DE10239142A1

DE10239142A1 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10239142A1
Application number: DE10239142A
Authority: DE
Inventors: Adolf Dipl.-Ing. Kremer; Wilhelm Dipl.-Ing. Mair (FH)
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Daimler AG
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2004-04-29
Also published as: WO2004025113A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere Otto-Brennkraftmaschine mit direkter Einspritzung des Kraftstoffes in den Brennraum. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung umfaßt einen Kraftstoffverteiler mit seitlich abstehenden Anschlußstutzen, in denen die Kraftstoffinjektoren verschiebbar eingesetzt sind. Der Kraftstoffinjektor wird mittels einer an dem Kraftstoffverteiler befestigten Formfeder mit Vorspannung gegen den Zylinderkopfboden gedrückt, um eine gasdichte Anlage des Kraftstoffinjektors am Zylinderkopf zu erreichen. Die Formfeder wirkt dabei als Niederhalter. Mit der Erfindung können Fertigungstoleranzen zwischen Kraftstoffverteiler und Zylinderkopf ausgeglichen und gleiche Vorspannkräfte an allen Kraftstoffinjektoren erreicht werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß den weiteren im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.
Eine derartige Kraftstoffeinspitzvorrichtung ist aus der DE 34 28 597 A1 bekannt. Zur Halterung des Kraftstoffinjektors an dem Anschlußstutzen des Kraftstoffverteilers dient eine U-förmig gebogene Federklammer, durch welche der Kraftstoffinjektor im wesentlichen starr mit dem Anschlußstutzen gekoppelt ist.
Von Nachteil ist, dass nach der Montage des Kraftstoffverteilers an der Brennkraftmaschine durch Fertigungstoleranzen bedingte unterschiedliche Abstände zwischen den Anschlußstutzen des Kraftstoffverteilers und den einzelnen Auflageflächen der Kraftstoffinjektoren im Zylinderkopf oder einem anderen Bauteil der Brennkraftmaschine auftreten können, so dass eine sichere Abstützung des Kraftstoffinjektors im Zylinderkopf bzw. dem anderen Bauteil nicht gewährleistet ist. Damit ist eine derartige Kraftstoffeinspritzvorrichtung insbesondere nicht für eine Otto-Brennkraftmaschine mit direkter Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum geeignet, da hier der mit dem Kraftstoffverteiler gekoppelte Kraftstoffinjektor mit einer vorgegebenen Vorspannkraft gegen den Zylinderkopf als Gegenkraft zu dem auf den Injektor wirkenden Brennraumdruck gespannt werden muß.
Zum weiteren Stand der Technik wird die DE 39 19 231 C1 und DE 87 13 284 U1 zitiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Kraftstoffeinspritzvorrichtung derart weiterzubilden, dass bei an der Brennkraftmaschine befestigtem Kraftstoffverteiler die einzelnen Kraftstoffinjektoren unabhängig von Fertigungstoleranzen mit einer vorgegebenen möglichst gleichen Vorspannkraft an der Brennkraftmaschine gehalten werden können.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der mindestens eine am Anschlußstutzen axial verschiebbar gehaltene Kraftstoffinjektor nur über die Formfeder als Niederhalter in Anlage an einem Bauteil der Brennkraftmaschine gehalten wird.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird in vorteilhafterweise erreicht, dass der Kraftstoffinjektor unabhängig von der Befestigung des Kraftstoffverteilers gegen ein Bauteil der Brennkraftmaschine verspannbar ist. Durch die Zwischenschaltung der Formfeder als Anpressmittel für den Kraftstoffinjektor können fertigungsbedingte Längenunterschiede zwischen dem Injektor und beispielsweise dem Zylinderkopf ausgeglichen werden, so dass der Kraftstoffinjektor sowie alle weiteren Injektoren im wesentlichen mit der gleichen Vorspannkraft gegen ein Bauteil, wie den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine verspannt werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Formfeder gabelförmig mit zwei Federzungen ausgebildet, wobei der Federsockel, von dem die Federzungen ausgehen an dem Kraftstoffverteiler befestigt ist.
Ferner ist vorgesehen, dass die Federzungen an einem Gehäuseabschnitt des Kraftstoffinjektors orientiert sind, der in axialer Richtung durch je eine radiale Bundfläche begrenzt ist. Dieser Gehäuseabschnitt zur Orientierung der Federzungen liegt benachbart zum zulaufseitigen Abschnitt des Kraftstoffinjektors.
Während der zulaufseitige Abschnitt des Kraftstoffinjektors in einer Aufnahmebohrung des Anschlußstutzens geführt ist, wird durch die Formfeder die Halterung des Injektors am Kraftstoffverteiler gesichert.
Um eine Verdrehsicherung des Injektors gegenüber dem Kraftstoffverteiler zu erreichen, ist der Gehäuseabschnitt mit zwei sich gegenüberliegenden ebenen Anflächungen versehen. Dadurch, dass die Federzungen eng neben diesen ebenen Anflächungen liegen, ist ein Verdrehen des Kraftstoffinjektors verhindert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher beschrieben.
Die Zeichnung zeigt in einer perspektivischen Darstellung einen Ausschnitt einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem Kraftstoffverteiler und einem einzigen an dem Kraftstoffverteiler angekoppelten Kraftstoffeinspitzinjektor. Die Anbindung weiterer Kraftstoffinjektoren an dem Kraftstoffverteiler erfolgt auf die gleiche Art und Weise wie dargestellt.
Mit 1 ist allgemein eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zur direkten Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum einer Otto-Brennkraftmaschine bezeichnet. Die Kraftstoffeinspitzvorrichtung 1 umfaßt einen Kraftstoffverteiler 2, der als Verteilerrohr ausgeführt ist und dem der Kraftstoff aus dem Kraftstoffvorratsbehälter über eine Kraftstoffpumpe unter einem bestimmten Druck zugeführt wird. Der Kraftstoffverteiler 2 ist mit mehreren seitlich radial abstehenden Anschlußstutzen 3 zur Anbindung von Kraftstoffinjektoren 4 ausgebildet. Die Zahl der Anschlußstutzen 3 hängt dabei von der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine ab. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist jeder Anschlußstutzen 3 an seinem freien Ende mit einem Flansch 5 ausgebildet, über den der Kraftstoffverteiler 2 an einem nicht näher dargestellten Bauteil 6 einer Otto-Brennkraftmaschine, z.B. durch Schrauben befestigt ist. Bei dem Bauteil 6 kann es sich dabei um die Zylinderkopfhaube, das Zylinderkopfgehäuse oder auch beispielsweise die Ansaugluftleitung handeln. Der Anschlußstutzen 3 hat eine Aufnahmebohrung 7, in die der Kraftstoffinjektor 4 mit einem zulaufseitigen Injektorabschnitt 8 eingesetzt ist. Der zulaufseitige Injektorabschnitt 8 ist mit Nuten zur Aufnahme von Dicht- und Stützringen 9 versehen, über die eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen dem Kraftstoffverteiler 2 und dem Kraftstoffinjektor 4 erzielt wird. Der Kraftstoffinjektor 4 ist innerhalb der Aufnahmebohrung 7 axial verschieblich eingesteckt, wobei mittels einer Formfeder 10 die Anbindung des Kraftstoffinjektors 4 an dem Kraftstoffverteiler 2 als eine Art Verliersicherung sichergestellt wird. Die Formfeder 10 besteht aus einem Befestigungsteil 11, von dem mit Abstand voneinander zwei Federzungen 12 und 13 abführen. Dabei ist das Befestigungsteil 11 an dem Flansch 5 durch Schrauben oder Klemmen befestigt. Beide Federzungen 12 und 13 sind in einer vom Kraftstoffverteiler 2 abgewandten Richtung vorgewölbt gestaltet und umgreifen dabei ein sich an den Injektorabschnitt 8 anschließendes Gehäuseoberteil 14, das in axialer Richtung durch je einen Anlagebund 15 bzw. 16 begrenzt ist. Beide Anlagebunde 15 und 16 sichern zusammen mit den Federzungen 12 und 13 den Kraftstoffinjektor 4 gegen Herausgleiten aus der Aufnahmebohrung 7. Ferner ist das Gehäuseoberteil 14 mit zwei sich gegenüberliegenden ebenen Anflächungen 17 (Schlüsselflächen) versehen, durch welche ein Verdrehen des Kraftstoffinjektors 4 gegenüber dem Kraftstoffverteiler 2 durch die Federzungen 12, 13 verhindert wird.
Über den Kraftstoffinjektor 4 wird der aus dem Kraftverteiler zugeleitete Kraftstoff direkt in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt. Hierzu steht der Kraftstoffinjektor 4 mit seiner Einspritzdüse 18 in Kontakt mit dem nicht näher dargestellten Brennraum der Otto-Brennkraftmaschine. Dabei wir der Kraftstoffinjektor 4 von der Formfeder 10 gegen ein den Brennraum begrenzendes Wandteil, z.B. den Zylinderboden 19 gedrückt und innerhalb der Öffnung des Zylinderkopfbodens durch einen Teflonring abgedichtet.
Die Formfeder 10 ist konstruktiv so ausgelegt, dass die von den Federzungen 12, 13 erzeugte und auf den Kraftstoffinjektor 4 wirkende Vorspannkraft immer größer ist als die entgegengesetzt auf die Einspritzdüse 18 wirkende Gaskraft aus dem Brennraum.
Da der Kraftstoffverteiler 2 an der Zylinderkopfhaube oder einem anderen Bauteil befestigt ist, können fertigungsbedingte Toleranzen zwischen dem Zylinderkopfboden als Anlagefläche 19 für den Kraftstoffinjektor 4 einerseits und dem Befestigungsort des Kraftstoffverteilers 2 auftreten. Gleichzeitig erfolgt ein Ausgleich der unterschiedlichen Wärmedehnungen zwischen dem Kraftstoffinjektor 4 aus Stahl und dem Zylinderkopf mit der Zylinderkopfhaube aus einer Aluminiumlegierung. Dadurch, dass der Kraftstoffinjektor 4 innerhalb der Aufnahmebohrung 7 verschiebbar angeordnet ist, können diese Toleranzen ausgeglichen werden. Gleichzeitig wird hiermit erreicht, dass die von der Formfeder 10 als Niederhalter auf den Kraftstoffinjektor 4 ausgeübte Vorspannkraft bei allen Kraftstoffinjektoren im wesentlichen gleich ist.

Claims

Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem an der Brennkraftmaschine befestigten Kraftstoffverteiler, der mit mindestens einem seitlich abstehenden Anschlußstutzen zur flüssigkeitsdichten Aufnahme mindestens eines zulaufseitigen Abschnittes eines Kraftstoffinjektors versehen ist, wobei der Kraftstoffinjektor über eine Formfeder am Kraftstoffverteiler gehalten ist und mit seinem Düsenkörper in Kontakt mit einem brennkraftmaschinenseitigen Gehäuseteil steht, dadurch gekennzeichnet, dass der am Anschlußstutzen (3) axial verschiebbar gehaltene Kraftstoffinjektor (4) nur über die Formfeder (10) als Niederhalter in Anlage an dem Gehäuseteil (19) gehalten wird.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem Kraftstoffverteiler (2) befestigten Formfedern (10) aus einem Befestigungsteil (11) mit davon gabelförmig ausgehenden zwei Federzungen (12 und 13) bestehen.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffinjektor (4) im Anschluss an den zulaufseitigen Injektorabschnitt (8) ein in axialer Richtung durch je einen radialen Anlagebund (15, 16) begrenztes Gehäuseoberteil (14) für die Federzungen (12, 13) aufweist.
Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseoberteil (14) mit zwei sich gegenüber liegenden ebenen Anflächungen (17) versehen ist.