WO2002018777A1 - Spannelement für ein brennstoffeinspritzventil und brennstoffeinspritzanlage - Google Patents

Spannelement für ein brennstoffeinspritzventil und brennstoffeinspritzanlage Download PDF

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WO2002018777A1
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fuel
fuel injection
clamping element
ring
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Albrecht Baessler
Thomas Fuerst
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Robert Bosch Gmbh
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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 tensioning element according to the preamble of claim 1 and a fuel injection system according to the preamble of claim 11.
  • a clamping element in the form of a hold-down device holds down a fuel injection valve against a relatively high combustion pressure prevailing in the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the hold-down acts on two circumferentially opposite points on a collar of the fuel injection valve, the collar resting with its underside on the top of the cylinder head, so that the fuel injector is held down.
  • the hold-down device is pulled by a clamping screw to the cylinder head.
  • the hold-down device known from JP-OS 08-312503 A has the disadvantage that the clamping screw is difficult to access if a fuel distribution line is already installed. If the fuel distributor line is only installed after the hold-down clamps and after these are pretensioned to the defined holding force, the fuel injection valves can no longer or only under great force is moved and tolerances at the connection points to the rigid fuel supply line in high-pressure injection systems do not adapt. A tight connection can then only be achieved with difficulty or not at all. If the tensioning screws are only tightened after the fuel rail has been installed, the tensioning screws are difficult to access.
  • a hold-down device designed as a clamping claw is also known, similar to the hold-down device known from JP-OS 08-312503 A.
  • the cylinder head has a cutout in which the collar of the fuel injector is arranged, as a result of which the collar of the fuel injector, on which the holding device acts, is sunk into the cylinder head.
  • a clamping element which has a fuel injector in a receiving bore
  • the tensioning element consists of a spiral spring, which is between a
  • Fuel injector fuel supply line
  • a disadvantage of the tensioning element known from DE 197 56 102 AI is that the necessary high tensioning forces are difficult to achieve with a spiral spring. Another disadvantage is that when a preassembled unit consisting of a fuel rail, tensioning elements and fuel injection valves is installed, additional mounting brackets are required. Finally, it is disadvantageous that with the assembly of the fuel rail all coil springs must be tensioned at the same time and an adaptation of the individual fuel injection valves to possible tolerances in the respective receiving bore does not take place successively.
  • the clamping element according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that high clamping forces are achieved and these high clamping forces can be achieved with small dimensions of the clamping element.
  • first step ring and the second step ring have coaxial bores into which the fuel injector and a connecting piece of a fuel distributor line can be inserted. This allows a small size and a favorable arrangement of the tensioning element to be achieved, since only a circumferential collar around the fuel injection valve is required to absorb the tensioning force.
  • the clamping element can also be advantageously guided in the bores.
  • first step ring and second step ring are guided concentrically to one another by a shoulder of the first step ring or second step ring, which engages in a corresponding step of an axial bore of the other step ring.
  • the tensioning element can be designed as a compact, closed component, which can be used as an element during assembly.
  • first stepped ring and the second stepped ring each have a circumferentially axially displaceable, axially displaceable bolt which is rotatably mounted parallel to the stepped ring and each has a transverse bore when the bore one bolt is a threaded hole and there is a screw guided in the hole of the other bolt, which engages in the threaded hole.
  • the first and second step ring can be rotated relative to one another and the tensioning force of the tensioning element can be adjusted.
  • the screw can be arranged in such a way that it is easily accessible by the axis of the screw pointing away from, and not lying in, a plane at least approximately formed by the fuel injection valves and the fuel distributor line.
  • the fuel injection system according to the invention with the features of claim 11 has the advantage over the prior art described above that the holding force is supported against the fuel distributor line. As a result, no additional components are required and space is advantageously gained. The order of tightening can also be chosen freely.
  • 1 is a clamping element according to the prior art, through which a fuel injector is clamped in a receiving bore,
  • FIG. 2 shows a tensioning element according to the invention, installed between a fuel distributor line and a fuel fuel injection valve, only partially shown,
  • Fig. 3 shows the clamping element according to the invention of FIG. 2 in a sectional view and with partial fuel distribution line shown in section,
  • Section plane with a traction device formed by a screw Section plane with a traction device formed by a screw
  • FIG. 6 shows the tensioning element according to the invention, installed between a fuel distributor line which is only partially shown and a fuel injector which is only partially shown, in a side view rotated by 90 ° in relation to the side view of FIG. 2.
  • Fig. 1 shows a clamping element according to the prior art.
  • the tensioning element is designed in the form of a hold-down device 1, which holds a fuel injection valve 2 in a receiving bore 3.
  • the fuel injection valve 2 is connected to a rigid fuel distributor line 4, as is customary in the case of fuel injection valves which inject directly into the combustion chamber at high pressure.
  • the hold-down device 2 has a support stamp 5, which bears against a cylinder head 6 shown here in section and only partially, and a fastening element designed as a screw 7.
  • the screw 7 penetrates a lever arm 8 of the hold-down device 1 and is screwed into a threaded bore 9 of the cylinder head 6.
  • the lever arm 8 divides in a fork shape around the fuel injection valve 2.
  • the fuel injector 2 has a shoulder 10, on the radial surface of which pressure mushrooms 11 rest, which are formed at the ends of the fork-shaped section of the lever arm 8 of the hold-down device 1.
  • a washer 12 which has a Spherical surface 13 enables an angle compensation, the screw 7 pulls the lever arm 8, which is supported against the cylinder head 6 via the support plunger 5, towards the cylinder head 6 when it is rotated deeper into the threaded bore 9.
  • a pressure force is exerted on the fuel injector 2 in the direction of the receiving bore 3 via the pressure mushrooms 11, of which only one can be seen in the selected drawing view, at two points of the paragraph 10 opposite in relation to the circumference of the fuel injector 2 exercised.
  • the fuel injection valve 2 holds this clamping force down in the receiving bore 3 against the combustion pressure in the combustion chamber (not shown here).
  • the connector 14 for controlling the fuel injector 2 and the seal 15 is shown in relation to the combustion chamber.
  • the fuel distributor line 4 is connected to the fuel injection valve 2 via a connecting piece 14a.
  • the fuel distributor line 4 is arranged as directly as possible above the fuel injection valves 2 and is usually offset somewhat from the center of the cylinder head. This leads to the arrangement shown here, in which a central axis 16 of the screw 7 strikes the fuel distributor line 4 in its extension. For this reason, attaching a tool when the fuel distributor line 4 is mounted is only possible laterally and with freedom of movement in one plane and is often hampered by further assemblies, in particular the ignition or the gas exchange.
  • Fig. 2 shows a tensioning element according to the invention, arranged between a part shown only partially
  • a first step ring 19 has a valve pressure surface 20 which bears indirectly on the fuel injection valve 18.
  • the first step ring 19 has a plurality of circumferential slope surfaces 21 which are arranged circumferentially in one direction here with the same slope and each form a portion of a screw surface.
  • a second step ring 22 has a counter pressure surface 23 which bears against a shoulder of the fuel distributor line 17. On the side facing the fuel injection valve 18, the second step ring 22 likewise has a plurality of circumferential inclination surfaces 24. The counter pressure surface 23 bears against a connecting piece 25 of the fuel distributor line 17. Furthermore, a central axis 27 is entered in the drawing, which corresponds to the axis of the receiving bore, not shown here, of the fuel injection valve 18 in the cylinder head 26.
  • the circumferential pitch surfaces 21, 24 of the first step ring 19 and of the second step ring 22 are matched to one another in terms of their pitch and rotational orientation such that they cooperate in the sense of a thread or engage with one another with their pitch surfaces 21, 24.
  • the slope surfaces 21, 24 are, for. B. run similar to sawtooth.
  • FIG. 2 shows a connector 28 of the fuel injector 18, which in the embodiment shown here is a fuel injector 18 with an electrically actuated actuator. Furthermore, parts of a pulling device 29 are shown, but largely concealed, which enable the first step ring 19 and the second step ring 22 to be rotated relative to one another and which is described in detail in the following FIG. 5.
  • Valve pressure surface 20 and the counter pressure surface 23 move apart in the axial direction to the central axis 27.
  • the tensioning element presses the fuel injection valve 18 into the receiving bore of the cylinder head 26 and is supported against the fuel distributor line 17.
  • the pressure force exerted can be determined as a function of the force with which the first step ring 19 and the second step ring 22 are rotated relative to one another. In particular, high compressive forces can be achieved.
  • the tensioning element also does not require any further fastening point on the cylinder head 26, like the screw 7 in FIG. 1 in the known hold-down device.
  • the overall size of the clamping element according to the invention is advantageously small overall.
  • FIG. 3 shows the tensioning element according to the invention from FIG. 2 in the same view, but in a sectional view and with a fuel distributor line 17 shown partially in section.
  • the same elements are shown in FIG. 3 with provided the same reference numerals as in Fig. 2.
  • the fuel injector 18, which is inserted in the cylinder head 26, is only partially shown.
  • the connecting piece 25 of the fuel distributor line 17 is connected to a distributor pipe 34 of the fuel distributor line 17 via an inlet bore 35.
  • the central axis 27, which is shown in the drawing, corresponds to the axis of the receiving bore, not shown here, of the fuel injection valve 18 in the cylinder head 26.
  • the connecting piece 25 has a shoulder of smaller diameter 36 which is guided in a coaxial bore 31 of the first step ring 19 and in a coaxial bore 32 of the second step ring 22, which here have the same diameter.
  • the clamping element is fixed radially with respect to the connecting piece 25 of the fuel distributor line 17 to the central axis 27.
  • the fuel injection valve 18 is inserted with an inlet section 37 into a bore 38 of the connecting piece 25 of the fuel distributor line 17.
  • An annular seal 39 seals the inlet section 37 of the fuel injection valve 18 against the bore 38 of the connecting piece 25.
  • the fuel injector 18 has a pressure sleeve 40, shown here in section, against which the first step ring 19 rests and which has a recess, for example, in the area of the connector 28.
  • This pressure sleeve 40 can also be formed in one piece with the fuel injection valve 18.
  • Fig. 2 shows the connector 28 of the fuel injection valve 18, which is a fuel injector 18 with an electrically actuated actuator in the embodiment shown here, and partially the pulling device 29, which is explained in detail in the following Fig. 5.
  • FIG. 4 shows the detail section IV from FIG. 3.
  • the first step ring 19 lies with the valve pressure surface 20 against the pressure sleeve 40 of the fuel injection valve 18.
  • the second step ring 22 rests with the counter pressure surface 23 on a shoulder 30 of the connecting piece 25 of the fuel rail 17.
  • the circumferential slope surface 21 of the first step ring 19 and the circumferential slope surface 24 of the second step ring 22 are not formed radially inward as far as the coaxial bore 31 of the first step ring 19 and the coaxial bore 32 of the second step ring 22.
  • the first step ring 19 has a shoulder 33 which is guided in a step 41 of the coaxial bore 32 of the second step ring 22.
  • This configuration of the tensioning element makes it possible for fuel injector 18 and connecting piece 25 of the fuel distributor line 17 to be inserted into one another.
  • the seal through the ring seal 39 can already be checked during manufacture of a preassembled unit consisting of fuel injector 18, tensioning element and fuel distributor line 17, since the tensioning element according to the invention does not exert any forces on fuel injector 18 and fuel distributor line 17 in the non-tightened state and therefore the parts in the checked position relative to one another remain.
  • the clamping element according to the invention is also advantageously of a small size and is guided through the concentric bores 31, 32 and the shoulder of smaller diameter 36 of the connecting piece 25. It is also ensured by the shoulder 33 of the first step ring 19, which is guided in the step 41 of the coaxial bore 32 of the second step ring 22, that the circumferential pitch surfaces 21, 24 cannot move radially with respect to one another.
  • FIG. 5 shows a top view of the second step ring 22, the section plane designated V in FIG. 2.
  • the parts of the fuel injection valve 18 and the connecting piece 25 of the fuel distributor line 17 which lie in the interior of the coaxial bores 31, 32 of the first step ring 19 and of the second step ring 22 are not shown for the sake of simplicity.
  • the first step ring 19 is shown in FIG. 5 covered by the second step ring 22.
  • the pulling device 29 consists of a first double eyelet 42, which is connected to the first step ring 19, and a second double eyelet 43, which is connected to the second step ring 22.
  • a first bolt 44 is rotatably and axially displaceably mounted in the first double eyelet 42.
  • a second bolt 45 is rotatably and axially displaceably mounted in the second double eyelet 43.
  • the second bolt 45 has a threaded bore into which a screw 46 is inserted transversely.
  • the screw 46 is guided in a bore of the first bolt 44 and abuts the first bolt 44 with a screw head 47.
  • Step ring 19 and second step ring 22 are rotated relative to one another via the first double eyelet 42 and the second double eyelet 43 and the tensioning element is tensioned. Since the first step ring 19 and the second step ring 22 are in the direction of
  • Tilt screw 46 in the threaded bore of the second bolt 45 and the bore of the first bolt 44. This is avoided by the bolts 44, 45 being able to move axially and therefore being able to compensate for the movement apart of the first step ring 19 and the second step ring 22.
  • FIG. 6 shows the tensioning element according to the invention, installed between a fuel distributor line 17 which is only partially shown and a fuel injector 18 which is only partially shown, in a side view rotated by 90 ° in relation to the side view of FIG. 2.
  • the same components are again provided with the same reference numerals.
  • the view shows the fuel injector 18 with the connector 28 and the cylinder head 26. Between the connector 25 of the fuel rail 17 and the fuel injector 18 are the first step ring 19 and second step ring 22. In the first double ring 42 connected to the first step ring 19, the first pin 44 is guided. The . Screw head 47 abuts this first bolt 44. The first bolt 44 can be displaced in the direction of its axis in the first double eyelet 42.
  • the screw head 47 is easily accessible with a tool, since, as shown in FIG. 6, it can be arranged such that it points away from the internal combustion engine. It is then easy to achieve that the screw head 47 is not covered by other components and can be achieved with an appropriate tool.

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Abstract

Ein Spannelement für ein in eine Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes (26) einer Brennkraftmaschine einsetzbares Brennstoffeinspritzventil (18) zur direkten Einspritzung von Brennstoff in einen Brennraum der Brennkraftmaschine weist einen ersten Stufenring (19) auf. Dieser umschliesst das Brennstoffeinspritzventil (18) zumindest teilweise und weist eine Ventildruckfläche (20) auf, die an das Brennstoffeinspritzventil (18) anlegbar ist. Der erste Stufenring (19) weist an seiner der Ventildruckfläche (20) abgewandten Seite zumindest eine umfängliche Steigungsfläche (21) auf, die mit einer entsprechenden umfänglichen Steigungsfläche (24) eines zweiten Stufenringes (22) in Eingriff steht, der eine Gegendruckfläche (23) aufweist. Die Steigungsflächen (21, 24) sind so angeordnet, dass erster Stufenring (19) und zweiter Stufenring (22) bei relativer Drehung zueinander axial auseinander gedrückt werden.

Description

Spannelement für ein Brennstoffeinspritzventil und Brennstoffeinspritzanlage
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Spannelement nach der Gattung des Anspruchs 1 und einer Brennstoffeinspritzanlage nach der Gattung des Anspruchs 11.
Aus der JP-OS 08-312503 A ist ein Spannelement in Form eines Niederhalters bekannt. Der Niederhalter hält ein Brennstoffeinspritzventil gegen einen in dem Brennraum der Brennkraftmaschine herrschenden relativ hohen Verbrennungsdruck nieder. Der Niederhalter greift dabei an zwei umfänglich gegenüberliegenden Stellen an einem Bund des Brennstoffeinspritzventils an, wobei der Bund mit seiner Unterseite an der Oberseite des Zylinderkopfes anliegt, so daß das Brennstoffeinspritzventil niedergehalten ist. Dabei wird der Niederhalter von einer Spannschraube zu dem Zylinderkopf gezogen.
Der aus der JP-OS 08-312503 A bekannte Niederhalter hat den Nachteil, daß die Spannschraube nur schlecht zugänglich ist, wenn bereits eine Brennstoffverteilerleitung montiert ist. Wird die Brennstoffverteilerleitung erst nach den Niederhaltern montiert und nachdem diese auf die definierte Haltekraft vorgespannt sind, so können die Brennstoffeinspritzventile nicht mehr oder nur noch unter großem Kraftaufwand bewegt werden und sich Toleranzen an den Verbindungsstellen zu der bei Hochdruckeinspritzsystemen starren Brennstof erteilerleitung nicht anpassen. Eine dichte Verbindung kann dann .nur schwer oder überhaupt nicht erreicht werden. Werden die Spannschrauben erst nach der Montage der Brennstoffverteilerleitung angezogen, sind die Spannschrauben schlecht zugänglich.
Aus der DE 197 35 665 AI ist außerdem eine als Spannpratze ausgebildete Niederhaltevorrichtung bekannt, ähnlich des aus der JP-OS 08-312503 A bekannten Niederhalters. Bei der Niederhaltevorrichtung weist der Zylinderkopf eine Aussparung auf,- in der der Bund des Brennstoffeinspritzventils angeordnet ist, wodurch der Bund des Brennstoffeinspritzventils, auf den die Niederhaitevorrichung einwirkt, in den Zylinderkopf versenkt ist. Es ergeben sich die bereits die ausgeführten Nachteile.
Aus der DE 197 56 102 AI ist ein Spannelement bekannt, das ein Brennstoffeinspritzventil in einer Aufnahmebohrung eines
Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine hält und sich gegen eine Brennstoffverteilerleitung abstützt. Das Spannelement besteht aus einer Spiralfeder, die sich zwischen einer
Federaufnahme des Brennstoffeinspritzventils und einer Federaufnahme der Brennstoffverteilerleitung erstreckt.
Weiter ist aus der DE 197 56 102 AI bekannt, für die Montage einen oder mehrere Montagebügel vorzusehen, die
Brennstoffeinspritzventil, Brennstoff erteilerleitung und
Spiralfedern vorspannen und bis zur erfolgten Montage in ihrer Position zueinander halten.
Nachteilig an dem aus der DE 197 56 102 AI bekannten Spannelement ist, daß die nötigen hohen Spannkräfte mit einer Spiralfeder nur schwer zu erreichen sind. Ebenfalls nachteilig ist, daß wenn eine vormontierte Einheit aus Brennstoffverteilerleitung, Spannelementen und Brennstoffeinspritzventilen montiert wird, zusätzliche Montagebügel erforderlich werden. Schließlich ist nachteilig, daß mit der Montage der Brennstoffverteilerleitung alle Spiralfedern gleichzeitig gespannt werden müssen und eine Anpassung der einzelnen Brennstoffeinspritzventile an eventuelle Toleranzen in der jeweiligen Aufnahmebohrung nicht nacheinander erfolgt .
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Spannelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß hohe Spannkräfte erreicht werden und diese hohen Spannkräfte mit kleinen Abmessungen des Spannelements erreicht werden.
Durch die in den Ansprüchen 2 bis 9 aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Spannelements möglich.
Vorteilhaft ist es, wenn erster Stufenring und zweiter Stufenring koaxiale Bohrungen aufweisen, in die das Brennstoffeinspritzventil und ein Anschlußstutzen einer Brennsto f erteilerleitung einsetzbar sind. Dadurch kann eine geringe Baugröße und eine günstige Anordnung des Spannelements erreicht werden, da zur Aufnahme der Spannkraft lediglich ein umlaufender Bund um das Brennstoffeinspritzventil nötig ist. Weiter vorteilhaft kann das Spannelement in den Bohrungen geführt werden.
Vorteilhaft ist es, wenn erster Stufenring und zweiter Stufenring durch einen Absatz des ersten Stufenrings oder zweiten Stufenrings zueinander konzentrisch geführt sind, der in eine entsprechende Abstufung einer axialen Bohrung des anderen Stufenrings eingreift. Dadurch kann das Spannelement als ein kompaktes abgeschlossenes Bauteil ausgeführt, werden, das bei der Montage als ein Element eingesetzt werden kann.
Vorteilhaft ist es, wenn erster Stufenring und zweiter Stufenring umfänglich je einen achsparallel zum Stufenring drehbar gelagerten und axial verschiebbaren Bolzen mit je einer quer verlaufenden Bohrung aufweisen, wenn die Bohrung des einen Bolzens eine Gewindebohrung ist und eine in der Bohrung des anderen Bolzens geführte Schraube vorhanden ist, die in die Gewindebohrung eingreift. Dadurch können erster und zweiter Stufenring gegeneinander verdreht werden und die Spannkraft des Spannelements eingestellt werden. Insbesondere kann die Schraube so angeordnet werden, daß sie gut zugänglich ist, indem die Achse der Schraube von einer zumindest ungefähr durch die Brennstoffeinspritzventile und die BrennstoffVerteilerleitung gebildeten Ebene weg weist und nicht in ihr liegt.
Die erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 11 hat gegenüber dem oben beschriebenen Stand des Technik den Vorteil, daß die Abstützung der Haltekraft gegen die Brennstoffverteilerleitung erfolgt. Dadurch werden keine zusätzlichen Bauteile benötigt und wird vorteilhaft Bauraum gewonnen. Auch kann die Reihenfolge des Anspannens frei gewählt werden.
Zeichnung
Ein Spannelement nach dem Stand der Technik und ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Spannelement nach dem Stand der Technik, durch das ein Brennstoffeinspritzventil in eine Aufnahmebohrung gespannt wird,
Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Spannelement, eingebaut zwischen einer nur teilweise dargestellten Brennstoffverteilerleitung und einem nur teilweise dargestellten Brennsto feinspritzventil,
Fig. 3 das erfindungsgemäße Spannelement der Fig. 2 in geschnittener Darstellung und mit teilweise geschnitten dargestellter Brennstoffverteilerleitung,
Fig. 4 den Detailausschnitt IV in der Figur 3,
Fig. 5 in Aufsicht die in Fig. 2 mit V bezeichnete
Schnittebene mit einer durch eine Schraube ausgebildeten Zugvorrichtung, und
Fig. 6 das erfindungsgemäße Spannelement, eingebaut zwischen einer nur teilweise dargestellten Brennstoffverteilerleitung und einem nur teilweise dargestellten Brennstoffeinspritzventil in einer gegenüber der Seitenansicht der Fig. 2 um 90° gedrehten Seitenansicht.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Fig. 1 zeigt ein Spannelement nach dem Stand der Technik.
Das Spannelement ist in Form eines Niederhalters 1 ausgeführt, der ein Brennstoffeinspritzventil 2 in einer Aufnahmebohrung 3 hält. Das Brennstoffeinspritzventil 2 ist mit einer starren Brennstoffverteilerleitung 4 verbunden, wie bei direkt mit Hochdruck in den Brennraum einspritzenden Brennstoffeinspritzventilen gebräuchlich. Der Niederhalter 2 weist einen Auflagestempel 5, der an einem hier im Schnitt und nur zum Teil dargestellten Zylinderkopf 6 anliegt, und ein als Schraube 7 ausgebildetes Befestigungselement auf. Die Schraube 7 durchdringt einen Hebelarm 8 des Niederhalters 1 und ist in eine Gewindebohrung 9 des Zylinderkopfes 6 eingeschraubt .
Der Hebelarm 8 teilt sich gabelförmig um das Brennstoffeinspritzventil 2 auf. Das Brennstoffeinspritzventil 2 weist einen Absatz 10 auf, auf dessen radialer Fläche Druckpilze 11 anliegen, die an den Enden des gabelförmigen Abschnitts des Hebelarms 8 des Niederhalters 1 ausgeformt sind. Über eine Unterlegscheibe 12, die über eine Kugelfläche 13 einen Winkelausgleich ermöglicht, zieht die Schraube 7 den Hebelarm 8, der sich über den Auflagestempel 5 gegen den Zylinderkopf 6 abstützt, zu dem Zylinderkopf 6 hin, wenn sie tiefer in die Gewindebohrung 9 hinein gedreht wird. Dadurch wird am gabelförmigen Ende des Hebelarmes 8 über die Druckpilze 11, von denen in der gewählten Zeichnungsansicht lediglich einer erkennbar ist, an zwei in Bezug auf den Umfang des Brennstoffeinspritzventils 2 gegenüberliegenden Punkten des Absatzes 10 eine Spannkraft auf das Brennstoffeinspritzventil 2 in Richtung der Aufnahmebohrung 3 ausgeübt . Diese Spannkraft hält das Brennstoffeinspritzventil 2 in der Aufnahmebohrung 3 gegen den Verbrennungsdruck in dem hier nicht dargestellten Brennraum nieder. Weiter ist in Fig. 1 der Anschlußstecker 14 für die Ansteuerung des Brennstoffeinspritzventils 2 sowie die Dichtung 15 gegenüber dem Brennraum dargestellt. Die Brennstoffverteilerleitung 4 ist mit dem Brennstoffeinspritzventil 2 über einen Anschlußstutzen 14a verbunde .
Üblicherweise liegen enge Raumverhältnisse vor, insbesondere seitlich und oberhalb des Zylinderkopfes, da eine kompakte Bauweise der Brennkraftmaschine gewünscht wird. Daher wird die BrennstoffVerteilerleitung 4 möglichst unmittelbar über den Brennstoffeinspritzventilen 2 angeordnet und zumeist noch etwas von der Mitte des Zylinderkopfes weg versetzt. Dadurch kommt es zu der hier dargestellten Anordnung, bei der eine Mittelachse 16 der Schraube 7 in ihrer Verlängerung auf die Brennstoffverteilerleitung 4 trifft. Deshalb ist das Ansetzen eines Werkzeuges bei montierter Brennstoffverteilerleitung 4 nur seitlich und mit Bewegungsfreiheit in einer Ebene möglich und oftmals durch weitere Baugruppen, insbesondere der Zündung oder des Gaswechsels behindert.
Fig . 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Spannelement , angeordnet zwischen einer nur teilweise dargestellten
Brennstoffverteilerleitung 17 und einem nur teilweise dargestellten Brennstof f einspritzventil 18 , das in einen Zylinderkopf 26 eingesetzt ist. Ein erster Stufenring 19 weist eine Ventildruckflache 20 auf, die an dem Brennstoffeinspritzventil 18 indirekt anliegt. Auf der von dem Brennstoffeinspritzventil 18 und der Ven ildruckflache 20 abgewandten Seite weist der erste Stufenring 19 mehrere umfängliche Steigungsflächen 21 auf, die hier nach einer Richtung umfänglich mit gleicher Steigung angeordnet sind und jeweils einen Abschnitt einer Schraubenfläche bilden.
Ein zweiter Stufenring 22 weist eine Gegendruckfläche 23 auf, die an einem Absatz der Brennstoffverteilerleitung 17 anliegt. Auf der dem Brennstoffeinspritzventil 18 zugewandten Seite hat der zweite Stufenring 22 ebenfalls mehrere umfängliche Ξteigungsflachen 24. Die Gegendruckfläche 23 liegt an einem Anschlußstutzen 25 der Brennstoffverteilerleitung 17 an. Weiter ist eine Mittelachse 27 in die Zeichnung eingetragen, die der Achse der hier nicht dargestellten Aufnahmebohrung des Brennstoffeinspritzventils 18 im Zylinderkopf 26 entspricht. Die umfänglichen Steigungsflächen 21,24 des ersten Stufenrings 19 und des zweiten Stufenrings 22 sind in ihrer Steigung und Drehorientierung so aufeinander abgestimmt, daß sie im Sinne eines Gewindes zusammenwirken bzw. mit ihren Steigungsflächen 21, 24 ineinandergreifen. Die Steigungsflächen 21, 24 sind z. B. sägezahnähnlich ausgeführt .
Die Fig. 2 zeigt noch einen Anschlußstecker 28 des Brennstoffeinspritzventils 18, das in der hier dargestellten Ausführung ein Brennstoffeinspritzventil 18 mit elektrisch betätigtem Aktor ist. Weiter sind Teile einer Zugvorrichtung 29, jedoch großteils verdeckt, dargestellt, die ein Verdrehen von erstem Stufenring 19 und zweitem Stufenring 22 zueinander ermöglicht und die in der nachfolgenden Fig. 5 im Detail beschrieben wird.
Im hier dargestellten spannungslosen Zustand liegen die einzelnen umfänglichen Steigungsflächen 21 des ersten Stufenrings 19 so an den entsprechenden umfänglichen Steigungsflächen des zweiten Stufenrings 22 an, daß jede umfängliche Steigungsfläche 21,24 auf ihrer vollen Fläche an einer entsprechenden umfänglichen Steigungsfläche 21,24
•anliegt. Werden erster Stufenring 19 und zweiter Stufenring 22 zueinander verdreht, so gleiten die umfänglichen
Steigungsflächen 21, 24 aufeinander ab und drücken ersten
Stufenring 19 und zweiten Stufenring 22 auseinander. Die
Ventildruckfl che 20 und die Gegendruckfläche 23 bewegen sich in axialer Richtung zu der Mittelachse 27 auseinander.
Wenn die Ventildruckflache 20 am Brennstoffeinspritzventil
18 und die Gegendruckfläche 23 am Anschlußstutzen 25 der Brennstoffverteilerleitung 17 anliegen, so drückt das Spannelement das Brennstoffeinspritzventil 18 in die Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes 26 und stützt sich dabei gegen die BrennstoffVerteilerleitung 17 ab. Durch die Wahl der Steigung der umfänglichen Steigungsflächen 21,24 kann die ausgeübte Druckkraft in Abhängigkeit von der Kraft bestimmt werden, mit der erster Stufenring 19 und zweiter Stufenring 22 zueinander verdreht werden. Insbesondere sind hohe Druckkräfte erreichbar.
Durch die Anzahl der umfänglichen Steigungs lächen 21,24 und die Steigung ergibt sich die maximale Länge in axialer Richtung zu der Mittelachse 27, über die erster Stufenring
19 und zweiter Stufenring 22 auseinander gedrückt werden können. Somit können auch große Toleranzen in axialer Richtung zur Mittelachse 27, die zwischen Brennstoffverteilerleitung 17 und Brennstoffeinspritzventil 18 auftreten, ausgeglichen werden. Das Spannelement benötigt auch keinen weiteren Befestigungspunkt an dem Zylinderkopf 26, wie die Schraube 7 in Fig. 1 bei dem bekannten Niederhalter. Die Baugröße des erfindungsgemäßen Spannelements ist insgesamt vorteilhaft klein.
Fig. 3 zeigt das erfindungsgemäße Spannelement der Fig. 2 in derselben Ansicht, jedoch in geschnittener Darstellung und mit teilweise geschnitten dargestellter Brennstoffverteilerleitung 17. Gleiche Elemente sind in der Fig. 3 mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 2 versehen. Ebenso ist das Brennstoffeinspritzventil 18 nur teilweise dargestellt, das in dem Zylinderkopf 26 eingesetzt ist. Der Anschlußstutzen 25 der BrennstoffVerteilerleitung 17 ist mit einem Verteilerrohr 34 der Brennstoffverteilerleitung 17 über eine Zulaufbohrung 35 verbunden. Die Mittelachse 27, die in der Zeichnung dargestellt ist, entspricht der Achse der hier nicht dargestellten Aufnahmebohrung des Brennstoffeinspritzventils 18 im Zylinderkopf 26.
Weiter weist der Anschlußstutzen 25 einen Absatz geringeren Durchmessers 36 auf, der in einer koaxialen Bohrung 31 des ersten Stufenrings 19 und in einer koaxialen Bohrung 32 des zweiten Stufenrings 22 geführt ist, die hier denselben Durchmesser aufweisen. Dadurch wird das Spannelement bezüglich des Anschlußstutzens 25 der BrennstoffVerteilerleitung 17 zu der Mittelachse 27 radial festgelegt .
Das Brennstoffeinspritzventil 18 ist mit einem Zulaufabschnitt 37 in eine Bohrung 38 des Anschlußstutzens 25 der Brennstoffverteilerleitung 17 eingesetzt. Eine Ringdichtung 39 dichtet den Zulaufabschnitt 37 des Brennstoffeinspritzventils 18 gegen die Bohrung 38 des Anschlußstutzens 25 ab. Das Brennstoffeinspritzventil 18 weist eine hier im Schnitt dargestellte Druckhülse 40 auf, an der der erste Stufenring 19 anliegt und die beispielsweise im Bereich des Anschlußsteckers 28 eine Ausnehmung aufweist. Diese Druckhülse 40 kann auch einteilig mit dem Brennstoffeinspritzventil 18 ausgebildet sein. Die Fig. 2 zeigt noch den Anschlußstecker 28 des Brennstof einspritzventils 18, das in der hier dargestellten Ausführung ein Brennstoffeinspritzventil 18 mit elektrisch betätigtem Aktor ist, sowie teilweise die Zugvorrichtung 29, die in der nachfolgenden Fig. 5 im Detail erläutert wird.
Fig. 4 zeigt den Detailausschnitt IV aus Fig. 3. Der erste Stufenring 19 liegt mit der Ventildruckflache 20 an der Druckhülse 40 des Brennstoffeinspritzventils 18 an. Der zweite Stufenring 22 liegt mit der Gegendruckfl che 23 an einem Absatz 30 des Anschlußstutzens 25 der Brennstoffverteilerleitung 17 an. Die umfängliche Steigungsflache 21 des ersten Stufenrings 19 und die umfängliche Steigungsfläche 24 des zweiten Stufenrings 22 sind radial einwärts nicht bis zu der koaxialen Bohrung 31 des ersten Stufenrings 19 und der koaxialen Bohrung 32 des zweiten Stufenrings 22 ausgeformt. Der erste Stufenring 19 weist einen Absatz 33 auf, der in einer Abstufung 41 der koaxialen Bohrung 32 des zweiten Stufenrings 22 geführt wird.
Durch diese Ausbildung des Spannelements ist es möglich, daß Brennstoffeinspritzventil 18 und Anschlußstutzen 25 der Brennstoffverteilerleitung 17 ineinander eingesetzt werden. Die Dichtung durch die Ringdichtung 39 kann bereits bei Herstellung einer vormontierten Einheit aus Brennstoffeinspritzventil 18, Spannelement und Brennstoffverteilerleitung 17 geprüft werden, da das erfindungsgemäße Spannelement im nicht angezogenen Zustand keine Kräfte auf Brennstoffeinspritzventil 18 und Brennstoffverteilerleitung 17 ausübt und daher die Teile in der geprüften Stellung zueinander verbleiben. Ebenfalls vorteilhaft weist das erfindungsgemäße Spannelement eine geringe Baugröße auf und wird durch die konzentrischen Bohrungen 31, 32 und den Absatz geringeren Durchmessers 36 des Anschlußstutzens 25 geführt. Auch wird durch den Absatz 33 des ersten Stufenrings 19, der in der Abstufung 41 der koaxialen Bohrung 32 des zweiten Stufenrings 22 geführt ist,- sichergestellt, daß sich die umfänglichen Steigungsflächen 21, 24 nicht zueinander radial bewegen können.
Fig. 5 zeigt in Aufsicht von oben auf den zweiten Stufenring 22 die in Fig. 2 mit V bezeichnete Schnittebene. Die Teile des Brennstoffeinspritzventils 18 und des Anschlußstutzens 25 der Brennstoffverteilerleitung 17, die im Inneren der koaxialen Bohrungen 31,32 des ersten Stufenrings 19 und des zweiten Stufenrings 22 liegen, sind zur Vereinfachung nicht dargestellt. Der erste Stufenring 19 wird in der Fig. 5 durch den zweiten Stufenring 22 verdeckt. Die Zugvorrichtung 29 besteht aus einer ersten doppelten Öse 42, die mit dem ersten Stufenring 19 verbunden ist, und einer zweiten doppelten Öse 43, die mit dem zweiten Stufenring 22 verbunden ist . In der ersten doppelten Öse 42 ist drehbar und axial verschiebbar ein erster Bolzen 44 gelagert. Entsprechend ist in der zweiten doppelten Öse 43 ein zweiter Bolzen 45 drehbar und axial verschiebbar gelagert . Der zweite Bolzen 45 weist eine Gewindebohrung auf, in die eine Schraube 46 quer verlaufend eingesetzt ist. In einer Bohrung des ersten Bolzens 44 ist die Schraube 46 geführt und liegt mit einem Schraubenkopf 47 an dem ersten Bolzen 44 an.
Wird die Schraube in die Gewindebohrung des zweiten Bolzens 45 hineingedreht, so zieht der Schraubenkopf 47 den zweiten
Bolzen 45 in Richtung des ersten Bolzens 44. Erster
Stufenring 19 und zweiter Stufenring 22 werden über die erste doppelte Öse 42 und die zweite doppelte Öse 43 relativ zueinander verdreht und das Spannelement gespannt . Da erster Stufenring 19 und zweiter Stufenring 22 sich in Richtung der
Achsen der Bolzen 44,45 auseinander bewegen, würde die
Schraube 46 in der Gewindebohrung des zweiten Bolzens 45 und der Bohrung des ersten Bolzens 44 verkanten. Dies wird vermieden, indem die Bolzen 44,45 sich axial bewegen können und daher die Auseinanderbewegung des ersten Stufenrings 19 und des zweiten Stufenrings 22 ausgleichen können.
Fig. 6 zeigt das erfindungsgemäße Spannelement, eingebaut zwischen einer nur teilweise dargestellten Brennstoffverteilerleitung 17 und einem nur teilweise dargestellten Brennstoffeinspritzventil 18 in einer gegenüber der Seitenansicht der Fig. 2 um 90° gedrehten Seitenansicht. Gleiche Bauteile sind wiederum mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Ansicht zeigt das Brennstoffeinspritzventil 18 mit dem Anschlußstecker 28 und dem Zylinderkopf 26. Zwischen dem Anschlußstutzen 25 der Brennstoffverteilerleitung 17 und dem Brennstoffeinspritzventil 18 liegen erster Stufenring 19 und zweiter Stufenring 22. In der mit dem ersten Stu enring 19 verbundenen ersten doppelten Öse 42 ist der erste Bolzen 44 geführt. Der . Schraubenkopf 47 liegt an diesem ersten Bolzen 44 an. Der erste Bolzen 44 kann in der ersten doppelten Öse 42 in Richtung seiner Achse verschoben werden.
Der Schraubenkopf 47 ist gut- mit einem Werkzeug zugänglich, da er wie in der Fig. 6 dargestellt, so angeordnet werden kann, daß er von der Brennkraftmaschine weg zeigt. Es ist dann leicht zu erreichen, daß der Schraubenkopf 47 nicht von anderen Bauteilen überdeckt wird und mit einem entsprechenden Werkzeug erreicht werden kann.

Claims

Ansprüche
1. Spannelement für ein in eine Auf ahmebohrung eines Zylinderkopfes (26) einer Brennkraftmaschine einsetzbares
Brennstoffeinspritzventil (18) zur direkten Einspritzung von Brennstoff in einen Brennraum der Brennkraftmaschine mit einem das Brennstoffeinspritzventil (18) zumindest teilweise umschließenden, mit einer Ventildruckfl che (20) an das Brennstoffeinspritzventil (18) anlegbaren ersten Stufenring (19) , dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stufenring (19) an seiner der Ventildruckflache (20) abgewandten Seite zumindest eine umfängliche Steigungsfläche (21) aufweist, die mit einer entsprechenden umfänglichen Steigungsfläche (24) eines zweiten Stufenringes (22) in Eingriff steht, der eine Gegendruckfläche (23) aufweist und daß die Steigungsflächen (21,24) so angeordnet sind, daß erster Stufenring (19) und zweiter Stufenring (22) bei relativer Drehung zueinander axial auseinander gedrückt werden.
2. Spannelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß erster Stufenring (19) und zweiter Stufenring (22) koaxiale Bohrungen (31,32) aufweisen, in die das
Brennstoffeinspritzventil (18) und ein Anschlußstutzen (25) einer Brennstoffverteilerleitung (17) einsetzbar sind.
3. Spannelement nach Anspruch 2 , dadurch, gekennzeichnet, daß 'erster Stufenring (19) und/oder zweiter Stufenring (22) in den koaxialen Bohrungen (31,32) durch einen Absatz geringeren Durchmessers (36) des Anschlußstutzens (25) der Brennstoffverteilerleitung (17) geführt sind.
4. Spannelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß erster Stufenring (19) und zweiter Stufenring (22) durch einen Absatz (33) des ersten Stufenrings (19) oder zweiten Stufenrings (22) zueinander konzentrisch geführt sind, der in eine entsprechende Abstufung (41) einer axialen Bohrung (32) des anderen Stufenrings (22) eingreift.
5. Ξpannelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß erster Stufenring (19) und zweiter Stufenring (22) durch eine Hülse zueinander konzentrisch geführt sind, die in einer gemeinsamen axialen Bohrung des ersten Stufenrings (19) und des zweiten Stufenrings (22) angeordnet ist.
6. Spannelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß erster Stufenring (19) und zweiter Stufenring (22) umfänglich je ein Zugelement aufweisen und zwischen diesen zwei Zugelementen eine Zugvorrichtung (29) vorgesehen ist, wobei bei Zug dieser Zugelemente aufeinander zu der erste Stufenring (19) und der zweite Stufenring (22) axial auseinander gedrückt werden.
7. Spannelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugelement jedes Stufenrings (19,22) aus einem achsparallel zum Stufenring (19,22) drehbar gelagerten und axial verschiebbaren Bolzen (44,45) besteht und jeder Bolzen (44,45) von einer quer verlaufenden Bohrung durchdrungen ist .
8. Spannelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung des einen Bolzens (45) eine Gewindebohrung ist, und die Zugvorrichtung eine in der Bohrung des anderen
Bolzens (44) geführte Schraube (46) ist, die in die Gewindebohrung eingreift .
9. Spannelement nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, daß die Zugvorrichtung am Umfang des ersten Stufenrings (19) und zweiten Stufenrings (22) derart angeordnet ist, daß eine Achse der Schraube (46) ungefähr senkrecht zu einer Ebene liegt, die zumindest ungefähr durch eine starre Brennstoffverteilerleitung (17) entlang ihrer Längserstreckung und das mit dieser verbundene Brennstoffeinspritzventil (18) festgelegt wird.
10. Spannelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigungsflächen (21, 24) der Stufenringe (19, 22) sägezahnähnlich ausgeführt sind.
11. Brennstoffeinspritzanlage mit einer Brennstoff- Verteilerleitung (17) , mit Brennstoffeinspritzventilen (18) , zur direkten Einspritzung von Brennstoff in Brennräume einer
Brennkraftmaschine, die mit der Brennstoffverteilerleitung
(17) über Anschlußstutzen (25) verbunden sind und die in
Aufnahmebohrungen eines Zylinderkopfes (26) einer Brennkraftmaschine einsetzbar sind, mit Spannelementen, die die Brennstoffeinspritzventile (18) zumindest teilweise umschließen und die einen mit einer Ventildruckflache (20) an dem Brennstoffeinspritzventil (18) anliegenden ersten Stufenring (19) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stufenring (19) an seiner der Ventildruckflache (20) abgewandten Seite zumindest eine umfängliche Steigungsfläche (21) aufweist, die mit einer entsprechenden umfänglichen Steigungsfläche (24) eines zweiten Stufenringes (22) in Eingriff steht, der mit einer Gegendruckfläche (23) an dem zugeordneten Anschlußstutzen (25) der Brennstoffverteilerleitung (17) anliegt und daß die Steigungsflächen (21,24) so angeordnet sind, daß erster Stufenring, (19) und zweiter Stufenring (22) bei relativer Drehung zueinander axial auseinander gedrückt werden.
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