DE19646920A1

DE19646920A1 - Kraftstoffeinspritzsystem für Motoren

Info

Publication number: DE19646920A1
Application number: DE19646920A
Authority: DE
Inventors: Shuichi Matsumoto; Masatoshi Kuroyanagi; Tetsuya Toyao; Masashi Murakami; Yukihisa Arakoma
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-11-14
Filing date: 1996-11-13
Publication date: 1997-05-15
Anticipated expiration: 2016-11-14
Also published as: JP3687758B2; JPH09137759A; US5699770A; DE19646920B4

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf ein Kraftstoffspeichereinspritzsystem für Dieselmoto ren, das so gestaltet ist, daß dieses in einem Speicher un ter Druck gespeicherten Kraftstoff einer magnetventilge steuerten Kraftstoffeinspritzeinrichtung zu führt.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, daß die An zahl der Einlaß- und Auslaßventile, die in jedem Zylinder eines Dieselmotors vorgesehen sind, von zwei auf vier er höht wird, um das Luftansaugen und den Abgasgütegrad zu verbessern. Es ist ebenfalls bekannt, daß ein gleichmäßiges Kraftstoffsprühen von den Einspritzdüsen der Einspritzein richtung erreicht wird, indem die Einspritzeinrichtungen koaxial mit den Brennkammern angebracht werden, und daß eine gleichmäßige Luft/Kraftstoff-Mischung vorgesehen wird, indem der Mittelpunkt der Wirbelbewegung mit dem Mittel punkt von jeder Brennkammer in Übereinstimmung gebracht wird.

Nachstehend werden Probleme erläutert, die bei einem solchen Kraftstoffeinspritzsystem für einen Dieselmotor auftreten, bei dem eine herkömmliche Kraftstoffeinsprit zeinrichtung 100, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist, verwen det wird.

Der gezeigte Motor ist ein Doppelnockenwellenmotor mit vier Ventilen für jeden Zylinder. Die Einspritzeinrichtung 100 ist mit der Brennkammer 113 koaxial angebracht. Die Einspritzeinrichtung 100 steht teilweise an einem Ende, das zu einer Düse entgegengesetzt liegt, von der Motorkopfab deckung 111 vor und ist am Zylinderkopf 110 über ein Fi xierelement 112 befestigt. Die Nocken 121 und 124 sind an den Nockenwellen 120 und 123 befestigt, um das Auslaßventil 122 bzw. das Einlaßventil 125 zu bewegen. Die Einspritzein richtung 100 befindet sich zwischen den Nockenwellen 120 und 123 und ist von vier Einlaß- und Auslaßventilen in je dem Zylinder umgeben. Die Kraftstoffzuführleitungsverbin dung 101 ist von den Nockenwellen 120 und 123 weg zur Brennkammer 113 angeordnet. Die Kraftstoffrückführleitungs verbindung 102 und der Magnetspulensteckverbinder bzw. die Magnetspulenverbindungseinrichtung 103 der Einspritzein richtung 100 sind am Einspritzeinrichtungskopf 100a außer halb der Motorkopfabdeckung 111 montiert.

Es ist jedoch schwierig, die Einspritzeinrichtung 100 im Zylinderkopf 110 zu montieren, da eine gegenseitige Be einflussung der Kraftstoffzuführleitungsverbindung 101 mit den Einlaß- und Auslaßventilen 122 und 125, den Nockenwel len 120 und 123 und den Nocken 121 und 124 besteht. Bei der Montage der Einspritzeinrichtung 100 ist es somit erforder lich, daß die Nockenwellen 120 und 123 und Kipphebel in Ab hängigkeit von einem Antriebssystem entfernt werden, woraus sich eine Erhöhung der Anzahl der Operationen zur Montage und zum Entfernen der Einspritzeinrichtung 100 ergibt.

Ferner ist die Form der Einspritzeinrichtung 100, ins besondere die Gestalt und der Ort der Kraftstoffzuführlei tungsverbindung 101, durch die Nockenwellen 120 und 123 und/oder die Struktur des Antriebssystems für die Einlaß- und Auslaßventile 120 und 125, wie zum Beispiel die Kipphe bel, stark begrenzt. Das macht es schwierig, Einspritzein richtungen für unterschiedliche Arten von Motoren zu ent werfen, woraus sich die Herstellung von Einspritzeinrich tungen ergibt, bei denen wenige von einer Art sind.

Die Japanische Patenterstveröffentlichung 7-103107 of fenbart ein herkömmliches Kraftstoffzuführsystem, das so gestaltet ist, daß bei diesem die vorstehend genannten Pro bleme verringert sind. In diesem Kraftstoffzuführsystem sind Kraftstoffzuführleitungen parallel zur Einspritzein richtung in einem Verlängerungselement montiert, das sich senkrecht zur Einspritzeinrichtung erstreckt, ohne daß eine gegenseitige Beeinflussung der Kraftstoffzuführleitungen mit den Einlaß- und Auslaßventilen und Teilen eines An triebssystems der Einlaßventile auftritt.

Bei dem Kraftstoffzuführsystem ist jedoch Raum zum In stallieren des Verlängerungselements um die Einspritzein richtung herum erforderlich. Das gestaltet es schwierig, Nockenwellen für die Einlaß- und Auslaßventile nahe anein ander anzuordnen, was zu dem Nachteil führt, daß es schwie rig ist, die Größe eines Motorkopfes zu verringern. Die große Nähe der Nockenwellen bezüglich der Einspritzeinrich tung zur Verringerung der Größe des Motors verursacht, daß sich das Verlängerungselement mit den Einlaß- und Auslaß ventilen und dem Antriebssystem für die Einlaßventile bei Installation und Entfernen der Einspritzeinrichtung gegen seitig beeinflußt, solange das Verlängerungselement von den Nockenwellen nach außen vorsteht, woraus sich eine komplexe Instandhaltung der Einspritzeinrichtung ergibt.

Ein Kraftstoffzuführanschluß zum Zuführen von Kraft stoff in ein Kraftstoffzuführsystem, daß das Verlängerungs element und die Kraftstoffzuführleitungen aufweist, steht außerhalb des. Motorkopfes an einem Ort vor, der sich vom Einspritzeinrichtungskopf unterscheidet, wodurch die Bil dung einer Vielzahl von Durchgangslöchern in der Kopfab deckung von jedem Zylinder erforderlich ist. Daraus ergibt sich eine Erhöhung der Anzahl der Bearbeitungsoperationen und Schwierigkeiten beim Positionieren der Kopfabdeckung, wenn sich diese auf der Einspritzeinrichtung befindet.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile beim Stand der Technik zu verhindern.

Ferner soll ein Kraftstoffeinspritzsystem für einen Mo tor vorgesehen werden, das so gestaltet ist, daß dieses ei ne einfache Instanthaltung der Einspritzeinrichtungen er leichtert, und das dazu in der Lage ist, in unterschiedli chen Motortypen verwendet zu werden.

Entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Er findung wird eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für einen Motor vorgesehen, die aufweist: (a) eine Einspritzeinrich tung mit einer vorgegebenen Länge, die einen Einspritzein richtungskopf und eine Einspritzdüse, die zum Einspritzein richtungskopf entgegengesetzt liegt, zum Einspritzen von Kraftstoff, der in einer Speicherkammer unter Druck gespei chert wird, in einen Zylinder des Motors aufweist, wobei der Einspritzeinrichtungskopf der Einspritzeinrichtung durch ein Loch zu Außenseite einer Motorkopfabdeckung frei gelegt ist, (b) ein Magnetventil, das das Einspritztiming der Einspritzeinrichtung steuert, wobei das Magnetventil im Einspritzeinrichtungskopf der Einspritzeinrichtung exzen trisch bezüglich einer Mittellinie in Längsrichtung der Einspritzeinrichtung angeordnet ist, (c) einen Steckverbin der, der dem Magnetventil Energie zuführt und der sich am Einspritzeinrichtungskopf der Einspritzeinrichtung befin det, um zur Außenseite der Motorkopfabdeckung freigelegt zu sein, (d) eine Kraftstoffzuführleitungsverbindung, die eine Kraftstoffzuführleitung mit der Einspritzeinrichtung ver bindet, wobei sich die Kraftstoffzuführleitungsverbindung bezüglich zumindest einer der Nockenwellen der Auslaß- und Einlaßventile entgegengesetzt zur Einspritzdüse der Ein spritzeinrichtung befindet, und (e) einen Kraftstoffzuführ kanal, der mit der Kraftstoffzuführleitungsverbindung ver bunden ist, um der Einspritzdüse der Einspritzeinrichtung Kraftstoff zuzuführen, wobei der Kraftstoffzuführkanal in einer Seitenwand des Einspritzeinrichtungskopfes der Ein spritzeinrichtung ausgebildet ist.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Einspritzeinrichtung eine mit einer Kraftstoffrückführ leitung verbundene Kraftstoffleitungsverbindung zum Ausge ben von übermäßigen Kraftstoff auf, die sich bezüglich den Nockenwellen des Motors entgegengesetzt zur Einspritzdüse befindet.

Die Kraftstoffzuführleitungsverbindung und die Kraft stoffrückführleitungsverbindung befinden sich zwischen den Nockenwellen und der Motorkopfabdeckung.

Die Speicherkammer befindet sich in der Motorkopfab deckung.

Die Kraftstoffzuführleitungsverbindung und die Kraft stoffrückführleitungsverbindung befinden sich außerhalb der Motorkopfabdeckung.

Die Kraftstoffzuführleitungsverbindung, die Kraftstoff rückführleitungsverbindung und der Steckverbinder erstrec ken sich vom Einspritzeinrichtungskopf der Einspritzein richtung aus, um zu gestatten, daß die Kraftstoffzuführlei tung, die Kraftstoffrückführleitung und ein Energiequellen steckverbinder aus einer Richtung, die zur Mittellinie in Längsrichtung der Einspritzeinrichtung parallel verläuft, mit der Kraftstoffzuführleitungsverbindung, der Kraftstoff rückführleitungsverbindung bzw. dem Steckverbinder verbun den werden.

Ein Dichtelement ist ferner vorgesehen, daß sich zwi schen der Einspritzeinrichtung und der Motorkopfabdeckung befindet, um eine luftdichte Abdeckung zwischen diesen her zustellen.

Das in der Motorkopfabdeckung ausgebildete Loch hat ei ne kreisförmige Gestalt. Der Einspritzeinrichtungskopf hat im Loch einen kreisförmigen Horizontalquerschnitt.

Die vorliegende Erfindung wird aus der nachstehend an geführten detaillierten Beschreibung aus den beiliegenden Zeichnungen des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfin dung, das jedoch nicht als die Erfindung auf das spezifi sche Ausführungsbeispiel begrenzend angesehen werden soll, sondern nur der Erläuterung und dem Verständnis dient, bes ser verständlich. In den Zeichnungen ist:

Fig. 1 ein Teilschnitt, der ein Kraftstoffspeicherein spritzsystem für einen Dieselmotor entsprechend der vorlie genden Erfindung zeigt,

Fig. 2(a) ein Vertikalschnitt, der eine Kraftstoffein spritzeinrichtung zeigt,

Fig. 2(b) eine Draufsicht bei Betrachtung in Richtung eines Pfeiles B in Fig. 2(a),

Fig. 2(c) eine vergrößerte Teilansicht von Fig. 2(a),

Fig. 3 eine horizontale Schnittansicht an einer Linie III-III in Fig. 2(a),

Fig. 4 eine geschnittene Teilansicht, die ein Kraft stoffspeichereinspritzsystem entsprechend dem zweiten Aus führungsbeispiel der Erfindung zeigt,

Fig. 5 eine geschnittene Teilansicht, die ein Kraft stoffspeichereinspritzsystem entsprechend dem dritten Aus führungsbeispiel der Erfindung zeigt,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht, die eine Befesti gungsmutter zum Befestigen einer Einspritzeinrichtung zeigt,

Fig. 7 eine geschnittene Teilansicht, die ein Kraft stoffspeichereinspritzsystem entsprechend dem vierten Aus führungsbeispiel der Erfindung zeigt,

Fig. 8 eine geschnittene Teilansicht, die ein Kraft stoffspeichereinspritzsystem entsprechend dem fünften Aus führungsbeispiel der Erfindung zeigt,

Fig. 9(a) ein Vertikalschnitt, der die Kraftstoffein spritzeinrichtung in Fig. 8 zeigt,

Fig. 9(b) eine Draufsicht bei Betrachtung aus der Rich tung eines Pfeiles B in Fig. 9(a),

Fig. 9(c) eine vergrößerte Teilansicht von Fig. 9(a),

Fig. 10 eine geschnittene Teilansicht, die ein Kraft stoffspeichereinspritzsystem entsprechend dem sechsten Aus führungsbeispiel der Erfindung zeigt,

Fig. 11 eine Draufsicht bei Betrachtung aus der Rich tung eines Pfeiles XI in Fig. 10 bei entfernter Motor kopfabdeckung und

Fig. 12 eine geschnittene Teilansicht, die ein herkömm liches Kraftstoffspeichereinspritzsystem zeigt.

Es wird sich nun auf die Zeichnungen bezogen, und ins besondere auf Fig. 1, in der ein Kraftstoffspeicherein spritzsystem entsprechend der Erfindung gezeigt ist.

Der gezeigte Motor ist ein Vier-Zylinder-Doppelnocken wellenmotor, wobei in jedem Zylinder von diesem Auslaß- und Einlaßventile angeordnet sind, deren Gesamtanzahl 4 ist. Der Hochdruckkraftstoff, der in einem Speicher eines Common rail (nicht gezeigt) gespeichert ist, wird der Einspritz einrichtung 1 zugeführt.

Die Einspritzeinrichtung 1 weist, wie es in Fig. 2(a) gezeigt ist, eine Nadel 20 auf, die in einem Düsenkörper 11 einer Einspritzdüse 2 gleitfähig angeordnet ist, um ein Sprühloch 11a zu öffnen und zu schließen. Der Düsenkörper 11 und ein Einspritzeinrichtungskörper 13 sind durch eine Befestigungsmutter 14 über ein Distanzstück 12 verbunden. Ein Steuerkolben 22 befindet sich im Einspritzeinrichtungs körper 13 in Ausrichtung mit einem Druckstift 21, der mit der Nadel 20 verbunden ist. Der Druckstift 21 ist in eine Feder 23 eingeführt. Die Feder 23 drückt den Druckstift 21 abwärts, wie es in der Zeichnung gezeigt ist, um das Sprüh loch 11a zu schließen. Eine Drucksteuerkammer 41 ist durch ein Ende des Steuerkolbens 22 definiert, das zum Sprühloch 11a entgegengesetzt liegt. Der Steuerkolben 22 ist entlang der Mittellinie in Längsrichtung des Düsenkörpers 13 gleit fähig angeordnet. Ein Hochdruckkraftstoffzuführkanal 61 und ein Niederdruckkraftstoffkanal 65 zur Ausgabe von übermäßi gen Kraftstoff sind um den Steuerkolben 22 herum ausgebil det.

Die Hochdruckkraftstoffkanäle 61, 62 und 63 bilden ein Kraftzuführleitungssystem. Der Kraftstoff wird über eine Kraftstoffzuführleitung vom Common rail über die Hochdruck zuführkanäle 63 und 62 zum Hochdruckkraftstoffkanal 61 ge führt und strömt in einen ringförmigen Kraftstoffspeicher 24, der die Nadel 20 umgibt, um die Nadel 20 nach oben an zuheben. Der Niederdruckkraftstoffkanal 65 gibt den übermä ßigen Kraftstoff, der aus Gleitteilen in der Einspritzein richtung 1 leckt, vom Niederdruckkraftstoffkanal 66 zum Niederdruckkraftstoffkanal 67 aus und führt diesen über ei ne Kraftstoffrückführleitung (nicht gezeigt) zu einem Kraftstofftank zurück.

Der Einspritzeinrichtungskopf 1a hat ein Ventilgehäuse 15, das mit dem Düsenkörper 13 über ein Distanzstück 16 un ter Verwendung einer Befestigungsmutter 17 verbunden ist.

Ein Magnetventil 30 befindet sich im Ventilgehäuse 15. Im Distanzstück 16 sind der Hochdruckkraftstoffkanal 62, der mit dem Hochdruckkraftstoffkanal 61 in Verbindung steht, und der Niederdruckkraftstoffkanal 66, der mit dem Nieder druckkraftstoffkanal 65 in Verbindung steht, ausgebildet. Im Distanzstück 60 sind ebenfalls Öffnungen 42 und 43 aus gebildet. Die Öffnung 42 stellt die Verbindung zwischen dem Hochdruckkraftstoffkanal 62 und der Drucksteuerkammer 41 her, um der Drucksteuerkammer 41 Hochdruckkraftstoff zuzu führen. Die Öffnung 43 gibt den Hochdruckkraftstoff in der Drucksteuerkammer 41 zu einer Niederdruckseite (das heißt zum Kraftstofftank) aus.

Im Ventilgehäuse 15 sind der Hochdruckkraftstoffkanal 63 und der Niederdruckkraftstoffkanal 67 ausgebildet. Der Hochdruckkraftstoffkanal 63 steht mit dem Hochdruckkraft stoffkanal 62 in Verbindung und ist an einer Kraftstoffzu führleitungsverbindung 50 der Außenseite ausgesetzt. Der Niederdruckkraftstoffkanal 67 steht mit dem Niederdruck kraftstoffkanal 66 in Verbindung und ist an einer Kraft stoffrückführleitungsverbindung 51 der Außenseite ausge setzt.

Das Magnetventil 30 ist ein Magnetventil mit zwei An schlüssen, das die Fluidverbindung zwischen der Drucksteu erkammer 41 und dem Niederdruckkraftstoffkanal 67 auswäh lend herstellt und blockiert und das sich im Ventilgehäuse 15 exzentrisch bezüglich der Mittellinie in Längsrichtung der Nadel 20 befindet. Dadurch wird, wie es den Fig. 2(a) bis 2(c) entnommen werden kann, eine effizientere Ver wendung des Raumes im Ventilgehäuse 15 möglich, wodurch ge stattet wird, daß der Hochdruckkraftstoffkanal 63 und der Niederdruckkraftstoffkanal 67 in einer Umfangswand des Ven tilgehäuses 15 mit einer minimalen Erhöhung des Durchmes sers des Einspritzeinrichtungskopfes 1a der Einspritzein richtung 1 ausgebildet werden. Dadurch ergeben sich die folgenden Vorteile. Gewöhnlich werden viele Motorbestand teile, wie zum Beispiel Nocken, Nockenwellen, Fixierelemen te und Nockenwellenlager, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, an einem Motorkörper um eine Einspritzeinrichtung herum ange bracht, wobei ein großer Raum oberhalb des Motorkörpers er forderlich ist. Dadurch wird es erforderlich, daß der Ein spritzeinrichtungskopf 1a, wenn dieser relativ große Aus maße hat, oberhalb der Motorbestandteile angeordnet wird. Somit wird durch die Beschränkung bei der Erhöhung der Größe des Einspritzeinrichtungskopfes 1a gestattet, daß der Einspritzeinrichtungskopf 1a nahe dem Motorkörper angeord net wird, wodurch das Vorstehen der Einspritzeinrichtung 1 von der Motorkopfabdeckung 80 verringert wird.

Das Magnetventil 30 weist ein Ventil 31 und eine Spule 33 auf. Das Ventil 31 wird bewegt, um die Fluidverbindung zwischen der Öffnung 43 und dem Niederdruckkraftstoffkanal 67 auswählend herzustellen und zu blockieren, und wird durch eine Feder 32 in eine Ventilschließposition gedrückt. Die Spule 33 befindet sich in einem Kern 34 und wird über einen Stift 53, der in einem Steckverbinder 52 montiert ist, mit Energie versorgt.

In Betrieb wird, wenn die Spule 33 ausgeschaltet ist, das Ventil 31 durch die Federkraft der Feder 32 mit einem Ventilsitz 16a, der am Distanzstück 16 ausgebildet ist, in konstanten Eingriff gedrückt, um die Verbindung zwischen der Öffnung 43 und dem Niederdruckkraftstoffkanal 67 zu blockieren, so daß der in der Drucksteuerkammer 41 gespei cherte Kraftstoff auf hohem Pegel gehalten wird. Die Kraft, die durch die Summe des Drucks des Kraftstoffes in der Drucksteuerkammer 41 und der Federkraft der Feder 23 er zeugt wird und auf die Nadel 20 nach unten wirkt, wie es in Fig. 2(a) gezeigt ist, damit das Sprühloch 11a geschlossen wird, ist größer als der Druck des Kraftstoffs, der auf die ringförmige Fläche der Nadel 20 im Kraftstoffspeicher 24 ausgeübt wird, damit das Sprühloch 11a geöffnet wird, wo durch verursacht wird, daß die Nadel 20 das Sprühloch 11a schließt, um das Sprühen von Kraftstoff zu stoppen.

Wenn die Spule 33 eingeschaltet ist, wird bewirkt, daß der Kern 34 eine Magnetkraft erzeugt, die das Ventil entge gen der Federkraft der Feder 32 mit dem Ventil 16a außer Eingriff anzieht, um die Fluidverbindung zwischen der Öff nung 43 und dem Niederdruckkraftstoffkanal 67 herzustellen, wodurch verursacht wird, daß der Hochdruckkraftstoff in der Drucksteuerkammer 41 über die Öffnung 43 in den Nieder druckkraftstoffkanal 67 strömt. Ein Fluidströmungsbereich (das heißt ein Loch) der Öffnung 42 ist kleiner als der der Öffnung 43, so daß der Druck des Kraftstoffes in der Druck steuerkammer 41 verringert wird. Wenn der Druck des Kraft stoffes, der auf die ringförmige Fläche der Nadel 20 im Kraftstoffspeicher 24 ausgeübt wird, um das Sprühloch 11a zu öffnen, die Kraft übersteigt, die durch die Summe des Drucks des Kraftstoffs der Drucksteuerkammer 41 und der Fe derkraft der Feder 23 erzeugt wird und die auf die Nadel 20 wirkt, damit das Sprühloch 11a geschlossen wird, wird ver ursacht, daß die Nadel 20 nach oben gehoben wird, um das Sprühloch 11a zu öffnen, damit Kraftstoff in den Motor ein gespritzt wird.

Die Kraftstoffzuführleitungsverbindung 50, die Kraft stoffrückführleitungsverbindung 51 und der Steckverbinder 52 sind am Einspritzeinrichtungskopf 11a ausgebildet und erstrecken sich parallel zur Mittellinie der Einspritzein richtung 1 in eine Richtung, die zum Sprühloch 11a entge gengesetzt liegt.

Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 1 ist die Einspritz einrichtung 1 im Montageloch 72 angebracht, das im Zylin derkopf 71 koaxial mit der Brennkammer 71a ausgebildet ist; der Einspritzeinrichtungskopf 1a steht außerhalb der Motor kopfabdeckung 80 vom Durchgangsloch 80a, das in der Motor kopfabdeckung 80 ausgebildet ist, vor. Die Kraftstoffzu führleitungsverbindung 50, die Kraftstoffrückführleitungs verbindung 51 und der Steckverbinder 52 am Einspritzein richtungskopf 1a sind ebenfalls der Außenseite der Motor kopfabdeckung 80 ausgesetzt. Ein ringförmiges Dichtelement 81, das aus einem wärmebeständigen und ölbeständigen ela stischen Material gefertigt ist, ist an einer inneren Kante des Durchgangsloches 80a angebracht, das in der Motor kopfabdeckung 80 angebracht ist, um eine luftdichte Abdich tung zwischen der Einspritzeinrichtung 1 und der Motor kopfabdeckung 80 herzustellen. Die Einspritzeinrichtung 1 hat eine kreisförmige Gestalt im Horizontalschnitt, der sich durch das Durchgangsloch 80a und das Dichtelement 81 in koaxialer Beziehung zum Durchgangsloch 80a und dem Dichtelement 81 erstreckt, um zu gestatten, daß die Motor kopfabdeckung 80 einfach angeordnet wird, indem die Ein spritzeinrichtung, selbst wenn die Einspritzeinrichtung un genau angebracht ist, so daß diese in Radialrichtung ver schoben ist, durch das Durchgangsloch 80a geführt wird, und um eine geeignete luftdichte Abdichtung zwischen der Ein spritzeinrichtung 1 und der Motorkopfabdeckung 80 aufrecht zuerhalten.

Die Nockenwellen 74 und 77 werden synchron mit der Dre hung einer nicht gezeigten Kurbelwelle (eine vollständige Drehung alle zwei Umdrehungen der Kurbelwelle) gedreht; auf diesen befinden sich Nocken 75 bzw. 78. Die Drehung der Nockenwellen 74 und 77 verursacht, daß die Auslaß- und Ein laßventile 76 und 79 hin und hergehend bewegt werden, um Luft in die Brennkammer 71a einzuführen und Luft aus dieser abzuführen.

Die Einspritzeinrichtung 1 ist in jedem Zylinder zwi schen den Nockenwelle 74 und 77 angebracht und wird von den vier Auslaß- und Einlaßventilen 76 und 79 umgeben. Die Ein spritzeinrichtung 1 steht an ihrem Ende mit dem Montageloch 72 in Eingriff, das im Zylinderkopf 71 ausgebildet ist, und wird durch ein gabelartiges Fixierelement 73 gegen den Zy linderkopf 71 gedrückt. Die Einspritzeinrichtung 1 hat, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, zur Breite querverlaufende Flä chen 13a, die diametral entgegengesetzt zueinander angeord net sind, um das Fixierelement 73 zu halten.

Bei der Montage der Einspritzeinrichtung 1 werden die Einlaßventile 79 und die Nockenwellen 74 und 77 vor der Montage der Einspritzeinrichtung 1 im Motor installiert. Die Einspritzeinrichtung 1 wird als erstes in das Montage loch 72 eingeführt und dann an seinem Ende im Zylinderkopf 71 unter dem Druck befestigt, der durch das Fixierelement 73 ausgeübt wird, so daß die Einspritzeinrichtung 1 mit der Brennkammer 71a koaxial ausgerichtet ist.

Als nächstes wird die Motorkopfabdeckung 80, an der sich das Dichtelement 81 befindet, am Zylinderkopf 71 ange bracht, so daß die Einspritzeinrichtung 1 von jedem Zylin der mit dem Dichtelement 81 in Eingriff angeordnet ist.

Schließlich wird die Kraftstoffzuführleitung mit der Kraftstoffzuführleitungsverbindung 50 verbunden, während die Kraftstoffrückführleitung mit der Kraftstoffrückführ leitungsverbindung 51 verbunden wird. Ein Energiequellen steckverbinder wird mit dem Steckverbinder 52 elektrisch verbunden. Dadurch wird die Montage der Einspritzeinrich tung 1 im Motor abgeschlossen.

Die Kraftstoffzuführleitung, die Kraftstoffrückführlei tung und der Energiequellensteckverbinder werden, wie es in der Zeichnung deutlich gezeigt ist, im Motor aus der glei chen Richtung parallel zur Achse der Einspritzeinrichtung 1 installiert, wodurch der einfachen Verbindung von diesen unter Verwendung von zum Beispiel eines Montageroboters er leichtert wird. Dadurch ergibt sich eine Verringerung der Operationen.

Im ersten Ausführungsbeispiel gestattet die exzentri sche Anordnung des Magnetventils 30 bezüglich der Mittelli nie der Nadel 20, daß der Hochdruckkraftstoffkanal 63 und der Niederdruckkraftstoffkanal 67 im Einspritzeinrichtungs kopf 1a, der sich entgegengesetzt zum Sprühloch 11a befin det, montiert werden, und ebenfalls, daß die Kraftstoffzu führleitungsverbindung 50, die Kraftstoffrückführleitungs verbindung 51 und der Steckverbinder 52 am Einspritzein richtungskopf 1a angebracht werden, so daß sich diese par allel zur Mittellinie der Einspritzeinrichtung 1 erstrec ken. Das Aussetzen der Kraftstoffzuführleitungsverbindung 50, der Kraftstoffrückführleitungsverbindung 51 und des Steckverbinders 52 bezüglich der Außenseite der Motor kopfabdeckung 80 gestattet, daß die Auslaß- und Einlaßven tile 76 und 79, die Bauteile des Antriebssystems der Aus laß- und Einlaßventile 76 und 79, die Kraftstoffrückführ leitung und der Energiequellensteckverbinder ohne gegensei tige Beeinflussung angeordnet werden, wodurch gestattet wird, daß die Motorkopfabdeckung 80 nahe am Zylinderkopf 71 angeordnet wird. Das gestattet ebenfalls, daß das Antriebs system der Auslaß- und Einlaßventile 76 und 79 nahe an der Einspritzeinrichtung 1 angeordnet wird, woraus sich eine kompakte Größe des Motors ergibt. Das Antriebssystem der Auslaß- und Einlaßventile 76 und 79 gemäß Vorbeschreibung beeinflußt nicht die Einspritzeinrichtung 1, wodurch ge stattet wird, daß die Größe der Einspritzeinrichtung 1 un abhängig vom Motortyp bestimmt wird.

Außerdem gestattet das Freilegen der Kraftstoffzuführ leitungsverbindung 50, der Kraftstoffrückführleitungsver bindung 51 und der Steckverbindung 52 bezüglich der Außen seite der Motorkopfabdeckung 80 die einfache Installation und das einfache Entfernen der Einspritzeinrichtung 1, ohne daß Bestandteile des Antriebssystems, wie zum Beispiel die Nockenwellen, entfernt werden, da die Auslaß- und Einlaß ventile 76 und 79 nicht die Einspritzeinrichtung 1 beein flussen. Daraus ergibt sich eine Verringerung bei den Ope rationen bei der Instandhaltung.

Bei jedem Zylinder ist es im Unterschied zur Struktur nach dem Stand der Technik, die in der Japanischen Patent erstveröffentlichung 7-103107 offenbart ist, erforderlich, daß ein Durchgangsloch 80a zur Installation der Einspritz einrichtung 1 vorhanden ist, wodurch die Bearbeitungsvor gänge der Motorkopfabdeckung 80 verringert werden. Die Ver ringerung bei der Anzahl der Durchgangslöcher 80a erleich tert die einfache Positionierung der Motorkopfabdeckung 80, wenn diese während des Zusammenbaus auf die Einspritzein richtungen 1 aufgebracht wird.

Fig. 4 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel des Kraft stoffspeichereinspritzsystems der Erfindung. Die gleichen Bezugszeichen, wie diese im vorstehenden ersten Ausfüh rungsbeispiel verwendet werden, beziehen sich auf die glei chen Teile; ihre detaillierte Erläuterung wird an dieser Stelle unterlassen.

Die Mittellinien in Längsrichtung der Kraftstoffzuführ leitungsverbindung 50, der Kraftstoffrückführleitungsver bindung 51 und des Steckverbinders 52 sind, wie es in der Zeichnung deutlich gezeigt ist, mit einem vorgegebenen Win kel bezüglich der Mittellinie in Längsrichtung der Ein spritzeinrichtung 2 ausgerichtet, wodurch die Gesamthöhe der Struktur einschließlich der Kraftstoffzuführleitungs verbindung 50, der Kraftstoffrückführleitungsverbindung 51 des Steckverbinders 52 und Leitungen, die mit diesen ver bunden sind, verringert wird. Daraus ergibt sich eine Ver ringerung beim Platz, der außerhalb der Motorkopfabdeckung 80 erforderlich ist.

Bei der Montage der Einspritzeinrichtungen 2 in den Zy lindern des Motors können die Kraftstoffzuführleitungsver bindungen 50, die Kraftstoffrückführleitungsverbindung 51 und die Steckverbinder 52 in allen Zylindern in die gleiche Richtung ausgerichtet werden, wodurch gestattet wird, daß die Motorkopfabdeckung 80 am Zylinderkopf 71 entlang der Neigung der Kraftstoffzuführleitungsverbindungen 50, der Kraftstoffrückführleitungsverbindungen 51 und der Steckver binder 52 einfach angeordnet wird.

Die Fig. 5 und 6 zeigen das dritte Ausführungsbei spiel des Kraftstoffspeichereinspritzsystems der Erfindung. Die gleichen Bezugszeichen, wie diese im ersten Ausfüh rungsbeispiel verwendet wurden, beziehen sich auf die glei chen Teile; ihre detaillierter Erläuterung wird an dieser Stelle unterlassen.

Die Mittellinien in Längsrichtung der Kraftstoffzuführ leitungsverbindung 50, der Kraftstoffrückführleitungsver bindung 51 und des Steckverbinders 52 sind, wie es in der Zeichnung deutlich gezeigt ist, senkrecht zur Mittellinie in Längsrichtung der Einspritzeinrichtung 3 ausgerichtet. Das Durchgangsloch 82a, das in der Motorkopfabdeckung 82 ausgebildet ist, hat einen erhöhten Durchmesser, der dafür erforderlich ist, daß die Motorkopfabdeckung 82 über die Einspritzeinrichtung 3 einfach entfernt wird, nachdem diese im Zylinderkopf 71 installiert wurde. Die Befestigungsmut ter 83, wie diese in Fig. 6 gezeigt ist, befindet sich im Durchgangsloch 82 in luftdichtem Eingriff mit dem Dichtele ment 84, um die Einspritzeinrichtung 3 zu halten.

Fig. 7 zeigt das vierte Ausführungsbeispiel des Kraft stoffspeichereinspritzsystems der Erfindung. Die gleichen Bezugszeichen, wie diese im ersten Ausführungsbeispiel ver wendet wurden, beziehen sich auf die gleichen Teile; ihre detaillierte Erläuterung wird an dieser Stelle unterlassen.

Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom drit ten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 5 gezeigt ist, nur darin, daß statt der Befestigungsmutter 83 ein Dichtelement 85 mit großen Ausmaßen verwendet wird. Das Dichtelement 85 ist aus einem elastischen Material gefertigt; die elasti sche Verformung des Dichtelements 85 erleichtert die einfa che Installation der Motorabdeckung 82 am Zylinderkopf 71, nachdem die Einspritzeinrichtung 4 installiert wurde.

Die Fig. 8, 9(a) und 9(b) zeigen das fünfte Ausfüh rungsbeispiel des Kraftstoffspeichereinspritzsystems der Erfindung. Die gleichen Bezugszeichen, wie diese im ersten Ausführungsbeispiel verwendet wurden, beziehen sich auf die gleichen Teile; ihre detaillierte Erläuterung wird an die ser Stelle unterlassen.

Die Kraftstoffzuführleitungsverbindung 5 und die Kraft stoffrückführleitungsverbindung 56 sind, wie es in den Fig. 9(a) bis 9(c) gezeigt ist, so ausgerichtet, daß ihre Mittellinien in Längsrichtung senkrecht zu den Mittellinien in Längsrichtung der Einspritzeinrichtung 5 und diametral entgegengesetzt zueinander bezüglich der Mittellinie in Längsrichtung der Einspritzeinrichtung 5 verlaufen. Das Ma gnetventil 30 befindet sich im Einspritzeinrichtungskopf 5a an einem Ort, der von der Mittellinie in Längsrichtung der Nadel 20 in Radialrichtung entfernt angeordnet ist.

Die Kraftstoffzuführleitungsverbindung 55 und die Kraftstoffrückführleitungsverbindung 56 sind, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, von der Motorkopfabdeckung 80 und den Nockenwellen 74 und 77 umgeben und erstrecken sich senk recht zu den Nockenwellen 74 und 77. Der Steckverbinder 57 des Magnetventils 30 befindet sich außerhalb der Motor kopfabdeckung 80.

Die Anordnung der Kraftstoffzuführleitungsverbindung 55 und die Kraftstoffrückführleitungsverbindung 56 zwischen der Motorkopfabdeckung 80 und den Nockenwellen 74 und 77 gestattet, daß die Kraftstoffzuführleitung und die Kraft stoffrückführleitung mit der Einspritzeinrichtung 5 verbun den werden, ohne daß eine Beeinflussung mit den Auslaß- und Einlaßventilen 76 und 79 und dem Antriebssystem der Auslaß- und Einlaßventile 76 und 79 auftritt. Die Gestalt der Ein spritzeinrichtung 5 wird durch die Struktur der Auslaß- und Einlaßventile 76 und 79 und des Antriebssystems der Auslaß- und Einlaßventile 76 und 79 kaum beschränkt. Das gestattet, daß die Einspritzeinrichtung 5 bei unterschiedlichen Motor arten verwendet wird.

Die Anordnung der Kraftstoffzuführleitungsverbindung 55 und der Kraftstoffrückführleitungsverbindung 56 zwischen der Motorkopfabdeckung 80 und den Nockenwellen 74 und 77 erhöht den Raum zwischen den Nockenwellen 74 und 77 und der Motorkopfabdeckung 80, woraus sich eine Erhöhung der Ge samtgröße des Motors bezüglich den vorstehenden Ausfüh rungsbeispielen ergibt, vereinfacht jedoch die Gestalt des Abschnitts der Einspritzeinrichtung 5, der aus der Motor kopfabdeckung 80 hervorsteht, da nur der Steckverbinder 57 der Außenseite ausgesetzt wird.

Die Fig. 10 und 11 zeigen das sechste Ausführungs beispiel des Kraftstoffspeichereinspritzsystems der Erfin dung. Die gleichen Bezugszeichen wie die im ersten Ausfüh rungsbeispiel verwendeten beziehen sich auf die gleichen Teile; ihre detaillierte Erläuterung wird an dieser Stelle unterlassen.

In diesem Ausführungsbeispiel wird die gleiche Ein spritzeinrichtung 5 wie im fünften Ausführungsbeispiel ver wendet. Der Common rail 91, in dem eine Speicherkammer aus gebildet ist, befindet sich in der Motorkopfabdeckung 80. Die Zufuhr von Hochdruckkraftstoff zur Einspritzeinrichtung 5 wird erreicht, indem nur in der Motorkopfabdeckung 80 ein Durchgangsloch ausgebildet wird, durch das die Kraftstoff zuführleitung 92 verläuft, um dem Common rail 91 Kraftstoff von einer Kraftstoffeinspritzpumpe (nicht gezeigt) zuzufüh ren. Die Länge einer Verbindung zwischen der Einspritzein richtung 5 und dem Common rail 91 wird verringert, wodurch die einfache Installation der Kraftstoffzuführleitung 93 erleichtert wird, die Kraftstoff vom Common rail 91 zur Einspritzeinrichtung 5 führt.

Während die vorliegende Erfindung bezüglich dem bevor zugten Ausführungsbeispiel offenbart wurde, um ein besseres Verständnis von dieser zu erleichtern, wird eingeschätzt, daß die Erfindung auf zahlreiche Weise ausgeführt sein kann, ohne daß vom Prinzip der Erfindung abgewichen wird. Daher sollte die Erfindung so verstanden werden, daß diese alle möglichen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen bezüg lich dem gezeigten Ausführungsbeispielen einschließt, die ausgeführt sein können, ohne daß vom Prinzip der Erfindung, wie dies in den beiliegenden Ansprüchen dargelegt ist, ab gewichen wird. Zum Beispiel wurden die Einspritzeinrichtun gen, wie diese in den vorstehenden Ausführungsbeispielen erläutert wurden, so gestaltet, daß diese übermäßigen Kraftstoff ausgeben; alternativ dazu können rückführungslo se Einspritzeinrichtungen verwendet werden. Die Erfindung kann bei einem Motor verwendet werden, der zwei Auslaß- und Einlaßventile in jedem Zylinder hat. Die Anzahl der Zylin der des Motors ist nicht auf vier beschränkt.

Ein Kraftstoffspeichereinspritzsystem für einen Die selmotor wird somit vorgesehen, das so gestaltet ist, daß dieses eine einfache Instanthaltung der Einspritzeinrich tung erleichtert, und das bei unterschiedlichen Motortypen verwendet werden kann. Das Kraftstoffspeichereinspritz system weist im wesentlichen eine Einspritzeinrichtung, ein Magnetventil zur Steuerung des Einspritztimings, einen Steckverbinder, der dem Magnetventil die Energie zuführt, eine Kraftstoffzuführleitungsverbindung und einen Kraft stoffzuführkanal auf. Die Einspritzeinrichtung ist im Motor angebracht und hat einen Einspritzeinrichtungskopf, der sich außerhalb einer Motorkopfabdeckung befindet. Das Ma gnetventil befindet sich im Einspritzeinrichtungskopf ex zentrisch bezüglich der Mittellinie in Längsrichtung der Einspritzeinrichtung. Der Steckverbinder ist am Einspritz einrichtungskopf montiert. Die Kraftstoffzuführverbindung ist bezüglich den Nockenwellen der Auslaß- und Einlaßven tile des Motors entgegengesetzt zur Einspritzdüse angeord net. Der Kraftstoffzuführkanal ist in einer Seitenwand des Einspritzeinrichtungskopfes der Einspritzeinrichtung ausge bildet.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Motor, die aufweist:
eine Einspritzeinrichtung (1) mit einer vorgegebenen Länge, die einen Einspritzeinrichtungskopf (1a) und eine Einspritzdüse (2), die zum Einspritzeinrichtungskopf (1a) entgegengesetzt liegt, zum Einspritzen von Kraftstoff, der in einer Speicherkammer unter Druck gespeichert ist, in einen Zylinder des Motors aufweist, wobei der Einspritzein richtungskopf (1a) der Einspritzeinrichtung (1) durch ein Loch zur Außenseite einer Motorkopfabdeckung (80) freige legt ist,
ein Magnetventil (30), das das Einspritztiming der Einspritzeinrichtung (1) steuert, wobei sich das Magnetven til (30) im Einspritzeinrichtungskopf (1a) der Einspritz einrichtung (1) exzentrisch bezüglich einer Mittellinie in Längsrichtung der Einspritzeinrichtung (1) befindet,
einen Steckverbinder (52), der dem Magnetventil (30) Energie zuführt und der sich am Einspritzeinrichtungskopf (1a) der Einspritzeinrichtung (1) befindet, um zur Außen seite der Motorkopfabdeckung (80) freigelegt zu sein,
eine Kraftstoffzuführleitungsverbindung (50), die eine Kraftstoffzuführleitung mit der Einspritzeinrichtung (1) verbindet, wobei sich die Kraftstoffzuführleitungsverbin dung (50) bezüglich zumindest einer der Nockenwellen (74, 77) der Auslaß- und Einlaßventile (76, 79) entgegengesetzt zur Einspritzdüse (2) der Einspritzeinrichtung (1) befin det, und
einen Kraftstoffzuführkanal, der mit der Kraftstoffzu führleitungsverbindung (50) verbunden ist, um der Ein spritzdüse (2) der Einspritzeinrichtung (1) Kraftstoff zu zuführen, wobei der Kraftstoffzuführkanal in einer Seiten wand des Einspritzeinrichtungskopfes (1a) der Einspritzein richtung (1) ausgebildet ist.

2. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, wo bei die Einspritzeinrichtung (1) eine mit einer Kraftstoff rückführleitung verbundene Kraftstoffrückführleitungsver bindung (51) zum Ausgeben von übermäßigen Kraftstoff hat, die bezüglich den Nockenwellen (74, 77) des Motors entge gengesetzt zur Einspritzdüse (2) angeordnet ist.

3. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 2, wo bei sich die Kraftstoffzuführleitungsverbindung (50) und die Kraftstoffrückführleitungsverbindung (51) zwischen den Nockenwellen (74, 77) und der Motorkopfabdeckung (80) be finden.

4. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 3, wo bei sich die Speicherkammer in der Motorkopfabdeckung (80) befindet.

5. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 2, wo bei sich die Kraftstoffzuführleitungsverbindung (50) und die Kraftstoffrückführleitungsverbindung (51) außerhalb der Motorkopfabdeckung (80) befinden.

6. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 5, wo bei sich die Kraftstoffzuführleitungsverbindung (50), die Kraftstoffrückführleitungsverbindung (51) und der Steckver binder (52) vom Einspritzeinrichtungskopf (1a) der Ein spritzeinrichtung (1) aus erstrecken, um zu gestatten, daß die Kraftstoffzuführleitung, die Kraftstoffrückführleitung und ein Energiequellensteckverbinder aus einer Richtung parallel zur Mittellinie in Längsrichtung der Einspritzein richtung (1) mit der Kraftstoffzuführleitungsverbindung (50), der Kraftstoffrückführleitungsverbindung (51) bzw. dem Steckverbinder (52) verbunden werden.

7. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner ein Dichtelement (81) aufweist, das sich zwischen der Einspritzeinrichtung (1) und der Motorkopfabdeckung (80) befindet, um eine luftdichte Abdichtung zwischen die sen herzustellen.

8. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, wo bei das in der Motorkopfabdeckung (80) ausgebildete Loch (80a) eine kreisförmige Gestalt und der Einspritzeinrich tungskopf (1a) im Loch einen kreisförmigen Horizontalquer schnitt hat.