DE19819095A1

DE19819095A1 - Zylinderkopf eines mehrzylindrigen direkteinspritzenden Dieselmotors

Info

Publication number: DE19819095A1
Application number: DE1998119095
Authority: DE
Inventors: Peter Zima; Eckhard Zickwolff; Axel Braun; Armin Friedrich
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1998-04-29
Filing date: 1998-04-29
Publication date: 1999-11-04
Also published as: EP0953757A2; EP0953757A3

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf eines mehrzylindrigen direkteinspritzenden Dieselmotors mit einem die Ventilsteuerung und die Düsenhaltekörper (6) der Einspritzdüsen (7) aufnehmenden, von Seitenwänden (4) begrenzten und nach oben mit einem Zylinderkopfdeckel (23) verschlossenen Kopfraum (2), wobei die Einspritzdüsen (7) zentral zu den Brennräumen angeordnet sind und oberhalb der Düsenhaltekörper (6) eine zentrale Nockenwelle (14) liegt. Um an die Düsenhaltekörper (6) auf einfache und sichere Weise ein Common-Rail-Einspritzsystem anschließen zu können, sind die Düsenhaltekörper (6) jeweils mit einem Kraftstoff-Leitarm (16) versehen, der eine Kraftstoff-Hochdruckleitung (17) und eine Kraftstoff-Rücklaufleitung (18) enthält und sich vom Düsenhaltekörper (6) durch eine Seitenwand (4) des Kopfraumes (2) erstreckt. Dazu ist die Seitenwand (4) von ihrer oberen Kante her mit jeweils einer Kerbe (21) versehen. Die Kerbe (21) ist durch ein an dem Leitarm (16) befindliches Veschlußschild (22) öldicht abgeschlossen. Durch das Verschlußschild (22) ist auch die Steuerleitung (9) zur Ansteuerung eines Magnetventils (8) für die Steuerung der Einspritzdüsenöffnung geführt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf eines mehrzy lindrigen direkteinspritzenden Dieselmotors nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Mit EP 0 627 553 ist eine Haltevorrichtung für ein Kraft stoffeinspritzventil eines direkteinspritzenden Dieselmo tors beschrieben. Der Zylinderkopf dieses Dieselmotors weist eine einzige direkt über den Düsenhaltern der Ein spritzventile angeordnete Nockenwelle auf. Die Düsenhal ter sind jeweils durch einen Spannbügel gehalten, der sich an einer Seite an einer Aufnahmeöffnung in der Wan dung des Zylinderkopfes und an der anderen Seite über eine Spannschraube am Zylinderkopfkörper abstützt. Der Spannbügel liegt mit einem Konus auf der Stirnseite des Düsenhalters auf. Ein Druckkanal sowie ein Leckölkanal führen im Spannbügel von der Außenseite des Zylinderkop fes zum Düsenhalter.

Mit einer solchen Haltevorrichtung kann zwar ein Zylin derkopf mit einer zylindermittigen Anordnung des Ein spritzventils bei gleichzeitiger zentraler Anordnung nur einer Nockenwelle realisiert werden. Bei Anwendung einer Common-Rail-Einspritzanlage ist der Düsenhalter an seiner Stirnseite mit einem Magnetventil versehen, so daß die Weiterleitung des Druckes vom Spannbügel auf den Düsen halter Schwierigkeiten bereitet.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zylinderkopf für ei nen mehrzylindrigen direkteinspritzenden Dieselmotor ge mäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, bei dem die Düsenhaltekörper in funktionssicherer Weise mit dem Kraftstoff-Hochdruckspeicher eines Common-Rail-Einspritz systems verbindbar sind, ohne daß der Aufbau des Zylin derkopfes und/oder die Düsenhalterkörper dadurch verkom pliziert werden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch die starre Verbindung des Düsenhaltekörpers mit ei nem seitlich abragenden Kraftstoff-Leitarm, wobei der Dü senhaltekörper und der Leitarm auch aus einem Teil beste hen können, ist eine Undichtigkeit zwischen dem Düsenhal tekörper und dem Leitarm sicher zu vermeiden. Der Leit arm, der sowohl die Kraftstoff-Hochdruckleitung als auch die Kraftstoff-Rücklaufleitung enthält, kann ausreichend lang ausgeführt werden, um außerhalb des Kopfraumes eine sichere Verbindung mit einem als Verteilerleiste ausge bildeten Kraftstoff-Hochdruckspeicher eines Common-Rail-Ein spritzsystems herstellen zu können. Die obere Stirn seite des Düsenhaltekörpers ist frei für die Anordnung eines die Einspritzdüse betätigenden Magnetventils. Beim Zusammenbau des Zylinderkopfes sind vor dem Aufliegen der Nockenwelle die Düsenhaltekörper zusammen mit den in ih nen gehaltenen Einspritzdüsen in die Haltebohrungen ein zustecken. Dabei gelangt jeder Kraftstoff-Leitarm in eine Kerbe der Zylinderkopfseitenwand, wobei diese Kerbe von den am Kraftstoff-Leitarm befindlichen Verschlußschild so abgedeckelt wird, daß die Seitenwand bis zur Trennebene zum Zylinderkopfdeckel öldicht verschlossen ist. Die Oberkanten der Seitenwände bilden somit zusammen mit den oberen Bereichen der Verschlußschilde eine durchgehende Auflagekante für den Zylinderkopfdeckel.

In vorteilhafter Weise sind durch den am Leitarm befe stigten Verschlußschild auch die elektrischen Steuerlei tungen zur Ansteuerung des Magnetventils des jeweiligen Einspritzventils geführt. Damit bedarf es für die Steuer leitungen keiner besonderen Durchbrüche am Zylinderkopf und ebenso keiner zusätzlichen Abdichtungen.

Die Düsenhaltekörper können in an sich bekannter Weise in ihren Haltebohrungen durch Pratzen gegen eine Auflageflä che des Zylinderkopfkörpers gespannt sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an hand einer Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Zylinderkopf im Bereich einer Einspritzdüse;

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1;

Fig. 3 eine Teilansicht des Zylinderkopfes nach Fig. 1 von oben, teilweise geschnitten.

Der Zylinderkopf eines direkteinspritzenden Dieselmotors weist einen Zylinderkopfkörper 1 mit einem Kopfraum 2 auf, der von einem Zylinderkopfboden 3 und Seitenwänden 4 begrenzt ist. Im Zylinderkopfboden 3 befinden sich Boh rungen 5, in welche jeweils ein Düsenhaltekörper 6 einge setzt ist. Der Düsenhaltekörper 6 hält an seinem unteren Ende eine Einspritzdüse 7, welche zentral in einen unter halb des Zylinderkopfbodens 3 befindlichen Brennraum mün det und in diesen Kraftstoff spritzen kann. An seinem oberen Ende ist der Düsenhaltekörper 6 mit einem Magnet ventil 8 versehen, mittels dem die Einspritzdüse 7 geöff net und geschlossen werden kann. Da Magnetventil 8 ist über eine elektrische Leitung 9 ansteuerbar.

Eine Pratze 10, die sich an einer Stufe 11 an der Seiten wand 4 abstützt und die von einer Schraube 12 spannbar ist, hält den Düsenhaltekörper 6 gegen eine Auflagefläche 13 an der Bohrung 5 fest.

Oberhalb des Düsenhaltekörpers 6 erstreckt sich im Zylin derkopf eine Nockenwelle 14, die mittels ihrer Nocken auf im Zylinderkopf befindliche Gaswechselventile 15 ein wirkt.

Mit jedem der Düsenhaltekörper 6 einstückig verbunden ist ein Kraftstoff-Leitarm 16, welcher jeweils eine Kraft stoff-Hochdruckleitung 17 und eine Kraftstoff-Rücklauf leitung 18 enthält. Der Leitarm 16 erstreckt sich vom Dü senhaltekörper 6, der sich innerhalb des Kopfraumes 2 be findet, zur Seite des Zylinderkopfes durch eine der Sei tenwände 4 hindurch nach außen und ist außerhalb des Kopfraumes 2 mit einem Hochdruckanschluß 19 für die Kraftstoff-Hochdruckleitung 17 und einem Anschluß 20 für die Kraftstoff-Rücklaufleitung 18 versehen. Der Durch tritt des Leitarmes 16 durch die Seitenwand 4 erfolgt je weils an einer Kerbe 21 der Seitenwand 4, die sich von der oberen Kante des Kopfraumes 2 her in die Seitenwand 4 erstreckt. Diese Kerbe 21 wird beim Einsetzen des Düsen haltekörpers 6 in die Bohrung 5 von einem Verschlußschild 22, das sich am Leitarm 16 befindet und welches der Form der Kerbe 21 entspricht, so verschlossen, daß die obere Kante des Kopfraumes 2 eine geschlossene, in einer Ebene liegende Linie bildet. In der Ebene dieser Linie liegt ein Zylinderkopfdeckel 23 unter Zwischenschaltung einer Dichtung auf. Zwischen dem Verschlußschild 22 und der Laibung der Kerbe 21 befindet sich ebenfalls eine Dich tung 24, so daß der Kopfraum 2 öldicht abgeschlossen ist.

Durch eine Öffnung 25 des Verschlußschildes 22 ist die elektrische Leitung 9 zur Ansteuerung des Magnetventils 8 ebenfalls aus dem Kopfraum 2 herausgeführt. Die Öffnung 25 ist mit einer Dichtung gegen den Austritt von Öl abge sichert.

Eine solcher Zylinderkopf kann in vorteilhafter Weise auch bei vier Gaswechselventilen pro Zylinder und mit zentral zu den Gaswechselventilen angeordneten Einspritz düsen sowie nur einer zentral über den Einspritzventilen verlaufenden und somit direkt auf die Ventile wirkenden Nockenwelle mit einer Common-Rail-Einspritzanlage verse hen werden. Der Aufbau des Zylinderkopfes bleibt dabei unkompliziert. Diese Düsenhaltekörper 6 können vor Auf liegen der Nockenwelle 14 in üblicher Weise in die Boh rungen 5 eingesetzt werden. Dabei werden gleichzeitig die Verschlußschilde 22 in die Kerben 21 gelangen. Nach Fest ziehen der Schrauben 12 über den Pratzen 10 sind die Dü senhaltekörper 6 samt den außenliegenden Hochdruckan schlüssen 19 für die Verteilerleiste einer Common-Rail-Ein spritzanlage für die Anschlüsse 20 der Kraftstoff-Rück laufleitung 18 sowie auch für die elektrischen An schlüsse am Kabel 9 zur Ansteuerung der Magnetventile 8 montiert. Die Anschlüsse sind für die weitere Montage der Common-Rail-Einspritzanlage gut zugänglich. Es entstehen keine Probleme hinsichtlich der Öldichtheit des Zylinder kopfes.

Claims

1. Zylinderkopf eines mehrzylindrigen direkteinsprit zenden Dieselmotors mit einem die Ventilsteuerung und die Kraftstoffeinspritzdüsen aufnehmenden, von Seitenwänden begrenzten und nach oben mit einem Zy linderkopfdeckel verschlossenen öldichten Kopfraum und zentral zu den Brennräumen angeordneten elek trisch über jeweils ein Magnetventil angesteuerten und von jeweils einem in einer Bohrung des Zylinder kopfkörpers befindlichen Düsenhaltekörpers gehalte nen Einspritzdüsen, einer oberhalb der Düsenhalte körper liegenden Nockenwelle und jeweils einer von der Seite des Zylinderkopfes insbesondere von einem Hochdruck-Kraftstoffspeicher zu den Düsenhaltekör pern führenden Kraftstoffzuleitung, dadurch gekenn zeichnet, daß jeder der Düsenhaltekörper (6) der Einspritzdüsen (7) starr mit einem zur Seite des Zy linderkopfes ragenden Kraftstoff-Leitarm (16) verse hen ist, der sowohl eine Kraftstoff-Hochdruckleitung (17) als auch eine Kraftstoff-Rücklaufleitung (18) enthält und der durch eine in der Seitenwand (4) von der Trennebene zum Zylinderkopfdeckel (23) ausgehen de Kerbe (21) außerhalb des Kopfraumes (2) führt, wobei der Kraftstoff-Leitarm (16) mit einem Ver schlußschild (22) versehen ist, der von der Trenn ebene her mit dem Einsetzen des Düsenhaltekörpers (6) in den Zylinderkopfkörper (1) in die Kerbe (21) gelangt und diese bis zur Randkontur des Zylinder kopfdeckels (23) öldicht verschließt.

2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß eine elektrische Steuerleitung (9) zur An steuerung des Magnetventils (8) durch den Verschluß schild (22) geführt ist.

3. Zylinderkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß jeder der Düsenhaltekörper (6) in sei ner Haltebohrung (5) des Zylinderkopfkörpers (1) durch eine Pratze (10) gegen eine Auflagefläche (13) des Zylinderkopfkörpers (1) gespannt ist.