DE102008003129A1 - Reciprocating piston combustion engine for use in e.g. tunnel work machine at salt mine, has flume attached between sealing seat and seal of injection nozzle retainer in cylinder head at step opening - Google Patents

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Abstract

The engine has an injection valve including an end area that is sealed by a crank and an interconnection of a sealing seat at a stage under pressure load. A tensioning element represents a thrust force between an injection nozzle retainer (2) and a cylinder head (1). The injection nozzle retainer is sealed in the cylinder head, and a flume (8) is attached between the sealing seat and a sealing of the injection nozzle retainer in the cylinder head at a step opening. The flume is arranged above the screw connection of the injection nozzle at the step opening.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem zumindest ein Zylinder mit einem Kolben angeordnet ist, wobei der Kolben mit einer im Kurbelgehäuse gelagerten Kurbelwelle mittels eines Pleuels in Wirkverbindung steht, mit einem den Zylinder abdeckenden Zylinderkopf, in dem zumindest ein Einspritzventil mit einer Einspritzdüse und einem Einspritzdüsenhalter in einer Stufenöffnung im Zylinderkopf eingebaut ist, wobei der dem Kolben zugewandte Endbereich des Einspritzventils mittels eines Absatzes und Zwischenschaltung eines Dichtsitzes an der Stufe unter Druckbelastung abgedichtet ist und wobei die Druckkraft durch ein Spannelement zwischen dem Einspritzdüsenhalter und dem Zylinderkopf dargestellt ist.The The invention relates to a reciprocating internal combustion engine with a Crankcase in which at least one cylinder with a Piston is arranged, the piston with a in the crankcase stored crankshaft is in operative connection by means of a connecting rod, with a cylinder head covering the cylinder, in which at least an injection valve with an injection nozzle and an injection nozzle holder is installed in a stepped opening in the cylinder head, wherein the piston end region of the injection valve by means of a paragraph and interposition of a sealing seat at the stage is sealed under pressure load and wherein the pressure force by a tensioning element between the injection nozzle holder and the cylinder head is shown.

Eine derartige Hubkolbenbrennkraftmaschine ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster Nr. 84 12 278 U1 bekannt. Bei dieser Hubkolbenbrennkraftmaschine ist die Einspritzdüse im Dichtsitz über einen Kegelsitz gegenüber dem Brennraum abgedichtet. Der Düsenhalter ist, nicht dargestellt, über eine außen am Zylinderkopf angebrachte Spannpratze gegen den Kegelsitz verspannt. Die Einspritzdüse ist über eine Verschraubung am Einspritzdüsenhalter befestigt. Da im Inneren des Einspritzventils bei heutiger Einspritztechnik Drücke von 1800 bar und darüber auftreten, sind an diese Verschraubung hohe Anforderungen gegen Kraftstoffdichtheit gestellt. Diese Verbindung kann undicht werden, wenn die inneren Dichtoberflächen in der Serienfertigung nicht vollständig den Anforderungen entsprechen oder auch durch Montagemängel im Servicefall. Dann kann Kraftstoff, meist in kleineren Mengen, austreten, der zu Geruchsbelästigung führt oder in ungünstigen Fällen auf das darunter liegende Abgasrohr tropft und zur Entzündung des Kraftstoffes führt. Dies ist insbesondere bei Einbau der Brennkraftmaschinen in Fahrzeugen mit Personenbeförderung oder Tunnelarbeitsmaschinen sehr kritisch.Such a reciprocating internal combustion engine is from the German utility model no. 84 12 278 U1 known. In this reciprocating internal combustion engine, the injection nozzle is sealed in the sealing seat via a conical seat relative to the combustion chamber. The nozzle holder is, not shown, braced against the conical seat via an externally mounted on the cylinder head clamping claw. The injector is attached via a screw on the injection nozzle holder. Since pressures of 1800 bar and above occur in the interior of the injector with today's injection technology, high demands are made against fuel tightness of this screw. This connection can be leaking if the internal sealing surfaces in series production do not fully meet the requirements or if there are assembly defects during servicing. Then fuel, usually in smaller quantities, escape, which leads to odor nuisance or dripping in unfavorable cases on the underlying exhaust pipe and leads to ignition of the fuel. This is very critical especially when installing the internal combustion engines in vehicles with passenger transport or tunnel working machines.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine gattungsbildende Hubkolbenbrennkraftmaschine dahingehend zu verbessern, dass bei Qualitätsmängeln der Verschraubung zwischen Einspritzdüse und Einspritzdüsenhalter mit Sicherheit das Austreten von Kraftstoff aus der Brennkraftmaschine mit den zuvor geschilderten Problemen und Nachteilen vermieden wird.task The invention is therefore a generic reciprocating internal combustion engine to improve that in case of quality defects of the Screw connection between injector and injector holder with certainty the escape of fuel from the internal combustion engine avoided with the problems and disadvantages described above.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass der Einspritzdüsenhalter im Zylinderkopf abgedichtet ist und dass zwischen dem Dichtsitz und der Abdichtung des Einspritzdüsenhalters im Zylinderkopf an der Stufenöffnung ein Ablaufkanal angeschlossen ist. Dadurch wird erreicht, dass durch Undichtheit austretender Kraftstoff nicht nach Außen dringt, sondern in den Ablaufkanal gelangt und dort sicher abgeführt werden kann.The The object of the invention is achieved in that the injection nozzle holder is sealed in the cylinder head and that between the sealing seat and the seal of the injector holder in the cylinder head at the step opening a drainage channel is connected. This ensures that leakage through leaking fuel does not penetrate to the outside, but enters the drainage channel and can be safely removed there.

Liegt wie bei der gattungsgemäßen Ausgestaltung zwecks Luftkühlung des Zylinderkopfes ein Freiraum zwischen einer Brennraumplatte und einer abgewandten Platte am Zylinderkopf vor, so kann die Stufenöffnung beispielsweise durch ein eingesetztes Rohr hergestellt werden, an das der Ablaufkanal angeschlossen ist. Handelt es sich bei der Stufenöffnung um eine Stufenbohrung, die im Vollmaterial des Zylinderkopfes eingearbeitet ist, so kann der Ablaufkanal direkt daran angeschlossen werden. In vorteilhafter Weise steht der Ablaufkanal mit dem Kurbelgehäuse der Hubkolbenbrennkraftmaschine in Verbindung. Da es sich bei dem Überlauf normalerweise nur um eine geringe Menge Kraftstoff handelt, ist es unschädlich, dass dieser Kraftstoff in den Ölhaushalt der Hubkolbenbrennkraftmaschine gelangt, da dieser Kraftstoff in Warmbetrieb der Brennkraftmaschine ohne Nachteile verdampfen kann. Im Übrigen handelt es sich um Dieselkraftstoff, der eine Schmierwirkung hat.Lies as in the generic embodiment in order Air cooling the cylinder head a clearance between one Combustion chamber plate and a remote plate on the cylinder head, Thus, the step opening, for example, by an inserted pipe be manufactured, to which the drainage channel is connected. These it is the step opening to a stepped bore, the is incorporated in the solid material of the cylinder head, so can the Flow channel can be connected directly to it. In an advantageous manner Way is the flow channel with the crankcase of the reciprocating internal combustion engine in connection. Since the overflow is usually only is a small amount of fuel, it is harmless that this fuel is in the oil budget of the reciprocating internal combustion engine arrives, because this fuel in warm operation of the internal combustion engine without Can evaporate disadvantages. Incidentally, it is about Diesel fuel that has a lubricating effect.

In vorteilhafter Weise steht der Ablaufkanal mit einem Zwischenraum in Verbindung, der seinerseits mit einem dem Zylinderkopf benachbarten Raum für Betätigungselemente und Federn von Gaswechselventilen in Verbindung steht. Dadurch braucht keine eigene Verbindung geschaffen zu werden, da der Raum mit den Gaswechselventilen üblicherweise einen Rücklauf in das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine, zum Beispiel über Stoßstangenbohrungen, aufweist.In Advantageously, the drainage channel is with a gap in turn, in turn, with a space adjacent to the cylinder head for actuators and springs of gas exchange valves communicates. As a result, does not need to create its own connection to become, since the space with the gas exchange valves usually a return to the crankcase of the internal combustion engine, for example, via bumper holes, has.

Der Zwischenraum kann sich bei einem Zylinderkopf für mehrere Zylinder, beispielsweise ein Blockzylinderkopf, entlang des Zylinderkopfes erstrecken und an einem Ende in den Ventilraum austreten. Der Ablaufkanal ist oberhalb der Verschraubung der Einspritzdüse, vom Kolben aus gesehen an der Stufenöffnung, angeordnet. Dadurch wird erreicht, dass der Raum zwischen Einspritzdüse und Einspritzdüsenhalter sich mit Kraftstoff oder auch mit Öl aus dem Raum der Gaswechselventile füllen kann, wenn auch der Zwischenraum hoch genug angeordnet ist, so dass bei extremem Motorbetrieb in chemisch aggressiver Umgebung (zum Beispiel in Salzbergwerken und Nickelminen) Korrosion an den Einspritzdüsen oder Einspritzdüsenhalter sowie der Stufenöffnung vermieden wird.Of the Interspace may vary for one cylinder head Cylinder, for example a block cylinder head, along the cylinder head extend and exit at one end in the valve chamber. The drainage channel is above the screw connection of the injector, from the piston seen from the step opening, arranged. This will achieved that the space between injector and injector holder with fuel or with oil from the space of the gas exchange valves can fill, even if the gap is arranged high enough is, allowing for extreme engine operation in chemically aggressive environments (for example in salt mines and nickel mines) corrosion at the Injectors or injector holder as well the step opening is avoided.

In vorteilhafter Weise ist das Spannelement als Kronenmutter ausgebildet, die sich am Einspritzdüsenhalter, vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Federrings, und an einem Gewinde in der Stufenöffnung abstützt. Dabei ist zwischen Kronenmutter und Einspritzdüsenhalter ein Dichtring vorgesehen, so dass eine Abdichtung zwischen Düsenhalter und Kronenmutter gegeben ist. Eine Abdichtung im Gewinde zwischen Kronenmutter und Stufenbohrung kann durch Dichtmittel, vorzugsweise elastisches Dichtmittel, erfolgen.Advantageously, the clamping element is designed as a castle nut, which is supported on the injection nozzle holder, preferably with the interposition of a spring ring, and on a thread in the step opening. In this case, a sealing ring is provided between the castle nut and injector holder, so that a seal between the nozzle holder and the crown nut is given. A seal in the thread between the castle nut and stepped bore can be done by sealant, preferably elastic sealant.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch einen Zylinderkopf mit Ablaufkanal.to Further explanation of the invention is based on the drawing referenced, in which an embodiment of the invention is shown simplified. The single figure shows a section through a cylinder head with drainage channel.

In der Figur ist mit 1 ein Zylinderkopf bezeichnet, in dem ein Einspritzdüsenhalter 2 eingesetzt ist. Der Einspritzdüsenhalter 2 ist durch eine Kronenmutter 3 im Zylinderkopf verspannt, wobei in einer Ausnehmung der Kronenmutter 3 ein Dichtring 4 eingesetzt ist. Mit dem Einspritzdüsenhalter 2 verschraubt ist eine Einspritzdüse, wodurch ein Übergang 5 entsteht, an dem Leckkraftstoff austreten kann. Zwischen der Einspritzdüse und dem Zylinderkopf ist ein Dichtring 6 vorgesehen, der den Dichtsitz zwischen der Einspritzdüse und dem Zylinderkopf sicherstellt. Die Kronenmutter 3 ist über ein Gewinde 7 mit dem Zylinderkopf verschraubt und drückt den Einspritzdüsenhalter 2 über einen Federring in Richtung Dichtsitz an der Stufenöffnung. Kurz unterhalb der Kronenmutter 3 ist ein Ablaufkanal 8 angeschlossen, der als Bohrung ausgeführt ist. Die Bohrung mündet in einen Zwischenraum 9, der, nicht dargestellt, mit dem Raum der Betätigungselemente und Federn der Gaswechselventile in Verbindung steht. Von dort kann austretender Leckkraftstoff in das Kurbelgehäuse der Hubkolbenbrennkraftmaschine gelangen. Andererseits kann aber auch im Raum der Betätigungselemente und Federn vorhandenes Öl über den Zwischenraum 9 und den Ablaufkanal 8 in den Raum zwischen Einspritzdüse/Einspritzdüsenhalter und Stufenöffnung gelangen.In the figure is with 1 a cylinder head, in which an injector holder 2 is used. The injector holder 2 is through a castle nut 3 clamped in the cylinder head, wherein in a recess of the castle nut 3 a sealing ring 4 is used. With the injector holder 2 screwed is an injector, creating a transition 5 arises, can escape at the leak fuel. Between the injector and the cylinder head is a sealing ring 6 provided, which ensures the sealing seat between the injection nozzle and the cylinder head. The castle mother 3 is over a thread 7 bolted to the cylinder head and presses the injector holder 2 via a spring washer in the direction of sealing seat at the step opening. Just below the castle nut 3 is a drainage channel 8th connected, which is designed as a bore. The bore opens into a gap 9 , which, not shown, communicates with the space of the actuators and springs of the gas exchange valves. From there leaking leak fuel can get into the crankcase of the reciprocating internal combustion engine. On the other hand, but also in the space of the actuators and springs existing oil over the gap 9 and the drainage channel 8th get into the space between injector / injector holder and step opening.

11
Zylinderkopfcylinder head
22
Einspritzdüsenhalterinjection nozzle holder
33
Kronenmuttercastellated nut
44
Dichtringseal
55
ÜbergangsbereichTransition area
66
Ringdichtungring seal
77
Gewindethread
88th
Ablaufkanaldrain channel
99
Zwischenraumgap

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 8412278 U1 [0002] - DE 8412278 U1 [0002]

Claims (6)

Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem zumindest ein Zylinder mit einem Kolben angeordnet ist, wobei der Kolben mit einer im Kurbelgehäuse gelagerten Kurbelwelle mittels eines Pleuels in Wirkverbindung steht, mit einem den Zylinder abdeckenden Zylinderkopf, in dem zumindest ein Einspritzventil mit einer Einspritzdüse und einem Einspritzdüsenhalter in einer Stufenöffnung im Zylinderkopf eingebaut ist, wobei der dem Kolben zugewandte Endbereich des Einspritzventils mittels eines Absatzes und Zwischenschaltung eines Dichtsitzes an der Stufe unter Druckbelastung abgedichtet ist und wobei die Druckkraft durch ein Spannelement zwischen dem Einspritzdüsenhalter und dem Zylinderkopf dargestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspritzdüsenhalter (2) im Zylinderkopf (1) abgedichtet ist und dass zwischen dem Dichtsitz und der Abdichtung des Einspritzdüsenhalters (2) im Zylinderkopf (1) an der Stufenöffnung ein Ablaufkanal (8) angeschlossen ist.Reciprocating internal combustion engine with a crankcase, in which at least one cylinder is arranged with a piston, wherein the piston is operatively connected to a crank shaft mounted in the crankcase by means of a connecting rod, with a cylinder head covering the cylinder, in which at least one injection valve with an injection nozzle and an injection nozzle holder is installed in a stepped opening in the cylinder head, wherein the end portion of the injection valve facing the piston is sealed by a shoulder and interposition of a sealing seat at the stage under pressure load and wherein the pressure force is represented by a clamping element between the injector holder and the cylinder head, characterized in that the injection nozzle holder ( 2 ) in the cylinder head ( 1 ) and that between the sealing seat and the seal of the injection nozzle holder ( 2 ) in the cylinder head ( 1 ) at the step opening a drain channel ( 8th ) connected. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablaufkanal (8) mit dem Kurbelgehäuse der Hubkolbenbrennkraftmaschine in Verbindung steht.Reciprocating internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the flow channel ( 8th ) is in communication with the crankcase of the reciprocating internal combustion engine. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablaufkanal (8) mit einem Zwischenraum (9) in Verbindung steht, der seinerseits mit einem dem Zylinderkopf (1) benachbarten Raum für die Betätigungselemente und Federn von Gaswechselventilen in Verbindung steht.Reciprocating internal combustion engine according to one of claims 1 or 2, characterized in that the flow channel ( 8th ) with a gap ( 9 ), which in turn communicates with the cylinder head ( 1 ) adjacent space for the actuators and springs of gas exchange valves is in communication. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum (9) bei einem Zylinderkopf (1) für mehrere Zylinder sich entlang des Zylinderkopfes erstreckt.Reciprocating internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate space ( 9 ) in a cylinder head ( 1 ) extends for a plurality of cylinders along the cylinder head. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss des Ablaufkanals nahe der Abdichtung des Einspritzdüsenhalters (2) in der Stufenöffnung vorgesehen ist.Reciprocating internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the connection of the discharge channel near the seal of the injection nozzle holder ( 2 ) is provided in the step opening. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement als Kronenmutter (3) ausgebildet ist, die sich am Einspritzdüsenhalter (2), vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Federrings, und an einem Gewinde (7) in der Stufenöffnung abstützt und dass zwischen Kronenmutter (3) und Einspritzdüsenhalter (2) ein Dichtring (4) vorgesehen ist und das Gewinde (7) mittels eines vorzugsweise elastischen Dichtmittels gedichtet ist.Reciprocating internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping element as a castellated nut ( 3 ) formed on the injection nozzle holder ( 2 ), preferably with the interposition of a spring ring, and on a thread ( 7 ) is supported in the step opening and that between the castle nut ( 3 ) and injection nozzle holder ( 2 ) a sealing ring ( 4 ) is provided and the thread ( 7 ) is sealed by means of a preferably elastic sealant.
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