-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit zumindest
einem Arbeitszylinder und einem den Arbeitszylinder verschließenden
Zylinderkopf, in dem für jeden Arbeitszylinder eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung
angeordnet ist, einer den Zylinderkopf abdeckenden Zylinderkopfhaube, zumindest
einer Spannpratze mit mindestens einem Arm, der auf jeweils eine
der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen wirkt und diese mit einer vorbestimmten Kraft
gegen einen Sitz in dem Zylinderkopf drückt, und mit mindestens
einem Befestigungselement zur Befestigung der Spannpratze an dem
Zylinderkopf, welches durch eine entsprechende Durchtrittsöffnung
in der Zylinderkopfhaube hindurchragt.
-
In
der
DE 10 2007 050 512 ist
eine Brennkraftmaschine mit wenigstens zwei Arbeitszylindern und
einem die Arbeitszylinder verschließenden Zylinderkopf
beschrieben, in dem für jeden Arbeitszylinder eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung
angeordnet ist. Hierbei ist eine Spannpratze mit zwei Armen vorgesehen,
die jeweils auf eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung wirken und diese
mit einer vorbestimmten Kraft gegen einen Sitz in dem Zylinderkopf
drücken. Die Spannpratze wird mit einer Schraube an den
Zylinderkopf befestigt und ist derart ausgebildet, dass oberhalb
der vorbestimmten Kraft für den Andruck der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen
gegen den jeweiligen Sitz im Zylinderkopf die Arme der Spannpratze einer
plastischen Verformung unterliegen. Die Schrauben dienen nur zum
Halten und Befestigen der Injektoren.
-
Zylinderkopfhauben
werden üblicherweise an dem Zylinderkopf mittels Schrauben
und/oder Hülsen in einer ausreichenden Stückzahl
fixiert. Neben der rein mechanischen Befestigung werden durch diese
Befestigungselemente die erforderlichen Kräfte aufgebracht,
um eine Abdichtung zwischen dem Zylinderkopf und der Zylinderkopfhaube
zu erreichen. Beispielsweise aus der
DE 10 2004 058 481 A1 ist
eine Zylinderkopfhaube für einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine
mit einem dazwischen angeordneten Dichtungselement bekannt. Das
Dichtungselement ist als ein entlang der Außenkante der Zylinderkopfhaube
umlaufendes Bauteil ausgeführt. Das im Wesentlichen U-förmig
ausgebildete Dichtungselement umgreift im montierten Zustand einen an
dem Zylinderkopf erhebend ausgebildeten Vorsprung, um dadurch sowohl
in vertikaler als auch in lateraler Richtung die Zylinderkopfhaube
auf den Zylinderkopf zu sichern. Hierbei besteht aber weiterhin das
Risiko, dass sich die Zylinderkopfhaube beim Motorbetrieb aufgrund
von Vibrationen von dem Zylinderkopf ablöst.
-
Vor
diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine zuverlässige Verliersicherung für eine Zylinderkopfhaube
einer Brennkraftmaschine anzugeben, die in einfacher und kostengünstiger
Weise die Zylinderkopfhaube an dem Zylinderkopf sichert.
-
Diese
Aufgabe wird durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst.
-
Bei
einer Brennkraftmaschine der eingangs beschriebenen Art ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass
in der Durchtrittsöffnung ein Dichtring aus einem flexiblen
Material vorgesehen ist, der das Befestigungselement umfasst und
der zwischen dem Zylinderkopf und der Spannpratze einklemmbar ist.
Der zwischen dem Zylinderkopf und der Spannpratze festgehaltene
Dichtring dient sowohl der Abdichtung als auch der Entkopplung.
-
Bevorzugt
ist der Dichtring aus einem Elastomer vorgesehen, beispielsweise
AEM oder ACM.
-
Damit
der Dichtring eine zur Sicherung der Zylinderkopfhaube dienende
Rückstellkraft aufbringt, weist der Dichtring gegenüber
der Spannpratze eine geringere Steifigkeit auf.
-
Für
eine hohe Dichtwirkung und für eine zuverlässige
Klemmwirkung ist der Dichtring im unverbauten Zustand mit einem
vorbestimmten Übermaß ausgebildet. Im verbauten
Zustand ist der Dichtring verformt.
-
Zur
Erhöhung der Montage- und Wartungsfreundlichkeit ist die
Spannpratze mit zumindest zwei Armen derart ausgebildet, dass jeweils
ein Arm der Spannpratze auf eine zugeordnete Kraftstoffeinspritzvorrichtung
wirkt.
-
Bevorzugt
ist das Befestigungselement eine in den Zylinderkopf einschraubbare
Durchsteckschraube mit Schraubenkopf. Alternativ kann ein Schraubbolzen
vorgesehen sein, der mit einer Schraubmutter zusammen wirkt.
-
Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung anhand einer Ausführungsform
unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft
näher beschrieben, in denen:
-
1 eine
Querschnittsdarstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen
Brennkraftmaschine zeigt;
-
2 eine
vergrößerte Detailansicht der 1 zeigt;
und
-
3 eine
der 2 entsprechende Darstellung während der
Montage einer Spannpratze zeigt.
-
In
der 1 ist ein Teil einer erfindungsgemäßen
Brennkraftmaschine mit zumindest vier Arbeitszylindern im Querschnitt
dargestellt, denen jeweils eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 zugeordnet ist.
Ein ansonsten nicht dargestellter Zylinderkopf schließt
an seiner Oberseite mit einem Lagerrahmen 2 ab. In diesem
sind zumindest vier Öffnungen 3 vorgesehen, durch
die jeweils eine der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 1 hindurch
in den Zylinderkopf ragt. Jeweils zwei der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 1 werden
mittels einer Spannpratze 4 gehalten, so dass bei dem in
der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel für
die insgesamt vier Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 1 zwei
Spannpratzen 4 vorgesehen sind, von denen in der 1 nur
eine gezeigt wird.
-
Die
Spannpratze 4 weist zwei Arme auf, so dass jeder der Arme
genau eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 hält.
Die Spannpratze 4 ist mittels einer Befestigungsschraube 5,
die durch die Spannpratze 4 hindurch ragt, in den Lagerrahmen 2 in
einer dort befindlichen und mit einem Innengewinde versehenden Sackbohrung 6 verschraubt. Über
die Befestigungsschraube 5 und der Spannpratze 4 wird
die erforderliche Kraft zur Fixierung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 aufgebracht,
um diese in einen entsprechenden Dichtsitz des Zylinderkopfes zu
drücken.
-
An
dem Lagerrahmen 2 ist eine Zylinderkopfhaube 7 angeordnet,
um zu verhindern, dass das bei einem Motorbetrieb entstehende Blow-by-Gas
in die Umgebung gelangt. Der Lagerrahmen 2 weist einen umlaufenden
und in Richtung der Zylinderkopfhaube 7 hervorstehenden
Vorsprung 8 auf, der bevorzugt einstückig mit
dem Lagerrahmen 2 ausgebildet ist. Eine im Querschnitt
U-förmige Dichtung 9 umgreift von zwei Seiten
den Vorsprung 8, so dass eine vollständig umlaufende
Abdichtung vorgesehen ist.
-
In 2 ist
ein Ausschnitt der Anordnung aus 1 vergrößert
dargestellt. Deutlich zu erkennen ist der umlaufende Vorsprung 8 an
dem Lagerrahmen 2, der von der Dichtung 9 umgriffen
ist, so dass die Zylinderkopfhaube 7 an dem Lagerrahmen 2 gehalten
ist. Ferner sind in dieser Figur die aus dem Zylinderkopf hervorstehenden,
oberen Abschnitte von zweien der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 1 zu erkennen.
Im Bereich jeder der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 1 weist
die Zylinderkopfhaube 7 jeweils eine Öffnung 10 auf,
in der zwischen dem Öffnungsrand und Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 eine
radial umfassende Ringdichtung 11 eingesetzt ist, um die Öffnung 10 für
den Durchtritt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 abzudichten.
-
Oberhalb
der Zylinderkopfhaube 7 ist für jeweils zwei Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 1 eine Spannpratze 4 vorgesehen.
Um die Spannpratze 4 haltende Befestigungsschraube 5 im
Lagerrahmen 2 befestigen zu können, sind in der
Zylinderkopfhaube 7 weitere Öffnungen als Durchtrittsöffnungen 12 für die
Befestigungsschrauben 5 vorgesehen. Damit in diesen Bereichen
keine Undichtigkeit für das im Innenvolumen der Zylinderkopfhaube 7 befindliche Blow-by-Gas
entsteht, ist innerhalb der Durchtrittsöffnung 12 ein
Dichtring 13 aus einem elastischen bzw. flexiblen Material
vorgesehen, der sowohl an der Zylinderkopfhaube 7 als auch
an der Befestigungsschraube 5 abdichtend anliegt. Zusätzlich
befindet sich der Dichtring 13 in Kontakt mit der Unterseite
der Spannpratze 4 und der Oberseite des Lagerrahmens 2 und
wird auf diese Weise dem Lagerrahmen 2 und der Spannpratze 4 eingeklemmt.
In der 2 ist der Zustand mit fest eingeschraubter Befestigungsschraube 5,
also der montierte Zustand gezeigt.
-
Im
Unterschied zur 2 ist in der 3 der Zustand
der Montage der Spannpratze 4 (aus 2) gezeigt,
bei dem der elastomere Dichtring 13 noch nicht verformt
ist. In dieser Figur ist deutlich zu erkennen, dass der flexible
Dichtring 13 mit einem bestimmten Übermaß ausgeführt
bzw. hergestellt. Durch Anziehen der Befestigungsschraube 5 und
damit Herunterdrücken der Spannpratze 4 wird der elastomere
Dichtring 13 mit einer entsprechenden Haltekraft beaufschlagt,
die den Dichtring 13 verformt und zwischen der Spannpratze 4 und
dem Lagerrahmen 2 des Zylinderkopfes einklemmt. Aufgrund
der Flexibilität des Dichtringes 13 dient dieser
nicht nur der Abdichtung sondern weiterhin einer akustischen Entkopplung
zwischen dem Zylinderkopf und der Zylinderkopfhaube 7.
-
Da
die Spannpratze 4, die üblicherweise einen metallischen
Werkstoff enthält, gegenüber dem elastomeren Dichtring 13,
beispielsweise aus AEM und/oder ACM, eine deutlich höhere
Steifigkeit aufweist, wird eine Rückstellkraft auf die
Zylinderkopfhaube 7 erzeugt. Durch die wirkende Rückstellkraft wird
die Zylinderkopfhaube 7 in ihrer Lage zum Zylinderkopf
auch im Motorbetrieb, d. h. bei auftretenden Vibrationen, zuverlässig
gesichert und fixiert. Hierbei ist der Dichtring 13 derart
ausgelegt, dass diese Rückstellkraft die Dichtwirkung zu
der Befestigungsschraube 5 nicht negativ beeinflusst.
-
Aufgrund
der Befestigung der Zylinderkopfhaube 7 mittels der umlaufenden
Dichtung 8 und der zwischen den Spannpratzen 4 und
dem Lagerrahmen 2 vorgesehenen Dichtring 13 können
weitere Befestigungselemente, in der Regel Befestigungsschrauben,
entfallen, ohne das sich die Zylinderkopfhaube 7 im Motorbetrieb
löst und/oder undicht wird.
-
- 1
- Kraftstoffeinspritzvorrichtung
- 2
- Lagerrahmen
- 3
- Öffnung
- 4
- Spannpratze
- 5
- Befestigungsschraube
- 6
- Sackbohrung
- 7
- Zylinderkopfhaube
- 8
- Vorsprung
- 9
- Dichtung
- 10
- Öffnung
- 11
- Ringdichtung
- 12
- Durchtrittsöffnung
- 13
- Dichtring
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102007050512 [0002]
- - DE 102004058481 A1 [0003]