-
TECHNISCHES GEBIET
-
Das technische Gebiet betrifft die Kraftstoffeinspritzung eines Verbrennungsmotors und insbesondere die Montage der Kraftstoffeinspritzpumpe des Verbrennungsmotors.
-
HINTERGRUND
-
In einer möglichen Ausgestaltung des Einspritzsystems des Verbrennungsmotors ist eine Kraftstoffeinspritzpumpe vorgesehen, um Kraftstoff unter Druck zu den Kraftstoffinjektoren (Einspritzdüse) zu befördern.
-
Dieses Einspritzsystem wird beispielsweise bei Hochdruck-Einspritzsystemen von Diesel-Verbrennungsmotoren verwendet.
-
Die Kraftstoffeinspritzpumpe wird durch einen entsprechenden Nockenbuckel der Nockenwelle betätigt. Im Einzelnen ist die Kraftstoffeinspritzpumpe mit einem beweglichen Kolben versehen, der von der Nockenwelle berührt wird, wodurch die Drehbewegung der Nockenwelle auf die Kraftstoffeinspritzpumpe und insbesondere auf den beweglichen Kolben der Kraftstoffeinspritzpumpe übertragen werden kann, der vom Nockenbuckel der Nockenwelle berührt wird.
-
Aufgrund der Ausgestaltung des Zylinderkopfs ist die Kraftstoffeinspritzpumpe typischerweise im unteren Teil des Zylinderkopfs angeordnet, d. h. in dem Teil, der den Zylindern zugewandt ist.
-
Aktuelle Entwicklungen bei der Konstruktion und Produktion von Motoren haben zum Ziel, die Flexibilität einiger Motorenkomponenten, wie z. B. der Kraftstoffeinspritzpumpe, zu erhöhen.
-
Darüber hinaus müssen bei der Konstruktion und Produktion der Motoren in manchen Fällen Vorgaben bezüglich der Packweise berücksichtigt werden, die eine Senkung der Gesamtgröße des Motors und der Komponenten zum Ziel haben.
-
Tatsächlich werden in der Motorenkonstruktion alternative Positionen der Kraftstoffeinspritzpumpe untersucht. Die Verwendung anderer Positionen für die Kraftstoffeinspritzpumpe führt jedoch dazu, dass Anpassungen bei anderen Komponenten des Motors vorgenommen werden müssen, die begrenzt sein müssen, um eine unerwünschte Zunahme bei den Produktionskosten und den erforderlichen Änderungen der Motorenkomponenten zu verhindern.
-
Ein Zweck einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es, die Flexibilität bei der Positionierung der Kraftstoffeinspritzpumpe zu erhöhen, um eine Anordnung der Kraftstoffeinspritzpumpe ohne Einschränkungen zu ermöglichen.
-
Ein anderes Ziel einer Ausführungsform der Erfindung ist es, die Flexibilität des Aufbaus des Motors zu erhöhen und insbesondere die Flexibilität bei der Positionierung zu erhöhen, während die Änderungen bei anderen Motorenkomponenten begrenzt sind.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Diese und andere Ziele werden durch einen Verbrennungsmotor erreicht, der Folgendes aufweist: einen Zylinderkopf, eine obenliegende Nockenwelle zum Betätigen von wenigstens einem Zylinderventil sowie einen mit dem Zylinderkopf verbundenen Nockenwellendeckel, um die Nockenwelle abzudecken und einen Raum zwischen dem Zylinderkopf und dem Nockenwellendeckel zu bilden. Der Verbrennungsmotor umfasst ferner eine Kraftstoffeinspritzpumpe, die zu ihrem Betrieb in Eingriff mit der Nockenwelle gelangt, wobei wenigstens ein Teil der Kraftstoffeinspritzpumpe in dem Raum zwischen dem Nockenwellendeckel und dem Zylinderkopf angeordnet ist. Ein oder mehrere Nockenwellendeckel-Abdichtungselemente sind zwischen dem Nockenwellendeckel und der Kraftstoffeinspritzpumpe angeordnet.
-
Dank der vorliegenden Lösung kann die Kraftstoffeinspritzpumpe im Wesentlichen am oberen Teil des Zylinderkopfs montiert werden, d. h. an dem Teil, der jenem entgegengesetzt ist, der den Zylindern zugewandt ist, wobei vorzugsweise wenigstens ein Teil der Kraftstoffeinspritzpumpe in dem Raum zwischen dem Nockenwellendeckel und dem Zylinderkopf angeordnet ist, vorzugsweise am oberen Teil des Zylinderkopfs.
-
Dank dieser Lösung ist es ferner möglich, einen Nockenwellendeckel zu schaffen, der den Zylinderkopf vollständig einschließt. Die Nockenwellendeckel-Abdichtungselemente gewährleisten, dass die Gase/Fluide innerhalb des Nockenwellendeckels nicht aus dem Nockenwellendeckel entweichen. Genauer gesagt verhindern das eine oder die mehreren Deckelabdichtungselemente unerwünschte Leckagen von Gasen/Fluiden zwischen dem Nockenwellendeckel und der Kraftstoffeinspritzpumpe.
-
Es ist anzumerken, dass gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung das wenigstens eine Nockenwellendeckel-Abdichtungselement die Kraftstoffeinspritzpumpe direkt oder indirekt berühren kann. Wie dies unten offenbart wird, ist die Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß einer möglichen Ausführungsform zum Beispiel mit einem Adapter versehen, der zwischen der Kraftstoffeinspritzpumpe und dem Nockenwellendeckel angeordnet ist. Gemäß dieser Ausführungsform ist das Nockenwellendeckel-Abdichtungselement zwischen dem Nockenwellendeckel und dem Adapter der Kraftstoffeinspritzpumpe angeordnet.
-
Daher ist die Formulierung „ein oder mehrere Nockenwellendeckel-Abdichtungselemente sind zwischen dem Nockenwellendeckel und der Kraftstoffeinspritzpumpe angeordnet” so zu verstehen, dass auch die Ausführungsform eingeschlossen ist, bei der die Kraftstoffeinspritzpumpe einen Adapter umfasst und das (die) Nockenwellendeckel-Abdichtungselement(e) zwischen dem Nockenwellendeckel und dem Adapter der Kraftstoffeinspritzpumpe angeordnet ist (sind).
-
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Nockenwellendeckel-Abdichtungselemente einen statischen Dichtungsring. Dank dieser Ausführungsform ist es möglich, auf einfache Weise eine Dichtung an der Kraftstoffeinspritzpumpe zu montieren, um Leckagen von Gasen/Fluiden insbesondere zwischen der Kraftstoffeinspritzpumpe und dem Nockenwellendeckel wirksam zu verhindern.
-
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Kraftstoffeinspritzpumpe einen Adapter, der zwischen dem Nockenwellendeckel-Abdichtungselement und der Kraftstoffeinspritzpumpe angeordnet ist.
-
Dank dieser Ausführungsform ist es möglich, eine Dichtung an der Kraftstoffeinspritzpumpe zu montieren, selbst wenn die Formen und/oder Abmessungen der zwei Elemente nicht übereinstimmen. Beispielsweise ist es möglich, z. B. einen statischen Dichtungsring, d. h. eine kreisförmige Ringdichtung, um eine Kraftstoffeinspritzpumpe zu montieren, die keinen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
-
Darüber hinaus wird die Montage der Kraftstoffeinspritzpumpe vereinfacht.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist der Adapter eine Platte. Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass die gegenseitige Beeinträchtigung des Adapters und der anderen Elemente des Verbrennungsmotors verringert wird.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist der Nockenwellendeckel mit einem Abschnitt versehen, der die Kraftstoffeinspritzpumpe wenigstens teilweise umschließt.
-
Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, eine sichere und zuverlässige Befestigung der Kraftstoffeinspritzpumpe am Nockenwellendeckel zu ermöglichen.
-
Gemäß einer Ausführungsform verläuft die Kraftstoffeinspritzpumpe durch den Nockenwellendeckel.
-
Dank dieser Ausführungsform ist es möglich, den Raum um den Zylinderkopf, d. h. den Raum zwischen dem Nockenwellendeckel und dem Zylinderkopf effizient zu nutzen, um die Kraftstoffeinspritzpumpe einzubauen.
-
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Verbrennungsmotor einen Stützrahmen, der mit dem Zylinderkopf verbunden ist, wobei die Kraftstoffeinspritzpumpe teilweise innerhalb des Stützrahmens angeordnet ist.
-
Dank der vorliegenden Ausführungsform kann die Kraftstoffeinspritzpumpe mit der Nockenwelle verbunden werden, ohne den Zylinderkopf zu verändern oder zu bearbeiten.
-
Gemäß einer möglichen Ausführungsform ist der Stützrahmen ein Leiterrahmen des Verbrennungsmotors. Dadurch kann eine Komponente des Motors, die sich bereits in dem Raum zwischen dem Nockenwellendeckel und dem Zylinderkopf befindet, verwendet werden, um den erforderlichen Halt für die Kraftstoffeinspritzpumpe und insbesondere für die Bewegung ihres Kolbens bereitzustellen.
-
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Verbrennungsmotor Befestigungsmittel, welche die Kraftstoffeinspritzpumpe mit dem Zylinderkopf oder dem Stützrahmen verbinden, wobei Befestigungsmittel-Abdichtungselemente vorgesehen sind, um die Fluiddichtheit des Nockenwellendeckels zu gewährleisten.
-
Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass die Dichtheit des Nockenwellendeckels einfach und wirksam gewährleistet werden kann.
-
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Befestigungsmittel-Abdichtungselemente eine Gummidichtung.
-
Gemäß einer anderen Ausführungsform umfassen die Befestigungsmittel-Abdichtungselemente Dübel, die wenigstens teilweise mit Dichtmasse bedeckt werden können.
-
Dank der beiden oben erwähnten, separat oder in Kombination angewendeten Ausführungsformen ist es möglich, an den Befestigungsmitteln eine einfache und wirksame Abdichtung des Nockenwellendeckels zu erzielen.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Andere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten werden auf lediglich beispielhafte Weise in der folgenden genauen Beschreibung von Ausführungsformen beschrieben, bei der auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, wobei:
-
1 eine mögliche Ausführungsform eines Kraftfahrzeugsystems zeigt, das einen Verbrennungsmotor aufweist;
-
2 ein Querschnitt entlang der Ebene A-A eines zu dem Kraftfahrzeugsystem von 1 gehörenden Verbrennungsmotors ist;
-
3 eine schematische Querschnittansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, die ein Nockenwellendeckel-Abdichtungselement zwischen dem Nockenwellendeckel und der Kraftstoffeinspritzpumpe und ein Befestigungsmittel-Abdichtungselement mit einer Dichtung umfasst;
-
3a eine schematische Querschnittansicht von 3 ist, wobei das Befestigungsmittel-Abdichtungselement Dübel anstatt einer Dichtung umfasst;
-
4 eine schematische Querschnittansicht einer weiteren möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wobei die Kraftstoffeinspritzpumpe mit einem Adapter versehen ist, wobei das Nockenwellendeckel-Abdichtungselement zwischen dem Nockenwellendeckel und dem Adapter der Kraftstoffeinspritzpumpe vorgesehen ist und wobei das Befestigungsmittel-Abdichtungselement eine Dichtung umfasst;
-
4a eine schematische Querschnittansicht von 4 ist, wobei das Befestigungsmittel-Abdichtungselement Dübel anstatt einer Dichtung umfasst.
-
GENAUE BESCHREIBUNG
-
Nun sollen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beispielhafte Ausführungsformen beschrieben werden, ohne dass damit eine Einschränkung der Anwendungen und Verwendungsweisen beabsichtigt wird.
-
Einige Ausführungsformen können ein Kraftfahrzeugsystem 100 beinhalten, das in den 1 und 2 gezeigt ist und das einen Verbrennungsmotor (ICE) 110 mit einem Motorblock 120 besitzt, der mindestens einen Zylinder 125 mit einem Kolben 140 definiert, der eine Kopplung aufweist, mit der die Kurbelwelle 145 gedreht wird. Ein Zylinderkopf 130 arbeitet mit dem Kolben 140 zusammen, um einen Verbrennungsraum 150 zu definieren. Ein Luft-Kraftstoffgemisch (nicht gezeigt) wird in den Verbrennungsraum 150 eingebracht und entzündet, was zu heißen expandierenden Verbrennungsgasen führt, die zu einer Hin- und Herbewegung des Kolbens 140 führen. Der Kraftstoff wird von mindestens einem Kraftstoffinjektor 160 zur Verfügung gestellt und die Luft durch mindestens einen Einlass 210. Der Kraftstoff wird unter hohem Druck von einem Kraftstoffrohr 170, das fluidzuleitend mit einer Hochdruckpumpe, die den Druck des von einer Kraftstoffquelle 190 kommenden Kraftstoffs erhöht, verbunden ist, zum Kraftstoffinjektor 160 geführt. Gemäß einer möglichen Ausführungsform umfasst der Motor eine Kraftstoffeinspritzpumpe 180 (schematisch in 1 dargestellt), die durch die Drehung einer Nockenwelle 135 betrieben wird. Jeder der Zylinder 125 hat mindestens zwei Zylinderventile 215, die von der Nockenwelle 135 betrieben werden, die sich zeitgleich mit der Kurbelwelle 145 dreht. Die Zylinderventile 215 lassen selektiv Luft vom Einlass 210 in den Verbrennungsraum 150 und erlauben alternierend den Auslass der Abgase durch den Auslass 220. In einigen Beispielen wird ein Nockenwellenverstellsystem 155 genutzt, um selektiv die zeitliche Abfolge zwischen der Nockenwelle 135 und der Kurbelwelle 145 zu verändern.
-
Die Luft kann den Lufteinlässen 210 über einen Einlasskrümmer 200 zugeführt werden. Eine Lufteinlassleitung 205 führt dem Einlasskrümmer 200 Umgebungsluft zu. In anderen Ausführungsformen kann eine Drosselklappe 330 gewählt werden, um den Luftstrom zum Einlasskrümmer 200 zu regeln. In weiteren Ausführungsformen wird ein System für komprimierte Luft wie beispielsweise ein Turbolader 230 mit einem Kompressor 240, der sich zusammen mit einer Turbine 250 dreht, eingesetzt. Die Drehung des Kompressors 240 erhöht den Druck und die Temperatur der Luft in der Leitung 205 und dem Einlasskrümmer 200. Ein in der Leitung 205 enthaltener Intercooler 260 kann die Temperatur der Luft reduzieren. Die Turbine 250 dreht sich beim Einströmen der von einem Auslasskrümmer 225 kommenden Abgase, der Abgas vom Auslass 220 durch eine Serie von Leitschaufeln leitet, bevor es durch die Turbine 250 expandiert wird. Die Abgase verlassen die Turbine 250 und werden zu einem Abgassystem 270 geführt. Dieses Beispiel zeigt eine Turbine mit variabler Geometrie (VGT) mit einem VGT-Aktuator 290, der ausgebildet ist, um die Leitschaufeln bzw. Flügel zu bewegen, damit die Flügel das Strömen des Abgases durch die Turbine 250 ändern. In anderen Ausführungsformen kann der Turbolader 230 eine feste Geometrie haben und/oder ein Wastegate haben.
-
Das Abgassystem 270 kann ein Abgasrohr 275 aufweisen, das eine oder mehrere Abgasnachbehandlungsvorrichtungen 280 hat. Abgasnachbehandlungsvorrichtungen können beliebige Vorrichtungen sein, mit denen die Zusammensetzung der Abgase geändert werden kann. Einige Beispiele von Abgasnachbehandlungsvorrichtungen 280 sind, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, katalytische(Zwei- und Drei-Wege-)Konverter, Oxidationskatalysatoren, NOx-Fallen für den Magerbetrieb (lean NOx traps), Kohlenwasserstoffadsorber, Systeme für die selektive katalytische Reduktion (SCR) und Partikelfilter. Andere Ausführungsformen umfassen ein Abgasrückführungssystem (EGR) 300, das mit dem Auslasskrümmer 225 und dem Einlasskrümmer 200 verbunden ist. Das EGR-System 300 kann einen EGR-Kühler 310 aufweisen, um die Temperatur der Abgase im EGR-System 300 zu reduzieren. Ein EGR-Ventil 320 regelt den Fluss der Abgase im EGR-System 300.
-
Das Kraftfahrzeugsystem 100 kann weiterhin ein elektronisches Steuergerät (ECM) 450 aufweisen, das dazu konfiguriert ist, Signale von oder nach verschiedenen, mit dem ICE 110 verbundenen Sensoren und/oder Geräten zu senden bzw. zu empfangen. Das ECM 450 kann Eingangssignale von verschiedenen Sensoren empfangen, die dafür ausgelegt sind, die Signale zu erzeugen, die proportional zu verschiedenen physikalischen Parametern in Zusammenhang mit dem ICE 110 sind. Die Sensoren umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, einen Luftmassenfluss- und Temperatursensor 340, einen Druck- und Temperatursensor 350 für den Krümmer, einen Sensor 360 für den Druck im Verbrennungsraum, Sensoren 380 für die Kühlflüssigkeits- und die Öltemperatur und/oder den zugehörigen Füllstand, einen Drucksensor 400 für den Kraftstoff, einen Nockenwellenpositionssensor 410, einen Kurbelwellenpositionssensor 420, Sensoren 430 für den Druck und die Temperatur der Abgase, einen EGR-Temperatursensor 440 sowie einen Positionssensor 445 für das Gaspedal. Weiterhin kann das ECU 450 an verschiedene Steuergeräte Ausgangssignale ausgeben, um den Betrieb des ICE 110 zu steuern, beispielsweise an die Kraftstoffeinspritzpumpe 180, an die Kraftstoffinjektoren 160, an die Drossel 330, an das EGR-Ventil 320, an den VGT-Aktuator 290 und an das Nockenwellenverstellsystem 155. Es ist anzumerken, dass gestrichelte Linien benutzt werden, um verschiedene Verbindungen zwischen den verschiedenen Sensoren, Vorrichtungen und dem ECU 450 anzudeuten, wobei aber andere zu Zwecken der Klarheit weggelassen sind.
-
Anstelle eines Motorsteuergeräts 450 kann das Kraftfahrzeugsystem 100 eine andere Art von Prozessor haben, um die elektronische Logik bereitzustellen, bspw. ein eingebettetes Steuergerät (engl. embedded controller), einen Bordcomputer oder jede andere Art von Prozessor, die in einem Fahrzeug verwendet werden kann.
-
Was die Kraftstoffeinspritzung betrifft, so ist in einer möglichen Ausführungsform der Verbrennungsmotor 110 mit einer Kraftstoffeinspritzpumpe 180 versehen, die mit einer Kraftstoffquelle 190 verbunden ist, von welcher der Kraftstoff zugeführt wird. Die Kraftstoffeinspritzpumpe 180 ist vorzugsweise über eine Kraftstoffleiste 170 mit einem oder mehreren Kraftstoffinjektoren 160 (Einspritzdüsen) verbunden.
-
In 3, 3a, 4 und 4a wird die Positionierung einer Kraftstoffeinspritzpumpe 180 eines Verbrennungsmotor 110 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt.
-
Wie dies bekannt ist, umfasst die Kraftstoffeinspritzpumpe 180 einen beweglichen Kolben 180a, der sich im Körper der Kraftstoffeinspritzpumpe 180 bewegt, um Kraftstoff aus der Kraftstoffquelle anzusaugen und ihn unter Druck zu setzen, bevor er zum Kraftstoffinjektor 160 geführt wird. Im Einzelnen ist der Kolben 180a in einer Ausführungsform mit einem Kontaktelement 180b, z. B. einer Stößelrolle, versehen, die von der (den) Nockenbuckel(n) der Nockenwelle 135 berührt wird, so dass die Drehbewegung der Nockenwelle 135 in eine lineare Bewegung des beweglichen Kolbens 180a der Kraftstoffeinspritzpumpe 180 umgewandelt werden kann. Insbesondere führt der Kolben 180a eine hin- und hergehende Bewegung entlang einer Hubrichtung S aus.
-
Insbesondere ist der Verbrennungsmotor 110 mit einer Nockenwelle 135 versehen, die am oberen Teil des Zylinderkopfs 130 in einer Konfiguration angeordnet ist, die als obenliegende Nockenwelle (OHC, engl. overhead camshaft) bekannt ist.
-
Der Verbrennungsmotor 110 ist ferner mit einem Nockenwellendeckel 10 versehen. Der Begriff Nockenwellendeckel wird hier verwendet, um ein Element zu bezeichnen, das vorgesehen ist, um den oberen Teil des Zylinderkopfs 130 zu umschließen. Dieses Element ist in der Automobilindustrie auch als Zylinderkopfdeckel bekannt.
-
Der Nockenwellendeckel 10 ist mit dem Zylinderkopf 130 verbunden, um einen Raum ES (auch als umschlossener Raum bezeichnet) zwischen dem Nockenwellendeckel 10 und dem Zylinderkopf 130, vorzugsweise dem oberen Teil des Zylinderkopfs 130, zu bilden.
-
Genauer gesagt umschließt gemäß einer Ausführungsform der Nockenwellendeckel 10 den Zylinderkopf. Der Nockenwellendeckel 10 kann mit Löchern versehen sein, um den Zylinderkopf 130 mit den anderen Elementen des Verbrennungsmotors 110 zu verbinden.
-
Anders ausgedrückt wird die Nockenwelle 135 in den Nockenwellendeckel 10, d. h. den umschlossenen Raum ES zwischen dem Nockenwellendeckel 10 und dem Zylinderkopf 130 eingefügt, um die Nockenwelle 135 unterzubringen.
-
Gemäß einer Ausführungsform, wie sie zum Beispiel in 3, 3a, 4 und 4a dargestellt ist, ist wenigstens ein Teil der Kraftstoffeinspritzpumpe 180 in dem Raum ES zwischen dem Nockenwellendeckel 10 und dem Zylinderkopf 130 untergebracht.
-
Die Kraftstoffeinspritzpumpe 180 ist mit dem Nockenwellendeckel 10 verbunden. Insbesondere ist der Nockenwellendeckel 10 mit einer Wand 10a versehen, die einen Abschnitt 11 aufweist, der die Kraftstoffeinspritzpumpe 180 wenigstens teilweise umgibt.
-
Gemäß einer möglichen Ausführungsform, wie sie zum Beispiel in den Figuren dargestellt ist, ist der Abschnitt 11 der Wand 10a des Nockenwellendeckels 10 ein Loch, in dem die Kraftstoffeinspritzpumpe 180 angeordnet werden kann.
-
In einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann der Abschnitt 11 eine Vertiefung oder eine Einbuchtung an einem Rand des Nockenwellendeckels 10 sein.
-
In einer Ausführungsform ist die Kraftstoffeinspritzpumpe 180 an ihrer Außenfläche mit einem Flansch 180c versehen. Im Allgemeinen ist der Flansch 180 im Wesentlichen ringförmig. In einer Ausführungsform liegt der Flansch 180 in einer Ebene, die in Bezug auf die Hubrichtung S des Kolbens 180a einfallend ist. In der in den Figuren dargestellten Ausführungsform liegt der Flansch 180c in einer Ebene, die senkrecht zur Hubrichtung S ist.
-
Im Allgemeinen kann die Kraftstoffeinspritzpumpe 180 so am Nockenwellendeckel 10 montiert werden, dass die Kraftstoffeinspritzpumpe 180 durch den Nockenwellendeckel 10 hindurchgeht.
-
In einer Ausführungsform ist ein Nockenwellendeckel-Abdichtungselement 12 zwischen dem Nockenwellendeckel 10 und der Kraftstoffeinspritzpumpe 180 angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform ist ein Nockenwellendeckel-Abdichtungselement 12 zwischen dem Nockenwellendeckel 10 und der Außenfläche der Kraftstoffeinspritzpumpe 180 angeordnet.
-
Es ist anzumerken, dass das Nockenwellenabdichtungselement die Kraftstoffeinspritzpumpe direkt oder indirekt berühren kann. Wie dies unten unter Bezugnahme auf 4 und 4a offenbart wird, kann die Kraftstoffeinspritzpumpe 180 mit einem Adapter 13 versehen sein. Gemäß dieser Ausführungsform ist das Nockenwellendeckel-Abdichtungselement 12 zwischen dem Nockenwellendeckel 10 und dem Adapter 13 der Kraftstoffeinspritzpumpe 180 angeordnet.
-
Nun sollen Ausführungsformen offenbart werden, die mit einem einzigen Nockenwellendeckel-Abdichtungselement 12 versehen sind. In alternativen Ausführungsformen ist jedoch mehr als ein Nockenwellendeckel-Abdichtungselement 12 zwischen dem Nockenwellendeckel 10 und der Kraftstoffeinspritzpumpe 180 angeordnet.
-
In den Ausführungsformen von 3, 3a, 4 und 4a ist das Nockenwellendeckel-Abdichtungselement 12 ein statischer Dichtungsring.
-
Ein statischer Dichtungsring ist bekanntlich ein ringförmiges Element (z. B. ein Ring), typischerweise ein ringförmiger Gummiring, der mit einer metallischen Beschichtung versehen ist.
-
In einer Ausführungsform ist das Nockenwellendeckel-Abdichtungselement 12 am Flansch 180c der Kraftstoffeinspritzpumpe 180 montiert. Insbesondere in der in den Figuren dargestellten Ausführungsform ist ein statischer Dichtungsring am ringförmigen Flansch 180c angebracht.
-
Der Nockenwellendeckel 10 ist auch mit einem Dichtsitz 10b für das Nockenwellendeckel-Abdichtungselement 12 versehen. In einer Ausführungsform ist der Sitz 10b ein Flansch, der von einer Wand des Nockenwellendeckels 10 vorragt und auf dem das Nockenwellendeckel-Abdichtungselement 12 angebracht werden kann.
-
Im Allgemeinen ist der Sitz 10b vorzugsweise an der Wand 10a des Nockenwellendeckels 10 angebracht, die mit dem Abschnitt 11 versehen ist, der die Kraftstoffeinspritzpumpe 180 umschließt.
-
In nicht dargestellten alternativen Ausführungsformen kann der Abschnitt 11 selbst als Sitz für das Nockenwellendeckel-Abdichtungselement 12 dienen, so dass das Nockenwellendeckel-Abdichtungselement 12 zwischen dem Nockenwellendeckel 10 und der Kraftstoffeinspritzpumpe 180 angeordnet ist.
-
In einer Ausführungsform kann die Verbindung zwischen der Kraftstoffeinspritzpumpe 180 und dem Nockenwellendeckel 10 vorteilhafterweise ausschließlich durch das (die) Nockenwellendeckel-Abdichtungselement(e) 12 erfolgen, d. h. es sind keine weiteren Befestigungsmittel vorgesehen, um die zwei genannten Elemente miteinander zu verbinden.
-
In anderen Ausführungsformen, wie sie zum Beispiel in 4 und 4a dargestellt sind, kann ein Adapter 13 verwendet werden, um die Form des Nockenwellendeckel-Abdichtungselements 12 an die Form der Kraftstoffeinspritzpumpe 180 anzupassen.
-
Insbesondere kann der Adapter 13 zwischen dem Nockenwellendeckel-Abdichtungselement 12 und der Kraftstoffeinspritzpumpe 180 angeordnet werden, wenn die Formen der zwei Elemente nicht übereinstimmen. Beispielsweise wird in der in 4 und 4a dargestellten Ausführungsform ein Adapter 13 verwendet, um einen statischen Dichtungsring mit einem Abschnitt der Kraftstoffeinspritzpumpe 180 zu verbinden, der keinen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
-
Der Adapter 13 ist vorzugsweise ein hohles Element mit einem Innenrand 13a und einem Außenrand 13b. Der Innenrand 13a stimmt mit der Kraftstoffeinspritzpumpe 180 überein, während der Außenrand 13b mit dem Abschnitt 11 des Nockenwellendeckels 10 übereinstimmt.
-
In einer Ausführungsform hat der Adapter 13 eine Dicke, die kleiner ist als die zwei anderen Abmessungen des Adapters 13. Anders ausgedrückt ist der Adapter 13 flächenförmig, d. h. er ist als Platte ausgebildet.
-
Ein Adapter 13 kann auch in Ausführungsformen verwendet werden, bei denen die Abmessungen des Nockenwellendeckel-Abdichtungselements 12 und der Kraftstoffeinspritzpumpe 180 nicht übereinstimmen, z. B. kann ein ringförmiger Adapter zwischen einem statischen Dichtungsring und einem kreisförmigen Flansch der Einspritzpumpe verwendet werden, der einen kleineren Durchmesser als der statische Dichtungsring aufweist.
-
In möglichen Ausführungsformen, wie sie zum Beispiel in 3, 3a, 4 und 4a dargestellt sind, ist ein Stützrahmen 14 mit dem Zylinderkopf 130 verbunden. Der Stützrahmen 14 kann in dem Raum ES zwischen dem Nockenwellendeckel 10 und dem Zylinderkopf 130 angeordnet werden. Gemäß einer möglichen Ausführungsform ist der Stützrahmen ein Leiterrahmen des Motors.
-
Die Kraftstoffeinspritzpumpe 180 kann mit dem Stützrahmen 14 verbunden werden, der mit einem Sitz versehen ist, der die Bewegung des Kolbens 180a ermöglicht.
-
In der dargestellten Ausführungsform ist die Kraftstoffeinspritzpumpe 180 durch Befestigungsmittel 15 mit dem Stützrahmen, z. B. dem Leiterrahmen 14, verbunden. Die Befestigungsmittel 15 können Bolzen, Schrauben oder ähnliche Befestigungsmittel umfassen. In den dargestellten Ausführungsformen wird eine Vielzahl von Befestigungsmitteln 15 verwendet. In alternativen Ausführungsformen kann ein einzelnes Befestigungsmittel verwendet werden.
-
In einer Ausführungsform umfasst der Verbrennungsmotor Befestigungsmittel-Abdichtungselemente 16, um die Fluiddichtheit des Nockenwellendeckels 10 bei den Befestigungsmitteln 15 zu gewährleisten. In den dargestellten Ausführungsformen sind die Befestigungsmittel 15 von den Befestigungsmittel-Abdichtungselementen 16 umgeben. Im Einzelnen ist der Stützrahmen 14, z. B. der Leiterrahmen 14, mit Sitzen 17 für die Befestigungsmittel-Abdichtungselemente versehen, um die Befestigungsmittel-Abdichtungselemente 16 unterzubringen. Die Sitze 17 für die Befestigungsmittel-Abdichtungselemente können Löcher oder Hohlräume am Stützrahmen umfassen, um einen Raum zu schaffen, in den die Befestigungsmittel-Abdichtungselemente 16 eingefügt werden können.
-
Wie dies beispielsweise in den Figuren dargestellt ist, kann auch die Kraftstoffeinspritzpumpe 180 oder der Adapter 13 mit entsprechenden Sitzen 17 für die Befestigungsmittel-Abdichtungselemente versehen sein, um die Befestigungsmittel-Abdichtungselemente 16 unterzubringen. Die Sitze 17 für die Befestigungsmittel-Abdichtungselemente können Löcher oder Hohlräume an der Kraftstoffeinspritzpumpe 180 oder am Adapter 13 umfassen, um einen Raum zu schaffen, in den die Befestigungsmittel-Abdichtungselemente 16 eingefügt werden können. Es ist zu beachten, dass nur die Befestigungsmittel-Abdichtungselementsitze 17 am Stützrahmen 14 oder nur die Befestigungsmittel-Abdichtungselementsitze 17 an der Kraftstoffeinspritzpumpe oder am Adapter vorgesehen sein können, anstatt entsprechende Sitze 17 an beiden Elementen anzubringen.
-
In einer Ausführungsform, wie sie zum Beispiel in 3 und 4 dargestellt ist, sind die Befestigungsmittel-Abdichtungselemente 16 Dichtungen, welche die Befestigungsmittel 15 umgeben. Die Dichtung kann ein ringförmiges Element, z. B. einen Dichtring, umfassen.
-
In einer alternativen Ausführungsform, wie sie zum Beispiel in 3a und 4a dargestellt ist, umfassen die Befestigungsmittel-Abdichtungselemente 16 Dübel 16a, die vorzugsweise mit Dichtmasse 16b bedeckt sind. Wie dies bekannt ist, können Dübel um den kompletten Umfang der Befestigungsmittel 15 angeordnet werden.
-
Es wurden Ausführungsformen offenbart, bei denen die Kraftstoffeinspritzpumpe 180 mit einem Stützrahmen und insbesondere mit einem Leiterrahmen verbunden ist. In anderen Ausführungsformen ist die Kraftstoffeinspritzpumpe 180 direkt mit dem Zylinderkopf 130 anstatt mit dem Leiterrahmen 14 verbunden. Bei einigen dieser Ausführungsformen kann der Leiterrahmen 14 fehlen.
-
Bei den letztgenannten Ausführungsformen sind die Verbrennungsmotoren 110 vorzugsweise mit Befestigungsmitteln (ähnlich den vorstehend offenbarten Befestigungsmitteln 15) versehen, um die Kraftstoffeinspritzpumpe 180 mit dem Zylinderkopf 130 zu verbinden. Diese Befestigungsmittel können mit Befestigungsmittel-Abdichtungselementen (ähnlich dem Befestigungsmittel-Abdichtungselement 16) versehen sein, um den Nockenwellendeckel 10 abzudichten.
-
In der vorstehenden Zusammenfassung und genauen Beschreibung wurde wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform vorgestellt; es sollte jedoch beachtet werden, dass es eine große Anzahl von Abänderungsmöglichkeiten gibt. Es sollte auch beachtet werden, dass die beispielhafte Ausführungsform oder die beispielhaften Ausführungsformen nur Beispiele sind und nicht dazu dienen, den Schutzumfang, die Anwendbarkeit oder den Aufbau in welcher Weise auch immer einzuschränken. Vielmehr wird die vorstehende Zusammenfassung und genaue Beschreibung dem Fachmann eine praktische Anleitung zur Umsetzung von wenigstens einer beispielhaften Ausführungsform bieten, wobei es sich von selbst versteht, dass verschiedene Abänderungen bei den Funktionen und Anordnungen der anhand einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elemente vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang zu verlassen, wie er in den beiliegenden Ansprüchen und ihren rechtlichen Äquivalenten definiert ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- ES
- Raum zwischen dem Nockenwellendeckel und dem Zylinderkopf
- S
- Hubrichtung des Kolbens
- 10
- Nockenwellendeckel
- 10a
- Wand des Nockenwellendeckels
- 10b
- Dichtsitz
- 11
- Abschnitt des Nockenwellendeckels
- 12
- Nockenwellendeckel-Abdichtungselement
- 13
- Adapter
- 13a
- Innenrand des Adapters
- 13b
- Außenrand des Adapters
- 14
- Leiterrahmen
- 15
- Befestigungsmittel
- 16
- Befestigungsmittel-Abdichtungselement
- 17
- Sitz für das Befestigungsmittel-Abdichtungselement
- 100
- Kraftfahrzeugsystem
- 110
- Verbrennungsmotor (ICE)
- 120
- Motorblock
- 125
- Zylinder
- 130
- Zylinderkopf
- 135
- Nockenwelle
- 140
- Kolben
- 145
- Kurbelwelle
- 150
- Verbrennungsraum
- 155
- Nockenwellenverstellsystem
- 160
- Kraftstoffinjektor
- 170
- Kraftstoffrohr
- 180
- Kraftstoffeinspritzpumpe
- 180a
- Kolben der Kraftstoffeinspritzpumpe
- 180b
- Kontaktelement des Kolbens der Kraftstoffeinspritzpumpe
- 180c
- Flansch der Kraftstoffeinspritzpumpe
- 190
- Kraftstoffquelle
- 200
- Einlasskrümmer
- 205
- Lufteinlassleitung
- 210
- Lufteinlassöffnung
- 215
- Zylinderventile
- 220
- Abgasöffnung
- 225
- Abgaskrümmer
- 230
- Turbolader
- 240
- Kompressor
- 250
- Turbine
- 260
- Intercooler
- 270
- Abgassystem
- 275
- Abgasrohr
- 280
- Abgasnachbehandlungsvorrichtung
- 290
- VGT-Aktuator
- 300
- Abgasrückführungssystem (EGR)
- 310
- EGR-Kühler
- 320
- EGR-Ventil
- 330
- Drosselklappe
- 340
- Massenfluss- und Temperatursensor für die Luft
- 350
- Sensor für Krümmerdruck und -temperatur
- 360
- Verbrennungsdrucksensor
- 380
- Sensoren für Kühlflüssigkeits- und Öltemperatur und den zugehörigen Füllstand
- 400
- Kraftstoffleistendrucksensor
- 410
- Nockenwellenpositionssensor
- 420
- Kurbelwellenpositionssensor
- 430
- Sensor für Abgasdruck und -temperatur
- 440
- EGR-Temperatursensor
- 445
- Gaspedalpositionssensor
- 450
- elektronisches Steuergerät (ECM)
