DE3700405C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Diesel-Brennkraftmaschine
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Diesel-Brennkraftmaschine dieser Art ist im JP-GM
60-6 586 beschrieben. Bei dieser bekannten Ausgestaltung ist die
Einspritzeinheit in aufrechtstehender Position angeordnet,
wobei der die Einspritzpumpe antreibende Kipphebel der dritten
Kipphebelwelle über dem nach oben ragenden freien Stirnende der
Einspritzpumpe angeordnet ist. Die Einspritzeinheit ist in
einem nach oben topfförmig ausgebildeten, auf der Bodenwand des
Zylinders stehenden Materialansatz eingesetzt. Die Tragwände
befinden sich zu beiden Seiten der Einspritzeinheit in einem
Abstand von dieser, wobei die beiden Kipphebel zur Betätigung
des Einlaßventils und des Auslaßventils in dem zu beiden Seiten
der Einspritzeinheit vorhandenen Abstand zwischen letzterer und
den Tragwänden angeordnet sind. Bei dieser Ausgestaltung ist
für die Tragwände ein verhältnismäßig großer Abstand
voneinander vorgegeben, wobei alle drei Nocken der Nockenwelle
nebeneinander zwischen den Tragwänden angeordnet sind. Der
verhältnismäßig große Abstand zwischen den Tragwänden ist durch
die Positionierung der beiden Kipphebel für das Einlaßventil
und für das Auslaßventil zwischen der Einspritzeinheit und den
Tragwänden vorgegeben. Bei dieser Ausgestaltung bedarf es einer
stabilen und deshalb verhältnismäßig großen Nockenwelle, die
den verhältnismäßig großen Abstand zwischen den Tragwänden bei
der geforderten langen Lebensdauer zu überbrücken vermag. Eine
Verringerung des Abstands zwischen den Tragwänden würde
zwangsläufig zu einer Verringerung des für die Einspritzpumpen
einheit zur Verfügung stehenden Raumes führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakte und
betriebssichere Anordnung für eine Diesel-Brennkraftmaschine
der eingangs angegebenen Art zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter
ansprüchen beschrieben.
Bei der erfindungsgemäßen Diesel-Brennkraftmaschine ist eine
L-förmige Einspritzeinheit vorgesehen, deren das Einspritzven
til enthaltender Einspritzeinheitsteil im wesentlichen recht
winklig zur Oberwand des Zylinders steht, während deren die
Einspritzpumpe enthaltender Einspritzeinheitsteil sich parallel
zur Oberwand des Zylinders und oberhalb der Nockenwelle er
streckt. Hierdurch läßt sich die Bauhöhe der Diesel-Brennkraft
maschine wesentlich reduzieren, weil zum einen die Einspritz
einheit eine niedrigere Bauhöhe aufweist und zum anderen der
Einspritz-Kipphebel neben der Einspritzeinheit angeordnet werden
kann. Da bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung außerdem die
Tragwände unmittelbar beiderseits der Einspritzpumpe angeordnet
sind, kann zum einen ein ausreichender Raum für die Einspritz
pumpe vorgesehen werden und außerdem können die Tragwände in
einem verhältnismäßig geringen Abstand angeordnet werden, so
daß die Nockenwelle einer geringeren Belastung unterliegt.
Außerdem sind die Nocken zur Steuerung der Ventile außerhalb
der Tragwände angeordnet, so daß sich eine wesentlich geringere
Belastung für die Nockenwelle ergibt, als es bei der bekann
ten Ausgestaltung der Fall ist. Deshalb zeichnet sich die
Erfindung auch durch eine funktionssichere Bauweise aus. Es ist
außerdem möglich, die Tragwände einstückig herzustellen, so daß
auch die Anzahl der Einzelteile und der Montageaufwand
verringert werden kann.
Ferner kann die dritte Kipphebelwelle raumsparend an den
Tragwänden angeordnet werden.
Es ist zwar aus dem JP-Abstract 59-1 19 061 (A) an sich eine
L-förmige Einspritzeinheit bekannt, jedoch ist aus dieser
Druckschrift weder eine gattungsgemäße Diesel-Brennkraft
maschine noch die Zuordnung der Einspritzeinheit zu letzterer
zu entnehmen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausfüh
rungsbeispiels und einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgestaltete Diesel-Brennkraft
maschine im Schnitt I-I in Fig. 2;
Fig. 2 den Schnitt II-II in Fig. 1;
Fig. 3 den Schnitt III-III in Fig. 2.
Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen, in der ein Dieselmotor
1 gezeigt ist, der einen Motorblock 2 aufweist, in welchem ein
aufrecht stehender Zylinder 3 gebildet ist. Oberhalb des Zy
linders 3 befindet sich eine Ventilsteuerkammer 4, und unter
halb des Zylinders 3 befindet sich eine nicht näher dargestell
te Kurbelwellenkammer. Die Ventilsteuerkammer 4 ist oberseitig
durch eine Kopfabdeckung 5 begrenzt, die am Motorblock 2 lösbar
befestigt ist. In dem Zylinder 3 ist ein Kolben 6 gleitbar
angeordnet, der antriebsmäßig mit einer Kurbelwelle (nicht dar
gestellt) verbunden ist, die in der zuvor erwähnten Kurbelwel
lenkammer gelagert ist.
In einer unteren Position befindet sich innerhalb der Ventil
steuerkammer 4 eine horizontale Nockenwelle 8, die von der
Kurbelwelle her mittels einer Antriebsverbindung 7 mit einem
Riemen angetrieben wird. Diese Nockenwelle 8 steuert ein
Einlaßventil 10, ein Auslaßventil 11 und eine
Einspritzeinheit 12.
Die Einlaß- und Auslaßventile 10, 11 sind auf der Oberwand des
Zylinders 3 derart angeordnet, daß sie davon vertikal abstehen
und sie sind in einer Seite-an-Seite-Anordnung längs der Achse
der Nockenwelle 8 auf einer Seite der Nockenwelle nebeneinander
angeordnet. Die Einlaß- und Auslaßventile 10, 11 werden durch
entsprechende Ventilfedern 13, 14 in ihre geschlossenen Posi
tionen beaufschlagt.
Die Einlaß- und Auslaßventile 10 und 11 öffnen die Einlaß- bzw.
Auslaßleitungen 15, 16, die von der Oberwand des Zylinders 3
nach oben sowie in zueinander entgegengesetzte Richtungen
gebogen und weitgehend rechtwinklig zur Achse der Nockenwelle 8
verlaufen, so daß ihre äußeren Enden auf gegenüberliegenden
Seitenflächen des Motorblocks 2 offen sind. Eine dieser
Leitungen 15, 16 (die Auslaßleitung 16 bei der dargestellten
Ausführungsform) verläuft unterhalb der Nockenwelle 8.
Die Einspritzeinheit 12 besteht aus einer Einspritzdüse 12a und
einer Einspritzpumpe 12b, die mit der Einspritzdüse 12a zusam
menhängend in einer L-förmigen Form verbunden ist. Die Ein
spritzdüse 12a ist aufrecht stehend oder vertikal auf der Ober
wand des Zylinders 3 an einer Stelle angeordnet, die sich in
der axialen Richtung der Nockenwelle 8 zwischen den Einlaß- und
Auslaßventilen 10, 11 und quer zu dieser Richtung zwischen den
Ventilen 10, 11 und der Nockenwelle 8 befindet. Die Düse 12a ragt
mit ihrer Einspritzöffnung in den Innenraum des Zylinders 3
hinein. Die Einspritzpumpe 12b erstreckt sich in horizontaler
Richtung vom oberen Ende der Einspritzdüse 12a in eine Richtung,
die etwa rechtwinklig zur Achse der Nockenwelle 8 verläuft, und
die von den Einlaß- und Auslaßventilen 10 und 11 wegführt. Die
Nockenwelle 8 verläuft unterhalb der Einspritzpumpe 12b.
Gemäß Fig. 2 und 3 ist die Nockenwelle 8 mit einer Einlaß
nocke 17, einer Auslaßnocke 18 und einer Einspritznocke 19 um
ihren Außenumfang herum ausgestattet. Von diesen Nocken ist die
Einspritznocke 19 nahezu in einer mittleren Position in axialer
Richtung der Nockenwelle 8 angeordnet, und sie ist unmittelbar
unterhalb der Einspritzpumpe 12b vorgesehen, während die
Einlaßnocke 17 und die Auslaßnocke 18 in axialem Abstand auf
gegenüberliegenden Seiten der zwischen ihnen liegenden Ein
spritznocke 19 angeordnet sind. Auf einer Seite der Nockenwelle
8 sind erste und zweite Kipphebelwellen bzw. -achsen 20, 21
angeordnet, welche Einlaß- bzw. Auslaß-Kipphebel 23, 24 in Form
von weitgehend horizontal verlaufenden Hebelarmen tragen. Die
Einlaß- und Auslaßnocken 17, 18 stehen über die Kipphebel 23, 24
mit den Einlaß- bzw. Auslaßventilen 10, 11 in antriebsmäßiger
Verbindung. Eine dritte Kipphebelwelle 22 ist auf der anderen
Seite der Nockenwelle 8 in bezug auf die erste und zweite
Kipphebelwelle 20, 21 angeordnet, und sie trägt einen Einspritz-
Kipphebel 25, derart, daß dieser Kipphebel 25 nahezu in verti
kaler Richtung verläuft und zu einer Position seitlich der
Nockenwelle 8 herabhängt. Die Einspritznocke 19 befindet sich
über dem Einspritz-Kipphebel 25 in antriebsmäßiger Verbindung
mit einer Druckrolle 26, welche am vorderen Ende der Einspritz
pumpe 12b vorgesehen ist.
Die ersten und zweiten Kipphebelwellen 20, 21 sind koaxial auf
gegenüberliegenden Seiten der Einspritzeinheit 12 derart ange
ordnet, daß sie parallel zu der Nockenwelle 8 in einem Abstand
voneinander und in einem Abstand von der Nockenwelle 8 in deren
axialer Richtung verlaufen. Diese Kipphebelwellen 20, 21 sind
mittels Bolzen 28 an einem Paar Tragstützen 27 befestigt, die
von der Bodenwand der Ventilsteuerkammer 4 aus nach oben
abstehen und die nahezu parallel zu der Einspritzdüse 12a
verlaufen.
Die Nockenwelle 8 ist ferner an ihrem axialen einen Endteil mit
einem ersten Lagerzapfen 30 und in ihrem mittleren Bereich mit
einem zweiten Lagerzapfen 31 versehen. Der erste Lagerzapfen 30
ist dabei außerhalb der Auslaßnocke 18 bei der dargestellten
Ausführungsform angeordnet, und er ist drehbar in einem Lager
32 aufgenommen, welches in einer Seitenwand der Ventilsteuer
kammer 4 gebildet ist. Der zweite Lagerzapfen 31, der sich in
einer Position zwischen der Einlaßnocke 17 und der Einspritz
nocke 19 bei der dargestellten Ausführungsform befindet, ist
von einem Lager 34 drehbar aufgenommen, welches an einer
Tragwand 33 gebildet ist, die von der Bodenwand der Ventil
steuerkammer 4 aus hochsteht.
Von der Bodenwand der Ventilsteuerkammer 4 steht ferner eine
weitere Trag- bzw. Stützwand 33′ an einer Stelle hoch, die sich
auf der Innenseite der Nocke 18 befindet. Die betreffende
Tragwand 33′ liegt der Tragwand 33 gegenüber, wobei die Ein
spritznocke 19 zwischen diesen Wänden angeordnet ist. Zwei
Anschläge 35 stehen von den einen Stirnseiten der betreffenden
Tragwände 33, 33′ ab und tragen die dritte Kipphebelwelle 22 an
deren beiden Enden parallel zu der Nockenwelle 8 in Lagern.
Die Einspritzeinheit 12 weist zwei Paare von Nasen 37, 38 auf,
die paarweise von gegenüberliegenden Seiten der Einspritzpumpe
12b am vorderen Endbereich bzw. am Grundendbereich abstehen.
Die Nasen 37 am vorderen Endbereich sind mittels Bolzen 40 an
einem Paar von Gewindeansätzen 39 befestigt, die zusammen
hängend an obere Bereichen der Tragwände 33, 33′ gebildet sind,
und zwar an Stellen oberhalb der Nockenwelle 8. Die Nasen 38 am
Grundendbereich sind indessen von zwei Gewindestiften 41 getra
gen, die in die Bodenwand der Ventilsteuerkammer 4 eingesetzt
sind, und zwar an Stellen zwischen dem Einlaßventil 10 und der
ersten Kipphebelwelle 20 bzw. zwischen dem Auslaßventil 11 und
der zweiten Kipphebelwelle 21.
Wie oben bereits beschrieben, sind die Einlaß- und Auslaßven
tile 10, 11, die Einspritzeinheit 12 und die zugehörigen Steuer
systeme in einer ziemlich kompakten Art und Weise innerhalb der
Ventilsteuerkammer 4 angeordnet, wobei unnötige gegenseitige
Störungen vermieden sind, was in erheblichem Ausmaß zur
Erzielung eines kompakten Motors beiträgt.
Im folgenden wird die Funktion des Dieselmotors beschrieben.
Während des Betriebs des Dieselmotors 1 öffnet dann, wenn die
Nockenwelle 8 durch die (nicht dargestellte) Kurbelwelle über
die Antriebsverbindung 7 angetrieben und gedreht wird, die Ein
laßnocke 17 dem Einlaß-Kipphebel 23 im Lufteinlaßhub eine
Anhebung, wodurch der Kipphebel 23 um die erste Kipphebelwelle
20 eine Schwenkung ausführt und dabei das Einlaßventil 10
öffnet. Dies ermöglicht das Ansaugen von Luft in den Zylinder 3
durch die Einlaßleitung 15. In der letzten Stufe des Kompres
sionshubes dreht die Einspritznocke 19 den Einspritz-Kipphebel
25 um die dritte Kipphebelwelle 22, wodurch die Einspritzpumpe
12b betätigt wird, was die Einspritzung von Kraftstoff von der
Einspritzdüse 12a in den Zylinder 3 zur Folge hat. Nachdem der
eingespritzte Kraftstoff durch die Kompressionswärme entzündet
worden ist, die durch die angesaugte Luft hervorgerufen wird,
beginnt der Expansionshub, und beim nächsten Auslaßhub schwenkt
die Auslaßnocke 18 den Auslaß-Kipphebel 24 um die zweite
Kipphebelwelle 21, wodurch das Auslaßventil 11 in seine offene
Position bewegt wird. Dies ermöglicht das Abführen des Abgases
vom Zylinder 3 durch die Auslaßleitung 13 nach draußen.
Bei dem oben beschriebenen Dieselmotor 1 weist die Einspritz
einheit 12 eine L-förmige Konfiguration als ganzes auf, und sie
besteht aus der aufrechtstehend auf der Oberwand des Zylinders
3 angeordneten Einspritzdüse 12a und aus einer horizontal von
dem oberen Ende der Einspritzdüse 12a aus abstehenden Ein
spritzpumpe 12b. Infolge dieses Aufbaus kann die Höhe der
Einspritzeinheit 12 auf einen Wert vermindert werden, der etwa
die Hälfte des Wertes konventioneller Injektoren ausmacht, und
außerdem kann bezüglich der Einspritzpumpe 12b vermieden
werden, daß von dieser Teile nach oben über den Zylinder 3
ragen. Darüber hinaus ist die Nockenwelle 8 unterhalb der
Einspritzpumpe 12b angeordnet, und die ersten und zweiten
Kipphebelwellen 20, 21, welche die Einlaß- und Auslaß-Kipphebel
23, 24 tragen, sind in Abstand voneinander auf gegenüberliegen
den Seiten der Einspritzeinheit 12 derart angeordnet, daß
sämtliche Antriebskomponenten für die Einspritzpumpe 12b sowie
für die Einlaß- und Auslaßventile 10, 11 in derart niedrigen
Höhen angeordnet werden können, daß keine über die Einspritz
pumpe 12b hinausragenden Vorsprünge vorhanden sind. Demgemäß
kann die Oberwand der Ventilsteuerkammer 4, d. h. die Kopfab
deckung 5, näher bei der eine geringe Höhe aufweisenden Ein
spritzeinheit 12 angeordnet werden, ohne daß dadurch eine
Störung mit den Antriebs- bzw. Steuerkomponenten hervorgerufen
wird. Dies ermöglicht es, die Gesamthöhe des Motors 1 hin
reichend zu reduzieren.
Claims (5)
1. Diesel-Brennkraftmaschine, mit einem Einlaßventil (10),
einem Auslaßventil (11) und einer durch eine zusammenhängende
Verbindung einer Einspritzdüse (12a) und einer Einspritzpumpe
(12b) gebildeten Einspritzeinheit (12) in einer Ventilsteuer
kammer (4), mit
einer Nockenwelle (8) zur Betätigung der Ventile (10, 11) sowie der Einspritzpumpe (12b),
einem Paar erster und zweiter Kipphebelwellen (20, 21) parallel zur Nockenwelle (8) und getrennt beiderseits der Einspritzein heit (12),
einer dritten Kipphebelwelle (22) für die Einspritzpumpe (12b) parallel zur Nockenwelle (8),
einem Einspritz-Kipphebel (25) auf der dritten Kipphebelwelle (22) und
Tragwänden (33, 33′), die vom Boden der Ventilsteuerkammer (4) emporragen und von der Nockenwelle (8) durchsetzt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einspritzeinheit (12) L-Bauform hat, wobei sich die Einspritzpumpe (12b) im wesentlichen horizontal vom oberen Ende der vertikal stehenden Einspritzdüse (12a) und oberhalb der Nockenwelle (8) erstreckt,
und daß die Tragwände (33, 33′) unmittelbar beiderseits der Einspritzpumpe (12b) und innerhalb der Nocken (17, 18) der Ventile (10, 11) angeordnet sind und sowohl die Einspritzpumpe (12b) als auch die dritte Kipphebelwelle (22) tragen.
einer Nockenwelle (8) zur Betätigung der Ventile (10, 11) sowie der Einspritzpumpe (12b),
einem Paar erster und zweiter Kipphebelwellen (20, 21) parallel zur Nockenwelle (8) und getrennt beiderseits der Einspritzein heit (12),
einer dritten Kipphebelwelle (22) für die Einspritzpumpe (12b) parallel zur Nockenwelle (8),
einem Einspritz-Kipphebel (25) auf der dritten Kipphebelwelle (22) und
Tragwänden (33, 33′), die vom Boden der Ventilsteuerkammer (4) emporragen und von der Nockenwelle (8) durchsetzt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einspritzeinheit (12) L-Bauform hat, wobei sich die Einspritzpumpe (12b) im wesentlichen horizontal vom oberen Ende der vertikal stehenden Einspritzdüse (12a) und oberhalb der Nockenwelle (8) erstreckt,
und daß die Tragwände (33, 33′) unmittelbar beiderseits der Einspritzpumpe (12b) und innerhalb der Nocken (17, 18) der Ventile (10, 11) angeordnet sind und sowohl die Einspritzpumpe (12b) als auch die dritte Kipphebelwelle (22) tragen.
2. Diesel-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einspritzpumpe (12b) ein Paar Nasen (37) aufweist, die
von deren gegenüberliegenden Seiten vorstehen und an den Trag
wänden (33, 33′) befestigt sind.
3. Diesel-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine der Tragwände (33, 33′) eine Lagerung (31, 34) für die
Nockenwelle (8) aufweist.
4. Diesel-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß getrennt von den Tragwänden (33, 33′) Tragstützen (27) für
die erste und die zweite Kipphebelwelle (20, 21) vom Boden der
Ventilsteuerkammer (4) und außerhalb der Tragwände (33, 33′)
emporragen.
5. Diesel-Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die dritte Kipphebelwelle (22) auf der den ersten und
zweiten Kipphebelwellen (20, 21) abgewandten Seite der
Nockenwelle (8) angeordnet ist und den Einspritz-Kipphebel (25)
in etwa vertikaler Anordnung so trägt, daß er vor dem Stirnende
des die Einspritzpumpe (12b) enthaltenden Einspritzeinheits
abschnitts herunterhängt.
Applications Claiming Priority (1)
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DE3700405C2 true DE3700405C2 (de) | 1991-03-21 |
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JP (1) | JPS62159762A (de) |
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