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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überprüfen und/oder Reparieren eines Ottomotors mit Direkteinspritzung, der mindestens einen Injektor umfasst, der in einem Injektorschacht in einer Injektorbohrung angeordnet ist, über den Benzin direkt in einen Brennraum eingespritzt wird, wo ein zündfähiges Gemisch mit Hilfe einer Zündkerze gezündet wird, die in einem Zündkerzenschacht in einer Zündkerzenbohrung angeordnet ist.
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Aus der deutschen Patentschrift
DE 40 17 854 C1 ist ein Verfahren zum Erneuern eines Zündkerzengewindes eines Zylinderkopfs bekannt, wobei der Zylinderkopf auf dem Motorblock bleibt und ein Gasstrom dadurch erzeugt wird, das Druckluft in den Brennraum des Motors eingeblasen wird. Aus den US-Patenten
US 1,898,720 ;
US 4,294,141 und
US 5,365,647 sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zum Service an Ventilen von Brennkraftmaschinen bekannt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, auf einfache Art und Weise ein Überprüfen und/oder Reparieren eines Ottomotors mit Direkteinspritzung, der mindestens einen Injektor umfasst, der in einem Injektorschacht in einer Injektorbohrung angeordnet ist, über den Benzin direkt in einen Brennraum eingespritzt wird, wo ein zündfähiges Gemisch mit Hilfe einer Zündkerze gezündet wird, die in einem Zündkerzenschacht in einer Zündkerzenbohrung angeordnet ist, zu ermöglichen.
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Die Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Überprüfen und/oder Reparieren eines Ottomotors mit Direkteinspritzung, der mindestens einen Injektor umfasst, der in einem Injektorschacht in einer Injektorbohrung angeordnet ist, über den Benzin direkt in einen Brennraum eingespritzt wird, wo ein zündfähiges Gemisch mit Hilfe einer Zündkerze gezündet wird, die in einem Zündkerzenschacht in einer Zündkerzenbohrung angeordnet ist, dadurch gelöst, dass die Zündkerze ausgebaut und über die Zündkerzenbohrung ein definierter Überdruck in dem Brennraum erzeugt wird, bevor der Injektor demontiert wird.
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Bei dem Ottomotor handelt es sich vorzugsweise um einen V-Motor, insbesondere einen V-6- oder einen V-8-Motor. Bei einem V-Motor sind die Zylinder auf zwei Zylinderbänke aufgeteilt, die in einem Winkel zueinander stehen. Bei der Direkteinspritzung wird mit dem Injektor Benzin direkt in den Brennraum eingespritzt, um im Bereich der Zündkerze ein zündfähiges Gemisch bereitzustellen. Der Injektor zur Direkteinspritzung ist vorteilhaft zentral neben der Zündkerze positioniert. Die Injektoren des V-Motors sind vorteilhaft mit magnetgetriebenen Hochdruckeinspritzventilen ausgestattet. Im Betrieb des Ottomotors kann es, insbesondere in staubreichen Ländern, zu einem Staub- und/oder Schmutzeintrag, zum Beispiel in Form von Sand, in dem Injektorschacht kommen. Wenn dann im Kundendienst bei einer Reparatur der Injektor abgezogen wird, kann die an sich unerwünschte Verschmutzung direkt in den Brennraum gelangen. Der definierte Überdruck verhindert beim Lösen des Injektors vorteilhaft, dass herabfallende Partikel in den Brennraum gelangen.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Überdruck mit Hilfe eines Druckluftadapters erzeugt wird, der in die Zündkerzenbohrung eingeschraubt wird. Zu diesem Zweck ist der Druckluftadapter an einem Ende vorteilhaft mit einem Außengewinde versehen, das einem Zündkerzengewinde entspricht. An einem dem Außengewinde abgewandten Ende des Druckluftadapters kann vorteilhaft Druckluft zugeführt werden, um den definierten Überdruck im Brennraum zu erzeugen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Überdruck in dem Brennraum abgebaut wird, bevor die Injektorbohrung verschlossen wird. Durch das Verschließen der Injektorbohrung wird vorteilhaft verhindert, dass bei einer anschließenden Reinigung des Injektorschachts Schmutz durch die Injektorbohrung in den Brennraum gelangt. Der definierte Überdruck in dem Brennraum kann vorteilhaft über den noch montierten Druckluftadapter abgebaut werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Injektorbohrung mit einem Verschlussstopfen verschlossen wird. Der Verschlusstopfen wird vorteilhaft formschlüssig, gegebenenfalls mit einem leichten Presssitz, in der Injektorbohrung platziert. Dadurch kann auf einfache Art verhindert werden, dass beim Reinigen des Injektorschachts und bei demontiertem Injektor Schmutz durch die Injektorbohrung in den Brennraum gelangt.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Injektorschacht bei verschlossener Injektorbohrung gereinigt wird. Das Reinigen des Injektorschachts erfolgt zum Beispiel mit Pressluft und/oder mit einer geeigneten Staubsaugeinrichtung.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Injektorschacht mit einem Reinigungswerkzeug gereinigt wird. Bei dem Reinigungswerkzeug handelt es sich zum Beispiel um eine Reinigungsbürste, die in ähnlicher Art und Weise wie eine Flaschenbürste ausgeführt sein kann.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen nach der Reinigung des Injektorschachts entfernt wird. Nach der Reinigung des Injektorschachts ist davon auszugehen, dass kein Schmutz oder Staub mehr in dem Injektorschacht vorhanden ist.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen mit Hilfe eines Ziehwerkzeugs entfernt wird. Zu diesem Zweck ist der Verschlussstopfen vorteilhaft mit einem Sackloch ausgestattet, das ein Innengewinde aufweist. In das Innengewinde wird vorteilhaft ein Gewindekörper des Ziehwerkzeugs eingeschraubt, der mit einem komplementären Außengewinde ausgestattet ist. An einem dem Gewindekörper abgewandten Ende des Ziehwerkzeugs ist vorteilhaft ein Griff vorgesehen, der die Bedienung des Ziehwerkzeugs erleichtert.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftadapter nach dem Entfernen des Verschlussstopfens demontiert wird. Nach der Reinigung ist sichergestellt, dass kein Schmutz mehr durch den Injektorschacht und die Injektorbohrung in den Brennraum gelangt. Der Injektor oder ein neuer Injektor kann montiert werden, bevor die Zündkerze oder eine neue Zündkerze montiert wird.
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Bei einer Vorrichtung zum Überprüfen und/oder Reparieren eines Kraftfahrzeugmotors gemäß einem vorab beschriebenen Verfahren, ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich durch einen Druckluftadapter, einen Verschlussstopfen, ein Reinigungswerkzeug und/oder ein Ziehwerkzeug gelöst. Die genannten Teile sind separat handelbar.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
- 1 einen Ausschnitt eines Zylinderkörpers eines Ottomotors mit Direkteinspritzung im Längsschnitt durch einen Injektorschacht und einen Zündkerzenschacht;
- 2 eine teilweise geschnittene Darstellung eines Druckluftadapters zur Anwendung an dem in 1 dargestellten Ottomotor;
- 3 eine teilweise geschnittene Darstellung eines Verschlussstopfens, ebenfalls zur Anwendung an dem in 1 dargestellten Ottomotor; und
- 4 ein Ziehwerkzeug zur Anwendung an dem Verschlussstopfen aus 3.
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In 1 ist ein Ausschnitt eines Ottomotors 1 mit einem Zylinderkörper 2 mit einem Brennraum 3 im Schnitt dargestellt. Bei dem Zylinderkörper 2 handelt es sich vorzugsweise um einen Zylinderkopf eines V-Motors, insbesondere eines V-8-Motors.
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In den Brennraum 3 mündet ein Injektorschacht 4 mit einer Injektorbohrung 5 und ein Zündkerzenschacht 6 mit einer Zündkerzenbohrung 7. Die Zündkerzenbohrung 7 ist mit einem Innengewinde 8 ausgestattet. Die Injektorbohrung 5 ist mit einem Einführkonus 10 ausgestattet.
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Um zu vermeiden, dass bei einer Demontage des Injektors Schmutz und/oder Staub aus dem Injektorschacht 4 durch die offene Injektorbohrung 5 in den Brennraum 3 gelangt, erfolgt die Demontage des Injektors bei einem definierten Überdruck in dem Brennraum 3. Der Überdruck in dem Brennraum 3 wird über den Zündkerzenschacht 6 angelegt. Zu diesem Zweck kann vorteilhaft ein Druckluftadapter 20 verwendet werden, wie er in 2 dargestellt ist.
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Der in 2 dargestellte Druckluftadapter 20 umfasst einen länglichen, gestuften Adapterkörper 21. Der Adapterkörper 21 ist mit einem zentralen Durchgangsloch 22 ausgestattet, das zum Durchführen von Druckluft dient.
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Das zentrale Durchgangsloch 22 geht von einer Anschlussausnehmung 24 an einem in 2 rechten Ende des Druckluftadapters 20 aus. Die Anschlussausnehmung 24 ist zum Beispiel als Sackloch, gegebenenfalls mit einem Innengewinde, ausgeführt und dient zum Anschließen einer Druckluftleitung.
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Ein in 2 linkes Ende des Adapterkörpers 21 ist einstückig mit einem Gewindekörper 25 verbunden, der mit einem Außengewinde 26 ausgestattet ist. Das Außengewinde 26 ist komplementär zu dem Innengewinde 8 der Zündkerzenbohrung 7 des Ottomotors 1 in 1 ausgeführt.
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Nach der Demontage der Zündkerze wird der Druckluftadapter 20 mit seinem Gewindekörper 25 in die Zündkerzenbohrung 7 des Ottomotors 1 in 1 eingeschraubt. Dann wird der Brennraum 3 über den Druckluftadapter 20 zum Beispiel mit einem Bar Überdruck beaufschlagt.
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Anschließend wird der Injektor mit einem geeigneten Werkzeug, zum Beispiel einem herkömmlichen Werkzeug, ausgebaut. Der Überdruck im Brennraum 3 sorgt vorteilhaft dafür, dass beim Lösen des Injektors aus dem Injektorschacht 4 keine Partikel In den Brennraum 3 gelangen.
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Nach der Demontage des Injektors wird der Brennraum 3 wieder drucklos gemacht und die nun offene Injektorbohrung 5 mit einem Verschlussstopfen 30 verschlossen, wie er in 3 dargestellt ist.
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Der in 3 dargestellte Verschlussstopfen 30 umfasst einen Verschlusskörper 31, der im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylinders aufweist. Ein Außendurchmesser des Verschlusskörpers 31 entspricht einem Innendurchmesser der Injektorbohrung 5.
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Der Verschlusskörper 31 des Verschlussstopfens 30 ist einstückig mit einem Konuskörper 32 verbunden, dessen Konusgestalt dem Einführkonus 10 in 1 entspricht. Der Konuskörper 32 ist mit einem zentralen Sackloch 33 ausgestattet, das ein Innengewinde 34 aufweist.
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Sobald die Injektorbohrung 5 mit dem Verschlussstopfen 30 verschlossen ist, kann der Injektorschacht 4 mit einem geeigneten Werkzeug, wie einer Art Flaschenbürste, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Pressluft und/oder von einem Staubsauger, gereinigt werden.
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Im Anschluss an die Reinigung kann der Verschlussstopfen 30 mit einem Ziehwerkzeug 40, wie es in 4 dargestellt ist, wieder gezogen werden.
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Das in 4 dargestellte Ziehwerkzeug 40 umfasst einen Werkzeugschaft 41 mit einem Gewindekörper 42 an einem in 4 linken Ende. Der Gewindekörper 42 ist mit einem Außengewinde 43 ausgestattet, das komplementär zu dem Innengewinde 34 des zentralen Sacklochs 33 des Verschlussstopfens 30 in 3 ausgeführt ist.
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Mit seinem Außengewinde 43 wird der Gewindekörper 42 des Ziehwerkzeugs 40 in das zentrale Sackloch 33 des Verschlussstopfens 30 eingeschraubt. An seinem dem Gewindekörper 42 abgewandten Ende weist der Werkzeugschaft 41 einen Griff 44 auf. Über den Griff 44 kann das Ziehwerkzeug 40 angepackt werden, um den Verschlussstopfen 30 zu ziehen.
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Zuletzt wird der Druckluftadapter 20 aus der Zündkerzenbohrung 7 demontiert und die Prüfung oder Reparatur an dem Ottomotor 1 kann wie üblich fortgesetzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4017854 C1 [0002]
- US 1898720 [0002]
- US 4294141 [0002]
- US 5365647 [0002]
