. In der umlaufenden Ringnut 16 liegt die Mündung 11 des Zulaufkanales 2 in verkürzter Länge 13 vom Hochdrucksammeiraum. Die Ringnut 16 umfaßt in axialer Richtung gesehen einen mit großem Krümmungsradius 19 versehenen Einlaufbereich und einen sich daran anschließenden mit kleinem Krümmungsradius 20 vorgesehenen Auslaufbereich. Der mit kleinerem Radius versehene Auslaufbereich der Ringnut 16 stellt eine Auslaufschräge der Mündung 11 der Zulaufleitung 2 dar, wobei sich zwischen der Mündungsfläche der Zulaufbohrung 2, ausgestaltet hier in verkürzter Länge 13 und der Lage der Zulaufbohrung 2 ein Einlaufwi kel ß, mit Bezugszeichen 18 gekennzeichnet, von etwa 90° einstellt. Entsprechend der Ausgestaltung der Ringnut mit Bereichen 19 und 20 lassen sich auf diese Weise optimierte Einlaufwinkel 18 im Bereich von 75° bis 105° einstellen, mit denen eine Spannungsreduzierende Wirkung im Injektorköφerbauteil 1 einhergeht. Durch entsprechende Anpassung der Geometrie von Ringnut 16 bzw. Einstich 12, lassen sich die Festigkeitseigenschaften eines solcherart beschaffenden Injektorköφers mit im Ringraum 3 vorgesehener Ausnehmung, sei es eine umlaufende Ringnut 16 oder ein Einstich 12, an die jeweils herrschenden Druckverhältnisse, insbesondere an eine vorzunehmende Druckerhöhung anpassen. The annular space 5 adjoining the internal thread 6 of the injector body 1 is provided with a circumferential annular groove 16. In the circumferential annular groove 16, the mouth 11 of the inlet channel 2 lies in a shortened length 13 from the high-pressure collecting space. Viewed in the axial direction, the annular groove 16 comprises an inlet area provided with a large radius of curvature 19 and an adjoining outlet area provided with a small radius of curvature 20. The outlet area of the annular groove 16, which is provided with a smaller radius, represents an outlet slope of the mouth 11 of the inlet line 2, with an inlet angle ß between the mouth surface of the inlet bore 2, configured here in a shortened length 13 and the position of the inlet bore 2, identified by reference symbol 18 , of about 90 °. Corresponding to the design of the annular groove with areas 19 and 20, optimized inlet angles 18 in the range from 75 ° to 105 ° can be set in this way, which are accompanied by a voltage-reducing effect in the injector body component 1. The strength properties of such an injector body with a recess provided in the annular space 3, be it a circumferential annular groove 16 or a recess 12, can be adapted to the prevailing pressure conditions, in particular to an increase in pressure, by appropriately adapting the geometry of the annular groove 16 or recess 12 to adjust.
B ezugszeichenlisteList of reference symbols
1 Injektorköφer1 injector body
2 Zulauf vom Hochdrucksammeiraum (Common Rail)2 Inlet from the high-pressure collection room (common rail)
3 Ringraum3 annulus
4 Einlaufwinkel ß4 inlet angle ß
5 Wandung Ringraum5 wall of the annular space
6 Innengewinde6 internal threads
7 Fase7 chamfer
8 Fase8 chamfer
9 Anschluß Hochdruckzulaufbohrung9 Connection high pressure inlet hole
10 Kante der Zulaufbohrung10 Edge of the inlet hole
11 Mündung11 mouth
12 Einstich12 puncture
13 Verkürzter Bohrungskanal13 Shortened bore channel
14 Eintritt14 entry
15 Austritt15 exit
16 Ringnut16 ring groove
17 Kontur17 contour
18 optimierter Einlaufwinl el18 optimized inlet angle
19 großer Krümmungsradius19 large radius of curvature
20 kleiner Krümmungsradius20 small radius of curvature
21 Konturverlauf 21 contour profile

Claims

Patentansprüche claims
1. Injektorköφer (1) eines Kraftstoffinjektors zum Einspritzen von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff, der über eine Zulaufbohrung (2) mit einem Hochdrucksammeiraum (Common Rail) in Verbindung steht, von dem aus der Kraftstoff zum Injektorköφer (1) strömt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulaufbohrung (2) in eine im Ringraum (3) ausgebildete Ausnehmung (12, 16) mündet.1. injector body (1) of a fuel injector for injecting fuel under high pressure, which is connected via an inlet bore (2) to a high-pressure collecting chamber (common rail) from which the fuel flows to the injector body (1), characterized in that that the inlet bore (2) opens into a recess (12, 16) formed in the annular space (3).
2. Injektorköφer (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung eine an der Wandung (5) des Ringraumes (3) ausgebildete umlaufende Ringnut (16) ist.2. injector body (1) according to claim 1, characterized in that the recess is a circumferential annular groove (16) formed on the wall (5) of the annular space (3).
3. Injektorköφer (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung eine an der Wandung (5) des Ringraumes (3) ausgebildeter3. injector body (1) according to claim 1, characterized in that the recess is formed on the wall (5) of the annular space (3)
Einstich (12) ist.Puncture (12) is.
4. Injektorköφer (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulaufbohrung (2) in eine Fläche der Ausnehmung (12, 16) der Wandung (5) des Ringraumes (3) mündet, die mit dem Mündungsquerschnitt (11) der4. Injektorköφer (1) according to claim 1, characterized in that the inlet bore (2) in a surface of the recess (12, 16) of the wall (5) of the annular space (3) opens out with the mouth cross-section (11) of the
Zulaufbohrung (2) einen Winkel (18) zwischen 75° und 115° einschließt.Inlet bore (2) encloses an angle (18) between 75 ° and 115 °.
5. Injektorköφer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (16) im Ringraum (3) einen in sich in axialer Richtung des Injektorkörpers (1) erstreckenden Konturverlauf (21) aufweist.5. injector body (1) according to claim 1, characterized in that the annular groove (16) in the annular space (3) has an in the axial direction of the injector body (1) extending contour profile (21).
6. Injektorköφer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung (11) der Zulaufbohrung (2) innerhalb des konturierten Verlaufes (21) der Wandung (5) des Ringraumes (3) liegt. 6. injector body (1) according to claim 1, characterized in that the mouth (11) of the inlet bore (2) within the contoured profile (21) of the wall (5) of the annular space (3).
7. Injektorköφer (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (16) einen in axialer Richtung gesehen. Konturenbereich mit großem Krümmungsradius (19) aufweist.7. injector body (1) according to claim 5, characterized in that the annular groove (16) seen one in the axial direction . Has contour area with a large radius of curvature (19).
8. Injektorköφer (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (16) einen, in axialer Richtung gesehen, Konturenbereich mit gerader Flanke aufweist.8. injector body (1) according to claim 5, characterized in that the annular groove (16) has a, seen in the axial direction, contour area with a straight flank.
9. Injektorköφer (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulaufbohrung (2) in dem Bereich mit großem Krümmungsradius (19) der9. injector body (1) according to claim 7, characterized in that the inlet bore (2) in the region with a large radius of curvature (19)
Ringnut (16) mündet.Ring groove (16) opens.
10. Injektorköφer (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (16) ein, einen gerundeten Auslauf der Mündung (11) der Zulaufbohrung (2) bildenden Bereich der Wandung (5) mit kleinem Krümmungsradius (20) darstellt.10. injector body (1) according to claim 5, characterized in that the annular groove (16) is a, a rounded outlet of the mouth (11) of the inlet bore (2) forming region of the wall (5) with a small radius of curvature (20).
11. Injektorköφer (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (16) in axialer Richtung gesehen spiegelsymmetrisch ausgebildet ist und bezüglich ihrer Symmetrieachse identische Krümmungsradien oder gerade11. injector body (1) according to claim 5, characterized in that the annular groove (16) is mirror-symmetrical in the axial direction and has identical radii of curvature or straight with respect to their axis of symmetry
Flanken aufweist. Has flanks.
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