ZYLINDERKOPFANORDNUNG EINES DIESELMOTORS MIT EINER HALTEVORRICHTUNG FÜR EIN KRAFTSTOFFEINSPRITZVENTIL SOWIE EINER HALTERUNG FÜR EINE AUF DIESES WIRKENDE EINZELEINSPRITZPUMPE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Zylinderkopfanordnung eines Dieselmotors mit einer Haltevorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß der DE-Patentanmeldung P 43 18 434.0 sowie einer Halterung für eine auf ein so gehaltertes Kraftstoffeinspritzventil wirkende Einzeleinspritzpumpe.

[0002] Bei einer Haltevorrichtung gemäß der DE-Patentanmeldung P 43 18 434.0 ist neben dem Spannbügel eine gesonderte Einspritzpumpe erforderlich, welche den Kraftstoff über eine extern verlegte Einspritzleitung dem Spannbügel und über diesen dem Düsenhalter und somit der Einspritzdüse zuführt. Für diese Einspritzpumpe muß ausreichender zusätzlicher Einbauraum vorgesehen werden. Von der Einspritzpumpe muß zu jedem Spannbügel eine Einspritzleitung fuhren, wobei die einzelnen Einspritzleitungen untereinander möglichst gleich lang sein sollen, um gleiche Druckvoraussetzungen an jeder Einspritzdüse zu erreichen.

[0003] Um diese Forderungen zu erfüllen, ist erheblicher technischer Aufwand erforderlich. Infolge der baulich bedingten Länge der Einspritzleitungen kann sich insbesondere bei Direkteinspritzung ein zu großes hydraulisches Totvolumen ergeben, so daß eine exakte Zumessung der Kraftstoffmengen nicht mehr möglich ist. Um die erforderlichen extrem hohen Einspritzdrücke für Dieselbrennkraftmaschinen mit Direkteinspritzung erzielen zu können, ist es bekannt, jeder Einspritzdüse eine Einzeleinspritzpumpe zuzuordnen und diese dann mit einer Nockenwelle anzutreiben (DE Zeitschrift Mot 12/93, Beilage Jufa, Seite 10 bis 13). Bei solchen Pumpe-Düse-Einheiten sind keine gesondert verlegten Einspritzleitungen erforderlich. Sie haben dadurch ein sehr kleines hydraulisches Totvolumen und sind für höchste Einspritzdrücke gut geeignet. Bei den bekannten Ausführungen ohne zusätzliche Einspritzleitungen zwischen Einzeleinspritzpumpe und Einspritzdüse sind Einspritzdüse und Einzeleinspritzpumpe aber gleichachsig übereinander angeordnet und erfordern so eine erhebliche Bauhöhe. Bei einer Anordnung einer solchen Pumpe-Düse-Einheit unter einer im Zylinderkopf angeordneten Nockenwelle entsteht eine Motorbauhöhe, die insbesondere im Kraftfahrzeugbau oft einer Anwendung entgegensteht.

[0004] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Zylinderkopf der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß neben den Vorteilen der Pumpe-Düse-Einheit auch eine flache, insbesondere für Kraftfahrzeuge brauchbare Motorbauart auch bei Anordnung der Einspritzdüse zentral zum Brennraum und unterhalb einer Nockenwelle möglich ist.

[0005] Erfindungsgemäß wird dies durch die im Hauptanspruch genannten Merkmale der Erfindung gelöst.

[0006] Da so die Einzeleinspritzpumpe seitlich neben der Nockenwelle liegt, trägt sie zur Bauhöhe des Motors nicht bei. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß bei einer solchen Anordnung die Druckseite der Pumpe unmittelbar benachbart an der Mündungsstelle des Druckkanals des Spannbügels liegt und somit eine nur sehr kurze Verbindungsleitung erforderlich ist.

[0007] Diese Verbindungsleitung kann vollständig innerhalb des Pumpengehäuses verlaufen, wenn das Pumpengehäuse und der Spannbügel von einem gemeinsamen am Zylinderkopf befestigten Flansch ausgehen.

[0008] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung näher beschrieben.

[0009] In einem Zylinderkopf 1 eines Dieselmotors ist jedem Zylinder eine Einspritzdüse 11 zugeordnet, die in einer Kammer 9 des Zylinderkopfes 1 von einem Düsenhalter 10 gehalten ist. Der Düsenhalter 10 stützt sich über eine Dichtung 13 auf einer Dichtfläche 12 der Kammer 9 ab. Eine Kugel 22 in einer Einsenkung des Düsenhalters 10 hält in Verbindung mit einer Nut 24 in der Wand der Kammer 9 den Düsenhalter 10 in einer definierten Lage. An der oberen Stirnseite 15 des Düsenhalters 10 befindet sich ein Dichtkonus, von dessen Zentrum aus ein Druckkanal 17 zur Einspritzdüse 11 führt und von dessen Randbereich eine Leckölbohrung 20 zu den Leckölbereichen des Düsenhalters 10 führt. Die obere Stirnseite 15 des Düsenhalters 10 überragt nur geringfügig den oberen Bereich 14 des Zylinderkopfes 1. Über dem Düsenhalter 10, jedoch unterhalb der Nockenwelle 6, liegt ein Spannbügel 29, der sich mit einem Kugelstutzen 30 auf dem Dichtkonus an der Stirnseite 15 des Düsenhalters 10 abstützt und der an einem seiner beiden Enden mit einem Flansch 46 verbunden ist und mit seinem anderen freien Ende durch eine Spannschraube 31 zu dem Düsenhalter 10 hin spannbar ist. Der Flansch 46 und somit auch der Spannbügel 29 stützen sich in einer Aufnahmeöffnung 28 eines Steges 26 am Rand des Zylinderkopfes 1 ab. Mit dem Flansch 46 verbunden ist eine Einzeleinspritzpumpe 47, deren Mittelachse annähernd parallel zur Längsrichtung des Spannbügels 29 in Höhe der Nockenwelle 6 verläuft. Ein Rollenstößel 48 des Pumpenkolbens 49 steht mit einem Nocken der Nockenwelle 6 in Wirkverbindung. Die Einzeleinspritzpumpe 47 ist in an sich bekannter Weise mit einem elektronisch gesteuerten Magnetventil 50 verbunden, welches den Druckraum 51 der Einzeleinspritzpumpe 47 bei Einspritzende bzw. bei Nullförderung entlastet. Der Druckraum 51 ist mit einem Kanal 52 im Flansch 46 direkt mit dem Druckkanal 33 im Spannbügel 29 und somit mit der Einspritzdüse 11 verbunden. Die Leckölbohrung 20 steht über eine im Spannbügel 29 verlaufende Leckölbohrung 40 mit einer unter geringem Förderdruck stehenden Kraftstoffzuführleitung 53 in Verbindung. Von der Kraftstoffzuführleitung 53 führt ein Kanal 54 im Flansch 46 zum Druckraum 51, wobei die Mündung dieses Kanals 54 im Druckraum 51 bei Eintauchen des Pumpenkolbens 49 überfahren wird, so daß sich im Druckraum 51 der erforderliche Einspritzdruck aufbauen kann.

[0010] Bei der Montage wird der Flansch 46 zusammen mit der an ihm befestigten Einzeleinspritzpumpe 47 und dem Spannbügel 29 in geringer Schräglage in die Aufnahmeöffnung 28 eingeführt, so, daß der Kugelstutzen 30 am Spannbügel 29 über den Dichtkonus auf der Stirnseite 15 des Düsenhalters 10 gelangt. Diese Schräglage wird durch den elastischen Dichtring 32 ermöglicht, der den Flansch 46 gegenüber dem Steg 26 abdichtet. Danach kann der Flansch 46 gegenüber dem Steg 26 des Zylinderkopfes 1 mittels Flanschbefestigungsschrauben 55 festgelegt werden. Jetzt kann durch Anziehen der Spannschraube 31 der Kugelstutzen 30 des Spannbügels 29 auf die Stirnseite 15 des Düsenhalters 10 gepreßt werden, wobei sich der Spannbügel 29 über seine Länge biegeelastisch verformen wird. Der Spannbügel 29 wirkt so als Biegefeder und hält auch bei unterschiedlichen Wärmedehnungen von Düsenhalter 10 und Zylinderkopf 1 die Spannkraft auf den Düsenhalter 10 nahezu konstant.

[0011] Mit einer derartigen Haltevorrichtung kann nicht nur eine geringe Motorbauhöhe erzielt werden, obwohl die Düsenhalter 10 direkt unterhalb der einzigen Nockenwelle 6 angeordnet sind, es können auch in unmittelbarer Nähe der Einspritzdüsen 11 angeordnete Einzeleinspritzpumpen 47 verwendet werden, die infolge ihrer Halterung die Motorbauhöhe nicht vergrößern. Die bei Einzeleinspritzpumpen bekannten Vorteile der kurzen Einspritzleitungen, die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel lediglich aus dem Kanal 52 im Flansch 46, dem Druckkanal 33 im Spannbügel 29 und dem Druckkanal 17 im Düsenhalter 10 besteht, bleiben erhalten.

[0012] Die Erfindung ist jedoch nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann der Spannbügel 29 in einer separaten Aufnahmeöffnung am Steg 26 des Zylinderkopfes 1 neben einer weiteren Flanschaufnahme im Steg 26 für die Einzeleinspritzpumpe 47 gehalten sein. Die separate Aufnahmeöffnung für den Spannbügel 29 kann auch im Flansch für die Befestigung der Einzeleinspritzpumpe 47 vorgesehen sein. Bei derartigen Ausführungen wird dann allerdings eine kurze zusätzliche Druckleitungsverbindung zwischen Einzeleinspritzpumpe und Spannbügel erforderlich.

Ansprüche

1. Zylinderkopfanordnung eines Dieselmotors mit einer Haltevorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzventil, bei der für jeden Zylinder des Dieselmotors ein Düsenhalter (10) von oben her jeweils in eine im Zylinderkopf (1) befindlichen Kammer (9) eingesetzt, in dieser durch zylindrische Flächen zentriert und durch Spannmittel mit einem Dichtbund auf eine Dichtfläche (12) der Kammer (9) gepreßt ist und bei der eine von einer Kraftstoffpumpe kommende Kraftstoffzufuhrleitung (53) seitlich am Zylinderkopf (1) an den Düsenhalter (10) geführt ist, wobei sich der Düsenhalter (10) axial bis zu einem unterhalb einer Nockenwelle (6) quer zur Mittelachse des Düsenhalters (10) angeordneten Spannbügel (29) erstreckt, an seiner oberen Stirnseite (15) einen Dichtkonus aufweist, von dessen Zentrum aus ein Druckkanal (17) zu einer Einspritzdüse (11) führt und von dessen Randbereich eine Leckölbohrung (20) zu einem Leckölbereich führt, der Spannbügel (29) sich mit einem zwischen seinen Enden angeordneten Kugelstutzen (30) auf dem Dichtkonus des Düsenhalters (10), mit einem seiner Endbereiche in einer seitlich am Zylinderkopf (1) befindlichen Aufnahmeöffnung (28) und mit seinem anderen Endbereich über eine Spannschraube (31) am Zylinderkopf (1) abstützt, vom Zentrum des Kugelstutzens (30) ein Druckkanal (33) und vom Randbereich (21) des Kugelstutzens (30) eine Leckölbohrung (40) in den Bereich einer Stirnseite des Spannbügels (29) führen, der Randbereich zwischen Dicht konus des Düsenhalters (10) und Kugelstutzens (30) des Spannbügels (29) nach außen hin durch eine elastische Dichtung begrenzt ist und im Bereich der Stirnseite des Spannbügels (29) der Druckkanal (33) mit einer Einspritzleitung und die Leckölbohrung mit einer Sammelleitung verbunden sind sowie einer Halterung für eine auf ein so gehaltertes Kraftstoffeinspritzventil wirkende Einzeleinspritzpumpe (47), die in Höhe der Nockenwelle (6) und mit ihrer Mittenachse im wesentlichen parallel zu dem Spannbügel (29) verlaufend jeweils seitlich am Zylinderkopf (1) angeordnet und befestigt ist, deren Pumpenkolben (49) jeweils von einem Nocken der Nockenwelle (6) beaufschlagt und deren Druckraum (51) über einen Kanal (52) direkt mit dem Druckkanal (17) im Spannbügel (29) verbunden ist.

2. Zylinderkopfanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse der Einzeleinspritzpumpe (47) und der Spannbügel (29) einen gemeinsamen Flansch (46) bilden, welcher seitlich am Zylinderkopf (1) befestigt ist, wobei der Spannbügel (29) gegenüber dem Flansch (46) und der an ihm befindlichen Einzeleinspritzpumpe (47) unter der Kraft der Spannschraube (31) biegeelastisch auf den Düsenhalter (10) hin verformbar ist.

Claims

1. Cylinder head arrangement of a diesel engine with a holding device for a fuel injection valve, in which for each cylinder of the diesel engine a nozzle holder (10) is inserted from above in each case in a chamber (9) located in the cylinder head (1), centred in the chamber (9) by cylindrical surfaces and pressed against a sealing surface (12) of the chamber (9) by clamping means with a sealing collar, and in which a fuel supply pipe (53) coming from a fuel pump is guided laterally on the cylinder head (1) to the nozzle holder (10), wherein the nozzle holder (10) extends axially as far as a clamping frame (29) arranged below a camshaft (6) transversely to the centre axis of the nozzle holder (10), comprises on its upper face (15) a sealing cone from the centre of which a pressure channel (17) leads to an injection nozzle (11) and from the edge region of which an oil leak bore (20) leads to an oil leak region, the clamping frame (29) is supported by a ball fitting (30) arranged between its ends on the sealing cone of the nozzle holder (10), by one of its end regions in a receiving opening (28) located laterally on the cylinder head (1) and by its other end region via a clamping screw (31) on the cylinder head (1), from the centre of the ball fitting (30) a pressure channel (33) and from the edge region (21) of the ball fitting (30) an oil leak bore (40) lead into the region of one face of the clamping frame (29), the edge region between the sealing cone of the nozzle holder (10) and the ball fitting (30) of the clamping frame (29) is delimited from the outside by a resilient seal, and in the region of the face of the clamping frame (29) the pressure channel (33) is connected to an injection pipe and the oil leak bore is connected to a manifold as well as a support for a single injection pump (47) which acts on a fuel injection valve supported in this way and which, extending at the level of the camshaft (6) and with its centre axis essentially parallel to the clamping frame (29), is in each case arranged and mounted laterally on the cylinder head (1), whose pump plunger (49) is in each case acted upon by a cam of the camshaft (6) and whose pressure chamber (51) is connected by a channel (52) directly to the pressure channel (17) in the clamping frame (29).

2. Cylinder head arrangement according to claim 1, characterised in that the housing of the single injection pump (47) and the clamping frame (29) form a common flange (46) which is mounted laterally on the cylinder head (1), wherein the clamping frame (29) is elastically deformable towards the nozzle holder (10) relative to the flange (46) and the single injection pump (47) located on it, under the force of the clamping screw (31).

Revendications

1. Agencement de culasse de moteur Diesel avec un dispositif de fixation pour un injecteur de combustible, dans lequel, pour chaque cylindre du moteur Diesel, un porte-injecteur (10) est monté par le dessus dans une chambre (9) aménagée dans la culasse (1), est centré dans celle-ci par des surfaces cylindriques et est pressé avec un collet d'étanchéité sur une surface d'étanchéité (12) de la chambre (9) par un moyen de bridage, et dans lequel une conduite d'alimentation en combustible (53) venant d'une pompe à combustible est amenée le long de la culasse (1) jusqu'au porte-injecteur (10), le porte-injecteur (10) s'étendant dans la direction axiale jusqu'à un étrier de fixation (29) disposé au-dessous d'un arbre à cames (6), transversalement à l'axe médian du porte-injecteur (10), le porte-injecteur étant pourvu sur sa face frontale supérieure (15) d'un cône d'étanchéité depuis le centre duquel un canal de refoulement (17) mène à un injecteur (11) et depuis le bord duquel un trou de récupération de fuites de combustible (20) mène à une zone de récupération de fuites, l'étrier de fixation (29) prenant appui par un embout sphérique (30) prévu entre ses extrémités sur le cône d'étanchéité du porte-injecteur (10), par une de ses parties d'extrémité dans une ouverture de montage (28) aménagée latéralement dans la culasse (1) et par son autre partie d'extrémité sur la culasse (1), par l'intermédiaire d'une vis de fixation (31), un canal de refoulement (33) qui part du centre de l'embout sphérique (30) et un trou de récupération de fuites (40) qui part du bord de l'embout sphérique (30) menant dans la région d'une face frontale de l'étrier de fixation (29), la zone périphérique entre le cône d'étanchéité du porte-injecteur (10) et l'embout sphérique (30) de l'étrier de fixation (29) étant limitée en direction de l'extérieur par un joint élastique et, dans la région de l'étrier de fixation (29), le canal de refoulement (33) communiquant avec une conduite d'injection et le trou de retour de fuites de combustibles communiquant avec une conduite de collecte ainsi qu'avec une fixation pour une pompe d'injection individuelle (47) qui commande un injecteur de combustible fixé de la sorte et est disposée et fixée sur le côté de la culasse (1) à la hauteur de l'arbre à cames (6), avec son axe médian essentiellement parallèle à l'étrier de fixation (29), pompe dont le piston (49) est actionné chaque fois par une came de l'arbre à cames (6) et dont la chambre de refoulement (51) est reliée directement au conduit de refoulement (17) dans la bride de fixation (29) par l'intermédiaire d'un canal (52).

2. Agencement de culasse selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de la pompe d'injection individuelle (47) et l'étrier de fixation (29) forment une bride commune (46) qui est fixée latéralement sur la culasse (1), l'étrier de fixation (29) pouvant se déformer élastiquement en flexion sous la force de la vis de fixation (31) par rapport à la bride commune (46) et à la pompe d'injection individuelle (47) liée à celle-ci.

Zeichnung