Anschluss-System
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Anschluss-System für ein in eine Aufhahmebohrung in einen Zylinderkopf einzusetzendes Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Anspruchs 1.
Aus der Druckschrift DE 101 12 665 Al ist eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Brennstoffeinspritzventils zum direkten Einspritzen von Brennstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine bekannt, die einen Niederhalter umfasst, der auf das Brennstoffeinspritzventil aufgesteckt ist, wobei der Niederhalter als flaches Bauteil ausgebildet ist und sich an einer das Brennstoffeinspritzventil umgreifenden Hülse, die zum Toleranzausgleich beim Einbau des Brennstoffeinspritzventils dient, abstützt. Der Niederhalter wird mittels eines entsprechenden Werkzeugs so fest angezogen, dass das Brennstoffeinspritzventil nicht durch den im Brennraum der Brennkraftmaschine herrschenden Druck aus dem Zylinderkopf herausgedrückt wird.
Nachteilig an der bekannten Befestigungsvorrichtung ist insbesondere die verspannende Wirkung der Spannpratze auf das Brennstoffeinspritzventil. Der im Brennstoffeinspritzventil erzeugte Kraftfluss führt zu Verformungen und somit zu Hubänderungen der Ventilnadel bis zum Verklemmen sowie zu einer Druck- oder Biegebelastung der Gehäuseteile, die im allgemeinen dünnwandig sind und an mehreren Stellen miteinander verschweißt sind. Zudem führt jede Befestigungsmaßnahme beispielsweise durch einen Auflagebund zu einer Vergrößerung der radialen Ausdehnung des Brennstoffeinspritzventils und damit zu einem erhöhten Platzbedarf beim Einbau.
Der Toleranzausgleich zwischen dem Einspritzventil und der Brennstoffverteilerleitung wird dadurch realisiert, dass die Rohrleitung gewaltsam auf die gewünschte Position gezogen wird, was eine Verformung der Rohrleitung bewirkt. Die dabei auf das Einspritzventil wirkenden Querkräfte werden von dem Einspritzventil aufgenommen. Des weiteren können die hohen auf das Brennstoffeinspritzventil einwirkenden Kräfte bewirken, dass das Brennstoffeinspritzventil so stark in die Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes gedrückt wird, dass sich Sicken bilden und das Brennstoffeinspritzventil sich in diesen Sicken festsetzt, was einen weiteren Toleranzausgleich aufgrund von mangelnder Beweglichkeit im Zylinderkopf erschwert.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Anschluss-System für ein in eine Aufiiahmebohrung in einen Zylinderkopf einzusetzendes Brennstoffeinspritzventil zum Anschluss an eine Brennstoffverteilerleitung, die einen Anschluss zu einer zu einem Brennstoffreservoir führenden Rohrleitung umfasst, mit einem Verbindungsteil zur Verbindung mit der Rohrleitung und den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass beim Einbau auf das Brennstoffeinspritzventil keine übermäßigen Querkräfte wirken, die das Ventil schädigen.
Der dafür notwendige Toleranzausgleich wird zum einen am Verbindungsteil zur Rohrleitung ausgeführt, indem das erfindungsgemäße kugelförmige Endstück sich vor dem Festziehen der Überwurfmutter senkrecht zur Ebene, in der sich die Rohrleitung befindet, bewegen lässt und somit einen querkräftefreien Einbau ermöglicht. Eine durch Axialkräfte verursachte Bewegung der Rohrleitung entlang ihres Verlaufes bewirkt eine elastische oder plastische Verformung, sobald die Rohrleitung diese Axialkräfte entlang ihres Verlaufes nicht mehr aufnehmen kann.
Der Ausgleich dieser Kräfte erfolgt an der erfindungsgemäßen länglichen, als Führung dienenden Öffnung der Niederhaltepratze. Das in axialer Richtung der Aufiiahmebohrung des Zylinderkopfes fixierte Brennstoffeinspritzventil kann in dieser als Führung dienenden Öffnung um eine kleine Auslenkung hin und her bewegt werden, was eine Drehbewegung um eine
Zylinderkopfabdichtung als Fixpunkt darstellt. Somit ist sichergestellt, dass ein Toleranzausgleich in allen Ebenen möglich ist, und zwar in der Art, dass auf das Brennstoffeinspritzventil
keine Quer- oder Längskräfte wirken, die durch Fertigungstoleranzen beim Einbau entstehen können. Dafür muss die Beweglichkeit der Rohrleitung in den Anschlussbereichen ebenfalls gegeben sein, was durch das erfindungsgemäße Anschluss-System für ein Brennstoffeinspritzventil an eine Brennstoffverteilerleitung gewährleistet wird.
Die Unteransprüche ermöglichen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht in Schnittdarstellung eines Teils eines erfindungsgemäßen
Anschluss-Systems zum Anschluss einer Brennstoffverteilerleitung an eine zu einem Brennstoffreservoir führende Rohrleitung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Teil eines erfindungsgemäßen Anschluss-Systems zum
Anschluss einer Brennstoff verteilerleitung an eine zu einem Brennstoffreservoir führende Rohrleitung;
Fig. 3 einen Teilschnitt eines Teils eines erfindungsgemäßen Anschluss-Systems zum
Anschluss einer Brennstoff verteilerleitung an eine zu einem Brennstoffreservoir führende Rohrleitung;
Fig. 4 einen Teilschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Teils eines erfindungsgemäßen Anschluss-Systems zum Anschluss einer Brennstoffverteilerleitung an eine zu einem Brennstoffreservoir führende Rohrleitung;
Fig. 5 eine Seitenansicht einer Niederhaltepratze, die Teil eines erfindungsgemäßen Anschluss-Systems zum Anschluss einer Brennstoffverteilerleitung an ein
Brennstoffeinspritzventil ist;
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Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Niederhaltepratze, die Teil eines erfindungsgemäßen Anschluss-Systems zum Anschluss einer Brennstoffverteilerleitung an ein Brennstoffeinspritzventil ist;
Fig. 7 eine Teilansicht einer Niederhaltepratze mit Brennstoffeinspritzventil, die Teil eines erfindungsgemäßen Anschluss-Systems zum Anschluss einer Brennstoffverteilerleitung an ein Brennstoffeinspritzventil ist;
Fig. 8 eine Gesamtansicht einer Niederhaltepratze mit Brennstoffeinspritzventil, die Teil eines erfindungsgemäßen Anschluss-Systems zum Anschluss einer Brennstoffverteilerleitung an ein Brennstoffeinspritzventil ist;
Fig. 9 eine Teilansicht einer Niederhaltepratze mit Brennstoffeinspritzventil, die Teil eines erfindungsgemäßen Anschluss-Systems zum Anschluss einer Brennstoffverteiler- leitung an ein Brennstoffeinspritzventil ist;
Fig. 10 eine Gesamtansicht eines Anschlussstücks zum Anschluss eines Brennstoffeinspritzventils an eine Brennstoffverteilerleitung und
Fig. 11 einen Schnitt durch einen mit dem Anschlussstück zu verschraubenden Rohranschluss zur Brennstoffverteilerleitung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht in Schnittdarstellung eines Teils eines erfindungsgemäßen Anschluss-Systems 1, 1a zum Anschluss einer Brennstoffverteilerleitung 4 an eine zu einem nicht weiter dargestellten Brennstoffreservoir führende Rohrleitung 6.
Das erfindungsgemäße Anschluss-System 1, Ia für ein in eine Aufnahmebohrung in einem Zylinderkopf einzusetzendes Brennstoffeinspritzventil 2 zum Anschluss an eine Brennstoff verteilerleitung 4, die einen Anschluss 5 zu einer zu einem Brennstoffreservoir
führenden Rohrleitung 6 umfasst, mit einem Verbindungsteil 7 zur Verbindung mit der Rohrleitung 6 ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Niederhaltepratze 8 an ihrem ersten Ende 9 eine längliche Öffnung 10 zur Aufnahme eines mit dem zulaufseitigen Ende des Brennstoffeinspritzventil verbundenen Anschlussstückes 11 zur Brennstoffverteilerleitung 4 aufweist und dass das Verbindungsteil 7 zur Rohrleitung 6 eine Rohrverschraubung 12 mit einem Endstück 13 aufweist.
Das Endstück 13, das als kugelförmiges Drehteil ausgebildet sein kann, ist vor dem Festziehen einer Überwurfmutter 23 senkrecht zu der Richtung 37, in der die Rohrleitung 6 verläuft, beweglich, wobei auftretende Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden. Dabei ist die
Rohrleitung 6 kräftefrei bezüglich der Richtungen 35, 36, die senkrecht sind zur Richtung 37, in der die Rohrleitung 6 verläuft, an einen Flansch 26 am zulaufseitigen Ende 24 der Brennstoffverteilerleitung 4 montiert. Das Endstück 13 kann in einem weiteren Ausführungsbeispiel als Drehteil ausgeführt sein, das von der vollständigen Kugelsymmetrie abweicht und an seinem zulaufseitigen Ende 29 eine zulaufseitige Kugelfläche 31 und an seinem ablaufseitigen Ende 30 eine ablaufseitige Kugelfläche 32 aufweist, wobei die Radien 33, 34 der zulaufseitigen Kugelfläche 31 und der ablaufseitigen Kugelfläche 32 unterschiedlich sind. Die Kombination der beiden erfindungsgemäßen Anschluss-Systeme 1, 1a bewirkt, dass das Anschluss-System 1, 1a querkraftfrei ist, was bedeutet, dass das eingebaute Brennstoffeinspritzventil 2 keine Kräfte aufgrund der gegebenen Fertigungstoleranzen der einzelnen Bauteile aufnimmt.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf ein Teil eines erfindungsgemäßen Anschluss-Systems 1, 1a. Eine Überwurfmutter 23, die Bestandteil einer für den Anschluss einer Brennstoffverteilerleitung 4 an eine Rohrleitung 6 notwendigen Rohrverschraubung 12 ist, wird festgezogen, nachdem die Fertigungstoleranzen dadurch ausgeglichen sind, dass das kugelförmige Endstück 13 so verschoben wird, dass das Brennstoffeinspritzventil 2 und die Brennstoffverteilerleitung 4 keine Kräfte mehr senkrecht zum Verlauf der zum nicht weiter dargestellten Brennstoff reservoir führenden Rohrleitung 6 aufnimmt. Die Pfeile 35 und 36 verdeutlichen die Richtungen, in die das kugelförmige Endstück 13 zum Toleranzausgleich vor dem Festziehen der Überwurfmutter 23 bewegt werden kann.
Fig. 3 zeigt einen Teilschnitt eines Teils eines Anschluss-Systems 1, 1a zum Anschluss einer Brennstoff verteilerleitung 4 an eine zu einem nicht weiter dargestellten Brennstoffreservoir führende Rohrleitung 6. Die dafür nötige Rohrverschraubung 12 weist eine Überwurfmutter 23 auf, die das teilweise kugelförmig ausgebildete Endstück 13 in einen konusförmigen Sitz 25 drückt. Der konusförmige Sitz 25 begrenzt das zulaufseitige Ende 24 der
Brennstoffverteilerleitung 4, das in Form eines Flansches 26 ausgebildet ist, der den Zulauf zur Brennstoffverteilerleitung 4 bildet. Die Überwurfmutter 23, das Endstück 13 und der konusförmige Sitz 25, der an einem zulaufseitigen Ende 24 der Brennstoffverteilerleitung 4 angeordnet ist, bilden eine kraftschlüssige Verbindung.
Fig. 4 zeigt einen Teilschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Teils eines Anschluss- Systems 1, IA zum Anschluss einer Brennstoffverteilerleitung 4 an eine zu einem nicht weiter dargestellten Brennstoffreservoir führende Rohrleitung 6. Das zulaufseitige Ende 24 der Brennstoffverteilerleitung 4 ist in Form einer Ausnehmung 27 ausgebildet, in die das zumindest teilweise kugelförmige Endstück 13 eingelegt wird und in der das Endstück 13 zum
Toleranzausgleich entlang der Richtungen 35 und 36 hin und her bewegt werden kann, bevor es mittels eines flachen Niederhalters 28 fixiert wird, der um den Anschluss und das Endstück 13 gelegt wird und mit zumindest zwei Schrauben 38, 39 in die Brennstoffverteilerleitung 4 eingeschraubt wird. Die Schrauben 38, 39 sind vorzugsweise symmetrisch zu einer Längsachse 40 der Ausnehmung 27 angeordnet. Werden die Schrauben 38, 39 an der Brennstoffverteiler- leitung 4 angezogen, so wird das Endstück 13 auf den konusförmigen Sitz 25 gepresst, der die Ausnehmung 27 des zulaufseitigen Ende 24 der Brennstoffverteilerleitung 4 begrenzt.
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht einer Niederhaltepratze 8 in perspektivischer Darstellung, die Teil eines erfindungsgemäßen Anschluss-Systems 1, 1a zum Anschluss einer
Brennstoffverteilerleitung 4 an ein Brennstoffeinspritzventil 2 ist. Die Niederhaltepratze 8 ist ein aufgebogenes und gestanztes Bauteil aus Blech, das mit zumindest einer Schraube 41 an einer nicht weiter dargestellten Stirnseite des Zylinderkopfes festgeschraubt ist. Die Niederhaltepratze 8 weist eine längliche Öffnung 10 auf, die das mit einem Außengewinde 42 versehene zulaufseitige Anschlussstück 11 zur Brennstoffverteilerleitung 4 vollständig umfasst. Auf das mit dem Außengewinde 42 versehene Anschlussstück 11 wird der mit einem Innengewinde 43 versehene Rohranschluss 44 aufgesetzt und verschraubt. Bevor der Rohranschluss 44 verschraubt
wird, werden die Fertigungstoleranzen in der Richtung 37 ausgeglichen, die parallel zum Verlauf der zum Brennstoffreservoir führenden Rohrleitung 6 liegt, indem das Brennstoffeinspritzventil 2 in der länglichen Öffnung 10 der Niederhaltepratze 8 um eine kleine Länge, entlang einer Längsachse 18 der länglichen Öffnung 10 verschoben wird. Diese translatorische Bewegung des Brennstoffeinspritzventils 2 entlang der Längsachse 18 der länglichen Öffnung 10 stellt eine Drehbewegung des Brennstoffeinspritzventils 2 bezüglich der Zylinderkopfabdichtung 45 dar, was bewirkt, dass das erfindungsgemäße Anschluss-System 1, 1a einen quer- und längskraftfreien Einbau des Brennstoffeinspritzventils 2 in eine nicht weiter dargestellte Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes ermöglicht.
Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf eine Niederhaltepratze 8, die Teil eines erfindungsgemäßen Anschluss-Systems 1, 1a zum Anschluss einer Brennstoffverteilerleitung 4 an ein Brennstoffeinspritzventil 2 ist, wobei in dieser Fig. seitlich der Steckanschluss 21 für die elektrische Kontaktierung deutlich wird. Die Niederhaltepratze 8 ist mit einer Schraube 41 am nicht weiter dargestellten Zylinderkopf fixiert. Die längliche Öffnung 10 an einem ersten Ende 9 der Niederhaltepratze 8 fixiert das mit einem Außengewinde 42 versehene zulaufseitige Anschlussstück 11, das in das Brennstoffeinspritzventil 2 zum Anschluss an die Brennstoffverteilerleitung 4 gesteckt wird.
Der Anschluss des Brennstoffeinspritzventils 2 zur Brennstoffverteilerleitung 4 wird dadurch hergestellt, dass der mit einem Innengewinde 43 versehene Rohranschluss 44, nachdem der Toleranzausgleich 48 in einer zum Rohranschluss 44 parallelen Richtung 37 durch Verschieben des Brennstoffeinspritzventils 2 durchgeführt wurde, auf das zulaufseitige Anschlussstück 11 aufgesteckt und verschraubt wird. Der Durchmesser der länglichen von einem Teilkreis 14 und zwei Sekanten 15 gebildeten Öffnung 10 senkrecht zu einer Längsachse 18 der Niederhaltepratze 8 verlaufend entspricht der Schlüsselweite 49 des zum Verschrauben anzusetzenden Schraubenschlüssels. Dieser Durchmesser entspricht dem Abstand der parallel verlaufenden Sekanten 15, die parallel zur Längsachse 18 der Niederhaltepratze 8 verlaufen.
Ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel der länglichen Öffnung 10 erstreckt sich auf eine Teilellipse und zwei parallel zu ihrer großen Halbachse verlaufenden Sekanten. Die Teilellipse und die
beiden Sekanten definieren den Umfang 17 der länglichen Öffnung 10, wobei die große Halbachse und die Längsachse 18 der Niederhaltepratze 8 zusammenfallen.
Ein zweites Ende 20 der Niederhaltepratze 8 liegt auf einer nicht weiter dargestellten Stirnseite des Zylinderkopfes auf, wobei an dem zweiten Ende 20 der Niederhaltepratze 8 zumindest eine Öffnung 22 vorgesehen ist, die die Schraube 41 aufnimmt, die das zweite Ende 20 der Niederhaltepratze 8 an der nicht weiter dargestellten Stirnseite des Zylinderkopfes fixiert.
Fig. 7 zeigt eine Teilansicht einer Niederhaltepratze 8 mit Brennstoffeinspritzventil 2 in perspektivischer Darstellung, wobei die Niederhaltepratze 8 Teil des erfindungsgemäßen Anschluss-Systems 1, 1a zum Anschluss einer Brennstoffverteilerleitung 4 an ein Brennstoffeinspritzventil 2 ist. Im Vordergrund ist der Steckanschluss 21 zu sehen, der eine elektrische Kontaktierung des Brennstoffeinspritzventils 2 ermöglicht. Der Rohranschluss 44 ist auf das in das Brennstoffeinspritzventil 2 eingeschobene, zulaufseitige, rohrformige Anschlussstück 11 aufgesetzt und noch nicht ganz festgeschraubt, so dass das
Brennstoffeinspritzventil 2 in der in der Niederhaltepratze 8 vorgesehenen länglichen Öffnung 10 zum Ausgleich der Fertigungstoleranzen parallel zur Längsachse 18 der Niederhaltepratze 8 verschoben werden kann.
Fig. 8 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Gesamtansicht einer Niederhaltepratze 8 mit Brennstoffeinspritzventil 2, die Teil eines erfindungsgemäßen Anschluss-Systems 1, 1a zum Anschluss einer Brennstoffverteilerleitung 4 an ein Brennstoffeinspritzventil 2 ist. Der Rohranschluss 44 ist auf das in das Brennstoffeinspritzventil 2 eingeschobene rohrformige Anschlussstück 11 aufgesetzt und festgeschraubt, nachdem das Brennstoffeinspritzventil 2 in der länglichen Öffnung 10 zum Ausgleich der Fertigungstoleranzen parallel zur Längsachse 18 der Niederhaltepratze 8 verschoben worden ist.
Fig. 9 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Teilansicht einer Niederhaltepratze 8 mit Brennstoffeinspritzventil 2, die Teil des erfindungsgemäßen Anschluss-Systems 1, 1a zum Anschluss einer Brennstoffverteilerleitung 4 an ein Brennstoffeinspritzventil 2 ist. Die längliche Öffnung 10 in der Niederhaltepratze 8 umschließt das rohrformige, mit einem Außengewinde 42 versehene zulaufseitige Anschlussstück 11, das in das zulaufseitige Ende des
Brennstoffeinspritzventils 2 eingesteckt ist. An einem zweiten Ende 20 der Niederhaltepratze 8 befindet sich zumindest eine Öffnung für die Aufnahme einer Schraube 41, die die Niederhaltepratze 8 mit ihrem zweiten Ende 20 an einer nicht weiter dargestellten Stirnseite des Zylinderkopfes fixiert.
Fig. 10 zeigt eine Gesamtansicht eines zulaufseitigen, rohrformigen Anschlussstückes 11, das das Brennstoffeinspritzventil 2 an die Brennstoffverteilerleitung 4 anschließt. Das rohrförmige, zulaufseitige Anschlussstück 11 ist an seinem zulaufseitigen Ende mit einem Außengewinde 42 versehen und wird mit seinem ablaufseitigem Ende in das zulaufseitige Ende des Brennstoffeinspritzventils 2 gesteckt, nachdem ein Ring 46, dessen Durchmesser so bemessen ist, dass er über das Außengewinde 42 des rohrformigen, zulaufseitigen Anschlussstücks 11 geschoben werden kann, unterhalb des Außengewindes 42 verschweißt ist.
Fig. 11 zeigt einen Schnitt durch einen mit dem rohrformigen, zulaufseitigen Anschlussstück 11 zu verschraubenden Rohranschluss 44 zur Brennstoffverteilerleitung 4. Der Rohranschluss 44 weist ein Innengewinde 43 auf und wird mit seinem ablaufseitigen Ende auf das rohrförmige zulaufseitige Anschlussstück 11 gesteckt und verschraubt. Das zulaufseitige Ende 47 des Rohranschlusses 44 führt zur Brennstoffverteilerleitung 4.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere sind beliebige Kombinationen der verschiedenen Merkmale möglich.