DE10144889C1 - Kraftstoffinjektor mit vom Ventilraum ausgehender Vordrosselbohrung - Google Patents
Kraftstoffinjektor mit vom Ventilraum ausgehender VordrosselbohrungInfo
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Abstract
Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Injektorkörper (2), in dem ein eine Einspritzdüse mit unter hohem Druck stehender Kraftstoff versorgender Düsenzulauf (20) ausgebildet ist, der seinerseits über einen Zulauf mit Kraftstoff beaufschlagbar ist und im Injektorkörper (2) ein ein Ventilstück aufnehmender Ventilraum (22) ausgeführt ist, der in eine Ventilbohrung (21) übergeht, der Düsenzulauf (20) und eine Zulaufbohrung (26) eine einen stumpfen Verschneidungswinkel (27) aufweisende festigkeitsoptimierte Verschneidungsstelle (39) bilden und die Zulaufbohrung (26) im Injektorkörper (2) von einer den Ventilraum (22) begrenzenden Ventilstückauflage (25) abzweigt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilstückauflage (25) als Fase im Injektorkörper (2) im Übergangsbereich des Ventilraumes (22) zur Ventilbohrung (21) ausgeführt ist.
Description
Bei direkteinspritzenden Verbrennungskraftmaschinen werden heute zunehmend Kraft
stoffeinspritzsysteme mit Hochdrucksammelraum (Common Rail) eingesetzt. Durch eine
den Hochdrucksammelraum permanent beaufschlagende Hochdruckpumpe wird in diesem
ein nahezu konstantes hohes Druckniveau aufrechterhalten. Der im Hochdrucksammelraum
auf hohem Druckniveau gespeicherte Kraftstoff wird an die Kraftstoffinjektoren weiterge
leitet, die jeweils den einzelnen Brennräumen der Verbrennungskraftmaschine zugeordnet
sind. An die Kraftstoffinjektoren, die Versorgungsleitungen vom Hochdrucksammelraum
sowie deren Anschlüsse und das Zulaufsystem innerhalb des Injektors sind daher erhöhte
Anforderungen hinsichtlich der Hochdruckfestigkeit zu stellen.
DE 100 17 657 A1 bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen.
Das Kraftstoffeinspritzventil ist Bestandteil eines Speicherkraftstoffeinspritzsystems und
weist einen Ventilkörper und ein elektrisches Steuerventil auf. Dieses steuert den in einem
Steuerdruckraum herrschenden, ein Einspritzventilglied zumindest mittelbar in dessen
Schließrichtung beaufschlagenden Druck. Der Steuerdruckraum ist mit einer Kraftstoff
hochdruckwelle verbunden und durch das Steuerventil zur Öffnung wenigstens einer Ein
spritzöffnung mit einem Entlastungsraum verbindbar. Der Steuerdruckraum ist in einem
hülsenförmigen Abschnitt eines in den Ventilkörper eingesetzten Einsatzteiles ausgebildet
und über einen den Abschnitt umgebenden Ringraum und ein im Ventilkörper vorgesehene
Verbindungsbohrung mit einer Zulaufbohrung im Ventilkörper verbunden. Die Verbin
dungsbohrung schneidet die Zulaufbohrung unter einem stumpfen Winkel α in einem Be
reich, der zum Ringraum in Richtung der Längsachse des Ventilkörpers versetzt ist.
DE 197 26 481 A1 bezieht sich auf ein Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten. Das Ventil
zum Steuern von Flüssigkeiten arbeitet zur Betätigung mit einem flüssigkeitsgefüllten
Membranaktor zusammen. Ein im Membranaktor vorgesehener Kupplungsraum wird von
zwei Membranen als Trennwände abgedichtet. Zum Ausgleich von durch Druckeinwirkung
auf den Membranaktor entstehenden Flüssigkeitsverlusten ist ein Befüllungsventil vorge
sehen, welches im Bereich einer der beiden Membrane angeordnet ist. Über das Befül
lungsventil ist in der Schließphase des Steuerventiles eine Wiederbefüllung des Membra
naktors gewährleistet. Durch eine solche Befüllung können auch Längenänderungen des
Piezohaktors, des Ventils und des Ventilgehäuses ausgeglichen werden.
US 3,610,529 bezieht sich auf ein elektromagnetisch betriebenes Einspritzventil. Gemäß
dieser Lösung zweigt eine einen Raum mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beauf
schlagende Bohrung von einem im Injektorkörper ausgebildeten, als Ventilstückauflage
dienenden ringförmigen Absatz ab. US 5,154,350 bezieht sich auf eine elektromagnetisch
betätigte Einspritzvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine. Ein Ventilkörper ruht
auf einer kegelförmig ausgebildeten Andrehung des Injektorkörpers. Von einem seitlich am
Injektorkörper ausgebildeten Hochdruckanschluss strömt über eine schräg im Injektorkör
per verlaufende Zulaufbohrung unter hohem Druck stehender Kraftstoff in einen Ringraum
ein, der durch das Ventilstück verschlossen ist. Die Dichtfläche wird zwischen dem in dem
Injektorkörper eingelassenen Ventilstück und der Andrehung des im Injektorkörper gebil
det.
DE 196 50 865 A1 bezieht sich auf ein Magnetventil zur Steuerung eines Kraftstoffein
spritzventils. Es wird ein Magnetventil vorgeschlagen, dessen Magnetanker mehrteilig aus
gebildet ist und eine Ankerscheibe sowie einen Ankerbolzen aufweist, der in einem Gleit
stück geführt ist. Um ein Nachschwingen der Ankerscheibe nach einem Schließen des
Magnetventils zu vermeiden, ist am Magnetanker eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen.
Mit einer solchen Dämpfungseinrichtung sind exakt die erforderlichen kurzen Schaltzeiten
des Magnetventils einhaltbar und reproduzierbar. Das Magnetventil ist bestimmt zur An
wendung bei Einspritzanlagen mit Hochdrucksammelraum (Common Rail).
Gemäß dieser Lösung ist ein Anschluss für eine Versorgungsleitung vom Hochdrucksam
melraum am Ventilgehäuse schräg orientiert aufgenommen, wodurch eine Verbesserung
der Hochdruckfestigkeit eines Kraftstoffinjektors erzielt werden kann. Die mit dieser Maß
nahme erzielbare Verbesserung der Hochdruckfestigkeit ist jedoch noch unbefriedigend, da
im Hinblick auf eine weitere Steigerung des Druckniveaus im Hochdrucksammelraum
(Common Rail) der durch diese Maßnahme erzielte Hochdruckfestigkeitsgewinn im Zuge
der weiter fortschreitenden Entwicklung alsbald aufgezehrt werden dürfte.
Bei aktuell eingesetzten Serieninjektoren bildet die Verschneidung der zur Düse führenden
Zulaufbohrung mit der vom Druckanschluss kommenden Vordrosselbohrung eine der die
Hochdruckfestigkeit eines Kraftstoffinjektors bestimmenden Stellen. Entscheidend für die
Festigkeit im Verschneidungsbereich ist, unter welchem Winkel sich die Zulaufbohrung
zur Düse und die Vordrosselbohrung schneiden. Ein optimaler Verschneidungswinkel wäre
180°. Aufgrund der vorgegebenen und daher eingeschränkten Einbauverhältnisse, unter
liegt die Außengeometrie des Injektors starken Einschränkungen hinsichtlich des Außen
durchmessers sowie der Lage des Druckanschlusses. Aufgrund dieser vorgegebenen Ein
bauverhältnisse ist der maximal mögliche Verschneidungswinkel vorgegeben, der in der
Regel deutlich weniger als 180° beträgt. Da aufgrund der vorliegenden Einbauverhältnisse
eines Kraftstoffinjektors im Zylinderkopfbereich einer Verbrennungskraftmaschine die den
Verschneidungswinkel bestimmenden Parameter nicht ohne größeren konstruktiven Auf
wand geändert werden können, liegt eine Möglichkeit zur Steigerung der Hochdruckfestig
keit des Injektorkörpers eines Kraftstoffinjektors in der Wahl eines hochdruckfesteren
Werkstoffes, der jedoch einerseits schwieriger zu bearbeiten ist und andererseits erheblich
teurer ist als der Werkstoff, aus dem in Serie gefertigte Injektoren im allgemeinen herge
stellt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Hochdruckfestigkeit eines Injektorkörpers
eines Kraftstoffinjektors zu verbessern.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung lässt sich der Winkel zwischen der zur Düse führenden
Zulaufbohrung und der Vordrosselbohrung in Richtung auf den optimalen Winkel von
180° vergrößern. Eine Vergrößerung des Verschneidungswinkels zwischen der Zulaufboh
rung und der Vordrosselbohrung erhöht die Festigkeit im Injektorkörper an der festigkeits
relevanten Verschneidungsstelle der Bohrungen, ohne dass auf einen teureren Werkstoff
übergegangen werden muss, der hochdruckfester ist und ohne dass die Außengeometrie des
Kraftstoffinjektors abzuändern ist.
Die Druck-/Kraftstoffversorgung der Düse erfolgt nicht über eine vom Druckanschluss
kommende Bohrung, die nur unter einem hinsichtlich der Festigkeit ungünstigen Winkel
mit der Vordrosselbohrung in Verbindung tritt, sondern über eine direkt vom Ventilraum
des Kraftstoffinjektors abzweigende Vordrosselbohrung. In fertigungstechnisch besonders
einfacher Weise kann die Vordrosselbohrung von einer Ventilstückauflagefläche abzwei
gend gefertigt werden, wobei die Ventilstückauflagefläche als Fase oder Ansatz im Injek
torkörper gefertigt sein kann. Gegenüber der Serienkonstruktion ist lediglich der Durch
messer D der Ventilstückauflage und der des eigentlichen Ventilstückes hinsichtlich des
Durchmessers zu vergrößern, um die Ventilauflagefläche zu überdecken. Von der Ventil
stückauflagefläche kann die Vordrosselbohrung derart abzweigen, dass diese sich in einem
stumpfen Winkel mit der Düsenzulaufsbohrung im Injektorkörper schneidet.
Ein weiteres, hinsichtlich der Festigkeit des Injektorkörpers günstiges Kriterium ist in der
Wandstärke des Injektorkörpers im Bereich der Verschneidungsstelle zu erblicken. Liegt
die Verschneidungsstelle in einem Bereich gleichmäßiger Wandstärke zwischen Außenum
fangsfläche des Injektorkörpers und der Begrenzungsfläche der Ventilbohrung, so sind die
auftretenden Spannungen gleichmäßig verteilt, was eine längere Standzeit des Injektorkör
pers aufgrund gleichmäßiger Spannungsverteilung ermöglicht. Ist die Verschneidungsstelle
von Zulaufbohrung und Vordrosselbohrung hinsichtlich der Längserstreckung des Injek
torkörpers in einen Bereich gelegt, in den die benachbarte Ventilbohrung nicht mehr unter
Hochdruck steht, d. h. liegt die Verschneidungsstelle unterhalb des Hochdruckdichtringes,
ist ein weiteres, die Spannungsreduktion und damit die Festigkeit des Injektorkörpers gün
stig beeinflussendes Moment gegeben.
Damit besteht durch Einsatz der erfindungsgemäßen Lösung die Möglichkeit, bisher einge
setzte, fertigungstechnisch erprobte und einfach bearbeitbare Werkstoffe weiterhin einzu
setzen, die Außengeometrie des Injektorkörpers beizubehalten und den Verschneidungs
winkel durch festigkeitsoptimierte Auslegung in einen Bereich gleichmäßiger Wandstärke
zu legen. Demgegenüber wiegt die Durchmesservergrößerung von Ventilstückauflageflä
che, von der die Vordrosselbohrung abzweigt, und die damit verbundene Durchmesserer
höhung des Ventilstücks gering; diese Modifikationen sind zudem aus fertigungstechni
scher Sicht einfach zu realisieren, der erzielbare Festigkeitsgewinn wiegt diese Maßnah
men bei weitem auf.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 einen aus dem Stand der Technik bekannten Injektorkörper mit kritischer Ver
schneidungsstelle von Drosselbohrung und Zulaufbohrung und
Fig. 2 die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vordrosselbohrung, die von einem Ven
tilraum des Injektorkörpers abzweigt.
Fig. 1 ist ein aus dem Stand der Technik bekannter Injektorkörper zu entnehmen mit kriti
scher Verschneidungsstelle von Drosselbohrung und Zulaufbohrung.
Ein Kraftstoffinjektor 1 umfasst einen Injektorkörper 2, der in seinem oberen Bereich mit
einem Anschlussgewinde 3 versehen ist. Das Anschlussgewinde 3 dient zur Aufnahme
einer elektromagnetisch konfigurierten Betätigungseinheit, die im allgemeinen aus Ma
gnetkern und einem diesen umschließende Magnethülse besteht und in Montagerichtung 15
in einer von dem Anschlussgewinde 3 begrenzte Öffnung des Injektorkörpers montiert
wird. Seitlich am Injektorkörper 2 des Kraftstoffinjektors 1 ist ein Druckstutzen 4 angeord
net. Der Druckstutzen 4 umfasst ein Innengewinde S. an welchem eine hier nicht darge
stellte Hochdruckzuleitung, die sich von einem ebenfalls nicht dargestellten Hochdruck
sammelraum (Common Rail) zum Kraftstoffinjektor 1 erstreckt, angeschlossen werden
kann. Im Druckstutzen 4 ist ferner eine Dichtfläche 6 ausgebildet, die senkrecht zu einer
Mittellinie 8 des Druckstutzens 4 verläuft.
Von der Dichtfläche 6 im Inneren des Druckstutzens 4 erstreckt sich eine Zulaufbohrung 7
in das Innere des Injektorkörpers 2, welche im Bereich einer Verschneidungsstelle 13 in
eine Drosselbohrung 12 mündet. Die Zulaufbohrung 7 ist, bezogen auf deren Mittellinie 9
und die Symmetrieachse 11 des Injektorkörpers 2, um einen Neigungswinkel 10 geneigt.
Ferner erstreckt sich die Zulaufbohrung 7 nicht senkrecht von der Dichtfläche 6 des Druck
stutzens in das Innere des Injektorkörpers 2, sondern ist um einen Winkelversatz 14 schräg
gestellt. Durch die aufgrund der äußeren Einbauverhältnisse des Kraftstoffinjektors vorge
gebenen Bedingungen stellt sich im Bereich der Verschneidungsstelle 13 der Zulaufboh
rung 7 und der Drosselbohrung 12 ein ungünstiger Verschneidungswinkel ein, der in der in
Fig. 1 dargestellten, beispielhaft skizzierten Anordnung etwa 90° beträgt. Diese Ausbil
dung einer Verschneidungsstelle 13 zweier Hochdruck führender Bohrungen hat eine er
hebliche Belastung des Werkstoffes des Injektorkörpers 2 zur Folge. Ferner wird durch die
nicht senkrecht in die Dichtfläche 6 eingebrachte Zulaufbohrung 7 im Bereich der Dicht
fläche 6 ebenfalls ein Festigkeits- und Abdichtproblem generiert, da die Zulaufbohrung
schräg von der Dichtfläche 6 in das Innere des Injektorkörpers 2 verläuft. Andererseits hat
eine gemäß dieser Konfiguration senkrecht von dem schräggestellten Druckstutzen 4 senk
recht von dessen Dichtfläche 6 sich in das Innere des Injektorkörpers 2 erstreckende Zu
laufbohrung 7 einen noch ungünstigeren Verschneidungswinkel im Bereich der Verschnei
dungsstelle 13 der Zulaufbohrung 7 mit der Drosselbohrung 12 zur Folge.
Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäß vorgeschlagene Verschneidungsstellenanordnung, wo
bei eine Vordrosselbohrung von einem Ventilraum des Injektorkörpers abzweigt.
Der Darstellung gemäß Fig. 2 ist der Injektorkörper 2 in teilweise aufgeschnittener Wie
dergabe zu entnehmen. Gemäß der Schnittdarstellung in Fig. 2 umfasst der Injektorkörper
2 einen Düsenzulauf 20, der sich zum in Fig. 2 nicht dargestellten Düsenraum oder direkt
zur Einspritzdüse erstreckt. Ferner ist der Injektorkörper 2 von einer Ventilbohrung 21
durchzogen, welche sich am Injektorkörper 2 unterhalb eines Ventilraumes 22 in axiale
Richtung zur Einspritzdüse erstreckt. Durch den Ventilraum 22 wird der Einbauraum zur
Montage eines Ventilstückes 23 gebildet. Wird das im Ventilraum 22 aufgenommene Ven
tilstück in einem Durchmesser D, der durch Bezugszeichen 24 identifiziert ist, ausgeführt,
ergibt sich im Injektorkörper 2 unterhalb des Ventilraumes 22 eine Ventilstückauflage 25.
Die Ventilstückauflage 25 weist eine im wesentlichen ringförmig sich erstreckende Konfi
guration auf und kann sowohl als flacher Absatz im Injektorkörper 2 unterhalb des Ventil
raumes 22 als auch als Fase im Injektorkörper 2 ausgebildet sein.
Bei Ausbildung sowohl des Ventilraums 22 als auch des darin geführten Ventilstücks in
einem Durchmesser D, Bezugszeichen 24, ergibt sich im Bereich der Ventilstückauflage 25
im Injektorkörper 2 eine Fläche, von der aus eine Zulaufbohrung 26 sich zu einer festig
keitsoptimierten Verschneidungsstelle 39 mit dem Düsenzulauf 20 erstreckt.
In der Darstellung gemäß Fig. 2 ist die sich von der Ventilstückauflage 25 durch den In
jektorkörper 2 erstreckende Zulaufbohrung 26 als Vordrosselbohrung ausgebildet. Der
Durchmesser der Vordrosselbohrung 26 ist mit Bezugszeichen 28, d1 bezeichnet und kon
stant über die gesamte Länge der Vordrosselbohrung 26, beginnend an der Ventilstückauf
lage 25 und endend in der festigkeitsoptimierten Verschneidungsstelle 39 innerhalb des
Injektorkörpers 2. Anstelle eines konstanten Durchmessers der Vordrosselbohrung 26 kann
in diese auch ein als Querschnittsverengung bei der Fertigung ausgebildetes Drosselele
ment eingelassen sein. Die Mittellinie der Vordrosselbohrung 26 ist mit Bezugszeichen 31
gekennzeichnet.
An der festigkeitsoptimierten Verschneidungsstelle 39 innerhalb des Injektorkörpers 2
mündet die als Vordrosselbohrung 26 beschaffene Zulaufbohrung, ausgehend von der
Ventilstückauflage 25 in den Düsenzulauf 20. Die Mittellinie des Düsenzulaufs 20 ist mit
Bezugszeichen 33 gekennzeichnet. Der Durchmesser des Düsenzulaufs ist mit Bezugszei
chen 29, d2 gekennzeichnet und übersteigt den Durchmesser 28 der als Vordrosselbohrung
konfigurierten Zulaufbohrung 26 im Injektorkörper 2. An der festigkeitsoptimierten Ver
schneidungsstelle 39 stellt sich ein Verschneidungswinkel 27 ein, der etwas geringer als
180° ist, d. h. ein stumpfer Verschneidungswinkel 27. Ein derartig konfigurierter Ver
schneidungswinkel 27 kommt dem aus festigkeitstechnischer Hinsicht optimalen Ver
schneidungswinkel von 180° zweier ineinander mündender Bohrungen am nächsten, bei
dem die geringste mechanische Materialbeanspruchung auftritt. Im in Fig. 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel liegt der stumpfe Verschneidungswinkel 27 in der Nähe des optima
len Verschneidungswinkels von 180°, während die Verschneidungsstelle 13 in der Dar
stellung gemäß Fig. 1 einen etwa 90° betragenden Verschneidungswinkel aufweist, der
hinsichtlich einer Festigkeitsoptimierung des Injektorkörpers 2 eher als ungünstig einge
stuft werden kann.
Der sich ergebende Verschneidungswinkel 27 von Zulaufbohrung 26 und Düsenzulauf 20
stellt nicht nur hinsichtlich der Festigkeit des Injektorkörpers 2 eine vorteilhafte Lösung
dar, sondern erlaubt darüber hinaus auch die Beibehaltung der Außengeometrie des Injek
torkörpers 2.
Die festigkeitsoptimierte Verschneidungsstelle 39 liegt darüber hinaus in einem Abstand
unterhalb eines Hochdruckdichtringes 37.
Durch die Anordnung der festigkeitsoptimierten Verschneidungsstelle 39 in einem Abstand
vom Hochdruckdichtring 37 kann die vom Hochdruck im Injektorkörper 2 herrührende
Materialbeanspruchung der festigkeitsoptimierten Verschneidungsstelle 39 vom hoch
druckseitigen Teil der Ventilbohrung 21 entkoppelt werden, wodurch sich die mechanische
Beanspruchung und die daraus resultierende Spannungsverteilung im Bereich der festig
keitsoptimierten Verschneidungsstelle 39 günstig beeinflussen lässt. Mit Bezugszeichen 38
ist die Baulänge des verjüngten Abschnittes des Ventilstückes 23 bezeichnet.
Ein weiterer vorteilhafter Einfluss auf die sich im Bereich der Verschneidungsstelle 39
ausbildende Spannungsverteilung liegt in einer gleichmäßigen Wandstärkeverteilung um
die festigkeitsoptimierte Verschneidungsstelle 39 herum. Der Darstellung gemäß Fig. 2
ist zu entnehmen, dass zwischen der festigkeitsoptimierten Verschneidungsstelle 39 als
Vordrosselbohrung beschaffene Zulaufbohrung 26 und dem Düsenzulauf 20 zwischen der
Begrenzungswandung der Ventilbohrung 21 im Injektorkörper 2 und der festigkeitsopti
mierten Verschneidungsstelle 39 eine erste Wandstärke 35 ausgebildet ist. Die sich ein
stellende zweite Wandstärke 36 zwischen der festigkeitsoptimierten Verschneidungsstelle
39 und der Außenumfangsfläche 34 des Injektorkörpers 2 entspricht in etwa der ersten
Wandstärke 35. Die übereinstimmenden Wandstärken 35 bzw. 36 setzen die sich im Be
reich der festigkeitsoptimierten Verschneidungsstelle 39 einstellende Spannungsverteilung
erheblich herab, so dass die mechanische Beanspruchung der festigkeitsoptimierten Ver
schneidungsstelle 39 aufgrund des unter hohem Druck stehenden einschießenden Kraftstof
fes erheblich abnimmt, was zur Hochdruckfestigkeit des erfindungsgemäß konfigurierten
Injektorkörpers 2 beiträgt.
Die Beabstandung der festigkeitsoptimierten Verschneidungsstelle 39 vom hochdruckseiti
gen Teil der Ventilbohrung oberhalb des Hochdruckdichtringes 37 und die gleichmäßige
Wandstärke 35 bzw. 36 beidseits der festigkeitsoptimierten Verschneidungsstelle 39 wir
ken im Verschneidungsbereich zusätzlich spannungsreduzierend und erlauben damit eine
Steigerung der Festigkeit, ohne auf die Fertigung des Injektorkörpers 2 aus einem hoch
druckfesteren und damit erheblich teureren Werkstoff übergehen zu müssen.
Die Druck-/Kraftstoffversorgung des Düsenzulaufs 20, über den sich eine Kraftstoffströ
mung 40 in Richtung auf die hier nicht dargestellte Einspritzdüse einstellt, erfolgt gegen
über der Darstellung gemäß Fig. 1 über den Ventilraum 22. Gemäß des aus Fig. 1 be
kannten Ausführungsbeispiels eines Injektorkörpers 2 gemäß des Standes der Technik,
erfolgt die Beaufschlagung des Düsenzulaufs 20 direkt vom Hochdruckstutzen über die mit
einer Drosselstufe versehene Zulaufbohrung 7. Bei der in Fig. 2 dargestellten erfindungs
gemäß vorgeschlagenen Konfiguration erfolgt die Kraftstoff-/Druckversorgung der Düse
demgegenüber über den Ventilraum 22. Der im Hinblick auf die Hochdruckfestigkeit op
timierte Injektorkörper 2 ist mit einer Ventilstückauflage 25 zu versehen, von dem die als
Vordrosselbohrung beschaffene Zulaufbohrung 26 zur festigkeitsoptimierten Verschnei
dungsstelle 39 verläuft. Dementsprechend ist auch das im Ventilraum 22 untergebrachte,
Ventilstück 23 in einem vergrößerten Durchmesser D, vgl. Bezugszeichen 24 auszulegen.
Die Ventilstückauflage 25 kann in fertigungstechnisch einfacher Weise sowohl als
schulterförmiger Absatz als auch als Fase im Ventilkörper ausgebildet werden.
1
Kraftstoffinjektor
2
Injektorkörper zur Düse
3
Anschlussgewinde
4
Druckstutzen
5
Innengewinde
6
Dichtfläche
7
Zulaufbohrung
8
Mittellinie Druckstutzen
9
Mittellinie Zulaufbohrung
10
Neigungswinkel
11
Mittellinie Injektorkörper
12
Drosselbohrung
13
Verschneidungsstelle
14
Winkelversatz Dichtfläche/Zulaufbohrung
15
Montagerichtung Magnetventil
20
Düsenzulauf
21
Ventilbohrung
22
Ventilraum
23
Montageraum Ventilstück
24
Durchmesser Ventilraum D
25
Ventilstückauflage
26
Zulaufbohrung (Vordrosselbohrung)
27
Verschneidungswinkel (< 180°)
28
Durchmesser Zulaufbohrung d1
29
Durchmesser Düsenzulauf d2
30
Montageposition Düsennadel/Stößelanordnung
31
Mittellinie Zulaufbohrung (Vordrosselbohrung)
32
Mittellinie Düsenzulauf
33
Position Magnetventil
34
Außenumfangsfläche Injektorkörper
35
erste Wandstärke
36
zweite Wandstärke
37
Hochdruckdichtring
38
axiale Position Verschneidungsstelle
39
festigkeitsoptimierte Verschneidungsstelle
40
Strömungsrichtung Kraftstoff
Claims (6)
1. Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Verbren
nungskraftmaschine mit einem Injektorkörper (2), in dem ein eine Einspritzdüse mit
unter hohem Druck stehenden Kraftstoff versorgender Düsenzulauf (20) ausgebildet
ist, der seinerseits über einen Zulauf mit Kraftstoff beaufschlagbar ist und im Injektor
körper (2) ein ein Ventilstück aufnehmender Ventilraum (22) ausgeführt ist, der in eine
Ventilbohrung (21) übergeht, der Düsenzulauf (20) und eine
Zulaufbohrung (26) eine einen stumpfen Verschneidungswinkel (27) aufwei
sende festigkeitsoptimierte Verschneidungstelle (39) bilden, und die Zulaufbohrung (26)
im Injektorkörper (2) von einer den Ventilraum (22) begrenzenden Ventilstückauflage
(25) abzweigt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilstückauflage (25) als Fase im In
jektorkörper (2) im Übergangsbereich des Ventilraumes (22) zur Ventilbohrung (21)
ausgeführt ist.
2. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufboh
rung (26) als Vordrosselbohrung ausgebildet ist.
3. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die festigkeitsop
timierte Verschneidungsstelle (39) im Injektorkörper (2) unterhalb des Ventilraums
(22) liegt.
4. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die festigkeitsop
timierte Verschneidungsstelle (39) im Injektorkörper (2) in einem Abstand von einem
Hochdruckdichtring (37) angeordnet ist.
5. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der
festigkeitsoptimierten Verschneidungsstelle (39) zwischen der Ventilbohrung (21) und
der Verschneidungsstelle (39) eine erste Wandstärke (35) und zwischen der Ver
schneidungsstelle (39) und der Außenumfangsfläche (34) des Injektorkörpers (2) eine
zweite Wandstärke (36) vorliegt, die im wesentlichen der ersten Wandstärke (35) entspricht.
6. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser
d1 (28) der Zulaufbohrung (26) vor der Verschneidungsstelle (39) geringer ist als der
Durchmesser d2 (29) des Düsenzulaufs (20) hinter der Verschneidungsstelle (39) im
Injektorkörper (2).
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|---|---|---|---|
| DE2001144889 DE10144889C1 (de) | 2001-09-12 | 2001-09-12 | Kraftstoffinjektor mit vom Ventilraum ausgehender Vordrosselbohrung |
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| DE2001144889 DE10144889C1 (de) | 2001-09-12 | 2001-09-12 | Kraftstoffinjektor mit vom Ventilraum ausgehender Vordrosselbohrung |
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3610529A (en) * | 1968-08-28 | 1971-10-05 | Sopromi Soc Proc Modern Inject | Electromagnetic fuel injection spray valve |
| US5154350A (en) * | 1990-04-06 | 1992-10-13 | Weber S.R.L. | Electromagnetically actuated fuel injection device for an internal combustion engine |
| DE19650865A1 (de) * | 1996-12-07 | 1998-06-10 | Bosch Gmbh Robert | Magnetventil |
| DE19726481A1 (de) * | 1997-06-21 | 1998-12-24 | Bosch Gmbh Robert | Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten |
| DE10017657A1 (de) * | 2000-04-08 | 2001-10-11 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen |
-
2001
- 2001-09-12 DE DE2001144889 patent/DE10144889C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3610529A (en) * | 1968-08-28 | 1971-10-05 | Sopromi Soc Proc Modern Inject | Electromagnetic fuel injection spray valve |
| US5154350A (en) * | 1990-04-06 | 1992-10-13 | Weber S.R.L. | Electromagnetically actuated fuel injection device for an internal combustion engine |
| DE19650865A1 (de) * | 1996-12-07 | 1998-06-10 | Bosch Gmbh Robert | Magnetventil |
| DE19726481A1 (de) * | 1997-06-21 | 1998-12-24 | Bosch Gmbh Robert | Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten |
| DE10017657A1 (de) * | 2000-04-08 | 2001-10-11 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen |
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