DE19959951A1

DE19959951A1 - Ottomotor mit Direkteinspritzung

Info

Publication number: DE19959951A1
Application number: DE19959951A
Authority: DE
Inventors: Nobuhisa Jingu
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1999-12-13
Publication date: 2000-06-29
Also published as: JP2000186615A; US6260518B1

Abstract

Ein erfindungsgemäßer Ottomotor mit Direkteinspritzung weist ein Treibstoff-Einspritzventil auf, das Treibstoff direkt in eine Treibstoff-Verbrennungskammer einspritzt und an einem Zylinderkopf vorgesehen ist, eine Treibstoff-Einspritzventil-Dichtung, die zwischen dem Zylinderkopf und dem Treibstoff-Einspritzventil eingesetzt ist, und eine Wasseröffnung, die in einer Zylinderkopf-Dichtung nahe der Treibstoff-Einspritzventil-Dichtung ausgebildet ist. Das Treibstoff-Einspritzventil wird durch einen Dichtabschnitt der Treibstoff-Einspritzventil-Dichtung durch Kühlwasser gekühlt, das in Kontakt mit der Bodenfläche des Zylinderkopfes durch die Wasseröffnung kommt.

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ottomotor mit Direkteinspritzung und insbeson dere einen Ottomotor mit Direkteinspritzung und mit verbesserter Kühlleistung bei einem Treibstoff-Einspritzventil.

Ist bei einem Ottomotor mit Direkteinspritzung die Wärmeabstrahlungsleistung des Treibstoff-Einspritzventils schwach, wird sich das Treibstoff-Einspritzventil stark erwär men. Wenn dies auftritt, verflüchtigen sich flüchtige Bestandteile des Treibstoffes, die sich am hocherhitzten Treibstoff-Einspritzventil abgesetzt haben, bevor der Treibstoff gezündet wird, so daß die rückstandsbildenden Bestandteile durch die Hitze verkohlt werden und als Ablagerungen bleiben. In einem derartigen Fall wird es schwierig, eine hochpräzise Treibstoff-Einspritzung zu bewerkstelligen, was mit einer stabilen Treibstoff- Verbrennung kollidiert.

Bei der offengelegten Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung H9-119344 ist eine Kühlstruktur für ein Treibstoff-Einspritzventil offenbart, bei dem eine an einer Boden fläche eines Zylinderblocks ausgebildete Mulde und eine Kühlwasserleitung miteinander durch eine Verbindungsleitung verbunden sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß einer durch den Erfinder ausgeführten Untersuchung kann die Kühlstruktur für ein Treibstoff-Einspritzventil, wie in der Fig. 4 gezeigt, beschrieben werden.

Bei dem in der Fig. 4 gezeigten Zylinderkopf 101 wird eine Treibstoff-Verbrennungs kammer 102 durch eine Mulde in der Mitte der Bodenfläche des Kopfes 101 gebildet. Eine Zündkerzen-Befestigungsöffnung 103, in der eine Zündkerze (in der Zeichnung nicht gezeigt) befestigt ist, mit einer Mittenlinie IGCL ist an einer Position in der Nähe der Mitte der Treibstoff-Verbrennungskammer 102 ausgebildet.

Der Zylinderkopf 101 weist eine an der Mittellinie IPCL ausgebildete Einlaßöffnung 104 und eine an der Mittellinie EPCL ausgebildete Auslaßöffnung 105 auf, wobei diese mit der Treibstoff-Verbrennungskammer 102 in Verbindung stehen, so daß sie die Zündker zen-Befestigungsöffnung 103 umgeben. Ein Einlaßventil und ein Auslaßventil (keines von diesen ist in der Zeichnung dargestellt) sind an jeder dieser Öffnungen, die zu der Treibstoff-Verbrennungskammer führten, befestigt. Jeweils zwei Einlaßöffnungen 104 und Auslaßöffnungen 105 sind vorgesehen.

Zwischen und unter den beiden Einlaßöffnungen 104 des Zylinderkopfes 101 (am äuße ren Umfang der Temperatur-Verbrennungskammer 102) ist eine Befestigungsöffnung 108 für ein Treibstoff-Einspritzventil an der Mittenlinie FICL ausgebildet, in der ein Treib stoff-Einspritzventil befestigt ist (in der Zeichnung nicht dargestellt). Das Treibstoff-Ein spritzventil spritzt den Treibstoff direkt in die Treibstoff-Verbrennungskammer 102.

Als Kühlstruktur zur Kühlung des Treibstoff-Einspritzventils ist ein Teil der Kühlwasserlei tung 109, die am Boden der Zündkerzenbefestigungsöffnung 103 angeordnet ist, mit einem aufgeweiteten Abschnitt 110 der Kühlwasserleitung ausgebildet, der an der Seite der Treibstoff-Einspritzventil-Befestigungsöffnung 108 ausgebildet ist, und mit einer er sten und zweiten unteren Kühlwasserleitung 111 und 112, die am Boden des Treibstoff- Einspritzventils angeordnet sind.

Der oben erwähnte aufgeweitete Teil 110 der Kühlwasserleitung und die erste untere Kühlwasserleitung 111 werden mittels eines Sandkerns geformt. Die zweite untere Kühl wasserleitung 112, die als eine Mulde in der Bodenfläche des Zylinderkopfes 101 vorge sehen ist, wird durch eine Ausbauchung der Gußform geformt.

Bei der oben erwähnten Kühlstruktur für ein Treibstoff-Einspritzventil ist es jedoch auf grund der Ausbauchung der Gußform, die durch einen Vorsprung in der Sandform gebil det wird, notwendig, eine Mulde in der Bodenfläche des Zylinderkopfes 101 vorzusehen. Außerdem ist es notwendig, eine Wanddicke von zumindest 4 mm einzuhalten, um ei nen genauen Guß des Zylinderkopfes zu erreichen. Dies bewirkt, daß das Treibstoff-Ein spritzventil und das Kühlwasser voneinander so beabstandet sind, daß es nicht möglich ist, das Treibstoff-Einspritzventil wirksam zu kühlen oder insbesondere den Gasdichtab schnitt zwischen dem Treibstoff-Einspritzventil und dem Zylinderkopf zu kühlen, was Raum für Verbesserungen gegenüber dem Stand der Technik bietet.

In Anbetracht der oben erwähnten Untersuchung ist es daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Ottomotor mit Direkteinspritzung vorzusehen, bei dem der Gasdichtab schnitt zwischen dem Treibstoff-Einspritzventil und dem Zylinderkopf wirksam gekühlt wird, wodurch verhindert wird, daß sich Ablagerungen an der Düse des Treibstoff-Ein spritzventils bilden, und wodurch eine hochpräzise Treibstoffeinspritzung ermöglicht wird.

Um das oben erwähnte Ziel zu erreichen, weist der erfindungsgemäße Ottomotor mit Direkteinspritzung ein Treibstoff-Einspritzventil auf, das Treibstoff direkt in eine Treibstoff- Verbrennungskammer spritzt und an einem Zylinderkopf vorgesehen ist, eine Treibstoff- Einspritzventil-Dichtung, die zwischen dem Zylinderkopf und dem Treibstoff-Einspritz ventil eingesetzt ist, und eine Wasseröffnung, die in einer Zylinderkopfdichtung nahe der Treibstoff-Einspritzventil-Dichtung ausgebildet ist. Dabei wird das Treibstoff-Einspritz ventil über einen Dichtabschnitt der Treibstoff-Einspritzventil-Dichtung durch Kühlwasser gekühlt, das mit der Bodenfläche des Zylinderkopfes durch die Wasseröffnung in Kon takt steht.

Mit anderen Worten ausgedrückt, weist ein erfindungsgemäßer Ottomotor mit Direktein spritzung einen Zylinderkopf, einen Zylinderblock, einen zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock angeordneten Gasdichtabschnitt, am Zylinderkopf vorgesehene Treibstoff-Einspritzmittel zum Direkteinspritzen von Treibstoff in eine Treibstoff-Verbren nungskammer und ein Kühlmittel zum Kühlen des Treibstoff-Einspritzmittels auf. Dabei weist das Kühlmittel eine im Gasdichtabschnitt nahe dem Treibstoff-Einspritzmittel aus gebildete Wasseröffnung auf und durch die Wasseröffnung wirkt mit dem Zylinderkopf in Verbindung stehendes Kühlwasser zur Kühlung des Treibstoff-Einspritzmittels.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1A zeigt eine senkrechte Querschnittsansicht des wesentlichen Abschnittes eines Ottomotors mit Direkteinspritzung gemäß dem ersten Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1B zeigt eine Aufsicht auf den wesentlichen Teil einer Zylinderkopfdichtung des Ottomotors mit Direkteinspritzung, wie er in der Fig. 1A gezeigt ist.

Fig. 2 zeigt eine Aufsicht der Zylinderkopfdichtung der rechten Reihe eines V-6 Ottomotors mit Direkteinspritzung als Ausführungsbeispiel.

Fig. 3A zeigt eine senkrechte Querschnittsansicht des wesentlichen Teils eines Ottomotors mit Direkteinspritzung gemäß einem zweiten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3B zeigt eine Aufsicht, in der die Zylinderkopfdichtung des Ottomotors mit Di rekteinspritzung gemäß der Fig. 3A dargestellt ist.

Fig. 4 zeigt eine senkrechte Querschnittsansicht, in der der Aufbau eines Zylin derkopfes eines Ottomotors mit Direkteinspritzung dargestellt ist, wie er vom Erfinder analysiert wurde.

Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Im folgenden sind die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezug nahme auf die relevanten beigefügten Zeichnungen genau beschrieben.

Zunächst wird ein Ottomotor mit Direkteinspritzung gemäß dem ersten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1A bis 2 beschrieben.

Wie in den Fig. 1A und 1B gezeigt ist, weist ein Ottomotor E mit Direkteinspritzung ge mäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Zylinderblock 1, ei nen dem Zylinderblock 1 gegenüberliegenden Zylinderkopf 2, eine Zylinderkopfdichtung 3, die dazwischen eingesetzt ist, und eine Dichtung zwischen dem Zylinderkopf 1 und dem Zylinderblock 2 bildet, ein Treibstoff-Einspritzventil 4, das Treibstoff als Antwort auf ein Einspritzsignal einspritzt, und eine Treibstoff-Einspritzventil-Dichtung 5, die zwischen dem Zylinderkopf 1 und dem Treibstoff-Einspritzventil 4 so angeordnet ist, daß sie einen Gasdichtabschnitt bildet.

Obwohl die vorliegende Erfindung hinsichtlich des Zylinderblocks 1 nicht beschränkt ist, wird bei diesem Ausführungsbeispiel eine Bauart mit offenem Deck verwendet, bei dem die innere Wand 11 und die äußere Wand 12 des Zylinderblocks 1 getrennt sind. Zwi schen der Innenwand 11 und der Außenwand 12 wird ein Kühlmantel 13 gebildet, so daß Kühlwasser darin zirkuliert. Der Strömungsweg ist so bestimmt, daß die Durchflußrate dieses Kühlwassers am oberen Ende des Zylinderblockes 1 am höchsten ist und die Geschwindigkeit in Richtung des Bodens des Zylinderblockes 1 abfällt.

Der Zylinderkopf 2 weist eine Zündkerzen-Befestigungsöffnung 23, die so angeordnet ist, daß sie von der Mittellinie 22 der Treibstoff-Verbrennungskammer 21 zur Ablaßseite hin versetzt ist, einen ersten Kühlmantel 24, der so angeordnet ist, daß er die Zündkerzen- Befestigungsöffnung 23 umgibt, und eine Treibstoff-Einspritzventil-Befestigungsöffnung 25 auf, die am Boden (an der Seite des Zylinderblockes) der Einlaßöffnung (in der Zeichnung nicht dargestellt) angeordnet ist. Das Treibstoff-Einspritzventil 4 ist in der Treibstoff-Einspritzventil-Befestigungsöffnung 25 befestigt. Außerdem weist der Zylinder kopf 2 einen zweiten Kühlmantel 26 auf, der dem Körper 42 des Treibstoff-Einspritz ventils 4 kühlt, sowie eine Bodenfläche 27 des Zylinderkopfes, die die Verbindungsfläche zum Zylinderblock 1 bildet. Die Mittellinie der Zündkerzen-Befestigungsöffnung 23 ist mit dem Bezugszeichen 23a versehen.

Die Befestigungsöffnung 25 des Treibstoff-Einspritzventils ist an der Mittenlinie 25a an geordnet und wird durch die kreisförmigen Öffnungen 25b, 25c, 25d und 25e gebildet, deren Durchmesser in vier Absätzen von der Treibstoff-Verbrennungskammer 21 in Richtung der Außenseite des Zylinderkopfes 2 zunehmend ansteigen. Diese kreisförmi gen Öffnungen 25b bis 25e sind durch Schneiden gefertigt und derart angeordnet, daß das Treibstoff-Einspritzventil 4 so nahe wie möglich an der Bodenfläche 27 des Zylinder kopfes liegt. Das Treibstoff-Einspritzventil 4 weist eine Düse 41 mit kleinem Durchmesser an der Spitze des Körpers 42 von großem Durchmesser auf. Die Düse weist eine Treib stoff-Einspritzöffnung (in der Zeichnung nicht dargestellt) auf, die in Richtung der Treib stoff-Verbrennungskammer 21 offen ist.

Mit der Bodenfläche der kreisförmigen Öffnung 25e der im Zylinderkopf 2 vorgesehenen Treibstoff-Einspritzventil-Befestigungsöffnung 25 steht ein einstückiger Flanschabschnitt 43 an einer zwischenliegenden Position in axialer Richtung des Körpers 42 des Treib stoff-Einspritzventils 4 in direktem Kontakt, wodurch er eine Positionierung des Treibstoff- Einspritzventils 4 in axialer Richtung bewirkt. Die radiale Positionierung des Treibstoff- Einspritzventils 4 wird derart ausgeführt, daß eine kleine Lücke zwischen der Seitenflä che des Körpers 42 des Treibstoff-Einspritzventils 4 und der Seitenfläche der kreisförmi gen Öffnung 25d besteht.

In axialer Richtung der Mittenlinie 25a zwischen der Bodenfläche des Körpers 42 des Treibstoff-Einspritzventils 4 und der Bodenfläche der kreisförmigen Öffnung 25c ist eine Lücke ausgebildet. Zwischen dem Zylinderkopf 2 und dem Treibstoff-Einspritzventil 4 wird durch Einsetzen der Treibstoff-Einspritzventil-Dichtung 5 zwischen diese der Gas dichtabschnitt gebildet.

Die Zylinderkopfdichtung 3 ist zwischen der oberen Fläche des Zylinderblocks 1 und der Bodenfläche 27 des Zylinderkopfes eingesetzt. Der Teil der Zylinderkopfdichtung 3, die dem Boden der Treibstoff-Einspritzventil-Dichtung 5 entspricht, ist mit einer Wasseröff nung 32 ausgebildet, so daß das Kühlwasser mit der schnellsten Durchflußrate in Kon takt mit der Bodenfläche 27 des Zylinderkopfes nahe der Treibstoff-Einspritzventil-Dich tung 5 kommt. Wenn die Mittellinie 22 der Treibstoff-Verbrennungskammer 21 von oben nach unten ausgerichtet ist, liegt diese Wasseröffnung 32 gegenüber dem Teil der Treibstoff-Einspritzventil-Dichtung 5, der sich am nächsten zur Bodenfläche 27 des Zy linderkopfes befindet, so daß sie im wesentlichen direkt darunter liegt.

Da zusätzlich die Bodenfläche 27 des Zylinderkopfes auf dieselbe Weise wie die kreis förmige Öffnung 25c gefertigt ist, ist es möglich, den Abstand zwischen der Kante der Bodenfläche der kreisförmigen Öffnung 25c an der Seite der Bodenfläche des Zylin derkopfes und dem Zylinderkopf 27 zu bestimmen, um die Fertigungsgenauigkeit und die notwendige Festigkeit zu berücksichtigen.

Insbesondere kann bei diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Ab stand zwischen dem Ende der Bodenfläche der kreisförmigen Öffnung 25c an der Seite der Bodenfläche des Zylinderkopfes und der Bodenfläche 27 des Zylinderkopfes wesent lich kleiner als 4 mm ausgeführt werden, was früher die durch Verguß erreichbare Ferti gungsgenauigkeit darstellte. Sie kann auf ungefähr 2,5 mm verringert werden, selbst wenn Toleranzen berücksichtigt werden.

Eine Untersuchung durch den Erfinder hat gezeigt, daß es im Vergleich zum Stand der Technik vom Gesichtspunkt einer wesentlichen Verbesserung der Kühlleistung des Treibstoff-Einspritzventils 4 bevorzugt ist, daß der Abstand von dem Ende der Bodenflä che der kreisförmigen Öffnung 25 an der Seite der Bodenfläche des Zylinderkopfes und der Bodenfläche 27 des Zylinderkopfes 3 mm oder kleiner ist.

Bei diesem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist daher die an der Bodenfläche der kreisförmigen Öffnung 25c angeordnete Treibstoff-Einspritzventil-Dichtung 5 in der Nähe der Bodenfläche 27 des Zylinderkopfes angeordnet, mit der das Kühlwasser in Kontakt steht. Der Abstand zwischen dem Ende der Bodenfläche der kreisförmigen Öff nung 25 an der Seite der Bodenfläche des Zylinderkopfes und der Bodenfläche 27 des Zylinderkopfes beträgt höchstens 3 mm. Aufgrund von Anforderungen an die Ferti gungsgenauigkeit ist es jedoch beispielsweise bevorzugt, daß dieser Abstand minde stens 2,5 mm beträgt.

Der Abstand zwischen dem Ende der Bodenfläche der kreisförmigen Öffnung 25c an der Seite der Bodenfläche des Zylinderkopfes und der Bodenfläche 27 des Zylinderkopfes kann praktisch als Abstand zwischen der Treibstoff-Einspritzventil-Dichtung 5 und der Bodenfläche 27 des Zylinderkopfes betrachtet werden.

Fig. 2 zeigt eine Aufsicht, in der die gesamte Zylinderkopf-Dichtung 3 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt ist. Dabei ist die Zylinderkopf-Dichtung der rechten Zylinder reihe eines V6-Ottomotors als Motor E gemäß diesem Ausführungsbeispiel dargestellt.

In Fig. 2 stellt der Boden der Zeichnung die Vorderseite des Motors und die Oberseite der Zeichnung das rückwärtige Ende des Motors dar.

Gemäß Fig. 2 weist die Zylinderkopf-Dichtung 3 drei Öffnungen 31a, 31b und 31c für die Treibstoff-Verbrennungskammern auf, die in Richtung von vorne nach hinten gleich be abstandet entlang der Mittellinie 40 parallel zur Kurbelwelle des Motors ausgerichtet sind. An der rechten Seite der Öffnungen 31a, 31b und 31c für die Treibstoff-Einspritzkam mern sind zwei längliche kreisförmige Wasseröffnungen 32 und eine bogenförmige Wasseröffnung 33, drei längliche kreisförmige Wasseröffnungen 34, die an den linken und rückwärtigen Seiten der Treibstoff-Verbrennungskammer 31c angeordnet sind, Schraubenöffnungen 35, eine Ölzuleitungsöffnung 36 und Ölablaßöffnungen 37 ange ordnet.

Um das Treibstoff-Einspritzventil 4 zu kühlen, sind die Wasseröffnungen 32 und 33 als Öffnungen ausgebildet, die derart angeordnet sind, daß sie die Bodenfläche 27 des Zy linderkopfes nahe der Treibstoff-Einspritzventil-Dichtung 5 dem Kühlwassermantel 13 des Zylinderkopfes 1 aussetzen.

Die Weiten der Wasseröffnungen 32 und 33 sind im wesentlichen dieselben wie die Ab stände zwischen der Innenwand 11 und der Außenwand 12 am oberen Ende des Zylin derblockes 1, wie in der Fig. 1A gezeigt ist. Die Längen dieser Öffnungen sind im we sentlichen gleich oder größer dem Außendurchmesser der ringförmigen Dichtung 5 des Treibstoff-Einspritzventils. Die oben erwähnten Weiten der Wasseröffnungen 32 und 33 sind die Weiten in eine Richtung, die quer zur Mittellinie 40 verläuft, und die Längen der Wasseröffnung 32 und 33 sind die Längen in einer Richtung, die parallel zur Mittenlinie 40 verläuft.

Die Wasseröffnungen 34 sind so angeordnet, daß Wasser, das den Zylinderblock 1 ge kühlt hat, mit Kühlwasser vereint wird, das den Zylinderkopf 2 gekühlt hat. Die entlang des Umfangs der Zylinderkopf-Dichtung 3 vorgesehenen Schraubenöffnungen 35 sind zur Verbindung des Zylinderblocks 1 und des Zylinderkopfes 2 vorgesehen. Die Ölzulei tungsöffnung 36 ist zur Zuleitung von Öl an dem Zylinderkopf 2 vorgesehen. Die Ölab laßöffnungen 37 sind so angeordnet, daß das Öl, das den Zylinderkopf 2 geschmiert hat, einer Ölwanne (nicht in der Zeichnung dargestellt) über den Zylinderblock 1 zurückge führt wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind, wie oben erwähnt, in den Teilen der Zylinderkopf dichtung 3, die den Positionen direkt unterhalb der Treibstoff-Einspritzventil-Dichtung 5 entsprechen, Wasseröffnungen 32 vorgesehen, die den Teil der Treibstoff- Einspritzventil-Dichtung 5 bilden, der der Bodenfläche 27 des Zylinderkopfes 2 am nächsten liegt. Daher kommt Kühlwasser, das die höchste Durchflußmenge im Kühlwas sermantel 13 hat, in Kontakt mit der Bodenfläche 27 des Zylinderkopfes nahe der Dich tung 5 des Treibstoff-Einspritzventils. Durch diese Anordnung ist eine wirksame Kühlung des Treibstoff-Einspritzventils 4 erreichbar, wodurch vermieden wird, daß sich Ablage rungen, wie beispielsweise Karbid, an der Düse entwickeln können, und wodurch eine exakte Treibstoff-Einspritzung ermöglicht wird.

Da die Bodenfläche 27 des Zylinderkopfes und die kreisförmige Öffnung 25c auf diesel be Bearbeitungsweise gebildet werden, kann der Abstand zwischen dem Ende der Bo denfläche der kreisförmigen Öffnung 25c an der Seite der Bodenfläche des Zylinderkop fes und der Bodenfläche 27 des Zylinderkopfes mit guter Genauigkeit kurz gehalten wer den. Durch diese Anordnung ist es möglich, die Dichtung 5 des Treibstoff-Einspritzven tils, die an der Bodenfläche der kreisförmigen Öffnung 25c angeordnet ist, nahe der Bo denfläche 27 des Zylinderkopfes anzuordnen, die in Kontakt mit dem Kühlwasser steht. Dadurch ist eine effizientere Wärmeabstrahlung vom Treibstoff-Einspritzventil 4 möglich, um die Kühlung des Treibstoff-Einspritzventils und die Genauigkeit bei der Treibstoffein spritzung weiter zu verbessern.

Da die Länge der Wasseröffnungen 32 in axialer Richtung, die eine Länge in Richtung der Kurbelwelle darstellt, zumindest ungefähr dem Durchmesser der Dichtung 5 des Treibstoff-Einspritzventils entspricht, ist der Inhalt der Kontaktfläche zwischen der Bo denfläche 27 des Zylinderkopfes unterhalb des Treibstoff-Einspritzventils 4 und dem Kühlwasser weiter erhöht, wodurch die Wirksamkeit der Kühlung des Treibstoff- Einspritzventils weiter verbessert und die Genauigkeit der Treibstoffeinspritzung noch mals erhöht wird.

Als nächstes wird ein Ottomotor in Direkteinspritzung gemäß dem zweiten Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 3A und 3B erläutert.

Der Ottomotor mit Direkteinspritzung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel weist au ßerdem, wie in den Fig. 3A und 3B gezeigt, einen Zylinderblock 1, einen Zylinderkopf 2, eine Zylinderkopfdichtung 3, ein Treibstoff-Einspritzventil 4 und eine Dichtung 5 des Treibstoff-Einspritzventils auf, die dazwischen eingesetzt ist und eine Dichtung zwischen dem Zylinderkopf 2 und dem Treibstoff-Einspritzventil 4 genauso wie beim ersten Aus führungsbeispiel bildet.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel befinden sich jedoch die Wasseröffnungen 32, die in der Zylinderkopfdichtung 3 vorgesehen sind, nicht im wesentlichen direkt unterhalb der Dichtung 5 des Treibstoff-Einspritzventils, sondern sind in radialer Richtung der Treib stoff-Verbrennungskammer 21 nach außen entlang der Bodenfläche 27 des Zylinderkop fes 2 versetzt.

Da bei der Anordnung des zweiten Ausführungsbeispiels die Wasseröffnungen 32 ge nauso in der Zylinderkopfdichtung 3 vorgesehen sind, wird Kühlwasser mit der größten Durchflußmengenrate innerhalb des Kühlwassermantels 13 in Kontakt mit der Bodenflä che 27 des Zylinderkopfes nahe der Dichtung 5 des Treibstoff-Einspritzventils auf die gleiche Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel gebracht. Bei diesem Ausführungs beispiel wird daher genauso eine wirksame Kühlung des Treibstoff-Einspritzventils 4 er reicht, wodurch das Auftreten von Ablagerungen, wie beispielsweise Karbid, an der Düse verhindert und eine genaue Treibstoffeinspritzung ermöglicht wird.

Natürlich ist es bei diesem Ausführungsbeispiel genauso möglich, den Abstand zwischen der kreisförmigen Öffnung 25c an der Seite der Bodenfläche des Zylinderkopfes und der Bodenfläche 27 des Zylinderkopfes tatsächlich zu verkleinern, da die Wasseröffnungen an der Bodenfläche 27 des Zylinderkopfes und die kreisförmige Öffnung 25c auf die glei che Weise gefertigt werden. Der Abstand kann bis auf ungefähr 2,5 mm verringert wer den, also auf weniger als 3 mm, was mehr als 1 mm kürzer als im Stand der Technik ist.

Selbst wenn darüber hinaus bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die in der Dichtung 3 des Zylinderkopfes vorgesehenen Wasseröffnungen 32 in radialer Richtung der Treib stoff-Verbrennungskammer 21 entlang der Bodenfläche 27 des Zylinderkopfes 2 nach außen versetzt sind, ist es möglich, das Treibstoff-Einspritzventil 4 wirksam zu kühlen, so daß, selbst wenn die Abmessungen und die Form der Treibstoff-Verbrennungskammer oder die Abmessungen und die Form der Düse des Treibstoff-Einspritzventils dazu zwin gen, die Wasseröffnungen 32 in radialer Richtung der Treibstoff-Verbrennungskammer 21 nach außen zu versetzen, es immer noch möglich ist, eine wirksame Kühlung des Treibstoff-Einspritzventils 4 zu erreichen. Auf diese Weise ist ein Aufbau mit einem ho hen Maß an konstruktiver Freiheit möglich.

Es ist klar, daß, obwohl das oben erwähnte Ausführungsbeispiel für den Fall erläutert wurde, bei dem die Positionen der in der Dichtung 3 des Zylinderkopfes vorgesehenen Wasseröffnungen 32 in radialer Richtung der Treibstoff-Verbrennungskammer nach au ßen versetzt sind, es möglich ist, einen ausreichenden Kühlungseffekt des Treibstoff- Einspritzventils auch für den Fall zu erhalten, bei dem die Wasseröffnungen nach innen entlang der Bodenfläche 27 des Zylinderkopfes 2 versetzt sind.

Auf den gesamten Inhalt der Patentanmeldung Nr. TOKUGANHEI 10-361294 mit An meldetag 18. Dezember 1998 in Japan wird hiermit Bezug genommen.

Obwohl die Erfindung oben durch Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Aus führungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen und Änderungen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele sind einem Fachmann im Lichte der Lehre ohne weiteres klar. Der Schutzumfang der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Ansprüche be stimmt.

Claims

1. Ottomotor mit Direkteinspritzung, umfassend:
ein Treibstoff-Einspritzventil, das bei einem Zylinderkopf vorgesehen ist, um Treibstoff direkt in eine Treibstoff-Verbrennungskammer einzuspritzen;
eine Treibstoff-Einspritzventil-Dichtung, die zwischen dem Zylinderkopf und dem Treibstoff-Einspritzventil eingesetzt ist, wobei die Treibstoff-Einspritzventil- Dichtung nahe einer Bodenfläche des Zylinderkopfes vorgesehen ist, und die Bo denfläche des Zylinderkopfes in zumindest einem Abschnitt nahe der Treibstoff- Einspritzventil-Dichtung flach ist; und
eine Wasseröffnung, die in der Zylinderkopf-Dichtung nahe der Treibstoff- Einspritzventil-Dichtung ausgebildet ist,
wobei das Treibstoff-Einspritzventil über einen Dichtungsabschnitt der Treibstoff- Einspritzventil-Dichtung durch Kühlwasser gekühlt wird, das durch die Wasseröff nung in Kontakt mit der Bodenfläche des Zylinderkopfes kommt.

2. Ottomotor mit Direkteinspritzung nach Anspruch 1, wobei eine Länge der Was seröffnung in Richtung einer Kurbelwelle nicht kleiner als ein Durchmesser der Treibstoff-Einspritzventil-Dichtung ist.

3. Ottomotor mit Direkteinspritzung nach Anspruch 1, wobei eine Länge der Was seröffnung in eine Richtung quer zur Richtung einer Kurbelwelle im wesentlichen gleich einer Lücke zwischen einer Innenwand eines oberen Teils eines Zylinder blocks gegenüberliegend dem Zylinderkopf und einer äußeren Wand davon ist.

4. Ottomotor mit Direkteinspritzung nach Anspruch 1, wobei ein Abstand zwischen einem Endabschnitt der Treibstoff-Einspritzventil-Dichtung an einer Seite der Bo denfläche des Zylinderkopfes und der Bodenfläche des Zylinderkopfes nicht grö ßer als im wesentlichen 3 mm ist.

5. Ottomotor mit Direkteinspritzung nach Anspruch 4, wobei der Abstand zwischen dem Endabschnitt der Treibstoff-Einspritzventil-Dichtung an der Seite der Boden fläche des Zylinderkopfes und der Bodenfläche des Zylinderkopfes nicht kleiner als im wesentlichen 2,5 mm ist.

6. Ottomotor mit Direkteinspritzung nach Anspruch 1, wobei die Wasseröffnung so angeordnet ist, daß sie einem Abschnitt der Treibstoff-Einspritzventil-Dichtung entspricht, der am nächsten der Bodenfläche des Zylinderkopfes liegt.

7. Ottomotor mit Direkteinspritzung nach Anspruch 1, wobei die Wasseröffnung der art angeordnet ist, daß sie von einer Position, die einem Abschnitt der Treibstoff- Einspritzventil-Dichtung entspricht, der sich am nächsten der Bodenfläche des Zylinderkopfes befindet, entlang der Bodenfläche beabstandet ist.

8. Ottomotor mit Direkteinspritzung, umfassend:
einen Zylinderkopf;
einen Zylinderblock;
einen Gasdichtabschnitt, der zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock ausgebildet ist;
ein Treibstoff-Einspritzmittel, das am Zylinderkopf vorgesehen ist, um Treibstoff direkt in eine Verbrennungskammer einzuspritzen; und
ein Kühlmittel zum Kühlen des Treibstoff-Einspritzmittels, wobei das Kühlmittel eine im Gasdichtabschnitt nahe dem Treibstoff-Einspritzmittel ausgebildete Was seröffnung aufweist;
wobei das über die Wasseröffnung in Kontakt mit dem Zylinderkopf kommende Kühlwasser die Kühlung des Treibstoff-Einspritzmittels bewirkt.