DE3128523C2

DE3128523C2 -

Info

Publication number: DE3128523C2
Application number: DE3128523A
Authority: DE
Inventors: Werner 6804 Ilvesheim De Moench; Juergen 6800 Mannheim De Karolus
Original assignee: Motoren Werke Mannheim AG
Current assignee: Caterpillar Energy Solutions GmbH
Priority date: 1981-07-18
Filing date: 1981-07-18
Publication date: 1989-08-24
Also published as: DE3128523A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der US 38 45 748 ist ein Zylinderkopf der gattungsgemäßen Art bekannt, bei dem die Kraftstoff- Leitung mit einem konischen Anschlußglied mit einer sich zum freien Ende hin verjüngenden Dichtfläche ver sehen ist, die gegen eine entsprechende Anlagefläche am Düsenhalter anliegt. Gegen das Anschlußelement liegt ein die Kraftstoffleitung in einem Kanal umge bendes Distanzrohr an, gegen das wiederum von außen eine Rohrmutter anliegt, die in ein entsprechendes Ge winde im Kanal einschraubbar ist. Hierdurch wird die Kraftstoff-Leitung von außen mittels der Rohrmutter und des Distanzrohres in seinen Dichtsitz am Düsen halter gepreßt. Die Konstruktion erfordert insbeson dere für das Distanzrohr konstruktiven Aufwand und entsprechenden Platzbedarf. Weiterhin sind Dichtungs probleme nicht auszuschließen, da die Kraftstoff-Lei tung mit dem Anschlußglied nur in einer genau vorgege benen Richtung gegen die Anlagefläche des Düsenhalters geführt werden kann.

Aus dem DE-GM 19 79 944 ist die Befestigung einer Kraftstoff-Leitung an einer Pumpe einerseits und einer Düse andererseits bekannt, wobei am Leitungsende ein doppelt konisches Verankerungselement ausgebildet ist, dessen freies Ende mit einer Dichtfläche zur An lage an einer Sitzfläche ausgebildet ist, während die andere konische Fläche an einer Einspannfläche einer als Ringmutter ausgebildeten Befestigungsmutter an liegt.

Aus der DE-PS 7 37 042 ist eine Anschlußverschraubung eines Hochdruck-Rohres bekannt, bei der eine Leitung mit einem aufgeschraubten Bund versehen ist, der wie derum gegen eine Überwurfmutter anliegt, die in eine Gewindebohrung eines Kanals eingeschraubt wird, der eine Anlagefläche aufweist. Gegen diese Anlagefläche wird die Leitung mit einer balligen Dichtfläche ge preßt. Das Rohr ist völlig starr geführt und gehalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylin derkopf der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß bei einfacher Ausgestaltung und geringem Aufwand Dichtungsprobleme ausgeschlossen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1 gelöst. Die Verspannung des Rohres zwischen den Anlageflächen führt dazu, daß die zwischen den Dichtflächen und zu geordneten Anlageflächen gebildeten Anschlüsse dicht gegen Drücke von mindestens 1000 bar sind. Diese Art der Anschlüsse ermöglicht es gleichermaßen, daß Tole ranzen in der Lage der Anlagefläche des Düsenhalters ohne weiteres ausgeglichen werden können. Die Ansprü che 3 bis 9 geben die optimale Ausgestaltung der Dichtflächen und der zugeordneten Anlageflächen wieder.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt durch einen Zylinder kopf und

Fig. 2 einen Teil-Längsschnitt durch den Zylinderkopf, wobei die erfindungsgemäßen Maßnahmen erkenn bar sind.

In einem Zylinderkopf 1 sind in üblicher Weise ein An saugkanal 2 und ein Auslaßkanal 3 ausgebildet, durch die bei geöffnetem Einlaßventil 4 Verbrennungsluft in den zugeordneten Zylinder 5 einströmt bzw. bei geöff netem Auslaßventil 6 die Abgase ausströmen. Im Zylinder kopf 1 ist weiterhin ein Düsenhalter 7 für eine Kraft stoff-Einspritzdüse 8 angeordnet, die in den Brenn raum des Zylinders 5 gerichtet ist. Der Düsenhalter 7 ist in einer sich in seiner Achsrichtung erstreckenden Bohrung 9 angeordnet, und wird von der Oberseite des Zylinderkopfes 1 in diese Bohrung 9 eingeführt bzw. aus dieser herausgenommen. Der Düsenhalter 7 liegt in der Nähe des Brennraums des Zylinders 5 gegen eine gegen letzteren abdichtende Dichtung 10 an, wodurch seine axiale Lage im Zylinderkopf 1 wesentlich durch die kom primierung dieser Dichtung 10 beeinflußt wird.

Oberhalb des Zylinderkopfes 1 ist ein durch eine Zylin derkopfhaube 11 abgedeckter Ölraum 12, in dem insbeson dere die Ventiltriebe sich befinden.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, führt von einer Seite des Zylinderkopfes 1, und zwar von der Ansaugseite 13 her ein längs seiner Erstreckung rundum geschlossener Kanal 14 radial in die den Düsenhalter 7 aufnehmende Bohrung 9. In diesem Kanal 14 ist ein dickwandiges Rohr 15 angeordnet, das radial 3 bis 4 mm Spiel gegen über dem Kanal 14 hat. Das Ror 15 ist an seinen beiden Enden mit sich konisch zum Ende hin verjüngenden Dicht flächen 16, 17 versehen, die abweichend von einer reinen Kegelstumpfform nach außen, also konvex leicht ballig ausgeformt sind.

Im Düsenhalter 7 ist eine sich entsprechend nach innen kegelstumpfförmig verjüngende Anlagefläche 18 ausge bildet, in deren Grund eine Kraftstoffbohrung 19 vom Inneren des Düsenhalters 7 her mündet.

In den Kanal 14 mündet von außen eine in üblicher Weise von einer Einspritzpumpe 20 kommende Kraftstoffleitung 21, die an ihrem Ende mit einem Anschlußstück 22 ver sehen ist, das eine mit der Anlagefläche 18 identische Anlagefläche 23 aufweist, gegen die die Dichtfläche 17 des Rohres 15 anliegt. Die Kraftstoffleitung 21 ist durch eine Rohrmutter 24 geführt, die mit ihrer Stirn seite gegen das Anschlußstück 22 anliegt, und deren Außengewinde in ein Innengewinde 25 im Kanal 14 ge schraubt ist. Diese Rohrmutter 24 dient als Spannele ment zum Verspannen des Rohres 15 mit seinen Dicht flächen 16, 17 zwischen den Anlageflächen 18 am Düsen halter 7 und 23 am Anschlußstück 22 der Kraftstofflei tung 21. Gegebenenfalls kann das Anschlußstück 22 auch einstückig mit der Rohrmutter 24 ausgebildet sein. Das radiale Spiel des Rohres 15 gegenüber dem Kanal 14 und die leicht konvex ballige Ausgestaltung der Dicht flächen 16, 17 gegenüber den rein kegelstumpfförmigen Anlageflächen 18, 23 ermöglicht es, daß Toleranzen in der axialen Lage des Düsenhalters 7 ausgeglichen werden.

Im Zylinderkopf 1 ist eine Kontrollbohrung 26 ausge bildet, die in den Kanal 14 im Bereich des vorderen Endes der Rohrmutter 24 einmündet. Bei Undichtigkeiten würde hier also Kraftstoff sichtbar austreten.

Es ist auf jeden Fall zweckmäßig, wenn die Dichtflächen 16, 17 des Rohres 15 weicher ausgebildet sind, als die Anlageflächen 18, 23. Zum einen wird hierdurch eine leichte Verformung der Dichtflächen ermöglicht, wobei die Verformung an dem leicht auswechselbaren Teil, nämlich dem Rohr 15 erfolgt. Dies kann in einfacher Weise dadurch realisiert werden, daß das Rohr 15 aus einem verhältnismäßig weichen Stahl besteht, wie St37, während die Anlageflächen 18, 23 gehärtet werden.

Alternativ zu den beschriebenen Formgebungen können auch die Dichtflächen 16, 17 kegelstumpfförmig ausge bildet werden, wobei der Öffnungswinkel der Dicht flächen um wenige Grad kleiner ist als der der Anlage flächen.

Weiterhin kommt eine Paarung in Betracht, bei der Anlagenflächen und Dichtflächen kugelkalottenförmig ausgebildet sind, wobei der Radius der Anlageflächen wiederum geringfügig größer ist als der Radius der Dichtflächen.

Claims

1. Zylinderkopf für einen Verbrennungsmotor mit Kraft stoff-Einspritzung, in dem Ein- und Auslaßventile und ein Düsenhalter für eine Kraftstoff-Einspritzdüse an geordnet sind, wobei zur Kraftstoffzufuhr zur Kraft stoff-Einspritzdüse eine durch einen Kanal im Zylin derkopf geführte, sich an die von außen in den Zylin derkopf geführte Kraftstoffleitung anschließende Lei tung unter Belastung in ihrer Längsrichtung durch eine von außen in den Kanal eingeschraubte Rohrmutter mit einer sich zum Ende der Leitung hin verjüngenden Dichtfläche gegen eine angepaßte Anlagefläche an einem Anschluß des Düsenhalters anliegt, dadurch gekenn zeichnet, daß die Leitung durch ein gesondertes Rohr (15) gebildet ist, das an seinem dem Düsenhalter (7) entgegengesetzten Ende mit einer sich zum Ende des Rohres (15) hin verjüngenden Dichtfläche (17) versehen ist, die gegen eine von der die Kraftstoffleitung (21) hal tenden Rohrmutter (24) in Längsrichtung des Rohres (15) belastete angepaßte Anlagefläche (23) am Ende der Kraftstoffleitung (21) anliegt und daß für die Dichtflä chen (16, 17) jeweils gegen die entsprechenden Anlage flächen (18, 23) geringfügige Schwenkbewegungen aus führbar sind, die ein radiales Spiel zwischen dem Rohr (15) und dem Kanal (14) gewährleistet.

2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Dichtflächen (16, 17) zumindest teilweise konvex ballig ausgebildet sind.

3. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Dichtflächen (16, 17) kegelstumpfförmig ausgebildet sind.

4. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Dichtflächen (16, 17) kugelkalottenförmig ausgebildet sind.

5. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (18, 23) sich verjüngend ausgebildet sind.

6. Zylinderkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß die Anlageflächen (18, 23) kegelstumpfförmig ausgebildet sind.

7. Zylinderkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß die Anlageflächen (18, 23) kugelkalottenför mig ausgebildet sind.

8. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß die Dichtflächen (16, 17) einerseits und die Anlageflächen (18, 23) andererseits unterschiedlich hart sind.

9. Zylinderkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß die Anlageflächen (18, 23) härter sind als die Dichtflächen (16, 17).