DE3935883C2 - Viertakt-Dieselbrennkraftmaschine - Google Patents
Viertakt-DieselbrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Viertakt-Dieselbrennkraftmaschine mit einem
Motorgehäuse, das zumindest zwei Zylinder oder ein Mehrfaches
davon, sowie Kolben, Pleuel, Kurbelwelle und eine Nockenwelle
aufweist, wobei die Zylinder in V-Stellung mit einem V-Winkel von
α° angeordnet sind und die mit halber Kurbelwellendrehzahl
angetriebenen Nockenwelle, die zum Betätigen von Gaswechsel
ventilen und einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung dient, sowie die
Kraftstoffeinspritzvorrichtung im V-Raum der Viertakt-Diesel
brennkraftmaschine angeordnet sind, wobei die Kraftstoffein
spritzvorrichtung eine der Zylinderzahl entsprechende Anzahl von
Einzeleinspritzpumpen aufweist, die über die gesamte Länge der
Nockenwelle verteilt senkrecht zur Nockenwellenachse ange
ordnet sind.
Bei modernen Dieselmotoren wird aus Verbrauchs- und Emissi
onsgründen mit einem hohen Einspritzdruck gearbeitet. Um
diesen zu erreichen ist es unter anderem vorteilhaft, möglichst
kurze Einspritzleitungen zu verwenden, die ein kleines schäd
liches Volumen im Hochdruckbereich der Einspritzanlage ermög
lichen.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist eine kostengünstige Ausführung
der Einspritzanlage.
Einen Weg zum Erreichen kurzer Einspritzleitungen beschreibt
die Firma Bernard Moteurs, deren luftgekühlte V-Motoren eine
Reiheneinspritzpumpe aufweisen, die im V-Raum des Motors
senkrecht angeordnet ist. Sie wird von der dort befindlichen
Nockenwelle, die auch zum Betätigen der Gaswechselventile
dient, angetrieben.
Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die Einspritzleitungen
trotz Verkürzung immer noch zu lang sind. Außerdem sind die
verwendeten Reiheneinspritzpumpen in Hochdruckausführung
teuer.
Auf der US-PS 4,412,513 ist bekannt, jedem einzelnen dieser
V-förmig ausgebildeten Brennkraftmaschine eine eigene Einspritz
pumpe zuzuordnen, wobei jede der Einspritzpumpen von einem
eigenen Nocken angetrieben wird. Dabei stehen die Einspritz
pumpen senkrecht in einer Reihe angeordnet über der Nocken
welle.
Aus der DE-PS 8 37 617 ist schließlich eine Einspritzpumpe mit
V-förmig angeordneten Pumpenzylindern bekannt, bei der zwei
Pumpenelemente gegenüberliegend angeordnet sind und ihre
Kraftimpulse durch einen gemeinsamen Nocken erhalten. Eine
Zuordnung zu einer Brennkraftmaschine ist nicht gegeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffein
spritzvorrichtung für V-Motoren zu schaffen, die sich für hohe Ein
spritzdrücke eignet und die kostengünstig ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Verwendung ko
stengünstiger Einzeleinspritzpumpen lassen sich die Gesamtko
sten der Einspritzanlage deutlich senken. Durch die über die
Länge der Nockenwelle verteilte und die geneigte Anordnung der
Einzeleinspritzpumpen im V-Raum kann deren unmittelbare räum
liche und funktionelle Zuordnung zu dem zu versorgendem Zylin
der bzw. dessen Einspritzventil gegeben sein. Das führt zu kurzen
Einspritzleitungen.
Dabei ist weiterhin nur ein Nocken für zwei Einzeleinspritzpumpen
vorgesehen. Diese Einzeleinspritzpumpen müssen dann entspre
chend dem von V-Winkel α° des Motors vorgegebenen Zündab
stand und der gegenüber der Kurbelwelle halbierten Drehzahl der
Nockenwelle unter einem V-Winkel von α°/2 angeordnet werden.
Dies ist insbesondere für Nockenwellen, die mit Gaswechsel
nocken eng besetzt sind, vorteilhaft.
Bei Motoren mit hochgezogenem Motorgehäuse, beispielsweise
bei Flüssigkeitskühlung, werden die Einzeleinspritzpumpen
vorteilhafterweise als Steckelementpumpen ausgeführt, die
unmittelbar im Motorgehäuse angeordnet sind. Auf diese
Weise erübrigt sich ein eigenes Einspritzpumpengehäuse,
was Kosten senkt und Abdichtfragen vereinfacht.
Durch eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung werden
die Kosten und Abdichtvorteile noch verstärkt, da gebohrte
Kraftstoffzufuhrleitungen weniger Dichtungen erfordern.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Be
schreibung und der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele
der Erfindung schematisch dargestellt sind.
Es zeigen:
Fig. 1 Querschnitt durch ein Motorgehäuse mit Nockenwelle
und Einzeleinspritzpumpen.
Fig. 2 Nockenwellendetail mit gemeinsamen Nocken für zwei
Einzeleinspritzpumpen.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Viertakt-Brennkraftmaschi
ne nach Fig. 1 sind acht Zylinder 1 vorgesehen, die unter
einem Winkel von 90° angeordnet sind. Im V-Raum befindet
sich die Nockenwelle 3, die sowohl die Gaswechselventile
als auch die Einzeleinspritzpumpen 4 betätigt. Die Anord
nung eines gemeinsamen Nockens 5 für zwei in einer Ebene
angeordneten Einzeleinspritzpumpen 4 geht aus Fig. 2 her
vor.
Beim 8 Zylinder-V-Motor mit 90° V-Winkel haben alle Zylin
der einen Zündabstand von 90°. Diesem entspricht ein
V-Winkel der Einzeleinspritzpumpen 4 von 45°.
Bei einer Viertakt-Dieselbrennkraftmaschine mit 90° V-Win
kel beträgt, unabhängig von der Zylinderzahl, jeder zweite
Zündabstand 90°. Dadurch ist es möglich, alle Einzelein
spritzpumpen als Paare mit jeweils 45° V-Winkel anzuord
nen, wobei die einzelnen Einspritzpumpennocken 5 unterein
ander entsprechend der unterschiedlichen Zylinderzahl um
unterschiedliche Winkel versetzt sind. Auf diese Weise ist
es möglich, die Einspritzanlage baukastenartig für alle
Zylinderzahlen einer Motorbaureihe mit den gleichen Ein
zeleinspritzpumpen in der gleichen Einbaulage zu be
stücken. Dadurch wird neben dem erstrebten Verkürzen der
Einspritzleitungen eine deutliche Kostensenkung erzielt.
Claims (3)
1. Viertakt-Dieselbrennkraftmaschine mit einem Motorgehäuse
(1), das zumindest zwei Zylinder (2) oder ein Mehrfaches davon,
sowie Kolben, Pleuel, Kurbelwelle und eine Nockenwelle (3) auf
weist, wobei die Zylinder (2) in V-Stellung mit einem V-Winkel von
α° angeordnet sind und die mit halber Kurbelwellendrehzahl ange
triebenen Nockenwelle (3), die zum Betätigen von Gaswechsel
ventilen und einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung dient, sowie die
Kraftstoffeinspritzvorrichtung im V-Raum der Viertakt-Dieselbrenn
kraftmaschine angeordnet sind, wobei die Kraftstoffeinspritzvor
richtung eine der Zylinderzahl entsprechende Anzahl von Ein
zeleinspritzpumpen (4) aufweist, die über die gesamte Länge der
Nockenwelle (3) verteilt senkrecht zur Nockenwellenachse ange
ordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Einzeleinspritzpumpen (4)
von einem gemeinsamen Nocken (5) der Nockenwelle (3) ange
trieben sind, und daß die beiden Einzeleinspritzpumpen (4) in einer
gemeinsamen Ebene unter einem V-Winkel von α°/2 symmetrisch
zum V-Raum angeordnet sind.
2. Viertakt-Dieselbrennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einzeleinspritzpumpen (4) bei
entsprechender Bauhöhe des Motorgehäuses (1) als Steckele
mentpumpen ausgebildet sind, wobei das Motorgehäuse (1) als
Einspritzpumpengehäuse dient.
3. Viertakt-Dieselbrennkraftmaschine nach Anspruch 2, mit
Kraftstoffzufuhrleitungen zu Saugräumen der einzelnen Steckele
mentpumpen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffzufuhrleitungen als
Bohrungen im Motorgehäuse (1) ausgebildet sind, die in Wirkver
bindung mit den Saugräumen der einzelnen Steckelementpumpen
stehen.
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