DE102004049174B4

DE102004049174B4 - Spritzdüse zur Kühlung eines Kolbens einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102004049174B4
Application number: DE200410049174
Authority: DE
Inventors: Willi Schultz; Manfred Batzill
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2004-10-08
Filing date: 2004-10-08
Publication date: 2014-11-13
Anticipated expiration: 2024-10-09
Also published as: EP1653060A1; DE102004049174A1; EP1653060B1

Abstract

Spritzdüse zur Kühlung eines Kolbens einer Brennkraftmaschine, mit einem Hülsenkörper (6) der in einer Bohrung (4) in einem Kurbelgehäuse (2) der Brennkraftmaschine Aufnahme findet und in dem ein Ölzufuhrkanal ausgebildet ist, einer mit dem Hülsenkörper (6) verbundenen Düsenleitung (10), dessen freies Ende auf den Kolben ausgerichtet ist, sowie mit einer Verdrehsicherung (12) für eine lagerichtige Fixierung der Spritzdüse (8), wobei an der Spritzdüse (8) ein Sicherungselement (12) vorgesehen ist, das mit einem Abschnitt (12b) in eine im Kurbelgehäuse (2) vorgesehene Bohrung (14) eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass an dem in der Bohrung (4) aufgenommenen Ende des Hülsenkörpers (6) eine Ringnut (16) vorgesehen ist, in der zur Arretierung des Hülsenkörpers (6) in der Bohrung (4) ein Federring (18) Aufnahme findet, wobei der Hülsenkörper (6) durch die Bohrung (4) hindurchgesteckt und an der Düsenleitung entgegengesetztem Ende des Hülsenkörpers (6) durch den Federring (18) befestigt wird, und die Bohrung (4) im Bereich des Federrings (18) einen Abschnitt (4a) mit einem größeren Bohrungsdurchmesser aufweist, so dass der Absatz (20) der Stufenbohrung (4a) als Anschlag für den Federring (18) wirkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritzdüse zur Kühlung eines Kolbens einer Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
So genannte Kolbenspritzdüsen zur Kühlung der hochtemperaturbelasteten Kolben sind insbesondere bei leistungsstarken Motoren im Einsatz. Die Aufnahme bzw. Befestigung dieser Spritzdüsen im Motor- bzw. Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine erfolgt auf verschiedene Art und Weise. Es gibt Ausführungen, bei denen die Spritzdüse im Kurbelgehäuse verschraubt ist; dazu weist die Spritzdüse eine Befestigungslasche auf, die mit einer Schraube am Kurbelgehäuse fixiert ist. Da die Spritzdüse im Bereich der Lagerstühle des Kurbelgehäuses angebracht sind, führt eine derartige Befestigung zu einer ungewünschten Schwächung des Lagerstuhls.
Aus der DE 699 17 155 T2 ist eine Halterungseinrichtung für eine Spritzdüse zur Kühlung eines Kolbens einer Brennkraftmaschine bekannt, welche einen Arm umfasst, an dessen Ende ein Zapfen vorgesehen ist, der in einer Bohrung im Motorblock zur Ausrichtung der Düse anliegt.
Aus der EP 0 785 344 B1 ist eine Kolbenspritzdüse sowie deren Befestigung im Motorgehäuse dargestellt und beschrieben, wobei eine Muffe bzw. der zylindrische Grundkörper der Kolbenspritzdüse in einer im Motorgehäuse vorgesehenen Bohrung als Presspassung aufgenommen ist. Zur lagerichtigen Positionierung besitzt die Düse zwei gegenüberliegende Referenzseitenflächen, die zum Biegen und zur Positionierung der Düse im Motor vorgesehen sind. Nachteilig bei dieser Ausführung ist es, dass durch die vorgesehene Presspassung unerwünschte Spannungen aufgebaut werden; darüber hinaus muss die Spritzdüse im eingebauten Zustand noch einjustiert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Spritzdüse so am Kurbelgehäuse zu befestigen, dass eine einfache Montage und spannungsfreie Aufnahme der Spritzdüse in der Bohrung möglich ist, sowie eine Schwächung des Kurbelgehäuses im Lagerstuhlbereich verhindert wird.
Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Das an der Spritzdüse vorgesehene Sicherungselement, das mit einem Abschnitt in eine im Kurbelgehäuse vorgesehene Bohrung eingreift, stellt auf einfache Art und Weise sicher, dass sich die Spritzdüse nach der Aufnahme in der im Kurbelgehäuse vorgesehenen Bohrung nicht mehr verdrehen kann. Eine Presspassung zwischen der Hülse der Spritzdüse und der Bohrung ist damit nicht mehr erforderlich; eine Übergangspassung genügt, um die Hülse der Spritzdüse gegenüber der Bohrungswandung abzudichten.
Zur weiteren axialen Arretierung der Spritzdüse ist gemäß der Erfindung an dem in der Bohrung aufgenommenen Ende des Hülsenkörpers eine Ringnut vorgesehen, in der zur Arretierung des Hülsenkörpers in der Bohrung ein Federring Aufnahme findet; im Bereich des Federringes weist die Bohrung eine Stufe auf, so dass der sich dabei ausbildende Absatz als Anschlag für den Federring wirkt. Damit ist der Hülsenkörper der Spritzdüse verliersicher in der Bohrung gehalten.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Spritzdüse sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das bspw. als Scheibe oder ovales Blech ausgebildete Sicherungselement ist zwischen Hülsenkörper und der eigentlichen Düse angeordnet und dient damit gleichzeitig als axiale Anschlagfläche für den in die Bohrung eingesteckten Hülsenkörper der Spritzdüse.
Die Versorgung mit Spritzöl erfolgt auf vorteilhafte Art und Weise über die für die Hauptlager der Kurbelwelle vorgesehene Ölversorgungsnut. Dazu steht die den Hülsenkörper aufnehmende Bohrung mit der Hauptlager-Ölversorgungsnut in Verbindung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine im Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine befestigte Spritzdüse zur Kühlung eines Kolbens.
In der Figur ist teilweise das Kurbelgehäuse 2 einer Brennkraftmaschine im Lagerstuhlbereich der Kurbelwelle dargestellt. In einer zum Hauptlager der Kurbelwelle führenden Bohrung 4 ist ein Hülsenkörper 6 einer Spritzdüse 8 zur Kühlung eines Kolbens einer Brennkraftmaschine aufgenommen. Zur Beaufschlagung des Kolbenbodens des sich in einem nicht dargestellten Zylinder auf und ab bewegenden Kolbens weist die Spritzdüse 8 eine hakenförmig ausgebildete Düsenleitung 10 auf, über deren freies Ende der Kolbenboden zur Kühlung mit Spritzöl beaufschlagt wird.
Zur Lagepositionierung der Spritzdüse 8 bzw. als Verdrehsicherung ist zwischen Hülsenkörper 6 und Düsenleitung 10 ein Sicherungselement 12 vorgesehen, dessen Grundkörper 12a scheiben- bzw. ovalförmig ausgebildet ist und einen Fortsatz 12b aufweist, der in eine im Kurbelgehäuse 2 vorgesehene Sacklochbohrung 14 eingreift. Der Fortsatz 12b ist bspw. als abgewinkelte Sicherungsnase, Sicherungsstift, Sicherungspin o. ä. ausgebildet. Alternativ zum Fortsatz 12b ist auch eine Ausführung denkbar, bei der das in die Bohrung 14 eingreifende Sicherungsteil als Sicherungsabschnitt aus dem Sicherungsblech selbst herausgestanzt ist. Damit ist sichergestellt, dass sich die Spritzdüse nach ihrer Montage nicht mehr verdrehen kann.
Das in der Bohrung 4 aufgenommene Ende des Hülsenkörpers 6 weist eine Ringnut 16 auf, in der ein Federring 18 Aufnahme findet. Der Federring 18 dient zur axialen Sicherung der Spritzdüse 8 im Kurbelgehäuse 2. Dazu weist die Bohrung 4 im Bereich des Federrings 18 eine Stufe bzw. Absatz 20 auf, die in einen Bohrungsabschnitt 4a mit einem größeren Bohrungsdurchmesser übergeht. Die Stufe 20 dient dabei als Anschlagfläche für den Federring 18 und stellt damit sicher, dass die Spritzdüse 8 in der Bohrung 4 verliersicher arretiert ist. Bei der Montage der Spritzdüse 8 wird der Hülsenkörper 6 in die Bohrung 4 eingeführt, wobei der Federring 18 beim Erreichen des Bohrungsabschnittes 4a sich aufweitet und somit die Spritzdüse 8 axial fixiert. Über die in der Figur nur teilweise dargestellte Ölversorgungsnut 22 für die Hauptlager der Kurbelwelle wird das zur Kühlung dienende Schmieröl über die im Hülsenkörper 6 und in der Düsenleitung 10 ausgebildeten Kanäle dem Kolben zugeführt.
Der Außendurchmesser des Hülsenkörpers 6 und der Durchmesser der Bohrung 4 sind beispielsweise als Übergangspassung ausgebildet, so dass eine ausreichende Abdichtung sichergestellt ist. Zusätzlich oder alternativ zur Übergangspassung ist es auch denkbar, dass eine Abdichtung des Hülsenkörpers 6 in der Bohrung 4 durch einen O-Ring erfolgt, der wahlweise entweder in der Bohrung 4 oder in einer Ringnut im Hülsenkörper 6 eingelegt ist. Die Lage dieses O-Ringes wäre dabei am Anfang der Bohrung 4, unmittelbar im Bereich unter dem Sicherungselement 12, vorzusehen.

Claims

Spritzdüse zur Kühlung eines Kolbens einer Brennkraftmaschine, mit einem Hülsenkörper (6) der in einer Bohrung (4) in einem Kurbelgehäuse (2) der Brennkraftmaschine Aufnahme findet und in dem ein Ölzufuhrkanal ausgebildet ist, einer mit dem Hülsenkörper (6) verbundenen Düsenleitung (10), dessen freies Ende auf den Kolben ausgerichtet ist, sowie mit einer Verdrehsicherung (12) für eine lagerichtige Fixierung der Spritzdüse (8), wobei an der Spritzdüse (8) ein Sicherungselement (12) vorgesehen ist, das mit einem Abschnitt (12b) in eine im Kurbelgehäuse (2) vorgesehene Bohrung (14) eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass an dem in der Bohrung (4) aufgenommenen Ende des Hülsenkörpers (6) eine Ringnut (16) vorgesehen ist, in der zur Arretierung des Hülsenkörpers (6) in der Bohrung (4) ein Federring (18) Aufnahme findet, wobei der Hülsenkörper (6) durch die Bohrung (4) hindurchgesteckt und an der Düsenleitung entgegengesetztem Ende des Hülsenkörpers (6) durch den Federring (18) befestigt wird, und die Bohrung (4) im Bereich des Federrings (18) einen Abschnitt (4a) mit einem größeren Bohrungsdurchmesser aufweist, so dass der Absatz (20) der Stufenbohrung (4a) als Anschlag für den Federring (18) wirkt.
Spritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (12) zwischen Hülsenkörper (6) und Düsenleitung (10) angeordnet ist.
Spritzdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (4) im Kurbelgehäuse (2) mit einer Ölversorgungsnut (22) für die Hauptlager der Kurbelwelle in Verbindung steht.