WO2010006827A1 - Hochdruckfester kraftstoffinjektor - Google Patents

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WO2010006827A1
WO2010006827A1 PCT/EP2009/055841 EP2009055841W WO2010006827A1 WO 2010006827 A1 WO2010006827 A1 WO 2010006827A1 EP 2009055841 W EP2009055841 W EP 2009055841W WO 2010006827 A1 WO2010006827 A1 WO 2010006827A1
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inlet bore
fuel injector
valve chamber
opens
nozzle
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PCT/EP2009/055841
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Inventor
Georg Fleischmann
Maik Paehrisch
Stefan Haug
Friedmar Dresig
Juergen Lenz
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02M61/168—Assembling; Disassembling; Manufacturing; Adjusting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M55/008—Arrangement of fuel passages inside of injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Definitions

  • the invention relates to a fuel injector for the operation of an internal combustion engine having an injector body, wherein an inlet bore, which has an oval cross section, connects a pressure port with a valve space for supplying fuel under high pressure, wherein the valve space is placed above a nozzle needle.
  • a disadvantage of the known state of the art is that the intersections in the region of the transition of the inlet bore into the valve space are not yet optimally designed and thus the stresses in this area are too high.
  • valve chamber has a convexly curved in the radial direction, circumferential contour into which the inlet bore opens. Due to this curved shape of the valve chamber, a reduction of the notch effect in the region of the bore intersection between the valve space and the inlet bore can be achieved.
  • the degree of convex curvature of the circumferential contour is designed such that the inlet bore opens orthogonally.
  • the inlet bore opens in the middle of the convex in the radial direction contour of the valve chamber in this one. This has the advantage that the inflow characteristic in the valve chamber is thereby further improved.
  • the inlet bore opens at the nozzle needle facing away from half of the convex curved contour of the valve chamber in this one. This makes it possible for the
  • a further embodiment of the invention opens a connecting line to the tip of the nozzle needle in the Inlet hole in the area of a flat side of the oval cross section.
  • the inlet bore is produced by means of milling, erosion or electrochemical molding.
  • Figure 1 is a sectional view of the fuel injector according to the invention in half section according to a first embodiment of the invention.
  • Figure 2 is a detailed sectional view in the region of a valve chamber of the fuel injector according to the invention according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a sectional view of an injector body 1 of the fuel injector according to the invention in accordance with a first embodiment
  • a bore 2 is arranged along the longitudinal center axis, in which a nozzle and a nozzle needle is placed in the mounted state of the fuel injector.
  • a valve space 3 is further formed, in which at Operation of the internal combustion engine is under high pressure fuel, wherein on the prevailing pressure, an opening or closing of the nozzle needle is controlled during operation of the injector.
  • the valve chamber 3 is connected on a radial side via an inlet bore 4 with a pressure port 5 in connection, via which the high-pressure fuel is supplied to the fuel injector.
  • the inlet bore 4 has an oval cross-section, which, however, does not emerge from this view.
  • the inlet bore 4 opens at a convex, circumferential contour 6 of the valve chamber 3, preferably at a 90 ° angle in this one.
  • the flat side of the oval here means the geometrically larger extension of the oval.
  • FIG. 2 shows a detailed sectional view of an injector body 1 'of the fuel injector according to the invention in accordance with a second embodiment.
  • the inlet bore 4 in this case does not open in the middle of the convex curvature of the circumferential contour 5 in the valve chamber 3, but slightly above the center. Furthermore, no connection line is provided to the tip of the nozzle needle.

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Abstract

Kraftstoffinjektor für den Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Injektorkörper (1; 1'), bei welchem eine Zulaufbohrung (4), welche einen ovalen Querschnitt aufweist, einen Druckanschluss (5) mit einem Ventilraum (3) zur Zuführung von unter Hochdruck stehendem Kraftstoff verbindet, wobei der Ventilraum (3) oberhalb einer Düse und einer Düsennadel platziert ist, wobei ferner der Ventilraum (3) eine in radiale Richtung konvex gewölbte, umlaufende Kontur (6) aufweist, in welche die Zulaufbohrung (4) einmündet.

Description

Hochdruckfester Kraftstoffinjektor
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor für den Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Injektorkörper, bei welchem eine Zulaufbohrung, welche einen ovalen Querschnitt aufweist, einen Druckanschluss mit einem Ventilraum zur Zuführung von unter Hochdruck stehenden Kraftstoff verbindet, wobei der Ventilraum oberhalb einer Düsennadel platziert ist.
Stand der Technik
Aus der DE 444 60 71 Al ist ein Verfahren zur Herstellung von Hochdruckverschneidungen bekannt, wie es beispielsweise zur Herstellung der Druckleitungen in einem Injektorkörper eines Kraftstoffinjektors zur Anwendung kommen kann. Hierbei ist eine Zulaufbohrung zu einem Ventilraum oval ausgeführt, um Spannungen im Verschneidungsbereich der Bohrung zu minimieren. Durch diese Maßnahme wird eine bessere Spannungsverteilung in der
Zulaufbohrung erreicht, was die Bauteilbelastung entsprechend reduziert .
Nachteilhaft am bekannten Stand der Technik ist, dass die Verschneidungen im Bereich des Übergangs der Zulaufbohrung in den Ventilraum noch nicht optimal gestaltet und somit die Spannungen in diesem Bereich zu hoch sind.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kraftstoffinj ektor zu schaffen, bei welchem die Zulaufbohrung und der Ventilraum derart ausgebildet sind, dass im Bereich des Übergangs zwischen den beiden eine Reduzierung der auftretenden Spannungen und somit ein Festigkeitsgewinn erzielt werden kann. Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die darauffolgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
Die Erfindung umfasst die technische Lehre, dass der Ventilraum eine in radiale Richtung konvex gewölbte, umlaufende Kontur aufweist, in welche die Zulaufbohrung einmündet. Durch diese gewölbte Form des Ventilraumes kann eine Verkleinerung der Kerbwirkung im Bereich der Bohrungsverschneidung zwischen Ventilraum und Zulaufbohrung erreicht werden.
Vorteilhafterweise ist hierbei der Grad der konvexen Wölbung der umlaufenden Kontur derartig ausgebildet, dass die Zulaufbohrung orthogonal einmündet. Durch die Maßnahme kann die Festigkeit in diesem Bereich weiter gesteigert und zudem die Einströmcharakteristik des unter Hochdruck stehenden Kraftstoffs verbessert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung mündet die Zulaufbohrung in der Mitte der in radiale Richtung konvex gewölbten Kontur des Ventilraumes in diesen ein. Dies hat den Vorteil, dass die Einströmcharakteristik in den Ventilraum dadurch weiter verbessert wird.
In Weiterbildung der Erfindung mündet die Zulaufbohrung an der der Düsennadel abgewandten Hälfte der konvex gewölbten Kontur des Ventilraumes in diesen ein. Dadurch ist es möglich, den
Ventilraum innerhalb des Injektorkörpers näher in den Bereich der Düsennadel zu verlegen.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mündet eine Verbindungsleitung zur Spitze der Düsennadel in die Zulaufbohrung im Bereich einer flachen Seite des ovalen Querschnitts ein. Dies hat den Vorteil, dass auch im Bereich einer Verschneidung der Verbindungsleitung mit der Zulaufbohrung ein Festigkeitsgewinn erzielt wird.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Zulaufbohrung mittels Fräsen, Erodieren oder elektrochemischen Formens hergestellt. Durch diese Maßnahme lässt sich der ovale Querschnitt der Zulaufbohrung sehr präzise fertigen.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Es zeigt:
Figur 1 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors in Halbschnitt gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und
Figur 2 eine detaillierte Schnittansicht im Bereich eines Ventilraums des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
In Figur 1 ist eine Schnittansicht eines Injektorköpers 1 des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors gemäß einer ersten
Ausführungsform zu sehen. Im unteren Teil dieses Injektorkörpers 1 ist entlang der Längsmittelachse eine Bohrung 2 angeordnet, in welcher im montierten Zustand des Kraftstoffinjektors eine Düse und eine Düsennadel platziert ist. Oberhalb dieser Bohrung 2 ist des weiteren ein Ventilraum 3 ausgebildet, in welchem sich bei Betrieb der Brennkraftmaschine unter Hochdruck stehender Kraftstoff befindet, wobei über den hierin herrschenden Druck ein Öffnen bzw. Schließen der Düsennadel bei Betrieb des Injektors gesteuert wird. Der Ventilraum 3 steht an einer radialen Seite über eine Zulaufbohrung 4 mit einem Druckanschluss 5 in Verbindung, über welchen dem Kraftstoffinjektor der unter Hochdruck stehende Kraftstoff zugeführt wird. Die Zulaufbohrung 4 verfügt über einen ovalen Querschnitt, was allerdings aus dieser Ansicht nicht hervorgeht. Des weiteren mündet die Zulaufbohrung 4 an einer konvex gewölbten, umlaufenden Kontur 6 des Ventilraumes 3 vorzugsweise im 90°-Winkel in diesen ein. Mittels einer derartigen Verbindung zwischen Ventilraum 3 und Zulaufbohrung 4 wird die Kerbwirkung der Bohrungsverschneidungen reduziert, was die Hochdruckfestigkeit des Injektorkörpers 1 erhöht. Eine
Verbindungsleitung 7, welche eine Verbindung zwischen der Zulaufbohrung 4 und der hier nicht dargestellten Düse und Düsennadel herstellt, mündet an einer flachen Seite des Ovals der Zulaufbohrung 4 in diese ein. Mit der flachen Seite des Ovals ist hierbei die geometrisch gesehen größere Erstreckung des Ovals gemeint.
In Figur 2 ist eine detaillierte Schnittansicht eines Injektorkörpers 1' des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors gemäß einer zweiten Ausführungsform zu sehen. Im Unterschied zu der vorher gezeigten Ausführungsform mündet die Zulaufbohrung 4 in diesem Fall nicht in der Mitte der konvexen Wölbung der umlaufenden Kontur 5 in den Ventilraum 3 ein, sondern etwas über der Mitte. Des weiteren ist keine Verbindungsleitung zur Spitze der Düsennadel vorgesehen.

Claims

Ansprüche :
1. Kraftstoffinjektor für den Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Injektorkörper (1; 1'), bei welchem eine Zulaufbohrung (4) , welche einen ovalen Querschnitt aufweist, einen Druckanschluss (5) mit einem Ventilraum (3) zur Zuführung von unter Hochdruck stehendem Kraftstoff verbindet, wobei der Ventilraum (3) oberhalb einer Düse und einer Düsennadel platziert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilraum (3) eine in radiale Richtung konvex gewölbte, umlaufende Kontur (6) aufweist, in welche die Zulaufbohrung (4) einmündet.
2. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grad der konvexen Wölbung der umlaufenden Kontur (6) derartig ausgebildet ist, dass die Zulaufbohrung (4) orthogonal einmündet.
3. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufbohrung (4) in der
Mitte der in radiale Richtung konvex gewölbten Kontur (6) des Ventilraumes (3) in diesen einmündet.
4. Kraftstoffinj ektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufbohrung (4) an der der
Düse abgewandten Hälfte der konvex gewölbten Kontur (6) des Ventilraumes (3) in diesen einmündet.
5. Kraftstoffinj ektor nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindungsleitung (7) zur Spitze der Düse und der Düsennadel in die Zulaufbohrung (4) im Bereich einer flachen Seite des ovalen Querschnitts einmündet .
6. Kraftstoffinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufbohrung (4) mittels Fräsen, Erodieren oder elektrochemischen Formens hergestellt ist.
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