Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine

Abstract

 Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einer Einspritzdüse und einem nachgeschalteten Glühkörper (26), der mit einem Durchgang für die Spritzstrahlen versehen ist und welchem der Heizstrom erfindungsgemäß über einen Kontaktring (64, 106) zugeführt wird, der auf einem den Glühkörper (26) tragenden Basiskörper, vorzugsweise der Überwurfmutter (14, 102) der Einspritzdüse befestigt ist. Dadurch entfällt ein Kabeischwanz oder ein Lötstützpunkt an der Einspritzdüse, wodurch der Einbau und das Auswechseln der Einspritzdüse bzw. des Glühkörpers erleichtert wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung-nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei bekannten Einrichtungen dieser Gattung (DE-A1-33 07 109) ist das Kontaktelement als Lötstützpunkt an einem Düsenhalter bzw. einer Überwurfmutter der Einspritzdüse oder als blankes Drahtende bzw. als Kabelschuh eines Kabelschwanzes ausgebildet und mit einem zum Glühkörper führenden Leiter verbunden, der druckdicht durch die Überwurfmutter oder durch ein den Glühkörper tragendes, zwischen Einspritzdüse und einer Schulter des 'Maschinengehäuses eingespanntes Flanschteil hindurchgeführt und an das eine Anschlußende des Glühkörpers unmittelbar oder über ein weiteres Kontaktelement angelötet ist. Die Anordnung eines Lötstützpunktes hat den Nachteil, daß beim Ausbauen der Einspritzdüse zum Zwecke des Auswechselns des Düsenkörpers oder Nachstellens des Einspritzdruckes gelötet werden muß. Ein Kabelschwanz an der Einspritzdüse oder einen den Glühkörper tragenden Flanschteil erschwert die Montage, wenn er seitlich aus der Überwurfmutter bzw. dem Flanschteil heraustritt und durch eine Bohrung im Maschinengehäuse hindurchgeführt werden muß.

Vorteile der Erfindung

[0002] Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sowohl ein Lötstützpunkt als auch ein Kabelschwanz an der Einspritzdüse bzw. an einen den Glühkörper tragenden Flanschteil entfällt und die externe Heizstromzuführung durch einfaches Schrauben, Klemmen oder dgl. lösbar mit dem als Kontaktring ausgebildeten Kontaktelement verbunden werden kann.

[0003] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Anordnung möglich.

[0004] Bei Einrichtungen, deren Einspritzdüsen einen Düsenkörper haben, welcher durch eine Überwurfmutter an einem Düsenhalter festgespannt ist, ergibt sich eine einfache und montagefreundliche Ausführung, wenn der Glühkörper in die über das brennraumseitige Stirnende des Düsenkörpers verlängerte Überwurfmutter integriert und der Kontaktring auf der Überwurfmutter befestigt ist.

[0005] Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Kontaktring stromauf eines Einschraubgewindes auf der Überwurfmutter befestigt ist. Bei dieser Anordnung ist der Kontaktring auch bei eingebauter Einspritzdüse von außen allseitig zugänglich, so daß seine gesamte Kontaktfläche durch Verwendung von Klemmschellen oder dgl. zur Kontaktgabe genutzt werden kann.

[0006] Eine einfachere innere Verbindung zwischen dem Kontaktring und dem Glühkörper ergibt sich, wenn der Kontaktring zwischen dem Einschraubgewinde und dem brennraumseitigen Stirnende auf der Überwurfmutter befestigt ist. In diesem Fall kann das mit der externen Heizstromzuführung verbundene Gegenkontaktelement ein in einer Bohrung des Maschinengehäuses radial zur Einspritzdüse angeordneter Kontaktstift sein, der federnd oder festgespannt gegen den Kontaktring drückt.

[0007] Der Kontaktring wird zweckmäßig mit einer Kontaktfahne versehen, die in den Bereich eines Wanddurchbruchs der Überwurfmutter hineinragt und dort mit einem zum Glühkörper führenden Leiterelement verbunden ist.

Zeichnung

[0008] Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur 1 zeigt einen vergrößerten Teil-Längsschnitt durch die Einspritzdüse des ersten Ausführungsbeispiels und in Figur 2 ist ein vergrößerter Teil-Längsschnitt durch das zweite Ausführungsbeispiel dargestellt.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

[0009] Die Einspritzdüse nach Figur 1 hat einen Düsenkörper 10, in welchem wie bekannt ein Ventilsitz gebildet und eine Ventilnadel verschiebbar gelagert ist. Der Düsenkörper 10 und eine den Hub der Ventilnadel begrenzende Zwischenscheibe 12 sind durch eine Überwurfmutter 14 an einem Düsenhalter 16 festgespannt, in welchem u.a. eine die Ventilnadel gegen den Ventilsitz pressende Schließfeder untergebracht ist. Am brennraumseitigen Stirnende ist der Düsenkörper 10 mit einem konischen Wandabschnitt 18 versehen, welcher in eine ebene Stirnwand 20 übergeht.

[0010] Die Überwurfmutter 14 ist brennraumseitig über den Düsenkörper 10 hinaus verlängert und stromab von dessen Stirnwand 20 mit einer inneren Stützschulter 22 versehen, an welcher ein als Ganzes mit der Bezugszahl 24 bezeichneter Glüheinsatz anliegt. Dieser hat als zentrales Bauelement einen als Drahtwendel ausgeführten Glühkörper 26, der einen Durchgang 28 für die Spritzstrahlen 30 bildet. Der Glühkörper 26 ist so bemessen, daß die Spritzstrahlen 30 den Glühkörper 26 nicht benetzen, jedoch eine Injektorwirkung hervorrufen, durch welche Luft aus dem Brennraum in das Innere des Glühkörpers 26 bzw. in die Randzonen der den Glühkörper 26 durchsetzenden Spritzstrahlen angesaugt wird.

[0011] Der Glühkörper 26 ist von einer metallischen Buchse 32 umgeben, die passen in eine Bohrung 34 der Überwurfmutter 14 eingesetzt und mit einem Flansch 36 versehen ist, welcher an der Stützschulter 22 anliegt. Am brennraumseitigen Stirnende hat die Buchse 32 einen nach außen umgelegten Bördelkragen 38, welcher die Buchse 32 spielfrei in der Bohrung 34 festhält. Am selben Stirnende hat die Buchse 32 einen nach innen gerichteten Ringbund 40, der mit Bohrungen 42 versehen ist und das brennraumseitige Ende des Glühkörpers 26 zentriert festhält.

[0012] Auf den Flansch 36 der Buchse 32 sind aufeinanderfolgend ein erster Isolierkörper 44, eine Kontaktscheibe 46, ein zweiter Isolierkörper 48 und eine metallische Haltescheibe 50 durch Kleben bzw. Löten befestigt, wobei ein Hilfswerkzeug die Teile gegenseitig zentriert. Die Kontaktscheibe 46 ist mit Bohrungen 52 und einem inneren Bördelkragen 54 versehen, der das stromaufliegende Ende des Glühkörpers 26 kontaktiert und zentriert festhält. Der äußere Ringrandabschnitt 50 der Kontaktscheibe 46 ist konisch nach oben gezogen. Zwischen Haltering 50 und der Stirnwand 20 des Düsenkörpers 10 ist ein Wärmeschutzring 56 eingespannt, dessen konisch hochgestellter äußerer Ringrand 58 am konischen Wandabschnitt 18 des Düsenkörpers 10 anliegt.

[0013] Die den Glühkörper 26 durchsetzenden Spritzstrahlen 30 rufen eine Injektorwirkung hervor, durch die Luft aus dem Brennraum durch die Bohrungen 42 in einen den Glühkörper 26 umgebenden Ringraum 60 und von dort in die Randzonen der Spritzstrahlen eingesaugt wird, wobei sich im Zusammenwirken mit der Aufheizung durch den Glühkörper 26 eine gute Gemischaufbereitung ergibt.

[0014] Zum Zuführen des Heizstromes ist ein als Ganzes mit der Bezugszahl 62 bezeichnetes Leiterelement vorgesehen, welches die Kontaktscheibe 46 mit einem Kontaktring 64 verbindet, der oberhalb eines Einschraubgewindes 66 auf der Überwurfmutter 14 befestigt ist. Das Leiterelement 62 ist über ein Teil seiner Länge als Hülse 68 ausgebildet, deren stromabliegender Randabschnitt 69 entsprechend der Ausbildung der Kontakscheibe 46 konisch nach innen eingezogen ist. An den stromaufliegenden Rand 70 der Hülse 68 sind drei um je 120⁰ zueinander versetzte Kontaktzungen 72 angeformt. Die Hülse 68 erstreckt sich in einem Ringspalt 74, der zwischen einem im Durchmesser kleineren Abschnitt des Düsenkörpers 10 und der Wand eines ersten Bohrungsabschnittes 76 der Überwurfmutter 14 gebildet ist. Dieser geht an einer Spannschulter 78 in einen zweiten Bohrungsabschnitt 80 über, der einen im Durchmesser größeren Abschnitt des Düsenkörpers 10 mit einem Ringspalt 82 umfaßt, in welchem sich die Kontaktzungen 72 erstrecken. Die HÜlse 68 und die Kontaktzungen 72 sind innen und außen mit einem Isolierbelag 84 versehen.

[0015] Zwischen der Spannschulter 78 der Überwurfmutter 14 und einer Ringschulter 86 des Düsenkörpers 10 ist.ein Druckring 88 angeordnet, über welchen die Überwurfmutter 14 den Düsenkörper 10 und die Zwischenscheibe 12 gegen den Düsenhalter 16 spannt. Im Druckring 88 sind drei um 120° zueinander versetzte Aussparungen 90 vorgesehen, durch welche die Kontaktzungen 72 mit ihren Abkröpfungen 92 isoliert hindurchtreten. Oberhalb der Abkröpfungen 92 sind die Kontaktzungen 72 mit einem ebenfalls einen Isolierbelag tragenden Ringsteg 94 verbunden, der sich über zwei 120°-Teilungen erstreckt und z.B. über die Länge der dritten 120°-Teilung ausgespart ist.

[0016] Eine der Kontaktzungen 72 korrespondiert mit einem Wanddurchbruch 96 der Überwurfmutter 14, in welchen das leicht nach außen abgebogene freie Ende der Kontaktzunge 72 hineinragt. Der Kontaktring 64 ist in eine aus Isolierstoff bestehende Ringmanschette 98 eingeformt, die ihrerseits oberhalb des Einschraubgewindes 66 formschlüssig auf der Überwurfmutter 14 befestigt ist. Am Kontaktring 64 ist eine Kontaktlasche 99 angeformt, welche in den Wanddurchbruch 96 der Überwurfmutter 14 hineinragt und dort mit der einen Kontaktzunge 72 des Leiterelementes 62 verlötet ist. Der Kontaktring 64 kann auch mit zwei oder drei Kontaktlaschen 99 versehen sein, die im Bereich weiterer Wanddurchbrüche der Überwurfmutter 14 mit Kontaktzungen 72 des Leiterelementes 62 verbunden sind.

[0017] Beim Zusammenbau der Einspritzdüse nach Figur 1 wird zunächst der Glüheinsatz 24 vorgefertigt und mit dem Leiterelement 62 durch Löten verbunden. Danach wird der Druckring 88 unter vorübergehender Aufweitung des Kontaktzungenkranzes bis zur Anlage an die Abkröpfungen 92 in das Leiter-' element 62 eingeschoben. Anschließend wird der Glüheinsatz 24 samt Leiterelement 62 und Druckring 88 in die Überwurfmutter 14 eingesetzt, der Bördelkragen 32 der Buchse 30 umgelegt und die Kontaktzunge 72 mit der Kontaktlasche 99 des Kontakrings 64 verbunden. Durch diese Arbeitsgänge wird das eine Anschlußende des Glühkörpers 26 mit dem Kontaktring 64 verbunden und das andere Anschlußende des Glühkörpers 26 mit Masse kontaktiert.

[0018] Bei der Fertigmontage der Einspritzdüse werden der Düsenhalter 16, die Zwischenscheibe 12 und der Düsenkörper 10 in der beschriebenen Reihenfolge aufeinandergesetzt, der Wärmeschutzring 56 auf den Düsenkörper 10 aufgelegt und danach die Überwurfmutter 14 auf die Teile aufgestülpt und auf den Düsenhalter 16 aufgeschraubt. Dabei werden der Wärmeschutzring 56 verspannt und über den Druckring 88 der Düsenkörper 10 und die Zwischenscheibe 12 fest mit dem Düsenhalter 16 verbunden. Der Wärmeschutzring 56 dichtet den Einbauraum des Glühkörpers 26 gegen den Ringspalt 74 ab, so daß hierfür keine zusätzlichen Dichtelemente und -maßnahmen vorgesehen werden müssen.

[0019] Das Leiterelement 62 ist ein eigensteifes Gebilde, daß sich gut handhaben und in den Fertigungsablauf integrieren läßt. Der Ringsteg 94 verleiht dem Leiterelement 62 auch im Bereich der Kontaktzungen 72 eine genügend große Steifigkeit, ohne das Einsetzen des Druckringes 88 nennenswert zu erschweren. Durch die Anordnung des Druckringes 88 entfallen Aussparungen in der Ringschulter 78 für den Durchgang der Kontaktzungen 72, die einen erhöhten Fertigungsaufwand bedingen würden. Das Leiterelement 62 kann mit dem Glüheinsatz 24 vor dessen Einbau in die Überwurfmutter 14 verbunden werden und die vom verspannten Wärmeschutzring 56 auf den Glüheinsatz 24 ausgeübten Kräfte werden von der Stützschulter 22 der Überwurfmutter 14 formstabil aufgenommen. Durch die Ausbildung des Kontaktelementes für den äußeren Anschlußleiter als Kontaktring 64 werden ein Kabelschwanz an der Einspritzdüse vermieden und eine große Kontaktfläche geschaffen, auf welcher ein als Klemmschelle oder dgl. ausgebildetes Gegenkontaktelement fest aufgespannt werden kann.

[0020] Die Einspritzdüse nach Figur 2 hat eine den Düsenkörper 10 spannende Überwurfmutter 102, die stromab ihres Einschraubgewindes 104 einen aus zwei Hälften zusammengesetzen Kontaktring 106 trägt. Dieser ist in einen Isolierkörper 108 eingebettet, der in eine Ringnut am Umfang der Überwurfmutter 102 eingeformt ist. Jede Hälfte des Kontaktringes 106 ist mit einer axial gerichteten Kontaktfahne 110 versehen, die in den Bereich eines Wanddurchbruches 112 der Überwurfmutter 102 ragt und dort mit einem Ansatz 114 einer Kontaktscheibe 116 verbunden ist, die im übrigen wie die Kontaktscheibe 46 des ersten Ausführungsbeispieles ausgebildet und in einen in die Überwurfmutter 102 eingesetzten Glüheinsatz 24a integriert ist.

[0021] Zum Verbinden einer externen Heizstromzuführung mit dem Kontaktring 106 ist ein Kontaktstift 120 vorgesehen, der in einer Spannmutter 122 sitzt, welche in eine radial zur Aufnahmebohrung für die Einspritzdüse angeordnete Gewindebohrung im Zylinderkopf 124 der Maschine eingeschraubt ist. Der Kontaktstift 120 hat einen Ringbund 126, der unter Zwischenlage einer Isolierscheibe 128 an einer Ringschulter 130 der Spannmutter 122 anliegt. Auf der anderen Seite liegt eine Isolierbuchse 132 am Ringbund 126 an, gegen die ein in den Kopf der Spannmutter 122 eingeschraubtes Gewindestück 134 drückt. Über das Gewindestück 134 wird der Kontaktstift 120 in der Spannmutter 12 isoliert festgelegt und durch Anziehen der Spannmutter 122 wird der nötige Kontaktdruck zwischen Kontaktstift 120 und Kontaktring 106 erzeugt. An den frei aus der Spannmutter 122 herausragenden Endabschnitt des Kontaktstiftes 120 kann die Heizstromzuführung mittels bekannter Anschlußglieder befestigt werden.

[0022] Bei der Anordnung nach Figur 2 könnte der Glühkörper 26 und die zu seiner Halterung und Kontaktierung dienenden Teile, einschließlich des Kontaktrings 106, auch an einem getrennt von der Überwurfmutter 102 ausgeführten Bauteil angeordnet sein, welches zwischen der Überwurfmutter 102 und einer Schulter 136 des Zylinderkopfes 124 eingespannt ist. In Figur 2 ist diese Variante durch die gestrichelten Linien 138 angedeutet.

Ansprüche

1. Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einer Einspritzdüse und einem nachgeschalten Glühkörper, der einen von heizbaren Strukturen umgebenen Durchgang für die Spritzstrahlen hat und dessen eines Anschlußende mit einem gegenüber Masse isolierten Kontaktelement verbunden ist, welches zum Anschluß einer externen Heizstromführung dient, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement als Kontaktring (64, 106) ausgebildet ist, der am Außenumfang eines den Glühkörper (26) tragenden Basiskörpers (14, 102) vorzugsweise gleichachsig zur Einspritzdüse befestigt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, deren Einspritzdüse einen Düsenkörper hat, welcher durch eine Überwurfmutter an einem Düsenhalter festgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühkörper (26) in die über das brennraumseitige Stirnende des Düsenkörpers (10) hinaus verlängerte Überwurfmutter (14, 102) integriert und der Kontaktring (64, 106) auf der Überwurfmutter (14, 102) befestigt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktring (64) stromauf eines Einschraubgewindes (66) auf der Überwurfmutter (14) befestigt ist (Figur 1).

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakring (106) zwischen einem Einschraubgewinde (104) und dem brennraumseitigen Stirnende auf der Überwurfmutter (102) befestigt ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktring (64, 106) mit einer Kontaktfahne (99, 110) versehen ist, die in den Bereich eines Wanddurchbruchs (96, 112) der Überwurfmutter (14, 102) hineinragt und dort mit einem zum Glühkörper (26) führenden Leiterelement (46, 116) verbunden ist.

Zeichnung