WO2006108309A1 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents

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WO2006108309A1
WO2006108309A1 PCT/CH2006/000191 CH2006000191W WO2006108309A1 WO 2006108309 A1 WO2006108309 A1 WO 2006108309A1 CH 2006000191 W CH2006000191 W CH 2006000191W WO 2006108309 A1 WO2006108309 A1 WO 2006108309A1
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housing
fuel injection
fuel
valve member
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PCT/CH2006/000191
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Marco Ganser
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Ganser-Hydromag Ag
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Definitions

  • the present invention relates to a
  • a fuel injection valve is known for example from DE 10121340 Al. It has a housing body and a nozzle body which is pressed against the end face sealingly thereon by means of a union nut. This limits a high-pressure chamber, which is connected to a arranged on the housing body high-pressure fuel inlet and with an injection valve seat on the nozzle body.
  • a longitudinally adjustable injection valve member which interacts on the one hand with the injection valve seat and, on the other hand, delimits, in the manner of a piston, a control chamber connected to the high-pressure chamber via a throttle admission.
  • the control chamber is further limited by a groove-like support body, in which engages the injection valve member and on which it is mounted in sliding fit.
  • a closing spring is supported on the one hand on the valve member and on the other hand on the support body, which is held by the force of the spring on the housing body in abutment.
  • An actuator controlled by an actuator Pilot valve member cooperates with a pilot valve seat formed on the support body.
  • a fuel injection valve according to claim 1 allows such a short axial formation of the nozzle body, that he finds place together with a cap nut in a passage of a cylinder head of the internal combustion engine, and yet protrudes only slightly in a known manner via the cylinder head into the respective combustion chamber.
  • the housing body has a recess which opens in the direction of the nozzle body and has a conical taper in the end region facing away from the nozzle body.
  • the recess of the support body engages, where it is held by means of the closing spring sealingly in contact with the rejuvenation.
  • a particularly preferred embodiment of the fuel injection valve according to the invention is specified in claim 6. Since the support body has a conical end region whose cone angle is greater, but preferably only slightly larger than the cone angle of the taper of the recess in the housing body, a very ' narrow truncated cone-shaped sealing surface is achieved, whereby a particularly reliable sealing effect is ensured. Since the sealing surface comes to rest on a large radius of the cones, hydraulic forces acting in the lifting direction are minimized.
  • An outlet throttle insert on which a pilot valve seat is formed may be made of a particularly durable material, while a housing body may be made of a different, cheaper material.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a fuel injection valve, in which a support body rests planar on a housing body, an actuator assembly with respect to an injection valve member is arranged in the housing body desaxiert and this receives a AuslassdrosselURI, at which a
  • Pilot valve seat of a controlled by the actuator pilot valve is formed
  • FIG. 2 shows a longitudinal section of a part of an inventive injection valve with a recess which has a conical taper deep in the housing body, in which the support body engages with a conical end region; 3 likewise in longitudinal section a part of a second embodiment of the fuel injection valve according to the invention of a particularly short overall length;
  • FIG. 4 shows a longitudinal section of part of a third embodiment of the fuel injection valve according to the invention, in which the support body has a dome-shaped, cooperating with the conical taper in the housing body end portion, and in which integrally formed on the support body, a guide sleeve for the injection valve member;
  • FIG. 5 in longitudinal section a part of a fourth embodiment of the inventive
  • the closing spring is supported on a control piston abutting the support body and engages in a cylinder-like portion of the injection valve member;
  • FIG. 1 shows a fuel injection valve 4, which is intended for the intermittent injection of fuel into the combustion chamber 6 of an internal combustion engine 8. It has an elongated outer housing substantially in the form of a stepped circular cylinder having housing 10 whose housing axis is denoted by 12.
  • the housing 10 consists of a one-piece housing body 14, a one-piece intermediate body 15 and a one-piece nozzle body 16.
  • the intermediate body 15 is held by means of a threaded onto the housing body 14, designed as a cap nut clamping nut 18 in sealing engagement with an axial end face 20 of the housing body 14, while the nozzle body 16 is held by means of a threaded onto the intermediate body 15 cap nut 19 on an axial end face of the intermediate body 15 in sealing engagement.
  • the intermediate body 15 and the nozzle body 16 define a high-pressure chamber 22, which extends from the end face 20 of the housing body 14 in the direction of the housing axis 12 to a nozzle tip 24 of the nozzle body 16, where on the nozzle body 16, a truncated cone-shaped injection valve seat 26 is formed.
  • the nozzle body 16 in the region of the nozzle tip 24 in a known manner nozzle openings 28, through which the fuel is injected into the combustion chamber 6 when the fuel injection valve is open.
  • the high-pressure chamber 22 is connected to a high-pressure fuel inlet 32 at a free end side 20 'of the housing body 14 via a fuel feed channel 30, which extends in the intermediate body 15 obliquely to the housing axis 12 and through the housing body 14 parallel to the housing axis 12 and with respect to this.
  • a fuel feed channel 30 which extends in the intermediate body 15 obliquely to the housing axis 12 and through the housing body 14 parallel to the housing axis 12 and with respect to this.
  • Fuel high pressure inlet 32 is connected in a known manner to a fuel feed which supplies fuel to the fuel injector at very high pressure of, for example, 1600 bar or higher.
  • the fuel supply channel 30 opens in the intermediate body 15 in a circumferential groove-like extension of the high-pressure chamber 22nd
  • a needle-shaped injection valve member 34 In the high-pressure chamber 22 is located, the housing axis 12 concentrically, a needle-shaped injection valve member 34, on the one hand interacts with the injection valve seat 26 and on the other hand, with a piston-like end portion 36 in the manner of a double-acting piston in a one cylinder forming one guide sleeve 38 in a close sliding fit of approximately 0.002 - 0.010 mm in the direction of the housing axis 12 is slidably guided.
  • a closing spring 40 arranged concentrically around the injection valve member 34 is supported at one end by a support disk 42 and a support collar 44 in a known manner against a circumferential shoulder of the injection valve member 34 and acts upon this with a closing force directed toward the injection valve seat 26.
  • the closing spring 40 is supported on a first end face 46 of the guide sleeve 38 which abuts with its opposite second end face 46 "on a support body 48.
  • the pillar-like shaped support body 48 by the force of the closing spring 40 on the end face 20 of the housing body 14 in held sealing system.
  • the guide sleeve 38 Adjacent to the support body 48, the guide sleeve 38 in the radial direction projecting centering ribs 50, by means of which they relative to the intermediate body 15th centered.
  • the guide sleeve 38 to its centering with respect to the intermediate body 15 on the first end face 46 projecting and the this-sided end portion of the closing spring 40 centering comprehensive guide ring 50 'on. Since the centering ribs 50 and the centering ring 50 'in the axial direction are widely spaced from each other and the piston-like end portion 36 is designed to guide the guide sleeve 38 in the direction of the housing axis 12 long, can on a direct guidance of the injection valve member 34 on the intermediate body 15 or nozzle body 16th be waived.
  • annular gap is present between the guide sleeve 38 and the nozzle body 16.
  • the guide sleeve 38 has in the vicinity of the first end face 46 on radial passages 52 'to connect said gap hydraulically with the lying between the guide sleeve 38 and the injection valve seat 26 part of the high-pressure chamber 22.
  • said gap between the intermediate body 15 and the guide sleeve 38 ensures the fuel supply to fuel inlet channels 54 in the support body 48.
  • This has in a adjacent to the guide sleeve 38 section a smaller outer diameter, as in a housing body 14 facing portion or alternatively milled Wells.
  • the said housing body 14 facing portion serves to center the support body 48 relative to the intermediate body 15.
  • the fuel inlet passages 54 are formed by extending from the section with smaller outer radius or milled depressions radial blind holes and in this of the injection valve seat 26 facing end side leading axial holes , Next leads from the bottom of one of the blind holes a blind bore 56 in a concentric with the housing axis 12 through the support body 48 extending therethrough portion of a control channel 58th
  • this has a larger clearance to accommodate an intermediate valve body 62, in the direction of the housing axis 12 by a small stroke, movable.
  • the intermediate valve body 62 cooperates with a formed on the support body 48 annular intermediate valve seat 64, in the region of the fuel inlet channels 54 open.
  • the control passage 58 is connected to the high-pressure space 22 via the gap between the support body 48 and the intermediate valve body 62 and the fuel inlet passages 54.
  • the section of the control channel 58 extending through the intermediate valve body 62 opens into a control chamber 70, which is bounded on the periphery by the guide sleeve 38 and in the axial direction on the one hand by the injection valve member 34 and on the other hand by the intermediate valve body 62.
  • a circular cylindrical recess 76 is accommodated in the housing body 14, coaxial with the substantially circular cylindrical Aktuatorfactausnaturalung 72.
  • a circular-cylindrical outlet throttle insert 78 which is pressed in the direction of the actuator receiving recess 72 by means of a disk spring 80 which is supported on the housing body 14, is used with this peripheral play.
  • Aktuatorareaaus Principleung 72 is a known electromagnetic actuator 84 for controlling the Fuel injection valve 10 is arranged via a pilot valve 86.
  • a pilot valve seat 88 formed on the end face of the outlet throttle insert 78 facing the actuator 84 and running around the mouth of the control passage 58 cooperates with a shaft-like pilot valve member 90.
  • the pilot valve member 90 is arranged in a continuous recess of a sealing element 92 and guided with radially projecting ribs on the sealing element 92 in the axial direction movable.
  • the sealing element 92 bears with an annular front-side sealing surface both at the bottom 74 of the Aktuatorfactaus Principleung 72, and at the Auslassdrosseltiv 78 - radially outside the pilot valve seat 88 - sealingly.
  • the force leading to the sealing engagement of the outlet throttle insert 78 is ensured by the plate spring 80 and by the hydraulic force exerted by the fuel in the high-pressure chamber 22.
  • the force for the sealing engagement of the sealing element 92 on the bottom 74 is generated by a threaded into the housing body 14 ring nut 94, which holds the other hand, the sealing member 92 adjacent actuator 84 in the direction against the bottom 74.
  • the actuator 84 has an actuating shaft 96 cooperating with the pilot valve member 90, to which a plate-like armature 98 is attached.
  • a plate-like armature 98 By electrical excitation of a winding 100 of the armature 98 and thus the operating shaft 96 is tightened against the force of acting in the direction of the closed position of the pilot valve 86 actuator spring 102, which leads to the opening of the pilot valve 86.
  • the pilot valve 86 is closed by means of the actuator spring 102.
  • the guide recess for the pilot valve member 90 in the sealing member 92 is part of a Niederbuchauslasskanals 104 extending through the sealing member 92 and the operating shaft 96 through a, the actuator spring 102 receiving low-pressure chamber 106 and from there through a radially through the housing of the actuator 84 and the housing body 14 extends to a low pressure outlet from which the fuel is recycled in a known manner into a fuel reservoir.
  • the intermediate body 15 has an annular support shoulder 107 on which the clamping nut 18 sealingly abuts with a counter-shoulder.
  • a free, flat, annular end face 18 'of the cap nut is designed as a sealing surface. In the state mounted on the internal combustion engine 8, this sealing surface bears against a disk-shaped sealing ring 142, for example made of copper, which in turn bears against a flat annular counter-sealing surface 146 formed on a cylinder head 144 of the internal combustion engine 8.
  • the housing body 14 is clamped in a well-known manner, for example by means of clamping screws, against the cylinder head 144, so that the intermediate body 15 in cooperation with the clamping nut 18, the sealing ring 142 and the cylinder head 144 of this and a cylinder of the internal combustion engine 8 limited combustion chamber 6 seals against the environment.
  • the nozzle body 16 together with the union nut 19 find the cylinder space side of the sealing surface formed as a face 18 'of the clamping nut 18 and the
  • the nozzle body 16 projects only slightly with its nozzle tip 24 above the cylinder head 144 into the combustion chamber 6.
  • the relatively small nozzle body 16 made of a more wear-resistant and therefore much more expensive material than the rest of the housing 10 can be produced economically, which advantageously increases the life of the fuel injection valve 4.
  • a circular cylindrical inner surface 19 'of the cap nut 19 has the function to align the nozzle body 16 on the housing axis 12. With this inner surface 19 'cooperating outer surfaces 15', 16 'of the intermediate body 15 and the nozzle body 16 have a fit of a few hundredths of a millimeter, typically 0.01-0.05 mm.
  • the nozzle body 16 is arranged indirectly above the intermediate body 15 in a sealing manner on the housing body 14.
  • the Matterschsmutter 19 is located at a small axial distance from acting as a sealing surface end face 18 'of the cap nut 18th
  • the same reference numerals are used for the corresponding parts as described above in connection with the description of the fuel injector 4 shown in FIG. 1. Further, only the differences from FIGS 1 fuel injection valve 4 or the already previously described embodiments set forth.
  • the high-pressure chamber 22 extends into the housing body 14 through a recess 108, which is coaxial with the housing axis 12 and opens toward the intermediate body 15 and nozzle body 16.
  • This recess 108 is provided in the region of its bottom with a conical taper 110. From its high-pressure chamber 22 facing away from the tapered end of the connecting portion of the control passage 58 to the again desaxed arranged Auslassdrosselcons 78.
  • a part of the connecting portion is formed by a radial bore 112 which, seen in the radial direction outside a short axial connecting bore to the recess 76, is sealed by means of a pressed into the bore 112 pin 114 from the environment.
  • the bore 112 could also be arranged obliquely as in FIG. 1.
  • the support body 48 with the fuel inlet channels 54 and the throttle bore 56 has an extension 116 engaging in the taper 110, which is conical in an end region 118 cooperating with the conical taper 110.
  • the cone angle ⁇ of the conical end portion 118 is slightly larger than the corresponding cone angle of the taper 110.
  • the insects 62 receiving and cylinder-like the piston-like end portion 36 of the injection valve member 34 leading guide sleeve 38 in turn has centering ribs 50, but no centering ring 50 'more.
  • a cap-like annular disc 122 is placed on the first end face 46 of the guide sleeve 38, against which the this side end of the closing spring 40 abuts and from which engages an annular centering extension in the closing spring 40.
  • the injection valve member 34 is by means of radially projecting guide ribs 124 in a region between the closing spring 40 and with the injection valve seat
  • the otherwise circular cylindrical high-pressure chamber 22 is extended by a groove 126 extending in the axial direction, except at its end facing the housing body 14 extends approximately centrally of the closing spring 40 on the intermediate body 15. In this groove 126 opens a radial groove 128 which forms a portion of the Brennstoffzu Switzerlandkanals 30 and is connected to the parallel to the housing axis 12 through the housing body 14 extending portion of the Brennstoffzu Switzerlandkanals 30.
  • the nozzle body 16 of small design is arranged sealingly on the housing body 14, indirectly via the intermediate body 15.
  • the intermediate body 15 is about half its length along with the nozzle body 16 and the cap nut 19 in the injection valve passage 150 of the cylinder head 144 place. The sealing takes place in the same way as in the case of the fuel injection valve 4 shown in FIG.
  • the nozzle body 16 is again short, but the housing body 14 is made longer.
  • the intermediate body 15 according to FIGS. 1 and 2 is integrated in one piece into the housing body 14.
  • the largest part of the high-pressure chamber 22 is located in the housing body 14, and the recess 108 with the end-side conical taper 110 engages deeper into the housing body 14.
  • the cap nut 19 is formed with a correspondingly smaller diameter and threaded onto a stub of the housing body 14.
  • the nozzle body 16 is here arranged sealingly directly on the housing body 14 and by means of the Ueberschsmutter 19 - a clamping nut 18 is not present - attached thereto.
  • the support body 48 with its conical end portion 118 and the control channel 58 are formed the same as in the embodiment shown in FIG.
  • the guide sleeve 38 On the support body 48 in turn is the guide sleeve 38 with its second end face 46 'sealingly. It has no centering ribs 50 (see Figures 1 and 2), but a centering ring 50 ', as shown in the' Figure 1, and thus also radial passages 52 for the fuel.
  • the centering of the guide sleeve 38 in the support body 48 is carried out during assembly by guided in the guide sleeve 38 in close sliding fit long form of formation of the piston-like end portion 36 of the injection valve member 34 and the centering of the conical free end portion of the injection valve member 34 by cooperation with the injection valve seat 26 of the nozzle body sixteenth ,
  • the Brennstoffzu semiconductorkanal 30 extends completely in the housing body 14, wherein it by a parallel to the housing axis 12, but with respect to this imaxêt blind hole-like bore and an opening into this, The latter is formed to be sealed at right angles to the housing axis 12, the latter being tightly sealed from the surroundings by a further pin 114 "pressed in.
  • the recess 108 delimiting it has a groove-like circumferential broadening.
  • the housing body 14 has, at a small axial distance to the cap nut 19, a shoulder-like, planar, annular sealing surface 140. This is when mounted on the cylinder head 144
  • Sealing ring 142 for example made of copper, which in turn abuts against the cylinder head 144 formed on the annular counter-sealing surface 146.
  • the housing body 14 is clamped in a well-known manner, for example by means of clamping screws, against the cylinder head 144, so that it seals the combustion chamber 8 bounded by this and the cylinder of the internal combustion engine 8 against the environment in cooperation with the sealing ring 142 and the cylinder head 144 ,
  • the cap nut 19 for centering the nozzle body 16, the inner surface 19 ', which with a fit of typically 0.01- 0.05 mm with the outer surface 16' of the nozzle body 16 and a (the outer surface 15 'of the intermediate body 15 corresponding) outer surface 14' of the housing body 14 cooperates.
  • Fuel injection valve, the housing body 14 and the nozzle body 16 are formed the same as in the embodiment shown in Figure 3.
  • the extension 116 of the support body 48 is formed with a dome-shaped end portion 118 ', which cooperates sealingly with the conical taper 110 of the recess 108. In this embodiment too, a reliable seal is achieved by achieving a very narrow, almost circular sealing surface 120 in the axial direction.
  • the guide sleeve 38 has no centering ribs 50 (see FIGS. 1 and 2), but a centering ring 50 'as known from FIGS. 1 and 3.
  • a throttle bore 56 which connects the control channel 58 and thus the control chamber 70 with the high-pressure chamber 22.
  • the sealing surface of the housing body 14 is designated.
  • the closing spring 40 is located completely in the recess 108 of the housing body 14 and is fitted with the support body 48, the guide sleeve 38, the injection valve member 34 and the closing spring 40 from the side of the nozzle body 16.
  • Nozzle body 16 is formed very similar to the embodiments shown in Figures 3 and 4. The deep in the
  • Housing body 14 engaging recess 108 is in turn in its bottom end portion with a conical
  • Rejuvenation 110 provided. In turn, this attacks the
  • Support body 48 which is the same design, • as in the embodiments shown in Figures 2 and 3.
  • the closing spring 40 is supported on the one hand at the free end of the injection valve member 34, which is cylindrical in one of the closing spring 40 facing end portion 130.
  • a guide piston 132 which together with the cylindrical end portion 130 of the injection valve member 34 limits the control chamber 70.
  • the integrally formed guide piston 132 extends through the closing spring 40, which is supported with its end remote from the injection valve member 34 on a support shoulder 46 '' of the guide piston 132.
  • the guide piston 132 bears with its second end face 46 'under the action of the force of the closing spring 40 to the support body 48 sealingly.
  • the guide piston 132 is held adjacent centered on the housing body 14, wherein a parallel to the housing axis 12 extending longitudinal groove 134 ensures the connection of the high-pressure chamber 22 with the fuel inlet channels 54 in the support body 48.
  • a control passage 136 which extends in the support body 48 facing the end portion 60, for receiving an intermediate valve body 62, step-like.
  • the intermediate valve body 62 has a stub engaging in the spring 68, corresponding to a stub protruding from the piston-like end region 36, in the embodiments shown in FIGS. 1-3.
  • control passage 58 Through the intermediate valve body 62 and its stub through again the portion of the control passage 58 extends with the throttle constriction 66. Through this and the control passage 136 is the control chamber 70, at am Support body 48 adjacent intermediate valve body 62, connected via the throttle bore 56 to the high-pressure chamber 22.
  • the embodiment of the fuel injection valve shown in FIG. 6 is extremely similar to that shown in FIG. The essential difference is that the actuator 84 is arranged coaxially with the housing axis 12.
  • the pilot valve seat 88 is integrally formed on an outlet throttle extension 138 of the support body 48.
  • the support body 48 engages with its conical end portion 118 in the conical taper 110 of the recess 108 in the housing body 14 and in turn is sealingly against this. From the conical end portion 118 extends the Auslassdrosselfortsatz 138, which is received with radial play in the corresponding, extending from the taper 110 to the bottom 74 of the Aktuatorareaaus Principleung 72 passage.
  • the outlet throttle insert 78 shown in the embodiments according to FIGS.
  • the outlet throttle restriction 82 is formed in the outlet throttle extension 138.
  • the compressive forces caused by the high pressure in the recess 108 are completely absorbed by the seal between the conical end portion 118 of the support body 48 and the taper 110 in the housing body 14.
  • the element 92 " which is embodied in FIGS. 1 to 5 as a sealing element 92, does not have to assume either a sealing function or a support function of the outlet throttle extension 138.
  • These provisions are omitted in FIG. 6 and consequently they must be involved in the design and assembly of the components involved Even in the embodiment according to Fig. 6, the housing body 14 has the annular sealing surface 140 for the sealing of the combustion chamber (Figure 3). All embodiments shown in FIGS.
  • the housing body 14 has a recess 108 with a conical taper 110 which is open in the direction of the nozzle body 16, and the support body 48 engages in this recess 108 and by means of the closing spring 40 on the taper 110 sealingly held in contact.
  • the nozzle body 16 is particularly short, which allows a very compact design of the fuel injection valve 10. However, it must be considered that the injection valve member 34 and the nozzle body 16 on the housing axis 12 are well aligned, so that the injection valve seat 26 seals and the function when opening and closing the injector is flawless.
  • the clamping nut 18 with an inner surface and the housing body 14 and intermediate body 15 with corresponding outer surfaces - analogous to the surfaces 14 ', 16', 19 '- are formed.
  • FIGS. 1, 2, 3, 5 and 6 function as follows in a known manner. It is assumed that the state shown in the figures, in which the pilot valve 86 is closed, the injection valve member 34 abuts the injection valve seat 26 and the intermediate valve body 62, the fuel inlet passages 54 occlusive, abuts the support body 48. In the control chamber 70 and in the control channel 58, the same pressure prevails as in the high-pressure chamber 22.
  • the actuator 84 is energized, whereby under the hydraulic force of the fuel, the pilot valve member 90 lifts from the pilot valve seat 88 and connects the control passage 58 through the outlet throttle restriction 82 to the low pressure outlet passage 104.
  • the pressure in the control chamber 70 drops, whereby the injection valve member 34 is lifted from the injection valve seat 26.
  • the intermediate valve body 62 remains on the support body 48 in abutment.
  • the actuator 84 is de-energized, whereby the pilot valve 86 is closed.
  • the pilot valve 86 is closed.
  • Support body 48 passes. The fuel injector is ready for the next injection of fuel.
  • the description of the function of the embodiment of the fuel injection valve 4 shown in FIG. 4 is based on the situation shown there.
  • the pilot valve 86 is closed and the injection valve member 34 abuts the injection valve seat 26.
  • the control chamber 70 and the control channel 58 pressure equalization prevails.
  • the actuator 84 is energized, whereby under the hydraulic force of the fuel, the pilot valve member 90 is lifted from the pilot valve seat 88.
  • the control channel 58 is connected to the low-pressure outlet channel 104 (see FIG. 1) through the outlet throttle restriction 82.
  • the pressure in the control chamber 70 drops, which leads to the lifting of the injection valve member 34 from the injection valve seat 26.
  • Fuel is injected under high pressure through the nozzle openings 28 into the combustion chamber.
  • the actuator 84 is de-energized, whereby the pilot valve 86 is closed.
  • the pilot valve 86 is closed.
  • the conical end portions 118 of the support body 48 according to the end portion 118 'form dome-shaped and vice versa.
  • the intermediate body 15 may be formed integrally on the nozzle body 16.
  • This nozzle body 16 has a correspondingly greater axial length, so that it rests directly on the axial end face 20 of the housing body 14. He is then held by the clamping nut 18 on the housing body 14; the cap nut 19 is eliminated.

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Abstract

Der Gehäusekörper (14) des Brennstoff einspritzventils weist eine Ausnehmung (108) auf, deren bodenseitiger Endbereich mit einer konischen Verjüngung (110) ausgebildet ist. In diese konische Verjüngung (110) greift der Stützkörper (48) mit einem Fortsatz (116) ein, welcher seinerseits einen konischen Endbereich (118) aufweist. Die Schliessfeder (40) stützt sich einerseits am nadeiförmigen Einspritzventilglied (34) und andererseits an der Führungshülse (38) ab. Die Führungshülse (38) ihrerseits liegt mit der Stirnseite (461) am Stützkörper (48) an, wodurch dieser unter der Kraft der Schliessfeder (40) dichtend an der Verjüngung (110) in Anlage gehalten ist.

Description

Brennstoffeinspritzventil
Die vorliegende Erfindung betrifft ein
Brennstoffeinspritzventil zur intermittierenden
Einspritzung von Brennstoff in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein Brennstoffeinspritzventil ist beispielsweise aus DE 10121340 Al bekannt. Es weist einen Gehäusekörper und einen mittels einer Ueberwurfmutter stirnseitig daran dichtend angepressten Düsenkörper auf. Dieser begrenzt einen Hochdruckraum, der mit einem am Gehäusekörper angeordneten Brennstoffhochdruckeinlass und mit einem Einspritzventilsitz am Düsenkörper verbunden ist. Im Hochdruckraum befindet sich ein längsverstellbar angeordnetes Einspritzventilglied, das einerseits mit dem Einspritzventilsitz zusammenwirkt und andererseits in der Art eines Kolbens einen mit dem Hochdruckraum über einen Drosselzulass verbundenen Steuerraum begrenzt. Der Steuerraum ist weiter von einem nutartig ausgebildeten Stützkörper begrenzt, in welchen das Einspritzventilglied eingreift und an welchem es in Gleitpassung gelagert ist. Eine Schliessfeder stützt sich einerseits am Ventilglied und andererseits am Stützkörper ab, welcher durch die Kraft der Feder am Gehäusekörper in Anlage gehalten ist. Weiter verläuft durch den Stützkörper vom Steuerraum her ein Drosselauslass, welcher mittels eines aktuatorgesteuerten Pilotventils zur hydraulischen Steuerung der Bewegung des Einspritzventilgliedes mit einem Niederdruckauslass verbindbar bzw. von diesem abtrennbar ist. Ein mittels eines Aktuators gesteuertes Pilotventilglied wirkt mit einem am Stützkörper ausgebildeten Pilotventilsitz zusammen. Um bei den sehr hohen Betriebsdrücken für den Brennstoff eine zuverlässige Abdichtung des Hochdruckraums zwischen dem Gehäusekörper und dem Stützkörper zu erreichen, ist es notwendig, die betreffenden Oberflächen zu läppen, was einen erheblichen Produktions- und somit Kostenaufwand mit sich zieht.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Brennstoffeinspritzventil zu schaffen, das eine kurze axiale Ausbildung des Düsenkörpers ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit einem Brennstoffeinspritzventil gemäss dem Patentanspruch 1 gelöst.
Ein Brennstoffeinspritzventil gemäss Anspruch 1 ermöglicht eine derart kurze axiale Ausbildung des Düsenkörpers, dass er zusammen mit einer üeberwurfmutter in einem Durchläse eines Zylinderkopfes der Verbrennungskraftmaschine Platz findet, und trotzdem nur geringfügig in bekannter Art und Weise über den Zylinderkopf in den betreffenden Brennraum vorsteht.
Weiter ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Brennstoffeinspritzventil zu schaffen, das einfacher und günstiger herstellbar ist.
Gemäss Anspruch 4 weist der Gehäusekörper eine in Richtung zum Düsenkörper hin offene Ausnehmung mit einer konischen Verjüngung im dem Düsenkörper abgewandten Endbereich auf. In die Ausnehmung greift der Stützkörper ein, wo er mittels der Schliessfeder an der Verjüngung dichtend in Anlage gehalten ist. Diese erfindungsgemässe Ausführungsform erlaubt eine zuverlässige Abdichtung des Hochdruckraumes zwischen dem Gehäusekörper und dem Stützkörper selbst dann, wenn die Verjüngung und der mit dieser zusammenwirkende Teil des Stützkörpers geschliffen sind. Ueberdies ist eine einfachere Montage gewährleistet, indem der Stützkörper automatisch an der Verjüngung zentriert wird. Ueberdies erlaubt das erfindungsgemässe Brennstoffeinspritzventil das Anordnen der Verjüngung tief im Gehäusekörper, da in tiefen Ausnehmungen wohl schleifen jedoch nicht mehr läppen mit vertretbarem Aufwand möglich ist. Derartige tiefe Ausnehmungen im Gehäusekörper erlauben eine platzsparende, vor allem kurze Konstruktion des Brennstoffeinspritzventils und des Düsenkörpers. Dies ist bei der Verwendung des Brennstoffeinspritzventils bei grossen Dieselmotoren, wie z.B. Schiffs- oder Generatormotoren sehr vorteilhaft.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils ist im Anspruch 6 angegeben. Da der Stützkörper einen konischen Endbereich aufweist, dessen Kegelwinkel grösser, in bevorzugter Weise jedoch nur geringfügig grösser ausgebildet ist, als der Kegelwinkel der Verjüngung der Ausnehmung im Gehäusekörper, wird eine sehr ' schmale kegelstumpfmantelförmige Dichtfläche erzielt, wodurch eine besonders zuverlässige Dichtwirkung gewährleistet ist. Da die Dichtfläche dabei auf einem grossen Radius der Konen zu liegen kommt, werden in Abheberichtung wirkende hydraulische Kräfte minimiert.
Entsprechendes gilt für eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen
Brennstoffeinspritzventils gemäss Patentanspruch 7 mit einem kalottenartig geformten mit der Verjüngung zusammen wirkenden Endbereich des Stützkörpers. Weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils sind in den weiteren abhängigen Patentansprüchen definiert.
Mit einem Brennstoffeinspritzventil gemäss Anspruch 21 kann auf wirtschaftliche Weise eine besonders lange
Lebensdauer erzielt werden. Ein Auslassdrosseleinsatz, an welchem ein Pilotventilsitz ausgebildet ist, kann aus einem besonders widerstandsfähigen Material hergestellt werden, während ein Gehäusekörper aus einem anderen, billigeren Material bestehen kann.
Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen rein schematisch:
Fig. 1 im Längsschnitt ein Brennstoffeinspritzventil, in welchem ein Stützkörper ebenflächig an einem Gehäusekörper anliegt, eine Aktuatoranordnung bezüglich eines Einspritzventilglieds desaxiert im Gehäusekörper angeordnet ist und dieser einen Auslassdrosseleinsatz aufnimmt, an welchem ein
Pilotventilsitz eines mittels des Aktuators gesteuerten Pilotventils angeformt ist;
Fig. 2 im Längsschnitt einen Teil eines erfindungsgemässen Einspritzventils mit einer Ausnehmung, welche tief im Gehäusekörper eine konische Verjüngung aufweist, in welche der Stützkörper mit einem konischen Endbereich eingreift; Fig. 3 ebenfalls im Längsschnitt einen Teil einer zweiten Ausfϋhrungsform des erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils besonders kurzer Baulänge;
Fig. 4 im Längsschnitt einen Teil einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils, bei welchem der Stützkörper einen kalottenartig geformten, mit der konischen Verjüngung im Gehäusekörper zusammenwirkenden Endbereich aufweist, und bei welchem an den Stützkörper einstückig eine Führungshülse für das Einspritzventilglied angeformt ist;
Fig. 5 im Längsschnitt einen Teil einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemässen
Einspritzventils, bei welchem der Stützkörper einen mit der konischen Verjüngung zusammenwirkenden konischen Endbereich aufweist, die Schliessfeder sich an einem am Stützkörper anliegenden Führungskolben abgestützt ist und dieser in einen zylinderartigen Abschnitt des Einspritzventilglieds eingreift; und
Fig. 6 im Längsschnitt einen Teil einer fünften
Ausführungsform des erfindungsgemässen Einspritzventils, bei welcher an den konischen
Endbereich des Stützkörpers eine zylinderförmige Verlängerung anschliesst, an welcher der Pilotventilsitz ausgebildet ist. Figur 1 zeigt ein Brennstoffeinspritzventil 4, das zur intermittierenden Einspritzung von Brennstoff in den Brennraum 6 einer Verbrennungskraftmaschine 8 bestimmt ist. Es weist ein längliches, aussen im Wesentlichen die Form eines abgestuften Kreiszylinders aufweisendes Gehäuse 10 auf, dessen Gehäuseachse mit 12 bezeichnet ist. Das Gehäuse 10 besteht aus einem einstückigen Gehäusekörper 14 , einem einstückigen Zwischenkörper 15 und einem einstückigen Düsenkörper 16. Der Zwischenkörper 15 ist mittels einer auf den Gehäusekörper 14 aufgewindeten, als Ueberwurfmutter ausgebildeten Spannmutter 18 in dichtender Anlage an einer axialen Stirnseite 20 des Gehäusekörpers 14 gehalten, während der Düsenkörper 16 mittels einer auf den Zwischenkörper 15 aufgewindeten Ueberwurfmutter 19 an einer axialen Stirnseite des Zwischenkörpers 15 in dichtender Anlage gehalten ist.
Der Zwischenkörper 15 und der Düsenkörper 16 begrenzen einen Hochdruckraum 22, der sich von der Stirnseite 20 des Gehäusekörpers 14 in Richtung der Gehäuseachse 12 bis zu einer Düsenspitze 24 des Düsenkörpers 16 erstreckt, wo am Düsenkörper 16 ein kegelstumpfmantelförmiger Einspritzventilsitz 26 angeformt ist. Weiter weist der Düsenkörper 16 im Bereich der Düsenspitze 24 in bekannter Art und Weise Düsenöffnungen 28 auf, durch welche hindurch bei geöffnetem Brennstoffeinspritzventil der Brennstoff in den Brennraum 6 eingedüst wird.
Der Hochdruckraum 22 ist über einen Brennstoffzuführkanal 30, welcher im Zwischenkörper 15 schräg zur Gehäuseachse 12 und durch den Gehäusekörper 14 hindurch parallel zur Gehäuseachse 12 und bezüglich dieser desaxiert verläuft, mit einem Brennstoffhochdruckeinlass 32 an einer freien Stirnseite 20' des Gehäusekörpers 14 verbunden. Der Brennstoffhochdruckeinlass 32 ist in bekannter Art und Weise mit einer BrennstoffSpeisung verbunden, welche dem Brennstoffeinspritzventil Brennstoff unter sehr hohem Druck von beispielsweise 1600 bar oder höher zuführt.
Der Brennstoffzuführkanal 30 mündet im Zwischenkörper 15 in eine umfangsnutartige Erweiterung des Hochdruckraums 22.
Im Hochdruckraum 22 befindet sich, zur Gehäuseachse 12 konzentrisch, ein nadeiförmiges Einspritzventilglied 34, das einerseits mit dem Einspritzventilsitz 26 zusammenwirkt und andererseits mit einem kolbenartigen Endbereich 36 in der Art eines doppelwirkenden Kolbens in einer einen Zylinder bildenden1 Führungshülse 38 in enger Gleitpassung von ca. 0,002 - 0,010 mm in Richtung der Gehäuseachse 12 verschiebbar geführt ist.
Eine konzentrisch um das Einspritzventilglied 34 angeordnete Schliessfeder 40 stützt sich einerends über eine Stützscheibe 42 und eine Stützmanschette 44 in bekannter Art und Weise an einer umlaufenden Schulter des Einspritzventilgliedes 34 ab und beaufschlagt dieses mit einer auf den Einspritzventilsitz 26 zu gerichteten Schliesskraft . Andererends stützt sich die Schliessfeder 40 an einer ersten Stirnseite 46 der Führungshülse 38 ab, welche mit ihrer gegenüberliegenden zweiten Stirnseite 46" an einem Stützkörper 48 anliegt. Der pillenartig geformte Stützkörper 48 wird durch die Kraft der Schliessfeder 40 an der Stirnseite 20 des Gehäusekörpers 14 in dichtender Anlage gehalten.
Benachbart zum Stützkörper 48 weist die Führungshülse 38 in radialer Richtung vorstehende Zentrierrippen 50 auf, mittels welchen sie gegenüber dem Zwischenkörper 15 zentriert gehalten ist. Weiter weist die Führungshülse 38 zu ihrer Zentrierung gegenüber dem Zwischenkörper 15 einen über die erste Stirnseite 46 vorstehenden und den diesseitigen Endbereich der Schliessfeder 40 zentrierend umfassenden Führungsring 50' auf. Da die Zentrierrippen 50 und der Zentrierring 50' in axialer Richtung weit voneinander beabstandet sind und der kolbenartige Endbereich 36 zur Führung an der Führungshülse 38 in Richtung der Gehäuseachse 12 lange ausgebildet ist, kann auf eine direkte Führung des Einspritzventilglieds 34 am Zwischenkörper 15 oder Düsenkörper 16 verzichtet werden.
Mit Ausnahme bei den Zentrierrippen 50 und dem Zentrierring 50' ist zwischen der Führungshülse 38 und dem Düsenkörper 16 ein ringförmiger Spalt vorhanden. Die Führungshülse 38 weist in der Nähe der ersten Stirnseite 46 radiale Durchlässe 52 auf, ' um den genannten Spalt hydraulisch mit dem zwischen der Führungshülse 38 und dem Einspritzventilsitz 26 liegenden Teil des Hochdruckraumes 22 zu verbinden. Dadurch sind grosse Strömungsquerschnitte zum Zuführen von Brennstoff vom Brennstoffzuführkanal 30 durch den Spalt zwischen der Führungshülse 38 und dem Zwischenkörper 15, die radialen Durchlässe 52, die Schliessfeder 40 und den Spalt zwischen der Stützscheibe 42 sowie Stützmanschette 44 und dem Zwischenkörper 15 hindurch zum Einspritzventilsitz 26 gewährleistet.
Weiter gewährleistet der genannte Spalt zwischen dem Zwischenkörper 15 und der Führungshülse 38 die Brennstoffzufuhr zu Brennstoffeinlasskanälen 54 im Stützkörper 48. Dieser weist in einem an die Führungshülse 38 angrenzenden Abschnitt einen kleineren Aussendurchmesser auf, als in einem dem Gehäusekörper 14 zugewandten Abschnitt oder alternativ gefräste Vertiefungen. Der genannte dem Gehäusekörper 14 zugewandte Abschnitt dient der Zentrierung des Stützkörpers 48 relativ zum Zwischenkörper 15. Die Brennstoffeinlasskanäle 54 sind durch vom Abschnitt mit kleinerem Aussenradius beziehungsweise den gefrästen Vertiefungen ausgehende radiale Sacklochbohrungen und in diese von der dem Einspritzventilsitz 26 zugewandten Stirnseite her führende axiale Bohrungen gebildet. Weiter führt vom Boden einer der genannten Sacklochbohrungen eine Drosselbohrung 56 in einen zur Gehäuseachse 12 konzentrischen durch den Stützkörper 48 hindurch verlaufenden Abschnitt eines Steuerkanals 58.
In einem an den Stützkörper 48 angrenzenden Endabschnitt 60 der Führungshülse 38 weist diese eine grossere lichte Weite auf, um einen Zwischenventilkörper 62, in Richtung der Gehäuseachse 12 um einen geringen Hub, beweglich aufzunehmen. Der Zwischenventilkörper 62 wirkt mit einem am Stützkörper 48 ausgebildeten ringförmigen Zwischenventilsitz 64 zusammen, in dessen Bereich die Brennstoffeinlasskanäle 54 münden. Bei Anliegen am Stützkörper 48 verschliesst der Zwischenventilkörper 62 die Brennstoffeinlasskanäle 54. Ist jedoch der Zwischenventilkörper 62 vom Stützkörper 48 abgehoben, ist der Steuerkanal 58 über den Spalt zwischen dem Stützkörper 48 und dem Zwischenventilkörper 62 sowie den Brennstoffeinlasskanälen 54 mit dem Hochdruckraum 22 verbunden .
Zur Gehäuseachse 12 konzentrisch verläuft durch den Zwischenventilkörper 62 hindurch ein weiterer Abschnitt des Steuerkanals 58, wobei dieser Abschnitt in seinem dem Einspritzventilsitz 26 zugewandten Endbereich mit einer Drosselverengung 66 versehen ist. Mittels einer sich an der Führungshülse 38 abstützenden Feder 68 ist der Zwischenventilkörper 62, bei hydraulischem Druckausgleich, am Stützkörper 48 in Anlage gehalten.
Der durch den Zwischenventilkörper 62 hindurch verlaufende Abschnitt des Steuerkanals 58 mündet in einem Steuerraum 70, der umfangsseitig von der Führungshülse 38 und in axialer Richtung einerseits vom Einspritzventilglied 34 und andererseits vom Zwischenventilkörper 62 begrenzt ist.
Bezüglich der Gehäuseachse 12 desaxiert und dem Brennstoffzuführkanal 30 gegenüber liegend weist der Gehäusekörper 14 eine von der freien Stirnseite 20' ausgehende sacklochartige Aktuatoraufnahmeausnehmung 72 auf. Ausgehend vom Boden' 74 der Aktuatoraufnahmeausnehmung 72 ist im Gehäusekörper 14, koaxial zur im Wesentlichen kreiszylinderförmigen Aktuatoraufnahmeausnehmung 72, eine kreiszylinderförmige Vertiefung 76 aufgenommen. In diese ist mit umfangsseitigem Spiel ein kreiszylinderförmiger Auslassdrosseleinsatz 78 eingesetzt, welcher mittels einer sich am Gehäusekörper 14 abstützenden Tellerfeder 80 in Richtung gegen die Aktuatoraufnahmeausnehmung 72 gedrückt wird. Von der Mitte der axialen Stirnseite 20 des Gehäusekörpers 14 verläuft, bezüglich der Gehäuseachse 12 schräg, ein Verbindungsabschnitt des Steuerkanals 58 zum Boden der Vertiefung 76. In axialer Richtung durch den Auslassdrosseleinsatz 78 hindurch verläuft ein weiterer Abschnitt des Steuerkanals 58 mit einer Auslassdrosselverengung 82 im der Aktuatoraufnahmeausnehmung 72 zugewandten Endbereich des Auslassdrosseleinsatzes 78.
In der Aktuatoraufnahmeausnehmung 72 ist ein bekannter elektromagnetischer Aktuator 84 zur Steuerung des Brennstoffeinspritzventils 10 über ein Pilotventil 86 angeordnet. Ein an der dem Aktuator 84 zugewandten Stirnseite des Auslassdrosseleinsatzes 78 angeformter, um die Mündung des Steuerkanals 58 herum verlaufender Pilotventilsitz 88 wirkt mit einem schaftartigen Pilotventilglied 90 zusammen. Das Pilotventilglied 90 ist in einer durchgehenden Ausnehmung eines Abdichtungselementes 92 angeordnet und mit radial vorstehenden Rippen am Abdichtungsselement 92 in axialer Richtung bewegbar geführt. Das Abdichtungselement 92 liegt mit einer ringförmigen stirnseitigen Dichtfläche sowohl am Boden 74 der Aktuatoraufnahmeausnehmung 72, als auch am Auslassdrosseleinsatz 78 - radial ausserhalb des Pilotventilsitzes 88 - dichtend an. Die zur dichtenden Anlage des Auslassdrosseleinsatzes 78 führende Kraft wird durch die Tellerfeder 80 und durch jene durch den Brennstoff im Hochdruckraum 22 ausgeübte hydraulische Kraft sicher gestellt. Die Kraft für das dichtende Anliegen des Abdichtungselements 92 am Boden 74 wird durch eine in den Gehäusekörper 14 eingewindete Ringmutter 94 erzeugt, welche den andererseits am Abdichtungselement 92 anliegenden Aktuator 84 in Richtung gegen den Boden 74 gedrückt hält.
Der Aktuator 84 weist einen mit dem Pilotventilglied 90 zusammen wirkenden Betätigungsschaft 96 auf, an welchem ein tellerartiger Anker 98 befestigt ist. Durch elektrische Erregung einer Wicklung 100 wird der Anker 98 und somit der Betätigungsschaft 96 entgegen der Kraft einer in Richtung der Schliessstellung des Pilotventils 86 wirkenden Aktuatorfeder 102 angezogen, was zum Oeffnen des Pilotventils 86 führt. Bei Entregung der Wicklung 100 wird das Pilotventil 86 mittels der Aktuatorfeder 102 geschlossen. Die Führungsausnehmung für das Pilotventilglied 90 im Abdichtungselement 92 ist Teil eines Niederdruckauslasskanals 104, der sich durch das Abdichtungselement 92 und den Betätigungsschaft 96 hindurch zu einem, die Aktuatorfeder 102 aufnehmenden Niederdruckraum 106 und von dort durch einen radial durch das Gehäuse des Aktuators 84 und den Gehäusekörper 14 hindurch zu einem Niederdruckauslass erstreckt, von welchem der Brennstoff in bekannter Art und Weise in einen Brennstoffvorratsbehälter zurück geführt wird.
Die desaxierte Anordnung des Aktuators 84 bezüglich der Gehäuseachse 12 und somit des Einspritzventilglieds 34 und die desaxierte Anordnung des Brennstoffzuführkanals 30 erlauben eine besonders platzsparende kurze Ausbildungsform des Brennstoffeinspritzventils .
Der Zwischenkörper 15 weist eine ringförmige Stützschulter 107 an welcher die Spannmutter 18 mit einer Gegenschulter dichtend anliegt. Eine freie, ebene, ringförmige Stirnfläche 18 ' der Ueberwurfmutter ist als Dichtungsfläche ausgebildet. Im an die Verbrennungskraftmaschine 8 montierten Zustand liegt diese Dichtungsfläche an einem scheibenförmigen Dichtungsring 142, beispielsweise aus Kupfer an, der seinerseits an einer an einem Zylinderkopf 144 der Verbrennungskraftmaschine 8 ausgebildeten, ebenen, ringförmigen Gegendichtungsfläche 146 anliegt. Der Gehäusekörper 14 ist auf allgemein bekannte Art und Weise, beispielsweise mittels Spannschrauben, gegen den Zylinderkopf 144 gespannt, so dass der Zwischenkörper 15 unter Zusammenwirken mit der Spannmutter 18, dem Dichtungsring 142 und dem Zylinderkopf 144 den von diesem und einem Zylinder der Verbrennungskraftmaschine 8 begrenzten Brennraum 6 gegenüber der Umgebung abdichtet.
Der Düsenkörper 16 zusammen mit der üeberwurfmutter 19 finden zylinderraumseitig der als Dichtungsfläche ausgebildeten Stirnfläche 18' der Spannmutter 18 und der
Gegendichtungsfläche 146 in einem Einspritzventildurchlass
150 des Zylinderkopfes 144 üblicher Grosse Platz. Dabei steht, in allgemein üblicher Weise, der Düsenkörper 16 nur gering mit seiner Düsenspitze 24 über dem Zylinderkopf 144 in den Brennraum 6 vor.
Nebst der sehr kompakten Bauweise des Brennstoffeinspritzventiles 4 kann der verhältnismässig sehr klein ausgebildete Düsenkörper 16 aus einem verschleissfesteren und somit wesentlich teureren Material als das übrige Gehäuse 10 wirtschaftlich hergestellt werden, was die Lebensdauer des Brennstoffeinspritzventils 4 vorteilhaft erhöht.
Eine kreiszylinderförmige Innenfläche 19' der Üeberwurfmutter 19 hat die Funktion, den Düsenkörper 16 auf die Gehäuseachse 12 auszurichten. Mit dieser Innenfläche 19' zusammenwirkende Aussenflachen 15', 16' des Zwischenkörpers 15 beziehungsweise des Düsenkörpers 16 weisen eine Passung von wenigen hundertstel Millimeter auf, typischerweise 0.01-0.05 mm.
Bei dem Brennstoffeinspritzventil 4 gemäss Figur 1 ist der Düsenkörper 16 über dem Zwischenkörper 15 indirekt, dichtend am Gehäusekörper 14 angeordnet. Um eine kompakte, kurze Bauweise zu ermöglichen, befindet sich die Ueberwurfsmutter 19 in einem geringen axialen Abstand zur als Dichtungsfläche wirkenden Stirnfläche 18' der Üeberwurfmutter 18. Bei der Beschreibung der in den Figuren 2 - 6 gezeigten Ausführungsformen werden für die entsprechenden Teile dieselben Bezugszeichen benützt, wie weiter oben im Zusammenhang mit der Beschreibung des in der Figur 1 gezeigten Brennstoffeinspritzventils 4. Weiter werden im Folgenden nur noch die Unterschiede zum in der Figur 1 gezeigten Brennstoffeinspritzventil 4 beziehungsweise den bereits vorgängig beschriebenen Ausführungsbeispielen dargelegt.
Beim in der Figur 2 gezeigten Brennstoffeinspritzventil 4 erstreckt sich der Hochdruckraum 22 durch eine zur Gehäuseachse 12 koaxiale und in Richtung zum Zwischenkörper 15 und Düsenkörper 16 hin offene Ausnehmung 108 in den Gehäusekörper 14 hinein. Diese Ausnehmung 108 ist im Bereich ihres Bodens mit einer konischen Verjüngung 110 versehen. Von ihrem dem Hochdruckraum 22 abgewandten verjüngten Ende verläuft der Verbindungsabschnitt des Steuerkanals 58 zum wiederum desaxiert angeordneten Auslassdrosseleinsatzes 78. Da die Ausnehmung 108 tief in den Gehäusekörper 14 hineinreicht, ist ein Teil des Verbindungsabschnitts durch eine radiale Bohrung 112 gebildet, welche, in radialer Richtung gesehen ausserhalb einer kurzen axialen Verbindungsbohrung zur Vertiefung 76, mittels eines in die Bohrung 112 eingepressten Stiftes 114 gegenüber der Umgebung abgedichtet ist. Die Bohrung 112 könnte wie in Fig. 1 auch schräg angeordnet sein.
Der Stützkörper 48 mit den Brennstoffeinlasskanälen 54 und der Drosselbohrung 56 weist einen in die Verjüngung 110 eingreifenden Fortsatz 116 auf, der in einem mit der konischen Verjüngung 110 zusammenwirkenden Endbereich 118 konisch ausgebildet ist. Der Kegelwinkel α des konischen Endbereichs 118 ist geringfügig grösser ausgebildet, als der entsprechende Kegelwinkel der Verjüngung 110. Dadurch wird eine in Richtung der Gehäuseachse 12 schmale, kegelsturαpfiαantelförmige Dichtfläche 120 erreicht, welche mit einer gestrichelten Linie angedeutet ist. Diese praktisch kreislinienförmige Dichtfläche 120 liegt beim dem Hochdruckraum 22 zugewandten Ende des konischen Endbereichs 118. Eine zuverlässig sichere Abdichtung des Hochdruckraums wird dadurch erzielt.
Da der Stützkörper 48 in Folge des Zusammenwirkens des konischen Endbereichs 118 mit der Verjüngung 110 automatisch zentriert wird, sind keine weiteren zentrierenden Abstützungen notwendig.
Die, in gleicher Art und Weise wie bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform, den Zwischenventilkorper 62 aufnehmende und zylinderartig den kolbenartigen Endbereich 36 des Einspritzventilgliedes 34 führende Führungshülse 38 weist wiederum Zentrierrippen 50, jedoch keinen Zentrierring 50' mehr auf. Zur Zentrierung der Schliessfeder 40 ist auf die erste Stirnseite 46 der Führungshülse 38 eine kappenartige Ringscheibe 122 aufgesetzt, an welcher das diesseitige Ende der Schliessfeder 40 anliegt und von welcher ein ringförmiger Zentrierfortsatz in die Schliessfeder 40 eingreift.
Das Einspritzventilglied 34 ist mittels radial vorstehender Führungsrippen 124 in einem Bereich zwischen der Schliessfeder 40 und dem mit dem Einspritzventilsitz
26 des Düsenkörpers 16 zusammenwirkenden Ende am
Zwischenkörper 15 geführt. Da der kolbenartige Endbereich
36 des Einspritzventilgliedes 34 bezüglich seines Durchmessers in axialer Richtung lange ausgebildet ist, ist eine zentrische Anordnung der Führungshülse 38 über deren gesamte Länge gewährleistet. Schlussendlich weist die Führungshülse 38 auch keine radialen Durchlässe 52 mehr auf, da Brennstoff nun frei vom Brennstoffzuführkanal 30 zum Einspritzventilsitz 26 strömen kann. Um den Strömungswiderstand zusätzlich zu verkleinern, ist der ansonsten kreiszylinderförmige Hochdruckraum 22 durch eine in axialer Richtung verlaufende Nut 126 erweitert, die am Zwischenkörper 15 ausgenommen von dessen dem Gehäusekörper 14 zugewandten Ende bis etwa mittig der Schliessfeder 40 verläuft. In diese Nut 126 mündet eine Radialnut 128, die einen Abschnitt des Brennstoffzuführkanals 30 bildet und mit dem parallel zur Gehäuseachse 12 durch den Gehäusekörper 14 verlaufenden Abschnitt des Brennstoffzuführkanals 30 verbunden ist.
Auch beim Brennstoffeinspritzventil gemäss Figur 2 ist der klein ausgebildete Düsenkörper 16, indirekt über den Zwischenkörper 15, dichtend am Gehäusekörper 14 angeordnet. Der Zwischenkörper 15 findet etwa mit seiner halben Länge zusammen mit dem Düsenkörper 16 und der Ueberwurfmutter 19 im Einspritzventildurchlass 150 des Zylinderkopfes 144 Platz. Die Abdichtung erfolgt in gleicher Art und Weise wie bei dem in Figur 1 gezeigten Brennstoffeinspritzventil 4.
Bei der in der Figur 3 gezeigten Ausführungsform des Brennstoffeinspritzventils 4 ist der Düsenkörper 16 wiederum kurz, der Gehäusekörper 14 jedoch länger ausgebildet. Der Zwischenkörper 15 gemäss den Figuren 1 und 2 ist einstückig in den Gehäusekörper 14 integriert.
Der grösste Teil des Hochdruckraums 22 befindet sich im Gehäusekörper 14 und die Ausnehmung 108 mit der endseitigen konischen Verjüngung 110 greift entsprechend tiefer in den Gehäusekörper 14 ein. Die Ueberwurfmutter 19 ist mit entsprechend kleinerem Durchmesser ausgebildet und auf einen Stummel des Gehäusekörpers 14 aufgewindet. Der Düsenkörper 16 ist hier direkt am Gehäusekörper 14 dichtend angeordnet und mittels der Ueberwurfsmutter 19 - eine Spannmutter 18 ist nicht vorhanden - an diesem befestigt.
Der Stützkörper 48 mit seinem konischen Endbereich 118 sowie der Steuerkanal 58 sind gleich ausgebildet wie bei der in der Figur 2 gezeigten Ausführungsform.
Am Stützkörper 48 liegt wiederum die Führungshülse 38 mit ihrer zweiten Stirnseite 46' dichtend an. Sie weist keine Zentrierrippen 50 (siehe Figuren 1 und 2), jedoch einen Zentrierring 50', wie er bereits in der 'Figur 1 gezeigt ist, und somit auch radiale Durchlässe 52 für den Brennstoff auf.
Die Zentrierung der Führungshülse 38 beim Stützkörper 48 erfolgt bei der Montage durch den in der Führungshülse 38 in enger Gleitpassung geführten langen Ausbildungsform des kolbenartigen Endbereichs 36 des Einspritzventilgliedes 34 und der Zentrierung des kegelartigen freien Endbereichs des Einspritzventilgliedes 34 durch Zusammenwirken mit dem Einspritzventilsitz 26 des Düsenkörpers 16.
In Folge der in axialer Richtung gesehenen kurzen Bauweise kann auf eine zusätzliche Führung des Einspritzventilgliedes 34, beispielsweise mittels in der Figur 2 gezeigten Führungsrippen 124, verzichtet werden.
Der Brennstoffzuführkanal 30 verläuft vollständig im Gehäusekörper 14, wobei er durch eine zur Gehäuseachse 12 parallele, jedoch bezüglich dieser desaxierte sacklochartige Bohrung und eine in diese mündende, rechtwinklig zur Gehäuseachse 12 verlaufende Bohrung gebildet ist, wobei letztere gegenüber der Umgebung mit einem eingepressten weiteren Stift 114" dicht verschlossen ist. Bei der Einmündung des Brennstoffzuführkanals 30 in den Hochdruckraum 22 weist die diesen begrenzende Ausnehmung 108 eine nutartige umlaufende Verbreiterung auf.
Der Gehäusekörper 14 weist, in einem geringen axialen Abstand zur Ueberwurfmutter 19, eine schulterartige, ebene, ringförmige Dichtungsfläche 140 auf. Diese liegt, bei an den Zylinderkopf 144 montierten
Brennstoffeinspritzventil 4, am scheibenförmigen
_ Dichtungsring 142, beispielsweise aus Kupfer an, der seinerseits an der am Zylinderkopf 144 ausgebildeten ringförmigen Gegendichtungsfläche 146 anliegt. Der Gehäusekörper 14 ist auf allgemein bekannte Art und Weise, beispielsweise mittels Spannschrauben, gegen den Zylinderkopf 144 gespannt, so dass er unter Zusammenwirkung mit dem Dichtungsring 142 und dem Zylinderkopf 144 den von diesem und dem Zylinder der Verbrennungskraftmaschine 8 begrenzten Brennraum 6 gegenüber der Umgebung abdichtet .
Der Düsenkörper 16 zusammen mit der Ueberwurfmutter 19 finden zylinderraumseitig der Dichtungsfläche 140 und Gegendichtungsfläche 146 im Einspritzventildurchlass 150 des Zylinderkopfes 144 Platz. Dabei steht, wie allgemein bekannt, der Düsenkörper 16 nur geringfügig mit seiner Einspritzspitze über den Zylinderkopf 144 in den Brennraum 6 vor.
Auch bei dieser Ausführungsform weist die Ueberwurfmutter 19, zur Zentrierung des Düsenkörpers 16, die Innenfläche 19' auf, welche mit einer Passung von typischerweise 0.01- 0.05 mm mit der Aussenflache 16' des Düsenkörpers 16 und einer (der Aussenflache 15' des Zwischenkörpers 15 entsprechenden) Aussenflache 14' des Gehäusekörpers 14 zusammenwirkt.
Bei der in der Figur 4 gezeigten Ausführungsform des
Brennstoffeinspritzventils sind der Gehäusekörper 14 und der Düsenkörper 16 gleich ausgebildet wie bei der in der Figur 3 gezeigten Ausführungsform.
Der Stützkörper 48 und die Führungshülse 38, in welcher das Einspritzventilglied 34 mit seinem kolbenartigen Endbereich 36 in enger Gleitpassung geführt ist, sind nun jedoch einstückig ausgebildet. Der Fortsatz 116 des Stützkörpers 48 ist mit einem kalottenartigen Endbereich 118' ausgebildet, welcher mit der konischen Verjüngung 110 der Ausnehmung 108 dichtend zusammenwirkt. Auch bei dieser Ausführungsform wird eine zuverlässige Dichtung durch die Erzielung eines in axialer Richtung sehr schmalen, nahezu kreislinienförmigen Dichtfläche 120 erzielt.
In der Führungshülse 38 ist, im Gegensatz zu den in den Figuren 1, 2 und 3 gezeigten Ausführungsformen, kein Zwischenventilkörper 62 aufgenommen. Der durch den Stützkörper 48 konzentrisch zur Gehäuseachse 12 hindurch verlaufende Abschnitt des Steuerkanals 58 mündet drosselungslos direkt in den Steuerraum 70, welcher vom kolbenartigen Endbereich 36 des Einspritzventilglieds 34 und der einstückig mit dem Stützkörper 48 ausgeformten Führungshülse 38 begrenzt ist.
In Folge dieser einstückigen Ausführungsform weist die Führungshülse 38 keine Zentrierrippen 50 (vergleiche Figuren !• und 2), jedoch einen Zentrierring 50', wie aus den Figuren 1 und 3 bekannt, auf.
Durch den Fortsatz 116 des Stützkörpers 48 verläuft in radialer Richtung eine Drosselbohrung 56, welche den Steuerkanal 58 und somit den Steuerraum 70 mit dem Hochdruckraum 22 verbindet.
Mit 140 ist die Dichtungsfläche des Gehäusekörpers 14 bezeichnet. Wie auch bei der Ausführungsform gemäss Fig. 3 befindet sich die Schliessfeder 40 vollständig in der Ausnehmung 108 des Gehäusekörpers 14 und sind in diese der Stützkörper 48, die Führungshülse 38, das Einspritzventilglied 34 und die Schliessfeder 40 von der Seite des Düsenkörpers 16 her eingebaut.
Bei der in der Figur 5 gezeigten Ausführungsform des Brennstoffeinspritzventils ist das Gehäuse 10 mit dem die
Dichtungsfläche 140 aufweisenden Gehäusekörper 14 und
Düsenkörper 16 sehr ähnlich den in den Figuren 3 und 4 gezeigten Ausführungsformen ausgebildet. Die tief in den
Gehäusekörper 14 eingreifende Ausnehmung 108 ist in ihrem bodenseitigen Endbereich wiederum mit einer konischen
Verjüngung 110 versehen. In diese greift wiederum der
Fortsatz 116 mit einem konischen Endbereich 118 des
Stützkörpers 48 ein, welcher gleich ausgebildet ist, • wie bei den in den Figuren 2 und 3 gezeigten Ausführungsformen.
Die Schliessfeder 40 stützt sich einerseits am freien Ende des Einspritzventilgliedes 34 ab, das in einem der Schliessfeder 40 zugewandten Endbereich 130 zylinderförmig ausgebildet ist. In diesen zylinderförmigen Endbereich greift mit enger Gleitpassung von ca. 0,002 - 0,010 mm ein Führungskolben 132 ein, welcher zusammen mit dem zylinderförmigen Endbereich 130 des Einspritzventilgliedes 34 den Steuerraum 70 begrenzt. Der einstückig ausgebildete Führungskolben 132 verläuft durch die Schliessfeder 40 hindurch, welche sich mit ihrem dem Einspritzventilglied 34 abgewandten Ende an einer Stützschulter 46' ' des Führungskolbens 132 abstützt. Der Führungskolben 132 liegt mit seiner zweiten Stirnseite 46' unter der Wirkung der Kraft der Schliessfeder 40 an den Stützkörper 48 dichtend an. Zwischen der Stützschulter 46'' für die Schliessfeder 40 und der zweiten Stirnseite 46' ist der Führungskolben 132 am Gehäusekörper 14 anliegend zentriert gehalten, wobei eine parallel zur Gehäuseachse 12 verlaufende Längsnut 134 die Verbindung des Hochdruckraums 22 mit den Brennstoffeinlasskanälen 54 im Stützkörper 48 sicherstellt.
Durch den Führungskolben 132 hindurch verläuft konzentrisch zur Gehäuseachse 12 ein Steuerdurchlass 136, welcher sich im dem Stützkörper 48 zugewandten Endabschnitt 60, zur Aufnahme eines Zwischenventilkörpers 62, stufenartig erweitert. Dieser ist wiederum, gleich wie bei den in den Figuren 1 - 3 gezeigten Ausführungsformen, in axialer Richtung um einen kleinen Hub verschiebbar und mittels der sich am Führungskolben 132 abstützenden Feder 68, bei hydraulischem Kräfteausgleich, am Stützkörper 48 in Anlage gehalten, um die Brennstoffeinlasskanäle 54 zu verschliessen. Der Zwischenventilkörper 62 weist einen in die Feder 68 eingreifenden Stummel auf, entsprechend einem vom kolbenartigen Endbereich 36 abstehenden Stummel, bei den in den Figuren 1 - 3 gezeigten Ausführungsformen. Durch den Zwischenventilkörper 62 und seinen Stummel hindurch verläuft wiederum der Abschnitt des Steuerkanals 58 mit der Drosselverengung 66. Durch diese hindurch und den Steuerdurchlass 136 ist der Steuerraum 70, bei am Stützkörper 48 anliegendem Zwischenventilkörper 62, über die Drosselbohrung 56 mit dem Hochdruckraum 22 verbunden.
Die in der Figur 6 gezeigte Ausführungsform des Brennstoffeinspritzventils ist jener in der Figur 3 gezeigten Ausführungsform äusserst ähnlich. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass der Aktuator 84 koaxial zur Gehäuseachse 12 angeordnet ist. Der Pilotventilsitz 88 ist an einem Auslassdrosselfortsatz 138 des Stützkörpers 48 angeformt. Der Stützkörper 48 greift mit seinem konischen Endbereich 118 in die konische Verjüngung 110 der Ausnehmung 108 im Gehäusekörper 14 ein und liegt wiederum an diesem dichtend an. Vom konischen Endbereich 118 weg verläuft der Auslassdrosselfortsatz 138, welcher mit radialem Spiel im entsprechenden, von der Verjüngung 110 zum Boden 74 der Aktuatoraufnahmeausnehmung 72 verlaufenden Durchlass aufgenommen ist. Wie bei dem in den Ausführungsformen gemäss den Figuren 1 - 5 gezeigten Auslassdrosseleinsatz 78 ist im Auslassdrosselfortsatz 138 die Auslassdrosselverengung 82 ausgebildet. Bei dieser Ausführung werden die Druckkräfte, hervorgerufen durch den Hochdruck in der Ausnehmung 108, vollständig von der Abdichtung zwischen dem konischen Endbereich 118 des Stützkörpers 48 und der Verjüngung 110 im Gehäusekörper 14 aufgenommen. Das Element 92", welches in den Figuren 1 bis 5 als Abdichtungselement 92 ausgeführt ist, muss hier weder eine Abdichtungs- noch eine Abstützfunktion des Auslassdrosselfortsatzes 138 übernehmen. Diese Vorkehrungen entfallen bei Figur 6 und demzufolge müssen sie bei der Ausführung und beim Zusammenbau der beteiligten Komponenten nicht berücksichtigt werden. Auch bei der Ausführungsform gemäss Fig. 6 weist der Gehäusekörper 14 die ringförmige Dichtungsfläche 140 für die Abdichtung des Brennraumes (Fig. 3) auf. Allen in den Figuren 2 - 6 gezeigten Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass der Gehäusekörper 14 eine in Richtung zum Düsenkörper 16 offene Ausnehmung 108 mit einer konischen Verjüngung 110 aufweist, und der Stützkörper 48 in diese Ausnehmung 108 eingreift und mittels der Schliessfeder 40 an der Verjüngung 110 dichtend in Anlage gehalten ist.
In allen gezeigten Ausführungsformen ist der Düsenkörper 16 besonders kurz, was eine sehr kompakte Ausführung des Brennstoffeinspritzventils 10 ermöglicht. Allerdings muss berücksichtigt werden, dass das Einspritzventilglied 34 und der Düsenkörper 16 auf der Gehäuseachse 12 gut ausgerichtet sind, so dass der Einspritzventilsitz 26 dichtet und die Funktion beim Oeffnen und Schliessen des Einspritzventils einwandfrei ist.
Gehäuseseitig wird dies dadurch erreicht, dass die
Verjüngung 110, die Ausnehmung 108 (zumindest im Bereich der Führung 50"), die Dichtfläche 20 und gegebenenfalls der Aussenumfang 14' in einer einzigen Aufspannung bearbeitet werden.
Falls dies zu Zentrierungszwecken nötig sein sollte, könnten bei den Ausführungsformen gemäss den Figuren 1 und 2 die Spannmutter 18 mit einer Innenfläche und der Gehäusekörper 14 sowie Zwischenkörper 15 mit entsprechenden Aussenflächen - analog den Flächen 14', 16', 19' - ausgebildet werden.
Düsenkörperseitig wird die gute Zentrierung, wie weiter oben beschrieben, mit den Flächen 14', 16' und 19' erreicht. Die in den Figuren 1, 2, 3, 5 und 6 gezeigten Ausführungsformen der Brennstoffeinspritzventile funktionieren in bekannter Weise wie folgt. Es wird von dem in den genannten Figuren gezeigten Zustand ausgegangen, in welchem das Pilotventil 86 geschlossen ist, das Einspritzventilglied 34 am Einspritzventilsitz 26 anliegt und der Zwischenventilkörper 62, die Brennstoffeinlasskanäle 54 verschliessend, am Stützkörper 48 anliegt. Im Steuerraum 70 und im Steuerkanal 58 herrscht derselbe Druck wie im Hochdruckraum 22.
Zur Auslösung eines Einspritzvorgangs wird der Aktuator 84 erregt, wodurch sich unter der hydraulischen Kraft des Brennstoffs das Pilotventilglied 90 vom Pilotventilsitz 88 abhebt und den Steuerkanal 58 durch die Auslassdrosselverengung 82 hindurch mit dem Niederdruckauslasskanal 104 verbindet. Der Druck im Steuerraum 70 fällt ab, wodurch das Einspritzventilglied 34 vom Einspritzventilsitz 26 abgehoben wird. Dabei bleibt der Zwischenventilkörper 62 am Stützkörper 48 in Anlage.
Für die Beendigung des Einspritzvorgangs wird der Aktuator 84 entregt, wodurch das Pilotventil 86 geschlossen wird. In Folge des schnelleren Druckanstiegs im Steuerkanal 58 gegenüber dem Druckanstieg im Steuerraum 70 wird der Zwischenventilkörper 62 von seiner Anlage im Stützkörper 48 abgehoben, wodurch der gesamte Spalt zwischen dem Stützkörper 48 und dem Zwischenventilkörper 62 durch die Brennstoffeinlasskanäle 54 mit dem Hochdruckraum 22 verbunden wird und der Druck im Steuerraum 70 sehr rasch ansteigt. Dies wiederum führt zu einer sehr schnellen Schliessbewegung des Einspritzventilgliedes 34. Durch die Drosselverengung 66 hindurch gleicht sich dann der Druck im Steuerraum 70 an den Druck im Hochdruckraum 22 an, wodurch unter der Kraft der Feder 68 der
Zwischenventilkörper 62 wieder in Anlage an den
Stützkörper 48 gelangt. Das Brennstoffeinspritzventil ist zur nächsten Einspritzung von Brennstoff bereit.
Für die Beschreibung der Funktion der in der Figur 4 gezeigten Ausführungsform des Brennstoffeinspritzventils 4 wird von der dort gezeigten Situation ausgegangen. Das Pilotventil 86 ist geschlossen und das Einspritzventilglied 34 liegt am Einspritzventilsitz 26 an. Zwischen dem Hochdruckraum 22, dem Steuerraum 70 und Steuerkanal 58 herrscht Druckausgleich.
Zur Auslösung eines Einspritzvorgangs wird der Aktuator 84 erregt, wodurch unter der hydraulischen Kraft des Brennstoffs das Pilotventilglied 90 vom Pilotventilsitz 88 abgehoben wird. Dadurch wird durch die Auslassdrosselverengung 82 hindurch der Steuerkanal 58 mit dem Niederdruckauslasskanal 104 (siehe Figur 1) verbunden. Der Druck im Steuerraum 70 fällt ab, was zum Abheben des Einspritzventilglieds 34 ab dem Einspritzventilsitz 26 führt . Brennstoff wird unter hohem Druck durch die Düsenöffnungen 28 hindurch in den Brennraum eingespritzt.
Zur Beendigung des Einspritzvorgangs wird der Aktuator 84 entregt, wodurch das Pilotventil 86 geschlossen wird. In Folge der Zufuhr von Brennstoff durch die Drosselbohrung 56 hindurch steigt der Druck im Steuerraum 70 an, was zu einer Bewegung des Einspritzventilglieds 34 auf den Einspritzventilsitz 26 zu bewirkt. Sobald sich das Einspritzventilglied 34 am Einspritzventilsitz 26 anlegt, ist der Einspritzvorgang beendet. Es ist durchaus denkbar, die konischen Endbereiche 118 der Stützkörper 48 entsprechend dem Endbereich 118' kalottenförmig auszubilden und umgekehrt.
Es ist auch möglich, die konische Verjüngung 110 und die konischen Endbereiche 118 mit identischem Kegelwinkel α auszubilden.
Weiter kann bei den Brennstoffeinspritzventilen 4 gemäss den Figuren 1 und 2 der Zwischenkörper 15 am Düsenkörper 16 einstückig ausgebildet sein. Dieser Düsenkörper 16 weist eine entsprechend grossere axiale Länge auf, so dass er direkt an der axialen Stirnseite 20 des Gehäusekörpers 14 anliegt. Er ist dann von der Spannmutter 18 am Gehäusekörper 14 gehalten; die Ueberwurfmutter 19 entfällt.
Bei dem in Figur 6 gezeigten Brennstoffeinspritzventil 4 ist es denkbar, die Auslassdrosselverengung 82, und entsprechend auch das Pilotventil 86, exzentrisch zur Gehäuseachse 12 anzuordnen. Der Steuerkanal 58 kann dann im Stützkörper 48 schräg zur Gehäuseachse 12 oder zu dieser parallel, jedoch entsprechend desaxiert verlaufen. Es ist auch möglich den Auslassdrosselfortsatz 138 exzentrisch zu platzieren.

Claims

Patentansprüche
1. Brennstoffeinspritzventil zur intermittierenden Einspritzung von Brennstoff in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem länglichen
Gehäuse (10), das einen mittels einer üeberwurfmutter
(19) befestigten Düsenkörper (16) mit einem
Einspritzventilsitz (26) aufweist, einem im Gehäuse
(10) angeordneten Hochdruckraum (22), der mit einem Brennstoffhochdruckeinlass (30) und mit dem
Einspritzventilsitz (26) in Verbindung steht, einem im Gehäuse (10) längsverstellbar angeordneten und mit dem Einspritzventilsitz (26) zusammenwirkenden
Einspritzventilglied (34), sowie einer ringförmigen Dichtungsfläche (181; 140), welche dazu bestimmt ist, zur Abdichtung eines Brennraumes (6) der
Verbrennungkraftmaschine (8), mit einem Dichtungsring
(142) zusammenzuwirken, der seinerseits an einem
Zylinderkopf (144) der Verbrennungskraftmaschine (8) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die
Üeberwurfmutter (19) bezüglich der Dichtungsfläche
(18 '; 140) auf der dem Düsenkörper (16) zugewandten
Seite angeordnet ist.
2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsfläche (140) an einem Gehäusekörper (14) des Gehäuses (10) ausgebildet und die Üeberwurfmutter (19) auf den Gehäusekörper (14) aufgewindet ist.
3. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die üeberwurfmutter (19) auf einem Zwischenkörper (15) des Gehäuses (10) aufgewindet ist und der Zwischenkörper mittels einer Spannmutter (18) an einem Gehäusekörper (14) des Gehäuses (10) befestigt ist, wobei die Dichtungsfläche (18') an der Spannmutter (18) ausgebildet ist.
4. Brennstoffeinspritzventil zur intermittierenden Einspritzung von Brennstoff in den Brennraum einer
Verbrennungskraftmaschine, mit einem länglichen Gehäuse (10), das einen Gehäusekörper (14) und einen Düsenkörper (16) mit einem Einspritzventilsitz (26) aufweist, einem im Gehäuse (10) angeordneten Hochdruckraum (22), der mit einem Brennstoffhochdruckeinlass (30) und dem Einspritzventilsitz (26) in Verbindung steht, einem im Gehäuse (10) längsverstellbar angeordneten Einspritzventilglied (34), das mit dem Einspritzventilsitz (26) zusammenwirkt, und einer Schliessfeder (40) , die einerseits sich am Einspritzventilglied (34) abstützt und dieses mit einer in Richtung gegen den Einspritzventilsitz (26) gerichteten Schliesskraft beaufschlagt, und die andererseits sich über einen Stützkörper (48) am Gehäusekörper (14) abstützt und dabei den Stützkörper (48), den Hochdruckraum (22) dichtend, an den Gehäusekörper (14) andrückt, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusekörper (14) eine in Richtung zum Düsenkörper (16) offene Ausnehmung (108) mit einer
Verjüngung (110) aufweist, und dass der Stützkörper
(48) in die Ausnehmung (108) eingreift und mittels der Schliessfeder (40) an der Verjüngung (HO) dichtend in Anlage gehalten ist.
5. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verjüngung (HO) konisch ausgebildet ist.
6. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (48) einen konischen Endbereich (118) aufweist, der mit der Verjüngung (110) zusammenwirkt und dessen Kegelwinkel (α) grösser ist als der Kegelwinkel der Verjüngung.
7. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der .Stützkörper (48) einen kalottenartig geformten Endbereich (118 ') aufweist, der mit der Verjüngung (110) zusammenwirkt.
8. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 4 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schliessfeder (40) sich an einer ersten Stirnseite (46) einer Führungshülse (38) abstützt, die sich ihrerseits am Stützkörper (48) abstützt und in welcher das Einspritzventilglied (26) kolbenartig in, vorzugsweise enger Gleitpassung geführt ist.
9. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (38) zusammen mit dem Stützkörper (48) einstückig ausgebildet ist.
10. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (38) mit einer zweiten Stirnseite (46') am Stützkörper (48) anliegt und mit einem an die zweite Stirnseite (48") angrenzenden Endbereich (60) einen Zwischenventilkörper (62) aufnimmt, der mit einem am Stützkörper (48) ausgebildeten Zwischenventilsitz (64) zusammenwirkt und von diesem abhebbar ist, um eine schnelle Schliessbewegung des Einspritzventilgliedes (34) zu unterstützten.
11. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 8
10, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzventilglied (26) ausschliesslich an der Führungshülse (38) geführt ist.
12. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 8
- 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (38) bei der ersten Stirnseite (46) einen Zentrierring (50') aufweist und an der Führungshülse (38) benachbart zum Zentrierring (50') wenigstens ein radialer Durchlass (52) zur hydraulischen Verbindung ausgebildet ist.
13. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 4
- 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schliessfeder (40) sich an einem Führungskolben (132) abstützt, der sich seinerseits am Stützkörper (48) abstützt, der Führungskolben (132) in einem Zylinderabschnitt (130) des Einspritzventilgliedes (34) eingreift und das Einspritzventilglied (34) in, vorzugsweise enger Gleitpassung am Führungskolben geführt ist.
14. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1
- 13, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Stützkörper (48) hindurch ein Abschnitt eines Steuerkanals (58) verläuft, welcher zur Steuerung der Bewegung des Einspritzventilgliedes (34) mittels eines Pilotventils (86) mit einem Niederdruckauslass (104) verbindbar und von diesem wieder abtrennbar ist.
15. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (48) einen Auslassdrosselfortsatz (138) aufweist, an welchem ein Pilotventilsitz (88) angeformt ist.
16. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslassdrosselfortsatz (138) mit Spiel im Gehäusekörper (14) aufgenommen ist.
17. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusekörper (14) einen Auslassdrosseleinsatz (.78), vorzugsweise mit Spiel aufnimmt, durch welchen hindurch der Steuerkanal (58) verläuft, und an welchem einerseits ein Pilotventilsitz (88) ausgebildet ist und auf welchem andererseits eine am Gehäusekörper (14) abgestützte Stützfeder (80) einwirkt, um den Auslassdrosseleinsatz (78) an einem Abdichtungselement (92) in Anlage zu halten.
18. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdichtungselement (92) dichtend am Gehäusekörper (14) in Anlage gehalten ist und der Auslassdrosseleinsatz (78) dichtend am Führungselement (92) anliegt.
19. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem
Pilotventilglied (90) zusammenwirkender Aktuator
(84), das Pilotventilglied (90) und der
Auslassdrosseleinsatz (78) bezüglich des Stützkörpers (48) und des Einspritzventilglieds (34) desaxiert angeordnet sind und dass im Gehäusekörper (14) ein Verbindungsabschnitt des Steuerkanals (58) verläuft, welcher den durch den Stützkörper (48) verlaufenden Abschnitt des Steuerkanals (58) mit einem eine Drossel (82) aufweisenden Abschnitt im Auslassdrosseleinsatz (78) verbindet.
20. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (108), die Verjüngung (110), eine Dichtfläche (20) an einer dem Düsenkörper (16) zugewandten Stirnseite des
Gehäusekörpers (14) und vorzugsweise die aussenliegende Oberfläche (14') des Gehäusekörpers
(14) ein einem dem Düsenkörper (16) zugewandten
Endbereich in einer einzigen Aufspannung des Gehäusekörpers (14) hergestellt sind.
21. Brennstoffeinspritzventil zur intermittierenden Einspritzung von Brennstoff in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem länglichen Gehäuse (10) , das einen Gehäusekörper (14) und einen Düsenkörper (16) mit einem Einspritzventilsitz (26) aufweist, einem im Gehäuse (10) angeordneten Hochdruckraum (22) , der mit einem Brennstoffhochdruckeinlass (30) und dem Einspritzventilsitz (26) in Verbindung steht, einem im Gehäuse (10) längs verstellbar angeordneten, mit dem Einspritzventilsitz (26) zusammenwirkenden Einspritzventilglied (34) und einem Steuerkanal (58), welcher zur Steuerung der Bewegung des Einspritzventilgliedes (34) mittels eines Pilotventils (86) mit einem Niederdruckauslass (104) verbindbar und von diesem wieder abtrennbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusekörper (10) einen Auslassdrosseleinsatz (78), vorzugsweise mit Spiel, aufnimmt, durch welchen hindurch der Steuerkanal (58) verläuft und an welchem einerseits ein Pilotventilsitz (88) ausgebildet ist und auf welchen andererseits eine Stützfeder (80) einwirkt, um den Auslassdrosseleinsatz (78) an einem Abdichtungselement (92) in Anlage zu halten.
22. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Pilotventilglied (34) zusammenwirkender Aktuator (84), das Pilotventilglied (34) und der Auslassdrosseleinsatz (78) bezüglich des Einspritzventilglieds (34) desaxiert angeordnet sind und dass im Gehäusekörper (14) ein Verbindungsabschnitt des Steuerkanals (58) verläuft, welcher den Hochdruckraum (22) mit einem eine Drossel (82) aufweisenden Abschnitt des Steuerkanals (58) im Auslassdrosseleinsatz (78) verbindet.
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