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WO2002068813A1 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents

Brennstoffeinspritzventil Download PDF

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WO2002068813A1
WO2002068813A1 PCT/DE2002/000692 DE0200692W WO02068813A1 WO 2002068813 A1 WO2002068813 A1 WO 2002068813A1 DE 0200692 W DE0200692 W DE 0200692W WO 02068813 A1 WO02068813 A1 WO 02068813A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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injection valve
fuel injection
fuel
cylinder head
valve according
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.)
Ceased
Application number
PCT/DE2002/000692
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Liskow
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
Priority to DE50202217T priority Critical patent/DE50202217D1/de
Priority to JP2002567693A priority patent/JP4163958B2/ja
Priority to EP02717978A priority patent/EP1373711B1/de
Priority to US10/275,052 priority patent/US6899291B2/en
Publication of WO2002068813A1 publication Critical patent/WO2002068813A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to US11/140,322 priority patent/US20050224054A1/en
Priority to US11/140,038 priority patent/US7143966B2/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • 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
    • F02M53/00—Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means
    • F02M53/04—Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating 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
    • 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
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/46—Details, component parts or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus covered by groups F02M69/02 - F02M69/44
    • F02M69/462—Arrangement of fuel conduits, e.g. with valves for maintaining pressure in the pipes after the engine being shut-down
    • F02M69/465—Arrangement of fuel conduits, e.g. with valves for maintaining pressure in the pipes after the engine being shut-down of fuel rails
    • 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 is based on a fuel injection valve according to the preamble of claim 1 or claim 11.
  • a fuel injection system which has a compensating element which consists of a support body which has a spherical support surface.
  • a fuel injector is supported via this compensating element in a receiving bore in a cylinder head.
  • In the annular gap between the receiving bore and the fuel injection valve there is a sealing ring in a groove of the fuel injection valve, which seals the annular gap from the combustion chamber. Since the fuel injector rests on the spherical dome surface with a support surface, the fuel injector can be mounted up to a certain angular deviation from the axis of the receiving bore and can be pressed firmly into the receiving bore by suitable means, for example a clamping claw. This enables easy adaptation to the fuel supply lines.
  • a disadvantage of the fuel injection system known from DE 197 35 665 AI is that the known embodiment allows a larger tolerance angle, but the problem of sealing the annular gap between the receiving bore and the fuel injection valve is exacerbated, since with a larger tilting angle the seal is only due to the elasticity of the Sealing rings take place in that this has a large cross-sectional area and elasticity and still has to seal in the event of a highly uneven crushing.
  • the fuel injector according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that the partially spherical shape of the body formed on the downstream end of the nozzle body guarantees a sealing effect by the sealing ring even at large tilt angles, since the spherical body with a large proportion of area a dome formed on the wall of the receiving bore rests.
  • the spring used between the fuel injector and the fuel distributor line also ensures that leaks at a connecting piece of the fuel distributor line are avoided and the axial offset of the fuel injector can be kept within limits.
  • the sealing ring can be arranged on the equator or on the downstream side of the equator of the spherical body, depending on the shape of the spherical cap. Furthermore, the formation of a recess and the insertion of the spherical body onto the nozzle body is advantageous, since the conventional fuel injection valve can be inserted into the spherical body without modifications, the original seal taking over the seal between the nozzle body and the attached spherical body.
  • the spherical cap can be replaced by a conical bevel on the wall of the receiving bore, which simplifies the machining of the cylinder head.
  • the simple machining of the cylinder head and the sealing effect of the spherical cap can also be combined by means of an insert which can be pressed into the receiving bore and on which the spherical cap is formed. As a result, the sealing ring can even be dispensed with entirely due to the pressing action.
  • FIG. 1 shows a schematic, partially sectioned view of a first exemplary embodiment of a fuel injection valve according to the invention in a cylinder head of an internal combustion engine
  • FIG. 2A shows a schematic section from the fuel injector according to the invention shown in FIG. 1 in the area IIA in FIG.
  • FIG. 2B shows a schematic detail from a second exemplary embodiment of a fuel injector designed according to the invention in the same area as FIG. 2A
  • 3A shows a schematic section from a third exemplary embodiment of a fuel injector designed according to the invention
  • FIG. 3B shows a schematic detail from a fourth exemplary embodiment of a fuel injector designed according to the invention
  • FIG. 4 shows a schematic section from a fifth exemplary embodiment of a fuel injector designed according to the invention
  • FIG. 5 shows a schematic section from a sixth exemplary embodiment of a fuel injector designed according to the invention.
  • Fig. 6 is a schematic, partially sectioned view of a seventh embodiment of a fuel injector according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic partial section through an exemplary embodiment of a fuel injection valve designed according to the invention in a receiving bore of a cylinder head of a mixture-compressing, spark-ignition internal combustion engine.
  • a fuel injector 1 is designed in the form of a direct injection fuel injector 1 and installed in a cylinder head 2 of an internal combustion engine.
  • the fuel injection valve 1 has at an inlet end 3 a plug connection to a fuel distributor line 4, which is sealed by a seal 5 between the fuel distributor line 4 and a feed pipe connector 6 of the fuel injector 1.
  • the fuel injector 1 has an electrical connection 7 for the electrical Contact for actuating the fuel injector 1.
  • the fuel injection valve 1 is arranged in a receiving bore 8 of the cylinder head 2 and has a nozzle body 10 and a valve housing 11.
  • the valve housing 11 can rest against a wall 9 of the receiving bore 8 in a supported manner.
  • the nozzle body 10 has a spherical body 13 at an outflow-side end 12, which is used with a sealing ring 14 to seal the cylinder head 2 against the combustion chamber of the internal combustion engine (not shown).
  • the sealing ring 14 is preferably arranged in a groove 15 which is formed circumferentially on the spherical body 13.
  • the terminal spherical body 13 is formed in one piece with the nozzle body 10. A detailed description of the first exemplary embodiment can be found in the description of FIG. 2A.
  • FIG. 2A shows a schematic section of the fuel injector according to the invention shown in FIG. 1 in area IIA in FIG. 1. A partial area is shown in section to illustrate the measures according to the invention. Identical components are provided with the same reference symbols in all figures.
  • the spherical body 13 receiving the sealing ring 14 is formed on the downstream end 12 of the fuel injection valve 1.
  • the sealing ring 14 is arranged on an equator 16 of the spherical body 13.
  • ® are, for example, Teflon or copper, which are high
  • the receiving bore 8 of the cylinder head 2 has a spherical cap 17, in which the spherical body 13 bears on the wall 9 of the receiving bore 8.
  • the sealing ring 14 lies completely against the calotte 17.
  • the fuel injector 1 If the fuel injector 1 is displaced in the receiving bore 8 of the cylinder head 2, which is caused, for example, by manufacturing tolerances of individual components or by an uneven heating of the fuel injector 1 during operation, the fuel injector 1 tends to the cylinder head 2, so that the position of the Sealing ring 14 on the spherical body 13 changed relative to the calotte 17. Due to the plasticity of the material of the sealing ring 14, however, the offsets are compensated so that the sealing effect is completely retained.
  • Fig. 2B shows a schematic section of a second embodiment of the invention designed according to the fuel injection valve in the same area as Fig. '2A.
  • the design of the second exemplary embodiment is similar to that of the exemplary embodiment described in FIGS. 1 and 2A, the sealing ring 14 now being arranged downstream of the equator 16.
  • the sealing ring 14 is preferably in turn inserted into a circumferential groove 15 and, when the fuel injection valve 1 is just installed, lies directly against the bearing surface formed by the cap 17. This means that offsets can also be compensated to a greater extent.
  • the groove 15 In order to offer the material of the sealing ring 14 an escape volume when compensating for offsets, the groove 15 must have an undercut volume, for example, since the sealing ring 14 is deformed flush with the spherical body 13. Also a groove 15 that has a slightly larger diameter than that Has sealing ring 14, lends itself to providing an escape volume.
  • the exemplary embodiments shown in FIGS. 3A and 3B are configured in the arrangement of the sealing rings 14 in a manner equivalent to the exemplary embodiments shown in FIGS. 2A and 2B.
  • the third and fourth exemplary embodiments have in common that the spherical body 13 is not formed in one piece with the nozzle body 10 at the downstream end 12 of the nozzle body 10. Rather, the spherical body 13 has an inner recess 18 as a passage opening into which the downstream end 12 of the nozzle body 10 can be inserted. In this case, a further sealing ring 19 must be arranged between the nozzle body 10 and the spherical body 13 for sealing, so that the sealing effect between the combustion chamber and the cylinder head 2 is retained.
  • the advantage of this arrangement is in particular that a conventional arrangement of the sealing ring 19 on the nozzle body 10 does not have to be changed, but rather only the spherical body 13 is pushed onto the end 12 of the nozzle body 10.
  • the only requirement for the nozzle body 10 is a support collar 20 on which the spherical body 13 can be supported.
  • the spherical body 13 can either be fastened on the end 12 of the nozzle body 10 solely by the compression on the sealing ring 19 or else be additionally secured by means of a welding point.
  • FIG. 4 shows a schematic section from a fifth exemplary embodiment of a fuel injector designed according to the invention.
  • the receiving bore 8 of the cylinder head 2 does not have a spherical cap 17 in the region of the downstream end 12 of the nozzle body 10 of the fuel injector 1, but only a conical bevel 21. Since this arrangement only provides a circumferential linear sealing surface, the sealing ring 14 should be arranged downstream of the equator 16, as in the exemplary embodiment described in FIG. 2B, in order to achieve a reliable sealing effect. It is advantageous in this exemplary embodiment that no great demands have to be made on the shape of the bevel 21, the machining of the receiving bore 8 is accordingly simple and inexpensive.
  • FIG 5 shows a schematic section from a sixth exemplary embodiment of a fuel injector 1 designed according to the invention.
  • FIGS. 1 to 3 are characterized by a high sealing effect due to the shape of the spherical cap 17 and the associated large contact surface even without a sealing ring 14.
  • This is used in the exemplary embodiment shown in FIG. 5 in that the spherical cap 17 is formed on an annular insert 22 which is pressed into the receiving bore 8 which has a shoulder 23.
  • a bracing of the annular insert 22 can also contribute to the sealing effect, so that a separate sealing ring 14 and the groove 15 can be dispensed with.
  • the fuel injector 1 shown in FIG. 5 additionally has an extension 24 to reduce the dead volume present between the sealing area and the combustion chamber.
  • This additional measure is also included the exemplary embodiments described above applicable and particularly useful in the fuel injection valves 1 shown in FIGS. 2A and 2B and 4 for reducing the dead volume.
  • FIG. 6 shows a schematic, partially sectional view of a seventh exemplary embodiment of a fuel injector 1 according to the invention in an overall view.
  • a device for compensating for the tilting or offsetting of the fuel injection valve 1 is additionally provided resulting offsets relative to the fuel rail 4 are provided.
  • Fuel distributor line 4 and a shoulder 27 of the fuel injection valve 1 is clamped.
  • a radial offset relative to the connecting piece 26 of the fuel distributor line 4 which can take on considerable values in some cases.
  • the dotted line denotes a longitudinal axis 28 of the fuel injector 1. This can, as shown in FIG. 6, with respect to a general axis of symmetry 29, which is perpendicular to the cylinder head 2, which is only hinted at in FIG. 6, and the longitudinal axis 28 of the fuel injector 1 in intersects an imaginary center 30 of the spherical body 13, inclined at an angle of, for example, 5 ° his.
  • the spring 25 according to the invention can, for. B. in conjunction with a spherical body 13 executed, for example, according to the exemplary embodiments described above, to a certain extent counteract the misalignment at the downstream end 12 of the fuel injector 1.
  • the longitudinal axis 31 of the connecting piece 26 of the fuel distributor line 4 is shown in dash-dotted lines in FIG. 6 for better orientation.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiments shown and can also be used, for example, for fuel injection valves 1 for injection into the combustion chamber of a self-igniting internal combustion engine.

Landscapes

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

Abstract

Ein Brennstoffeinspritzventil (1) zum direkten Einspritzen von Brennstoff, insbesondere in den Brennraum einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine ist in einem Zylinderkopf (2) der Brennkraftmaschine in einer Aufnahmebohrung (8) des Zylinderkopfes (2) angeordnet und umfasst einen Düsenkörper (10) und einen Dichtring (14), der das Brennstoffeinspritzventil (1) gegen den Zylinderkopf (2) der Brennkraftmaschine abdichtet. An einem abströmseitigen Ende (12) des Brennstoffeinspritzventils (1) ist ein zumindest teilweise kugelförmiger Körper (13) ausgebildet, der zumindest teilweise an einer Wandung (9) der Aufnahmebohrung (8) anliegt, wobei an dem Körper (13) eine Nut (15) umfänglich ausgebildet ist, in der der Dichtring (14) angeordnet ist.

Description

Brennstoffeinspritz entil
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 11.
Aus der DE 197 35 665 AI ist eine Brennstoffeinspritzanlage bekannt, die ein Ausgleichselement aufweist, das aus einem Stützkörper besteht, der eine kalottenförmige Stützfläche hat. Ein Brennstoffeinspritzventil stützt sich über dieses Ausgleichselement in einer Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes ab. In dem Ringspalt zwischen Aufnahmebohrung und Brennstoffeinspritzventil befindet sich ein Dichtring in einer Nut des Brennstoffeinspritzventils, der den Ringspalt gegenüber dem Brennraum abdichtet. Da das Brennstoffeinspritzventil auf der kugelförmig ausgeformten Kalottenfläche mit einer Stützfläche aufliegt, kann das Brennstoffeinspritzventil bis zu einer gewissen Winkelabweichung zur Achse der Auf ahmebohrung montiert werden und fest in die Aufnahmebohrung durch geeignete Mittel, beispielsweise eine Spannpratze gedrückt werden. Somit wird eine einfache Anpassung an die BrennstoffZuleitungen ermöglicht . Toleranzen bei der Fertigung und bei der Montage der Brennstoffeinspritzventile können somit ausgeglichen werden. Nachteilig an der aus der DE 197 35 665 AI bekannten Brennstoffeinspritzanlage ist jedoch, daß die bekannte Ausführungsform zwar einen größeren Toleranzwinkel ermöglicht, aber das Problem der Abdichtung des Ringspaltes zwischen Aufnahmebohrung und Brennstoffeinspritzventil noch verstärkt, da bei größerem Verkippwinkel die Abdichtung nur durch die Elastizität des Dichtrings erfolgt, indem dieser eine große Querschnittsfläche und Elastizität aufweist und noch bei in starkem Maße ungleichmäßiger Quetschung dichten muß.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die teilkugelförmige Ausformung des an dem abströmseitigen Ende des Düsenkörpers ausgebildeten Körpers eine Dichtwirkung durch den Dichtring auch bei großen Kippwinkeln garantiert ist, da der kugelförmige Körper mit einem großen Flächenanteil an einer an der Wandung der Aufnahmebohrung ausgebildeten Kalotte anliegt.
Die zwischen dem Brennstoffeinspritzventil und der Brennstoffverteilerleitung eingesetzte Feder entsprechend Anspruch 11 sorgt zudem dafür, daß Undichtigkeiten an einem Anschlußstutzen der Brennstoffverteilerleitung vermieden und der axiale Versatz des Brennstoffeinspritzventils in Grenzen gehalten werden kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 oder im Anspruch 11 angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.
Von Vorteil ist insbesondere, daß der Dichtring je nach der Form der Kalotte am Äquator oder abströmseitig des Äquators des kugelförmigen Körpers angeordnet sein kann. Weiterhin ist die Ausbildung einer Ausnehmung und das Aufstecken des kugelförmigen Körpers auf den Düsenkörper von Vorteil, da das herkömmliche Brennstoffeinspritzventil ohne Modifikationen in den kugelförmigen Körper einschiebbar ist, wobei die ursprüngliche Dichtung die Abdichtung zwischen dem Düsenkδrper und dem aufgesteckten kugelförmigen Körper übernimmt .
Vorteilhafterweise kann die Kalotte durch eine kegelförmige Abschrägung der Wandung der Auf ahmebohrung ersetzt werden, wodurch die Bearbeitung des Zylinderkopfes vereinfacht wird.
Die einfache Bearbeitung des Zylinderkopfes und die Dichtwirkung der Kalotte können auch mittels eines in die Aufnahmebohrung einpreßbaren Einsatzes, an dem die Kalotte ausgebildet ist, kombiniert werden. Dadurch kann der Dichtring bedingt durch die Preßwirkung sogar völlig entfallen.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine,
Fig. 2A einen schematischen Ausschnitt aus dem in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventil im Bereich IIA in Fig.
1,
Fig. 2B einen schematischen Ausschnitt aus einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils im gleichen Bereich wie Fig. 2A, Fig. 3A einen schematischen Ausschnitt aus einem dritten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils ,
Fig. 3B einen schematischen Ausschnitt aus einem vierten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils ,
Fig. 4 einen schematischen Ausschnitt aus einem fünften Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils ,
Fig. 5 einen schematischen Ausschnitt aus einem sechsten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils, und
Fig. 6 eine schematische, teilweise geschnittene Ansicht eines siebten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils .
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt einen schematisierten Teilschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils in einer Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine .
Ein Brennstoffeinspritzventil 1 ist dabei in Form eines direkt einspritzenden Brennstoffeinspritzventils 1 ausgeführt und in einen Zylinderkopf 2 einer Brennkraftmaschine eingebaut. Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist an einem Zulaufseitigen Ende 3 eine Steckverbindung zu einer BrennstoffVerteilerleitung 4 auf, die durch eine Dichtung 5 zwischen der Brennstoffverteilerleitung 4 und einem Zuleitungsstutzen 6 des Brennstoffeinspritzventils 1 abgedichtet ist. Das Brennstoffeinspritzventil 1 verfügt über einen elektrischen Anschluß 7 für die elektrische Kontaktierung zur Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist in einer Aufnahmebohrung 8 des Zylinderkopfes 2 angeordnet und weist einen Düsenkörper 10 und ein Ventilgehäuse 11 auf. Das Ventilgehäuse 11 kann an einer Wandung 9 der Aufnahmebohrung 8 unterstützt anliegen. Der Düsenkörper 10 weist an einem abströmseitigen Ende 12 erfindungsgemäß einen kugelförmigen Körper 13 auf, der mit einem Dichtring 14 zur Abdichtung des Zylinderkopfes 2 gegen den nicht weiter dargestellten Brennraum der Brennkraftmaschine dient . Der Dichtring 14 ist dabei vorzugsweise in einer Nut 15 angeordnet, die umfänglich an dem kugelförmigen Körper 13 ausgebildet ist.
Im vorliegenden ersten Ausführungsbeispiel ist der endständige kugelförmige Körper 13 einstückig mit dem Düsenkörper 10 ausgebildet. Eine detaillierte Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels ist der Beschreibung zu Fig. 2A zu entnehmen.
Fig. -2A zeigt einen schematischen Ausschnitt aus dem in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventil im Bereich IIA in Fig. 1. Ein Teilbereich ist zur Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Maßnahmen geschnitten dargestellt. Gleiche Bauteile sind in allen Figuren mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen.
Wie bereits in Fig. 1 erläutert, ist am abströmseitigen Ende 12 des Brennstoffeinspritzventils 1 der den Dichtring 14 aufnehmende kugelförmige Körper 13 ausgebildet. Der Dichtring 14 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel an einem Äquator 16 des kugelförmigen Körpers 13 angeordnet.
Bevorzugte Materialien zur Herstellung des Dichtrings 14
® sind beispielsweise Teflon oder Kupfer, die eine hohe
Flexibilität und dadurch eine gute Anpassungsfähigkeit an die Lage des Brennstoffeinspritzventils 1 in der
Aufnahmebohrung 8 besitzen. Die Aufnahmebohrung 8 des Zylinderkopfes 2 weist eine Kalotte 17 auf, in der der kugelförmige Körper 13 an der Wandung 9 der Aufnahmebohrung 8 anliegt . Bei einem gerade ausgerichteten Brennstoffeinspritzventil 1, welches versatzlos in der Aufnahmebohrung 8 montiert ist, liegt der Dichtring 14 an der Kalotte 17 vollständig an.
Bei Versätzen des Brennstoffeinspritzventils 1 in der Aufnahmebohrung 8 des Zylinderkop es 2, welche beispielsweise durch Fertigungstoleranzen einzelner Bauteile oder durch eine ungleichmäßige Erwärmung des Brennstoffeinspritzventils 1 während des Betriebs entstehen, neigt sich das Brennstoffeinspritzventil 1 gegenüber dem Zylinderkopf 2 , so daß sich auch die Lage des Dichtrings 14 an dem kugelförmigen Körper 13 relativ zu der Kalotte 17 verändert. Bedingt durch die Plastizität des Materials des Dichtrings 14 werden die Versätze jedoch so ausgeglichen, daß die Dichtwirkung vollständig erhalten bleibt.
Fig. 2B zeigt einen schematischen Ausschnitt aus einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils im gleichen Bereich wie Fig.' 2A.
Die Ausgestaltung des zweiten Ausführungsbeispiels ist derjenigen des in den Fig. 1 und 2A beschriebenen Ausführungsbeispiels ähnlich, wobei der Dichtring 14 nun stromabwärts des Äquators 16 angeordnet ist. Der Dichtring 14 ist vorzugsweise wiederum in eine umlaufende Nut 15 eingelegt und liegt bei gerade eingebautem Brennstoffeinspritzventil 1 direkt an der durch die Kalotte 17 gebildeten Lagerfläche an. Versätze sind somit auch in größerem Umfang ausgleichbar. Um dem Material des Dichtrings 14 ein Ausweichvolumen beim Ausgleich von Versätzen zu bieten, muß die Nut 15 beispielsweise ein Hinterschnittvolumen aufweisen, da der Dichtring 14 bündig mit dem kugelförmigen Körper 13 verformt ist. Auch eine Nut 15, die einen geringfügig größeren Durchmesser als der Dichtring 14 aufweist, bietet sich zur Bereitstellung eines Ausweichvolumens an.
Die in den Fig. 3A und 3B dargestellten Ausführungsbeispiele sind in der Anordnung der Dichtringe 14 äquivalent zu den in den Fig. 2A und 2B dargestellten Ausführungsbeispielen gestaltet. Dem dritten und vierten Ausführungsbeispiel ist dabei gemeinsam, daß der kugelförmige Körper 13 am abströmseitigen Ende 12 des Düsenkδrpers 10 nicht einstückig mit dem Düsenkörper 10 ausgebildet ist. Der kugelförmige Körper 13 weist vielmehr eine innere Ausnehmung 18 als Durchgangsδffnung auf, in die das abströmseitige Ende 12 des Düsenkörpers 10 einschiebbar ist. Zur Abdichtung muß in diesem Fall ein weiterer Dichtring 19 zwischen dem Düsenkörper 10 und dem kugelförmigen Körper 13 angeordnet sein, damit die Dichtwirkung zwischen Brennraum und Zylinderkopf 2 erhalten bleibt. Der Vorteil dieser Anordnung ist insbesondere, daß eine herkömmliche Anordnung des Dichtrings 19 am Düsenkörper 10 nicht verändert werden muß, sondern nur der kugelförmige Körper 13 auf das Ende 12 des Düsenkörpers 10 aufgesteckt wird. Einzige Maßgabe an den Düsenkδrper 10 ist dabei ein Auflagebund 20, an welchem sich der kugelförmige Körper 13 abstützen kann.
Der kugelförmige Körper 13 kann auf dem Ende 12 des Düsenkörpers 10 entweder allein durch die Verpressung auf dem Dichtring 19 befestigt sein oder aber mittels eines Schweißpunktes zusätzlich gesichert sein.
Alle vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele zeichnen sich dadurch aus, daß die Kugelform des Körpers 13 nur in den Bereichen dargestellt werden muß, die abhängig vom Kippwinkel des Brennstoffeinspritzventils 1 als mögliche Berührungsflächen in Frage kommen. Da dieser Winkel beispielsweise durch die zulaufseitige Geometrie der Aufnahmebohrung 8 begrenzt ist, muß der Körper 13 nicht zwingend in seiner Gesamtheit kugelförmig ausgeführt sein. Fig. 4 zeigt einen schematischen Ausschnitt aus einem fünften Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils .
Im Gegensatz zu den vorigen Ausführungsbeispielen weist die Aufnahmebohrung 8 des Zylinderköpfes 2 im Bereich des abströmseitigen Endes 12 des Düsenkörpers 10 des Brennstoffeinspritzventils 1 keine Kalotte 17, sondern lediglich eine kegelförmige Abschrägung 21 auf. Da durch diese Anordnung nur eine umfängliche linienförmige Dichtfläche zur Verfügung steht, sollte der Dichtring 14 wie in dem in Fig. 2B beschriebenen Ausführungsbeispiel abströmseitig des Äquators 16 angeordnet sein, um eine zuverlässige Dichtwirkung zu erzielen. Vorteilhaft ist an diesem Ausführungsbeispiel, daß keine großen Anforderungen an die Form der Abschrägung 21 gestellt werden müssen, die Bearbeitung der Aufnahmebohrung 8 gestaltet sich dementsprechend einfach und kostengünstig.
Fig. 5 zeigt einen schematischen Ausschnitt aus einem sechsten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Brennstoffeinspritzventils 1.
Die in den Fig. 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsbeispiele zeichnen sich bedingt durch die Form der Kalotte 17 und die damit verbundene große Auflagefläche bereits ohne Dichtring 14 durch eine hohe Dichtwirkung aus . Dies wird in dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ausgenutzt, indem die Kalotte 17 an einem ringförmigen Einsatz 22 ausgebildet ist, der in die Aufnahmebohrung 8, die eine Schulter 23 aufweist, eingepreßt wird. Dadurch kann eine Verspannung des ringförmigen Einsatzes 22 zusätzlich zur Dichtwirkung beitragen, so daß auf einen separaten Dichtring 14 sowie die Nut 15 verzichtet werden kann.
Das in Fig. 5 dargestellte Brennstoffeinspritzventil 1 weist zur Verringerung des zwischen dem Dichtbereich und dem Brennraum vorhandenen Totvolumens zusätzlich eine Verlängerung 24 auf. Diese zusätzliche Maßnahme ist auch bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen anwendbar und insbesondere bei den in den Fig. 2A und 2B sowie 4 dargestellten Brennstoffeinspritzventilen 1 zur Reduzierung des Totvolumens sinnvoll.
Fig. 6 stellt eine schematische, teilweise geschnittene Ansicht eines siebten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 in einer Gesamtansicht dar.
Während die Maßnahmen zum Ausgleich von Versätzen und Verkippungen des Brennstoffeinspritzventils 1 in der Aufnahmebohrung 8 des Zylinderkopfes 2 auf das Ende 12 des Düsenkörpers 10 des Brennstoffeinspritzventils 1 beschränkt sind, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zusätzlich eine Vorrichtung zum Ausgleich der aus den Verkippungen oder Versätzen des Brennstoffeinspritzventils 1 resultierenden Versätzen relativ zur Brennstoffverteilerleitung 4 vorgesehen.
Hierbei handelt es sich insbesondere um eine Feder 25, die zwischen einem Anschlußstutzen 26 der
Brennstoffverteilerleitung 4 und einer Schulter 27 des Brennstof einspritzventils 1 eingespannt ist.
Ist das Brennstoffeinspritzventil 1 beispielsweise bedingt durch Fertigungstoleranzen in der Aufnahmebohrung 8 verkippt montiert, resultiert dies in einem radialen Versatz relativ zum Anschlußstutzen 26 der BrennstoffVerteilerleitung 4, der teilweise beträchtliche Werte annehmen kann. In Fig. 6 sind die möglichen Versätze mittels verschiedener Achsen gekennzeichnet . Dabei bezeichnet die gepunktete Linie eine Längsachse 28 des Brennstoffeinspritzventils 1. Diese kann, wie in Fig. 6 dargestellt, gegenüber einer allgemeinen Symmetrieachse 29, die senkrecht auf dem in Fig. 6 nur andeutungsweise dargestellten Zylinderkopf 2 steht und die Längsachse 28 des Brennstoffeinspritzventils 1 in einem gedachten Mittelpunkt 30 des kugelförmigen Körpers 13 schneidet, unter einem Winkel von beispielsweise 5° geneigt sein. Daraus resultiert wiederum eine gewisse Schiefstellung des Anschlußstutzens 26 der Brennstoffverteilerleitung 4 relativ zum Zuleitungsstutzen 6 des Brennstoffeinspritzventils 1. Die erfindungsgemäße Feder 25 kann z. B. in Verbindung mit einem beispielsweise gemäß den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ausgeführten kugelförmigen Körper 13 am abströmseitigen Ende 12 des Brennstoffeinspritzventils 1 der Schiefstellung in gewissem Maße entgegenwirken. Die Längsachse 31 des Anschlußstutzens 26 der Brennstoffverteilerleitung 4 ist zur besseren Orientierung in Fig. 6 punktgestrichelt dargestellt.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und beispielsweise auch für Brennstoffeinspritzventile 1 zur Einspritzung in den Brennraum einer selbstzündenden Brennkraftmaschine anwendbar .

Claims

Ansprüche
1. Brennstoffeinspritzventil (1) zum direkten Einspritzen von Brennstoff, insbesondere in den Brennraum einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine, welches in einem Zylinderkopf (2) der Brennkraftmaschine in einer Aufnahmebohrung (8) des Zylinderkopfes (2) angeordnet ist, mit einem Düsenkörper (10) und einem Dichtring (14) , der das Brennstoffeinspritzventil (1) gegen den Zylinderkopf (2) der Brennkraftmaschine abdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß an einem abströmseitigen Ende (12) des Brennstoffeinspritzventils (1) ein zumindest teilweise kugelförmiger Körper (13) ausgebildet ist, der zumindest teilweise an einer Wandung (9) der Aufnahmebohrung (8) anliegt, wobei an dem Körper (13) eine Aufnahme (15) umfänglich ausgebildet ist, in der der Dichtring (14) angeordnet ist.
2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (9) im Bereich des zumindest teilweise kugelförmigen Körpers (13) eine Kalotte (17) bildet.
3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme als umlaufende Nut (15) ausgeführt ist und die Nut (15) an einem Äquator (16) des zumindest teilweise kugelförmigen Körpers (13) ausgebildet ist.
4. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme als umlaufende Nut (15) ausgeführt ist und die Nut (15) abströmseitig des Äquators (16) des zumindest teilweise kugelförmigen Körpers (13) ausgebildet ist.
5. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (13) einstückig mit dem Düsenkörper (10) des Brennstoffeinspritzventils (1) ausgebildet ist.
6. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest teilweise kugelförmige Körper (13) eine innere Ausnehmung (18) aufweist und auf den Düsenkörper (10) aufsteckbar ist.
7. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (10) durch eine Dichtung (19) gegen den zumindest teilweise kugelförmigen, auf den Düsenkörper (10) aufgesteckten Körper (13) abdichtet.
8. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (8) der Aufnahmebohrung (9) eine kegelförmige Abschrägung (21) aufweist, an der der Dichtring (14) anliegt.
9. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest teilweise kugelförmige Körper (13) an einem Einsatz (22) anliegt, an dem eine Kalotte (17) ausgebildet ist und der in die Aufnahmebohrung (8) des Zylinderkopfes (2) eingebracht ist.
10. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (22) an einer Schulter (23) der Aufnahmebohrung (8) des Zylinderkopfes (2) anliegt.
11. Brennstoffeinspritzventil (1) zum direkten Einspritzen von Brennstoff, insbesondere in den Brennraum einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine, welches in einem Zylinderkopf (2) der Brennkraftmaschine in einer Aufnahmebohrung (8) des Zylinderkopfes (2) angeordnet ist, mit einem Dusenkörper (10) und einem Dichtring (14), der das Brennstoffeinspritzventil (1) gegen den Zylinderkopf (2) der Brennkraftmaschine abdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer Brennstoffverteilerleitung (4) und dem Brennstoffeinspritzventil (1) eine Feder (25) eingespannt ist, durch die das Brennstoffeinspritzventil (1) in seiner Lage relativ zu einem Anschlußstutzen (26) der Brennstoffverteilerleitung (4) elastisch ausrichtbar ist.
12. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Feder (25) mit einem zulaufseifigen Ende am Anschlußstutzen (26) der Brennstoffverteilerleitung (4) abstützt .
13. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Feder (25) mit einem abströmseitigen Ende an einer Schulter (27) des Brennstoffeinspritzventils (1) abstützt .
14. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an einem abströmseitigen Ende (12) des
Brennstoffeinspritzventils (1) ein zumindest teilweise kugelförmiger Körper (13) ausgebildet ist, der zumindest teilweise an einer Wandung (9) der Aufnahmebohrung (8) anliegt, wobei an dem Körper (13) eine Aufnahme (15) umfänglich ausgebildet ist, in der der Dichtring (14) angeordnet ist .
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