Zylinderkopf eines mehrzylindrigen direkteinspritzenden Dieselmotors

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf eines mehrzylindrigen direkteinspritzenden Dieselmotors mit einem die Ventilsteuerung und die Düsenhaltekörper (6) der Einspritzdüsen (7) aufnehmenden, von Seitenwänden (4) begrenzten und nach oben mit einem Zylinderkopfdeckel (23) verschlossenen Kopfraum (2), wobei die Einspritzdüsen (7) zentral zu den Brennräumen angeordnet sind und oberhalb der Düsenhaltekörper (6) eine zentrale Nockenwelle (14) liegt. Um an die Düsenhaltekörper (6) auf einfache und sichere Weise ein Common-Rail-Einspritzsystem anschließen zu können, sind die Düsenhaltekörper (6) jeweils mit einem Kraftstoff-Leitarm (16) versehen, der eine Kraftstoff-Hochdruckleitung (17) und eine Kraftstoff-Rücklaufleitung (18) enthält und sich vom Düsenhaltekörper (6) durch eine Seitenwand (4) des Kopfraumes (2) erstreckt. Dazu ist die Seitenwand (4) von ihrer oberen Kante her mit jeweils einer Kerbe 21 versehen. Die Kerbe 21 ist durch ein an dem Leitarm (16) befindliches Verschlußschild (22) öldicht abgeschlossen. Durch das Verschlußschild (22) ist auch die Steuerleitung (9) zur Ansteuerung eines Magnetventils (8) für die Steuerung der Einspritzdüsenöffnung geführt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf eines mehrzylindrigen direkteinspritzenden Dieselmotors nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] Mit EP 0 627 553 ist eine Haltevorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzventil eines direkteinspritzenden Dieselmotors beschrieben. Der Zylinderkopf dieses Dieselmotors weist eine einzige direkt über den Düsenhaltern der Einspritzventile angeordnete Nockenwelle auf. Die Düsenhalter sind jeweils durch einen Spannbügel gehalten, der sich an einer Seite an einer Aufnahmeöffnung in der Wandung des Zylinderkopfes und an der anderen Seite über eine Spannschraube am Zylinderkopfkörper abstützt. Der Spannbügel liegt mit einem Konus auf der Stirnseite des Düsenhalters auf. Ein Druckkanal sowie ein Leckölkanal führen im Spannbügel von der Außenseite des Zylinderkopfes zum Düsenhalter.

[0003] Mit einer solchen Haltevorrichtung kann zwar ein Zylinderkopf mit einer zylindermittigen Anordnung des Einspritzventils bei gleichzeitiger zentraler Anordnung nur einer Nockenwelle realisiert werden. Bei Anwendung einer Common-Rail-Einspritzanlage ist der Düsenhalter an seiner Stirnseite mit einem Magnetventil versehen, so daß die Weiterleitung des Druckes vom Spannbügel auf den Düsenhalter Schwierigkeiten bereitet.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zylinderkopf für einen mehrzylindrigen direkteinspritzenden Dieselmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, bei dem die Düsenhaltekörper in funktionssicherer Weise mit dem Kraftstoff-Hochdruckspeicher eines Common-Rail-Einspritzsystems verbindbar sind, ohne daß der Aufbau des Zylinderkopfes und/oder die Düsenhalterkörper dadurch verkompliziert werden.

[0005] Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0006] Durch die starre Verbindung des Düsenhaltekörpers mit einem seitlich abragenden Kraftstoff-Leitarm, wobei der Düsenhaltekörper und der Leitarm auch aus einem Teil bestehen können, ist eine Undichtigkeit zwischen dem Düsenhaltekörper und dem Leitarm sicher zu vermeiden. Der Leit- arm, der sowohl die Kraftstoff-Hochdruckleitung als auch die Kraftstoff-Rücklaufleitung enthält, kann ausreichend lang ausgeführt werden, um außerhalb des Kopfraumes eine sichere Verbindung mit einem als Verteilerleiste ausgebildeten Kraftstoff-Hochdruckspeicher eines Common-Rail-Einspritzsystems herstellen zu können. Die obere Stirnseite des Düsenhaltekörpers ist frei für die Anordnung eines die Einspritzdüse betätigenden Magnetventils. Beim Zusammenbau des Zylinderkopfes sind vor dem Aufliegen der Nockenwelle die Düsenhaltekörper zusammen mit den in ihnen gehaltenen Einspritzdüsen in die Haltebohrungen einzustecken. Dabei gelangt jeder Kraftstoff-Leitarm in eine Kerbe der Zylinderkopfseitenwand, wobei diese Kerbe von den am Kraftstoff-Leitarm befindlichen Verschlußschild so abgedeckelt wird, daß die Seitenwand bis zur Trennebene zum Zylinderkopfdeckel öldicht verschlossen ist. Die Oberkanten der Seitenwände bilden somit zusammen mit den oberen Bereichen der Verschlußschilde eine durchgehende Auflagekante für den Zylinderkopfdeckel.

[0007] In vorteilhafter Weise sind durch den am Leitarm befestigten Verschlußschild auch die elektrischen Steuerleitungen zur Ansteuerung des Magnetventils des jeweiligen Einspritzventils geführt. Damit bedarf es für die Steuerleitungen keiner besonderen Durchbrüche am Zylinderkopf und ebenso keiner zusätzlichen Abdichtungen.

[0008] Die Düsenhaltekörper können in an sich bekannter Weise in ihren Haltebohrungen durch Pratzen gegen eine Auflagefläche des Zylinderkopfkörpers gespannt sein.

[0009] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1:

einen Schnitt durch einen Zylinderkopf im Bereich einer Einspritzdüse;

Fig. 2:

eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A in Figur 1;

Fig. 3:

eine Teilansicht des Zylinderkopfes nach Figur 1 von oben, teilweise geschnitten.

[0010] Der Zylinderkopf eines direkteinspritzenden Dieselmotors weist einen Zylinderkopfkörper 1 mit einem Kopfraum 2 auf, der von einem Zylinderkopfboden 3 und Seitenwänden 4 begrenzt ist. Im Zylinderkopfboden 3 befinden sich Bohrungen 5, in welche jeweils ein Düsenhaltekörper 6 eingesetzt ist. Der Düsenhaltekörper 6 hält an seinem unteren Ende eine Einspritzdüse 7, welche zentral in einen unterhalb des Zylinderkopfbodens 3 befindlichen Brennraum mündet und in diesen Kraftstoff spritzen kann. An seinem oberen Ende ist der Düsenhaltekörper 6 mit einem Magnetventil 8 versehen, mittels dem die Einspritzdüse 7 geöffnet und geschlossen werden kann. Das Magnetventil 8 ist über eine elektrische Leitung 9 ansteuerbar.

[0011] Eine Pratze 10, die sich an einer Stufe 11 an der Seitenwand 4 abstützt und die von einer Schraube 12 spannbar ist, hält den Düsenhaltekörper 6 gegen eine Auflagefläche 13 an der Bohrung 5 fest.

[0012] Oberhalb des Düsenhaltekörpers 6 erstreckt sich im Zylinderkopf eine Nockenwelle 14, die mittels ihrer Nocken auf im Zylinderkopf befindliche Gaswechselventile 15 einwirkt.

[0013] Mit jedem der Düsenhaltekörper 6 einstückig verbunden ist ein Kraftstoff-Leitarm 16, welcher jeweils eine Kraftstoff-Hochdruckleitung 17 und eine Kraftstoff-Rücklaufleitung 18 enthält. Der Leitarm 16 erstreckt sich vom Düsenhaltekörper 6, der sich innerhalb des Kopfraumes 2 befindet, zur Seite des Zylinderkopfes durch eine der Seitenwände 4 hindurch nach außen und ist außerhalb des Kopfraumes 2 mit einem Hochdruckanschluß 19 für die Kraftstoff-Hochdruckleitung 17 und einem Anschluß 20 für die Kraftstoff-Rücklaufleitung 18 versehen. Der Durchtritt des Leitarmes 16 durch die Seitenwand 4 erfolgt jeweils an einer Kerbe 21 der Seitenwand 4, die sich von der oberen Kante des Kopfraumes 2 her in die Seitenwand 4 erstreckt. Diese Kerbe 21 wird beim Einsetzen des Düsenhaltekörpers 6 in die Bohrung 5 von einem Verschlußschild 22, das sich am Leitarm 16 befindet und welches der Form der Kerbe 21 entspricht, so verschlossen, daß die obere Kante des Kopfraumes 2 eine geschlossene, in einer Ebene liegende Linie bildet. In der Ebene dieser Linie liegt ein Zylinderkopfdeckel 23 unter Zwischenschaltung einer Dichtung auf. Zwischen dem Verschlußschild 22 und der Laibung der Kerbe 21 befindet sich ebenfalls eine Dichtung 24, so daß der Kopfraum 2 öldicht abgeschlossen ist.

[0014] Durch eine Öffnung 25 des Verschlußschildes 22 ist die elektrische Leitung 9 zur Ansteuerung des Magnetventils 8 ebenfalls aus dem Kopfraum 2 herausgeführt. Die Öffnung 25 ist mit einer Dichtung gegen den Austritt von Öl abgesichert.

[0015] Eine solcher Zylinderkopf kann in vorteilhafter Weise auch bei vier Gaswechselventilen pro Zylinder und mit zentral zu den Gaswechselventilen angeordneten Einspritzdüsen sowie nur einer zentral über den Einspritzventilen verlaufenden und somit direkt auf die Ventile wirkenden Nockenwelle mit einer Common-Rail-Einspritzanlage versehen werden. Der Aufbau des Zylinderkopfes bleibt dabei unkompliziert. Diese Düsenhaltekörper 6 können vor Aufliegen der Nockenwelle 14 in üblicher Weise in die Bohrungen 5 eingesetzt werden. Dabei werden gleichzeitig die Verschlußschilde 22 in die Kerben 21 gelangen. Nach Festziehen der Schrauben 12 über den Pratzen 10 sind die Düsenhaltekörper 6 samt den außenliegenden Hochdruckanschlüssen 19 für die Verteilerleiste einer Common-Rail-Einspritzanlage für die Anschlüsse 20 der Kraftstoff-Rücklaufleitung 18 sowie auch für die elektrischen Anschlüsse am Kabel 9 zur Ansteuerung der Magnetventile 8 montiert. Die Anschlüsse sind für die weitere Montage der Common-Rail-Einspritzanlage gut zugänglich. Es entstehen keine Probleme hinsichtlich der Öldichtheit des Zylinderkopfes.

Ansprüche

1. Zylinderkopf eines mehrzylindrigen direkteinspritzenden Dieselmotors mit einem die Ventilsteuerung und die Kraftstoffeinspritzdüsen aufnehmenden, von Seitenwänden begrenzten und nach oben mit einem Zylinderkopfdeckel verschlossenen öldichten Kopfraum und zentral zu den Brennräumen angeordneten elektrisch über jeweils ein Magnetventil angesteuerten und von jeweils einem in einer Bohrung des Zylinderkopfkörpers befindlichen Düsenhaltekörpers gehaltenen Einspritzdüsen, einer oberhalb der Düsenhaltekörper liegenden Nockenwelle und jeweils einer von der Seite des Zylinderkopfes insbesondere von einem Hochdruck-Kraftstoffspeicher zu den Düsenhaltekörpern führenden Kraftstoffzuleitung, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Düsenhaltekörper (6) der Einspritzdüsen (7) starr mit einem zur Seite des Zylinderkopfes ragenden Kraftstoff-Leitarm (16) versehen ist, der sowohl eine Kraftstoff-Hochdruckleitung (17) als auch eine Kraftstoff-Rücklaufleitung (18) enthält und der durch eine in der Seitenwand (4) von der Trennebene zum Zylinderkopfdeckel (23) ausgehende Kerbe (21) außerhalb des Kopfraumes (2) führt, wobei der Kraftstoff-Leitarm (16) mit einem Verschlußschild (22) versehen ist, der von der Trennebene her mit dem Einsetzen des Düsenhaltekörpers (6) in den Zylinderkopfkörper (1) in die Kerbe (21) gelangt und diese bis zur Randkontur des Zylinderkopfdeckels (23) öldicht verschließt.

2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Steuerleitung (9) zur Ansteuerung des Magnetventils (8) durch den Verschlußschild (22) geführt ist.

3. Zylinderkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Düsenhaltekörper (6) in seiner Haltebohrung (5) des Zylinderkopfkörpers (1) durch eine Pratze (10) gegen eine Auflagefläche (13) des Zylinderkopfkörpers (1) gespannt ist.

Zeichnung