WO2024052252A1 - EINSPRITZVENTIL FÜR KRAFTSTOFFE, ZYLINDERKOPF MIT EINSPRITZVENTIL, VERFAHREN ZUM EINBAUEN EINES EINSPRITZVENTILS IN EINEN ZYLINDERKOPF SOWIE VERWENDUNG EINER ZYLINDRISCHEN AUFNAHME EINES ZYLINDERKOPFS ALS AUßENHÜLLE EINES EINSPRITZVENTILS - Google Patents

EINSPRITZVENTIL FÜR KRAFTSTOFFE, ZYLINDERKOPF MIT EINSPRITZVENTIL, VERFAHREN ZUM EINBAUEN EINES EINSPRITZVENTILS IN EINEN ZYLINDERKOPF SOWIE VERWENDUNG EINER ZYLINDRISCHEN AUFNAHME EINES ZYLINDERKOPFS ALS AUßENHÜLLE EINES EINSPRITZVENTILS Download PDF

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WO
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injection valve
cylinder head
cylindrical receptacle
annular space
fuel
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PCT/EP2023/074118
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Christian Graspeuntner
Walter Walkner
Martin Rainer
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02M2200/858—Mounting of fuel injection apparatus sealing arrangements between injector and engine

Definitions

  • Injection valve for fuels cylinder head with injection valve, method for installing an injection valve in a cylinder head and use of a cylindrical receptacle of a cylinder head as the outer shell of an injection valve
  • the invention relates to an injection valve for fuels, in particular for liquid fuels, such as methanol, and/or for gaseous fuels, such as natural gas or hydrogen.
  • the fuels can be injected into a combustion chamber of an internal combustion engine.
  • the injection valve is installed in a cylinder head of the internal combustion engine.
  • the invention therefore further relates to a cylinder head with an injection valve according to the invention, which is inserted into a cylindrical receptacle of the cylinder head.
  • injection valves for liquid and/or gaseous fuels are described in a wide variety of embodiments.
  • they comprise a nozzle body and a nozzle needle which is accommodated in the nozzle body so that it can move, and whose stroke movements can be used to control at least one injection opening formed in the nozzle body.
  • the fuel reaches the at least one injection opening via an internal inlet channel, which generally extends not only over the nozzle body, but also via a holding body of the injection valve that is attached axially to the nozzle body and connected to the nozzle body via a nozzle clamping nut.
  • Injection valve have further body components that are clamped together by means of the nozzle clamping nut.
  • liquid fuels such as methanol
  • gaseous fuels such as natural gas or hydrogen
  • large inlet cross-sections are required due to a generally lower inlet pressure and/or a lower energy density of the fuel, otherwise the required one is not required Throughput of fuel can be achieved.
  • Larger inlet cross sections generally require larger outside diameters, which has a negative effect on the space required for the injection valve.
  • the present invention is concerned with the task of developing an injection valve for fuels, in particular for alternative fuels, in such a way that a larger inlet cross section for the respective fuel is created with the installation space requirement as unchanged as possible.
  • the injection valve with the features of claim 1 the cylinder head with the features of claim 5 and the method with the features of claim 8 are proposed.
  • Advantageous developments of the invention can be found in the respective subclaims.
  • the use of a cylindrical receptacle of a cylinder head as the outer shell of an injection valve is proposed.
  • the injection valve proposed for fuels in particular for liquid fuels such as methanol, and/or for gaseous fuels such as natural gas or hydrogen, is intended for installation in a cylindrical receptacle of a cylinder head.
  • the injection valve has a body component with a recess on the outer circumference, which, after installation of the injection valve, together with the cylindrical receptacle of the cylinder head, forms an inlet path for a fuel designed as an annular space.
  • the cylindrical receptacle of the cylinder head serves as the outer shell of the injection valve.
  • the inlet path in the area of the outer peripheral recess of the body component of the injection valve is not enclosed by an outer shell, since one is missing.
  • the elimination of the outer shell enables the inlet cross section of the inlet path to be increased while the outer diameter of the injection valve remains the same, so that the installation space requirement of the injection valve remains unchanged.
  • the receptacle and the outer peripheral reset of the body component of the injection valve form an inlet path designed as an annular space.
  • the design of the inlet path as an annular space, and also as an external annular space that extends to the outer diameter of the injection valve, enables the inlet cross section to be maximized.
  • the proposed injection valve is particularly suitable for injecting alternative fuels, such as methanol, natural gas or hydrogen, because the enlarged inlet cross section of the inlet path is able to compensate for the lower inlet pressure and/or the lower energy density of such fuels.
  • the inlet path upstream and downstream of the outer peripheral recess of the body component is designed as an internal inlet channel.
  • the inlet path also has internal sections.
  • the fuel can be introduced into the section designed as an annular space via the inner sections and discharged again in order to supply the fuel to at least one injection opening of the injection valve.
  • the inlet path is preferably divided at least in sections into at least two essentially parallel paths. This measure allows the inlet cross section to be further increased.
  • an internal inlet channel forms a first path and the annular space, which is formed by the recess on the outer circumference together with the cylindrical receptacle, forms a second path.
  • the internal inlet channel is then expanded by the external annular space.
  • the injection valve preferably has at least one external sealing ring. With the help of the sealing ring, the inlet path can be sealed to the outside after the injection valve has been installed in the cylindrical receptacle of the cylinder head.
  • at least one sealing ring is provided on both sides of the outer peripheral recess of the body component, so that the annular space is later sealed from both ends.
  • a cylinder head for an internal combustion engine with a cylindrical receptacle is proposed.
  • An injection valve according to the invention for injecting fuel into a combustion chamber of the internal combustion engine is inserted into the cylindrical receptacle, so that the cylindrical receptacle and the body component of the injection valve having the outer peripheral recess together form the inlet path designed as an annular space.
  • the inlet path is therefore limited radially on the outside by the cylindrical receptacle of the cylinder head, so that the cylindrical receptacle replaces the missing outer shell of the injection valve.
  • the inlet path is therefore enclosed on all sides and can be supplied with fuel.
  • the cylindrical receptacle is preferably formed by a water sleeve integrated into the cylinder head, which separates the inlet path designed as an annular space from a cooling water channel formed in the cylinder head.
  • the task of a water sleeve integrated into the cylinder head is usually to seal the cooling water channel formed in the cylinder head from the combustion chamber.
  • the cooling water routed via the cooling water channel is required to cool the injection valve.
  • the water sleeve has a further task. This consists of replacing the missing outer shell of the injector.
  • the space gained in the injection valve is used as an inlet cross section.
  • At least one sealing ring be arranged between the water sleeve and the cylinder head.
  • the at least one sealing ring seals the cooling water channel to the outside and to the combustion chamber.
  • at least one special External sealing ring of the injection valve can be used, which rests under radial preload on the water sleeve of the cylinder head.
  • the injection valve preferably has at least two external sealing rings which are arranged on both sides of the annular space. In this way, secure media separation can be achieved at the same time.
  • the injection valve is inserted into a cylindrical receptacle of the cylinder head, so that the cylindrical receptacle and the body component of the injection valve having the outer peripheral recess together form the inlet pad designed as an annular space. If the injection valve is installed appropriately in the cylinder head, the cylindrical receptacle of the cylinder head replaces the missing outer shell of the injection valve.
  • the elimination of the outer shell and the design of the inlet path as an annular space enables large inlet cross-sections with the same installation space requirement for the injection valve.
  • a water sleeve be inserted into the cylinder head before installing the injection valve in order to form the cylindrical receptacle and to seal a cooling water channel formed in the cylinder head.
  • the water sleeve separates the inlet path, which is designed as an annular space, from the cooling water channel. The water sleeve therefore also serves to separate the media of cooling water and fuel.
  • At least one sealing ring is arranged between the injection valve and the cylindrical receptacle of the cylinder head or the water sleeve forming the cylindrical receptacle.
  • a sealing of the inlet path designed as an annular space can be effected, so that the tightness of the injection valve is guaranteed.
  • at least one sealing ring is arranged on both sides of the annular space.
  • a cylindrical receptacle of a cylinder head which is preferably formed by a water sleeve integrated into the cylinder head, is proposed as the outer shell of an injection valve according to the invention inserted into the cylinder head.
  • the outer shell is then replaced by the cylindrical holder of the cylinder head or the water sleeve integrated into the cylinder head.
  • Fig. 1 shows a schematic longitudinal section through an injection valve according to the invention
  • Fig. 2 shows a schematic longitudinal section through the injection valve of Figure 1 showing the fuel supply.
  • FIG. 1 shows an injection valve 1 for fuels, which is inserted into a cylinder head 6 of an internal combustion engine.
  • a cooling water channel 8 is formed in the cylinder head 6 in the area of the injection valve 1, which is sealed to the outside by a water sleeve and by sealing rings 9, which are arranged between the water sleeve and the cylinder head 6.
  • the water sleeve forms a cylindrical receptacle 7 into which the injection valve 1 is inserted.
  • the water sleeve replaces a missing outer shell of the injection valve 1.
  • the injection valve 1 has a body component 4 with a recess 3 on the outer circumference, which, together with the water sleeve of the cylinder head 6, forms an annular space.
  • An inlet path 2 of the injection valve 1 leads via the annular space, so that fuel can be supplied to at least one injection opening (not shown) of the injection valve 1 via the annular space.
  • the inlet path 2 Before the injection valve 1 is inserted into the cylindrical receptacle 7 of the cylinder head 6, the inlet path 2 is not enclosed on all sides. The inlet path 2 cannot therefore be supplied with fuel before the injection valve 1 is installed.
  • the water sleeve and sealing rings 5 arranged on the injection valve 1 seal the inlet path 2 to the outside. 2 shows the injection valve 1 of FIG. 1 during the application of fuel.
  • the inlet path 2 is initially guided on the inside and then expands via the external annular space, which is formed by the outer peripheral recess 3 of the body component 4 and the cylindrical receptacle 7 in the form of the water sleeve.
  • the annular space is followed by a further section of the inlet path 2, which is again guided inwards in order to supply the fuel to the at least one injection opening (not shown) of the injection valve 1.
  • the flow of the fuel is shown in Figure 2 with the help of arrows.
  • the inlet path 2 for the fuel is guided up to the outer diameter of the injection valve 1, the inlet cross section of the inlet path 2 can be maximized. In this way, low inlet pressures and/or low energy densities of alternative fuels can be compensated for, so that the injection valve 1 is particularly suitable for injecting such fuels.
  • the terms “radially outside” and “radially inside” each refer to an axis A, which forms the central longitudinal axis of the injection valve 1.
  • the outer circumferential recess 3 in the body component 4 extends in the axial direction, that is to say in a direction parallel to the axis A.
  • the sealing rings 5 arranged on both sides of the recess 3 are therefore arranged at an axial distance from one another.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil (1) für Kraftstoffe, insbesondere für flüssige Kraftstoffe, wie beispielsweise Methanol, und/oder für gasförmige Kraftstoffe, wie beispielsweise Erdgas oder Wasserstoff, zum Einbauen in eine zylindrische Aufnahme (7) eines Zylinderkopfs (6), wobei das Einspritzventil (1) ein Körperbauteil (4) mit einer außenumfangseitigen Rücksetzung (3) aufweist, die nach dem Einbau des Einspritzventils (1) zusammen mit der zylindrischen Aufnahme (7) des Zylinderkopfs (6) einen als Ringraum ausgeführten Zulaufpfad (2) für einen Kraftstoff ausbildet. Die Erfindung betrifft ferner einen Zylinderkopf (6) mit einem erfindungsgemäßen Einspritzventil (1), ein Verfahren zum Einbauen eines erfindungsgemäßen Einspritzventils (1) in einen Zylinderkopf (6) sowie eine Verwendung einer zylindrischen Aufnahme (7) eines Zylinderkopfs (6) als Außenhülle eines Einspritzventils (1).

Description

Beschreibung
Titel:
Einspritzventil für Kraftstoffe, Zylinderkopf mit Einspritzventil, Verfahren zum Einbauen eines Einspritzventils in einen Zylinderkopf sowie Verwendung einer zylindrischen Aufnahme eines Zylinderkopfs als Außenhülle eines Einspritzventils
Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil für Kraftstoffe, insbesondere für flüssige Kraftstoffe, wie beispielsweise Methanol, und/oder für gasförmige Kraftstoffe, wie beispielsweise Erdgas oder Wasserstoff. Mit Hilfe des Einspritzventils können die Kraftstoffe in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt werden. Das Einspritzventil wird hierzu in einen Zylinderkopf der Brennkraftmaschine eingebaut.
Die Erfindung betrifft daher ferner einen Zylinderkopf mit einem erfindungsgemäßen Einspritzventil, das in eine zylindrische Aufnahme des Zylinderkopfs eingesetzt ist.
Darüber hinaus werden ein Verfahren zum Einbauen eines Einspritzventils in einen Zylinderkopf sowie eine Verwendung einer zylindrischen Aufnahme eines Zylinderkopfs als Außenhülle eines Einspritzventils vorgeschlagen.
Stand der Technik
Im Stand der Technik werden Einspritzventile für flüssige und/oder gasförmige Kraftstoffe in den verschiedensten Ausführungsformen beschrieben. Sie umfassen in der Regel einen Düsenkörper sowie eine im Düsenkörper hubbeweglich aufgenommene Düsennadel, über deren Hubbewegungen mindestens eine im Düsenkörper ausgebildete Einspritzöffnung steuerbar ist. Der Kraftstoff gelangt zu der mindestens einen Einspritzöffnung über einen internen Zulaufkanal, der sich in der Regel nicht nur über den Düsenkörper, sondern auch über einen axial an den Düsenkörper angesetzten und über eine Düsenspannmutter mit dem Düsenkörper verbundenen Haltekörper des Einspritzventils erstreckt. Neben einem Düsenkörper und einem Haltekörper kann das Einspritzventil weitere Körperbauteile aufweisen, die mittels der Düsenspannmutter miteinander verspannt sind.
Zum Einspritzen alternativer Kraftstoffe, insbesondere flüssiger Kraftstoffe, wie beispielsweise Methanol, und/oder gasförmiger Kraftstoffe, wie beispielsweise Erdgas oder Wasserstoff, werden aufgrund eines in der Regel geringeren Zulaufdrucks und/oder einer geringeren Energiedichte des Kraftstoffs große Zulaufquerschnitte benötigt, da andernfalls nicht der erforderliche Durchsatz von Kraftstoff realisierbar ist. Größere Zulaufquerschnitte erfordern in der Regel größere Außendurchmesser, was sich negativ auf den Bauraumbedarf des Einspritzventils auswirkt.
Die vorliegende Erfindung ist mit der Aufgabe befasst, ein Einspritzventil für Kraftstoffe, insbesondere für alternative Kraftstoffe, derart weiterzubilden, dass bei möglichst unverändertem Bauraumbedarf ein größerer Zulaufquerschnitt für den jeweiligen Kraftstoff geschaffen wird.
Zur Lösung der Aufgabe werden das Einspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1, der Zylinderkopf mit den Merkmalen des Anspruchs 5 sowie das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen. Darüber hinaus wird die Verwendung einer zylindrischen Aufnahme eines Zylinderkopfs als Außenhülle eines Einspritzventils vorgeschlagen.
Offenbarung der Erfindung
Das für Kraftstoffe, insbesondere für flüssige Kraftstoffe, wie beispielsweise Methanol, und/oder für gasförmige Kraftstoffe, wie beispielsweise Erdgas oder Wasserstoff, vorgeschlagene Einspritzventil ist für den Einbau in eine zylindrische Aufnahme eines Zylinderkopfs bestimmt. Das Einspritzventil weist ein Körperbauteil mit einer außenumfangseitigen Rücksetzung auf, die nach dem Einbau des Einspritzventils zusammen mit der zylindrischen Aufnahme des Zylinderkopfs einen als Ringraum ausgeführten Zulaufpfad für einen Kraftstoff ausbildet.
Bei dem vorgeschlagenen Einspritzventil dient die zylindrische Aufnahme des Zylinderkopfs als Außenhülle des Einspritzventils. Bis zum Einbau des Einspritzventils in die zylindrische Aufnahme des Zylinderkopfs ist demnach der Zulaufpfad im Bereich der außenumfangseitigen Rücksetzung des Körperbauteils des Einspritzventils nicht durch eine Außenhülle umschlossen, da eine solche fehlt. Der Wegfall der Außenhülle ermöglicht eine Vergrößerung des Zulaufquerschnitts des Zulaufpfads bei gleichbleibendem Außendurchmesser des Einspritzventils, so dass der Bauraumbedarf des Einspritzventils unverändert bleibt.
Nach dem Einbau des Einspritzventils in die zylindrische Aufnahme des Zylinderkopfs bilden die Aufnahme und die außenumfangseitige Rücksetzung des Körperbauteils des Einspritzventils einen als Ringraum ausgeführten Zulaufpfad aus. Die Ausbildung des Zulaufpfads als Ringraum, zudem als außenliegender Ringraum, der sich bis an den Außendurchmesser des Einspritzventils erstreckt, ermöglicht eine Maximierung des Zulaufquerschnitts.
Das vorgeschlagene Einspritzventil ist insbesondere zum Einspritzen alternativer Kraftstoffe, wie beispielsweise Methanol, Erdgas oder Wasserstoff, geeignet, denn der vergrößerte Zulaufquerschnitt des Zulaufpfads vermag den geringeren Zulaufdruck und/oder die geringere Energiedichte derartiger Kraftstoffe zu kompensieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Zulaufpfad stromaufwärts und stromabwärts der außenumfangseitigen Rücksetzung des Körperbauteils als innenliegender Zulaufkanal ausgebildet. Das heißt, dass der Zulaufpfad auch innenliegende Abschnitte aufweist. Über die innenliegenden Abschnitte kann der Kraftstoff in den als Ringraum ausgeführten Abschnitt eingeleitet und wieder ausgeleitet werden, um den Kraftstoff mindestens einer Einspritzöffnung des Einspritzventils zuzuführen.
Ferner bevorzugt ist der Zulaufpfad zumindest abschnittsweise auf mindestens zwei im Wesentlichen parallel geführte Pfade aufgeteilt. Durch diese Maßnahme kann der Zulaufquerschnitt weiter vergrößert werden. Vorzugsweise bilden ein innenliegender Zulaufkanal einen ersten Pfad und der Ringraum, der durch die außenumfangseitige Rücksetzung zusammen mit der zylindrischen Aufnahme gebildete wird, einen zweiten Pfad aus. Der innenliegende Zulaufkanal erfährt dann durch den außenliegenden Ringraum eine Erweiterung. Bevorzugt weist das Einspritzventil mindestens einen außenliegenden Dichtring auf. Mit Hilfe des Dichtrings kann nach dem Einbau des Einspritzventils in die zylindrische Aufnahme des Zylinderkopfs der Zulaufpfad nach außen abgedichtet werden. Vorzugsweise ist beidseits der außenumfangseitigen Rücksetzung des Körperbauteils jeweils mindestens ein Dichtring vorgesehen, so dass später der Ringraum ab beiden Enden abgedichtet ist.
Des Weiteren wird ein Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine mit einer zylindrischen Aufnahme vorgeschlagen. In die zylindrische Aufnahme ist ein erfindungsgemäßes Einspritzventil zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum der Brennkraftmaschine eingesetzt, so dass die zylindrische Aufnahme und das die außenumfangseitige Rücksetzung aufweisende Körperbauteil des Einspritzventils zusammen den als Ringraum ausgeführten Zulaufpfad ausbilden. Der Zulaufpfad wird demnach radial außen durch die zylindrische Aufnahme des Zylinderkopfs begrenzt, so dass die zylindrische Aufnahme die fehlende Außenhülle des Einspritzventils ersetzt. Der Zulaufpfad ist demnach allseitig umschlossen und kann mit Kraftstoff beaufschlagt werden.
Bevorzugt wird die zylindrische Aufnahme durch eine in den Zylinderkopf integrierte Wasserhülse ausgebildet, die den als Ringraum ausgeführten Zulaufpfad von einem im Zylinderkopf ausgebildeten Kühlwasserkanal trennt. Die Aufgabe einer in den Zylinderkopf integrierten Wasserhülse besteht üblicherweise darin, den im Zylinderkopf ausgebildeten Kühlwasserkanal gegenüber dem Brennraum abzudichten. Das über den Kühlwasserkanal geführte Kühlwasser wird zur Kühlung des Einspritzventils benötigt. Bei einem erfindungsgemäßen Zylinderkopf besitzt die Wasserhülse eine weitere Aufgabe. Diese besteht darin, die fehlende Außenhülle des Einspritzventils zu ersetzen. Der dadurch gewonnene Raum im Einspritzventil wird als Zulaufquerschnitt genutzt.
Im Betrieb des Einspritzventils wird demnach die Wasserhülse einerseits von Kraftstoff, andererseits von Kühlwasser beaufschlagt. Entsprechend steigen die Dichtheitsanforderungen bzw. die Anforderungen an eine zuverlässige Medientrennung.
Als weiterbildende Maßnahme wird daher vorgeschlagen, dass zwischen der Wasserhülse und dem Zylinderkopf mindestens ein Dichtring angeordnet ist. Der mindestens eine Dichtring dichtet den Kühlwasserkanal nach außen sowie zum Brennraum hin ab. Zur Abdichtung des als Ringraum ausgeführten Zulaufpfads kann mindestens ein au- ßenliegender Dichtring des Einspritzventils verwendet werden, der unter einer radialen Vorspannung an der Wasserhülse des Zylinderkopfs anliegt. Bevorzugt weist das Einspritzventil mindestens zwei außenliegende Dichtringe auf, die beidseits des Ringraums angeordnet sind. Auf diese Weise kann zugleich eine sichere Medientrennung bewirkt werden.
Bei dem ferner vorgeschlagenen Verfahren zum Einbauen eines erfindungsgemäßen Einspritzventils in einen Zylinderkopf, wird das Einspritzventil in eine zylindrische Aufnahme des Zylinderkopfs eingesetzt, so dass die zylindrische Aufnahme und das die außenumfangseitige Rücksetzung aufweisende Körperbauteil des Einspritzventils zusammen den als Ringraum ausgeführten Zulaufpad ausbilden. Bei entsprechendem Einbau des Einspritzventils in den Zylinderkopf ersetzt die zylindrische Aufnahme des Zylinderkopfs die fehlende Außenhülle des Einspritzventils. Der Wegfall der Außenhülle und die Ausbildung des Zulaufpfads als Ringraum ermöglicht große Zulaufquerschnitte bei unverändertem Bauraumbedarf des Einspritzventils.
Als weiterbildende Maßnahme wird vorgeschlagen, dass zur Ausbildung der zylindrischen Aufnahme und zu Abdichtung eines im Zylinderkopf ausgebildeten Kühlwasserkanals vor dem Einbau des Einspritzventils eine Wasserhülse in den Zylinderkopf eingesetzt wird. Nach dem Einbau des Einspritzventils trennt die Wasserhülse den als Ringraum ausgeführten Zulaufpfad vom Kühlwasserkanal. Die Wasserhülse dient somit zugleich der Trennung der Medien Kühlwasser und Kraftstoff.
Vorteilhafterweise wird zwischen dem Einspritzventil und der zylindrischen Aufnahme des Zylinderkopfs bzw. der die zylindrische Aufnahme ausbildenden Wasserhülse mindestens ein Dichtring angeordnet. Mit Hilfe des mindestens einen Dichtrings kann eine Abdichtung des als Ringraum ausgeführten Zulaufpfads bewirkt werden, so dass die Dichtheit des Einspritzventils gewährleistet ist. Vorzugsweise wird beidseits des Ringraums jeweils mindestens ein Dichtring angeordnet.
Darüber hinaus wird eine Verwendung einer zylindrischen Aufnahme eines Zylinderkopfs, die vorzugsweise durch eine in den Zylinderkopf integrierte Wasserhülse gebildet wird, als Außenhülle eines in den Zylinderkopf eingesetzten erfindungsgemäßen Einspritzventils vorgeschlagen. Die dem erfindungsgemäßen Einspritzventil fehlende Außenhülle wird dann durch die zylindrische Aufnahme des Zylinderkopfs bzw. die in den Zylinderkopf integrierte Wasserhülse ersetzt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Einspritzventil und
Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch das Einspritzventil der Figur 1 mit Darstellung der Kraftstoffführung.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Der Figur 1 ist ein Einspritzventil 1 für Kraftstoffe zu entnehmen, das in einen Zylinderkopf 6 einer Brennkraftmaschine eingesetzt ist. Im Zylinderkopf 6 ist im Bereich des Einspritzventils 1 ein Kühlwasserkanal 8 ausgebildet, der nach außen durch eine Wasserhülse sowie durch Dichtringe 9 abgedichtet ist, die zwischen der Wasserhülse und dem Zylinderkopf 6 angeordnet sind.
Die Wasserhülse bildet eine zylindrische Aufnahme 7 aus, in die das Einspritzventil 1 eingesetzt ist. Die Wasserhülse ersetzt dabei eine fehlende Außenhülle des Einspritzventils 1. Anstelle einer Außenhülle weist das Einspritzventil 1 ein Körperbauteil 4 mit einer außenumfangseitigen Rücksetzung 3 auf, die zusammen mit der Wasserhülse des Zylinderkopfs 6 einen Ringraum ausbildet. Über den Ringraum führt ein Zulaufpfad 2 des Einspritzventils 1, so dass über den Ringraum mindestens einer Einspritzöffnung (nicht dargestellt) des Einspritzventils 1 Kraftstoff zuführbar ist.
Vor dem Einsetzen des Einspritzventils 1 in die zylindrische Aufnahme 7 des Zylinderkopfs 6 ist der Zulaufpfad 2 nicht allseitig umschlossen. Der Zulaufpfad 2 kann demnach vor dem Einbau des Einspritzventils 1 nicht mit Kraftstoff beaufschlagt werden. Nach dem Einbau des Einspritzventils 1 in den Zylinderkopf 6 dichten die Wasserhülse sowie auf dem Einspritzventil 1 angeordnete Dichtringe 5 den Zulaufpfad 2 nach außen ab. Der Figur 2 ist das Einspritzventil 1 der Figur 1 während der Beaufschlagung mit Kraftstoff zu entnehmen. Der Zulaufpfad 2 ist zunächst innenliegend geführt und erfährt dann eine Erweiterung über den außenliegenden Ringraum, der durch die außenumfangseitige Rücksetzung 3 des Körperbauteils 4 und die zylindrische Aufnahme 7 in Form der Wasserhülse gebildet wird. An den Ringraum schließt sich ein weiterer Abschnitt des Zulaufpfads 2 an, der wieder nach innen geführt ist, um den Kraftstoff der mindestens einen Einspritzöffnung (nicht dargestellt) des Einspritzventils 1 zuzuführen. Die Strömungsführung des Kraftstoffs ist in der Figur 2 mit Hilfe von Pfeilen dargestellt.
Dadurch, dass der Zulaufpfad 2 für den Kraftstoff bis an den Außendurchmesser des Einspritzventils 1 geführt ist, kann der Zulaufquerschnitt des Zulaufpfads 2 maximiert werden. Auf diese Weise können geringe Zulaufdrücke und/oder geringe Energiedichten alternativer Kraftstoffe kompensiert werden, so dass das Einspritzventil 1 insbesondere zum Einspritzen solcher Kraftstoffe geeignet ist.
Die Begriffe „radial außen“ bzw. „radial innen“ beziehen sich jeweils auf eine Achse A, welche die zentrale Längsachse des Einspritzventils 1 ausbildet. Die außenumfangs- seitige Rücksetzung 3 im Körperbauteil 4 erstreckt sich in axialer Richtung, das heißt in einer Richtung parallel zur Achse A. Die beidseits der Rücksetzung 3 angeordneten Dichtringe 5 sind demnach in einem axialen Abstand zueinander angeordnet.

Claims

Ansprüche
1. Einspritzventil (1) für flüssige oder gasförmige Kraftstoffe zum Einbauen in eine zylindrische Aufnahme (7) eines Zylinderkopfs (6), wobei das Einspritzventil (1) ein Körperbauteil (4) mit einer außenumfangseitigen Rücksetzung (3) aufweist, die nach dem Einbau des Einspritzventils (1) zusammen mit der zylindrischen Aufnahme (7) des Zylinderkopfs (6) einen als Ringraum ausgeführten Zulaufpfad (2) für einen Kraftstoff ausbildet.
2. Einspritzventil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulaufpfad (2) stromaufwärts und stromabwärts der Rücksetzung (3) als innenliegender Zulaufkanal fortgesetzt ist.
3. Einspritzventil (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulaufpfad (2) zumindest abschnittsweise auf mindestens zwei im Wesentlichen parallel geführte Pfade aufgeteilt ist, wobei vorzugsweise ein innenliegender Zulaufkanal einen ersten Pfad und der durch die Rücksetzung (3) zusammen mit der zylindrischen Aufnahme (7) gebildete Ringraum einen zweiten Pfad ausbilden.
4. Einspritzventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzventil (1) mindestens einen außenliegenden Dichtring (5) aufweist, wobei vorzugsweise beidseits der Rücksetzung (3) jeweils mindestens ein Dichtring (5) vorgesehen ist.
5. Einspritzventil (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoff ein flüssiger Kraftstoff, insbesondere Methanol, ist oder ein gasförmiger Kraftstoff, insbesondere Erdgas oder Wasserstoff.
6. Zylinderkopf (6) für eine Brennkraftmaschine mit einer zylindrischen Aufnahme (7), in die ein Einspritzventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Ein- spritzen von Kraftstoff in einen Brennraum der Brennkraftmaschine eingesetzt ist, so dass die zylindrische Aufnahme (7) und das die außenumfangseitige Rücksetzung (3) aufweisende Körperbauteil (4) des Einspritzventils (1) einen als Ringraum ausgeführten Zulaufpfad (2) ausbilden.
7. Zylinderkopf (6) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Aufnahme (7) durch eine in den Zylinderkopf (6) integrierte Wasserhülse ausgebildet wird, die den als Ringraum ausgeführten Zulaufpfad (2) von einem im Zylinderkopf (6) ausgebildeten Kühlwasserkanal (8) trennt.
8. Zylinderkopf (6) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Wasserhülse und dem Zylinderkopf (6) mindestens ein Dichtring (9) angeordnet ist.
9. Verfahren zum Einbauen eines Einspritzventils (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in einen Zylinderkopf (6), bei dem das Einspritzventil (1) in eine zylindrische Aufnahme (7) des Zylinderkopfs (6) eingesetzt wird, so dass die zylindrische Aufnahme (7) und das die außenumfangseitige Rücksetzung (3) aufweisende Körperbauteil (4) des Einspritzventils (1) zusammen den als Ringraum ausgeführten Zulaufpfad (2) ausbilden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der zylindrischen Aufnahme (7) und zu Abdichtung eines im Zylinderkopf (6) ausgebildeten Kühlwasserkanals (8) vor dem Einbau des Einspritzventils (1) eine Wasserhülse (7) in den Zylinderkopf (6) eingesetzt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Einspritzventil (1) und der zylindrischen Aufnahme (7) mindestens ein Dichtring (5) angeordnet wird.
12. Verwendung einer zylindrischen Aufnahme (7) eines Zylinderkopfs (6), die vorzugsweise durch eine in den Zylinderkopf (6) integrierten Wasserhülse gebildet wird, als Außenhülle eines in den Zylinderkopf (6) eingesetzten Einspritzventils (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
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