DE10112665A1

DE10112665A1 - Befestigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10112665A1
Application number: DE10112665A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Reiter; Jens Pohlmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2001-03-16
Publication date: 2002-09-19
Also published as: CZ20023710A3; DE50202316D1; US6840227B2; JP2004518879A; EP1373712B1; US20040020469A1; KR20020091834A; JP4200008B2; EP1373712A1; KR100853638B1; ES2237677T3; CZ298138B6; WO2002075147A1

Abstract

Eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Brennstoffeinspritzventils (1) zum direkten Einspritzen von Brennstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine in einem Zylinderkopf (2) der Brennkraftmaschine umfaßt einen Niederhalter (10), der auf das Brennstoffeinspritzventil (1) aufgesteckt ist, wobei der Niederhalter (10) als flaches Bauteil ausgebildet ist und sich an einer das Brennstoffeinspritzventil (1) umgreifenden Hülse (11) abstützt, die an einem vorzugsweise metallischen Bund (16) des Brennstoffeinspritzventils (1) anliegt.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Brennstoffeinspritzventils in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Brennstoffeinspritzventile zur direkten Einspritzung von Brennstoff in den Brennraum einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine werden gewöhnlich mittels einer Spannpratze, die mit dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine verschraubt ist, im Zylinderkopf niedergehalten. Eine solche Spannpratze geht beispielsweise aus der JP 08-31 25 03 A hervor. Die Spannpratze drückt dabei auf eine Schulter des Brennstoffeinspritzventils und hält dieses dadurch in der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes fest. Die Spannpratze wird mittels eines entsprechenden Werkzeuges, z. B. eines Drehmomentschlüssels, so fest angezogen, daß das Brennstoffeinspritzventil nicht durch den im Brennraum der Brennkraftmaschine herrschenden Druck aus dem Zylinderkopf herausgedrückt werden kann.

Nachteilig an den bekannten Befestigungsvorrichtungen ist insbesondere die verspannende Wirkung der Spannpratze auf das Brennstoffeinspritzventil. Der im Brennstoffeinspritzventil erzeugte Kraftfluß führt zu Verformungen und somit zu Hubänderungen der Ventilnadel bis zum Verklemmen sowie zu einer Druck- oder Biegebelastung der Gehäuseteile, die im allgemeinen dünnwandig und an mehreren Stellen miteinander verschweißt sind. Zudem führt jede Befestigungsmaßnahme beispielsweise durch einen Auflagebund zu einer Vergrößerung der radialen Ausdehnung des Brennstoffeinspritzventils und damit zu einem erhöhten Platzbedarf beim Einbau.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung für ein Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Brennstoffeinspritzventil durch einen zwischen dem Brennstoffeinspritzventil und einem Befestigungselement eingespannten Niederhalter heruntergedrückt wird und demzufolge keine Verspannungen infolge zu hoher Verschraubungskräfte auftreten können. Die Krafteinleitung in das Brennstoffeinspritzventil erfolgt ausschließlich axial ohne radiale Komponente. Die Niederhaltekraft kann dabei jedoch so eingestellt werden, daß das Brennstoffeinspritzventil sicher im Zylinderkopf gehalten wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Befestigungsvorrichtung möglich.

Von Vorteil ist insbesondere, daß zwei asymmetrisch ausgebildete Zapfen der Hülse des Brennstoffeinspritzventils in zwei Ausnehmungen des Niederhalters greifen, so daß einerseits eine Verdrehfixierung gegeben ist und andererseits der Niederhalter immer in der richtigen Position montiert wird.

Vorteilhafterweise sind die Hülse und der Niederhalter aus Federstahlblech mittels Stanzen hergestellt, wodurch sie gute Elastizitätseigenschaften zeigen.

Von Vorteil ist weiterhin, daß das Befestigungselement in einfacher Weise durch eine Schraube am Zylinderkopf fixierbar ist.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Teilschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung für ein Brennstoffeinspritzventil, und

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines mittels der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäß ausgestalteten Befestigungsvorrichtung in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine fixierten Brennstoffeinspritzventils.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt eine schematisierte und vereinfachte Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäß ausgestalteten Befestigungsvorrichtung für ein Brennstoffeinspritzventil an einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, bei der die Befestigungsvorrichtung 9 und das Brennstoffeinspritzventil 1 in Umfangsrichtung gesehen aus Darstellungsgründen nicht exakt zueinander dargestellt sind.

Ein Brennstoffeinspritzventil 1 ist dabei in Form eines direkt einspritzenden Brennstoffeinspritzventils 1 ausgeführt, das zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer nicht weiter dargestellten gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine in einen Zylinderkopf 2 eingebaut ist. Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist an einem zulaufseitigen Ende 3 eine Steckverbindung zu einer nicht dargestellten Brennstoffverteilerleitung auf, die durch eine Dichtung 4 zwischen der Brennstoffverteilerleitung und einem Zuleitungsstutzen 5 des Brennstoffeinspritzventils 1 abgedichtet ist. Das Brennstoffeinspritzventil 1 verfügt über einen elektrischen Anschluß 6 für die elektrische Kontaktierung zur Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1.

Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist in einer Aufnahmebohrung 7 des Zylinderkopfes 2 einen Zwischenring 8 auf, der als Lager für das Brennstoffeinspritzventil 1 in der Aufnahmebohrung 7 dient. Der Zwischenring 8 besteht aus elastischem Material und sorgt für eine Zentrierung des Brennstoffeinspritzventils 1 in der Aufnahmebohrung 7.

Um das Brennstoffeinspritzventil 1 in der Aufnahmebohrung 7 des Zylinderkopfes 2 zu fixieren, ist erfindungsgemäß eine Befestigungsvorrichtung 9 vorgesehen. Die Befestigungs vorrichtung 9 besteht aus einem Niederhalter 10, welcher sich einerseits an einer Hülse 11, welche auf das zulaufseitige Ende 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 aufgesteckt ist und an einem Metallbund 16 des Brennstoffeinspritzventils 1 anliegt, und andererseits an einem Befestigungselement 12, das von einer Schraube 13 durchgriffen wird und mittels dieser am Zylinderkopf 2 befestigt ist, abstützt. Die axiale Länge des den Zylinderkopf 2 überragenden Teils des Brennstoffeinspritzventils 1 und des Befestigungselements 12 ist dabei ungefähr gleich.

Die Hülse 11 ist vorzugsweise aus Federstahlblech ausgestanzt und weist im Ausführungsbeispiel zwei Zapfen 14 auf, die zur Fixierung des Niederhalters 10 an der Hülse 11 dienen. Die Zapfen 14 verhindern dabei insbesondere das seitliche Verdrehen des Niederhalters 10, da sie in entsprechende Ausnehmungen 15 des Niederhalters 10 eingreifen, wodurch Scherkräften zwischen dem Brennstoffeinspritzventil 1 und der Befestigungsvorrichtung 9 vorgebeugt wird. Im Bereich des elektrischen Anschlusses 6 ist die Hülse 11 geschlitzt und somit z. B. um 90° unterbrochen. Die Fertigung aus Federstahl sichert die formschlüssige Passform der Hülse 11 am Brennstoffeinspritzventil 1. Die Hülse 11 stützt sich im Ausführungsbeispiel auf dem Metallbund 16 des Brennstoffeinspritzventils 1 ab, sie kann sich aber auch beispielsweise an einem weiter zulaufseitig angeordneten Kunstoffbund 17 des Brennstoffeinspritzventils 1 abstützen.

Die Zapfen 14 der Hülse 11 können zudem asymmetrisch auf dem Umfang der Hülse 11 angeordnet sein, so daß die Montageposition des Niederhalters 10 eindeutig definiert ist. Der Zweck dieser Maßnahme ist aus der perspektivischen Darstellung der Befestigungsvorrichtung 9 in Fig. 2 ersichtlich. Da der Niederhalter 10 zur Vermeidung von Querkräften asymmetrisch gestaltet ist, wobei der Teil des Niederhalters 10, der sich auf dem Befestigungselement 12 abstützt, teilweise gegenüber dem an der Hülse 11 anliegenden Bereich aufgebogen ist, muß eine korrekte Montage in der richtigen Position gewährleistet sein. Dies kann durch die asymmetrische Anordnung der Zapfen 14 an der Hülse 11 bzw. die damit korrespondierenden Ausnehmungen 15 des Niederhalters 10 erreicht werden.

Die Fixierung der Befestigungsvorrichtung 9 am Zylinderkopf 2 kann beispielsweise, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, mittels der Schraube 13 erfolgen, die das Befestigungselement 12 durchgreift und in den Zylinderkopf 2 eingeschraubt ist. Die Schraube 13 dient gleichzeitig der Fixierung des Niederhalters 10 an dem Befestigungselement 12. Die Befestigung kann jedoch durch andere Methoden erfolgen, beispielsweise mittels Einpressen eines Bolzens in ein hinterschnittenes Volumen einer Ausnehmung im Zylinderkopf 2 und nachfolgende Befestigung des Niederhalters 10 mittels einer kurzen Schraube.

Durch die gebogene Form des flachen Niederhalters 10 sowie die Einleitung der Kraft der Befestigungsvorrichtung 9 über die Hülse 11 in das Brennstoffeinspritzventil 1 können verschiedene Aspekte der Befestigung verbessert werden. Einerseits ist bedingt durch die Flexibilität des Niederhalters 10, welche sowohl eine elastische als auch eine teilweise plastische Verformbarkeit des Niederhalters 10 bewirkt, die Gefahr der Beschädigung des Brennstoffeinspritzventils 1 durch einen zu starken Andruck bei einem zu hohen Anzugsdrehmoment bei der Montage der Befestigungsvorrichtung 9 nicht mehr gegeben, andererseits ist die Spannung des Niederhalters 10 bei geeigneter Wahl sowohl des Materials als auch des Abstandes zum Befestigungselement 12 immer noch hoch genug, um das Brennstoffeinspritzventil 1 gegen den Druck im Brennraum der Brennkraftmaschine in den Zylinderkopf 2 einzupressen.

Auch axiale Versätze, die sowohl durch Fertigungstoleranzen der einzelnen Bauteile des Brennstoffeinspritzventils 1 als auch durch eine ungleichmäßige Erwärmung beim Betrieb der Brennkraftmaschine entstehen können, sind problemlos ausgleichbar. Der Niederhalter 10 und das Befestigungselement 12 sind einfach herstellbar und mittels der Schraube 13 in einfacher Weise am Zylinderkopf 2 fixierbar. Das Anzugsdrehmoment bei der Montage muß nicht mehr einen exakten Wert annehmen, sondern kann sich in einem gewissen Spielraum bewegen, ohne daß es zu Fehlfunktionen durch zu starkes oder zu schwaches Anziehen der Schraube 13 kommt.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt und beispielsweise auch für Brennstoffeinspritzventile 1 zur Einspritzung in den Brennraum einer selbstzündenden Brennkraftmaschine anwendbar.

Claims

1. Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Brennstoffeinspritzventils (1) zum direkten Einspritzen von Brennstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine an einem Zylinderkopf (2) der Brennkraftmaschine, wobei die Befestigungsvorrichtung (9) einen Niederhalter (10) umfaßt, der auf das Brennstoffeinspritzventil (1) aufgesteckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter (10) als flaches Bauteil ausgebildet ist und sich an einer das Brennstoffeinspritzventil (1) umgreifenden Hülse (11) abstützt, die an einem vorzugsweise metallischen Bund (16) des Brennstoffeinspritzventils (1) anliegt.

2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Niederhalter (10) an einem Befestigungselement (12) abstützt, welches mittels einer Schraube (13) am Zylinderkopf (2) fixiert ist.

3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (11) in Richtung eines zulaufseitigen Endes (3) des Brennstoffeinspritzventils (1) weisende Zapfen (14) aufweist.

4. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (14) in Ausnehmungen (15) des Niederhalters (10) einrastbar sind.

5. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (14) und die Ausnehmungen (15) in Bezug auf einen Umfang der Hülse (11) asymmetrisch angeordnet sind.

6. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (12) hülsenförmig ausgebildet ist.

7. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (12) von einer Schraube (13) durchgriffen ist.

8. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (11) im Bereich eines elektrischen Anschlusses (6) des Brennstoffeinspritzventils (1) unterbrochen ist.

9. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter (10) wellenförmig abgebogen ist, so daß die Auflagefläche des Niederhalters (10) am Befestigungselement (12) in einer anderen Ebene liegt als die Auflagefläche des Niederhalters (10) an der Hülse (11) des Brennstoffeinspritzventils (1).