DE19600562C1 - Direkteinspritzende Brennkraftmaschine - Google Patents
Direkteinspritzende BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine direkteinspritzende Brennkraft
maschine mit einem zentral im Zylinderkopf angeordneten
Kraftstoffeinspritzventil gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Aus der DE 43 15 233 A1 ist eine solche direkteinspritzende
Brennkraftmaschine bekannt, bei der ein Kraftstoffeinspritz
ventil in eine Aufnahmebohrung im Zylinderkopf einsteckbar ist
und mit Hilfe eines Niederhalters, der sich am Zylinderkopf
abstützt und mit Hilfe einer Spannschraube befestigt wird,
abdichtend in dessen Einbauposition fixiert wird. Weiterhin ist
aus der DE 39 04 497 C1 ein direkteinspritzender Dieselmotor mit
einem jeweils im Zylinderkopf angeordneten Motorbremsventil und
einem Kraftstoffeinspritzventil bekannt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Brenn
kraftmaschine derart weiterzubilden, daß zusätzlich ein
Motorbremsventil auf einfache Art und Weise im Zylinderkopf
angeordnet und fixiert werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht in einer
Reduzierung des Gewichts und der Kosten, da sich zum einen der
Montagevorgang vereinfacht und zum anderen für die Lagefixierung
beider Ventile nur ein einziges Bauteil benötigt wird.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprü
chen und der Beschreibung hervor. Die Erfindung ist nachstehend
anhand einer Zeichnung, die einen Zylinderkopf einer direkt
einspritzenden Brennkraftmaschine teilweise im Schnitt zeigt,
näher beschrieben.
Im Zylinderkopf 1 einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine
ist ein insgesamt mit 2 bezeichnetes Kraftstoffeinspritzventil
und ein insgesamt mit 3 bezeichnetes Motorbremsventil ange
ordnet. Mit Hilfe des Kraftstoffeinspritzventils 2 wird
Kraftstoff direkt in den nicht dargestellten Brennraum der
Brennkraftmaschine eingespritzt. Das Motorbremsventil 3 wird zur
Erhöhung der Bremswirkung der Brennkraftmaschine im Leerlauf
beziehungsweise im Schubbetrieb eingesetzt. Hierzu wird das
Motorbremsventil 3 am Ende des Verdichtungstaktes geöffnet und
so das komprimierte Gas vor dem eigentlichen Ausschubtakt aus
dem Brennraum abgeführt. Die Bremswirkung beruht auf der Arbeit,
die von der Brennkraftmaschine bei der Abwärtsbewegung des
Kolbens für die Ausdehnung der im Brennraum verbleibenden
Restluftmenge aufgebracht werden muß. Die Funktion beider
Ventile 2, 3 ist prinzipiell bekannt und wird daher im folgenden
nicht näher beschrieben.
Zur Aufnahme des Kraftstoffeinspritzventils 2 ist im Zylinder
kopf 1 ein Aufnahmeschacht 4 mit einem Sitz 5 für das Kraft
stoffeinspritzventil 2 vorgesehen. Bei der Montage wird das
Kraftstoffeinspritzventil 2 in den Aufnahmeschacht 4 eingesteckt
und kommt dabei am Sitz 5 zur Anlage. Der genaue Aufbau des
Kraftstoffeinspritzventils 2 ist nicht Gegenstand der Erfindung
und wird daher auch nicht näher beschrieben. Da im Betrieb der
Brennkraftmaschine im Brennraum hohe Drücke auftreten muß der
Aufnahmeschacht 4 gegenüber der Umgebung abgedichtet werden.
Hierzu ist am Außenumfang des Kraftstoffeinspritzventils 2
beispielsweise ein Dichtring 6 vorgesehen. Um zu verhindern, daß
das Kraftstoffeinspritzventil 2 vom Sitz 5 abhebt, muß das
Kraftstoffeinspritzventil 2 in seiner Einbauposition fixiert
werden. Hierzu wird ein Niederhalter 7 mit Hilfe einer
Spannschraube 8 am Zylinderblock 1 befestigt, wobei im vom
Brennraum abgewandten Ende des Kraftstoffeinspritzventils 2 eine
Vertiefung 9 vorgesehen ist, in die ein am Niederhalter 7
angeordneter Zentrierstift 10 eingreift. Zur Montage des
Niederhalters 7 wird die Spannschraube 8 durch eine
Aufnahmebohrung 11 im Niederhalter 7 geführt und in eine nicht
gezeigte Gewindebohrung am Zylinderkopf 1 eingeschraubt.
Benachbart zum Aufnahmeschacht 4 für das Kraftstoffeinspritz
ventil 2 ist im Zylinderkopf 1 eine Führungsbohrung 12 mit einem
Sitz 13 zur Aufnahme des Motorbremsventils 3 vorgesehen. In der
Führungsbohrung 12 ist ein Kolben 14, der am vom Brennraum
abgewandten Ende des Ventilschaftes 15 anliegt, beweglich
geführt. Am oberen Ende des Ventilschaftes 15 ist ein Anlaufbund
23 vorgesehen, an dem sich eine koaxial zum Ventilschaft 15
angeordnete Ventilfeder 22 gegen den Sitz 13 abstützt und
dadurch das Motorbremsventil 3 in Schließstellung hält.
Der Kolben 14 begrenzt auf seiner vom Brennraum abgewandten
Seite einen Drucksteuerraum 16, in den über eine Bohrung 17
Drucköl oder Druckluft gesteuert zugeführt wird. Zur Oberseite
des Zylinderkopfes 1 hin ist der Drucksteuerraum 16 durch ein
Druckstück 18, das einen Bund 19 und einen am Außenumfang des
Bundes 19 angeordneten Dichtring 20 aufweist, abgedichtet. Der
Bund 19 ragt in der Einbauposition in die Aufnahmeöffnung der
Führungsbohrung 12 hinein, so daß der Dichtring 20 am Innen
umfang der Führungsbohrung 12 anliegt. Gegen den Brennraum ist
der Drucksteuerraum 16 durch einen Dichtring 21, der am
Außenumfang des Kolbens 14 angeordnet ist, abgedichtet. Durch
Zufuhr von Drucköl oder Druckluft in den Drucksteuerraum 16 wird
der Kolben 14 nach unten bewegt und dadurch das Motorbremsventil
3 geöffnet. Wird der Druck im Drucksteuerraum 16 reduziert, so
wird das Motorbremsventil 3 mit Hilfe der Ventilfeder 22 wieder
in Schließstellung zurückbewegt.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß der Niederhalter 7
derart am Zylinderblock 1 angeordnet ist, daß er sich an
gegenüberliegenden Enden sowohl am Kraftstoffeinspritzventil 2
als auch am Druckstück 18 des Motorbremsventils 3 abstützt.
Hierzu weist der Niederhalter 7 eine im mittleren Bereich vom
Zylinderkopf 1 weg gerichtete Wölbung 24 auf. Außerdem sind an
beiden Enden des Niederhalters 7 Zentrierstifte 10, 25, die in
entsprechende Vertiefungen 9, 26 am Kraftstoffeinspritzventil 2
beziehungsweise am Druckstück 18 eingreifen, angeordnet. Die
Aufnahmebohrung 11 für die Spannschraube 8 und die entsprechende
Gewindebohrung am Zylinderkopf 1 ist im Bereich der Wölbung 24
des Niederhalters 7 angeordnet, so daß der Niederhalter 7 bei
der Montage im Bereich der Wölbung 24 nicht am Zylinderkopf 1
anliegt, sondern sich ausschließlich über die Zentrierstifte 10,
25 am Kraftstoffeinspritzventil 2 und am Druckstück 18 des
Motorbremsventils 3 abstützt. Durch das Eindrehen der
Spannschraube 8 können somit beide Ventile 2, 3 in den
entsprechenden Einbaupositionen fixiert werden.
Neben dem im Ausführungsbeispiel gezeigten Aufbau des
Motorbremsventils 3 ist es auch möglich, die Einzelteile des
Motorbremsventils 3 in einem Gehäuse vorzumontieren und dann das
komplette Motorbremsventil 3 in die Führungsbohrung 12
einzustecken. Der Niederhalter 7 stützt sich in diesem Fall an
der oberen Stirnseite des Gehäuses des Motorbremsventils 3 ab.
Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Zentrierstifte 10, 25
können außerdem beide Ventile 2, 3 auf einfache Art und Weise
gegen Verdrehen gesichert werden. Hierzu müssen sowohl der
Zentrierstift 10, 25 als auch die entsprechende Vertiefung 9, 26
nicht rotationssymmetrisch, jedoch identisch ausgeformt sein, so
daß beim Einstecken des Zentrierstiftes 10, 25 in die zugehörige
Vertiefung 9, 26 ein drehsicherer Formschluß entsteht.
Beispielsweise kann hierzu der Zentrierstift 10 und die
Vertiefung 9 pyramidenförmig ausgebildet sein.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung können sowohl Gewicht als
auch Kosten gespart werden, da zur Fixierung beider Ventile 2, 3
nur ein Bauteil benötigt wird. Außerdem vereinfacht sich die
Montage, da nur ein Montagevorgang für beide Ventile 2, 3
notwendig ist.
Claims (5)
1. Direkteinspritzende Brennkraftmaschine mit einem zentral im
Zylinderkopf angeordneten Kraftstoffeinspritzventil, das in
einem einen Sitz aufweisenden Aufnahmeschacht im Zylinderkopf
einsteckbar ist, und mit einem Niederhalter, der das Kraftstoff
einspritzventil auf seinen Sitz drückt, wobei der Niederhalter
mit einer Spannschraube am Zylinderkopf befestigt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß benachbart zum Kraftstoffeinspritzventil (2) zusätzlich ein
Motorbremsventil (3) vorgesehen ist, welches in eine Führungs
bohrung (12) im Zylinderkopf (1) einsteckbar ist, und daß der
Niederhalter (7) sowohl das Kraftstoffeinspritzventil (2) als
auch das Motorbremsventil (3) in den entsprechenden
Einbaupositionen fixiert.
2. Direkteinspritzende Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Niederhalter (7) in der Einbauposition nicht am
Zylinderkopf (1), sondern lediglich an gegenüberliegenden Enden
an des Kraftstoffeinspritzventils (2) und Motorbremsventils (3)
anliegt und daß im Bereich zwischen den gegenüberliegenden Enden
eine Aufnahmebohrung (11) für eine Spannschraube (8) im
Niederhalter (7) vorgesehen ist.
3. Direkteinspritzende Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Niederhalter (7) an gegenüberliegenden Enden
Zentrierstifte (10, 25) aufweist, die in entsprechende
Vertiefungen (9, 26) des Kraftstoffeinspritzventils (2) und
Motorbremsventils (3) eingreifen.
4. Direkteinspritzende Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Führungsbohrung (12) ein Kolben (14) beweglich
geführt ist, der auf seiner dem Brennraum zugewandten Stirnseite
an einem Ventilschaft (15) anliegt und auf seiner dem Brennraum
abgewandten Stirnseite einen Drucksteuerraum (16) begrenzt, daß
eine Ventilfeder (22) vorgesehen ist, die sich zwischen einem
Sitz (13) und einem am oberen Ende des Ventilschaftes (15)
angeordneten Anlaufbund (23) abstützt, daß der Drucksteuerraum
(16) auf der vom Kolben (14) abgewandten Seite durch ein
Druckstück (18) begrenzt wird, wobei das Druckstück (18) durch
den Niederhalter (7) dichtend in die Öffnung der Führungsbohrung
(12) gedrückt wird, und daß der Kolben (14) durch Einsteuern
eines Druckmediums in den Drucksteuerraum (16) in Richtung
Brennraum bewegbar ist, so daß das Motorbremsventil (3) gegen
die Kraft der Ventilfeder (22) in Öffnungsstellung bewegt wird.
5. Direkteinspritzende Brennkraftmaschine nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckstück (18) einen Bund (19) aufweist, der form
schlüssig in die Aufnahmeöffnung der Führungsbohrung (12) ragt
und daß am Außenumfang des Bundes (19) ein Dichtring (20)
vorgesehen ist.
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