WO2019052720A1 - Kraftstoffinjektor - Google Patents

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WO2019052720A1
WO2019052720A1 PCT/EP2018/069282 EP2018069282W WO2019052720A1 WO 2019052720 A1 WO2019052720 A1 WO 2019052720A1 EP 2018069282 W EP2018069282 W EP 2018069282W WO 2019052720 A1 WO2019052720 A1 WO 2019052720A1
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WO
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groove
depth
flank
width
fuel injector
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PCT/EP2018/069282
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kristijan Vonic
Michael Leukart
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • F02M61/168—Assembling; Disassembling; Manufacturing; Adjusting

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine according to the preamble of
  • the sealing ring is profiled on the outside with a conical profile.
  • the sealing ring described in DE 101 12 143 A1 seals the fuel injector against the combustion chamber of the internal combustion engine, so that no
  • Valve housings together with the sealing ring ensure tightness only up to a certain pressure, depending on the thickness of the compression during assembly. Thereafter, there is a local infiltration of the groove.
  • the sealing ring can be moved in the groove or even slip out. This leads to possible damage to the sealing ring to a leakage between the valve housing and the cylinder head, so that combustion gases can enter the receiving opening of the cylinder head.
  • the fuel injector according to the invention has the advantage that it has a groove with a sealing ring, which a tightness under all conditions, such as pressure, temperature or combustion gases.
  • the fuel injector for installation in a receiving opening of a cylinder head on a valve housing, in which an interior space is formed, which is filled with liquid fuel.
  • Valve housing is formed at least one groove in which at least one sealing ring for sealing an annular gap between the valve housing and the receiving opening of the cylinder head is arranged.
  • the groove comprises a groove bottom which delimits a first groove flank and a second groove flank.
  • the groove between the first groove flank and the second groove flank has at least one shoulder which divides the groove base into a first stage and a second stage.
  • the sealing ring Due to the geometry of the groove, the sealing ring is held firmly in the groove, so that a displacement or slipping out of the sealing ring can be prevented. As a result, the penetration of combustion gases from a
  • Combustion chamber of an internal combustion engine between the valve housing and cylinder head prevented even at high pressures, so that a tightness can always be guaranteed. This leads to an avoidance of corrosion damage to the components involved and thus increases the life and reliability of the entire internal combustion engine.
  • the groove is formed as a double groove with a width e and comprises a first groove with a first shoulder and a second groove with a second shoulder, wherein between the first groove and the second groove a survey is formed with a width d. Due to the configuration of the double groove, an optimal hold of the sealing ring in the double groove can be achieved.
  • the first groove has a width ci and a first groove bottom, which is delimited by a first groove flank having a depth ai and a second groove flank having a depth bi, wherein the depth ai of the first flute 1 - 2 times as big as the depth bi of the second groove flank.
  • the second groove has a width C2 and a second groove bottom, which of a first groove flank with a depth b2 and a second "
  • Nutbank with a depth a2 is limited, wherein the depth a2 of the second groove flank 1 to 2 times as large as the depth b2 of the first groove flank.
  • the fuel injector can largely depend on the temperature prevailing in the combustion chamber and the local temperature
  • the depth ai of the first groove flank of the first groove is greater than or equal to the depth a2 of the second groove flank of the second groove.
  • the depth ai of the first groove flank of the first groove and the depth a2 of the second groove flank of the second groove are in a value range between 0.2 mm and 0.4 mm.
  • the first step in the first groove with a depth fi divides the first groove bottom into a first step and a second step, the first step comprising a width zi which is half the width ci of the first groove equivalent.
  • the second step in the second groove having a depth f2 divides the second groove bottom into a first step and a second step, the second step including a width Z2 equal to half the width C2 of the second groove.
  • the depth fi of the first paragraph in the first groove equal to the depth f2 of the second paragraph in the second groove and equal to the depth bi of the second groove flank of the first groove and equal to the depth b2 of the first Groove flank of the second groove.
  • the width ci of the first groove is greater than or equal to the width C2 of the second groove.
  • the depth ai of the first groove flank of the first groove and the depth a2 of the second groove flank of the second groove comprise one
  • Range of values ranging from 2.5% to 40% of the width e of
  • Double groove is located, preferably in a range of 5% to 15% of the width e of the double groove.
  • the width d of the survey at least as large as the depth ai of the first groove flank of the first groove or the depth a2 of the second groove flank of the second groove is preferably the width d of the survey 1, 5 to 2 times as large as the depth ai of the first groove flank of the first groove or the depth a2 of the second groove flank of the second groove.
  • the width d of the survey comprises a
  • Range of values which is in a range of 5% to 25% of the width e of the double groove, preferably 15% to 20%.
  • the first groove bottom of the first groove is conical, preferably the first step of the first groove bottom.
  • Fig. 1 is a longitudinal section of a lower part of an inventive
  • Cylinder head of an internal combustion engine is arranged
  • Fig. 2 is an enlarged section of the fuel injector according to the invention in the region of the double groove in longitudinal section, wherein only the right half is shown.
  • FIG. 3 is an enlarged detail of the fuel injector according to the invention in the region of the double groove with two sealing rings in longitudinal section, wherein only the right half is shown, _.
  • Fig. 4a shows another embodiment of an inventive
  • Fig. 5 shows another embodiment of an inventive
  • Fuel injector with a double groove and a conical first groove flank in longitudinal section, wherein only the right half is shown,
  • Fig. 6 shows another embodiment of an inventive
  • Fig.l shows an embodiment of a fuel injector 10 according to the invention in sections in a lower region in longitudinal section.
  • Fuel injector 10 is received in a receiving opening 106 in a cylinder head 100 of an internal combustion engine 1.
  • the receiving opening 106 is step-shaped and comprises a first receiving opening section 107 and a second receiving opening section 108. The first
  • Receiving opening portion 107 and the second receiving opening portion 108 are cylindrical and connected to each other via a radially circumferential step 109 with respect to a longitudinal axis 105, wherein the first
  • Receiving opening portion 107 has a smaller diameter than the second receiving opening portion 108. On the first
  • Receiving opening portion 107 facing side of the cylinder head 100 defines a combustion chamber 101 in which a piston 102 in the axial direction of the longitudinal axis 105 can be moved hub.
  • the fuel injector 10 shown in simplified form in FIG. 1 has a valve housing 11 with a first valve housing section 12 and a second valve housing
  • Valve housing section 13 on. These are integrally connected.
  • valve housing sections 12, 13 are preferably cylindrical, wherein the first valve housing section 12 in
  • the first valve housing section 12 has at its end facing the combustion chamber 101 a dome-like region 14 which projects into the combustion chamber 101. In the dome-like region 14 are
  • Nozzle openings 18 are formed, via which liquid fuel in the
  • Combustion chamber 101 of the internal combustion engine 1 can be injected.
  • the fuel injector 10 is subjected to a force in the direction of the combustion chamber 101 in order to ensure an optimal seal.
  • Valve housing portion 12 is a radial gap 24 is formed in the
  • Combustion gases can enter from the combustion chamber 101 and thus can lead to corrosion in the combustion chamber 101. To prevent damage to components involved, is on an outside of the first
  • Valve housing portion 12 of the fuel injector 10 a double groove 16 is arranged with a sealing ring 15.
  • the fuel injector 10 has an interior 6, which can be filled with liquid fuel. This liquid fuel can be injected via the nozzle openings 18 into the combustion chamber 101 of the internal combustion engine 1. The opening and closing of the nozzle openings 18 via a arranged in the fuel injector 10 nozzle needle 8, which is hubbewegbar by means of an actuator. _
  • the double groove 16 has a width e and includes a first groove 29 and a second groove 30. Between the first groove 29 and the second groove 30, a protrusion 28 is formed.
  • the first groove 29 has a width ci and comprises a first groove flank 31 with a depth ai and a second groove flank 32 with a depth bi, the first groove flank 31 and the second groove flank 32 defining a first groove base 38.
  • the depth ai of the first groove flank 31 is greater than the depth bi of the second groove flank 32.
  • the depth ai of the first groove flank 31 is 1 to 2 times as large as the depth bi of the second groove flank 32.
  • the first groove 29 points additionally a groove base 38 which is subdivided by a shoulder 35 into a first stage 380 and a second stage 381.
  • the shoulder 35 has a depth fi, wherein the first step 380 has a width zi, which preferably corresponds to half the width Ci of the first groove 29.
  • the second groove 30 has a width C2 and comprises a first groove flank 33 with a depth b2 and a second groove flank 34 with a depth a 2 , the first groove flank 33 and the second groove flank 34 delimiting a second groove base 39.
  • the depth a 2 of the second groove flank 34 is greater than the depth b 2 of the first groove flank 33.
  • the depth a 2 of the second groove flank 34 is 1 to 2 times greater than the depth b 2 of the first groove flank 33 second groove 30 additionally has a groove bottom 39, which is divided by a shoulder 36 into a first stage 390 and a second stage 391.
  • the shoulder 36 has a depth f 2 , wherein the first step 390 has a width z 2 , which preferably corresponds to half the width c 2 of the second groove 30.
  • the width ci of the first groove 29 is greater than or equal to the width c 2 of the second groove 30.
  • the depth ai of the first groove flank 31 of the first groove 29 is greater than or equal to the depth a 2 of the second groove flank 34 of the second groove 30.
  • the depth ai of the first groove flank 31 of the first groove 29 and the depth a 2 of the second groove flank 34 of the second groove 30 are in one
  • the depth fi of the first shoulder 35 in the first groove 29 corresponds to the depth f 2 of the second shoulder 36 in the second groove 30, the depth bi of the second
  • Nut flank 32 of the first groove 29 and the depth b 2 of the first groove flank 33 of the second groove 30th The depth ai of the first groove flank 31 of the first groove 29 and the depth a2 of the second groove flank 34 of the second groove 30 comprise a value range lying in a range of 2.5% to 40% of the width e of the double groove 16, preferably in one Range of 5% to 15% of the width e of the double groove 16.
  • the elevation 28 has a width d which is at least as great as the depth ai of the first groove flank 31 of the first groove 29 or the depth a2 of the second groove flank 34 of the second groove 30.
  • the width d of the elevation 28 1, 5 to 2 times as large as the depth ai of the first groove flank 31 of the first groove
  • the width d of the elevation 28 comprises a value range which is in a range of 5% to 25% of the width e of the double groove 16,
  • the sealing ring 15 extends in the double groove 16 over the full width e, so that the survey 28 is enclosed. In addition, the sealing ring 15
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the sealing ring 15 may be equipped with a filling material. Thereby, a targeted temperature dissipation in the cylinder head 100 can be achieved by, for example, conductive filler.
  • the sealing ring 15 may also be formed in several parts, as shown in Fig.3
  • first sealing ring element 150 in the first groove 29 and a second sealing ring element 151 in the second groove 30 are arranged.
  • the first sealing ring element 150 and the second sealing ring element 151 are advantageously likewise made of PTFE or another, as in FIG.
  • the double groove 16 may also be formed as a simple groove, so that on the valve housing portion 12 of the
  • Fuel injector 10 only the first groove 29 or the second groove 30 is formed. ⁇
  • 4a and 4a show these embodiments in longitudinal section, wherein only the right half is shown.
  • 4a shows a groove 29 ', analogous to the first groove 29.
  • the groove 29' has a
  • Width ci and includes a first groove flank 31 'with a depth ai and a second groove flank 32' with a depth bi.
  • the first groove flank 31 'and the second groove flank 32' delimit a groove base 38 ', which is subdivided by a shoulder 35' into a first stage 380 'and a second stage 381'.
  • the first stage 380 'in this case has a length zi, wherein the paragraph 35' has a depth fi.
  • the groove 30' has a width C2 and comprises a first groove flank 33 'with a depth b2 and a second groove flank 34' with a depth a2.
  • the first groove flank 33 'and the second groove flank 34' delimit a groove bottom 39 ', which is divided by a shoulder 36' into a first stage 390 'and a second stage 391'.
  • the second stage 391 'in this case has a length Z2, wherein the shoulder 36' has a depth f2.
  • Fuel injector in longitudinal section It corresponds largely to the embodiment of Fig.l.
  • the first groove 29 is formed here without paragraph 35.
  • the groove bottom 38 of the first groove 29 is also conical.
  • the groove bottom 38 has an opening angle ai in the direction of the elevation 28 of the double groove 16.
  • Another exemplary embodiment, which is shown in FIG. 6, largely corresponds to the first exemplary embodiment from FIG.
  • the first stage 380 and the second stage 381 of the first groove 29 are conical.
  • the first stage 380 has an opening angle ai in the direction of the elevation 28 of the double groove 16 and the second stage 381 has an opening angle 02 in the direction of the elevation 28 of the double groove 16.

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Abstract

Kraftstoffinjektor (10) zum Einbau in eine Aufnahmeöffnung (106) eines Zylinderkopfs (100) mit einem Ventilgehäuse (11), in dem ein Innenraum (6) ausgebildet ist, welcher mit flüssigem Kraftstoff befüllbar ist. An einer Außenseite des Ventilgehäuses (11) ist mindestens eine Nut (29', 30') ausgebildet, in der mindestens ein Dichtring (15) zur Abdichtung eines Ringspalts (24) zwischen dem Ventilgehäuse (11) und der Aufnahmeöffnung (106) des Zylinderkopfs (100) angeordnet ist, wobei die Nut (29', 30') einen Nutgrund (38', 39') umfasst, den eine erste Nutflanke (31', 33') und eine zweite Nutflanke (32', 34') begrenzt. Weiterhin weist die Nut (29', 30') zwischen der ersten Nutflanke (31', 33') und der zweiten Nutflanke (32', 34') mindestens einen Absatz (35', 36') auf, derden Nutgrund (38', 39') in eine erste Stufe (380', 390') und eine zweite Stufe (381', 391') unterteilt.

Description

Beschreibung Titel
Kraftstoff injektor
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor, zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 .
Stand der Technik
In der DE 101 12 143 A1 ist ein Kraftstoffinjektor beschrieben, insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer
Brennkraftmaschine, mit einem Ventilgehäuse und einem Dichtring, welcher in einer Nut in dem Ventilgehäuse angeordnet ist. Der Dichtring dichtet den
Kraftstoffinjektor gegen das Brennraumgas des Brennraums ab. Dabei ist der Dichtring außen konisch profiliert.
Der in der DE 101 12 143 A1 beschriebene Dichtring dichtet den Kraftstoffinjektor gegen den Brennraum der Brennkraftmaschine ab, so dass keine
Verbrennungsgase im Bereich des Ventilgehäuses und der Aufnahmeöffnung des Zylinderkopfs eindringen kann. Dadurch können Korrosionsspuren an den beteiligten Komponenten minimiert werden. Die hier beschriebene Nut im
Ventilgehäuse zusammen mit dem Dichtring gewährleisten je nach Stärke der Verpressung während der Montage die Dichtheit jedoch nur bis zu einem gewissen Druck. Danach erfolgt eine örtliche Unterwanderung an der Nut.
Dadurch kann der Dichtring in der Nut verschoben werden oder sogar herausrutschen. Dies führt neben möglichen Beschädigungen am Dichtring zu einer Leckage zwischen dem Ventilgehäuse und dem Zylinderkopf, so dass Verbrennungsgase in die Aufnahmeöffnung des Zylinderkopfs eintreten kann.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Kraftstoffinjektor weist demgegenüber den Vorteil auf, dass dieser eine Nut mit einem Dichtring aufweist, welche eine Dichtheit unter allen Bedingungen, wie beispielsweise dem Druck, der Temperatur oder der Verbrennungsgase, gewährleistet.
Dazu weist der Kraftstoffinjektor zum Einbau in eine Aufnahmeöffnung eines Zylinderkopfs ein Ventilgehäuse auf, in dem ein Innenraum ausgebildet ist, welcher mit flüssigem Kraftstoff befüllbar ist. An einer Außenseite des
Ventilgehäuses ist mindestens eine Nut ausgebildet, in der mindestens ein Dichtring zur Abdichtung eines Ringspalts zwischen dem Ventilgehäuse und der Aufnahmeöffnung des Zylinderkopfs angeordnet ist. Die Nut umfasst einen Nutgrund, den eine erste Nutflanke und eine zweite Nutflanke begrenzt.
Weiterhin weist die Nut zwischen der ersten Nutflanke und der zweiten Nutflanke mindestens einen Absatz auf, der den Nutgrund in eine erste Stufe und eine zweite Stufe unterteilt.
Durch die Geometrie der Nut wird der Dichtring fest in der Nut gehalten, so dass eine Verschiebung oder ein Herausrutschen des Dichtrings verhindert werden kann. Dadurch wird das Eindringen von Verbrennungsgasen aus einem
Brennraum einer Brennkraftmaschine zwischen Ventilgehäuse und Zylinderkopf auch bei hohen Drücken verhindert, so dass eine Dichtheit stets gewährleistet werden kann. Dies führt zu einer Vermeidung von Korrosionsschäden an den beteiligten Komponenten und erhöht somit die Lebensdauer und Zuverlässigkeit der gesamten Brennkraftmaschine.
In erster vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Nut als Doppelnut mit einer Breite e ausgebildet ist und eine erste Nut mit einem ersten Absatz und eine zweite Nut mit einem zweiten Absatz umfasst, wobei zwischen der ersten Nut und der zweiten Nut eine Erhebung mit einer Breite d ausgebildet ist. Durch die Ausgestaltung der Doppelnut kann ein optimaler Halt des Dichtrings in der Doppelnut erzielt werden.
In vorteilhafter Weiterbildung weist die erste Nut eine Breite ci und einen ersten Nutgrund auf, welcher von einer ersten Nutflanke mit einer Tiefe ai und einer zweiten Nutflanke mit einer Tiefe bi begrenzt ist, aufweist, wobei die Tiefe ai der ersten Nutflanke 1 - bis 2-mal so groß wie die Tiefe bi der zweiten Nutflanke ist. Vorteilhafterweise weist die zweite Nut eine Breite C2 und einen zweiten Nutgrund auf, welcher von einer ersten Nutflanke mit einer Tiefe b2 und einer zweiten „
Nutflanke mit einer Tiefe a2 begrenzt ist, aufweist, wobei die Tiefe a2 der zweiten Nutflanke 1 - bis 2-mal so groß wie die Tiefe b2 der ersten Nutflanke ist.
Durch die so gestaltete Doppelnut kann der Kraftstoffinjektor weitestgehend von der in dem Brennraum herrschenden Temperatur sowie den dortigen
Verbrennungsgasen geschützt werden. Dadurch kann die Lebensdauer des Kraftstoffinjektors erhöht werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft vorgesehen, dass die Tiefe ai der ersten Nutflanke der ersten Nut größer oder gleich der Tiefe a2 der zweiten Nutflanke der zweiten Nut ist. Vorteilhafterweise liegen die Tiefe ai der ersten Nutflanke der ersten Nut und die Tiefe a2 der zweiten Nutflanke der zweiten Nut in einem Wertebereich zwischen 0,2 mm und 0,4 mm.
In vorteilhafter Weiterbildung ist es vorgesehen, dass der erste Absatz in der ersten Nut mit einer Tiefe fi den ersten Nutgrund in eine erste Stufe und eine zweite Stufe unterteilt, wobei die erste Stufe eine Breite zi umfasst, die der Hälfte der Breite ci der ersten Nut entspricht. Vorteilhafterweise unterteilt der zweite Absatz in der zweiten Nut mit einer Tiefe f2 den zweiten Nutgrund in eine erste Stufe und eine zweite Stufe, wobei die zweite Stufe eine Breite Z2 umfasst, die der Hälfte der Breite C2 der zweiten Nut entspricht. Durch den so ausgestalteten ersten Absatz und zweiten Absatz in der Doppelnut wird ein optimaler Halt des Dichtrings in der Doppelnut erzielt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft vorgesehen, dass die Tiefe fi des ersten Absatzes in der ersten Nut gleich der Tiefe f2 des zweiten Absatzes in der zweiten Nut und gleich der Tiefe bi der zweiten Nutflanke der ersten Nut und gleich der Tiefe b2 der ersten Nutflanke der zweiten Nut ist.
Vorteilhafterweise ist die Breite ci der ersten Nut größer oder gleich der Breite C2 der zweiten Nut.
In vorteilhafter Weiterbildung umfassen die Tiefe ai der ersten Nutflanke der ersten Nut und die Tiefe a2 der zweiten Nutflanke der zweiten Nut einen
Wertebereich, der in einem Bereich von 2,5 % bis 40 % der Breite e der
Doppelnut liegt, vorzugsweise in einem Bereich von 5 % bis 15 % der Breite e der Doppelnut. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft vorgesehen, dass die Breite d der Erhebung mindestens so groß wie die Tiefe ai der ersten Nutflanke der ersten Nut oder die Tiefe a2 der zweiten Nutflanke der zweiten Nut vorzugsweise ist die Breite d der Erhebung 1 ,5- bis 2-fach so groß wie die Tiefe ai der ersten Nutflanke der ersten Nut oder die Tiefe a2 der zweiten Nutflanke der zweiten Nut. Vorteilhafterweise umfasst die Breite d der Erhebung einen
Wertebereich, welcher in einem Bereich von 5 % bis 25 % der Breite e der Doppelnut liegt, vorzugsweise 15 % bis 20 %.
Dadurch kann in konstruktiv einfacher Weise eine optimale Anordnung des Dichtrings in der Doppelnut erzielt werden.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der erste Nutgrund der ersten Nut konisch ausgebildet, vorzugsweise die erste Stufe des ersten Nutgrunds.
Dadurch entsteht eine unsymmetrische Druckbelastung der Doppelnut, was zu einer hohen Festigkeit und Haftbarkeit des Dichtrings in der Doppelnut führt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
Diese zeigen in:
Fig. 1 ein Längsschnitt eines unteren Teils eines erfindungsgemäßen
Kraftstoff! njektors mit einer Doppelnut, bei der dieser in einem
Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angeordnet ist,
Fig. 2 ein vergrößerter Ausschnitt des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors im Bereich der Doppelnut im Längsschnitt, wobei nur die rechte Hälfte gezeigt ist.
Fig. 3 ein vergrößerter Ausschnitt des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors im Bereich der Doppelnut mit zwei Dichtringen im Längsschnitt, wobei nur die rechte Hälfte gezeigt ist, _.
Fig. 4a ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Kraftstoffinjektors mit einer Nut im Längsschnitt, wobei nur die rechte Hälfte gezeigt ist,
Fig. 4b ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Kraftstoffinjektors mit einer Nut im Längsschnitt, wobei nur die rechte Hälfte gezeigt ist,
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Kraftstoffinjektors mit einer Doppelnut und einer konisch ausgebildeten ersten Nutflanke im Längsschnitt, wobei nur die rechte Hälfte gezeigt ist,
Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Kraftstoffinjektors mit einer Doppelnut und einer doppelkonisch ausgebildeten ersten Nutflanke im Längsschnitt, wobei nur die rechte Hälfte gezeigt ist.
Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen
Bezugsziffern versehen.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig.l zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors 10 ausschnittsweise in einem unteren Bereich im Längsschnitt. Der
Kraftstoffinjektor 10 ist in einer Aufnahmeöffnung 106 in einem Zylinderkopf 100 einer Brennkraftmaschine 1 aufgenommen. Die Aufnahmeöffnung 106 ist stufenförmig ausgebildet und umfasst einen ersten Aufnahmeöffnungsabschnitt 107 und einen zweiten Aufnahmeöffnungsabschnitt 108. Der erste
Aufnahmeöffnungsabschnitt 107 und der zweite Aufnahmeöffnungsabschnitt 108 sind zylindrisch ausgebildet und über eine radial umlaufende Stufe 109 bezüglich einer Längsachse 105 miteinander verbunden, wobei der erste
Aufnahmeöffnungsabschnitt 107 einen geringeren Durchmesser aufweist als der zweite Aufnahmeöffnungsabschnitt 108. Auf der dem ersten
Aufnahmeöffnungsabschnitt 107 zugewandten Seite begrenzt der Zylinderkopf 100 einen Brennraum 101, in welchem ein Kolben 102 in axialer Richtung der Längsachse 105 hubbewegbar ist. „
Der in Fig.l vereinfacht dargestellte Kraftstoffinjektor 10 weist ein Ventilgehäuse 11 mit einem ersten Ventilgehäuseabschnitt 12 und einem zweiten
Ventilgehäuseabschnitt 13 auf. Diese sind einstückig miteinander verbunden.
Weiterhin sind die beiden Ventilgehäuseabschnitte 12, 13 vorzugsweise zylindrisch ausgebildet, wobei der erste Ventilgehäuseabschnitt 12 im
Wesentlichen in dem ersten Aufnahmeöffnungsabschnitt 107 und der zweite Ventilgehäuseabschnitt 13 in dem zweiten Aufnahmeöffnungsabschnitt 108 aufgenommen sind. Der erste Ventilgehäuseabschnitt 12 weist an seinem dem Brennraum 101 zugewandten Ende einen kuppelartigen Bereich 14 auf, welcher in den Brennraum 101 hineinragt. In dem kuppelartigen Bereich 14 sind
Düsenöffnungen 18 ausgebildet, über welche flüssiger Kraftstoff in den
Brennraum 101 der Brennkraftmaschine 1 eingespritzt werden kann.
Für eine dichte Montage des Kraftstoffinjektors 10 in der Aufnahmeöffnung 106 des Zylinderkopfs 100 liegt der Kraftstoffinjektor 10 auf einer auf der radial umlaufenden Stufe 109 der Aufnahmeöffnung 106 angeordneten
Düsendichtscheibe 17 auf. Üblicherweise ist der Kraftstoffinjektor 10 in Richtung des Brennraums 101 kraftbeaufschlagt, um so eine optimale Abdichtung zu gewährleisten.
Zwischen dem ersten Aufnahmeöffnungsabschnitt 107 und dem ersten
Ventilgehäuseabschnitt 12 ist ein Radialspalt 24 ausgebildet, in den
Verbrennungsgase aus dem Brennraum 101 eintreten kann und so in dem Brennraum 101 zu Korrosion führen kann. Um Beschädigungen beteiligter Komponenten vorzubeugen, ist an einer Außenseite des ersten
Ventilgehäuseabschnitts 12 des Kraftstoffinjektors 10 eine Doppelnut 16 mit einem Dichtring 15 angeordnet.
Fig.2 zeigt die Fig.l im Bereich der Doppelnut 16 im Längsschnitt, wobei nur die rechte Hälfte gezeigt ist. Neben dem ersten Ventilgehäuseabschnitt 12 weist der Kraftstoffinjektor 10 einen Innenraum 6 auf, welcher mit flüssigem Kraftstoff befüllbar ist. Dieser flüssige Kraftstoff kann über die Düsenöffnungen 18 in den Brennraum 101 der Brennkraftmaschine 1 eingespritzt werden. Das Öffnen und Schließen der Düsenöffnungen 18 erfolgt über eine in dem Kraftstoffinjektor 10 angeordnete Düsennadel 8, welche mittels eines Aktuators hubbewegbar ist. _
Die Doppelnut 16 weist eine Breite e auf und umfasst eine erste Nut 29 und eine zweite Nut 30. Zwischen der ersten Nut 29 und der zweiten Nut 30 ist eine Erhebung 28 ausgebildet. Die erste Nut 29 weist eine Breite ci auf und umfasst eine erste Nutflanke 31 mit einer Tiefe ai und eine zweite Nutflanke 32 mit einer Tiefe bi, wobei die erste Nutflanke 31 und die zweite Nutflanke 32 einen ersten Nutgrund 38 begrenzen. Die Tiefe ai der ersten Nutflanke 31 ist dabei größer als die Tiefe bi der zweiten Nutflanke 32. Vorzugsweise ist die Tiefe ai der ersten Nutflanke 31 1 - bis 2-mal so groß wie die Tiefe bi der zweiten Nutflanke 32. Die erste Nut 29 weist zusätzlich einen Nutgrund 38 auf, welcher durch einen Absatz 35 in eine erste Stufe 380 und eine zweite Stufe 381 unterteilt ist. Der Absatz 35 weist eine Tiefe fi auf, wobei die erste Stufe 380 eine Breite zi aufweist, welche vorzugsweise der Hälfte der Breite Ci der ersten Nut 29 entspricht.
Die zweite Nut 30 weist eine Breite C2 auf und umfasst eine erste Nutflanke 33 mit einer Tiefe b2 und eine zweite Nutflanke 34 mit einer Tiefe a2, wobei die erste Nutflanke 33 und die zweite Nutflanke 34 einen zweiten Nutgrund 39 begrenzen. Die Tiefe a2 der zweiten Nutflanke 34 ist dabei größer als die Tiefe b2 der ersten Nutflanke 33. Vorzugsweise ist die Tiefe a2 der zweiten Nutflanke 34 1 - bis 2-mal so groß wie die Tiefe b2 der ersten Nutflanke 33. Die zweite Nut 30 weist zusätzlich einen Nutgrund 39 auf, welcher durch einen Absatz 36 in eine erste Stufe 390 und eine zweite Stufe 391 unterteilt ist. Der Absatz 36 weist eine Tiefe f2 auf, wobei die erste Stufe 390 eine Breite z2 aufweist, welche vorzugsweise der Hälfte der Breite c2 der zweiten Nut 30 entspricht.
Die Breite ci der ersten Nut 29 ist dabei größer oder gleich der Breite c2 der zweiten Nut 30. Die Tiefe ai der ersten Nutflanke 31 der ersten Nut 29 ist größer oder gleich der Tiefe a2 der zweiten Nutflanke 34 der zweiten Nut 30.
Vorteilhafterweise liegen die Tiefe ai der ersten Nutflanke 31 der ersten Nut 29 und die Tiefe a2 der zweiten Nutflanke 34 der zweiten Nut 30 in einem
Wertebereich zwischen 0,2 mm und 0,4 mm.
Weiterhin entspricht die Tiefe fi des ersten Absatzes 35 in der ersten Nut 29 der Tiefe f2 des zweiten Absatzes 36 in der zweiten Nut 30, der Tiefe bi der zweiten
Nutflanke 32 der ersten Nut 29 und der Tiefe b2 der ersten Nutflanke 33 der zweiten Nut 30. Die Tiefe ai der ersten Nutflanke 31 der ersten Nut 29 und die Tiefe a2 der zweiten Nutflanke 34 der zweiten Nut 30 umfassen einen Wertebereich, der in einem Bereich von 2,5 % bis 40 % der Breite e der Doppelnut 16 liegt, vorzugsweise in einem Bereich von 5 % bis 15 % der Breite e der Doppelnut 16.
Die Erhebung 28 weist eine Breite d auf, welche mindestens so groß wie die Tiefe ai der ersten Nutflanke 31 der ersten Nut 29 oder die Tiefe a2 der zweiten Nutflanke 34 der zweiten Nut 30 ist. Vorzugsweise ist die Breite d der Erhebung 28 1 ,5- bis 2-fach so groß wie die Tiefe ai der ersten Nutflanke 31 der ersten Nut
29 oder die Tiefe a2 der zweiten Nutflanke 34 der zweiten Nut 30.
Weiterhin umfasst die Breite d der Erhebung 28 einen Wertebereich, welcher in einem Bereich von 5 % bis 25 % der Breite e der Doppelnut 16 liegt,
vorzugsweise 15 % bis 20 %.
Der Dichtring 15 erstreckt sich in der Doppelnut 16 über die volle Breite e, so dass die Erhebung 28 umschlossen ist. Außerdem ist der Dichtring 15
vorzugsweise aus Polyetrafluorethylen (PTFE) hergestellt, was sich besonders vorteilhaft auf die Dichtwirkung des Dichtrings 15 auswirkt, da PTFE ein chemisch inertes Material ist. Es können auch andere Kunststoffe verwendet werden. Zusätzlich kann der Dichtring 15 mit einem Füllmaterial ausgestattet sein. Dadurch kann eine gezielte Temperaturableitung in den Zylinderkopf 100 durch beispielsweise leitfähiges Füllmaterial erzielt werden.
Der Dichtring 15 kann auch mehrteilig ausgebildet sein, so wie es in Fig.3
gezeigt ist. Dabei sind ein erstes Dichtringelement 150 in der ersten Nut 29 und ein zweites Dichtringelement 151 in der zweiten Nut 30 angeordnet. Die
Erhebung 28 der Doppelnut 16 ist hier nicht von einem Dichtelement umgeben. Das erste Dichtringelement 150 und das zweite Dichtringelement 151 sind vorteilhafterweise ebenfalls wie in Fig.2 aus PTFE oder einem anderen
Kunststoff hergestellt.
In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Doppelnut 16 auch als einfache Nut ausgebildet sein, so dass an dem Ventilgehäuseabschnitt 12 des
Kraftstoffinjektors 10 lediglich die erste Nut 29 oder die zweite Nut 30 ausgebildet ist. Λ
Fig.4a und Fig.4a zeigen diese Ausführungsformen im Längsschnitt, wobei nur die rechte Hälfte gezeigt ist. Dabei zeigt Fig.4a eine Nut 29', analog zur ersten Nut 29. Die Nut 29' weist eine
Breite ci auf und umfasst eine erste Nutflanke 31' mit einer Tiefe ai und eine zweite Nutflanke 32' mit einer Tiefe bi. Die erste Nutflanke 31' und die zweite Nutflanke 32' begrenzen einen Nutgrund 38', welcher durch einen Absatz 35' in eine erste Stufe 380' und eine zweite Stufe 381' unterteilt ist. Die erste Stufe 380' weist dabei eine Länge zi auf, wobei der Absatz 35' eine Tiefe fi aufweist. Die bereits beschriebenen Verhältnisse der jeweiligen Breiten und Tiefen
entsprechen denen des Ausführungsbeispiels aus der Fig.l.
Fig.4b zeigt eine Nut 30', analog zur zweiten Nut 30. Die Nut 30' weist eine Breite C2 auf und umfasst eine erste Nutflanke 33' mit einer Tiefe b2 und eine zweite Nutflanke 34' mit einer Tiefe a2. Die erste Nutflanke 33' und die zweite Nutflanke 34' begrenzen einen Nutgrund 39', welcher durch einen Absatz 36' in eine erste Stufe 390' und eine zweite Stufe 391' unterteilt. Die zweite Stufe 391' weist dabei eine Länge Z2 auf, wobei der Absatz 36' eine Tiefe f2 aufweist. Die bereits beschriebenen Verhältnisse der jeweiligen Breiten und Tiefen
entsprechen denen des Ausführungsbeispiels aus der Fig.l.
Fig.5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Kraftstoffinjektors im Längsschnitt. Dabei entspricht es weitestgehend dem Ausführungsbeispiel aus der Fig.l. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel aus der Fig.l ist die erste Nut 29 hier ohne Absatz 35 ausgebildet. Der Nutgrund 38 der ersten Nut 29 ist außerdem konisch ausgebildet. Der Nutgrund 38 weist einen Öffnungswinkel ai in Richtung der Erhebung 28 der Doppelnut 16 auf. Ein weiteres Ausführungsbeispiel, welches in der Fig.6 gezeigt ist, entspricht weitestgehend dem ersten Ausführungsbeispiel aus der Fig.l. Im Gegensatz zu diesem ist hier die erste Stufe 380 und die zweite Stufe 381 der ersten Nut 29 konisch ausgebildet. Die erste Stufe 380 weist dabei einen Öffnungswinkel ai in Richtung der Erhebung 28 der Doppelnut 16 und die zweite Stufe 381 einen Öffnungswinkel 02 in Richtung der Erhebung 28 der Doppelnut 16 auf.

Claims

Ansprüche
Kraftstoffinjektor (10) zum Einbau in eine Aufnahmeöffnung (106) eines Zylinderkopfs (100) mit einem Ventilgehäuse (1 1 ), in dem ein Innenraum (6) ausgebildet ist, welcher mit flüssigem Kraftstoff befüllbar ist, wobei an einer Außenseite des Ventilgehäuse (1 1 ) mindestens eine Nut (29', 30') ausgebildet ist, in der mindestens ein Dichtring (15) zur Abdichtung eines Ringspalts (24) zwischen dem Ventilgehäuse (1 1 ) und der
Aufnahmeöffnung (106) des Zylinderkopfs (100) angeordnet ist, wobei die Nut (29', 30') einen Nutgrund (38', 39') umfasst, den eine erste Nutflanke (31 ', 33') und eine zweite Nutflanke (32', 34') begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (29', 30') zwischen der ersten Nutflanke (31 ', 33') und der zweiten Nutflanke (32', 34') mindestens einen Absatz (35', 36') aufweist, der den Nutgrund (38', 39') in eine erste Stufe (380', 390') und eine zweite Stufe (381 ', 391 ') unterteilt.
Kraftstoffinjektor (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (29', 30') als Doppelnut (16) mit einer Breite e ausgebildet ist und eine erste Nut (29) mit einem ersten Absatz (35) und eine zweite Nut (30) mit einem zweiten Absatz (36) umfasst, wobei zwischen der ersten Nut (29) und der zweiten Nut (30) eine Erhebung (28) mit einer Breite d ausgebildet ist.
Kraftstoffinjektor (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Nut (29) eine Breite ci und einen ersten Nutgrund (38) aufweist, welcher von einer ersten Nutflanke (31 ) mit einer Tiefe ai und einer zweiten Nutflanke (32) mit einer Tiefe bi begrenzt ist, aufweist, wobei die Tiefe ai der ersten Nutflanke (31 ) 1 - bis 2-mal so groß wie die Tiefe bi der zweiten Nutflanke (32) ist.
Kraftstoffinjektor (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Nut (30) eine Breite C2 und einen zweiten Nutgrund (39) aufweist, welcher von einer ersten Nutflanke (33) mit einer Tiefe b2 und einer zweiten Nutflanke (34) mit einer Tiefe a2 begrenzt ist, aufweist, wobei die Tiefe a2 der zweiten Nutflanke (34) 1 - bis 2-mal so groß wie die Tiefe b2 der ersten Nutflanke (33) ist.
5. Kraftstoffinjektor (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe ai der ersten Nutflanke (31 ) der ersten Nut (29) größer oder gleich der Tiefe a2 der zweiten Nutflanke (34) der zweiten Nut (30) ist.
6. Kraftstoffinjektor (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe ai der ersten Nutflanke (31 ) der ersten Nut (29) und die Tiefe 32 der zweiten Nutflanke (34) der zweiten Nut (30) in einem Wertebereich zwischen 0,2 und 0,4 mm liegen.
7. Kraftstoffinjektor (10) nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, dass der erste Absatz (35) in der ersten Nut (29) mit einer Tiefe fi den ersten Nutgrund (38) in eine erste Stufe (380) und eine zweite Stufe (381 ) unterteilt, wobei die erste Stufe (380) eine Breite zi umfasst, die der Hälfte der Breite ci der ersten Nut (29) entspricht.
8. Kraftstoffinjektor (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Absatz (36) in der zweiten Nut (30) mit einer Tiefe h den zweiten Nutgrund (39) in eine erste Stufe (390) und eine zweite Stufe (391 ) unterteilt, wobei die zweite Stufe (391 ) eine Breite zi umfasst, die der Hälfte der Breite C2 der zweiten Nut (30) entspricht.
9. Kraftstoff! njektor (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe fi des ersten Absatzes (35) in der ersten Nut (29) gleich der Tiefe h des zweiten Absatzes (36) in der zweiten Nut (30) und gleich der Tiefe bi der zweiten Nutflanke (32) der ersten Nut (29) und gleich der Tiefe b2 der ersten Nutflanke (33) der zweiten Nut (30) ist.
10. Kraftstoffinjektor (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass die Breite ci der ersten Nut (29) größer oder gleich der Breite C2 der zweiten Nut (30) ist.
1 1 . Kraftstoffinjektor (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die Tiefe ai der ersten Nutflanke (31 ) der ersten Nut (29) und die Tiefe a2 der zweiten Nutflanke (34) der zweiten Nut (30) einen Wertebereich umfassen, der in einem Bereich von 2,5 % bis 40 % der Breite e der Doppelnut (16) liegt, vorzugsweise in einem Bereich von 5 % bis 15 % der Breite e der Doppelnut (16).
12. Kraftstoff injektor (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Breite d der Erhebung (28) mindestens so groß wie die Tiefe ai der ersten Nutflanke (31 ) der ersten Nut (29) oder die Tiefe 32 der zweiten Nutflanke (34) der zweiten Nut (30), vorzugsweise ist die Breite d der Erhebung (28) 1 ,5- bis 2-fach so groß wie die Tiefe ai der ersten Nutflanke (31 ) der ersten Nut (29) oder die Tiefe a2 der zweiten Nutflanke (34) der zweiten Nut (30).
13. Kraftstoff! njektor (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass die Breite d der Erhebung (28) einen Wertebereich umfasst, welcher in einem Bereich von 5 % bis 25 % der Breite e der Doppelnut (16) liegt, vorzugsweise 15 % bis 20 %.
14. Kraftstoffinjektor (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, dass der erste Nutgrund (38) der ersten Nut (29) konisch ausgebildet ist, vorzugsweise die erste Stufe (380) des ersten Nutgrunds (38).
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