WO2005035970A1 - Einspritzdüse - Google Patents

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WO2005035970A1
WO2005035970A1 PCT/EP2004/051706 EP2004051706W WO2005035970A1 WO 2005035970 A1 WO2005035970 A1 WO 2005035970A1 EP 2004051706 W EP2004051706 W EP 2004051706W WO 2005035970 A1 WO2005035970 A1 WO 2005035970A1
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WO
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connection
nozzle body
nozzle
injection nozzle
supply channel
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/051706
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English (en)
French (fr)
Inventor
Juergen Hanneke
Giovanni Ferraro
Kasim-Melih Hamutcu
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/004—Joints; Sealings
    • F02M55/005—Joints; Sealings for high pressure conduits, e.g. connected to pump outlet or to injector inlet
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/168—Assembling; Disassembling; Manufacturing; Adjusting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/16—Sealing of fuel injection apparatus not otherwise provided for

Definitions

  • the present invention relates to an injection nozzle for an internal combustion engine, in particular in a motor vehicle.
  • Such an injection nozzle usually has a nozzle body in which a control chamber, at least one nozzle needle and a fuel supply channel are formed.
  • the control chamber serves to introduce hydraulic closing forces into the respective nozzle needle or into a needle assembly containing this nozzle needle with a control pressure therein.
  • At least one spray hole of the injection nozzle is supplied with fuel which is under high pressure.
  • the respective nozzle needle serves to control an injection of fuel through the at least one spray hole. That is to say, by opening and closing the nozzle needle, the at least one spray hole is separated from or connected to the fuel supply through the K-Raflstoff supply channel.
  • a conventional nozzle body also has a high-pressure connection piece which can be connected on the one hand to a high-pressure source and on the other hand is connected both to the control chamber and to the fuel supply channel.
  • High-pressure source is usually a common high-pressure line, which is provided for the common supply of several injection nozzles of the Bremil rafting machine, the so-called "C rnmon-Raü principle”.
  • the nozzle body at least in a section of the nozzle body containing the control chamber, the connecting piece and at least partially the fuel supply channel, is a forged part on which the connecting piece is integrally formed.
  • the control chamber and the fuel supply channel are introduced into the forged part through corresponding holes.
  • a fuel-carrying Irmenraum of the connecting piece by drilling on Forged body trained.
  • tap holes are made from the inside of the connection piece through the forging to the control room or. brought up to the fuel supply channel.
  • connection piece Depending on the required angle that the connection piece must have in relation to the nozzle body in order to connect it properly to the respective high pressure source, the stub lines can be inclined relatively strongly with respect to the fuel supply channel or with respect to the control chamber or with respect to the connection piece. Since the injection nozzle works at very high pressures during operation, this can lead to high stresses in the material of the nozzle body, which in turn can result in material fatigue and thus the risk of damage.
  • the injection nozzle according to the invention with the features of the independent claim has the advantage that the unfavorable angle in the hydraulic system within the nozzle body can be avoided.
  • the high-pressure connection piece is produced as a separate connection component and is attached to the nozzle body, it is possible to introduce a connection opening provided for the connection to the connection component in the nozzle body before connecting the connection component and to connect it to the control chamber and / or to the fuel supply channel through corresponding bores , Since the connection component is not yet installed when the connection opening is made and when the connections to the control chamber and / or the fuel supply channel are made, unfavorable angles between the
  • connection cone widening towards the connection opening.
  • a connection cone simplifies the attachment of the connections to the control chamber and / or to the fuel supply duct.
  • the connection cone simplifies a connection of the connection opening to a connection channel contained in the connection component.
  • the connecting cone can Simplify the creation of a sealed connection between the nozzle body and the attached connecting component. This applies all the more in the event that a connection cone is formed on the connection component, which is complementary to the connection cone and is inserted into the connection component when the connection component is mounted on the nozzle body.
  • connection component is welded to the nozzle body.
  • connection component can have a welding flange which is designed in such a way that it can be welded to the nozzle body in a particularly favorable manner.
  • the welding flange has a lumen contour facing the nozzle body, which is complementary to an area of an outer contour of the nozzle body that surrounds the connection openings. This design results in a large-area contact between the welding flange and the nozzle body, which simplifies the sealing of the connection.
  • connection component can have a sleeve, on the inner jacket of which the connection channel opens and which can be plugged coaxially onto the nozzle body or plugged in in the assembled state.
  • the sleeve can be relatively large
  • nozzle body can now be produced from an inexpensive rod material, for example from a solid tube, which can be drilled out accordingly.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a nozzle body with an attached high-pressure connecting piece of an injection nozzle according to the invention
  • FIG. 3 shows a view as in FIG. 2, but in another embodiment,
  • FIG. 4 shows a view as in FIG. 2, but in a further embodiment,
  • Fig. 5 is a view as in Fig. 1, but in another embodiment.
  • an injection nozzle 1 comprises a nozzle body 2, in which at least one nozzle needle (not shown here) is mounted in a stroke-adjustable manner in the usual way. Furthermore, the nozzle body 2 contains at least one spray hole, likewise not shown here, through which fuel can be injected into a combustion chamber or into a mixture formation chamber of an internal combustion engine. The at least one nozzle needle serves to control the at least one spray hole.
  • the injection nozzle 1 is thus provided for the fuel supply to a cylinder of an internal combustion engine, which can be arranged in particular in a motor vehicle.
  • a common high-pressure line (not shown here) is provided, which supplies several such injection nozzles 1 with fuel which is at high pressure. It is also possible in principle to supply the injection nozzle 1 with fuel under high pressure by means of a high-pressure pump.
  • the high-pressure line or the high-pressure pump thus form a high-pressure source for supplying the injector 1 with high-pressure fuel.
  • the nozzle body 2 also has a high-pressure connection piece 3, which is provided for connection to said high-pressure source.
  • the high pressure Anscblußstutzen 3 can thus be connected to the high-pressure source at an end 4 remote from the nozzle body 2.
  • the nozzle body 2 further contains at least one control chamber 5 and a fuel supply channel 6. Both the control chamber 5 and the
  • Fuel supply channel 6 are here communicatively connected to an end 7 of the high-pressure connection piece 3 facing the nozzle body 2.
  • the fuel supply channel 6 serves to supply the at least one spray hole with the high-pressure fuel. When the nozzle needle is open, fuel thus flows through the fuel supply channel 6 to the respective spray hole.
  • a control pressure prevailing in the control chamber 5 is used in the broadest sense to generate shear forces which are introduced into the at least one nozzle needle or into at least one needle assembly containing this nozzle needle.
  • the respective nozzle needle or the respective needle assembly with a corresponding control surface is immersed in the control chamber 5 and the control pressure can be applied therein.
  • the high-pressure connecting piece 3 is now in the form of a connecting component 8, which is produced separately from the nozzle body 2.
  • Connection component 8 is attached to the nozzle body 2, that is, attached to it.
  • the connection component 8 contains a connection channel 9, which can be connected to the high-pressure connector at the end 4 of the high-pressure connection piece 3 or the connection component 8 facing away from the nozzle body 2 and at an end 7 of the high-pressure connection piece 3 or the nozzle body 2. of the connection component 8 with a
  • Connection opening 10 is connected, which is formed in the nozzle body 2 and communicates with the control chamber 5 and with the fuel supply channel 6.
  • connection channel 9 in the connection component 8 is expediently designed such that a rod filter 11 can be arranged therein.
  • the rod filter 11 indicated here only with a broken line serves to filter the fuel coming from the high-pressure source before it enters the fuel supply channel 6 or the control chamber 5.
  • a welding flange 12 is formed on the connection component 8, via which the connection component 8 is welded to the nozzle body 2.
  • a weld seam 13 extends along an outer edge of the welding flange 12. A circumferential weld connection at the same time provides an adequate seal between the connection component 8 and the nozzle body 2.
  • connection component 8 Tightness between the connecting component 8 and the nozzle body 2 is also supported here in that the connector body 8 lies flat against the outside of the nozzle body 2 with its end 7 facing the nozzle body 2.
  • connection component 8 is equipped with a contour of yours 14, which faces the nozzle body 2 and is complementary to an area 15 of an outer contour 16 of the
  • Nozzle body 2 is formed, this region 15 comprising or enclosing the connection opening 10.
  • the welding flange 12 projects at least parallel to a longitudinal direction 17 of the nozzle body 2 beyond the remaining body of the connection component 8.
  • the connection flange 12 also extends in the circumferential direction of the nozzle body 2 and protrudes correspondingly beyond the rest of the body of the connection component 8.
  • the nozzle body 2 has a cylindrical shape.
  • the connecting flange 12 has, at least on its inner contour 14, the negative form of a complementary one
  • connection component 8 is manufactured separately from the nozzle body 2, the manufacture of the nozzle body 2 is simplified, since the bores to be introduced therein for the production of at least the fuel supply duct 6 and the control chamber 5 and for connecting the control chamber 5 and the Kraflsloff supply duct 6 with the connection opening 10 not attached connector 8 can be performed. This makes it possible to avoid unfavorable angles between the bores which are hydraulically connected to one another, which reduces the material load due to stress during operation of the injection nozzle 1.
  • the nozzle body 2 can be manufactured more simply and therefore more cost-effectively.
  • the nozzle body 2 is machined from a solid body, preferably from a rod, in particular by correspondingly boring the nozzle body 2.
  • the fuel supply channel 6 can be drilled so that it runs parallel to the longitudinal direction 17 of the nozzle body 2.
  • the longitudinal direction 17 usually corresponds to the stroke direction of the at least one
  • a transverse bore 20 is incorporated in the nozzle body 2, which is connected to the connection opening 10 and here connects the control chamber 5 to the connection opening 10.
  • This transverse bore 20 preferably extends radially with respect to the longitudinal axis 17.
  • Embodiments are also possible in which the transverse bore 20 is inclined or offset with respect to the radial direction and runs parallel to it.
  • the fuel supply channel 6 is connected to the cross hole 20 in the embodiments shown here and is therefore not directly but rather indirectly connected to the connection opening 10 via the cross hole 20.
  • the fuel supply channel 6 can also be guided to the connection opening 10 independently of the transverse bore 20.
  • the nozzle body 2 can have a connection cone 21 in the region of the connection opening 10.
  • This connection cone 21 is shaped so that it widens towards the connection opening 10.
  • Such a connection cone 21 simplifies the hydraulic connection between the high pressure connection piece 3 and the
  • the transverse bore 20 opens into this connecting cone 21 at the end opposite the connecting opening 10.
  • the fuel supply channel 6 opens here indirectly via the transverse bore 20 into the connecting cone 21.
  • the fuel supply channel 6 can open into the connecting cone 21 independently of the transverse bore 20.
  • At least two separate orifices are then arranged in the connecting cone 21.
  • the connection component 8 can have, at the end 7 facing the nozzle body 2, a connection cone 22 projecting from the connection component 8, in which the connection channel 9 extends.
  • the connection cone 22 is complementary to the connection cone 21 and inserted into the connection cone 21 when the connection component 8 is mounted.
  • the fuel supply channel 6 can contain a throttle point 23.
  • This throttle point 21 is expediently produced in that the diameter of the fuel supply channel 6
  • connection component 8 can be equipped with a sleeve 24 instead of a welding flange 12.
  • the sleeve 24 has an inner jacket 33 or in turn has an inner contour 33 which is complementary to the outer contour 16 of the nozzle body 2, at least in the area 15 surrounding the connection opening 10.
  • the nozzle body 2 expediently has a cylindrical outer contour 16.
  • the inner contour 33 or the inner jacket 33 is also complementary cylindrical.
  • the sleeve 24 is placed coaxially on the nozzle body 2 for the assembly of the connection component 8 on the nozzle body 2.
  • the connecting channel 9 opens, congruently with the connecting opening 10. It is in principle possible to form an annular groove in the sleeve 24 on the inner jacket 33 thereof, into which the connecting channel 9 opens and which, in the assembled state, the connecting opening 10 covered.
  • the connection component 8 can be rotated as desired with respect to the nozzle body 2 about its longitudinal axis 17, since in any relative position between the connection component 8 and the nozzle body 2, the connection opening 10 communicates with the connection channel 9 via the said annular groove.
  • a collar 25 is formed in the embodiment shown here on the nozzle body 2, for example in the form of a shoulder projecting radially from the nozzle body 2.
  • the sleeve 24 can be axially supported on this collar 25 in the assembled state.
  • the sleeve 24 is on her Axial side facing away from the collar 25 axially secured with the aid of a nut 26.
  • the nut 26 simultaneously fixes the sleeve 24 on the nozzle body 2.
  • the nut 26 can axially bias the sleeve 24 against the collar 25.
  • the nut 26 is in turn secured by means of a snap ring 27 against automatic unscrewing.
  • a corresponding external thread 28 is machined into the outer contour 16 of the nozzle body 2.
  • the sleeve 24 can also be secured without a nut 26 and only with the snap ring 27, the snap ring 27 then being suitably positioned on the axial end of the sleeve 24 facing away from the collar 25.
  • two sealing elements 29 and 30 are also provided, which are designed, for example, as O-rings.
  • the one sealing element 29 is designed as a pure radial seal, which is accommodated in a corresponding receiving groove 31 in the sleeve 24 and is pressed radially against the outside of the sealing body 2.
  • the other sealing element 30 is designed here as a pure axial seal or as a combined axial and radial seal, which is accommodated in a step 32 which is formed on the axial end of the sleeve 24 abutting the collar 25.
  • This other sealing element 30 comes to bear either only axially on collar 25 or both axially on collar 25 and radially on the outside of sealing body 2.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einspritzdüse (1) für eine Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Krafffahrzeug, mit einem Düsenkörper (2), der wenigstens eine Düsennadel und einen Kraftstoffversorgungskanal (6) enthält sowie einen Hochdruck Anschlussstatzen (3) aufweist. Mit der wenigstens einen Düsennadel ist eine Einspritzung von Kraftstoff durch wenigstens ein Spritzloch steuerbar. Mit dem Kraftstoff-versorgungskanal (6) ist das wenigstens eine Spritzloch mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff versorgbar. Der Hochdruck-­Anschlussstutzen (3) ist mit einer Hochdruck-Quelle verbindbar und ist mit dem Kraftstoffversorgangskanal (6) verbunden. Für den Düsenkörper (2) lässt sich der Herstellungsaufwand reduzieren, wenn der Hochdruck-­Anschlussstutzen (3) als vom Düsenkörper (2) separat hergestelltes Anschlussbauteil (8) ausgebildet ist, das am Düsenkörper (2) befestigt ist und einen mit der Hochdruck-Quelle verbindbaren Anschlusskanal (9) enthält, wobei der Düsenkörper (2) eine mit dem Kraftstoff-versorgungskanal (6) verbundene Anschlussöffhung (10) aufweist, die mit dem Anschlusskanal (9) verbunden ist.

Description

Einspritzdüse
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einspritzdüse für eine Brennfaaftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug. Üblicherweise besitzt eine derartige Einspritzdüse einen Düsenkörper, in dem ein Steuerraum, zumindest eine Düsennadel und ein KrafitstofrVersorgungskanal ausgebildet sind. Der Steuerraum dient in der Regel dazu, mit einem darin herrschenden Steuerdruck hydraulische Schließkräfte in die jeweilige Düsennadel oder in einen Nadelverband einzuleiten, der diese Düsennadel enthält. Mit
Hilfe des K-raftstoffversorgungskanals wird wenigstens ein Spritzloch der Einspritzdüse mit Kraftstoff versorgt, der unter Hochdruck steht. Die jeweilige Dusennadel dient dazu, eine Einspritzung von Kraftstoff durch das wenigstens eine Spritzloch zu steuern. Das heißt, durch Öffnen und Schließen der Düsennadel wird das wenigstens eine Spritzloch von der Kraftstoflzuführung durch den K-raflstoffVersorgungskanal getrennt bzw. mit dieser verbunden.
Ein herkömmlicher Düsenkörper weist außerdem einen Hochdruckanschlußstutzen auf, der einerseits mit einer Hochdruckquelle verbunden werden kann und andererseits sowohl mit dem Steuerraum als auch mit dem Kraflstoffversorgungskanal verbunden ist. Bei der
Hochdruckquelle handelt es sich in der Regel um eine gemeinsame Hochdruckleitung, die zur gemeinsamen Versorgung von mehreren Einspritzdüsen der Bremil raftmaschine vorgesehen ist, sogenanntes „C rnmon-Raü-Prinzip".
Überlicherweise handelt es sich beim Düsenkörper, zumindest bei einem den Steuerraum, den Anschlußstutzen und zumindest teilweise den Kraflstoffversorgungskanal enthaltenden Abschnitt des Düsenkörpers, um ein Schmiedeteil, an dem der Anschlußstutzen integral ausgeformt ist. Der Steuerraum und der Kraftstoff versorgungskanal werden durch entsprechende Bohrungen in das Schmiedeteil eingebracht. Ebenso wird ein kraftstoffführender Irmenraum des Anschlußstutzens durch Auf bohren des Schmiedekörpers ausgebildet. Zur Herstellung der kornm nizierenden Verbindungen zwischen Anschlußstutzen und Steuerraum einerseits und Anschlußstutzen und Kraftstoffversorgungskanal andererseits, werden Stichbohrungen vom Inneren des Anschlußstutzens durch den Schmiedekörper bis zum Steuerraumbzw. bis zum Kraftstoffversorgungskanal eingebracht. In Abhängigkeit des erforderlichen Winkels, den der Anschlußstutzen gegenüber dem Düsenkörper aufweisen muss, um ihn ordnungsgemäß mit der jeweiligen Hochdruckquelle zu verbinden, können die Stichleitungen relativ stark gegenüber dem Kraftstoffversorgungskanal bzw. gegenüber dem Steuerraum bzw. gegenüber dem Anschlußstutzen geneigt sein. Da die Einspritzdüse im Betrieb mit sehr hohen Drücken arbeitet, kann dies im Material des Düsenkörpers zu hohen Spannungen führen, die ihrerseits Materialermüdungen und somit die Gefahr von Beschädigungen nach sich ziehen können.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Einspritzdüse mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat dem gegenüber den Vorteil, das ungünstige Winkel im Hydrauliksystem innerhalb des Düsenkörpers vermieden werden können. Da der Hochdruckanschlußstutzen als separates Anschlußbauteil hergestellt und am Düsenkörper angebaut wird, ist es möglich, vor dem Anbauen des Anscblußbauteils eine für die Verbindung mit dem Anscblußbauteil vorgesehene Anschlußöffnung im Düsenkörper einzubringen und durch entsprechende Bohrungen mit dem Steuerraum und/oder mit dem Kraftstoff ersorgungskanal zu verbinden. Da beim Einbringen der Anschlußöffhung und beim Herstellen deren Verbindungen zum Steuerraum und/oder zum Kraftstoffversorgungskanal das Anschlußbauteil noch nicht montiert ist, können ungünstige Winkel zwischen den
Bohrungen innerhalb des Düsehkörpers vermieden werden. Dementsprechend reduzieren sich im Betrieb der Einspritzdüse die im Düsenkörper auftretenden Spannungen und somit die Gefahr von Beschädigungen aufgrund einer Materialermüdung.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Düsenkörper im Bereich der
Anschlußöffnung einen sich zur Anschlußöffhung hin aufweitenden Anschlußkegel aufweisen. Ein derartiger Anschlußkegel vereinfacht zum einen das Anbringen der Verbindungen zum Steuerraum und/oder zum Kraftstoffversorgungskanal. Zum anderen vereinfacht der Anschlußkegel eine Verbindung der AnscUußöffhung mit einem im Anschlußbauteil enthaltenen Anschlußkanal. Darüber hinaus kann der Anschlußkegel die Herstellung einer abgedichteten Verbindung zwischen dem Dusenkorper und dem daran angebauten Anschlußbauteil vereinfachen. Dies gilt um so mehr für den Fall, dass am Anschlußbauteil ein Anschlußkonus ausgebildet ist, der komplementär zum Anschlußkegel geformt ist und bei am Düsenkörper montiertem Anschlußbauteil in diesen eingesteckt ist.
Eine feste Verbindung zwischen dem Düsenkörper und dem Anschlußbauteil wird zweckmäßig dadurch erreicht, dass das Anschlußbauteil an den Düsenkörper angeschweißt ist.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Anschlußbauteil einen Schweißflansch aufweisen, der so gestaltet ist, dass er sich in besonders günstiger Weise an den Düsenkörper anschweißen lässt. Beispielsweise besitzt der Schweißflansch eine dem Düsenkörper zugewandte Lmenkontur, die komplementär zu einem die Anschlußöffhungen umfassenden Bereich einer Außenkontur des Düsenkörpers geformt ist. Durch diese Bauweise ergibt sich eine großflächige Anlage zwischen Schweißflansch und Düsenkörper, was die Abdichtung der Verbindung vereinfacht.
Bei einer alternativen Ausfuhrungsform kann das Anschlußbauteil eine Hülse aufweisen, an deren Innenmantel der Anschlußkanal mündet und die koaxial auf den Düsenkörper aufsteckbar bzw. im montierten Zustand aufgesteckt ist. Die Hülse kann relativ große
Kräfte aufnehmen, so dass auf eine Schweißverbindung zwischen Anschlußbauteil und Düsenkörper verzichtet werden kann. Hierdurch vereinfacht sich die Montage. Probleme einer Schweißverbindung, wie Gefügeänderungen und ein Verziehen der Bauteile können vermieden werden.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass nunmehr der Düsenkörper aus einem preiswerten Stangenmaterial hergestellt werden kann, beispielsweise aus einem Vollrohr, das entsprechend ausgebohrt werden kann.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Einspritzdüse ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Zeichnungen Ausfuhrungsbeispiele der erfindungsgemäßen Einspritzdüse sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnüche oder funktional gleiche Bauteile beziehen. Es zeigen, jeweils schematisch
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Düsenkörper mit daran angebrachtem Hochdruck-Anschlußstutzen einer erfindungsgemäßen Einspritzdüse,
Fig.2 eine vergrößerte Ansicht auf ein Detail π in Fig. 1 ,
Fig.3 eine Ansicht wie in Fig.2, jedoch bei einer anderen Ausführungsform,
Fig.4 eine Ansicht wie in Fig.2, jedoch bei einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 5 eine Ansicht wie in Fig. 1 , jedoch bei einer anderen Ausführungsform.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Entsprechend Fig. 1 umfasst eine erfindungsgemäße Einspritzdüse 1 einen Düsenkörper 2, in dem in üblicher Weise zumindest eine, hier nicht dargestellte Düsennadel hubverstellbar gelagert ist. Des Weiteren enthält der Düsenkörper 2 zumindest ein, hier ebenfalls nicht dargestelltes Spritzloch, durch das Kraftstoff in einen Brennraum oder in einen Gemischbildungsraum einer Brennkraftaiaschine einspritzbar ist. Die wenigstens eine Dusennadel dient dabei zum Steuern des wenigstens einen Spritzlochs. Die Einspritzdüse 1 ist somit für die Brennstoffversorgung eines Zylinder einer Brennkraftaaschine vorgesehen, die insbesondere in einem Kraftfahrzeug angeordnet sein kann. Bei einem Common-Rail-System ist eine hier nicht gezeigte, gemeinsame Hochdruckleitung vorgesehen, die mehrere derartige Einspritzdüsen 1 mit Kraftstoff versorgt, der unter einem Hochdruck steht. Ebenso ist es grundsätzlich möglich, die Einspritzdüse 1 über eine Hochdruckpumpe mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff zu versorgen. Die genannte
Hochdruckleitung bzw. die Hochdruckpumpe bilden somit eine Hochdruck-Quelle zur Versorgung der Einspritzdüse 1 mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff. Der Düsenkörper 2 weist außerdem einen Hochdruck-Anschlußstutzen 3 auf, der zum Anschließen an die genannte Hochdruck-Quelle vorgesehen ist. Der Hochdruck- Anscblußstutzen 3 ist somit an einem vom Düsenkörper 2 entfernten Ende 4 mit der Hochdruck-Quelle verbindbar.
Der Düsenkörper 2 enthält des weiteren zumindest einen Steuerraum 5 sowie einen Kraftstoffversorgungskanal 6. Sowohl der Steuerraum 5 als auch der
Kraflstoffversorgungskanal 6 sind hier mit einem dem Düsenkörper 2 zugewandten Ende 7 des Hochdruck-Anschlußstutzens 3 kommunizierend verbunden. Der KraftstoffVersorgungskanal 6 dient dabei zur Versorgung des wenigstens einen Spritzlochs mit dem unter Hochdruck stehenden Kraftstoff. Bei geöffneter Düsennadel strömt somit Kraftstoff durch den Kraftstofrversorgungskanal 6 zum jeweiligen Spritzloch.
Ein im Steuerraum 5 herrschender Steuerdruck wird im weitesten Sinne zur Erzeugung von SchHeßkräften genutzt, die in die wenigstens eine Düsennadel oder in zumindest einen, diese Düsennadel enthaltenden Nadelverband eingeleitet werden. Beispielsweise taucht zu diesem Zweck die jeweilige Düsennadel bzw. der jeweilige Nadelverband mit einer entsprechenden Steuerfläche in den Steuerraum 5 ein und kann darin mit dem Steuerdruck beaufschlagt werden.
Erfindungsgemäß ist nun der Hochdruck-Anschlußstutzen 3 in Form eines Anschlußbauteils 8 ausgebildet, das separat vom Düsenkörper 2 hergestellt ist. Das
Anschlußbauteil 8 ist am Düsenkörper 2 befestigt, also an diesen angebaut. Das Anschlußbauteil 8 enthält einen Anschlußkanal 9, der an dem vom Düsenkörper 2 abgewandten Ende 4 des Hochdruck-Anschlußstutzens 3 bzw. des Anschlußbauteils 8 mit der Hochdruck-QueUe verbindbar ist und an einem dem Düsenkörper 2 zugewandten Ende 7 des Hochdruck-Anschlußstutzens 3 bzw. des Anschlußbauteils 8 mit einer
Anschlußöffhung 10 verbunden ist, die im Dusenkorper 2 ausgebildet ist und mit dem Steuerraum 5 und mit dem Kraftstoffversorgungskanal 6 kommuniziert.
Entsprechend der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist der Anschlußkanal 9 im Anschlußbauteil 8 zweckmäßig so ausgestaltet, dass darin ein Stabfilter 11 angeordnet werden kann. Das hier nur mit unterbrochener Linie angedeutete Stabfilter 11 dient dabei zum Filtern des von der Hochdruck-Quelle kommenden Kraftstoffs vor dessen Eintritt in den Kraftstoffversorgungskanal 6 bzw. in den Steuerraum 5. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist am Anschlußbauteil 8 ein Schweißflansch 12 ausgebildet, über den das Anschlußbauteil 8 an den Düsenkörper 2 angeschweißt ist. Dementsprechend erstreckt sich eine Schweißnaht 13 entlang eines Außenrands des Schweißflansches 12. Durch eine umlaufende Schweißverbindung wird gleichzeitig ein hinreichende Abdichtung zwischen Anschlußbauteil 8 und Düsenkörper 2 erreicht. Die
Dichtigkeit zwischen Anschlußbauteil 8 und Düsenkörper 2 wird hier außerdem dadurch unterstützt, dass der Anschlußkörper 8 mit seinem dem Düsenkörper 2 zugewandten Ende 7 flächig an der Außenseite des Düsenkörpers 2 anliegt. Zu diesem Zweck ist das Anschlußbauteil 8 mit einer Ihnenkontur 14 ausgestattet, die dem Düsenkörper 2 zugewandt ist und komplementär zu einem Bereich 15 einer Außenkontur 16 des
Düsenkörpers 2 geformt ist, wobei dieser Bereich 15 die Anschlußöffnung 10 umfasst bzw. umschließt. Durch eine großflächige Kontaktierung zwischen der Innenkontur 14 und der Außenkontur 16 in dem die AnscMußöfmung 10 umschließenden Bereich 15 können minimale Spalte und somit eine maximale Dichtungswirkung erzielt werden. Dabei ragt der Schweißflansch 12 zumindest parallel zu einer Längsrichtung 17 des Düsenkörpers 2 über den übrigen Körper des Anschlußbauteils 8 vor. Des Weiteren erstreckt sich der Anschlußflansch 12 auch in Umfangsrichtung des Düsenkörpers 2 und steht entsprechend über den übrigen Körper des Anschlußbauteils 8 vor. Beispielsweise besitzt der Düsenkörper 2 eine zylmderformige Gestalt. Dementsprechend besitzt der Anschlußflansch 12 zumindest an seiner Innenkontur 14 die Negativform eines komplementären
Zylindersektors.
Da das Anschlußbauteil 8 separat vom Düsenkörper 2 hergestellt wird, vereinfacht sich die Herstellung des Düsenkörpers 2, da die darin einzubringenden Bohrungen zur Herstellung zumindest des Kraftstoffversorgungskanals 6 sowie des Steuerraums 5 und zum Verbinden des Steuerraums 5 sowie des Kraflsloffversorgungskanals 6 mit der Anschlußöfmung 10 bei noch nicht angebautem Anschlußbauteil 8 durchgeführt werden können. Hierdurch lassen sich ungünstige Winkel zwischen den miteinander hydraulisch verbundenen Bohrungen vermeiden, was im Betrieb der Einspritzdüse 1 die Werkstoffbelastung aufgrund von Spannungen reduziert.
Reduzierte Belastungen im Betrieb führen dazu, dass der Düsenkörper 2 einfacher und somit preiswerter hergestellt werden kann. Beispielsweise wird der Düsenkörper 2 aus einem Vollkörper, vorzugsweise aus einer Stange herausgearbeitet, insbesondere durch entsprechendes Aufbohren des Düsenkörpers 2. Beispielsweise wird eine Zentralbohrung 18 mit mehreren Stufen 19 hergestellt, in der die wenigstens eine Düsennadel, der Steuerraum 5 sowie andere Komponenten der Einspritzdüse 1 unterbringbar sind. Besonders vorteilhaft ist außerdem, dass der Kraftstoffversorgungskanal 6 so gebohrt werden kann, dass er parallel zur Längsrichtung 17 des Düsenkörpers 2 verläuft. Die Längsrichtung 17 entspricht üblicherweise der Hubrichtung der wenigstens einen
Düsennadel.
Bei den hier gezeigten Austurirungsformen ist in den Düsenkörper 2 eine Querbohrung 20 eingearbeitet, die an die Anschlußöffnung 10 angeschlossen ist und hier den Steuerraum 5 mit der Anschlußöffhung 10 verbindet. Vorzugsweise erstreckt sich diese Querbohrung 20 bezüglich der Längsachse 17 radial. Ebenso sind Ausführungsformen möglich, bei denen die Querbohrung 20 bezüglich der Radialrichtung geneigt ist oder dazu versetzt und parallel dazu verläuft.
Eine weitere Besonderheit wird darin gesehen, dass der Kraftstoffversorgungskanal 6 bei den hier gezeigten Ausführungsformen an die Querbobrung 20 angeschlossen ist und somit nicht direkt, sondern über die Querbohrung 20 indirekt mit der Anschlußöffnung 10 verbunden ist. Bei einer anderen, hier nicht gezeigten Ausführungsform kann der Kraftstoffversorgungskanal 6 auch unabhängig von der Querbohrung 20 zur Anschlußöffhung 10 geführt sein.
Entsprechend Fig.2 kann der Düsenkörper 2 im Bereich der Anschlußöffhung 10 einen Anschlußkegel 21 aufweisen. Dieser Anschlußkegel 21 ist dabei so geformt, dass er sich zur Anschlußöffnung 10 hin aufweitet. Ein derartiger Anschlußkegel 21 vereinfacht die hydraulische Verbindung zwischen dem Hochdruck-Anschlußstutzen 3 und dem
Düsenkörper 2.
In diesen Anschlußkegel 21 mündet an dem der Anschlußöffhung 10 gegenüberliegenden Ende die Querbohrung 20 ein. Der KraftstofrVersorgungskanal 6 mündet hier über die Querbohrung 20 indirekt in den Anschlußkegel 21 ein. Bei einer anderen Ausführungsform kann der KraftstoffVersorgungskanal 6 unabhängig von der Querbobrung 20 in den Anschlußkegel 21 einmünden. Im Anschlußkegel 21 sind dann zumindest zwei separate Mündungen ( ür die Querbobrung 20 und für den KraftstofrVersorgungskanal 6) angeordnet. Entsprechend der in Fig. 3 gezeigten, bevorzugten Ausführungsform kann das Anschlußbauteil 8 an dem den Düsenkörper 2 zugewandten Ende 7 einen vom Anschlußbauteil 8 abstehenden Anschlußkonus 22 aufweisen, in dem sich der Anschlußkanal 9 erstreckt. Der Anschlußkonus 22 ist komplementär zum Anschlußkegel 21 geformt und bei montiertem Anschlußbauteil 8 in den Anschlußkegel 21 eingesteckt.
Durch diese Bauweise kann in Verbindung mit einem entsprechenden Toleranzfeld eine effektive Abdichtung zwischen Düsenkörper 2 und Anschlußbauteil 8 erreicht werden.
Entsprechend Fig.4 kann der KraftstofrVersorgungskanal 6 eine Drosselstelle 23 enthalten. Zweckmäßig wird diese Drosselstelle 21 dadurch herstellt, dass der Durchmesser der
Bohrung für den Kraftstoffversorgungskanal 6 unmittelbar vor der Querbohrung 20 reduziert wird.
Entsprechend Fig. 5 kann das Anschlußbauteil 8 statt mit einem Schweißflansch 12 mit einer Hülse 24 ausgestattet sein. Die Hülse 24 weist einen Innenmantel 33 bzw. besitzt wiederum eine Innenkontur 33, die komplementär zur Außenkontur 16 des Düsenkörpers 2 zumindest in dem die Anschlußöfmung 10 umschließenden Bereich 15 geformt ist.
Zweckmäßig besitzt der Düsenkörper 2 eine zylindrische Außenkontur 16.
Dementsprechend ist die lhnenkontur 33 bzw. der lhnenmantel 33 komplementär dazu ebenfalls zylindrisch ausgebildet. Die Hülse 24 ist für die Montage des Anschlussbauteils 8 am Düsenkörper 2 koaxial auf den Düsenkörper 2 aufgesteckt.
Im lhnenmantel 33 der Hülse 24 mündet der Anschlußkanal 9 und zwar deckungsgleich mit der Anschlußöffhung 10. Dabei ist es grundsätzlich möglich, in der Hülse 24 an deren Innenmantel 33 eine Ringnut auszubilden, in welche der Anschlußkanal 9 einmündet und die im montierten Zustand die Anschlußöffhung 10 überdeckt. Bei dieser Ausführungsform kann das Anschlußbauteil 8 beliebig gegenüber dem Düsenkörper 2 um dessen Längsachse 17 gedreht werden, da in jeder Relativlage zwischen Anschlußbauteil 8 und Düsenköφer 2 die Anschlußöffnung 10 über die genannte Ringnut mit dem Anschlußkanal 9 kommuniziert.
Zur Befestigung des Anschlußbauteils 8 am Düsenkörper 2 ist bei der hier gezeigten Ausführungsform am Düsenköφer 2 ein Bund 25 ausgebildet, beispielsweise in Form einer radial vom Düsenköφer 2 vorstehenden Schulter. An diesem Bund 25 kann sich die Hülse 24 im montierten Zustand axial abstützen. Im vorhegenden Fall ist die Hülse 24 an ihrer vom Bund 25 abgewandten Axialseite mit Hilfe einer Mutter 26 axial gesichert. Die Mutter 26 bewirkt gleichzeitig eine Fixierung der Hülse 24 am Düsenköφer 2. Insbesondere kann die Mutter 26 die Hülse 24 gegen den Bund 25 axial vorspannen. Die Mutter 26 ist bei der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform ihrerseits mit Hilfe eines Sprengrings 27 gegen ein selbsttätiges Aufdrehen gesichert. Zum Aufschrauben der Mutter 26 ist in die Außenkontur 16 des Düsenköφers 2 ein entsprechendes Außengewinde 28 eingearbeitet. Grundsätzlich kann die Hülse 24 auch ohne Mutter 26 und nur mit dem Sprengring 27 gesichert werden, wobei der Sprengring 27 dann in geeigneter Weise an dem vom Bund 25 abgewandten Axialende der Hülse 24 positioniert ist.
Bei der hier gezeigten Ausführungsform sind außerdem zwei Dichtelemente 29 und 30 vorgesehen, die beispielsweise als O-Ringe ausgebildet sind. Exemplarisch ist das eine Dichtelement 29 als reine Radialdichtung ausgebildet, die in einer entsprechenden Aufnahmenut 31 in der Hülse 24 untergebracht ist und radial gegen die Außenseite des Dichtköφers 2 angedrückt wird. Im Unterschied dazu ist hier das andere Dichtelement 30 als reine Axialdichtung oder als kombinierte Axial- und Radialdichtung ausgebildet, die sich in einer Stufe 32, die an dem am Bund 25 anliegenden Axialende der Hülse 24 ausgebildet ist, untergebracht ist. Dieses andere Dichtelement 30 kommt dabei entweder nur axial am Bund 25 oder sowohl axial am Bund 25 als auch radial an der Außenseite des Dichtköφers 2 vorgespannt zur Anlage.

Claims

Ansprüche
1. Einspritzdüse für eine Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug,
- mit einem Düsenkörper (2), der wenigstens eine Düsennadel und einen KraftstofrVersorgungskanal (6) enthält sowie einen Hochdruck-Anschlussstutzen (3) aufweist,
- wobei mit der wenigstens einen Düsennadel eine Einspritzung von Kraftstoff durch wenigstens ein Spritzloch steuerbar ist,
- wobei mit dem Kraflstoffversorgungskanal (6) das wenigstens eine Spritzloch mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff versorgbar ist,
- wobei der Hochdruck-Anschlussstutzen (3) mit einer Hochdruck-Quelle verbindbar ist und mit dem K-taftstoffVersorgungskanal (6) verbunden ist,
- wobei der Hochdruck-Anschlussstutzen (3) als vom Düsenköφer (2) separat hergestelltes Anschlussbauteil (8) ausgebildet ist, das am Düsenköφer (2) befestigt ist und einen mit der Hochdruck-Quelle verbindbaren Anschlusskanal (9) enthält,
- wobei der Düsenköφer (2) eine mit dem KraftstoffVersorgungskanal (6) direkt oder indirekt verbundene Anschlussöf ung (10) aufweist, die mit dem Anschlusskanal (9) verbunden ist.
2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenköφer (2) im Bereich der Anschlussöfmung (10) einen sich zur Anschlussöfmung (10) hin aufweitenden Anschlusskegel (21) aufweist.
3. Einspritzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussbauteil (8) einen Anschlusskonus (22) aufweist, der komplementär zum Anschlusskegel (21) geformt ist und in diesen eingesteckt ist.
4. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussbauteil (8) einen Schweißflansch (12) aufweist, der an den Düsenköφer (2) angeschweißt (13) ist.
5. Einspritzdüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißflansch (12) eine dem Düsenköφer (2) zugewandte lhnerikontur (14) aufweist, die komplementär zu einem die Anschlussöff ung (10) umfassenden Bereich (15) der Außenkontur (16) des Düsenköφers (2) geformt ist.
6. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussbauteil (8) eine Hülse (24) aufweist, an deren
Innenmantel (33) der Anschlusskanal (9) mündet und die koaxial auf den Düsenköφer (2) aufgesteckt ist.
7. Einspritzdüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Düsenköφer (2) ein Bund (25) ausgebildet ist, an dem sich die Hülse (24) axial abstützt, und/oder dass die Hülse (24) am Düsenköφer (2) mit einem Sprengring (27) und/oder mit einer Mutter (26) axial gesichert und/oder fixiert ist.
8. Einspritzdüse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Hülse (24) und Düsenköφer (2) wenigstens ein
Dichtelement (29, 30) angeordnet ist.
9. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschlusskanal (9) ein Stabfilter (11) zum Filtern des Kraftstoffs angeordnet ist.
10. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenköφer (2) eine Querbohrung enthält, die mit der Anschlussöffhung (10) oder mit dem Anschlusskegel (21) verbunden ist.
11. Einspritzdüse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
- dass der Kraftstoffversorgungskanal (6) über die Querbohrung (20) mit der Anschlussöf ung (10) oder mit dem Anschlusskegel (21) verbunden ist, oder - dass der Kraftstoffversorgungskanal (6) unabhängig von der Querbohrung (20) mit der AriscMussöffhung (10) oder mit dem Anschlusskegel (21) verbunden ist.
12. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, das im Düsenköφer außerdem ein Steuerraum (5) angeordnet ist, der mit der Anschlussöffhung (10) verbunden ist.
13. Einspritzdüse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem im Steuerraum (5) herrschenden Steuerdrack Schließkräfte in die wenigstens eine Düsennadel oder in wenigstens einen, diese
Düsennadel enthaltenden Nadelverband einleitbar sind.
14. Einspritzdüse nach Anspruch 10 sowie nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Querbohrung (20) den Steuerraum (5) mit der Anschlussöffhung (10) oder mit dem Anschlusskegel (21) verbindet.
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