DE19533419A1 - Zylinderkopfhaube - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zylinderkopfhaube für den Zylinderkopf eines Dieselmotors, insbesondere nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Bei Dieselmotoren wird der in den Kraftstoffeinspritzventilen an­ fallende Leckkraftstoff über eine Leckkraftstoffsammelleitung und ggfs. über eine Leckkraftstoffverbindungsleitung mit dem Kraft­ stoffniederdrucksystem der Kraftstoffeinspritzpumpe verbunden.

Je nach Motorbauart oder Einspritzventilausführung werden diese Leckkraftstoffsammelleitungen als starre und teuere Rohrleitung oder als kostengünstiger, elastischer und dadurch tole­ ranzunempfindlicher gewebeummantelter Schlauch ausgeführt.

Bei einem bekannten Dieselmotor besteht die Leckkraftstoff­ sammelleitung aus Schlauchteilstücken, die über T-förmig aus­ gebildete Kunststoffkupplungsstücke zusammengefügt sind.

Ein Nachteil solcher Art "frei" verlegten Schläuche besteht darin, daß diese im Motorbetrieb in Schwingung versetzt werden können und an benachbart angeordneten Bauteilen wie der Zylinderkopf­ haube zur Anlage und schlimmstenfalls zum Durchscheuern kommen können. Damit ist Brandgefahr durch austretenden Kraftstoff verbunden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Leckkraft­ stoffsammelleitung und die Leckkraftstoffverbindungsleitung mit geringem Aufwand so zu verlegen, daß ein Durchscheuern sicher vermieden wird.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Leckkraftstoffsammel­ leitung und die Leckkraftstoffverbindungsleitung an der Zylinder­ kopfhaube fixiert angeordnet sind. Die Fixierung der Leckkraft­ stoffsammelleitung und der Leckkraftstoffverbindungsleitung an der Zylinderkopfhaube verhindert Relativbewegungen zwischen diesen Bauteilen und damit ein Durchscheuern und Leckwerden.

In Weiterbildung der Erfindung sind an der Zylinderkopfhaube in Verlegerichtung der Leckkraftstoffsammelleitung nach oben offene erste Fixierrinnen und zweite Fixierrinnen und in Verlege­ richtung der Leckkraftstoffverbindungsleitung eine Führungsrinne angeordnet, vorzugsweise angegossen, deren Breite in etwa dem Durchmesser der Leckkraftstoffleitungen entspricht. Auf diese Weise ergibt sich spielfreie Festlegung der Leckkraftstofflei­ tungen, die ohne zusätzlichen Fertigungs- und Montageaufwand erreicht wird.

In Weiterbildung der Erfindung weisen die ersten Fixierrinnen Fixiernasen auf, die oberhalb der in Fixierstellung angeordneten Leckkraftstoffsammelleitung in die ersten Fixierrinnen hineinra­ gen. Hierdurch ergibt sich eine montagegünstige Möglichkeit, die Leckkraftstoffsammelleitung in die ersten Fixierrinnen einzu­ klipsen und damit schwingungssicher zu fixieren.

In Weiterbildung der Erfindung ist in den ersten Fixierrinnen und senkrecht zu diesen sowie den Fixiernasen gegenüberliegend ein Fixiersteg angeordnet, dessen Abstand zur Fixiernase kleiner als der Durchmesser der elastischen Schläuche ist. Auf diese Weise ist das Einklipsen der elastischen Schläuche besonders einfach, da diese nur lokal verformt zu werden brauchen.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Fixiernasen hinterschnitt­ frei herstellbar. Dies wird durch geschickte Wahl der Tei­ lungsebene der Spritzgußform erreicht, die durch die untere Be­ grenzungsebene der Fixiernase verläuft.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Führungsrinne rechtwinklich zu den Fixierrinnen und mit leichter, vom Zylinderkopf weg­ führend er Neigung angeordnet. Auf diese Weise wird die Leck­ kraftstoffverbindungsleitung in die gewünschte Richtung am Zy­ linderkopf vorbei zur Kraftstoffeinspritzpumpe geführt.

In Weiterbildung der Erfindung ist neben dem Zylinderkopf ein Öl- Luft-Wärmetauscher angeordnet und im Bereich neben einer Pratze zur Befestigung eines Kraftstoffeinspritzventils gegenüber dem Zylinderkopf über eine Gummidichtung abgedichtet, wobei in die Gummidichtung eine Öffnung zur Fixierung der Leckkraftstoff­ verbindungsleitung eingelassen ist. Durch diese Ausbildung wird einerseits erreicht, daß die Leckkraftstoffverbindungsleitung als Verbindungsleitung zum Niederdrucksystem der nicht dargestell­ ten Einspritzpumpe zuverlässig festgelegt ist, wobei diese Fest­ legung nur einen sehr geringen Herstellungsaufwand verursacht. Einerseits stellt der Bereich neben der Pratze zur Befestigung eines Einspritzventils einen günstigen Ort zur Festlegung der Leckkraftstoffverbindungsleitung dar, andererseits wird durch das Integrieren der Festlegung der Leckkraftstoffverbindungsleitung in die Abdichtung des Öl-Luft-Wärmetauschers gegenüber dem Zy­ linderkopf ein ohnehin vorhandenes Bauteil zweckmäßig zur Festlegung der Leckkraftstoffverbindungsleitung genutzt.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Öffnung einen ge­ ringeren Durchmesser als eine die Gummidichtung tragende Wärmetauscherbefestigungsleiste auf. Die Wärmetauscherbe­ festigungsleiste ist als Bestandteil des Wärmetauschers schon bei der Fertigung des Wärmetauschers an diesen angeformt. Da­ bei ist die Wärmetauscherbefestigungsleiste mit Ausschnitten versehen, in die die Hochdruckeinspritzleitung hineinragt und weiterhin mit Löchern einerseits zur Befestigung der Gummidich­ tung und andererseits zum Durchstecken der Leckkraftstoffver­ bindungsleitung versehen. Dabei ist der Durchmesser des Lochs zum Durchstecken der Leckkraftstoffverbindungsleitung mit einem größeren Durchmesser versehen, als die Öffnung in der Gummi­ dichtung. Dadurch wird erreicht, daß die Leckkraftstoffverbin­ dungsleitung durch die Gummidichtung von einer Berührung der insbesondere aus Aluminium gefertigten Wärmetauscherbe­ festigungsleiste ferngehalten wird, wobei zur Wahrnehmung die­ ser Funktion wiederum keine zusätzlichen Teile beispielsweise in Form einer Durchführungstülle benötigt werden.

In Weiterbildung der Erfindung beträgen die Durchmesser der Öffnung in der Gummidichtleiste 7 mm, der Durchmesser der Leckkraftstoffverbindungsleitung 7,5 mm und der Durchmesser des Lochs in der Wärmetauscherbefestigungsleiste 10 mm. Diese Abstufungen der Durchmesser haben sich als besonders vorteil­ haft erwiesen, wobei die sich hieraus ergebenden prozentualen Unterschiede grundsätzlich auch auf andere Durchmessergrößen übertragbar sind.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Gummidichtung Ein­ schnitte für die Einspritzleitung auf und die Gummidichtung ist über Nieten und Klemmscheiben an der Wärmetauscherbe­ festigungsleiste befestigbar. Die genannten Einschnitte sind so ausgelegt, daß bei der Montage des Wärmetauschers seitlich des Zylinderkopfs dieser so geführt wird, daß die Hochdruckeinspritz­ leitungen ohne weiteres Dazutun in die Einschnitte hineingleiten und insbesondere nicht bis an die Ausnehmungen im Bereich der Wärmetauscherbefestigungsleiste hinanragen. Die Befestigung der Gummidichtung mit Nieten und Klemmscheiben stellt im übrigen eine kostengünstige, einfach zu montierende und gege­ benenfalls auch zu demontierende Verbindung dieser Bauteile dar. Die Gummidichtung wird im übrigen an dieser Stelle benötigt um ein unkontrolliertes Vorbeiströmen von Kühlluft, die von einem Kühlluftgebläse entlang des Zylinder und Zylinderkopfs gefördert wird und nach oben durch den Wärmetauscher gedrückt wird, zu verhindern.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, in der ein Beispiel der Erfin­ dung schematisch dargestellt ist.

Es zeigen:

Fig. 1 Eine Seitenansicht der Zylinderkopfhaube mit einge­ bauter Leckkraftstoffsammelleitung und Leckkraftstoff­ verbindungsleitung.

Fig. 2 Draufsicht auf die Zylinderkopfhaube mit montierter Leckkraftstoffsammelleitung und Leckkraftstoffverbin­ dungsleitung.

Fig. 3 Querschnitt durch den Zylinderkopf mit Zylinderkopf­ haube im Bereich des Kraftstoffeinspritzventils.

Fig. 4 Querschnitt durch die erste Fixierrinne mit Fixiernase.

Fig. 5 Querschnitt durch die Führungsrinne,

Fig. 6 einen Querschnitt durch den Zylinderkopf gemäß Fig. 3 mit einem seitlich angebauten Öl-Luft-Wärme­ tauscher und

Fig. 7 eine Draufsicht auf einen Teilbereich des Öl-Luft- Wärmetauschers.

Aus Fig. 1 geht hervor, daß die Zylinderkopfhaube 1 auf dem Zylinderkopf 2 befestigt ist. Die Zylinderkopfhaube 1 weist erste Fixierrinnen 3 und zweite Fixierrinnen 4 auf. Diese sind in der Flucht einer Leckkraftstoffsammelleitung 5 angeordnet.

Die Leckkraftstoffsammelleitung 5 und die Leckkraftstoffverbin­ dungsleitung 11 weisen elastische Schläuche 7 auf, die unterein­ ander durch verformungssteife, T-förmige Kupplungsstücke 6 und mit den Leckkraftstoffanschlüssen 9 der Kraftstoffeinspritzventile 10 direkt in Strömungsverbindung stehen. Auf diese Weise lassen sich die Leckkraftstoffleitungen für die Motoren mit unter­ schiedlichen Zylinderzahlen kostengünstig mit Hilfe der gleichen Bauelemente aufbauen. Dadurch werden Sonderteile vermieden und ein Maximum an Gleichteilen erreicht.

Die Leckkraftstoffverbindungsleitung 11 stellt die Verbindung zum Niederdrucksystem der nicht dargestellten Einspritzpumpe dar.

Das Kraftstoffeinspritzventil 10 ist mittels einer Überwurfmutter 8 mit einer Hochdruckeinspritzleitung 12 verschraubt, die zur Hoch­ druckseite einer nicht dargestellten Kraftstoffeinspritzpumpe führt. Die Kraftstoffeinspritzventile 10 sind mittels einer Pratze 13 am Zylinderkopf 2 befestigt.

Die ersten Fixierrinnen 3 weisen je eine Fixiernase 14 auf, die oberhalb der in Fixierstellung angeordneten Leckkraftstoff­ sammelleitung 5 in die ersten Fixierrinnen 3 hineinragt. Ihnen ge­ genüber befindet sich ein Fixiersteg 15, dessen Abstand zur Fixiernase 14 kleiner als der Durchmesser der elastischen Schläuche 7 ist, die in diesem Bereich vorgesehen sind.

Aus Fig. 4 geht die hinterschnittfreie Anordnung der Fixiernase 14 hervor. Im Bereich der Fixiernase 14 ist die Teilung 16 der Gießform ersichtlich, unterhalb der die erste Fixierrinne 3 frei­ gestellt ist. Auf diese Weise kann die Fixiernase 14 vom Unterteil der Gießform hinterschnittfrei gegossen werden. Dadurch ist der Aufbau der Gießform relativ einfach. Der zurückgenommene Teil der Seitenwand der ersten Fixierrinne 3 im Bereich des Fixier­ stegs 15 wird von der Oberform gebildet und deshalb ebenfalls ohne Hinterschnitt verwirklicht.

Aus Fig. 5 ist eine Führungsrinne 17 ersichtlich, die zwischen der ersten Fixierrinne 3 und der zweiten Fixierrinne 4 und recht­ winklig zu diesen mit leichter Neigung am Zylinderkopf vorbei­ führend angeordnet ist.

Die Fixierrinnen 3, 4 und die Führungsrinne 17 sind an der Zylin­ derkopfhaube für einen Zweizylinder-Motor so angeordnet, daß die durch ein Kombi-Druckgußwerkzeug mögliche Erweiterung auf Zylinderkopfhauben für den Drei- und Vierzylinder-Motor ohne Einschränkung möglich ist.

Der Anfang der Leckkraftstoffsammelleitung 5 wird von einer Stützrippe 18 der Zylinderkopfhaube 1 abgestützt, das Ende 21 von einer Gummitülle 19, die sich in einem Abschlußblech 20 befindet.

In Fig. 6 ist zusätzlich zu Fig. 3 ein Öl-Luft-Wärmetauscher 22 montiert. Dabei wird der Wärmetauscher 22 von unten nach oben entsprechend der Pfeilrichtung von Luft, die von einem Gebläse gefördert wird, durchströmt. Dabei muß unbedingt verhindert wer­ den, daß Kühlluft durch den Spalt 23 zwischen Zylinderkopf 2 und dem Wärmetauscher 22 abströmt. Dies verhindert eine Gummi­ dichtung 24, die an einer Wärmetauscherbefestigungsleiste 25 über Nieten 26 mit aufgeschobenen Klemmscheiben 27 befestigt ist. Dabei ist es so, daß der Öl-Luft-Wärmetauscher 22 bei seiner Montage von oben parallel zu dem Zylinderkopf heruntergescho­ ben wird und sich dabei die Gummidichtung 24 in der dargestell­ ten Form in etwa rechtwinklig mit ihrem freien Ende an den Zylin­ derkopf 2 anschmiegt.

Die Gummidichtung 24 weist im Bereich der Hochdruckeinspritz­ leitung 12 Einschnitte 28 (Fig. 7) auf, in die die Hochdruckein­ spritzleitung 12 hineingleitet. Zur besseren Abdichtung weist der Einschnitt 28 am Ende einen Sternschnitt auf. Die Leckölverbin­ dungsleitung 11 wird durch eine Öffnung 29 in der Gummidichtung 24 geführt, die mit einem größeren Loch 29a in der Wärme­ tauscherbefestigungsleiste 25 zusammenwirkt. Dabei wird die Leckölverbindungsleitung 11 während oder nach der Montage des Öl-Luft-Wärmetauschers 22 durch die Öffnung 29 durchgeschoben und mit der Leckölsammelleitung über ein T-Stück verbunden.

Die Wärmetauscherbefestigungsleiste 25 sowie die Gummidich­ tung 24 weisen zudem eine Anzahl von zugeordneten Öffnungen 30 auf, durch die die Nieten 26 durchsteckbar und durch die Klemmscheiben 27 festsetzbar sind.

Die erfindungsgemäße Anordnung funktioniert folgendermaßen

Die aus T-Stücken 6 und Schlauchstücken 7 zusammengesetzte Leckkraftstoffsammelleitung 5 wird durch Aufstecken der Schlauchstücke 7 auf die Leckkraftstoffanschlüsse 9 der Kraft­ stoffeinspritzventile 10 montiert. Dabei sind die Hochdruckein­ spritzleitungen 12 noch nicht an die Kraftstoffeinspritzventile 10 angeschraubt. Sodann wird die Leckkraftstoffsammelleitung 5 in die Fixierrinnen 3, 4 gelegt und dabei in der ersten Fixierrinne 3 unter die Fixiernase 14 eingeklipst. Das Einklipsen wird dadurch ermöglicht, daß im Bereich der Fixiernasen 14 jeweils ein ver­ formbares Schlauchstück 7 angeordnet ist, während in den zweiten Fixierrinnen 4 Teile der nicht nachgiebigen T-Stücke lie­ gen. Das Einklipsen der Leckkraftstoffsammelleitung wird durch die Fixierstege 15 erleichtert, die einmal eine Führung der Leck­ kraftstoffsammelleitung 5 bewirken und beim Einklipsen nur eine leicht zu bewältigende lokale Verformung derselben bedingen. Die Leckkraftstoffverbindungsleitung 11 wird in der Führungsrinne 17 spielfrei geführt und erhält dort die erwünschte Neigung in Richtung Kraftstoffeinspritzpumpe.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird eine leicht montier­ bare und gegen Schwingungen und Relativbewegungen sicher fixierte Leckkraftstoffleitung verwirklicht. Dadurch ist ein Durch­ scheuern und damit Leckwerden der Leckkraftstoffleitungen vermieden und außerdem ein aufgeräumtes, ansprechendes Äußere des Motors erreicht.

Claims (10)

1. Zylinderkopf eines Dieselmotors mit einer Zylinderkopf­ haube, wobei der Zylinderkopf der mindestens zwei Zylinder ab­ deckt und je Zylinder ein in den Zylinderkopf eingesetztes Kraft­ stoffeinspritzventil aufweist, wobei die Leckkraftstoffanschlüsse untereinander über eine Leckkraftstoffsammelleitung verbunden sind, die in Strömungsverbindung mit einer Leckkraftstoffverbin­ dungsleitung steht und wobei die Leckkraftstoffsammelleitung und die Leckkraftstoffverbindungsleitung zumindest in Teilabschnitten einen elastischen Schlauch aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Leckkraftstoffsammelleitung (5) und die Leckkraftstoffverbindungsleitung (11) an der Zylinder­ kopfhaube (1) fixiert angeordnet sind.

2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Zylinderkopfhaube (1) in Verlegerichtung der Leckkraftstoffsammelleitung (5) nach oben offene erste Fixierrinnen (3) und zweite Fixierrinnen (4) und in der Verlegerichtung der Leckkraftstoffverbindungsleitung (11) eine Führungsrinne (17) angeordnet, vorzugsweise angegossen sind, deren Breite in etwa dem Durchmesser der Leckkraftstofflei­ tungen (5,11) entspricht.

3. Zylinderkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Fixierrinnen (3) Fixierna­ sen (14) aufweisen, die oberhalb der in Fixierstellung an­ geordneten Leckkraftstoffsammelleitung (5) in die ersten Fixier­ rinnen (3) hineinragen.

4. Zylinderkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den ersten Fixierrinnen (3) und senkrecht zu diesen sowie den Fixiernasen (14) gegenüberlie­ gend ein Fixiersteg (15) angeordnet ist, dessen Abstand zur Fi­ xiernase (14) kleiner als der Durchmesser der elastischen Schläuche (7) ist.

5. Zylinderkopf nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsebene der Gießform durch die untere Begrenzungsebene (16) der Fixiernasen (14) verläuft.

6. Zylinderkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrinne (17) rechtwinklig zu den Fixierrinnen (3, 4) und mit leichter, vom Zylinderkopf (2) wegführender Neigung angeordnet ist.

7. Zylinderkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Zylinderkopf (2) ein Öl- Luft-Wärmetauscher (22) angeordnet ist und im Bereich neben einer Pratze (13) zur Befestigung eines Einspritzventils (10) ge­ genüber dem Zylinderkopf (2) über eine Gummidichtung (24) ab­ gedichtet ist, wobei in die Gummidichtung (24) eine Öffnung (29) zur Fixierung der Leckkraftstoffverbindungsleitung (11) einge­ lassen ist.

8. Zylinderkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (29) einen geringeren Durchmesser als eine die Gummidichtung (24) tragende Wärme­ tauscherbefestigungsleiste (25) aufweist.

9. Zylinderkopf nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser der Öffnung (29) in der Gummidichtleiste (24) 7 mm, der Durchmesser der Leck­ kraftstoffverbindungsleitung (11) 7,5 mm und des Lochs in der Wärmetauscherbefestigungsleiste (25) 10 mm betragen.

10. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 7 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Gummidichtung (24) Einschnitte (28) für die Einspritzleitung (12) aufweist und daß die Gummidich­ tung (24) über Nieten (26) und Klemmscheiben (27) an der Wär­ metauscherbefestigungsleiste (25) befestigbar ist.