DE60023980T2

DE60023980T2 - Vorrichtung zur Befestigung von Brennstoffeinspritzventilen

Info

Publication number: DE60023980T2
Application number: DE60023980T
Authority: DE
Inventors: Jack Richardson Lorraine; Todd Matthew Answine; Dean Leigh Yorktown Spiers
Original assignee: Siemens VDO Automotive Corp
Current assignee: Continental Automotive Systems Inc
Priority date: 1999-04-20
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2020-02-18
Also published as: US6874477B1; DE60023980D1; EP1046810A3; EP1046810B1; EP1046810A2

Description

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung eines Brennstoffeinspritzsystems.
Hintergrund der Erfindung
Spezielle Brennstoffeinspritzsysteme setzen ein System mit Zerstäuberluftunterstützung ein, um die Zerstäubung von Brennstoff zu fördern, der von einem Brennstoffeinspritzventil (16) dosiert in den Ansaugluftstrom in einer Lufteinlassvorrichtung abgegeben wird. Damit ein System mit Zerstäuberluftunterstützung eingesetzt werden kann, muss das Brennstoffeinspritzventil wirksame Dichtungen zu einer Vielzahl von Konstruktionselementen aufweisen. Insbesondere muss das Brennstoffeinspritzventil mindestens eine Brennstoffdichtung und mindestens eine Umgebungsluftdichtung aufweisen. Die Brennstoffdichtung ist zwischen dem Brennstoffverteiler und dem Brennstoffeinspritzventil angeordnet. Die Umgebungsluftdichtung ist zwischen der unter Unterdruck stehenden Luft in einem Zerstäuberluftkanal des Systems mit Zerstäuberluftunterstützung und der Umgebungsluft angeordnet, die sich außerhalb der Lufteinlassvorrichtung befindet.
Eine bekannte Weise zur Herstellung der Umgebungsluftdichtung ist, eine Kontaktdichtung auf dem Bereich des Brennstoffeinspritzventils bereitzustellen, der in einer Öffnung der Lufteinlassvorrichtung angebracht ist. Die Kontaktdichtung sitzt auf einer Fläche innerhalb der Öffnung auf und dichtet sie ab, um die benötigte Umgebungsluftdichtung zu bilden, wenn eine axiale Belastung auf das Brennstoffeinspritzventil ausgeübt wird. Um die axiale Belastung zu erzielen, wird das Brennstoffeinspritzventil mit Kraftstoffdruck beaufschlagt, so dass dessen axiale Belastung das Brennstoffeinspritzventil bewegt. Um diese axiale Bewegung zu erzielen, sind Brennstoffeinspritzventile in bekannten Systemen am Brennstoffverteiler angeordnet, ohne am Brennstoffverteiler befestigt zu sein.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Anmelder haben festgestellt, dass sich mindestens drei grundlegende Probleme ergeben aufgrund der unbefestigten Anordnung des Brennstoffeinspritzventils am Brennstoffverteiler. Erstens muss für die Herstellung der Baugruppe aus Brennstoffverteiler und Brennstoffeinspritzventil ein alternatives Verfahren gefunden werden, um die Brennstoffeinspritzventile für die Druck-(Dichtigkeits-)-Prüfung im Anschluss an die Herstellung zu befestigen.
Zweitens werden die Brennstoffeinspritzventile für Transport und Handhabung vom Brennstoffverteiler getrennt, wodurch es zu Verschmutzungen und häufigerer Beschädigung des Produkts kommt. Demzufolge muss eine zusätzliche Vormontage für die Baugruppe entwickelt werden, um dieses Problem auszuschalten. Drittens muss für die Endmontage der Baugruppe aus Brennstoffeinspritzventil und Brennstoffverteiler in einem Kraftfahrzeug ein Verfahren entwickelt werden für die Winkelposition des Brennstoffeinspritzventils zwecks korrekter Ausrichtung des Strahlbilds und/oder Ausrichtung des elektrischen Anschlusses. In EP0887543 wird eine Vorrichtung gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs offenbart. Insbesondere offenbart diese Patentanmeldung die Verwendung eines Befestigungselements, das nicht nur eine Drehung des Brennstoffeinspritzventils verhindert, sondern das Brennstoffeinspritzventil ferner befestigt, um eine Axialbewegung zu verhindern. Die erkannten Probleme werden durch die neuartige Befestigungsvorrichtung des Anmelders gelöst.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Befestigungsvorrichtung bereit, dadurch gekennzeichnet, dass ein Befestigungselement das Brennstoffeinspritzventil an der Brennstoffeinspritzventilkappe befestigt und es dem Brennstoffeinspritzventil ermöglicht, sich entlang der Längsachse der Brennstoffeinspritzventilkappe auf und ab zu bewegen.
Die Brennstoffeinspritzventilkappe umfasst vorzugsweise einen zylinderförmigen Bereich mit einem Bereich zur Befestigung des Brennstoffverteilers, der sich an einem ersten Ende des zylinderförmigen Bereichs befindet, und eine Haltekontur, die sich am zweiten Ende des zylinderförmigen Bereichs befindet. Die Haltekontur ist vorzugsweise ein Bund, der am zweiten Ende des zylinderförmigen Bereichs angeordnet ist und von der Längsachse weg nach außen gerichtet ist. Das Brennstoffeinspritzventil umfasst ein Gehäuse mit einer Halterille. Die Halterille ist vorzugsweise eine Nut, die das Gehäuse des Brennstoffeinspritzventils teilweise umgibt. Das Befestigungselement ist vorzugsweise eine Klammer, die einen Steg und ein Paar Fortsätze hat, das vom Steg ausgeht. Das Paar Fortsätze überspannt sowohl die Brennstoffeinspritzventilkappe als auch das Brennstoffeinspritzventil. Jeder der Fortsätze weist eine Zunge und einen Durchbruch auf. Die Zunge hat eine Flankenfläche, die in die Nut des Brennstoffeinspritzventilgehäuses eingreift.
Die Befestigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst ferner eine Lufteinlassvorrichtung mit einer Öffnung. Das Dosierende des Brennstoffeinspritzventils weist eine Kontaktdichtung auf, die die Öffnung abdichtet, wenn das Brennstoffeinspritzventil sich entweder in einer ersten Stellung oder einer zweiten Stellung entlang der Längsachse befindet.
Die Befestigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung beinhaltet vorzugsweise eine vormontierte Baugruppe, an der die Klammer mittels einer automatisierten Methode befestigt wurde. Die vormontierte Baugruppe ist in der Lage, mindestens einer entsprechenden Prüfung auf Unversehrtheit der Baugruppe und einer praxisgerechten Schwingungsprüfung zu genügen.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine Klammer für die vorstehend erwähnte Vorrichtung bereit, mit der das Brennstoffeinspritzventil an der Brennstoffeinspritzventilkappe auf dem Brennstoffverteiler befestigt wird. Die Klammer umfasst Folgendes: Einen Steg, der ein erstes und ein zweites Ende aufweist; einen ersten Fortsatz, der vom ersten Ende des Stegs ausgeht, wobei der erste Fortsatz eine erste Zunge und einen ersten Durchbruch umfasst; und einen zweiten Fortsatz, der vom zweiten Ende des Stegs ausgeht, wobei der erste Fortsatz und der zweite Fortsatz im Wesentlichen parallel zueinander sind und der zweite Fortsatz eine zweite Zunge und einen zweiten Durchbruch aufweist.
Die erste Zunge und die zweite Zunge der Klammer weisen eine korrespondierende Flankenflächenform auf, die so beschaffen ist, dass sie in die Halterille in einem Brennstoffeinspritzventilgehäuse eingreift. Der erste Durchbruch und der zweite Durchbruch der Klammer haben jeweils einen im Wesentlichen gleichartigen Rahmen, der so beschaffen ist, dass er mit einem Bund der Brennstoffeinspritzventilkappe zum Eingriff kommt. Jeder der Rahmen weist ein Paar Stützkanten auf, die entlang des entsprechenden Fortsatzes verlaufen. Die beiden Stützkanten auf dem jeweiligen Rahmen sind so mit einem Abstand zueinander angeordnet, dass das Ineinandergreifen einer der Stützkanten mit dem Bund der Brennstoffeinspritzventilkappe ohne Ineinandergreifen des Bunds der Brennstoffeinspritzventilkappe mit der anderen Stützkante erfolgt.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Befestigung eines Brennstoffeinspritzventils an einer Brennstoffeinspritzventilkappe auf einem Brennstoffverteiler bereit, so dass das Brennstoffeinspritzventil an der Brennstoffeinspritzventilkappe befestigt wird und das Brennstoffeinspritzventil entlang einer Längsachse positioniert werden kann, die durch die Brennstoffeinspritzventilkappe definiert wird. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Bereitstellen eines Brennstoffverteilers mit mindestens einer Brennstoffeinspritzventilkappe, wobei die mindestens eine Brennstoffeinspritzventilkappe eine Haltekontur umfasst; Anordnen des mindestens einen Brennstoffeinspritzventils an mindestens einer Brennstoffeinspritzventilkappe, wobei das mindestens eine Brennstoffeinspritzventil ein Gehäuse mit einer Halterille aufweist; Bereitstellen eines Befestigungselements und Befestigen des mindestens einen Brennstoffeinspritzventils an der mindestens einen Brennstoffeinspritzventilkappe mithilfe des Befestigungselements, das sowohl mit der Haltekontur der Brennstoffeinspritzventilhaltekappe als auch mit der Halterille im Brennstoffeinspritzventilgehäuse zum Eingriff kommt, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement es dem Brennstoffeinspritzventil ermöglicht, sich entlang der Längsachse der Brennstoffeinspritzventilkappe auf und ab zu bewegen.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung beinhaltet ferner folgenden Schritt: Anbringen der Klammer mittels einer automatisierten Methode, so dass der mindestens eine Brennstoffverteiler, das mindestens eine Brennstoffeinspritzventil und die Klammer eine vormontierte Baugruppe bilden, die in der Lage ist, mindestens einer geeigneten Unversehrtheitsprüfung für die Baugruppe und einer praxisgerechten Schwingungsprüfung zu genügen.
Beschreibung der Abbildungen der Zeichnungen
Die beigelegten Zeichnungen, die in die Patentschrift einbezogen sind und einen Bestandteil derselben darstellen, zeigen die gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der oben gegebenen allgemeinen Beschreibung und der unten gegebenen ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen zur Erklärung der Prinzipien der Erfindung.
1 ist eine perspektivische Ansicht der Befestigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht des Befestigungselements der in 1 dargestellten Befestigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Darstellung im Teilschnitt der Befestigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung an einer Lufteinlassvorrichtung in nicht betätigter Stellung.
4 ist eine Darstellung im Teilschnitt der Befestigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung an einer Lufteinlassvorrichtung in betätigter Stellung.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en)
1 stellt die Befestigungsvorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung dar. Die Befestigungsvorrichtung 10 umfasst Folgendes: einen Brennstoffverteiler 12, Brennstoffeinspritzventilkappen 14, die mit einem Brennstoffverteiler 12 verbunden sind, eine Vielzahl von Brennstoffeinspritzventilen 16 und ein Befestigungselement 18 für jedes Brennstoffeinspritzventil 16.
Jede der Brennstoffeinspritzventilkappen 14 hat einen Brennstoffpuffervolumenbereich 20, der eine Längsachse 22 definiert, wie in den 3 und 4 gezeigt. Die Brennstoffeinspritzventilkappe ist ein zylinderförmiger Bereich 24. Der zylinderförmige Bereich 24 wird aus geprägtem Metall hergestellt. Ein Bereich 26 zur Befestigung des Brennstoffverteilers ist an einem ersten Ende 24a des zylinderförmigen Bereichs 24 angeordnet, das die Brennstoffeinspritzventilkappe 14 am Brennstoffverteiler 12 befestigt.
Der Bereich 26 zur Befestigung des Brennstoffverteilers wird vorzugsweise durch Hartlöten am Brennstoffverteiler 12 befestigt, der ebenfalls aus Metall besteht. Eine Haltekontur ist am zweiten Ende 24b des zylinderförmigen Bereichs 24 angeordnet. Die Haltekontur ist vorzugsweise ein Bund 28, der von der Längsachse 22 weg nach außen gerichtet ist.
Jedes der Brennstoffeinspritzventile 16 umfasst ein Gehäuse 30, das ein Brennstoffdosierende 32 und ein Brennstoffeintrittsende 34 aufweist. Das Brennstoffeintrittsende 34 ist zum Brennstoffpuffervolumenbereich 20 gerichtet. Ein O-Ring 36 ist am Brennstoffeintrittsende 34 auf dem Gehäuse 30 angeordnet. Der O-Ring 36 bildet einen brennstoffdichten Verschluss an der Innenfläche 24c des zylinderförmigen Bereichs 24 der Brennstoffeinspritzventilkappe 14. Das Gehäuse 30 des Brennstoffeinspritzventils 16 ist mit einer Halterille ausgestattet. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Halterille eine Nut 38, die das Gehäuse 30 des Brennstoffeinspritzventils 16 teilweise umgibt. Die Nut weist ein erstes Ende 38a und ein zweites Ende 38b auf.
Jedes Befestigungselement 18 befestigt ein Brennstoffeinspritzventil 16 an einer Brennstoffeinspritzventilkappe 14 und ermöglicht es dem Brennstoffeinspritzventil 16, sich entlang der Längsachse 22 der Brennstoffeinspritzventilkappe 14 auf und ab zu bewegen. Das Befestigungselement 18 ist vorzugsweise eine Federklammer aus gestanztem Metall. Die Klammer 40 hat einen Steg 42 und ein Paar Fortsätze 44, 46, die von dem Steg wegweisen. Das Paar Fortsätze 44a, 44b überspannt sowohl die Brennstoffeinspritzventilkappe 14 als auch das Brennstoffeinspritzventil 16.
Der Steg 42 hat ein erstes Ende 42a und ein zweites Ende 42b. Das Paar Fortsätze umfasst einen ersten Fortsatz 44a und einen zweiten Fortsatz 44b. Der erste Fortsatz 44a geht aus dem ersten Ende 42a des Stegs 42 hervor. Der erste Fortsatz beinhaltet eine erste Zunge 46a und einen ersten Durchbruch 48a. Der zweite Fortsatz 44b geht aus dem zweiten Ende 42b des Stegs 42 hervor. Der zweite Fortsatz 44b umfasst eine zweite Zunge 46b und einen zweiten Durchbruch 48b. Der erste Fortsatz 44a und der zweite Fortsatz 44b verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander.
Die erste Zunge 46a und die zweite Zunge 46b haben jeweils eine Flankenfläche 50a bzw. 50b, die in die Halterille des Brennstoffeinspritzventilgehäuses eingreift. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Zunge 46a und die Zunge 46b jeweils eine Flankenfläche 50a bzw. 50b auf, die der Nut 38 entspricht, die der Halterille im Brennstoffeinspritzventilgehäuse 30 dient. Jede Zunge umfasst einen Anschlag 52a bzw. 52b, der am ersten Ende 38a bzw. zweiten Ende 38b der Nut 38 anliegt, um die Relativdrehung zwischen dem Brennstoffeinspritzventil 16 und der Brennstoffeinspritzventilkappe 14 zu begrenzen.
Der erste Durchbruch 48a und der zweite Durchbruch 48b haben jeweils einen im Wesentlichen ähnlichen Rahmen 54a bzw. 54b, der die Haltekontur der Brennstoffeinspritzventilkappe umfasst. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Rahmen 54a bzw. 54b am ersten Durchbruch 48a bzw. am zweiten Durchbruch 48b jeweils so beschaffen, dass er den Bund 28 der Brennstoffeinspritzventilkappe 14 umfasst, der als Haltekontur dient. Jeder Rahmen 54a bzw. 54b hat ein Paar Stützkanten 56a (56a1, 56a2) und 56b (56b1, 56b2), die entlang des jeweils zugehörigen Fortsatzes 44a, 44b verlaufen.
Der Rahmen 54a, 54b des jeweiligen Fortsatzes 44a, 44b umfasst ferner ein Paar Seitenkanten 58a, 58b zwischen den Stützkanten 56a, 56b, so dass der Rahmen 54a bzw. 54b jeweils eine im Wesentlichen rechteckige Form hat. Obwohl eine im Wesentlichen rechteckige Form für den Rahmen verwendet wird, versteht sich von selbst, dass auch andere Formen, etwa ein Oval, verwendet werden könnten, solange die verwendete Form ein Paar Stützkanten aufweist. Jedes Paar Seitenkanten 58a, 58b zwischen den Stützkanten 56a, 56b hat eine Länge von etwa der halben Länge des Paars von Stützkanten 56a, 56b.
Die beiden Stützkanten 56a, 56b auf dem Rahmen 54a bzw. 54b sind so mit einem Abstand zueinander angeordnet, dass das Ineinandergreifen einer der Stützkanten des Stützkantenpaars mit dem Bund 28 der Brennstoffeinspritzventilkappe 14 ohne Ineinandergreifen des Bunds 28 der Brennstoffeinspritzventilkappe 14 mit der anderen Stützkante des Stützkantenpaars erfolgt.
Wenn, wie in 3 gezeigt, zum Beispiel das Brennstoffeinspritzventil 16 in einer ersten Stellung 60 entlang der Längsachse 22 angeordnet ist, greift der Bund 28 der Brennstoffeinspritzventilkappe 14 in eine Kante des Stützkantenpaars 56a1, 56b1 ein, die auf jedem der Rahmen 54a, 54b bereitgestellt werden. D. h. in die Stützkante 56a1 bzw. 56b1, die am weitesten vom Kraftstoffverteiler 12 entfernt ist. Alternativ greift, wenn, wie in 4 dargestellt, das Brennstoffeinspritzventil 16 in einer zweiten Stellung 62 entlang der Längsachse 22 angeordnet ist, der Bund 28 der Brennstoffeinspritzventilkappe 14 in die andere Stützkante 56a2 bzw. 56b2 des Stützkantenpaars 56a, 56b ein. D. h. in die Stützkante 56a2 bzw. 56b2, die dem Kraftstoffverteiler am nächsten ist.
Das Brennstoffeinspritzventil 16 befindet sich aufgrund der axialen Belastung, die durch die Beaufschlagung mit einem Brennstoffdruck erzeugt wird, in der zweiten Stellung 62 entlang der Längsachse 22. Wenn das Brennstoffeinspritzventil 16 sich in der zweiten Stellung 62 befindet, übt es die entsprechende Dichtlast auf eine Kontaktdichtung 63 am Dosierende 32 des Brennstoffeinspritzventils 16 aus, so dass die Kontaktdichtung 63 mit einer Öffnung 64 in einer Lufteinlassvorrichtung 65 in Eingriff kommt. Die Lufteinlassvorrichtung umfasst vorzugsweise einen Krümmer mit einem Zerstäuberluftkanal 66. Der Krümmer umfasst eine Ventiltasche, die als Öffnung dient.
Vor der Montage der Befestigungsvorrichtung an einer Lufteinlassvorrichtung in einem Kraftfahrzeug kann das Brennstoffeinspritzventil 16 sich entlang der Längsachse 22 auf- und abbewegen, so dass der Bund 28 der Brennstoffeinspritzventilkappe 14 entweder in die Stützkanten 56a1 und 56b1 oder 56a2 und 56b2 des Stützkantenpaars 56a, 56b eingreift. Obwohl das Brennstoffeinspritzventil 16 sich entlang der Längsachse bewegen kann, bleibt das Brennstoffeinspritzventil 16 an der Brennstoffeinspritzventilkappe 14 befestigt aufgrund des Eingreifens der ersten Zunge 46a und der zweiten Zunge 46b in die Nut 38 des Brennstoffeinspritzventilgehäuses 30.
Die Befestigungsvorrichtung 10 umfasst eine vormontierte Baugruppe, an der die Klammer 40 mittels einer automatisierten Methode befestigt wurde. Zur Realisierung der automatisierten Methode zur Montage der Klammer wird die Klammer 40 von Hand auf dem Brennstoffeinspritzventilgehäuse 30 angebracht, so dass die erste Zunge 46a und die zweite Zunge 46b mit der Nut 38 in Eingriff kommen. Sobald die Klammern 40 auf den Brennstoffeinspritzventilen 16 angebracht worden sind, werden die Brennstoffeinspritzventile 16 in Taschen angeordnet, die mit Druckluftzylindern verbunden sind. Die Anzahl der Taschen des Druckluftzylinders entspricht der Anzahl der Brennstoffeinspritzventilkappen 14, die sich auf dem Brennstoffverteiler 12 befinden. Der Brennstoffverteiler 12 wird geschmiert und in eine Montagevorrichtung an einer Vorrichtung zum Einsetzen von Brennstoffeinspritzventilen eingespannt.
Sobald der Brennstoffverteiler 12 und die Brennstoffeinspritzventile 16 positioniert sind, werden die Druckluftzylinder betätigt, so dass sie die Brennstoffeinspritzventile 16 mittels der jeweils zugehörigen Klammer 40 in die Brennstoffeinspritzventilkappen auf dem Brennstoffverteiler 12 schieben. Während der automatisierten Montage springt die Klammer 40 auf, streckt sich über den Bund 28 der Brennstoffeinspritzventilkappe 14 und schnappt zu, sobald der Rahmen 54a bzw. 54b von Durchbruch 48a bzw. 48b über den Bund 28 der Brennstoffeinspritzventilkappe 14 gleitet. Sobald die Klammer 40 geschlossen ist, ziehen sich die Druckluftzylinder zurück, wobei sie an den Klammern 40 ziehen, um sicherzustellen, dass die Klammern 40 ordnungsgemäß montiert sind. D. h., dass der erste Rahmen 54a bzw. der zweite Rahmen 54b mit dem Bund 28 der Brennstoffeinspritzventilkappe 14 in Eingriff gekommen ist.
Anschließend wird der Brennstoffverteiler so positioniert, dass es den Brennstoffeinspritzventilen ermöglicht wird, frei zu hängen, und die Baugruppe wird einer Prüfung für vormontierte Baugruppen unterzogen. Diese Prüfung verifiziert ferner, ob die Klammer sowohl mit dem Brennstoffeinspritzventil als auch mit der Brennstoffeinspritzventilkappe vollständig zum Eingriff gekommen ist. Wenn die Klammer nicht ordnungsgemäß montiert wurde, wird die Klammer bei der Prüfung der vormontierten Baugruppe abgeworfen und die Baugruppe besteht die entsprechende Prüfung für vormontierte Baugruppen nicht.
Die vormontierte Baugruppe ist in der Lage, mindestens eine entsprechende Prüfung auf Unversehrtheit der Baugruppe und eine praxisgerechte Schwingungsprüfung zu bestehen. Die Prüfung auf Unversehrtheit der Baugruppe umfasst Folgendes: (1) eine Luftverlustprüfung, bei der die vormontierte Baugruppe eine Luftverlustmenge von nicht mehr als 2,5 cm³/min aufweisen darf, wenn die vormontierte Baugruppe mit höchstens 600 kPa Druck beaufschlagt wird; und (2) eine Eintauchprüfung, bei der von der vormontierten Baugruppe, wenn sie unter einem konstanten Druck von höchstens 500 kPa steht und für 30 Sekunden in eine Testflüssigkeit eingetaucht wird, keine Blasen in der Testflüssigkeit gebildet werden.
Die praxisgerechte Schwingungsprüfung beinhaltet, dass, während die vormontierte Baugruppe für mindestens 15 Stunden in Longitudinal-, Quer- und Hochrichtung bei wechselnden Frequenzen mit einer Sinusschwingung von höchstens 600 Hz beaufschlagt wird, die vormontierte Baugruppe mindestens folgenden Prüfungen unterzogen wird: (1) einer Temperaturwechselprüfung über einen Bereich von etwa –40°C bis 140°C; und (2) einer Druckwechselprüfung von mindestens 30.000 Zyklen über einen Bereich von etwa 0 kPa bis 1500 kPa.
Die vorliegende Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zur Befestigung des Brennstoffeinspritzventils in der Brennstoffeinspritzventilkappe auf einem Brennstoffverteiler, so dass das Brennstoffeinspritzventil an der Brennstoffeinspritzventilkappe befestigt wird und das Brennstoffeinspritzventil entlang einer Längsachse positioniert werden kann, die durch die Brennstoffeinspritzventilkappe definiert wird. Das Verfahren wird durch folgende Schritte realisiert: Bereitstellen eines Brennstoffverteilers mit mindestens einer Brennstoffeinspritzventilkappe, wobei die mindestens eine Brennstoffeinspritzventilkappe eine Haltekontur umfasst; Anordnen des mindestens einen Brennstoffeinspritzventils an der mindestens einen Brennstoffeinspritzventilkappe, wobei das mindestens eine Brennstoffeinspritzventil ein Gehäuse mit einer Halterille aufweist; und Befestigen des mindestens einen Brennstoffeinspritzventils an der mindestens einen Brennstoffeinspritzventilkappe mit einem Befestigungselement (18), das sowohl mit der Haltekontur der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) als auch der Halterille im Gehäuse des Brennstoffeinspritzventils zum Eingriff kommt.
Das Verfahren beinhaltet ferner folgenden Schritt: Anbringen der Klammer mittels einer automatisierten Methode, so dass mindestens ein Brennstoffverteiler und mindestens ein Brennstoffeinspritzventil und die Klammer eine vormontierte Baugruppe bilden, die in der Lage ist, mindestens einer geeigneten Unversehrtheitsprüfung für die Baugruppe und einer praxisgerechten Schwingungsprüfung zu genügen.

Claims

Befestigungsvorrichtung (10), die Folgendes umfasst: einen Brennstoffverteiler (12); eine Brennstoffeinspritzventilkappe (14), die mit dem Brennstoffverteiler (12) verbunden ist, wobei die Brennstoffeinspritzventilkappe (14) einen Brennstoffpuffervolumenbereich (20) aufweist, der eine Längsachse definiert, einen Bereich (26) zur Befestigung des Brennstoffverteilers (12) und eine Haltekontur (28); ein Brennstoffeinspritzventil (16), das ein Brennstoffdosierende (32) und ein Brennstoffeintrittsende (34) aufweist, wobei das Brennstoffeintrittsende (34) zum Brennstoffpuffervolumenbereich (20) gerichtet ist; und ein Befestigungselement (18), das das Brennstoffeinspritzventil (16) an der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) befestigt, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (18) es dem Brennstoffeinspritzventil (16) ermöglicht, sich entlang der Längsachse der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) auf- und abzubewegen.
Befestigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der die Brennstoffeinspritzventilkappe (14) einen zylinderförmigen Bereich (24) umfasst, wobei der Bereich (26) zur Befestigung des Brennstoffverteilers sich an einem ersten Ende (24a) des zylinderförmigen Bereichs (24) befindet, die Haltekontur (28) sich an einem zweiten Ende (24b) des zylinderförmigen Bereichs befindet; und bei der das Brennstoffeinspritzventil (16) ein Gehäuse (30) mit einer Halterille (38) umfasst.
Befestigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 2, bei der das Befestigungselement (18) eine Klammer (40) umfasst, die einen Steg (42) und ein Paar Fortsätze (44, 46) aufweist, das von dem Steg (42) ausgeht, wobei das Paar Fortsätze (44, 46) sowohl die Brennstoffeinspritzventilkappe (14) als auch das Brennstoffeinspritzventil (16) überspannt, wobei jeder Fortsatz (44, 46) eine Zunge (46a, 46b) und einen Durchbruch (48a, 48b) aufweist, wobei die Zunge (46a, 46b) eine Flankenfläche (50a, 50b) besitzt, die in die Halterille (38) des Brennstoffeinspritzventilgehäuses (30) eingreift, wobei der Durchbruch (48a, 48b) einen Rahmen (54a, 54b) aufweist, der die Haltekontur (28) der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) umfasst.
Befestigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 3, bei der die Haltekontur (28) ein Bund (28) ist, der sich am zweiten Ende (24b) des zylinderförmigen Bereichs (24) befindet, wobei der Bund (28) von der Längsachse weg nach außen gerichtet ist; bei der der Rahmen (54a, 54b) ein Paar Stützkanten (56a1, 56a2) aufweist, die so geformt sind, dass, wenn das Brennstoffeinspritzventil (16) in einer ersten Stellung entlang der Längsachse angeordnet ist, der Bund (28) der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) in eine der Stützkanten (56a1, 56a2) eingreift und, wenn das Brennstoffeinspritzventil (16) in einer zweiten Stellung entlang der Längsachse angeordnet ist, der Bund (28) der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) in die andere der beiden Stützkanten (56a1, 56a2) eingreift.
Befestigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 4, bei der die Halterille (38) eine Nut (38) ist, die das Gehäuse (30) des Brennstoffeinspritzventils (16) teilweise umgibt, wobei die Nut (38) ein erstes Ende (38a) und ein zweites Ende (38b) umfasst; bei der jede Zunge (46a, 46b) an jedem der Fortsätze (44, 46) einen Anschlag (52a, 52b) umfasst, der am ersten Ende (38a) bzw. zweiten Ende (38b) der Nut (38) anliegt, um die Relativdrehung zwischen dem Brennstoffeinspritzventil (16) und der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) zu begrenzen.
Befestigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 5, die ferner eine Lufteinlassvorrichtung (65) mit einer Öffnung (64) umfasst, wobei das Dosierende (32) des Brennstoffeinspritzventils (16) eine Kontaktdichtung (63) aufweist, die die Öffnung (64) abdichtet, wenn das Brennstoffeinspritzventil (16) sich entweder in einer ersten Stellung oder einer zweiten Stellung entlang der Längsachse befindet.
Befestigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, die Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Brennstoffeinspritzventilkappen (14), die mit einem Brennstoffverteiler (12) verbunden ist, wobei jede Brennstoffeinspritzventilkappe (14) einen zylinderförmigen Bereich (24) umfasst, der eine Längsachse definiert, wobei ein Bereich (26) zur Befestigung des Brennstoffverteilers sich an einem ersten Ende (24a) des zylinderförmigen Bereichs (24) befindet und ein Bund (28) an einem zweiten Ende (24b) des zylinderförmigen Bereichs (24); eine Vielzahl von Brennstoffeinspritzventilen, wobei jedes Brennstoffeinspritzventil (16) einer von der Vielzahl von Brennstoffeinspritzventilkappen (14) zugeordnet ist, wobei jedes Brennstoffeinspritzventil (16) ein Gehäuse (30) aufweist, das ein Brennstoffdosierende (32), ein Brennstoffeintrittsende (34) und eine Halterille (38) umfasst, wobei das Brennstoffeintrittsende (34) des Brennstoffeinspritzventils (16) im zylinderförmigen Bereich (24) der Brennstoffeinspritzkappe (14) angeordnet ist und wobei das Befestigungselement (18) eine Klammer (40) ist, die sowohl mit dem Bund (28) der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) als auch der Halterille (38) im Gehäuse (30) des Brennstoffeinspritzventils (16) zum Eingriff kommt, um das Brennstoffeinspritzventil (16) an der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) zu befestigen und dem Brennstoffeinspritzventil (16) zu ermöglichen, sich entlang der Längsachse auf- und abzubewegen, die durch den zylinderförmigen Bereich (24) der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) verläuft.
Befestigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 7, bei der die Klammer (40) einen Steg (42) und ein Paar Fortsätze (44, 46) umfasst, das vom Steg (42) ausgeht, wobei das Paar Fortsätze (44, 46) sowohl die Brennstoffeinspritzventilkappe (14) als auch das Brennstoffeinspritzventil (16) überspannt, wobei jeder Fortsatz (44, 46) eine Zunge (46a, 46b) und einen Durchbruch (48a, 48b) aufweist, wobei die Zunge (46a, 46b) eine Flankenfläche (50a, 50b) besitzt, die in die Halterille (38) im Gehäuse (30) des Brennstoffeinspritzventils (16) eingreift, wobei der Durchbruch (48a, 48b) einen Rahmen (54a, 54b) aufweist, der den Bund (28) der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) umfasst, wobei der Rahmen (54a, 54b) ein Paar Stützkanten (56a1, 56a2) aufweist, die entlang des entsprechenden Fortsatzes (44, 46) verlaufen, wobei die beiden Stützkanten (56a1, 56a2) auf dem Rahmen (54a, 54b) so geformt sind, dass, wenn das Brennstoffeinspritzventil (16) sich in einer ersten Stellung entlang der Längsachse befindet, der Bund (28) der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) in eine der Stützkanten (56a1, 56a2) eingreift und, wenn das Brennstoffeinspritzventil (16) sich in einer zweiten Stellung entlang der Längsachse befindet, der Bund der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) in die andere der beiden Stützkanten (56a1, 56a2) eingreift.
Kombination aus einer Klammer (40) zur Verwendung als Befestigungselement in einer Befestigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 8 zur Befestigung eines Brennstoffeinspritzventils (16), das ein Gehäuse (30) mit einer Halterille (38) aufweist, und aus einer Brennstoffeinspritzventilkappe (14), die einen Bund (28) aufweist, wobei die Klammer (40) Folgendes umfasst: einen Steg (42), der ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist; einen ersten Fortsatz (44), der vom ersten Ende des Stegs (42) ausgeht, wobei der erste Fortsatz (44) eine erste Zunge (46a) und einen ersten Durchbruch (48a) umfasst; und einen zweiten Fortsatz (46), der vom zweiten Ende des Stegs (42) ausgeht, wobei der erste Fortsatz (44) und der zweite Fortsatz (46) im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, wobei der zweite Fortsatz (46) eine zweite Zunge (46b) und einen zweiten Durchbruch (48b) besitzt; wobei die erste Zunge (46a) und die zweite Zunge (46b) eine korrespondierende Flankenflächenform aufweisen, die so beschaffen ist, dass sie in die Halterille (38) im Gehäuse des Brennstoffeinspritzventils (16) eingreift; und wobei der erste Durchbruch (48a) und der zweite Durchbruch (48b) jeweils einen im Wesentlichen gleichartigen Rahmen (54a, 54b) haben, der so beschaffen ist, dass er mit dem Bund (28) der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) zum Eingriff kommt, wobei jeder Rahmen (54a, 54b) ein Paar Stützkanten (56a1, 56a2) hat, die entlang des jeweils zugehörigen Fortsatzes (44, 46) verlaufen, wobei die beiden Stützkanten (56a1, 56a2) auf dem jeweiligen Rahmen (54, 56) so mit einem Abstand zueinander angeordnet sind, dass das Ineinandergreifen einer der Stützkanten (56a1, 56a2) mit dem Bund (28) der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) ohne Ineinandergreifen des Bunds (28) der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) mit der anderen Stützkante (56a1, 56a2) erfolgt.
Kombination nach Anspruch 9, bei der der Rahmen (54a, 54b) von jedem der Fortsätze (44, 46) ferner ein Paar Seitenkanten zwischen den Stützkanten (56a1, 56a2) umfasst, so dass der Rahmen (54a, 54b) eine im Wesentlichen rechteckige Form besitzt.
Kombination nach Anspruch 10, bei der der Rahmen (54a, 54b) von jedem der Fortsätze (44, 46) ferner ein Paar Seitenkanten zwischen den Stützkanten (56a1, 56a2) umfasst, wobei die Länge jeder Seitenkante ungefähr die Hälfte der Länge von einer der Stützkanten (56a1, 56a2) beträgt.
Verfahren zur Befestigung eines Brennstoffeinspritzventils (16) an einer Brennstoffeinspritzventilkappe (14) auf einem Brennstoffverteiler (12), so dass das Brennstoffeinspritzventil (16) an der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) befestigt wird und das Brennstoffeinspritzventil (16) entlang einer Längsachse positioniert werden kann, die durch die Brennstoffeinspritzventilkappe (14) definiert wird, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Bereitstellen eines Brennstoffverteilers (12) mit mindestens einer Brennstoffeinspritzventilkappe (14), wobei die mindestens eine Brennstoffeinspritzventilkappe (14) eine Haltekontur (28) aufweist; Positionieren des mindestens einen Brennstoffeinspritzventils (16) an der mindestens einen Brennstoffeinspritzventilkappe (14), wobei das mindestens eine Brennstoffeinspritzventil (16) ein Gehäuse mit einer Halterille (38) umfasst; Bereitstellen eines Befestigungselements (18); und Befestigen des mindestens einen Brennstoffeinspritzventils (16) an der mindestens einen Brennstoffeinspritzventilkappe (14) mithilfe des Befestigungselements (18), so dass sowohl die Haltekontur der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) als auch die Halterille (38) im Gehäuse des Brennstoffeinspritzventils (16) zum Eingriff kommen, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (18) es dem Brennstoffeinspritzventil (16) ermöglicht, sich entlang der Längsachse der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) auf- und abzubewegen.
Verfahren nach Anspruch 12, das ferner folgende Schritte umfasst: Bereitstellen eines Bunds (28) auf der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) als Haltekontur (28) und einer Nut, die das Gehäuse des Brennstoffeinspritzventils (16) als Halterille teilweise umgibt; und Bereitstellen einer Metallklammer als Befestigungsvorrichtung (18), wobei die Klammer (40) einen Steg (42) und ein Paar Fortsätze (44, 46) umfasst, das vom Steg (42) ausgeht, wobei das Paar Fortsätze (44, 46) sowohl die Brennstoffeinspritzventilkappe (14) als auch das Brennstoffeinspritzventil (16) überspannt, wobei jeder Fortsatz (44, 46) eine Zunge (46a, 46b) und einen Durchbruch (48a, 48b) aufweist, wobei die Zunge (46a, 46b) eine Flankenfläche (50a, 50b) besitzt, die in die Halterille (38) im Gehäuse (30) des Brennstoffeinspritzventils (16) eingreift, wobei der Durchbruch (48a, 48b) einen Rahmen aufweist, der den Bund (28) der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) umfasst, wobei der Rahmen ein Paar Stützkanten (56a1, 56a2) aufweist, die entlang des entsprechenden Fortsatzes (44, 46) verlaufen, wobei die beiden Stützkanten (56a1, 56a2) auf dem Rahmen so geformt sind, dass, wenn das Brennstoffeinspritzventil (16) sich in einer ersten Stellung entlang der Längsachse befindet, der Bund (28) der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) in eine der Stützkanten (56a1, 56a2) eingreift und, wenn das Brennstoffeinspritzventil (16) sich in einer zweiten Stellung entlang der Längsachse befindet, der Bund (28) der Brennstoffeinspritzventilkappe (14) in die andere der beiden Stützkanten (56a1, 56a2) eingreift.
Verfahren nach Anspruch 13, das ferner folgenden Schritt umfasst: Anbringen der Klammer (40) mittels einer automatisierten Methode, so dass der mindestens eine Brennstoffverteiler (12) und das mindestens eine Brennstoffeinspritzventil (16) und die Klammer (40) eine vormontierte Baugruppe bilden, die in der Lage ist, mindestens einer geeigneten Unversehrtheitsprüfung für die Baugruppe und einer praxisgerechten Schwingungsprüfung zu genügen.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Unversehrtheitsprüfung für die Baugruppe Folgendes umfasst: (1) eine Luftverlustprüfung, bei der die vormontierte Baugruppe eine Luftverlustmenge von nicht mehr als 2,5 cm³/min aufweisen darf, wenn die vormontierte Baugruppe mit höchstens 600 kPa Druck beaufschlagt wird; und (2) eine Eintauchprüfung, bei der von der vormontierten Baugruppe, wenn sie unter einem konstanten Druck von höchstens 500 kPa steht und für 30 Sekunden in eine Testflüssigkeit eingetaucht wird, keine Blasen in der Testflüssigkeit gebildet werden; und bei der die praxisgerechte Schwingungsprüfung beinhaltet, dass, während die vormontierte Baugruppe für mindestens 15 Stunden in Longitudinal-, Quer- und Hochrichtung bei wechselnden Frequenzen mit einer Sinusschwingung von höchstens 600 Hz beaufschlagt wird, die vormontierte Baugruppe mindestens folgenden Prüfungen unterzogen wird: (1) einer Temperaturwechselprüfung über einen Bereich von etwa –40°C bis 140°C; und (2) einer Druckwechselprüfung von mindestens 30.000 Zyklen über einen Bereich von etwa 0 kPa bis 1500 kPa.
Verfahren nach Anspruch 12, das ferner folgenden Schritt umfasst: Bereitstellen einer Lufteinlassvorrichtung mit einer Öffnung, so dass eine Kontaktdichtung an einem Dosierende des Brennstoffeinspritzventils (16) mit der Öffnung in Eingriff kommt, wenn das Brennstoffeinspritzventil (16) sich entweder in einer ersten Stellung oder einer zweiten Stellung entlang der Längsachse befindet.