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Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für einen Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 9.
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Kraftstoffeinspritzeinrichtungen für Verbrennungskraftmaschinen sowie Verbrennungskraftmaschinen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus der Massenfertigung von Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, hinlänglich bekannt. Eine solche Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist eine Mehrzahl von Einspritzelementen auf, welche üblicherweise auch als Injektoren bezeichnet werden. Die Einspritzelemente bzw. Injektoren dienen zum Einspritzen von Kraftstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine. Bei dem Kraftstoff handelt es sich beispielsweise um einen flüssigen Kraftstoff wie Benzin oder Diesel. Der Kraftstoff kann mittels der Einspritzelemente beispielsweise in ein Saugrohr der Verbrennungskraftmaschine oder direkt in jeweilige, beispielsweise als Zylinder ausgebildete Brennräume der Verbrennungskraftmaschine eingespritzt werden.
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Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung umfasst auch eine Kontaktierungseinrichtung zum elektrischen Kontaktieren der Einspritzelemente. Die Einspritzelemente sind dabei mit der Kontaktierungseinrichtung elektrisch gekoppelt. Über die Kontaktierungseinrichtung sind die Einspritzelemente mit einer der elektrischen Spannungsquelle oder Stromquelle verbindbar bzw. verbunden, so dass die Einspritzelemente über die Kontaktierungseinrichtung mit elektrischem Strom versorgbar sind bzw. so dass an die Einspritzelemente über die Kontaktierungseinrichtung eine elektrische Spannung anlegbar ist.
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Durch diese elektrische Kontaktierung kann beispielsweise ein jeweiliger Aktor der Einspritzelemente mit elektrischem Strom versorgt werden. Der Aktor die beispielsweise dazu, ein Ventilelement wie beispielsweise eine Ventilnadel aus einer wenigstens eine jeweilige Einspritzöffnung des Einspritzelements verschließenden Schließstellung in eine die Einspritzöffnung zumindest teilweise freigebende Offenstellung zu bewegen. Hierdurch kann der Kraftstoff aus dem jeweiligen Einspritzelement über die Einspritzöffnung austreten und so in das Saugrohr bzw. in den Brennraum eingespritzt werden. Bei dem Aktor handelt es sich beispielsweise um einen Piezoaktor.
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Eine solche Kraftstoffeinspritzeinrichtung sowie eine solche Verbrennungskraftmaschine sind beispielsweise der
WO 02/061267 A1 als bekannt zu entnehmen. Diese offenbart eine Einrichtung zur Versorgung von Brennräumen einer Verbrennungskraftmaschine mit Kraftstoff, mit einem in einer Aufnahme eines Aufnahmekorpus aufgenommenen Einspritzventil, welches über eine Kraftstoffzuleitung mit dem Kraftstoff versorgt wird und welches über Kontaktelemente angesteuert wird. Dabei ist es vorgesehen, dass das Einspritzventil mittels eines Niederhalters, der Bereiche zur Aufnahme von Kontaktelementen enthält, im Aufnahmekorpus positioniert ist. Bei dem Aufnahmekorpus kann es sich um ein Saugrohrmodul oder um ein Zylinderkopfmodul der Brennkraftmaschine handeln, wobei die Kraftstoffzuleitung zur Versorgung der einzelnen Einspritzventile in das Saugrohrmodul bzw. in das Zylinderkopfmodul integriert sein kann.
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Herkömmlicherweise ist die Montage der Einspritzelemente und der Kontaktierungseinrichtung aufwendig und insbesondere zeit- und kostenintensiv, da eine Vielzahl von einzelnen und nacheinander durchzuführenden Montageschritten erforderlich ist.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung sowie eine Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders einfache sowie zeit- und kostengünstige Montage realisierbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens und insbesondere eines Personenkraftwagens, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders einfache zeit- und kostengünstige Montage sowohl der Einspritzelemente als auch der Kontaktierungseinrichtung realisierbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Kontaktierungseinrichtung und die Einspritzelemente zu einem vormontierbaren und an einem Bauelement der Verbrennungskraftmaschine befestigbaren Modulbauteil zusammengefasst sind. Dies bedeutet, dass die Kontaktierungseinrichtung und die Einspritzelemente zeitlich vor deren Montage bzw. Befestigung an dem Bauelement miteinander verbunden werden können, wodurch das Modulbauteil gebildet wird bzw. wodurch sie zum Modulbauteil zusammengefasst werden. Unter einem Modulbauteil im Sinne der vorliegenden Erfindung soll dabei insbesondere verstanden werden, dass nach dessen zumindest teilweiser Komplettierung eine zumindest grobe Vorpositionierung der Einspritzelemente für die spätere Montage erreicht werden kann. Insbesondere können die Einspritzelemente mit einem für die Montage erforderlichen Abstand und/oder Winkel angeordnet werden.
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Hierbei werden beispielsweise die Einspritzventile an der Kontaktierungseinrichtung befestigt. Das durch das Verbinden der Einspritzelemente mit der Kontaktierungseinrichtung zeitlich vor der Montage am Bauelement vormontierte Modulbauteil, welches die Einspritzelemente und die Kontaktierungseinrichtung umfasst, kann dann auf einfache, zeit- und kostengünstige Weise an der Verbrennungskraftmaschine bzw. am Bauelement montiert werden. Hierdurch ist es möglich, dass das Modulbauteil zumindest im Wesentlichen gleichzeitig mit der Fertigung und/oder der Montage des Bauelements vormontiert und in vormontiertem Zustand an eine Montage- und/oder Fertigungslinie des Bauelements angeliefert wird, woraufhin das vormontierte Modulbauteil am montierten bzw. gefertigten Bauelement montiert werden kann. Hierdurch kann eine besonders einfache, zeit- und kostengünstige Herstellung der Verbrennungskraftmaschine insgesamt realisiert werden.
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Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass alle Einspritzelemente, welche üblicherweise auch als Injektoren bezeichnet werden, mit der Kontaktierungseinrichtung zu dem Modulbauteil zusammengefasst sind. Somit geht die Montage der Einspritzelemente mit der Montage der Kontaktierungseinrichtung am Bauelement einher, so dass separate und nacheinander durchzuführende Montageschritte vermieden werden können.
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In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Einspritzelemente zerstörungsfrei lösbar an der Kontaktierungseinrichtung befestigt. Mit anderen Worten können die mit der Kontaktierungseinrichtung verbundenen bzw. an dieser befestigten Einspritzelemente von der Kontaktierungseinrichtung gelöst werden, ohne die Einspritzelemente und die Kontaktierungseinrichtung zu zerstören bzw. zu beschädigen. Hierdurch ist einerseits eine besonders einfach Befestigung der Einspritzelemente an der Kontaktierungseinrichtung realisierbar. Andererseits können die einzelnen Einspritzelemente vorzugsweise voneinander unabhängig von der Kontaktierungseinrichtung zerstörungsfrei gelöst und dadurch beispielsweise repariert oder ausgetauscht werden.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Einspritzelemente mittels wenigstens einer jeweiligen Rastverbindung an der Kontaktierungseinrichtung befestigt sind. Hierdurch ist eine formschlüssige und somit feste Verbindung geschaffen, welche zudem auf einfache Weise herstellbar und zu lösen ist. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Einspritzelemente mittels wenigstens eines jeweiligen Bajonett-Verschlusses an der Kontaktierungseinrichtung befestigt sind. Auch hierdurch kann eine formschlüssige Verbindung bzw. Befestigung dargestellt werden, die im Zuge einer Steck-Dreh-Bewegung der Einspritzelemente relativ zur Kontaktierungseinrichtung besonders kostengünstig herstellbar und wieder zu lösen ist.
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In weiterer besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Einspritzelemente an einem den Einspritzelementen gemeinsamen, insbesondere eigensteifen Trägerelement der Kontaktierungseinrichtung befestigt. Bei dem Trägerelement handelt es sich beispielsweise um eine Schiene, an der die Einspritzelemente befestigt sind. Die Einspritzelemente können somit über die Schiene gleichzeitig und besonders einfach gehandhabt werden, so dass eine besonders einfache Montage realisierbar ist.
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Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Kontaktierungseinrichtung wenigstens ein mit zumindest einem der Einspritzelemente elektrisch gekoppeltes, elektrisches Leitungselement umfasst, welches entlang des Trägerelements geführt ist. Das Trägerelement dient somit nicht nur zum Haltern der Einspritzelemente, sondern auch zum Führen des elektrischen Leitungselements, über welches das wenigstens eine Einspritzelement mit einer elektrischen Stromquelle bzw. Spannungsquelle elektrisch verbunden bzw. verbindbar ist.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das elektrische Leitungselement zumindest in einem Teilbereich seiner Längserstreckung im Trägerelement aufgenommen. Vorzugsweise ist das elektrische Leitungselement zumindest über einen überwiegenden Bereich seiner Längseinrichtung in dem Trägerelement aufgenommen. Das Trägerelement fungiert hierbei als Kabelkanal zum Führen und zum Schützen des elektrischen Leitungselements. Infolge dieser Führung und dieses Schutzes des elektrischen Leitungselements kann eine hohe Betriebssicherheit der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gewährleistet werden. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Kontaktierungseinrichtung wenigstens ein Befestigungselement aufweist, mittels welchem das Modulbauteil am Bauelement befestigbar ist. Mit anderen Worten erfolgt die Befestigung der Einspritzelemente über die Kontaktierungseinrichtung, welche am Bauelement befestigt bzw. befestigbar sind. Eine zusätzliche Befestigung der Einspritzelemente am Bauelement kann hierbei entfallen.
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Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn wenigstens eines der Einspritzelemente zumindest ein Befestigungselement aufweist, mittels welchem das Modulbauteil am Bauelement befestigbar ist. Hierbei können die Einspritzelemente jeweils wenigstens ein Befestigungselement aufweisen, mittels welchem das Modulbauteil am Bauelement befestigbar ist. Dies bedeutet, dass bei dieser Ausführungsform die Befestigung des Modulbauteils am Bauelement über das Einspritzelement bzw. die Einspritzelemente erfolgt. Hierbei können zusätzliche Befestigungselemente zum Befestigen des Modulbauteils über die Kontaktierungseinrichtung entfallen, so dass die Befestigung des Modulbauteils am Bauelement ausschließlich über die Einspritzelemente und nicht etwa auch über die Kontaktierungseinrichtung erfolgt. Ein Kraftfluss, welcher aus während des Betriebs auf das Modulbauteil wirkenden Belastungen resultiert, erfolgt beispielsweise von der Kontaktierungseinrichtung über das wenigstens eine, das Befestigungselement aufweisende Einspritzelement zum Bauelement, da das Modulbauteil über das wenigstens eine, das Befestigungselement aufweisende Einspritzelement am Bauelement befestigt ist.
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Um eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für einen Kraftwagen und insbesondere für einen Personenkraftwagen, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 9 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders einfache Montage der Kontaktierungseinrichtung und der Einspritzelemente realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Kontaktierungseinrichtung und die Einspritzelemente zu einem vormontierbaren Modulbauteil zusammengefasst sind, welches an einem Bauelement der Verbrennungskraftmaschine befestigt ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine anzusehen und umgekehrt. Durch das Zusammenfassen der Einspritzelemente und der Kontaktierungseinrichtung zu dem Modulbauteil können sehr geringe Abmessungen, insbesondere Außenabmessungen des Modulbauteils realisiert werden, so dass der Bauraumbedarf des Modulbauteils und somit der Verbrennungskraftmaschine insgesamt in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden kann. Bei dem Bauelement, an welchem das Modulbauteil zu befestigen bzw. befestigt ist, handelt es sich vorzugsweise um einen Zylinderkopf der beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine. Der Zylinderkopf ist beispielsweise mit einem Zylindergehäuse, insbesondere mit einem Zylinderkurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine verbindbar bzw. verbunden, wobei das Zylindergehäuse eine Mehrzahl von Brennräumen, insbesondere in Form von Zylindern umfasst. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass jedem der Zylinder eines der Einspritzelemente zugeordnet ist, so dass mittels des entsprechend zugeordneten Einspritzelements der Kraftstoff direkt in den zugehörigen Zylinder einspritzbar ist.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht eines Bauelements in Form eines Zylinderkopfes einer Verbrennungskraftmaschine, wobei an dem Zylinderkopf ein Modulbauteil befestigt ist, welches eine Mehrzahl von Einspritzelementen zum Einspritzen von Kraftstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine und eine Kontaktierungseinrichtung umfasst, mit der die Einspritzelemente elektrisch gekoppelt sind;
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2 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht des Modulbauteils;
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3 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Schnittansicht des Zylinderkopfes und des an diesem befestigten Modulbauteils;
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4 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht des Zylinderkopfes und des an diesem montierten Modulbauteils;
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5 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht des Zylinderkopfes und des an diesem befestigten Modulbauteils gemäß einer jeweiligen zweiten Ausführungsform; und
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6 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Schnittansicht des Zylinderkopfes und des an diesem befestigten Modulbauteils gemäß der zweiten Ausführungsform.
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1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine Befestigungsanordnung 10 einer als Modulbauteil 12 ausgebildeten Kraftstoffeinspritzeinrichtung 14 an einem Bauelement in Form eines Zylinderkopfes 16 einer Verbrennungskraftmaschine. Die Verbrennungskraftmaschine ist als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildet und weist eine Mehrzahl von Brennräumen in Form von Zylindern auf. Die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine wird als Antriebsaggregat zum Antreiben eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, verwendet. Jedem der Zylinder ist jeweils ein Einspritzelement der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 14 zugeordnet. Die Einspritzelemente werden üblicherweise auch als Injektoren bezeichnet, wobei von den Einspritzelementen bzw. Injektoren der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 14 in 1 ein Einspritzelement 18 erkennbar ist. Das im Folgenden und zuvor zum Einspritzelement 18 geschilderte kann ohne weiteres auf die anderen Einspritzelemente übertragen werden.
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Die Verbrennungskraftmaschine ist mit Kraftstoff, insbesondere flüssigem Kraftstoff wie beispielsweise Diesel oder Benzin betreibbar. Das Einspritzelement 18 dient dabei dazu, den Kraftstoff in den zum Einspritzelement 18 gehörenden Zylinder direkt einzuspritzen.
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Um die Einspritzelemente und somit das Einspritzelement 18 mit dem Kraftstoff zu versorgen, umfasst die Verbrennungskraftmaschine ein Kraftstoffverteilelement 20, welches einen den Einspritzelementen gemeinsamen und von dem Kraftstoff durchströmbaren Verteilerkanal 22 aufweist. Der Kraftstoff wird mittels wenigstens einer Pumpe in den Verteilerkanal 22 gefördert und dort unter hohem Druck aufgenommen, so dass der Kraftstoff über den Verteilerkanal 22 unter hohem Druck an die jeweiligen Einspritzelemente verteilt werden kann.
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Wie aus 1 erkennbar ist, ist das Kraftstoffverteilelement 20 in den Zylinderkopf 16 integriert. Mit anderen Worten verläuft der Verteilerkanal 22 innerhalb des Zylinderkopfes 16. Der Zylinderkopf 16 weist eine Aufnahme 24 auf, in welcher das Einspritzelement 18 aufgenommen ist. Das Einspritzelement 18 weist einen Kraftstoffkanal 26 auf, welcher von dem Kraftstoff durchströmbar ist. Im in der Aufnahme 24 angeordneten Zustand des Einspritzelements 18 ist der Kraftstoffkanal 26 fluidisch mit dem Verteilerkanal 22 verbunden, so dass der im Verteilerkanal 22 aufgenommene Kraftstoff vom Verteilerkanal 22 in den Kraftstoffkanal 26 strömen kann. Um zu verhindern, dass der Kraftstoff aus dem Verteilerkanal 22 oder aus der Kraftstoffkanal 26 in die Aufnahme 24 und/oder an die Umgebung der Verbrennungskraftmaschine gelangt, sind jeweilige Dichtungselemente in Form von O-Ringen 28 vorgesehen. Die O-Ringe 28 sind in jeweiligen Aufnahmenuten 30 des Einspritzelements 18 aufgenommen und einerseits am Einspritzelement 18 und andererseits am Zylinderkopf 16 abgestützt.
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Der den Kraftstoffkanal 26 durchströmende Kraftstoff wird mittels des Kraftstoffkanals 26 zu wenigstens einer Einspritzöffnung des Einspritzelements 18 geleitet. Ist diese Einspritzöffnung freigegeben, so kann der Kraftstoff aus dem Einspritzelement 18 und in den zugehörigen Zylinder eingespritzt werden.
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Zum bedarfsgerechten Freigeben und Versperren der Einspritzöffnung umfasst das Einspritzelement 18 beispielsweise ein in 1 nicht erkennbares Ventilelement insbesondere in Form einer Ventilnadel, welches zwischen einer die Einspritzöffnung fluidisch versperrenden Schließstellung und wenigstens einer die Einspritzöffnung zumindest teilweise freigebenden Offenstellung bewegbar ist.
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Zum Bewegen der Ventilnadel, insbesondere aus der Schließstellung in die Offenstellung, umfasst das Einspritzelement 18 wenigstens einen in 1 nicht erkennbaren Aktor, welcher beispielsweise als Piezoaktor ausgebildet ist. Mittels des Aktors ist die Ventilnadel zu bewegen, wozu der Aktor mit elektrischem Strom bzw. mit einer elektrischen Spannung zu versorgen ist. Das Einspritzelement 18 ist somit mit einer elektrischen Spannungswelle bzw. einer elektrischen Stromquelle zu verbinden, damit der Aktor betrieben werden kann.
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Um nun das Einspritzelement 18 mit einer solchen elektrischen Stromquelle zu verbinden, umfasst die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 14 eine im Ganzen mit 32 bezeichnete und besonders gut aus 2 erkennbare Kontaktierungseinrichtung, mit welcher die Einspritzelemente bzw. das Einspritzelement 18 elektrisch gekoppelt sind.
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Die Kontaktierungseinrichtung 32 umfasst einen beispielsweise aus Kunststoff gebildeten und zumindest im Wesentlichen eigensteifen Kabelkanal 34, welcher ein eigensteifes Trägerelement der Kontaktierungseinrichtung 32 ist. In dem Kabelkanal 34 erstreckt sich wenigstens ein elektrisches Leitungselement, mit welchem das Einspritzelement 18 elektrisch gekoppelt ist, wenn das Einspritzelement 18 an der Kontaktierungseinrichtung 32 entsprechend befestigt bzw. mit dieser verbunden ist. Über das elektrische Leitungselement kann das Einspritzelement 18 an die externe, elektrische Spannungsquelle angeschlossen werden, um somit den Aktor mit elektrischem Strom versorgen zu können.
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Das elektrische Leitungselement ist mit wenigstens einem aus 1 erkennbaren, elektrischen Kontaktelement 36 der Kontaktierungseinrichtung 32 verbunden. Das Einspritzelement 18 weist wenigstens ein mit dem elektrischen Kontaktelement 36 korrespondierendes, elektrisches Kontaktelement 38 auf, welches im mit der Kontaktierungseinrichtung 32 gekoppelten Zustand des Einspritzelements 18 mit dem Kontaktelement 36 elektrisch gekoppelt bzw. verbunden ist. Hierdurch ist das Kontaktelement 38 mit dem elektrischen Leitungselement elektrisch gekoppelt, so dass dadurch das Einspritzelement 18 und insbesondere dessen Aktor über die Kontaktelemente 36, 38 und das elektrische Leitungselement mit der externen, elektrischen Spannungsquelle gekoppelt oder koppelbar ist. Die Kontaktierungseinrichtung 32 ist somit ein den Einspritzelementen gemeinsames Steckerelement zum elektrischen Verbinden der Einspritzelemente mit der elektrischen Spannungsquelle. Auf Seiten des Einspritzelements 18 ist das Kontaktelement 38 des Einspritzelements 18 mit einer elektrischen Leitung 47 des Einspritzelements 18 elektrisch verbunden. Über die elektrische Leitung 47 kann der Aktor mit dem elektrischen Strom versorgt werden.
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Aus 1 ist auch ein Entkopplungselement 40 erkennbar, welches in das Trägerelement (Kabelkanal 34) der Kontaktierungseinrichtung 32 integriert ist und zum akustischen bzw. schwingungstechnischen Entkoppeln des Einspritzelements 18 von der Kontaktierungseinrichtung 32 vom Zylinderkopf 16 dient. Hierzu umfasst das Entkopplungselement 40 eine einerseits am Kabelkanal 34 abgestützte Feder in Form einer Schraubenfeder 42, welche andererseits unter Vermittlung eines Zwischenstücks 44 am Einspritzelement 18 abgestützt ist. Das Zwischenstück 44 kann auch Bestandteil des Entkopplungselements 40 sein und zum Entkoppeln des Einspritzelements 18 dienen. Das Zwischenstück 44 ist beispielsweise aus einem elastischen Material, insbesondere aus Gummi, gebildet und fungiert als Dämpfungselement, mittels welchem Bewegungen und Schwingungen des Einspritzelements 18 relativ zum Zylinderkopf 16 und relativ zur Kontaktierungseinrichtung 32 gedämpft werden können. Hierbei sind die Schraubenfeder 42 und das Zwischenstück 44 in Reihe zueinander geschaltet. Durch diese Entkopplung des Einspritzelements 18 können dessen Schwingungen und daraus resultierende Geräusche zumindest gering gehalten werden.
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Zur Realisierung einer besonders einfachen, zeit- und kostengünstigen Montage der Kontaktierungseinrichtung 32 und aller Einspritzelemente der Verbrennungskraftmaschine sind die Kontaktierungseinrichtung 32 und die Einspritzelemente – wie besonders gut aus 2 bis 4 erkennbar ist – zu dem vormontierbaren und an dem Zylinderkopf 16 befestigbaren bzw. befestigten Modulbauteil 12 zusammengefasst. Dies bedeutet, dass das Modulbauteil 12 umfassend die Kontaktierungseinrichtung 32 und die Einspritzelemente vormontiert werden kann, bevor die Kontaktierungseinrichtung 32 und die Einspritzelemente am Zylinderkopf 16 befestigt werden. Zum Vormontieren bzw. Herstellen des Modulbauteils 12 werden – wie besonders gut aus 2 erkennbar erkennbar ist – die Einspritzelemente an der Kontaktierungseinrichtung 32, insbesondere am Kabelkanal 34, reversibel lösbar, d. h. zerstörungsfrei lösbar, befestigt.
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2 zeigt zwei der Einspritzelemente, welche jeweils mit 18 bezeichnet sind. Die Einspritzelemente 18 werden beispielsweise mittels eines jeweiligen und im Ganzen mit 46 bezeichneten Bajonett-Verschlusses am Kabelkanal 34 befestigt. Hierzu werden die Einspritzelemente 18 im Rahmen einer durch Richtungspfeile 48, 50 veranschaulichten Steck-Dreh-Bewegung am Kabelkanal 34 montiert.
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Der Bajonett-Verschluss 46 umfasst wenigstens ein am Kabelkanal 34 vorgesehenes Befestigungselement 52, welches als Formschlusselement ausgebildet ist. Ferner umfasst der Bajonett-Verschluss 46 ein mit dem Befestigungselement 52 korrespondierendes und am Einspritzelement 18 vorgesehenes Befestigungselement 54 sowie eine Aufnahme 56 des Einspritzelements 18. Das Befestigungselement 52 ist dabei an einem Kabelkanal 34 vorgesehenen Vorsprung 58 des Bajonett-Verschlusses 46 angeordnet.
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Im Zuge der Steck-Dreh-Bewegung wird zunächst eine durch den Richtungspfeil 48 veranschaulichte Steck-Bewegung durchgeführt, wobei der Vorsprung 58 mit dem Befestigungselement 52 des Kabelkanals 34 in axialer Richtung des Einspritzelements 18 und somit in dessen Längserstreckungsrichtung in die Aufnahme 56 eingesteckt wird. Daran anschließend wird eine durch den Richtungspfeil 50 veranschaulichte Drehbewegung durchgeführt, wobei das Einspritzelement 18 relativ zum Kabelkanal 34 gedreht wird. Durch diese Drehung wird das Befestigungselement 54 über das Befestigungselement 52 geschoben bzw. bewegt, so dass das Befestigungselement 52 in axialer Richtung des Einspritzelements 18 vom Befestigungselement 54 überdeckt ist. Hierdurch ist eine formschlüssige Verbindung der Befestigungselemente 52, 54 und somit des Einspritzelements 18 mit dem Kabelkanal 34 realisiert.
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Gleichzeitig mit dieser Befestigung des Einspritzelements 18 und Kabelkanal 34 geht auch die elektrische Kopplung der Kontaktelemente 36, 38 einher. Darüber hinaus geht mit dieser Befestigung die Kopplung des Einspritzelements 18 mit dem Entkopplungselement 40 einher. Anstelle oder zusätzlich zur Schraubenfeder 42 kann das Entkopplungselement 40 auch beispielsweise ein Drahtgestrickt zum Entkoppeln des Einspritzelements 18 umfassen.
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Die Verbindung des Einspritzelements 18 mit dem Kabelkanal 34 und die elektrische Kontaktierung erfolgen somit in axialer Richtung, wobei die elektrische Kontaktierung in die Verbindung integriert ist. Mit anderen Worten ist das elektrische Kontaktelement 36 in den Kabelkanal 34 und das elektrische Kontaktelement 38 in der Einspritzelement 18 integriert. Dadurch, dass der Vorsprung 58 in der Aufnahme 56 aufgenommen wird, kann der Bauraumbedarf, insbesondere in axialer Richtung, d. h. in Längserstreckungsrichtung des Einspritzelement 18 besonders gering gehalten werden. Ferner kann der Bauraumbedarf der Verbrennungskraftmaschine dadurch gering gehalten werden, dass der Verteilerkanal 22 in den Zylinderkopf 16 integriert ist.
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Im Rahmen der Fertigung des Modulbauteils 12 werden alle Einspritzelemente am als Träger fungierenden Kabelkanal 34 zerstörungsfrei lösbar fixiert, wodurch die Einspritzelemente und die Kontaktierungseinrichtung 32 zum Modulbauteil 12 in Form der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 14 zusammengefasst werden. Die Einspritzelemente können über den eigensteifen Kabelkanal 34 gehandhabt und beispielsweise in die jeweilige Aufnahme 24 eingesteckt werden. Das Modulbauteil 12 kann nun mit dem Zylinderkopf 16 verbunden werden.
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Zur Realisierung der Befestigung kann vorgesehen sein, dass die Einspritzelemente jeweils wenigstens ein Befestigungselement aufweisen, mittels welchem das jeweilige Einspritzelement mit dem Zylinderkopf 16 verbunden ist. Hierbei erfolgt ein Kraftfluss beispielsweise vom Kabelkanal 34 über die Einspritzelemente zum Zylinderkopf 16. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Kabelkanal 34 – wie aus 2 erkennbar ist – Befestigungselemente 59 umfasst, welche jeweils eine Lasche 60 und eine die Lasche durchdringende Durchgangsöffnung 62 umfassen.
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Die jeweilige Lasche 60 mit der Durchgangsöffnung 62 kann besonders gut 3 entnommen werden. Durch die Durchgangsöffnung 62 kann beispielsweise eine Schraube hindurchgesteckt werden, welche dann in den Zylinderkopf 16 eingeschraubt wird. Hierdurch kann der Kabelkanal 34 mit dem Zylinderkopf 16 verschraubt bzw. verspannt werden. Durch die Durchgangsöffnung 62 kann auch ein anderweitiges Fixierelement, beispielsweise ein Rastelement hindurchgesteckt werden, welches dann mit dem Zylinderkopf 16 verbunden wird.
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4 zeigt das Modulbauteil 12 mit den aus 2 erkennbaren Einspritzelementen 18, welches vormontierbar und am Zylinderkopf 16 befestigt ist. Über den als Stecker fungierenden Kabelkanal 34 sind alle Einspritzelemente der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 14 miteinander verbunden und somit zu dem Modulbauteil 12 zusammengefasst.
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5 und 6 zeigen die Befestigungsanordnung 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform mit dem Zylinderkopf 16 und dem Modulbauteil 12 gemäß einer jeweiligen zweiten Ausführungsform. Aus 5 und 6 ist ein Teil eines durch den Zylinderkopf 16 gebildeten Brennraumdaches 64 des zum Einspritzelement 18 gehörenden Zylinders erkennbar. Darüber hinaus ist in 5 und 6 ein sogenannter Einspritzkegel 66 erkennbar, welcher sich ausbildet, wenn mittels des Einspritzelements 18 Kraftstoff in den zugehörigen Zylinder eingespritzt wird. Mit anderen Worten besteht der Einspritzkegel 66 aus Kraftstoff. Alternativ oder zusätzlich zu einem Bajonett-Verschluss zum Befestigen des Einspritzelements 18 am Kabelkanal 34 kann auch wenigstens eine Rastverbindung bzw. Schnappverbindung und/oder eine anderweitige Verbindung vorgesehen sein, mittels welcher das Einspritzelement 18 zerstörungsfrei lösbar am Kabelkanal 34 befestigt ist.
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Mittels einer solchen Verbindung sind die Einspritzelemente unabhängig voneinander am Kabelkanal 34 befestigbar sowie von diesem zerstörungsfrei lösbar bzw. demontierbar, so dass sie bedarfsgerecht repariert oder ausgetauscht werden können. Hierdurch ist es möglich, die jeweiligen Einspritzelemente unabhängig vom Kabelkanal 34 zu lösen, ohne die Einspritzelemente und die Kontaktierungseinrichtung 32 zu zerstören oder zu beschädigen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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