DE102009034538A1

DE102009034538A1 - Zündkerzeneinbau im Zylinderkopf

Info

Publication number: DE102009034538A1
Application number: DE200910034538
Authority: DE
Inventors: Derek Woodcroft
Original assignee: FEV Motorentechnik GmbH and Co KG
Current assignee: FEV Europe GmbH
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2011-01-27

Abstract

Zylinderkopf 11 für eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit zumindest einer Durchgangsbohrung 12 mit einer Längsachse A zur Aufnahme einer Zündkerze, der in vorgegebener Umfangsposition relativ zu der zumindest einen Durchgangsbohrung 12 ausgebildete Formeingriffsmittel zur Positionierung und Verdrehsicherung der Zündkerze aufweist und Spannmittel zur axialen Sicherung einer in die zumindest eine Durchgangsbohrung 12 eingesetzten Zündkerze aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit zumindest einer Durchgangsbohrung zur Aufnahme einer Zündkerze sowie eine Zündkerze zur Montage in einem derartigen Zylinderkopf.
Zylinderköpfe bekannter Bauart haben üblicherweise zur Aufnahme der Zündkerzen Durchgangsbohrungen, die von der Zylinderkopfaußenseite aus gesehen einen ersten weiteren Abschnitt haben und im Anschluß an einen Durchmesserabsatz einen bis zum Brennraum führenden zweiten Abschnitt, der mit einem Innengewinde versehen ist. In dieses Innengewinde wird ein Gewindeabschnitt am Gehäuse der Zündkerze eingeschraubt, wobei die Zündkerze oberhalb des Gewindeabschnittes einen Bund am metallischen Gehäuse hat, der sich auf den Durchmesserabsatz auflegt. Hierbei wird eine Dichtung unter dem Bund des Zündkerzengehäuses auf den Durchmesserabsatz aufgedrückt, so daß die Teile gegeneinander abgedichtet sind.
Bei der üblichen Gestaltung heutiger Zündkerzen führt die Massenelektrode, die in einer bestimmten Umfangsposition am Gehäuse angesetzt ist, radial nach innen bis über die Mittenelektrode. Die endgültige Lage der in den Zylinderkopf eingeschraubten Zündkerze und damit die Umfangslage der Masseelektrode hängt von den Toleranzen der Ausführung des Innengewindes in der Durchgangsbohrung im Zylinderkopf ebenso ab wie von den Toleranzen des Außengewindes am Gehäuse der Zündkerze. Hinzu kommen die Toleranzen der Dicke der Dichtung und deren Abhängigkeit von der Art der Verschraubung. An der montierten Zündkerze kann damit die Umfangslage der Massenelektrode stark toleranzbehaftet sein.
Bei heutigen Motorenkonzepten, bei denen die Zündfähigkeit des Gemisches an der Zündkerze ein zentrales Problem ist, sind damit Nachteile gegeben, die darin zu sehen sind, daß die Massenelektrode in unterschiedlicher Lage zur Verbrennungsluftführung beziehungsweise im Falle von direkteinspritzenden Ottomotoren zur Kraftstoffstrahlführung haben kann.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Zylinderkopf bereitzustellen, der Mittel aufweist, mit denen die Positionierung der Zündkerzenlage der eingesetzten Zündkerze mit höherer Präzision möglich ist. Die Aufgabe besteht weiterhin darin, eine Zündkerze, die zur Verwendung in einem derartigen Zylinderkopf geeignet ist, vorzuschlagen. Die Lösung besteht in einem Zylinderkopf für eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit zumindest einer Durchgangsbohrung mit einer Längsachse A zur Aufnahme einer Zündkerze, der gekennzeichnet ist durch in vorgegebener Umfangsposition relativ zu der zumindest einen Durchgangsbohrung ausgebildete Formeingriffsmittel zur Positionierung und Verdrehsicherung der Zündkerze und durch Spannmittel zur axialen Sicherung einer in die zumindest eine Durchgangsbohrung eingesetzten Zündkerze. Die Formeingriffsmittel können hierbei innerhalb der Durchgangsbohrung oder außen am Zylinderkopf mit Abstand zur Durchgangsbohrung ausgebildet sein. Die Formeingriffsmittel am Zylinderkopf können hierbei negativ als Ausnehmungen oder positiv als Vorsprünge ausgebildet sein, die jeweils mit ergänzenden Formeingriffsmitteln an der Zündkerze unmittelbar oder über Koppelelemente zusammenwirken.
Mit der hiermit angegebenen Lösung erfolgt die Positionierung der Drehstellung der Zündkerzen im Zylinderkopf nicht mehr durch Eindrehen eines Gewindes, sondern durch in vorgegebener Umfangslage ineinandergreifende Formschlußmittel am Zylinderkopf einerseits und an der Zündkerze andererseits, deren Toleranzen im Bereich weniger Winkelgrade liegen. Der Formschluß des Zylinderkopfes gegenüber der Zündkerze kann unmittelbar durch Formeingriff zwischen der Durchgangsbohrung und der Zündkerze hergestellt werden oder unter Vermittlung von einem Koppelelement, das formschlüssig sowohl in die Durchgangsbohrung als auch in die Zündkerze eingreift.
Soweit durchgehend der Begriff Durchgangsbohrung verwendet wird heißt dies nicht, daß die Durchgangsbohrung abschließend durch einen Bohrvorgang hergestellt wird, vielmehr können die genannten Formschlußmittel durch Fräsen oder Räumen eines vorgebohrten oder vorgegossenen Loches im Zylinderkopf fertiggestellt werden.
Nach einer ersten Ausgestaltungsform ist vorgesehen, daß die Formeingriffsmittel in der Durchgangsbohrung durch eine Ausnehmung in einem an den Zündkerzenquerschnitt angepaßten Bohrungsabschnitt der Durchgangsbohrung gebildet werden.
Alternativ hierzu ist es möglich, daß die Formeingriffsmittel durch eine Unrundheit eines Bohrungsabschnitts der Durchgangsbohrung insbesondere in Form eines Segmentvorsprungs gebildet werden. Hierbei ist das Gehäuse der Zündkerze mit einer entsprechenden seitlichen Abflachung zu versehen.
Eine dritte Möglichkeit, bei der die Formeingriffsmittel nicht innerhalb der Durchgangsbohrung ausgebildet sind, besteht darin, daß die Formeingriffsmittel eine Sacklochbohrung, insbesondere eine Gewindebohrung umfassen, deren Längsachse B parallel und mit Abstand zur Längsachse A der Durchgangsbohrung verläuft. Eine in diese Gewindebohrung eingedrehte Schraube kann hierbei zur Positionierung der Drehstellung einer mit einer Lasche am Gehäuse versehenen Zündkerze im Zylinderkopf dienen.
Die genaue Positionierung der Drehstellung der Zündkerze ist insbesondere beim strahlgeführten direkteinspritzenden Ottobrennverfahren (SGDI) von Bedeutung, da der Einspritzstrahl nicht in unkontrollierter Weise auf die Massenelektrode der Zündkerze auftreffen soll. Es ist daher insbesondere vorgesehen, daß die Formeingriffsmittel in vorgegebener Umfangsposition relativ zur Durchgangsbohrung für die Zündkerze in Bezug auf die Lage zumindest einer weiteren Durchgangsbohrung zur Aufnahme eines Injektors im Zylinderkopf angeordnet sind, wobei die zumindest eine weitere Durchgangsbohrung zur Aufnahme eines Injektors in vorgegebenen Umfangsposition ausgebildete Formeingriffsmittel zur Positionierung und Verdrehsicherung des Injektors aufweisen kann. Mit diesen Maßnahmen kann auch ein entsprechender Injektor genau positioniert im Verhältnis zur Zündkerze eingebaut werden.
Bezüglich der Ausgestaltung der genannten Spannmittel ist es nach einer ersten Ausführungsform möglich, daß die Spannmittel eine Hohlmutter umfassen, die auf eine in die Durchgangsbohrung eingesetzte Zündkerze aufschiebbar ist und die unter Anlage auf einem Ansatz oder Bund an der Zündkerze in ein Innengewinde in der Durchgangsbohrung einschraubbar ist. Die hiermit angegebene Möglichkeit ist kostengünstig und raumsparend. Für die Positionierung der Drehstellung der Zündkerze spielt hierbei die Lage der Gewindegänge für die Hohlmutter und in der Durchgangsbohrung keine Rolle.
Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Spannmittel eine Hülse umfassen, die auf eine in die Durchgangsbohrung eingesetzte Zündkerze aufschiebbar ist und unter Anlage auf einem Ansatz oder Bund der Zündkerze außen am Zylinderkopf verspannbar ist. Hiermit kann ein geringer Durchmesser der Durchgangsbohrung verwirklicht werden.
Nach einer weiteren Möglichkeit ist vorgesehen, daß die Spannmittel eine Spannpratze umfassen, die auf einen Ansatz oder Bund an einer in die Durchgangsbohrung eingesetzten Zündkerze auflegbar ist und die mittels einer durchgesteckten in den Zylinderkopf eingeschraubten Spannschraube gegen den Zylinderkopf verspannbar ist. Mit der hiermit angegebenen Alternative sind sehr hohe Spannkräfte aufzubringen.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die Spannmittel eine an der Zündkerze angeformten Lasche umfassen, die mittels einer durchgesteckten in den Zylinderkopf eingeschraubten Spannschraube gegen den Zylinderkopf verspannbar ist. Hiermit wird die Teilezahl stark reduziert, wobei allerdings das Gehäuse der Zündkerze von bekannten Formen abweichend ausgebildet werden muß.
Im Zusammenhang mit den beiden zuletzt genannten Möglichkeiten wird vorgeschlagen, daß die zumindest eine Durchgangsbohrung für eine Zündkerze im Zylinderkopf auf der Außenseite des Zylinderkopfes eine erweiterte Ansenkung zur Aufnahme einer Spannpratze oder einer Lasche aufweist, die insbesondere mit einem Gewindeloch zur Aufnahme einer Spannschraube versehen ist.
Diese Ansenkung kann gleichzeitig mit der Spannpratze oder Lasche die drehstellungsbestimmenden Formeingriffsmittel bilden, wenn die Spannpratze im Formeingriff mit der Zündkerze verbindbar ist oder die Lasche einstückig mit der Zündkerze verbunden ist.
Eine Zündkerze für Zylinderköpfe der vorstehend beschriebenen Art umfaßt ein metallisches Gehäuse, an dem eine Masseelektrode angeformt ist und an dem in vorgegebener Umfangslage zur Masseelektrode Formeingriffsmittel zur Positionierung und Verdrehsicherung der Zündkerze im Zylinderkopf ausgebildet sind. Diese Formeingriffsmittel können je nach Vorgabe durch die Gestaltung des Zylinderkopfes an einem innerhalb der Durchgangsbohrung liegenden Abschnitt der Zündkerze oder an außerhalb des Zylinderkopfes liegenden Teilen der Zündkerze ausgebildet sein.
Ausführungsbeispiele für die erstgenannte Möglichkeit bestehen darin, daß die Formeingriffsmittel an der Zündkerze aus einer Ausnehmung mit einem eingesetzten Stift oder einer eingesetzten Paßfeder bestehen oder daß die Formeingriffsmittel an der Zündkerze aus einer Abflachung an einem Zylinderabschnitt der Zündkerze bestehen. Eine Möglichkeit für die zweitgenannte Gestaltungsform besteht darin, daß die Formeingriffsmittel an der Zündkerze aus einer an deren Gehäuse angeformten Lasche mit einer Durchgangsbohrung bestehen, die radial zur Mittelachse versetzt ist. Hiermit erfolgt die Positionierung durch Einsetzen eines durch die Lasche durchgesteckten Paßstiftes in den Zylinderkopf oder durch Einschrauben einer durch die Lasche durchgesteckten Spannschraube in den Zylinderkopf.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend beschrieben.
Übereinstimmend zeigen die Figuren einen Zylinderkopf ausschnittsweise mit einer Durchgangsbohrung und einer darin eingesteckten Zündkerze jeweils in Darstellung a im Längsschnitt und in Darstellung b im Querschnitt durch die Durchgangsbohrung. Hierbei umfassen die Formeingriffsmittel zwischen Durchgangsbohrung und Zündkerze in Bezug auf die Zündkerze
1 ein achsparallel in die Zündkerze eingesetztes Stiftelement;
2 ein radial in die Zündkerze eingesetztes Stiftelement;
3 eine in die Zündkerze eingesetzte Paßfeder;
4 eine an der Zündkerze ausgebildete Abflachung;
5 ein radial zur Achse eingesetztes Stiftelement gemäß 2;
6 eine am Gehäuse der Zündkerze angeformte Lasche;
7 ein achsparallel in die Zündkerze eingesetztes Stiftelement gemäß 1.
In den 1 bis 4 und 7 werden die Spannmittel durch eine in den Zylinderkopf eingedrehte die Zündkerze beaufschlagende Hohlmutter gebildet.
In 5 werden die Spannmittel durch eine auf eine die Zündkerze beaufschlagende im Zylinderkopf verankerte Spannpratze gebildet.
In 6 werden die Spannmittel durch eine an der Zündkerze angeformte im Zylinderkopf verankerte Lasche gebildet.
In 7 ist eine zweite Durchgangsbohrung für einen Injektor parallel zur Durchgangsbohrung für die Zündkerze dargestellt.
Übereinstimmend ist in den Figuren ein Ausschnitt aus einem Zylinderkopf 11 gezeigt, in dem eine Durchgangsbohrung 12 mit einer Längsachse A ausgebildet ist, in die eine Zündkerze 31 eingesetzt ist. Die Durchgangsbohrung 12 geht von der oben anzunehmenden Außenseite des Zylinderkopfes 11 bis zur unten anzunehmenden Brennraumseite des Zylinderkopfes.
In den 1 bis 4 und 7 umfaßt die Durchgangsbohrung 12 einen außen liegenden Bohrungsabschnitt 13 mit größerem Durchmesser und einen unten liegenden Abschnitt 14 kleineren Durchmessers, in dem die Zündkerze 31 im wesentlichen spielfrei einsitzt. Am Übergang vom größeren Durchmesser 13 zum kleineren Durchmesser 14 ist ein Ringabsatz 15 ausgebildet, auf dem ein Dichtungsring 16 aufliegt. Im Bereich des größeren Abschnitts 13 liegt nahe dem Absatz 15 ein Innengewinde 17.
In den 5 und 6 ist anstelle des außenliegenden Bohrungsabschnittes eine Ansenkung 22 im Zylinderkopf 11 vorgesehen, an die der Abschnitt 14 kleineren Durchmessers außermittig anschließt. Von der Ansenkung 21 geht weiterhin eine blinde Gewindebohrung 28 aus, deren Längsachse B parallel zur Längsachse A der Durchgangsbohrung 12 verläuft.
Nachstehend werden die Figuren einzeln weiter beschrieben.
In 1 ist die Zündkerze 31 mit den Einzelheiten Anschlußmutter 32, Isolator 23, Gehäuse 34 mit außen liegender Massenelektrode 35 und zentraler Mittenelektrode 36 zu erkennen. Am Gehäuse 34 ist ein im Querschnitt erweiterter Bund 37 zu erkennen, der auf dem Absatz 15 aufliegt, und zwar unmittelbar auf dem darauf liegenden Dichtring 16. Auf der Oberseite des Bundes 37 liegt eine Hohlmutter 18 auf, die mit einem Außengewinde 19 in das Innengewinde 17 in der Durchgangsbohrung 12 eingeschraubt ist. Unterhalb des Bundes 37 hat das Gehäuse 34 einen Zylinderabschnitt 38. Im Bereich des Zylinderabschnitts 38 ist kurz unterhalb des Bundes 37 eine Halbzylindertasche 39 ausgebildet, in die ein Zylinderstift 40 als Teil einer Formschlußanordnung eingesetzt ist. Im Abschnitt 14 der Durchgangsbohrung 12 ist ausgehend von dem Ringabsatz 15 eine im Querschnitt halbrunde Ausfräsung 22 ausgebildet, in die der zuvor in die Halbzylindertasche 39 eingesetzter Zylinderstift beim Einsetzen der Zündkerze in die Durchgangsbohrung eingeschoben wird. Die Hohlmutter 18 hat auf der Oberseite Formeingriffsmittel 20 zum Ansetzen eines Schraubwerkzeuges in Hohlzylinderform. Die Massenelektrode liegt dem Zylinderstift/der Paßfeder in Bezug auf die Mittelachse A radial gegenüber. Damit bestimmt die Lage der Ausfräsung 22/23 im Zylinderkopf die Positionierung der Masseelektrode der eingesetzten Zündkerze.
In 2 ist die Zündkerze 31 mit den Einzelheiten Anschlußmutter 32, Isolator 23, Gehäuse 34 mit außen liegender Massenelektrode 35 und zentraler Mittenelektrode 36 zu erkennen. Am Gehäuse 34 ist ein im Querschnitt erweiterter Bund 37 zu erkennen, der auf dem Absatz 15 aufliegt, und zwar unmittelbar auf dem darauf liegenden Dichtring 16. Auf der Oberseite des Bundes 37 liegt eine Hohlmutter 18 auf, die mit einem Außengewinde 19 in das Innengewinde 17 in der Durchgangsbohrung 12 eingeschraubt ist. Unterhalb des Bundes 37 hat das Gehäuse 34 einen Zylinderabschnitt 38. Im Bereich des Zylinderabschnitts 38 ist kurz unterhalb des Bundes 37 ein radial ausgerichtetes Sackloch 41 Halbzylindertasche 39 ausgebildet, in der ein Zylinderstift 42 als Teil einer Formschlußanordnung eingesetzt ist. Im Abschnitt 14 der Durchgangsbohrung 12 ist ausgehend von dem Ringabsatz 15 eine im Querschnitt rechteckige Ausfräsung 23 ausgebildet, in die der zuvor in das Sackloch 41 eingesetzte Zylinderstift 42 beim Einsetzen der Zündkerze in die Durchgangsbohrung eingeschoben wird. Die Hohlmutter 18 hat auf der Oberseite Formeingriffsmittel 20 zum Ansetzen eines Schraubwerkzeuges in Hohlzylinderform. Die Massenelektrode liegt dem Zylinderstift/der Paßfeder in Bezug auf die Mittelachse A radial gegenüber. Damit bestimmt die Lage der Ausfräsung 22/23 im Zylinderkopf die Positionierung der Masseelektrode der eingesetzten Zündkerze.
In 3 ist die Zündkerze 31 mit den Einzelheiten Anschlußmutter 32, Isolator 23, Gehäuse 34 mit außen liegender Massenelektrode 35 und zentraler Mittenelektrode 36 zu erkennen. Am Gehäuse 34 ist ein im Querschnitt erweiterter Bund 37 zu erkennen, der auf dem Absatz 15 aufliegt, und zwar unmittelbar auf dem darauf liegenden Dichtring 16. Auf der Oberseite des Bundes 37 liegt eine Hohlmutter 18 auf, die mit einem Außengewinde 19 in das Innengewinde 17 in der Bohrung 12 eingeschraubt ist. Unterhalb des Bundes 37 hat das Gehäuse 34 einen Zylinderabschnitt 38. Im Bereich des Zylinderabschnitts 38 ist kurz unterhalb des Bundes 37 eine Längsnut 43 ausgebildet, in die eine Paßfeder 44 als Teil einer Formschlußanordnung eingesetzt ist. Im Abschnitt 14 der Durchgangsbohrung 12 ist ausgehend von dem Ringabsatz 15 eine im Querschnitt halbrunde Ausfräsung 24 ausgebildet, in die die zuvor in die Längsnut 43 eingesetzte Paßfeder 44 beim Einsetzen der Zündkerze in die Durchgangsbohrung eingeschoben wird. Die Hohlmutter 18 hat auf der Oberseite Formeingriffsmittel 20 zum Ansetzen eines Schraubwerkzeuges in Hohlzylinderform. Die Massenelektrode liegt dem Zylinderstift/der Paßfeder in Bezug auf die Mittelachse A radial gegenüber. Damit bestimmt die Lage der Ausfräsung 22/23 im Zylinderkopf die Positionierung der Masseelektrode der eingesetzten Zündkerze.
In 4 ist die Zündkerze 31 mit den Einzelheiten Anschlußmutter 32, Isolator 23, Gehäuse 34 mit außen liegender Massenelektrode 35 und zentraler Mittenelektrode 36 zu erkennen. Am Gehäuse 34 ist ein im Querschnitt erweiterter Bund 37 zu erkennen, der auf dem Absatz 15 aufliegt und zwar, unmittelbar auf der darauf liegenden Dichtungsring 16. Auf der Oberseite des Bundes 37 liegt eine Hohlmutter 18 auf, die mit einem Außengewinde 19 in das Innengewinde 17 in der Bohrung 12 eingeschraubt ist. Unterhalb des Bundes 37 hat das Gehäuse 34 einen Zylinderabschnitt 38 mit einer längsverlaufenden einseitigen Abflachung 25 als Teil einer Formschlußanordnung. Im Abschnitt 14 der Durchgangsbohrung 12 ist ausgehend von dem Ringabsatz 15 zumindest über die Lage des Zylinderabschnitts 38 eine im Querschnitt kreissegmentförmige Unrundheit 45 die in die zuvor genannte Abflachung 25 an der Zündkerze beim Einsetzen der Zündkerze in die Durchgangsbohrung eingreift. Die Spannschraube hat auf der Oberseite Formeingriffsmittel 20 zum Ansetzen eines Schraubwerkzeuges in Hohlzylinderform. Die Massenelektrode liegt dem Zylinderstift/der Paßfeder in Bezug auf die Mittelachse A um 90° verdreht gegenüber. Damit bestimmt die Lage der Abflachung im Zylinderkopf die Positionierung der Masseelektrode der eingesetzten Zündkerze.
In 5 ist die Zündkerze 31 mit den Einzelheiten Anschlußmutter 32, Isolator 23, Gehäuse 34 mit außen liegender Massenelektrode 35 und zentraler Mittenelektrode 36 zu erkennen. Am Gehäuse 34 ist ein im Querschnitt erweiterter Bund 37 zu erkennen, der auf dem Absatz 15 aufliegt, und zwar unmittelbar auf der darauf liegenden Dichtungsring 16. Auf der Oberseite des Bundes 37 liegt eine Spannpratze 26mit einer Bohrung 27 die mittels einer in das Gewindesackloch 28 eingedrehten Schraube 29 mit dem Zylinderkopf 11 verspannt ist. Unterhalb des Bundes 37 hat das Gehäuse 34 einen Zylinderabschnitt 38. Im Bereich des Zylinderabschnitts 38 ist kurz unterhalb des Bundes 37 ein radial ausgerichtetes Sackloch 41 ausgebildet, in die ein Zylinderstift 42 als Teil einer Formschlußanordnung eingesetzt ist. Im Abschnitt 14 der Durchgangsbohrung 12 ist ausgehend von dem Ringabsatz 15 eine im Querschnitt rechteckige Ausfräsung 23 ausgebildet, in die der zuvor in das Sackloch 41 eingesetzter Stift 42 beim Einsetzen der Zündkerze in die Durchgangsbohrung eingeschoben wird. Die Spannschraube 29 ist als Innersechskantschraube ausgebildet. Die Massenelektrode liegt dem Zylinderstift/der Paßfeder in Bezug auf die Mittelachse A radial gegenüber. Damit bestimmt die Lage der Ausfräsung 22/23 im Zylinderkopf die Positionierung der Masseelektrode der eingesetzten Zündkerze.
In 6 ist die Zündkerze 31 mit den Einzelheiten Anschlußmutter 32, Isolator 23, Gehäuse 34 mit außen liegender Massenelektrode 35 und zentraler Elektrode 36 zu erkennen. Am Gehäuse 34 ist zu einer Lasche 46 erweiterter Bund zu erkennen, der auf dem Boden der Absenkung 21 aufliegt. Auf der Oberseite der Lasche 46 liegt eine Schraube 29 auf, die in das Gewindesackloch 28 im Zylinderkopf 11 eingeschraubt ist. Unterhalb des Bundes 37 hat das Gehäuse 34 einen Zylinderabschnitt 38. Im Bereich des Zylinderabschnitts 38 ist eine Ringnut 48 ausgebildet, in die ein Dichtring 49 eingesetzt ist. Die Spannschraube 29 ist als Innensechskantschraube ausgebildet. Die Bohrung in der Lasche liegt in Bezug auf die Mittelachse A und übereinstimmender radialer Richtung wie die Mittelelektrode. Damit bestimmt die Lage des Gewindesacklochs 28 im Zylinderkopf die Positionierung der Masselektrode der eingesetzten Zündkerze.
In 7 ist eine Zündkerze 31 in der Ausgestaltung nach 1 in eine Durchgangsbohrung 12 eines Zylinderkopfes 11 eingesetzt, der im Bereich dieser Durchgangsbohrung der Ausführung nach 1 entspricht. Die Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern wie in 1 bezeichnet. Auf die vorangehende Beschreibung wird Bezug genommen.
Parallel zur Durchgangsbohrung 12 mit einer Längsachse A ist eine weitere Durchgangsbohrung 50 mit einer Längsachse C im Zylinderkopf ausgeführt, in die ein Injektor 51, d. h. eine Brennstoffeinspritzdüse eingesetzt ist. Die Durchgangsbohrung 50 umfaßt einen außen liegenden Bohrungsabschnitt 53 mit größerem Durchmesser, einen daran anschließenden Bohrungsabschnitt 54 mit reduziertem Durchmesser und einen dritten unten liegenden Bohrungsabschnitt 55 geringsten Durchmessers, in dem der Injektor 51 mit einem unteren Zylinderabschnitt 61 im wesentlichen spielfrei einsitzt. Am Übergang vom Bohrungsabschnitt mittleren Durchmesser 54 zum Bohrungsabschnitt kleineren Durchmessers 55 ist ein Ringabsatz 56 ausgebildet, auf dem ein Dichtring 57 aufliegt. Auf dem Ringabsatz 56 und dem daraufliegenden Dichtring 57 liegt der Injektor 51 mit einer Ringstufe 58 auf, die den Übergang von einem mittleren Zylinderabschnitt 60 zum unteren Zylinderabschnitt 61 bildet. Auf einem oberen Zylinderabschnitt 59 des Injektors liegt eine Spannpratze 62 mit einer Bohrung 67 auf, die mittels einer in ein Gewindesackloch 68 im Zylinderkopf eingedrehten Schraube 69 mit dem Zylinderkopf verspannt ist. Das Gewindesackloch 68 hat eine zur Längsachse C parallele Längsachse D.
Im Bereich des unteren Zylinderabschnitts 61 des Injektors 51 ist kurz unterhalb der Ringstufe 58 eine Halbzylindertasche 63 im Injektor 51 ausgebildet, in die ein Zylinderstift 64 als Teil einer Formschlußanordnung eingesetzt ist. Im Abschnitt 55 der Durchgangsbohrung 50 ist ausgehend von dem Ringabsatz 56 eine im Querschnitt halbrunde Ausfräsung 65 ausgebildet, in die der zuvor in die Halbzylindertasche 63 eingesetzter Zylinderstift 64 beim Einsetzen des Injektors in die Durchgangsbohrung eingeschoben wird. Damit bestimmt die Umfangposition der Ausfräsung 65 in der Durchgangsbohrung 50 die Positionierung der Düsenöffnungen und damit die Richtung der Einspritzstrahlen des eingesetzten Injektors, insbesondere im Verhältnis zur Position der Massenelektrode der Zündkerze.
Bezugszeichenliste

11: Zylinderkopf
12: Durchgangsbohrung
13: oberer Abschnitt
14: unterer Abschnitt
15: Ringabsatz
16: Dichtring
17: Innengewinde
18: Hohlmutter
19: Außengewinde
20: Formeingriffsmittel
21: Ansenkung
22: Ausfräsung
23: Ausfräsung
24: Längsnut
25: Abflachung
26: Spannpratze
27: Bohrung
28: Gewindesackloch
29: Schraube
30: Durchgangsbohrung
31: Zündkerze
32: Anschlußmutter
33: Isolator
34: Gehäuse
35: Massenelektrode
36: Zentralelektrode
37: Bund
38: Zylinderabschnitt
39: Tasche
40: Zylinderstift
41: Sackloch
42: Zylinderstift
43: Längsnut
44: Paßfeder
45: Unrundheit
46: Lasche
47: Bohrung
48: Ringnut
49: Dichtring
50: Durchgangsbohrung
51: Injektor
52: Zylinderstift
53: Bohrungsabschnitt
54: Bohrungsabschnitt
55: Bohrungsabschnitt
56: Ringabsatz
57: Dichtring
58: Ringstufe
59: Zylinderabschnitt
60: Zylinderabschnitt
61: Zylinderabschnitt
62: Spannpratze
63: Halbzylindertasche
64: Zylinderstift
65: Ausfräsung
66
67: Bohrung
68: Gewindesackloch
69: Schraube

Claims

Zylinderkopf (11) für eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit zumindest einer Durchgangsbohrung (12) mit einer Längsachse A zur Aufnahme einer Zündkerze, gekennzeichnet durch in vorgegebener Umfangsposition relativ zu der zumindest einen Durchgangsbohrung (12) ausgebildete Formeingriffsmittel zur Positionierung und Verdrehsicherung der Zündkerze und durch Spannmittel zur axialen Sicherung einer in die zumindest eine Durchgangsbohrung (12) eingesetzten Zündkerze.
Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formeingriffsmittel in der Durchgangsbohrung (12) ausgebildet sind, insbesondere durch eine Ausnehmung (22, 23, 24) in einem an den Zündkerzenquerschnitt angepaßten Bohrungsabschnitt (14) der Durchgangsbohrung (12) gebildet werden.
Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formeingriffsmittel durch eine Unrundheit (25) eines Bohrungsabschnitts (14) der Durchgangsbohrung (12), insbesondere in Form eines Segmentvorsprungs gebildet werden.
Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formeingriffsmittel außen am Zylinderkopf außerhalb der Durchgangsbohrung (12) ausgebildet sind, insbesondere als Bestandteil der Spannmittel.
Zylinderkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formeingriffsmittel eine Sachlochbohrung, insbesondere eine Gewindebohrung (28) im Zylinderkopf (11) umfassen, deren Längsachse B parallel zur Längsachse A der Durchgangsbohrung (12) verläuft.
Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formeingriffsmittel in vorgegebener Umfangsposition relativ zur Durchgangsbohrung (12) für die Zündkerze in Bezug auf die Lage zumindest einer weiteren Durchgangsbohrung (50) zur Aufnahme eines Injektors im Zylinderkopf (11) angeordnet sind.
Zylinderkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine weitere Durchgangsbohrung (50) zur Aufnahme eines Injektors in vorgegebener Umfangsposition ausgebildete Formeingriffsmittel zur Positionierung und Verdrehsicherung des Injektors aufweist.
Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel eine Hohlmutter (19) umfassen, die auf eine in die Durchgangsbohrung (12) eingesetzte Zündkerze aufschiebbar ist und die unter Anlage auf einem Ansatz oder Bund der Zündkerze in ein Innengewinde (17) in der Durchgangsbohrung (12) einschraubbar ist.
Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel eine Hülse umfassen, die auf eine in die Durchgangsbohrung (12) eingesetzte Zündkerze aufschiebbar ist und unter Anlage auf einem Ansatz oder Bund der Zündkerze außen am Zylinderkopf verspannbar ist.
Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel eine Spannpratze (26) umfassen, die auf einem Ansatz oder Bund an einer in die Durchgangsbohrung (12) eingesetzten Zündkerze auflegbar ist und die mittels einer durchgesteckten in den Zylinderkopf (11) eingeschraubten Spannschraube (29) gegen den Zylinderkopf (11) verspannbar ist.
Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel eine an der Zündkerze angeformten Lasche (46) umfassen, die mittels einer durchgesteckten in den Zylinderkopf (11) eingeschraubten Spannschraube (29) gegen den Zylinderkopf (11) verspannbar ist.
Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Durchgangsbohrung (12) für eine Zündkerze im Zylinderkopf (11) auf der Außenseite des Zylinderkopfes eine erweiterte Ansenkung (21) zur Aufnahme einer Spannpratze (26) oder einer Lasche (46) aufweist, die insbesondere mit einem Gewindeloch (28) zur Aufnahme einer Spannschraube (29) versehen ist.
Zündkerze (31) mit einem metallischen Gehäuse (34), an dem eine Masseelektrode (35) angeformt ist, für einen Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse in vorgegebener Umfangslage zur Massenelektrode (25) Formeingriffsmittel zur Positionierung und Verdrehsicherung der Zündkerze (31) im Zylinderkopf (11) ausgebildet sind.
Zündkerze nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkerze (31) am Gehäuse (34) einen Bund (37) zur Auflage auf einem Ringabsatz (15) einer Durchgangsbohrung (12) für die Zündkerze im Zylinderkopf hat.
Zündkerze nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Formeingriffsmittel an der Zündkerze (31) aus einer Ausnehmung (39, 41, 43) mit einem eingesetzten Stift (40, 42) oder einer eingesetzten Paßfeder (44) bestehen.
Zündkerze nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Formeingriffsmittel an der Zündkerze (31) aus einer Abflachung (25) an einem Zylinderabschnitt (38) bestehen.
Zündkerze nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Formeingriffsmittel an der Zündkerze (31) aus einer am Gehäuse (34) angeformten Lasche (46) mit einer Durchgangsbohrung (47) bestehen.
Anordnung aus einem Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 12, und einer Zündkerze nach einem der Ansprüche 13 bis 17.