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Die vorliegende Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf ein Kraftstoffspeichereinspritzsystem für Dieselmotoren, das so gestaltet ist, daß dieses in einem Speicher unter Druck gespeicherten Kraftstoff einer magnetventilgesteuerten Kraftstoffeinspritzeinrichtung zuführt.
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, daß die Anzahl der Einlaß- und Auslaßventile, die in jedem Zylinder eines Dieselmotors vorgesehen sind, von zwei auf vier erhöht wird, um das Luftansaugen und den Abgasgütegrad zu verbessern. Es ist ebenfalls bekannt, daß ein gleichmäßiges Kraftstoffsprühen von den Einspritzdüsen der Einspritzeinrichtung 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 Mittelpunkt von jeder Brennkammer in Übereinstimmung gebracht wird.
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Nachstehend werden Probleme erläutert, die bei einem solchen Kraftstoffeinspritzsystem für einen Dieselmotor auftreten, bei dem eine herkömmliche Kraftstoffeinspritzeinrichtung 100, wie dies in 12 gezeigt ist, verwendet wird.
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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 Motorkopfabdeckung 111 vor und ist am Zylinderkopf 110 über ein Fixierelement 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 Einspritzeinrichtung 100 befindet sich zwischen den Nockenwellen 120 und 123 und ist von vier Einlaß- und Auslaßventilen in jedem Zylinder umgeben. Die Kraftstoffzuführleitungsverbindung 101 ist von den Nockenwellen 120 und 123 weg zur Brennkammer 113 angeordnet. Die Kraftstoffrückführleitungsverbindung 102 und der Magnetspulensteckverbinder bzw. die Magnetspulenverbindungseinrichtung 103 der Einspritzeinrichtung 100 sind am Einspritzeinrichtungskopf 100a außerhalb der Motorkopfabdeckung 111 montiert.
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Es ist jedoch schwierig, die Einspritzeinrichtung 100 im Zylinderkopf 110 zu montieren, da eine gegenseitige Beeinflussung der Kraftstoffzuführleitungsverbindung 101 mit den Einlaß- und Auslaßventilen 122 und 125, den Nockenwellen 120 und 123 und den Nocken 121 und 124 besteht. Bei der Montage der Einspritzeinrichtung 100 ist es somit erforderlich, daß die Nockenwellen 120 und 123 und Kipphebel in Abhängigkeit von einem Antriebssystem entfernt werden, woraus sich eine Erhöhung der Anzahl der Operationen zur Montage und zum Entfernen der Einspritzeinrichtung 100 ergibt.
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Ferner ist die Form der Einspritzeinrichtung 100, insbesondere die Gestalt und der Ort der Kraftstoffzuführleitungsverbindung 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 Kipphebel, stark begrenzt. Das macht es schwierig, Einspritzeinrichtungen für unterschiedliche Arten von Motoren zu entwerfen, woraus sich die Herstellung von Einspritzeinrichtungen ergibt, bei denen wenige von einer Art sind.
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Die
Japanische Patenterstveröffentlichung 7-103107 offenbart ein herkömmliches Kraftstoffzuführsystem, das so gestaltet ist, daß bei diesem die vorstehend genannten Probleme verringert sind. In diesem Kraftstoffzuführsystem sind Kraftstoffzuführleitungen parallel zur Einspritzeinrichtung 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 Antriebssystems der Einlaßventile auftritt.
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Bei dem Kraftstoffzuführsystem ist jedoch Raum zum Installieren des Verlängerungselements um die Einspritzeinrichtung herum erforderlich. Das gestaltet es schwierig, Nockenwellen für die Einlaß- und Auslaßventile nahe aneinander anzuordnen, was zu dem Nachteil führt, daß es schwierig ist, die Größe eines Motorkopfes zu verringern. Die große Nähe der Nockenwellen bezüglich der Einspritzeinrichtung zur Verringerung der Größe des Motors verursacht, daß sich das Verlängerungselement mit den Einlaß- und Auslaßventilen und dem Antriebssystem für die Einlaßventile bei Installation und Entfernen der Einspritzeinrichtung gegenseitig beeinflußt, solange das Verlängerungselement von den Nockenwellen nach außen vorsteht, woraus sich eine komplexe Instandhaltung der Einspritzeinrichtung ergibt.
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Ein Kraftstoffzuführanschluß zum Zuführen von Kraftstoff in ein Kraftstoffzuführsystem, daß das Verlängerungselement und die Kraftstoffzuführleitungen aufweist, steht außerhalb des Motorkopfes an einem Ort vor, der sich vom Einspritzeinrichtungskopf unterscheidet, wodurch die Bildung einer Vielzahl von Durchgangslöchern in der Kopfabdeckung 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.
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Dokument
DE 43 15 233 A1 bezieht sich auf eine direkteinspritzende Brennkraftmaschine, bei der das Eindringen von Kraftstoff in den zwischen Zylinderkopf und Zylinderkopfhaube liegenden Ölraum zuverlässig vermieden wird. Das Einspritzventil befindet sich im Ölraum zwischen dem Zylinderkopf und der Zylinderkopfhaube und ein Kraftstoffleitungsanschluss für die Kraftstoffzufuhr zum Kraftstoffeinspritzventil ist außerhalb des Ölraums angeordnet.
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Dokument
DE 38 26 144 A1 offenbart einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mit Pumpedüse. Die Pumpedüse wird über einen Kipphebel angetrieben, dessen Kraft über eine Stelze entlang der Mittelachse der Pumpedüse auf eine Pumpenfeder der Pumpendüse aufgebracht wird. Versetzt zur Mittelachse der Pumpedüse ist ein elektronisches Element für die Steuerung der Pumpedüse angeordnet.
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Bei dem Einspritzdüsenhalter entsprechend dem Dokument
DE 42 05 263 A1 ist ein Kraftstoffleitungsarm senkrecht zur Mittelachse der Einspritzdüse in der Zylinderkopfhaube angeordnet.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile beim Stand der Technik zu verhindern.
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Ferner soll ein Kraftstoffeinspritzsystem für einen Motor vorgesehen werden, das so gestaltet ist, daß dieses eine einfache Instanthaltung der Einspritzeinrichtungen erleichtert, und das dazu in der Lage ist, in unterschiedlichen Motortypen verwendet zu werden.
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Entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für einen Motor vorgesehen, die aufweist: (a) eine Einspritzeinrichtung mit einer vorgegebenen Länge, die einen Einspritzeinrichtungskopf und eine Einspritzdüse, die zum Einspritzeinrichtungskopf entgegengesetzt liegt, zum Einspritzen von Kraftstoff, der in einer Speicherkammer unter Druck gespeichert wird, in einen Zylinder des Motors aufweist, wobei der Einspritzeinrichtungskopf der Einspritzeinrichtung durch ein Loch zu Außenseite einer Motorkopfabdeckung freigelegt ist, (b) ein Magnetventil, das das Einspritztiming der Einspritzeinrichtung steuert, wobei das Magnetventil im Einspritzeinrichtungskopf der Einspritzeinrichtung exzentrisch bezüglich einer Mittellinie in Längsrichtung der Einspritzeinrichtung angeordnet ist, (c) einen Steckverbinder, der dem Magnetventil Energie zuführt und der sich am Einspritzeinrichtungskopf der Einspritzeinrichtung befindet, um zur Außenseite der Motorkopfabdeckung freigelegt zu sein, (d) eine Kraftstoffzuführleitungsverbindung, die eine Kraftstoffzuführleitung mit der Einspritzeinrichtung verbindet, wobei sich die Kraftstoffzuführleitungsverbindung bezüglich zumindest einer der Nockenwellen der Auslaß- und Einlaßventile entgegengesetzt zur Einspritzdüse der Einspritzeinrichtung befindet, und (e) einen Kraftstoffzuführkanal, der mit der Kraftstoffzuführleitungsverbindung verbunden ist, um der Einspritzdüse der Einspritzeinrichtung Kraftstoff zuzuführen, wobei der Kraftstoffzuführkanal in einer Seitenwand des Einspritzeinrichtungskopfes der Einspritzeinrichtung ausgebildet ist.
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In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Einspritzeinrichtung eine mit einer Kraftstoffrückführleitung verbundene Kraftstoffleitungsverbindung zum Ausgeben von übermäßigen Kraftstoff auf, die sich bezüglich den Nockenwellen des Motors entgegengesetzt zur Einspritzdüse befindet.
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Die Kraftstoffzuführleitungsverbindung und die Kraftstoffrückführleitungsverbindung befinden sich zwischen den Nockenwellen und der Motorkopfabdeckung.
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Die Speicherkammer befindet sich in der Motorkopfabdeckung.
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Die Kraftstoffzuführleitungsverbindung und die Kraftstoffrückführleitungsverbindung befinden sich außerhalb der Motorkopfabdeckung.
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Die Kraftstoffzuführleitungsverbindung, die Kraftstoffrückführleitungsverbindung und der Steckverbinder erstrecken sich vom Einspritzeinrichtungskopf der Einspritzeinrichtung aus, um zu gestatten, daß die Kraftstoffzuführleitung, die Kraftstoffrückführleitung und ein Energiequellensteckverbinder aus einer Richtung, die zur Mittellinie in Längsrichtung der Einspritzeinrichtung parallel verläuft, mit der Kraftstoffzuführleitungsverbindung, der Kraftstoffrückführleitungsverbindung bzw. dem Steckverbinder verbunden werden.
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Ein Dichtelement ist ferner vorgesehen, daß sich zwischen der Einspritzeinrichtung und der Motorkopfabdeckung befindet, um eine luftdichte Abdeckung zwischen diesen herzustellen.
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Das in der Motorkopfabdeckung ausgebildete Loch hat eine kreisförmige Gestalt. Der Einspritzeinrichtungskopf hat im Loch einen kreisförmigen Horizontalquerschnitt.
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Die vorliegende Erfindung wird aus der nachstehend angeführten detaillierten Beschreibung aus den beiliegenden Zeichnungen des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das jedoch nicht als die Erfindung auf das spezifische Ausführungsbeispiel begrenzend angesehen werden soll, sondern nur der Erläuterung und dem Verständnis dient, besser verständlich. In den Zeichnungen ist:
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1 ein Teilschnitt, der ein Kraftstoffspeichereinspritzsystem für einen Dieselmotor entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt,
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2(a) ein Vertikalschnitt, der eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung zeigt,
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2(b) eine Draufsicht bei Betrachtung in Richtung eines Pfeiles B in 2(a),
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2(c) eine vergrößerte Teilansicht von 2(a),
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3 eine horizontale Schnittansicht an einer Linie III-III in 2(a),
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4 eine geschnittene Teilansicht, die ein Kraftstoffspeichereinspritzsystem entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
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5 eine geschnittene Teilansicht, die ein Kraftstoffspeichereinspritzsystem entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
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6 eine perspektivische Ansicht, die eine Befestigungsmutter zum Befestigen einer Einspritzeinrichtung zeigt,
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7 eine geschnittene Teilansicht, die ein Kraftstoffspeichereinspritzsystem entsprechend dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
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8 eine geschnittene Teilansicht, die ein Kraftstoffspeichereinspritzsystem entsprechend dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
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9(a) ein Vertikalschnitt, der die Kraftstoffeinspritzeinrichtung in 8 zeigt,
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9(b) eine Draufsicht bei Betrachtung aus der Richtung eines Pfeiles B in 9(a),
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9(c) eine vergrößerte Teilansicht von 9(a),
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10 eine geschnittene Teilansicht, die ein Kraftstoffspeichereinspritzsystem entsprechend dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
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11 eine Draufsicht bei Betrachtung aus der Richtung eines Pfeiles XI in 10 bei entfernter Motorkopfabdeckung und
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12 eine geschnittene Teilansicht, die ein herkömmliches Kraftstoffspeichereinspritzsystem zeigt.
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Es wird sich nun auf die Zeichnungen bezogen, und insbesondere auf 1, in der ein Kraftstoffspeichereinspritzsystem entsprechend der Erfindung gezeigt ist.
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Der gezeigte Motor ist ein Vier-Zylinder-Doppelnockenwellenmotor, 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 Einspritzeinrichtung 1 zugeführt.
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Die Einspritzeinrichtung 1 weist, wie es in 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 Einspritzeinrichtungskörper 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 Sprühloch 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 gleitfähig angeordnet. Ein Hochdruckkraftstoffzuführkanal 61 und ein Niederdruckkraftstoffkanal 65 zur Ausgabe von übermäßigen Kraftstoff sind um den Steuerkolben 22 herum ausgebildet.
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Die Hochdruckkraftstoffkanäle 61, 62 und 63 bilden ein Kraftzuführleitungssystem. Der Kraftstoff wird über eine Kraftstoffzuführleitung vom Common rail über die Hochdruckzuführkanäle 63 und 62 zum Hochdruckkraftstoffkanal 61 geführt und strömt in einen ringförmigen Kraftstoffspeicher 24, der die Nadel 20 umgibt, um die Nadel 20 nach oben anzuheben. Der Niederdruckkraftstoffkanal 65 gibt den übermäßigen Kraftstoff, der aus Gleitteilen in der Einspritzeinrichtung 1 leckt, vom Niederdruckkraftstoffkanal 66 zum Niederdruckkraftstoffkanal 67 aus und führt diesen über eine Kraftstoffrückführleitung (nicht gezeigt) zu einem Kraftstofftank zurück.
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Der Einspritzeinrichtungskopf 1a hat ein Ventilgehäuse 15, das mit dem Düsenkörper 13 über ein Distanzstück 16 unter 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 Niederdruckkraftstoffkanal 65 in Verbindung steht, ausgebildet. Im Distanzstück 60 sind ebenfalls Öffnungen 42 und 43 ausgebildet. Die Öffnung 42 stellt die Verbindung zwischen dem Hochdruckkraftstoffkanal 62 und der Drucksteuerkammer 41 her, um der Drucksteuerkammer 41 Hochdruckkraftstoff zuzuführen. Die Öffnung 43 gibt den Hochdruckkraftstoff in der Drucksteuerkammer 41 zu einer Niederdruckseite (das heißt zum Kraftstofftank) aus.
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Im Ventilgehäuse 15 sind der Hochdruckkraftstoffkanal 63 und der Niederdruckkraftstoffkanal 67 ausgebildet. Der Hochdruckkraftstoffkanal 63 steht mit dem Hochdruckkraftstoffkanal 62 in Verbindung und ist an einer Kraftstoffzuführleitungsverbindung 50 der Außenseite ausgesetzt. Der Niederdruckkraftstoffkanal 67 steht mit dem Niederdruckkraftstoffkanal 66 in Verbindung und ist an einer Kraftstoffrückführleitungsverbindung 51 der Außenseite ausgesetzt.
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Das Magnetventil 30 ist ein Magnetventil mit zwei Anschlüssen, das die Fluidverbindung zwischen der Drucksteuerkammer 41 und dem Niederdruckkraftstoffkanal 67 auswählend herstellt und blockiert und das sich im Ventilgehäuse 15 exzentrisch bezüglich der Mittellinie in Längsrichtung der Nadel 20 befindet. Dadurch wird, wie es den 2(a) bis 2(c) entnommen werden kann, eine effizientere Verwendung des Raumes im Ventilgehäuse 15 möglich, wodurch gestattet wird, das der Hochdruckkraftstoffkanal 63 und der Niederdruckkraftstoffkanal 67 in einer Umfangswand des Ventilgehäuses 15 mit einer minimalen Erhöhung des Durchmessers des Einspritzeinrichtungskopfes 1a der Einspritzeinrichtung 1 ausgebildet werden. Dadurch ergeben sich die folgenden Vorteile. Gewöhnlich werden viele Motorbestandteile, wie zum Beispiel Nocken, Nockenwellen, Fixierelemente und Nockenwellenlager, wie es in 1 gezeigt ist, an einem Motorkörper um eine Einspritzeinrichtung herum angebracht, wobei ein großer Raum oberhalb des Motorkörpers erforderlich ist. Dadurch wird es erforderlich, daß der Einspritzeinrichtungskopf 1a, wenn dieser relativ große Ausmaße 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 angeordnet wird, wodurch das Vorstehen der Einspritzeinrichtung 1 von der Motorkopfabdeckung 80 verringert wird.
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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.
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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 gespeicherte 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 erzeugt wird und auf die Nadel 20 nach unten wirkt, wie es in 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, wodurch verursacht wird, daß die Nadel 20 das Sprühloch 11a schließt, um das Sprühen von Kraftstoff zu stoppen.
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Wenn die Spule 33 eingeschaltet ist, wird bewirkt, daß der Kern 34 eine Magnetkraft erzeugt, die das Ventil entgegen der Federkraft der Feder 32 mit dem Ventil 16a außer Eingriff anzieht, um die Fluidverbindung zwischen der Öffnung 43 und dem Niederdruckkraftstoffkanal 67 herzustellen, wodurch verursacht wird, daß der Hochdruckkraftstoff in der Drucksteuerkammer 41 über die Öffnung 43 in den Niederdruckkraftstoffkanal 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 Drucksteuerkammer 41 verringert wird. Wenn der Druck des Kraftstoffes, 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 Federkraft der Feder 23 erzeugt wird und die auf die Nadel 20 wirkt, damit das Sprühloch 11a geschlossen wird, wird verursacht, daß die Nadel 20 nach oben gehoben wird, um das Sprühloch 11a zu öffnen, damit Kraftstoff in den Motor eingespritzt wird.
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Die Kraftstoffzuführleitungsverbindung 50, die Kraftstoffrückführleitungsverbindung 51 und der Steckverbinder 52 sind am Einspritzeinrichtungskopf 11a ausgebildet und erstrecken sich parallel zur Mittellinie der Einspritzeinrichtung 1 in eine Richtung, die zum Sprühloch 11a entgegengesetzt liegt.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 1 ist die Einspritzeinrichtung 1 im Montageloch 72 angebracht, das im Zylinderkopf 71 koaxial mit der Brennkammer 71a ausgebildet ist; der Einspritzeinrichtungskopf 1a steht außerhalb der Motorkopfabdeckung 80 vom Durchgangsloch 80a, das in der Motorkopfabdeckung 80 ausgebildet ist, vor. Die Kraftstoffzuführleitungsverbindung 50, die Kraftstoffrückführleitungsverbindung 51 und der Steckverbinder 52 am Einspritzeinrichtungskopf 1a sind ebenfalls der Außenseite der Motorkopfabdeckung 80 ausgesetzt. Ein ringförmiges Dichtelement 81, das aus einem wärmebeständigen und ölbeständigen elastischen Material gefertigt ist, ist an einer inneren Kante des Durchgangsloches 80a angebracht, das in der Motorkopfabdeckung 80 angebracht ist, um eine luftdichte Abdichtung zwischen der Einspritzeinrichtung 1 und der Motorkopfabdeckung 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 Motorkopfabdeckung 80 einfach angeordnet wird, indem die Einspritzeinrichtung, selbst wenn die Einspritzeinrichtung ungenau angebracht ist, so daß diese in Radialrichtung verschoben ist, durch das Durchgangsloch 80a geführt wird, und um eine geeignete luftdichte Abdichtung zwischen der Einspritzeinrichtung 1 und der Motorkopfabdeckung 80 aufrechtzuerhalten.
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Die Nockenwellen 74 und 77 werden synchron mit der Drehung 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 Einlaßventile 76 und 79 hin und hergehend bewegt werden, um Luft in die Brennkammer 71a einzuführen und Luft aus dieser abzuführen.
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Die Einspritzeinrichtung 1 ist in jedem Zylinder zwischen den Nockenwelle 74 und 77 angebracht und wird von den vier Auslaß- und Einlaßventilen 76 und 79 umgeben. Die Einspritzeinrichtung 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 Zylinderkopf 71 gedrückt. Die Einspritzeinrichtung 1 hat, wie es in 3 gezeigt ist, zur Breite querverlaufende Flächen 13a, die diametral entgegengesetzt zueinander angeordnet sind, um das Fixierelement 73 zu halten.
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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 Montageloch 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.
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Als nächstes wird die Motorkopfabdeckung 80, an der sich das Dichtelement 81 befindet, am Zylinderkopf 71 angebracht, so daß die Einspritzeinrichtung 1 von jedem Zylinder mit dem Dichtelement 81 in Eingriff angeordnet ist.
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Schließlich wird die Kraftstoffzuführleitung mit der Kraftstoffzuführleitungsverbindung 50 verbunden, während die Kraftstoffrückführleitung mit der Kraftstoffrückführleitungsverbindung 51 verbunden wird. Ein Energiequellensteckverbinder wird mit dem Steckverbinder 52 elektrisch verbunden. Dadurch wird die Montage der Einspritzeinrichtung 1 im Motor abgeschlossen.
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Die Kraftstoffzuführleitung, die Kraftstoffrückführleitung und der Energiequellensteckverbinder werden, wie es in der Zeichnung deutlich gezeigt ist, im Motor aus der gleichen Richtung parallel zur Achse der Einspritzeinrichtung 1 installiert, wodurch der einfachen Verbindung von diesen unter Verwendung von zum Beispiel eines Montageroboters erleichtert wird. Dadurch ergibt sich eine Verringerung der Operationen.
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Im ersten Ausführungsbeispiel gestattet die exzentrische Anordnung des Magnetventils 30 bezüglich der Mittellinie der Nadel 20, daß der Hochdruckkraftstoffkanal 63 und der Niederdruckkraftstoffkanal 67 im Einspritzeinrichtungskopf 1a, der sich entgegengesetzt zum Sprühloch 11a befindet, montiert werden, und ebenfalls, daß die Kraftstoffzuführleitungsverbindung 50, die Kraftstoffrückführleitungsverbindung 51 und der Steckverbinder 52 am Einspritzeinrichtungskopf 1a angebracht werden, so daß sich diese parallel zur Mittellinie der Einspritzeinrichtung 1 erstrecken. Das Aussetzen der Kraftstoffzuführleitungsverbindung 50, der Kraftstoffrückführleitungsverbindung 51 und des Steckverbinders 52 bezüglich der Außenseite der Motorkopfabdeckung 80 gestattet, daß die Auslaß- und Einlaßventile 76 und 79, die Bauteile des Antriebssystems der Auslaß- und Einlaßventile 76 und 79, die Kraftstoffrückführleitung und der Energiequellensteckverbinder ohne gegenseitige Beeinflussung angeordnet werden, wodurch gestattet wird, daß die Motorkopfabdeckung 80 nahe am Zylinderkopf 71 angeordnet wird. Das gestattet ebenfalls, daß das Antriebssystem 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 gestattet wird, daß die Größe der Einspritzeinrichtung 1 unabhängig vom Motortyp bestimmt wird.
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Außerdem gestattet das Freilegen der Kraftstoffzuführleitungsverbindung 50, der Kraftstoffrückführleitungsverbindung 51 und der Steckverbindung 52 bezüglich der Außenseite 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 Einlaßventile 76 und 79 nicht die Einspritzeinrichtung 1 beeinflussen. Daraus ergibt sich eine Verringerung bei den Operationen bei der Instandhaltung.
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Bei jedem Zylinder ist es im Unterschied zur Struktur nach dem Stand der Technik, die in der
Japanischen Patenterstveröffentlichung 7-103107 offenbart ist, erforderlich, daß ein Durchgangsloch
80a zur Installation der Einspritzeinrichtung
1 vorhanden ist, wodurch die Bearbeitungsvorgänge der Motorkopfabdeckung
80 verringert werden. Die Verringerung bei der Anzahl der Durchgangslöcher
80a erleichtert die einfache Positionierung der Motorkopfabdeckung
80, wenn diese während des Zusammenbaus auf die Einspritzeinrichtungen
1 aufgebracht wird.
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4 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel des Kraftstoffspeichereinspritzsystems der Erfindung. Die gleichen Bezugszeichen, wie diese im vorstehenden ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden, beziehen sich auf die gleichen Teile; ihre detaillierte Erläuterung wird an dieser Stelle unterlassen.
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Die Mittellinien in Längsrichtung der Kraftstoffzuführleitungsverbindung 50, der Kraftstoffrückführleitungsverbindung 51 und des Steckverbinders 52 sind, wie es in der Zeichnung deutlich gezeigt ist, mit einem vorgegebenen Winkel bezüglich der Mittellinie in Längsrichtung der Einspritzeinrichtung 2 ausgerichtet, wodurch die Gesamthöhe der Struktur einschließlich der Kraftstoffzuführleitungsverbindung 50, der Kraftstoffrückführleitungsverbindung 51 des Steckverbinders 52 und Leitungen, die mit diesen verbunden sind, verringert wird. Daraus ergibt sich eine Verringerung beim Platz, der außerhalb der Motorkopfabdeckung 80 erforderlich ist.
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Bei der Montage der Einspritzeinrichtungen 2 in den Zylindern des Motors können die Kraftstoffzuführleitungsverbindungen 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 Steckverbinder 52 einfach angeordnet wird.
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Die 5 und 6 zeigen das dritte Ausführungsbeispiel des Kraftstoffspeichereinspritzsystems der Erfindung. Die gleichen Bezugszeichen, wie diese im ersten Ausführungsbeispiel verwendet wurden, beziehen sich auf die gleichen Teile; ihre detaillierter Erläuterung wird an dieser Stelle unterlassen.
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Die Mittellinien in Längsrichtung der Kraftstoffzuführleitungsverbindung 50, der Kraftstoffrückführleitungsverbindung 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 Befestigungsmutter 83, wie diese in 6 gezeigt ist, befindet sich im Durchgangsloch 82 in luftdichtem Eingriff mit dem Dichtelement 84, um die Einspritzeinrichtung 3 zu halten.
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7 zeigt das vierte Ausführungsbeispiel 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 dieser Stelle unterlassen.
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Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom dritten Ausführungsbeispiel, das in 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 elastische Verformung des Dichtelements 85 erleichtert die einfache Installation der Motorabdeckung 82 am Zylinderkopf 71, nachdem die Einspritzeinrichtung 4 installiert wurde.
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Die 8, 9(a) und 9(b) zeigen das fünfte Ausführungsbeispiel 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 dieser Stelle unterlassen.
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Die Kraftstoffzuführleitungsverbindung 5 und die Kraftstoffrückführleitungsverbindung 56 sind, wie es in den 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 Magnetventil 30 befindet sich im Einspritzeinrichtungskopf 5a an einem Ort, der von der Mittellinie in Längsrichtung der Nadel 20 in Radialrichtung entfernt angeordnet ist.
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Die Kraftstoffzuführleitungsverbindung 55 und die Kraftstoffrückführleitungsverbindung 56 sind, wie es in 8 gezeigt ist, von der Motorkopfabdeckung 80 und den Nockenwellen 74 und 77 umgeben und erstrecken sich senkrecht zu den Nockenwellen 74 und 77. Der Steckverbinder 57 des Magnetventils 30 befindet sich außerhalb der Motorkopfabdeckung 80.
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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 Kraftstoffrückführleitung mit der Einspritzeinrichtung 5 verbunden 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 Einspritzeinrichtung 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 Motorarten verwendet wird.
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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 Gesamtgröße des Motors bezüglich den vorstehenden Ausführungsbeispielen ergibt, vereinfacht jedoch die Gestalt des Abschnitts der Einspritzeinrichtung 5, der aus der Motorkopfabdeckung 80 hervorsteht, da nur der Steckverbinder 57 der Außenseite ausgesetzt wird.
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Die 10 und 11 zeigen das sechste Ausführungsbeispiel des Kraftstoffspeichereinspritzsystems der Erfindung. Die gleichen Bezugszeichen wie die im ersten Ausführungsbeispiel verwendeten beziehen sich auf die gleichen Teile; ihre detaillierte Erläuterung wird an dieser Stelle unterlassen.
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In diesem Ausführungsbeispiel wird die gleichen Einspritzeinrichtung 5 wie im fünften Ausführungsbeispiel verwendet. Der Common rail 91, in dem eine Speicherkammer ausgebildet 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 Kraftstoffzuführleitung 92 verläuft, um dem Common rail 91 Kraftstoff von einer Kraftstoffeinspritzpumpe (nicht gezeigt) zuzuführen. Die Länge einer Verbindung zwischen der Einspritzeinrichtung 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.
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Während die vorliegende Erfindung bezüglich dem bevorzugten 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 bezüglich dem gezeigten Ausführungsbeispielen einschließt, die ausgeführt sein können, ohne daß vom Prinzip der Erfindung, wie dies in den beiliegenden Ansprüchen dargelegt ist, abgewichen wird. Zum Beispiel wurden die Einspritzeinrichtungen, wie diese in den vorstehenden Ausführungsbeispielen erläutert wurden, so gestaltet, daß diese übermäßigen Kraftstoff ausgeben; alternativ dazu können rückführungslose Einspritzeinrichtungen verwendet werden. Die Erfindung kann bei einem Motor verwendet werden, der zwei Auslaß- und Einlaßventile in jedem Zylinder hat. Die Anzahl der Zylinder des Motors ist nicht auf vier beschränkt.
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Ein Kraftstoffspeichereinspritzsystem für einen Dieselmotor wird somit vorgesehen, das so gestaltet ist, daß dieses eine einfache Instanthaltung der Einspritzeinrichtung erleichtert, und das bei unterschiedlichen Motortypen verwendet werden kann. Das Kraftstoffspeichereinspritzsystem weist im wesentlichen eine Einspritzeinrichtung, ein Magnetventil zur Steuerung des Einspritztimings, einen Steckverbinder, der dem Magnetventil die Energie zuführt, eine Kraftstoffzuführleitungsverbindung und einen Kraftstoffzuführkanal auf. Die Einspritzeinrichtung ist im Motor angebracht und hat einen Einspritzeinrichtungskopf, der sich außerhalb einer Motorkopfabdeckung befindet. Das Magnetventil befindet sich im Einspritzeinrichtungskopf exzentrisch bezüglich der Mittellinie in Längsrichtung der Einspritzeinrichtung. Der Steckverbinder ist am Einspritzeinrichtungskopf montiert. Die Kraftstoffzuführverbindung ist bezüglich den Nockenwellen der Auslaß- und Einlaßventile des Motors entgegengesetzt zur Einspritzdüse angeordnet. Der Kraftstoffzuführkanal ist in einer Seitenwand des Einspritzeinrichtungskopfes der Einspritzeinrichtung ausgebildet.
