DE10108194A1

DE10108194A1 - Dichtvorrichtung für ein Brennstoffeinspritzventil

Info

Publication number: DE10108194A1
Application number: DE10108194A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Reiter; Jens Pohlmann; Achim Besemer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2002-08-29
Also published as: JP2004518850A; WO2002066819A1; CZ20023424A3; DE50200816D1; US6892707B2; EP1366284B1; US20040060544A1; EP1366284A1; KR20020087491A

Abstract

Eine Dichtvorrichtung zum Abdichten eines Brennstoffeinspritzventils (1) für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen gegen einen Zylinderkopf (2), wobei das Brennstoffeinspritzventil (1) einen Düsenkörper (8) aufweist, an dem ein Dichtelement (3) angeordnet ist, das eine radial nach außen orientierte Dichtfläche aufweist, umfaßt eine Dichthülse (4), die auf das Dichtelement (3) aufschiebbar ist und die eine kragenförmige Erweiterung (10) mit einer in axialer Richtung orientierten Dichtfläche (12) aufweist, die mit einer Anlagefläche (7) in dem Zylinderkopf (2) in dichtender Anlage steht.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Dichtvorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Aus der DE 197 35 665 A1 ist eine Brennstoffeinspritzanlage bekannt, die ein Ausgleichselement aufweist, das aus einem Stützkörper besteht, der eine kalottenförmige Stützfläche hat. Ein Brennstoffeinspritzventil stützt sich über dieses Ausgleichselement in einer Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes ab. In dem Ringspalt zwischen Aufnahmebohrung und Brennstoffeinspritzventil befindet sich ein Dichtring in einer Nut des Brennstoffeinspritzventils, der den Ringspalt gegenüber dem Brennraum abdichtet. Da das Brennstoffeinspritzventil auf der kugelförmig ausgeformten Kalottenfläche mit einer Stützfläche aufliegt, kann das Brennstoffeinspritzventil bis zu einer gewissen Winkelabweichung zur Achse der Aufnahmebohrung montiert werden und fest in die Aufnahmebohrung durch geeignete Mittel, beispielsweise eine Spannpratze gedrückt werden. Somit wird eine einfache Anpassung an die Brennstoffzuleitungen ermöglicht. Toleranzen bei der Fertigung und bei der Montage der Brennstoffeinspritzventile können somit ausgeglichen werden.

Nachteilig an der aus der DE 197 35 665 A1 bekannten Brennstoffeinspritzanlage ist, daß zur Anpassung an veränderte Einbaugeometrien in dem Zylinderkopf die Geometrie des Brennstoffeinspritzventils geändert werden muß. Die in radialer Richtung wirkende Dichtung erfordert ein hohes Maß an Lagegenauigkeit der Aufnahmebohrung und der Außengeometrie des Brennstoffeinspritzventils zueinander.

Vorteile der Erfindung

Demgegenüber hat die erfindungsgemäße Dichtvorrichtung mit dem kennzeichnenden Merkmal des Hauptanspruchs den Vorteil, daß eine Anpassung an verschiedene Geometrien einfach ist und die Schnittstelle des Brennstoffeinspritzventils zu dem angrenzenden Bauteil unverändert bleibt.

Gemäß den in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Dichtvorrichtung möglich.

Durch die in axialer Richtung ausgebildete Dichtfläche an der Dichthülse ist eine einfache Bearbeitung der korrespondierenden Fläche des Zylinderkopfs möglich. Ebenso vorteilhaft ist die Möglichkeit, die Flächenpressung auf die axiale Dichtfläche zu beeinflussen, wodurch sich Bauteiltoleranzen in geringerem Umfang auswirken. Die elastische Dichthülse ist ebenfalls geeignet, Lage und Winkeltoleranzen auszugleichen.

Weiterhin vorteilhaft ist die Zwischenhülse zum Erzeugen der axialen Kraft auf die Dichthülse, wodurch mit einem preiswerten Bauteil die Außengeometrie des Brennstoffeinspritzventils in einem weiten Rahmen verändert werden kann.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Dichtvorrichtung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Teilschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dichtvorrichtung; und

Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dichtvorrichtung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Ein erstes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 dargestellt. Zur Abdichtung eines Brennstoffeinspritzventils 1 gegen einen Zylinderkopf 2 einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine ist das Brennstoffeinspritzventil 1 mit einem radial dichtenden Dichtelement 3 gegen eine Dichthülse 4 abgedichtet. Die Dichthülse 4 wird von einer Zwischenhülse 13 in axialer Richtung mit einer Kraft beaufschlagt, die zur Ausbildung einer dichtenden Flächenpressung zwischen der Dichthülse 4 und dem Zylinderkopf 2 führt.

Zur Aufnahme des Brennstoffeinspritzventils 1 weist der Zylinderkopf 2 eine Aufnahmeöffnung 6 auf, die in Richtung des Brennraums der Brennkraftmaschine eine Schulter aufweist, die als Anlagefläche 7 für die Dichthülse 4 ausgebildet ist.

Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist an seinem stromabwärtigen Ende einen zylinderförmigen Düsenkörper 8 auf, in den eine umlaufende Nut zur Aufnahme des Dichtelements 3 eingebracht ist. Die Dichthülse 4 weist einen hohlzylindrischen Abschnitt 9 auf, dessen innere radiale Ausdehnung mit der radialen Ausdehnung des Dichtelements 3 korrespondiert, so daß die Dichthülse 4 mit dem Dichtelement 3 eine dichtende Preßverbindung erzeugt. Auf der stromaufwärtigen Seite der Dichthülse 4 ist eine kragenförmige Erweiterung 10 angeordnet, deren äußere radiale Ausdehnung größer ist, als die innere radiale Ausdehnung der Schulter in der Aufnahmeöffnung 6 des Zylinderkopfs 2.

Die kragenförmige Erweiterung 10 weist eine in stromaufwärtiger Richtung ausgebildete Wölbung 11 auf. Zu dem äußeren Umfang hin geht die Wölbung 11 in eine entgegengesetzt gerichtete zweite Wölbung über, an deren stromabwärts orientierter Seite eine axiale Dichtfläche 12 angeordnet ist. Die axiale Dichtfläche 12 bildet mit der Anlagefläche 7 der Aufnahmeöffnung 6 einen Dichtsitz aus.

Die Dichthülse 4 wird von einer ebenfalls auf den Düsenkörper 8 des Brennstoffeinspritzventils 1 aufschiebbaren Zwischenhülse 13 auf die Anlagefläche 7 gedrückt. An dem stromabwärtigen Ende der Zwischenhülse 13 ist eine Andrückfläche 14 ausgebildet. Sie entsteht durch das Umlegen des stromabwärtigen Endes der Zwischenhülse 13 zwischen der äußeren radialen Ausdehnung der Zwischenhülse 13 und der inneren radialen Ausdehnung, die näherungsweise der maximalen radialen Ausdehnung des Dichtelements 3 entspricht. An dem stromaufwärtigen Ende stützt sich die Zwischenhülse 13 an einer umlaufenden Schrägschulter 15 des Brennstoffeinspritzventils 1 ab. Dabei wird die Zwischenhülse 13 über einen Gehäuseteil 16 des Brennstoffeinspritzventils 1 geschoben.

Die axiale und radiale Ausdehnung der umlaufenden Wölbung 11 der Dichthülse 4 sind so groß, daß sich die Wölbung 11 an der von der Zwischenhülse 13 ausgebildeten Andrückfläche 14 abstützt. Die Wölbung 11 der Dichthülse 4 ist so ausgeformt, daß die axiale Dichtfläche 12 die einzige Berührfläche der Dichthülse 4 mit der Anlagefläche 7 der Aufnahmeöffnung 6 ist. Die Zwischenhülse 13 überträgt zumindest einen Teil der axialen Kraft, die durch ein nicht dargestelltes Befestigungsmittel auf das Brennstoffeinspritzventil 1 ausgeübt wird, auf die Wölbung 11 der Dichthülse 4 und somit auf die axiale Dichtfläche 12. Dadurch wird die zwischen der Zwischenhülse 13 und dem Zylinderkopf 2 eingespannte Dichthülse 4 elastisch verformt. Die so in der Dichthülse 4 aufgebaute Spannung erlaubt es, ohne eine Verringerung der Dichtwirkung Bauteiltoleranzen auszugleichen. Als Befestigungselement kann beispielsweise eine Spannpratze dienen, die das Brennstoffeinspritzventil 1 mit einem dafür vorgesehenen Flansch 5 gegen den Zylinderkopf 2 preßt. Der axiale Abstand zwischen der stromabwärtigen Seite des Flansches 5 und der Dichtfläche der Dichthülse 4 in unbelastetem Zustand ist größer als der Abstand der jeweils korrespondierenden Anlagefläche, so daß bei Montage des Brennstoffeinspritzventils 1 in dem Zylinderkopf 2 immer eine Spannung in der Dichthülse 4 aufgebaut wird, die die dichtende Flächenpressung der Dichtfläche 12 auf der Anlagefläche 7 erzeugt.

Bei der Montage wird zunächst die Zwischenhülse 13 auf das Brennstoffeinspritzventil 1 aufgeschoben. Im Anschluß wird die Dichthülse 4 auf das Brennstoffeinspritzventil 1 aufgeschoben, wodurch die Zwischenhülse 13 auf dem Brennstoffeinspritzventil 1 festgehalten wird. Die zum Aufbau einer ausreichenden Dichtwirkung zwischen dem Dichtelement 3 und der Dichthülse 4 ausgebildeten Kräfte sind groß genug, um die Dichthülse 4 als Montagehilfe beim Einsetzen des Brennstoffeinspritzventils 1 verwenden zu können.

Ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer abgewandelten Form der Zwischenhülse 13 ist in Fig. 2 dargestellt. Die Zwischenhülse 13 ist verkürzt ausgeführt und umfaßt den Gehäuseteil 16 des Brennstoffeinspritzventils 1 nicht, sondern stützt sich an dessen stromabwärtiger Seite ab. Durch die verkürzte Ausführung der Zwischenhülse 13 ist eine verbesserte Abfuhr der eingebrachten Wärme möglich.

Die direkte Anbindung der Dichthülse 4 an den Düsenkörper 8 sowie den Zylinderkopf 2 sorgt bei dem Betrieb der Brennkraftmaschine für eine gute Ableitung der Wärme in den Zylinderkopf 2. Die Dichthülse 4 ist vorzugsweise aus federelastischem, niedrig legiertem Edelstahl, federhartem CuSn6 oder CuBe2 gefertigt. Mit der Wahl des verwendeten Materials läßt sich eine Anpassung der Dichthülse 4 hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften sowie der Korrosionsbeständigkeit und der Wärmeabfuhr an den entsprechenden Anwendungsfall erreichen.

Claims

1. Dichtvorrichtung zum Abdichten eines Brennstoffeinspritzventils (1) für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen gegen einen Zylinderkopf (2), wobei das Brennstoffeinspritzventil (1) einen Düsenkörper (8) aufweist, an dem ein Dichtelement (3) angeordnet ist, das eine radial nach außen orientierte Dichtfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichthülse (4) auf das Dichtelement (3) aufschiebbar ist und eine kragenförmige Erweiterung (10) mit einer in axialer Richtung orientierten Dichtfläche (12) aufweist, die mit einer Anlagefläche (7) in dem Zylinderkopf (2) in dichtender Anlage steht.

2. Dichtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axial ausgebildete Dichtfläche (12) an dem äußeren Umfang der kragenförmigen Erweiterung (10) angeordnet ist.

3. Dichtvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kragenförmige Erweiterung (10) eine umlaufende Wölbung (11) aufweist, die entgegengesetzt zu der der axial ausgebildeten Dichtfläche (12) abgewandten Seite orientiert ist.

4. Dichtvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch Beaufschlagen der umlaufenden Wölbung (11) der Dichthülse (4) mit Kraft in axialer Richtung die Dichthülse (4) elastisch verformbar ist und die Spannung die dichtende Flächenpressung der Dichtfläche (12) erzeugt.

5. Dichtvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zwischenhülse (13) auf das Brennstoffeinspritzventil (1) aufgeschoben ist, und in axialer Richtung eine zu der Dichthülse (4) orientierte Andrückfläche (14) aufweist, deren radiale Ausdehnung mit der radialen Ausdehnung der Wölbung (11) der Dichthülse (4) korrespondiert.

6. Dichtvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichthülse (4) mit der umlaufenden Wölbung (11) in Anlage zu der Andrückfläche (14) der Zwischenhülse (13) steht.