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EP1381771B1 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents

Brennstoffeinspritzventil Download PDF

Info

Publication number
EP1381771B1
EP1381771B1 EP02727225A EP02727225A EP1381771B1 EP 1381771 B1 EP1381771 B1 EP 1381771B1 EP 02727225 A EP02727225 A EP 02727225A EP 02727225 A EP02727225 A EP 02727225A EP 1381771 B1 EP1381771 B1 EP 1381771B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sealing ring
fuel injection
injection valve
recess
nozzle body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02727225A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1381771A1 (de
Inventor
Guenther Hohl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1381771A1 publication Critical patent/EP1381771A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1381771B1 publication Critical patent/EP1381771B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/14—Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0625—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F02M51/0664—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding
    • F02M51/0671—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/30—Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped
    • F02M2200/306—Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped using mechanical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/80—Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly
    • F02M2200/8069—Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly involving removal of material from the fuel apparatus, e.g. by punching, hydro-erosion or mechanical operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/85—Mounting of fuel injection apparatus
    • F02M2200/858—Mounting of fuel injection apparatus sealing arrangements between injector and engine

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection valve according to the preamble of independent claim 1.
  • an electromagnetic fuel injection valve and a suitable attachment structure is known with which for an internal combustion engine with a cylinder injection system, the requirements for the sealing effect, thermal resistance and pressure resistance are met. Particular care is taken in the sealing of the area in the immediate vicinity of the cylinder, in which the electromagnetic fuel injection valve is mounted, as well as on an area further away.
  • a first sealing portion with a first sealing ring which is designed as a corrugated washer, is located at a location close to the cylinder and between the fuel injection valve and the cylinder head.
  • a second sealing portion with a second sealing ring which is also designed as a corrugated washer, positioned at a location which is farther from the cylinder than the first sealing portion.
  • a fuel injection valve for direct injection of fuel into the combustion chamber of a self-igniting internal combustion engine wherein the fuel injection valve has a nozzle body, which is part of a valve housing, and has a sealing ring, the fuel injection valve against a cylinder head of the internal combustion engine seals.
  • the sealing ring is made in two parts, wherein a cylindrical inner sealing element made of plastic is pushed directly onto the nozzle body. On this inner sealing element, an outer ring in the form of a plate spring is attached, which in the deferred state has a steeper angle of attack (Figure 1) and in the tensioned state a much flatter angle of attack ( Figure 2).
  • the ring of a metallic material has two parallel end faces, both of which taper, wherein the oblique, inflow-side end face defines the maximum outer diameter of the ring.
  • the two end faces are externally connected to a likewise conically extending lateral surface, wherein the outer diameter of the ring decreases in the downstream direction.
  • a filter arrangement for a fluid is already known from the document US Pat. No. 3,337,056 A, in which a housing body with an inlet and an outlet can be sealed with differently shaped sealing elements in relation to a housing pot in which a hollow cylindrical filter element is inserted.
  • sealing rings are already provided which have a trapezoidal cross-section with a conically extending outside, wherein in the installed state of the sealing rings assume a substantially rectangular cross-section.
  • the fuel injection valve according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that the sealing ring has an outer conical profile through which the pressure forces during assembly of the equipped with the sealing ring fuel injector can be reduced.
  • the sealing ring on a radial projection over the nozzle body, which increases over the axial length of the sealing ring in the outflow direction.
  • a cylindrical recess on the inner diameter of the sealing ring is formed in the region of the largest projection Ü max , which gives the sealing ring a radial elasticity, whereby the assembly requires significantly lower insertion forces.
  • each formed on the sealing ring and the cylinder head bevel which facilitate the introduction of the fuel injection valve with the mounted sealing ring in a receiving bore of the cylinder head.
  • the fuel injection valve 1 consists of a nozzle body 2, in which a valve needle 3 is arranged.
  • the valve needle 3 is in operative connection with a valve closing body 4, with one on one Valve seat body 5 arranged valve seat surface 6 cooperates to form a sealing seat.
  • the fuel injection valve 1 in the exemplary embodiment is an inwardly opening fuel injection valve 1, which has an injection opening 7.
  • the nozzle body 2 is sealed by a seal 8 against an outer pole 9 'of a magnetic coil 10 and by a sealing ring 34 against the cylinder head of the internal combustion engine not shown in FIG.
  • the sealing ring 34 consists of a preferably coated with Teflon ® material or directly from PTFE, in order to achieve a reliable sealing action.
  • the sealing ring 34 has a conically profiled cross-section, as a result of which a projection 35 of the sealing ring 34 which rises above the nozzle body 2 varies over its axial length. A detailed representation of the sealing ring 34 is shown in the description of FIG. 2.
  • the magnetic coil 10 is encapsulated in a coil housing 11 and wound on a bobbin 12, which rests against an inner pole 13 of the magnetic coil 10.
  • the inner pole 13 and the outer pole 9 are separated by a gap 26 from each other and are based on a connecting member 29 from.
  • the magnetic coil 10 is energized via a line 19 from a via an electrical plug contact 17 can be supplied with electric current.
  • the plug contact 17 is surrounded by a plastic casing 18, which may be molded on the inner pole 13.
  • a second flange 31 is arranged, which serves as a lower anchor stop. He is connected via a weld 33 non-positively with the valve needle 3. Between the armature 20 and the second flange 31, an elastic intermediate ring 32 for damping armature bouncers when closing the fuel injection valve 1 is arranged.
  • the armature 20 and the valve seat body 5 run fuel channels 30a to 30c.
  • the fuel is supplied via a central fuel supply 16 and filtered by a filter element 25.
  • the fuel injection valve 1 is sealed by a seal 28 against a distribution line, not shown.
  • the first flange 21 is acted on the valve needle 3 by the return spring 23 counter to its stroke direction so that the valve closing body 4 is held on the valve seat 6 in sealing engagement.
  • the armature 20 rests on the intermediate ring 32, which is supported on the second flange 31.
  • this builds up a magnetic field, which moves the armature 20 against the spring force of the return spring 23 in the stroke direction.
  • the armature 20 takes the first flange 21, which is welded to the valve needle 3, and thus the valve needle 3 also in the stroke direction with.
  • the valve closing body 4, which is in operative connection with the valve needle 3, lifts off from the valve seat surface 6, as a result of which the fuel conducted via the fuel channels 30a to 30c to the injection opening 7 is hosed down.
  • Fig. 2 shows an excerpted sectional view of the designated in Fig. 1 with II section of the inventively designed fuel injector 1. Matching components are provided with matching reference numerals.
  • the sealing ring 34 is arranged in a groove-shaped, circumferential recess 36 of the nozzle body 2.
  • a ring 37 is provided, which is formed in the recess 36 of the nozzle body 2, protrudes beyond the groove base and engages in a corresponding groove 38 of the sealing ring 34.
  • the sealing ring 34 is conically profiled. This means that the projection 35, which projects radially beyond the nozzle body 2, as already mentioned, varies over the axial length of the sealing ring 34. In this case, the projection 35 is minimal at an inlet-side end face 39 of the sealing ring 34, while the projection 35 is maximum at an outlet-side end face 40 of the sealing ring 34. This is indicated in FIG. 2 by Ü min and Ü max .
  • the sealing ring 34 is provided downstream of the ring 37 with a cylindrical recess 41, whereby the sealing ring 34 is spaced from the groove bottom of the recess 36 in this area, so that it gives the sealing ring 34 a slight radial elasticity.
  • this is advantageous for mounting the sealing ring 34 in the recess 36 of the nozzle body 2, since the diameter of the sealing ring 34 is widened in this area and accordingly the force required to push the sealing ring 34 onto the nozzle body 2 is smaller. Also, the insertion into the recess 36 is simplified.
  • the sealing effect of the inventively designed sealing ring 34 is reliably possible by radial compression. Since the combustion chamber pressure downstream of the sealing ring 34 is greater than the ambient pressure on the inlet side of the sealing ring 34, the sealing ring 34 via a gap 46 between the drain-side end face 40 and the recess 36, which is in communication with the cylindrical recess 41, by the combustion chamber pressure in the radial Widened direction so that the sealing effect is amplified during operation of the fuel injection valve 1.
  • the invention is not limited to the illustrated embodiment and also for other cross-sectional shapes of sealing rings 34 and for any construction of fuel injectors 1, for example, for fuel injectors 1 with connection to a common rail system, applicable.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
  • Aus der DE 196 00 403 A1 ist beispielsweise ein elektromagnetisches Brennstoffeinspritzventil und eine dafür geeignete Befestigungsstruktur bekannt, mit denen für eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinder-Einspritzsystem die Anforderungen an die Abdichtwirkung, die thermische Resistenz und die Druckresistenz erfüllt werden. Besondere Sorgfalt wird dabei auf die Abdichtung des Bereichs in unmittelbarer Nachbarschaft zum Zylinder gerichtet, in dem das elektromagnetische Brennstoffeinspritzventil befestigt ist, wie auch auf einen davon weiter entfernten Bereich. Daraus resultiert, daß erfindungsgemäß ein erster Dichtabschnitt mit einem ersten Dichtungsring, der als gewellter Unterlegring ausgeführt ist, an einer Stelle nahe am Zylinder und zwischen dem Brennstoffeinspritzventil und dem Zylinderkopf liegt. Ferner ist ein zweiter Dichtabschnitt mit einem zweiten Dichtungsring, der ebenfalls als gewellter Unterlegring ausgeführt ist, an einer Stelle positioniert, die weiter vom Zylinder entfernt ist als der erste Dichtabschnitt.
  • Nachteilig an dem aus der DE 196 00 403 A1 bekannten Brennstoffeinspritzventil sind einerseits der Fertigungsaufwand sowie die bedingt durch veredelte Materialien, wie z. B. silberplattiertes INCONEL, hohen Produktionskosten für die Dichtringe.
  • Andererseits ist mit einer hohen Dichtwirkung auch immer ein hoher Montageaufwand verbunden, der große maschinelle Kräfte bei der Montage erfordert und Beschädigungen der Bauteile zur Folge haben kann.
  • Aus der SU 1 121 479 A ist bereits ein Brennstoffeinspritzventil zum direkten Einspritzen von Brennstoff in den Brennraum einer selbstzündenden Brennkraftmaschine bekannt, wobei das Brennstoffeinspritzventil einen Düsenkörper aufweist, der Teil eines Ventilgehäuses ist, und einen Dichtring besitzt, der das Brennstoffeinspritzventil gegen einen Zylinderkopf der Brennkraftmaschine abdichtet. Der Dichtring ist zweiteilig ausgeführt, wobei ein zylinderförmiges inneres Dichtelement aus Kunststoff unmittelbar auf dem Düsenkörper aufgeschoben ist. Auf dieses innere Dichtelement ist ein äußerer Ring in Form einer Tellerfeder aufgesteckt, der im aufgeschobenen Zustand einen steileren Anstellwinkel (Figur 1) und im verspannten Zustand einen deutlich flacheren Anstellwinkel (Figur 2) aufweist. Der Ring aus einem metallischen Werkstoff weist zwei parallel verlaufende Stirnflächen auf, die beide konisch verlaufen, wobei die schräg verlaufende, zulaufseitige Stirnfläche den maximalen Außendurchmesser des Rings definiert. Die beiden Stirnflächen sind außenseitig mit einer ebenfalls konisch verlaufenden Mantelfläche verbunden, wobei in stromabwärtiger Richtung der Außendurchmesser des Rings abnimmt.
  • Aus der Schrift US 3,337,056 A ist schon eine Filteranordnung für ein Fluid bekannt, bei der ein Gehäusekörper mit einem Einlass und einem Auslass gegenüber einem Gehäusetopf, in dem ein hohlzylindrisches Filterelement eingesetzt ist, mit verschiedenartig ausgebildeten Dichtelementen abgedichtet sein kann. Dabei sind bereits Dichtringe vorgesehen, die einen trapezoidalen Querschnitt mit einer konisch verlaufenden Außenseite besitzen, wobei im eingebauten Zustand der Dichtringe diese einen weitgehend rechteckförmigen Querschnitt annehmen.
    • Vorteile der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß der Dichtring ein außen konisches Profil aufweist, durch welches die Druckkräfte bei der Montage des mit dem Dichtring ausgestatteten Brennstoffeinspritzventils reduziert werden können. Dabei weist der Dichtring einen radialen Überstand über den Düsenkörper auf, der über die axiale Länge des Dichtrings in Abströmrichtung zunimmt.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.
  • Von Vorteil ist insbesondere, daß der Dichtring eine umlaufende Nut aufweist, die in Verbindung mit einem in der für den Dichtring vorgesehenen Ausnehmung ausgebildeten Ring eine axiale Fixierung des Dichtrings ermöglicht.
  • Vorteilhafterweise ist im Bereich des größten Überstandes Ümax eine zylindrische Ausnehmung am inneren Durchmesser des Dichtrings ausgebildet, die dem Dichtring eine radiale Elastizität verleiht, wodurch die Montage erheblich geringere Einpreßkräfte erfordert.
  • Von Vorteil sind auch jeweils eine am Dichtring und am Zylinderkopf ausgebildete Fase, die die Einführung des Brennstoffeinspritzventils mit dem montierten Dichtring in eine Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes erleichtern.
  • Die Ausbildung eines Spaltes zwischen dem Düsenkörper und der Wandung der Aufnahmebohrung im Zylinderkopf ermöglicht vorteilhafterweise eine druckunterstützte Dichtwirkung während des Betriebs des Brennstoffeinspritzventils.
    • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen schematischen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils in einer Gesamtansicht, und
    Fig. 2
    einen schematischen Ausschnitt im Bereich II in Fig. 1 aus dem erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventil.
    Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Ein Brennstoffeinspritzventil 1 ist in der Form eines Brennstoffeinspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen ausgeführt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine.
  • Das Brennstoffeinspritzventil 1 besteht aus einem Düsenkörper 2, in welchem eine Ventilnadel 3 angeordnet ist. Die Ventilnadel 3 steht in Wirkverbindung mit einem Ventilschließkörper 4, der mit einer auf einem Ventilsitzkörper 5 angeordneten Ventilsitzfläche 6 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Bei dem Brennstoffeinspritzventil1 handelt es sich im' Ausführungsbeispiel um ein nach innen öffnendes Brennstoffeinspritzventil 1, welches über eine Abspritzöffnung 7 verfügt.
  • Der Düsenkörper 2 ist durch eine Dichtung 8 gegen einen Außenpol 9'einer Magnetspule 10 sowie durch einen Dichtring 34 gegen den in Fig. 1 nicht weiter dargestellten Zylinderkopf der Brennkraftmaschine abgedichtet. Der Dichtring 34 besteht aus einem vorzugsweise mit Teflon® beschichteten Material oder direkt aus PTFE, um eine zuverlässige Dichtwirkung zu erzielen. Der Dichtring 34 weist erfindungsgemäß einen konisch profilierten Querschnitt auf, wodurch ein sich über den Düsenkörper 2 erhebender Überstand 35 des Dichtrings 34 über seine axiale Länge variiert. Eine detaillierte Darstellung des Dichtrings 34 ist der Beschreibung zu Fig. 2 zu entnehmen.
  • Die Magnetspule 10 ist in einem Spulengehäuse 11 gekapselt und auf einen Spulenträger 12 gewickelt, welcher an einem Innenpol 13 der Magnetspule 10 anliegt. Der Innenpol 13 und der Außenpol 9 sind durch einen Spalt- 26 voneinander getrennt und stützen sich auf einem Verbindungsbauteil 29 ab. Die Magnetspule 10 wird über eine Leitung 19 von einem über einen elektrischen Steckkontakt 17 zuführbaren elektrischen Strom erregt. Der Steckkontakt 17 ist von einer Kunststoffummantelung 18 umgeben, die am Innenpol 13 angespritzt sein kann.
  • Die Ventilnadel 3 ist in einer Ventilnadelführung 14 geführt, welche scheibenförmig ausgeführt ist. Zur Hubeinstellung dient eine zugepaarte Einstellscheibe 15. An der anderen Seite der Einstellscheibe 15 befindet sich ein Anker 20. Dieser steht über einen ersten Flansch 21 kraftschlüssig mit der Ventilnadel 3 in Verbindung, welche durch eine Schweißnaht 22 mit dem ersten Flansch 21 verbunden ist. Auf dem ersten Flansch 21 stützt sich eine Rückstellfeder 23 ab, welche in der vorliegenden Bauform des Brennstoffeinspritzventils 1 durch eine Hülse 24 auf Vorspannung gebracht wird.
  • Abströmseitig des Ankers 20 ist ein zweiter Flansch 31 angeordnet, der als unterer Ankeranschlag dient. Er ist über eine Schweißnaht 33 kraftschlüssig mit der Ventilnadel 3 verbunden. Zwischen dem Anker 20 und dem zweiten Flansch 31 ist ein elastischer Zwischenring 32 zur Dämpfung von Ankerprellern beim Schließen des Brennstoffeinspritzventils 1 angeordnet.
  • In der Ventilnadelführung 14, im Anker 20 und am Ventilsitzkörper 5 verlaufen Brennstoffkanäle 30a bis 30c. Der Brennstoff wird über eine zentrale Brennstoffzufuhr 16 zugeführt und durch ein Filterelement 25 gefiltert. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist durch eine Dichtung 28 gegen eine nicht weiter dargestellte Verteilerleitung abgedichtet.
  • Im Ruhezustand des Brennstoffeinspritzventils 1 wird der erste Flansch 21 an der Ventilnadel 3 von der Rückstellfeder 23 entgegen seiner Hubrichtung so beaufschlagt, daß der Ventilschließkörper 4 am Ventilsitz 6 in dichtender Anlage gehalten wird. Der Anker 20 liegt auf dem Zwischenring 32 auf, der sich auf dem zweiten Flansch 31 abstützt. Bei Erregung der Magnetspule 10 baut diese ein Magnetfeld auf, welches den Anker 20 entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 23 in Hubrichtung bewegt. Dabei nimmt der Anker 20 den ersten Flansch 21, welcher mit der Ventilnadel 3 verschweißt ist, und damit die Ventilnadel 3 ebenfalls in Hubrichtung mit. Der mit der Ventilnadel 3 in Wirkverbindung stehende Ventilschließkörper 4 hebt von der Ventilsitzfläche 6 ab, wodurch der über die Brennstoffkanäle 30a bis 30c zur Abspritzöffnung 7 geführte Brennstoff abgespritzt wird.
  • Wird der Spulenstrom abgeschaltet, fällt der Anker 20 nach genügendem Abbau des Magnetfeldes durch den Druck der Rückstellfeder 23 auf den ersten Flansch 21 vom Innenpol 13 ab, wodurch sich die Ventilnadel 3 entgegen der Hubrichtung bewegt. Dadurch setzt der Ventilschließkörper 4 auf der Ventilsitzfläche 6 auf, und das Brennstoffeinspritzventil 1 wird geschlossen. Der Anker 20 setzt auf dem durch den zweiten Flansch 31 gebildeten Ankeranschlag auf.
  • Fig. 2 zeigt in einer auszugsweisen Schnittdarstellung den in Fig. 1 mit II bezeichneten Ausschnitt aus dem erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventil 1. Übereinstimmende Bauteile sind dabei mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen.
  • Der Dichtring 34 ist in einer nutförmigen, umlaufenden Ausnehmung 36 des Düsenkörpers 2 angeordnet. Zur Sicherung gegen verrutschen sowohl bei der Montage des Brennstoffeinspritzventils 1 als auch während des Betriebs ist ein Ring 37 vorgesehen, welcher in der Ausnehmung 36 des Düsenkörpers 2 ausgebildet ist, über den Nutgrund herausragt und in eine entsprechende Nut 38 des Dichtrings 34 greift.
  • Erfindungsgemäß ist der Dichtring 34 konisch profiliert. Dies bedeutet, daß der Überstand 35, der den Düsenkörper 2 radial überragt, wie bereits erwähnt, über die axiale Länge des Dichtrings 34 variiert. Dabei ist der Überstand 35 an einer zulaufseitigen Stirnfläche 39 des Dichtrings 34 minimal, während der Überstand 35 an einer ablaufseitigen Stirnfläche 40 des Dichtrings 34 maximal ist. Dies ist in Fig. 2 mit Ümin und Ümax bezeichnet.
  • Weiterhin ist der Dichtring 34 abströmseitig des Rings 37 mit einer zylindrischen Ausnehmung 41 versehen, wodurch der Dichtring 34 in diesem Bereich beabstandet vom Nutgrund der Ausnehmung 36 vorliegt, so daß diese dem Dichtring 34 eine geringfügige radiale Elastizität verleiht. Dies ist einerseits für die Montage des Dichtrings 34 in der Ausnehmung 36 des Düsenkörpers 2 vorteilhaft, da der Durchmesser des Dichtrings 34 in diesem Bereich erweitert ist und demnach die zum Aufschieben des Dichtrings 34 auf den Düsenkörper 2 benötigte Kraft kleiner ist. Auch das Einführen in die Ausnehmung 36 wird dadurch vereinfacht.
  • Andererseits ist die radiale Elastizität für die Montage des Brennstoffeinspritzventils 1 in einem Zylinderkopf 42 der Brennkraftmaschine von Vorteil. Wird nämlich das Brennstoffeinspritzventil 1 mit dem Dichtring 34 in eine entsprechende Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes 42 eingeschoben, kann der Dichtring 34 bedingt durch die zylindrische Ausnehmung 41 radial komprimiert werden, wodurch demnach der Bereich des maximalen Überstandes 35 komprimiert wird. Dies resultiert in einer leichten Einschiebbarkeit des Brennstoffeinspritzventils 1 in den Zylinderkopf 42.
  • Die Montage wird dabei zusätzlich durch eine Fase 43 an der den maximalen Überstand 35 aufweisenden ablaufseitigen Stirnfläche 40 des Dichtrings 34 verstärkt, die den maximalen Überstand 35 in diesem Bereich sozusagen abrundet. Ein ähnlicher Effekt kann durch eine entsprechende Fase 44 an einer Kante 45 der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes 42 erzielt werden.
  • Die Dichtwirkung des erfindungsgemäß ausgestalteten Dichtrings 34 ist durch radiale Verpressung zuverlässig möglich. Da der Brennraumdruck stromabwärts des Dichtrings 34 größer als der Umgebungsdruck zulaufseitig des Dichtrings 34 ist, wird der Dichtring 34 über einen Spalt 46 zwischen der ablaufseitigen Stirnfläche 40 und der Ausnehmung 36, der mit der zylindrischen Ausnehmung 41 in Verbindung steht, durch den Brennraumdruck in radialer Richtung aufgeweitet, so daß die Dichtwirkung während des Betriebes des Brennstoffeinspritzventils 1 verstärkt wird.
  • Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt und auch für andere Querschnittsformen von Dichtringen 34 sowie für beliebige Bauweisen von Brennstoffeinspritzventilen 1, beispielsweise für Brennstoffeinspritzventile 1 mit Anbindung an ein Common-Rail-System, anwendbar.

Claims (7)

  1. Brennstoffeinspritzventil (1) zum direkten Einspritzen von Brennstoff, insbesondere in den Brennraum einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine, mit einem aus einem Düsenkörper (2) gebildeten Ventilgehäuse und einem Dichtring (34), der das Brennstoffeinspritzventil (1) gegen einen Zylinderkopf (42) der Brennkraftmaschine abdichtet, wobei der Dichtring (34) außen konisch profiliert ist und der äußere Radius des Dichtrings (34) und ein über den Düsenkörper (2) ragender Überstand (35) des Dichtrings (34) in einer Abströmrichtung zunehmen,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Dichtring (34) teilweise in einer Ausnehmung (36) des Düsenkörpers (2) angeordnet ist und in der Ausnehmung (36) ein hervorstehender Ring (37) ausgebildet ist, der so in eine Nut (38) des Dichtrings (34) greift, dass der Dichtring (34) in axialer Richtung fixiert ist und
    dass der Dichtring (34) abströmseitig der Nut (38) an seinem radial inneren Durchmesser eine zylindrische Ausnehmung (41) aufweist.
  2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Überstand (35) an einer zulaufseitigen Stirnfläche (39) des Dichtrings (34) minimal und an einer ablaufseitigen Stirnfläche (40) des Dichtrings (34) maximal ist.
  3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Dichtring (34) im Bereich der zylindrischen Ausnehmung (41) von der Ausnehmung (36) des Düsenkörpers (2) beabstandet ist.
  4. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Dichtring (34) im Bereich des maximalen Überstandes (Ümax) eine Fase (43) aufweist.
  5. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Zylinderkopf (42) der Brennkraftmaschine im Bereich einer Kante (45) einer Aufnahmebohrung für das Brennstoffeinspritzventil (1) eine Fase (44) aufweist.
  6. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen einer ablaufseitigen Stirnfläche (40) und der Ausnehmung (36) ein Spalt (46) ausgebildet ist, der mit der zylindrischen Ausnehmung (41) in Verbindung steht.
  7. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Dichtring (34) über den Spalt (46) und die zylindrische Ausnehmung (41) mit einem Brennraumdruck beaufschlagbar ist.
EP02727225A 2001-03-14 2002-03-14 Brennstoffeinspritzventil Expired - Lifetime EP1381771B1 (de)

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