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Title:
FUEL INJECTION VALVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/060316
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a fuel injection valve (1) for directly injecting fuel into the combustion chamber (18) of a mixture-compressing, spark-ignition internal combustion engine. Said fuel injection valve comprises a nozzle body (2) and a sealing ring (15) which seals the fuel injection valve (1) from a cylinder head (11) of the internal combustion engine. An adhesion-reducing coating is provided in an annular gap (14) formed between a wall (13) of the cylinder head (11) and the nozzle body (2) of the fuel injection valve (1).

Inventors:
BERGER WERNER (DE)
BUEHNER MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/DE2002/004385
Publication Date:
July 24, 2003
Filing Date:
November 29, 2002
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
BERGER WERNER (DE)
BUEHNER MARTIN (DE)
International Classes:
F02F1/24; F02M51/06; F02M61/14; F02M61/16; F02M61/18; F02M69/46; (IPC1-7): F02M61/14; F02M51/06; F02M61/16
Foreign References:
DE19600403A11996-08-01
EP1081374A22001-03-07
US4266729A1981-05-12
EP0982493A12000-03-01
DE1526709A11970-03-05
US3695235A1972-10-03
DE19600403A11996-08-01
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1997, no. 08 29 August 1997 (1997-08-29)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 011, no. 196 (M - 601) 24 June 1987 (1987-06-24)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 190 (M - 704) 3 June 1988 (1988-06-03)
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Claims:
Ansprüche
1. Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in den Brennraum (18) einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine, mit einem Düsenkörper (2) und einem Dichtring (15), der den Düsenkörper (2) gegen einen Zylinderkopf (11) der Brennkraftmaschine abdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zwischen einer Wandung (13) des Zylinderkopfes (11) und dem Düsenkörper (2) des Brennstoffeinspritzventils (1) ausgebildeten Ringspalt (14) zumindest auf der dem Brennraum (18) zugewandten Seite des Dichtrings (15) eine haftvermindernde Beschichtung (17) vorgesehen ist.
2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (17) nur abströmseitig des Dichtrings (15) angeordnet ist.
3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Beschichtung (17) auf die gesamte axiale Länge des Ringspalts (14) zwischen dem Dichtring (15) und dem Brennraum (18)'erstreckt.
4. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (17) eine feste Konsistenz aufweist.
5. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (17) aus einer dünnen TeflonSchicht besteht.
6. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung einstückig mit dem Dichtring (15) ausgebildet ist.
7. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (17) eine pastenförmige oder flüssige Konsistenz aufweist.
8. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche l bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (17) bis mindestens 200°C temperaturbeständig ist.
Description:
Brennstoffeinspritzventil Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Aus der DE 196 00 403 AI 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 Al bekannten Brennstoffeinspritzventil ist insbesondere die hohe Verkokungsneigung des zwischen dem Brennstoffeinspritzventil und der Wandung des Zylinderkopfes ausgebildeten Spalts abströmseitig des Dichtrings, was zu einem erheblichen Kraftaufwand und möglichen Beschädigungen bei der Demontage des Brennstoffeinspritzventils aus dem Zylinderkopf führt.

Andererseits ist die thermische Belastung auf den Dichtring über den Ringspalt bei Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine erheblich und kann zur Zerstörung des Dichtrings und nachfolgenden Fehlfunktionen führen.

Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine auf die Spitze des Brennstoffeinspritzventils aufgesetzte und den Ringspalt zwischen dem Brennstoffeinspritzventil und der Zylinderwandung ausfüllende Beschichtung das Eindringen und nachfolgende Abbrennen von Brennstoff in dem Ringspalt verhindert. Dadurch kann einerseits die Ablagerung von Verkokungsrückständen in dem Ringspalt vermieden und andererseits die thermische Belastung des Dichtrings reduziert werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.

Von Vorteil ist insbesondere, daß die Beschichtung je nach den an sie gestellten Anforderungen fest oder auch pastenartig oder flüssig sein kann.

Bei festen Beschichtungen darf nicht der gesamte Raum ausgefüllt werden, da sonst Einbautoleranzen nicht ausgleichbar sind (z. B. Kippen des Einspritzventiles). Vorteilhafterweise füllt die Beschichtung den gesamten abströmseitigen Teil des Ringspalts aus, so daß jegliches Eindringen von Gemisch unterbunden wird.

Von Vorteil ist weiterhin, daß die Beschichtung in Form einer dünnen Teflon-Schicht ausgeführt sein kann, welche ? einstückig mit dem ebenfalls aus Teflon bestehenden Dichtring ausgebildet sein kann.

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.

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 Brennraum 18 einer Brennkraftmaschine.

Das Brennstoffeinspritzventil 1 umfaßt einen Düsenkörper 2 und ein Ventilgehäuse 3. Zuströmseitig ist ein Zulaufstutzen 4 ausgebildet, in welchem eine Zwischenhülse 5 zur Verbindung des Brennstoffeinspritzventils 1 mit einer Brennstoffverteilerleitung 6 angeordnet ist. Die Abdichtung zwischen dem Brennstoffeinspritzventil 1 und der Zwischenhülse 5 sowie zwischen der Zwischenhülse 5 und der Brennstoffverteilerleitung 6 erfolgt mittels Dichtringen 7 und 8. Stützbauteile 9 und 10 sorgen für eine korrekte Montageposition der oben genannten Bauteile zueinander.

Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist in einen Zylinderkopf 11 der Brennkraftmaschine eingesetzt und wird dort mittels eines nur andeutungsweise dargestellten Niederhalters 12, welcher beispielsweise als Spannpratze oder Federhülse ausgebildet sein kann, ortsfest und verdrehsicher fixiert.

Zwischen einer Wandung 13 des Zylinderkopfes 11 ist ein Ringspalt 14 ausgebildet, welcher eine gewisse Weite aufweisen muß, damit einerseits das Brennstoffeinspritzventil 1 ohne zu großen Kraftaufwand, welcher u. U. zu Beschädigungen des Brennstoffeinspritzventils 1 führen könnte, montierbar ist, und welcher andererseits eine thermische Ausdehnung der Bauteile bei der Erwärmung durch den Betrieb der Brennkraftmaschine erlaubt.

Zur Abdichtung des Zylinderkopfes 11 gegen den Brennraum ist ein Dichtring 15 vorgesehen, welcher in einer Ausnehmung 16 des Düsenkörpers 2 des Brennstoffeinspritzventils 1 angeordnet ist. Der Dichtring 15 besteht vorzugsweise aus @ Teflon, um eine zuverlässige Dichtwirkung bei hoher Stabilität zu erzielen.

Abströmseitig des Dichtrings 15 ist der Ringspalt 14 erfindungsgemäß durch eine Beschichtung 17 ausgefüllt, welche verhindert, daß Brennstoff-Luft-Gemisch in den Ringspalt 14 eindringt und nach der Zündung der im Brennraum 18 befindlichen Gemischwolke unter Ablagerung von Verkokungsrückständen abbrennt. Bei festen Beschichtungen darf nicht der gesamte Raum ausgefüllt werden, da sonst Einbautoleranzen nicht ausgleichbar sind (z. B. Kippen des Einspritzventiles). Muß das Brennstoffeinspritzventil 1 aus dem Zylinderkopf 11 ausgebaut werden, wird dies ohne die erfindungsgemäße Beschichtung 17 durch die festgebackenen Verkokungsrückstände erheblich erschwert, wodurch es zu Beschädigungen des Brennstoffeinspritzventils l bis hin zur völligen Zerstörung und zu Schäden an der Wandung 13 des Zylinderkopfes 11 kommen kann.

Weiterhin vermindert die Beschichtung 17 eine zu hohe thermische Belastung des Dichtrings 15, welche bei der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine auftritt. Die Beschichtung 17 muß somit vorzugsweise bis 200°C temperaturbeständig sein und resistent gegen die Brennraumatmosphäre sein, damit ein möglicher Kontakt zwischen den im Brennraum 18 vorhandenen Gemischen und dem Material der Beschichtung 17 nicht zerstörerisch wirkt.

Die Beschichtung 17 kann dabei entweder vor der Montage auf den Düsenkörper 2 des Brennstoffeinspritzventils 1 oder auf die Wandung 13 des Zylinderkopfes 11 aufgebracht werden, oder aber sie wird nach der Montage des Brennstoffeinspritzventils 1 in den Ringspalt 14 eingebracht. Die Beschichtung 17 kann somit entweder fest oder pastenförmig und streichfähig oder flüssig sein. Sie kann beispielsweise aus einer Tube oder einer ähnlichen Vorrichtung in den Ringspalt 14 eingespritzt werden.

Beispielsweise kann die Beschichtung aus einer dünnen <B Teflon -Schicht bestehen. Weiterhin ist es auch denkbar, diese einstückig mit dem ebenfalls aus Teflon# bestehenden Dichtring 15 auszubilden.

Die Beschichtung 17 ist dabei an dem abströmseitigen Ende des Düsenkörpers 2 des Brennstoffeinspritzventils 1 so angebracht, daß sie den sich abströmseitig des Dichtrings 15 erstreckenden Teil des Ringspalts 14 vollständig auf der gesamten axialen Länge zwischen dem Dichtring 15 und dem Brennraum 18 einnimmt. Dadurch wird jegliches Eindringen von Gemisch in den Ringspalt 14 unterbunden.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt und für beliebige Bauweisen von Brennstof feinspritzventilen, l, beispielsweise für Brennstoffeinspritzventile 1 mit Anbindung an ein Common- Rail-System, anwendbar.




 
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