Hintergrund der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft einen Klemmaufbau für eine Kraftstoffeinspritzdüse für
Verbrennungsmotoren und insbesondere einen Kraftstoffeinspritzdüsen-Klemmaufbau, der geeignet ist, drei
Kraftstoffeinspritzdüsen, welche einen Satz von Kraftstoffeinspritzdüsen bilden, durch eine
Düsenklemmvorrichtung zu klemmen und dieselbige an einen Zylinderkopf zu befestigen bzw.
anzubringen.
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Bekannte Mittel zum Befestigen einer Kraftstoffeinspritzdüse für einen Verbrennungsmotor an
einem Zylinderkopf beinhalten zum Beispiel ein Mittel, in welchem eine Düsenklemmvorrichtung
in der Form eines Trägers zwischen einer Kraftstoffeinspritzdüse und einem Zylinderkopf
vorgesehen ist, wobei ein Zwischenteil dieser Klemmvorrichtung durch Bolzen und Muttern
festgezogen und befestigt ist, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 182680/1991
beschrieben ist.
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Die Kraftstoffeinspritzdüse wird an einem Zylinderkopf befestigt, indem beide Seitenoberflächen
der Kraftstoffeinspritzdüse abgeschnitten werden, um Aufnahmesitze für die Klemmvorrichtung
zu bilden, die sich ergebende Kraftstoffeinspritzdüse in eine Düseneinstellbohrung eingeführt
wird, welche in dem Zylinderkopf gebildet ist, ein gegabeltes Stützteil, das an einem Ende einer
Düsenklemmvorrichtung gebildet ist, in die Aufnahmesitze für die Klemmvorrichtung eingepaßt
wird, eine Stiftschraube, die an dem Zylinderkopf befestigt ist, in ein in einem Zwischenteil der
Düsenklemmvorrichtung gebildetes Bolzenloch eingeführt wird und eine Mutter auf diesen Bolzen
geschraubt wird, wobei das andere Ende der Düsenklemmvorrichtung mit den Aufnahmesitzen
für die Klemmvorrichtung in Eingriff ist, welche auf dem Zylinderkopf gebildet sind.
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Es ist notwendig, daß ein solcher Klemmaufbau für eine Kraftstoffdüse, der so gebildet ist, daß
eine Kraftstoffdüse geklemmt wird, indem eine Kraftstoffeinspritzdüse auf einem Endteil einer
Düsenklemmvorrichtung abgestützt und ein Zwischenteil der Düsenklemmvorrichtung durch
Anziehen eine Stiftschraube befestigt wird, wobei der andere Endteil der Düsenklemmvorrichtung
auf den Aufnahmesitzen für die Klemmvorrichtung auf dem Zylinderkopf abgestützt wird, einen
Aufbau zum Dichten der Kraftstoffeinspritzdüse durch Aufbringung einer zuverlässigen Preßkraft
auf diese entsprechend einer vertikalen Position der Aufnahmesitze für die Klemmvorrichtung auf
der Kraftstoffeinspritzdüse hat.
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In dem Fall eines Motors mit vier Ventilen, in welchem vier Ventile auf beiden Seiten eines
Kraftstoffeinspritzventils vorgesehen sind, sind Nocken zum Antreiben dieser Ventile und eine diese
Nocken stützende Nockenwelle dicht nebeneinander vorgesehen, so daß es notwendig ist, die
gegenseitige Störung der Nocke und der Kraftstoffeinspritzdüse zu vermeiden. Überdies gibt es
eine Anordnungsbeschränkung, daß die Kraftstoffeinspritzdüse innerhalb einer Kopfabdeckung
vorgesehen sein sollte. Folglich wird es schwierig, ein Verfahren zum Festziehen einer
Kraftstoffeinspritzdüse durch eine Düsenklemmvorrichtung zu übernehmen, und die Abmessungen der
Kopfabdeckung und ein Raum für die Anlage der Düsenklemmvorrichtung erhöhen sich. Dies
bildet Probleme bei der Gestaltung eines Motors.
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In dem herkömmlichen Beispiel eines Klemmaufbaus für eine Kraftstoffeinspritzdüse, der in Fig.
7 der beigefügten Zeichnungen gezeigt ist, wird die Schlüsselweite bzw. Gesamtbreite der
Klemmaufnahmesitze 4 durch Abschneiden beider Seitenoberflächen eines Zwischenteils einer
Kraftstoffeinspritzdüse 1 gebildet, und ein Klemmaufnahmesitz 5 wird ferner auf einer oberen
Oberfläche eines Zylinderkopfes 2 gebildet. Diese Kraftstoffeinspritzdüse 1 wird in eine
Düsenstellbohrung 3 eingeführt, welche in dem Zylinderkopf 2 gebildet ist, und ein an einem Ende einer
Düsenklemmvorrichtung 6 gebildeter gegabelter Teil wird in der Schlüsselweite bzw.
Gesamtbreite der Klemmaufnahmesitze 4 der Kraftstoffeinspritzdüse 1 eingepaßt. Ein an dem
Zylinderkopf 2 befestigter Klemmbolzen 7 wird in ein in einem Zwischenteil der Düsenklemmvorrichtung 6
vorgesehenes Bolzenloch 8 eingeführt, und eine daran aufgebrachte Mutter 10 mit einer
Kugelunterlegscheibe 12 wird auf den Teil dieses Schraubenbolzens 7 geschraubt, der aus dem
Bolzenloch 8 hervorsteht.
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In diesem Zustand ist die Düsenklemmvorrichtung 6 mit den Klemmaufnahmesitzen 4, 5
befestigt, welche durch die unteren Oberflächen der im Querschnitt bogenförmig gebildeten
Kontaktteile 9 des gegabelten Teils der Düsenklemmvorrichtung bzw. eines Kontaktteils derselben an der
entgegengesetzten Seite dieses gegabelten Teils gepreßt werden, wodurch ein freies Endteil der
Kraftstoffeinspritzdüse 1 mit einer auf eine Düsenabdichtung 11 ausgeübte Abdichtlast befestigt
ist. Die Kugelunterlegscheibe 12, welche die Kraft der Mutter 10 aufnimmt und die
Düsenklemmvorrichtung 6 preßt, ist vorgesehen, um eine kleine Höhendifferenz zwischen den
Klemmaufnahmesitzen 4, 5 auszugleichen und um eine vorbestimmte Abdichtlast auf die
Kraftstoffeinspritzdüse 1 auszuüben.
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In dem Fall eines Motors mit vier Ventilen, in welchem eine Gesamtheit von vier Ventilen in einem
Zylinder wie oben erwähnt, vorgesehen ist, die zwei Einlaßventile und zwei Auslaßventile
aufweist, befinden sich die vier Ventile dicht nebeneinander, so daß Antriebswellen mit Nocken zum
Antreiben dieser Ventile vorgesehen sind, und die Nocken sind notwendigerweise dicht
aneinander positioniert. Daher besteht die Möglichkeit, daß sich die Nocken mit den Nockenwellen
stören, wobei andere Nocken oder Kraftstoffeinspritzdüsen und überdies viele bewegliche Teile
vorgesehen sind. Dies stellt Anordnungsbeschränkungen dafür dar, daß die Kraftstoffeinspritzdüse
in der Kopfabdeckung vorgesehen wird. Folglich kann der in Fig. 7 gezeigte Klemmaufbau für
eine Kraftstoffeinspritzdüse nicht auf diesen Motortyp angewandt werden. Um den Klemmaufbau
für die Kraftstoffeinspritzdüse von Fig. 7 überzeugend auf diesen Motortyp anzuwenden, wird es
notwendig, den Abstand zwischen den Zylindern und die Abmessungen der Kopfabdeckung zu
erhöhen, so daß der Raum für den Einbau der Kraftstoffeinspritzdüsen-Klemmvorrichtung
anwächst. Daher ist der Düsenklemmaufbau der Fig. 7 für die Verkleinerung eines Motors nicht
geeignet.
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Ein in den Fig. 8 und 9 gezeigter Klemmaufbau für eine Kraftstoffeinspritzdüse vom an
beiden Enden gestützten Typ wurde als ein anderer Typ eines Klemmaufbaus für eine
Kraftstoffeinspritzdüse vorgeschlagen. In diesem Aufbau werden zwei Kraftstoffeinspritzdüsen durch beide
Endteile einer Düsenklemmvorrichtung 6 befestigt. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, werden gegabelte
Düsenkontaktteile 9 an beiden Enden der Düsenklemmvorrichtung 6 und ein Bolzeneinsatzloch 8
in einem Zwischenteil derselben gebildet. Die Düsenklemmvorrichtung 6 wird in einen
Klemmbolzen 7 eingeführt, der an einem auf einem Zylinderkopf 2 gebildeten Bolzenvorsprung 13 befestigt
ist, der auf einem Zylinderkopf 2 gebildet ist, und eine daran aufgebrachte Mutter 10 mit einer
Kugelunterlegscheibe 12 wird auf einen konischen Sitz geschraubt, der auf einer oberen
Oberfläche des Bolzeneinsatzloches 8 gebildet ist, um die Düsenklemmvorrichtung festzuziehen,
wodurch eine Abdichtlast auf eine Düsenabdichtung aufgebracht wird. Wenn der Klemmaufbau für
die Kraftstoffeinspritzdüse somit zu einem Aufbau vom an beiden Enden gestützten Typ gebildet
ist, können zwei Kraftstoffeinspritzdüsen 1 durch eine Düsenklemmvorrichtung 6 befestigt
werden, und dies ermöglicht es, den für das Festziehen der Kraftstoffeinspritzdüsen 1 erforderlichen
Raum zu verringern.
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In einem Motor vom V-Typ mit 6 Zylindern zum Beispiel hat jede Reihe drei Zylinder, und wenn
die in Fig. 8 gezeigte Düsenklemmvorrichtung vom Typ, der an beiden Enden gestützt ist, für
jeweils zwei darin vorhandene angrenzende Kraftstoffeinspritzdüsen verwendet wird, mußte die
in Fig. 7 gezeigte Düsenklemmvorrichtung vom Typ, der an einem Ende gestützt ist, für die
verbleibende Kraftstoffeinspritzdüse verwendet werden.
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Ein Klemmaufbau für eine Kraftstoffeinspritzdüse von der in dem Oberbegriff des unabhängigen
Anspruches 1 beschriebenen Art ist aus der EPA-0.491.582 bekannt.
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In diesem Aufbau nach dem Stand der Technik werden vier Düsen durch einen flachen Stab in
Position gehalten, der an seinen beiden Enden nur durch zwei Schrauben befestigt ist. Dadurch
ist es unmöglich, den auf die Kraftstoffeinspritzdüse aufzubringenden Druck einzustellen, wobei
die Düsen eher Verformung und Belastung erleiden. Ferner führt die Anordnung nach dem Stand
der Technik ein Abdichten der Kraftstoffeinspritzdüse nur in der radialen Richtung durch, wobei
die Düse gegen die Wandoberfläche einer Durchgangsbohrung durch die Abdichtung anschlägt.
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Daher ist es nicht möglich, den Aufbau nach dem Stand der Technik wegen des hohen Druckes
in einer Zylinderbohrung in Dieselmotoren zu verwenden.
Zusammenfassung der Erfindung:
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Die vorliegende Erfindung wurde unter Beachtung der Probleme entwickelt, die sich mit einem
herkömmlichen Klemmaufbau für eine Kraftstoffeinspritzdüse für einen Motor ergeben, und sie
zielt darauf ab, einen Klemmaufbau für eine Kraftstoffeinspritzdüse für eine
Verbrennungsmaschine zu schaffen, der geeignet ist, drei in Reihe angeordnete Kraftstoffeinspritzdüsen durch
eine Düsenklemmvorrichtung zu befestigen.
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Der Klemmaufbau für eine Kraftstoffeinspritzdüse nach der vorliegenden Erfindung, der auf einen
Motor angewandt wird, welcher drei Kraftstoffeinspritzdüsen in Reihe angeordnet hat, die in
Düsenbefestigungsbohrungen in einem Zylinderkopf eingeführt sind, weist zur Lösung der Aufgabe
eine Düsenklemmvorrichtung auf mit drei Kontaktteilen, die mit den Klemmaufnahmesitzen
ausgerichtet sind, die auf den Kraftstoffeinspritzdüsen gebildet sind und die zwischen den
Kontaktteilen Bolzeneinsatzlöcher haben, und weist Klemmbolzen auf, die in die Einsatzlöcher eingeführt
sind, um einen Druck gegen die Kraftstoffeinspritzdüsen auszuüben und Abdichtlasten auf diese
zu geben.
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Wenn die in drei Reihen angeordneten Kraftstoffeinspritzdüsen durch eine
Düsenklemmvorrichtung festgezogen werden, wird die mittlere Kraftstoffeinspritzdüse durch zwei Klemmbolzen bzw.
-schrauben festgezogen, so daß die auf diese mittlere Kraftstoffeinspritzdüse aufgebrachte
Festziehkraft größer wird als die auf beiden Seiten auf die Kraftstoffeinspritzdüsen aufgebrachte
Festziehkraft. Wenn die auf eine Kraftstoffeinspritzdüse aufgebrachte Festziehkraft nicht höher als auf
ein vorbestimmtes Niveau eingestellt ist, erniedrigt sich die Dichtungsleistung der
Düsenabdichtung. Wenn diese Festziehkraft nicht niedriger als auf ein vorbestimmtes Niveau eingestellt wird,
kann dagegen die Hebetätigkeit eines Nadelventils nicht glatt bzw. gleichmäßig erfolgen, d. h. es
tritt ein sogenanntes "Verlangsamen" eines Nadelventils ein.
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Um eine Abnahme in der Abdichtungsleistung der Düse und das Eintreten eines Verlangsamen
eines Nadelventils zu verhindern, kann die Festziehkraft der Kraftstoffeinspritzdüsen durch
geeignete Wahl der Form der Düsenklemmvorrichtung und der Positionen der Klemmbolzen
gleichmäßig eingestellt werden.
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Als ein anderes Mittel zur Verhinderung der oben erwähnten Nachteile werden die Größen der
Klemmaufnahmesitze auf den Kraftstoffeinspritzdüsen und die Düsenkontaktteile der
Düsenklemmvorrichtung so eingestellt, daß ein Spiel zwischen den Düsenkontaktteilen, die an einem
Zwischenteil der Düsenklemmvorrichtung gebildet sind, und dem Klemmaufnahmesitz, der auf
der mittleren bzw. dazwischenliegenden Kraftstoffeinspritzdüse gebildet ist, auftritt, wenn die
Düsenklemmvorrichtung auf den drei Kraftstoffeinspritzdüsen angeordnet ist.
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Wenn ein vorbestimmter Grad an Festziehkraft auf die Düsenklemmvorrichtung durch die
Klemmbolzen aufgebracht wird, wird die Düsenklemmvorrichtung gebogen, und die
Zwischendüsen-Kontaktteile kommen mit dem entsprechenden Klemmaufnahmesitz in Eingriff. Die auf die
Kraftstoffeinspritzdüsen aufgebrachte Festziehkraft kann durch weiteres Festziehen der
Düsenklemmvorrichtung gleichmäßig eingestellt werden, um den drei Düsenabdichtungen eine
Abdichtlast zu erteilen.
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Der oben beschriebene Klemmaufbau für eine Kraftstoffeinspritzdüse kann geeignet auf einen
Motor mit vier Ventilen angewandt werden, aber der Motor, auf welchen die vorliegende
Erfindung angewandt wird, ist auf diesen Motor nicht begrenzt. Die vorliegende Erfindung kann auch
auf andere Typen von Verbrennungsmotoren angewandt werden, solange sie mit in drei Reihen
angeordneten Düsen 1 versehen sind.
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Das oben erwähnte Mittel, welches für das Festziehen von in drei Reihen angeordneten
Kraftstoffeinspritzdüsen durch eine Düsenklemmvorrichtung gebildet ist, ermöglicht es, daß die
Leistung und das Gewicht eines Verbrennungsmotors verbessert bzw. reduziert wird, und ermöglicht
einen Raum, in welchem eine anzubringende Düsenklemmvorrichtung befestigt wird, wenn die
Maschine verkleinert ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
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Fig. 1A ist ein Diagramm, welches den Betrieb eines dreipunktgestützten, fortlaufenden
Trägers darstellt, und Fig. 1B ist eine Graphik, welche die Beziehung zwischen
der in jeder Hebelunterlage auftretenden Reaktionskraft und einem
Biegungsbetrag darstellt;
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Fig. 2 ist ein Diagramm, welches den Betrieb der in Anspruch 2 bestimmten
Düsenklemmvorrichtung veranschaulicht, wobei Fig. 2A ein Diagramm ist, welches den
Zustand einer Düsenklemmvorrichtung zeigt, die auf Klemmaufnahmesitzen
angeordnet ist, und den Zustand eines Trägers, der einen
Zwischenklemmaufnahmesitz erreicht, und wobei Fig. 2B eine Graphik ist, welche die Beziehung
zwischen der an jedem Klemmaufnahmesitz auftretenden Kraft und einem
Biegungsbetrag zeigt;
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Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht eines Hauptteils einer Ausführungsform der
Klemmvorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzdüse nach der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines Hauptteils dessen, was in Fig. 3 gezeigt ist;
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Fig. 5 ist eine Draufsicht einer für die in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsform
verwendeten Düsenklemmvorrichtung;
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Fig. 6 ist eine Seitenansicht der Düsenklemmvorrichtung der Fig. 5;
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Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Beispieles eines Klemmaufbaus
für eine Kraftstoffeinspritzdüse;
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Fig. 8 ist eine Teildraufsicht eines anderen herkömmlichen Beispieles eines
Klemmaufbaus für eine Kraftstoffeinspritzdüse; und
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Fig. 9 ist eine Seitenansicht eines Hauptteils dessen, was in Fig. 8 gezeigt ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen:
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Der Klemmaufbau für eine Kraftstoffeinspritzdüse in dieser Ausführungsform wird auf einen Motor
vom V-Typ mit sechs Zylindern angewandt.
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Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, werden die Kraftstoffeinspritzdüsen 1 in
Düsenbefestigungsbohrungen 3 von Düsenbefestigungshülsen 3a eingeführt, die unter Druck in einen
Zylinderkopf 2 eingepaßt sind, und drei Düsen sind somit in Serie in jeder Reihe angeordnet. Die zwei
in den Zeichnungen gezeigten Nockenwellen 15 werden zwischen einer Nockenhaltevorrichtung
16, die an dem Zylinderkopf 2 befestigt ist, und einer Nockenstütze 17 gehalten. Eine in Fig. 3
gezeigte Bezugszahl 18 bezeichnet einen Weg einer Nockennase.
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Wie in Fig. 3 gezeigt ist, sind Klemmaufnahmesitze 4 auf beiden Seiten der
Kraftstoffeinspritzdüse 1 gebildet. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist eine Düsenklemmvorrichtung 19 auf drei
Klemmaufnahmesitzen 4 angeordnet, die auf beiden Seiten von drei Kraftstoffeinspritzdüsen 1 in
Brücken überspannender Weise vorgesehen. Die zwischen angrenzenden Kraftstoffeinspritzdüsen 1
befestigten Klemmbolzen 7 werden dann in Bolzeneinsatzlöcher 8 eingeführt, und
Kugelunterlegscheiben 12 sind in konischen Ausnehmungen 8b in der Düsenklemmvorrichtung 19 an den
Endteilen dieser Klemmbolzen 7 vorgesehen. Muttern 10 werden auf die Klemmbolzen 7
geschraubt, die dadurch festgezogen werden, um die Düsendichtungen 11 an den freien Endteilen
der Kraftstoffeinspritzdüsen 1 zu drücken und auf diese eine Abdichtlastung zu geben.
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Die Düsenklemmvorrichtung 19, welche drei Kraftstoffeinspritzdüsen 1 auf einmal preßt, ist aus
einem Federmaterial hergestellt und hat die in den Fig. 5 und 6 gezeigte Form. Die
Düsenklemmvorrichtung 19 hat nämlich an beiden Enden gegabelte Düsenkontaktteile 9,
Düsenkontaktteile 20 an beiden Enden eines Zwischendurchgangsloches 20a und Teile 21 von großer
Dicke, die Bolzeneinsatzbohrungen 8 haben und sich zwischen den Düsenkontaktteilen 9, 20
erstrecken.
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Die Querschnittsform der Düsenklemmvorrichtung 19 ist so, wie in Fig. 6 gezeigt wird. Die Teile
der Düsenklemmvorrichtung 19, welche mit den Bolzeneinsatzlöchern 8 vorgesehen sind, sind
als die Teile 21 mit großer Dicke gebildet, um deren Steifigkeit zu erhöhen, und die
Düsenkontaktteile 9 an beiden Enden sind mit einer leicht geringeren Dicke ausgebildet als die Teile 21 mit
großer Dicke und nach unten gebogen, um deren Elastizität zu erhöhen. Die unteren
Umfangskanten 8a der Bolzeneinsatzlöcher 8 sind ausgespart, um die Belastungskonzentration in den
unteren am Ende offenen Teilen der Löcher zu verringern, und an der oberen Seite der Löcher 8
sind konische Ausnehmungen 8b gebildet, so daß die Ausnehmungen 8b die
Kugelunterlegscheiben 12 leicht aufnehmen.
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Wie in Fig. 4 gezeigt ist, sind die Klemmaufnahmesitze 4 der drei Kraftstoffeinspritzdüsen 1 auf
dieselbe Höhe gebildet. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist eine untere Oberfläche 20b der
Zwischendüsen-Kontaktteile 20 höher ausgebildet als eine Linie (eine untere Oberfläche 21a jedes Teils
21 großer Dicke), welche die Düsenkontaktteile 9 an beiden Seiten so verbindet, daß ein Spiel t'
dazwischen auftritt, d. h., das Spiel t' ist so geschaffen, daß die Düsenkontaktteile 9, 9 an beiden
Seiten und die Zwischendüsen-Kontaktteile 20 nicht gleichzeitig mit den drei
Klemmaufnahmesitzen 4 der drei Kraftstoffeinspritzdüsen 1 in Eingriff kommen.
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Die vorliegende Erfindung schafft einen Düsenklemmaufbau mit einer Klemmvorrichtung 19, die
mit Düsenkontaktteilen 9, 20, 9 bezüglich der Klemmaufnahmesitze 4 von drei
Kraftstoffeinspritzdüsen versehen ist, wobei diese Düsenkontaktteile 9, 20, 9 gleichzeitig mit den drei
Klemmaufnahmesitzen 4 ausgerichtet und durch Bolzen festgezogen werden, wodurch die drei
Kraftstoffeinspritzdüsen gepreßt und durch ein gleichmäßiges Kraftniveau befestigt werden können.
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Die Merkmale des Düsenklemmaufbaus nach der vorliegenden Erfindung bestehen darin, daß er
so gebildet ist, daß die Düsenklemmvorrichtung als ein an beiden Enden gestützter Träger in
einem ersten Stadium eines Bolzenfestziehbetriebes arbeitet und in einem zweiten Stadium
desselben, in welchem die Bolzen weiter festgezogen werden, als ein an drei Punkten gestützter
Träger.
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Der Betrieb und die Wirkungen dieser einzigen Düsenklemmvorrichtung 19, die so gebildet ist,
daß zwischen den Düsenkontaktteilen 20 und den Düsenkontaktteilen 9, 9 ein Spiel t' auftritt, wie
in Fig. 6 gezeigt ist, was erhalten wird, wenn die drei Kraftstoffeinspritzdüsen 1 unter
Verwendung derselben Düsenklemmvorrichtung 19 gleichzeitig gepreßt und befestigt werden, werden
nun beschrieben.
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Bezieht man sich zuerst auf Fig. 1A, so wird ein an drei Punkten gestützter Träger, der
gleichzeitig an drei Punkten gestützt ist, in welchen konzentrierte Lasten (W&sub1;, W&sub2;) auf Zwischenteile (k&sub1;
· L&sub1;, k&sub2; · L&sub2;, worin 0 ≤ k ≤ 1 ist) eines fortlaufenden Trägers (Düsenklemmvorrichtung 19)
aufgebracht werden, mit einer Zwischenhebelunterlagenlänge L&sub1;, L&sub2; und mit Abstützung auf drei
Hebelunterlagen A, B, C, beschrieben.
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Der fortlaufende Träger wird als ein einfacher Träger betrachtet, der einen Träger aufweist,
welcher nur Hebelunterlagen A, B hat und einen Träger, der Hebelunterlagen B, C hat, und wobei
die in diesen Hebelunterlagen auftretende Reaktionskraft RA, RB, RC auf der Basis eines 3-
Moment Theorems der Festigkeit der Materialien bestimmt werden kann, in welchem das
Biegungsmoment an diesen Hebelunterlagen als MA, MB, MC behandelt wird und aus dem
Gleichgewicht des Biegungsmomentes ein Ausdruck erhalten wird (unter Bezugnahme zum Beispiel auf
"Exercise in Strength of Materials", geschrieben von Seiroku Koi, Seiten 106-109, erschienen
am 15. Oktober 1963 durch die Gakkensha).
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Wenn die oben erwähnte Reaktionskraft unter Verwendung von Gleichungen L&sub1; = L&sub2; = L, k&sub1; = k&sub2;
= ¹/&sub2;, W&sub1; = W&sub2; = P berechnet wird, wird RB > RA = RC erhalten. Entsprechend den
Berechnungsergebnissen wird die Reaktionskraft an den Hebelunterlagen A, C zu RA = RC = 5/16 · P, und es
werden RB = 11/8 · P und RB = 4 · RA (oder RC) erhalten.
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Daher ist das Verhältnis zwischen der Reaktionskraft RA, RB, RC, die auf die Hebelunterlagen A,
B, C durch eine Belastung W und eine Biegung t ausgeübt wird, wie in Fig. 1B gezeigt ist, d. h.
die auf die Hebelunterlage B ausgeübte Reaktionskraft RB wird weit größer als die auf die
Hebelunterlagen A, C ausgeübten Reaktionskräfte RA, RC.
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Die vorliegende Erfindung, in welcher ein Spiel t' zwischen den dazwischen gebildeten
Klemmaufnahmesitzen und einem Düsenkontaktteil 20 vorgesehen ist, wird nun unter Bezugnahme auf
die Fig. 2 und 3 beschrieben.
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Die in Fig. 1 gezeigten Hebelunterlagen A, B, C können durch die Positionen der
Klemmaufnahmesitze 4 auf den in Fig. 4 gezeigten Kraftstoffeinspritzdüsen 1 ersetzt werden, und Fig. 2
zeigt einen Fall, in welchem die Klemmaufnahmesitze a, b, c in regelmäßigen Abständen in
derselben Weise wie die in Fig. 1 gezeigten Hebelunterlagen A, B, C angeordnet sind, wobei eine
Bolzenfestziehkraft P auf die entsprechenden Mittelteile aufgebracht wird.
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Fig. 2 zeigt das Wirkungsprinzip des Düsenklemmaufbaus nach der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 2A wird eine Festziehkraft Fa, Fc auf die Klemmaufnahmesitze
a, c nur in einem ersten Festziehstadium ausgeübt, in welchem eine Belastung P einer drei-Punkt
gestützten Düsenklemmeinrichtung 19, wie in Fig. 4 gezeigt ist, durch Schrauben einer Mutter
10 auf einen Schraubenbolzen 7 so erteilt wird, daß die Düsenklemmeinrichtung 19 wie ein
einfacher an beiden Enden gestützter Träger funktioniert. Man lasse Ka, Kc in diesem Fall gleich die
Federkonstanten der Düsenklemmeinrichtung 19 sein. Folglich wird die Festziehkraft Fa, Fc,
welche die Klemmaufnahmesitze a, c bezüglich der Biegung t aufnehmen, wie durch eine gerade
Linie (1) in Fig. 2B ausgedrückt ist.
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In einem zweiten Festziehstadium, in welchem die Mutter 10 weiter auf den Schraubenbolzen 7
geschraubt wird, erreicht die Biegung t der Düsenklemmeinrichtung 19 das Spiel t' (Fig. 6), und
die Düsenklemmeinrichtung 19, welche bislang als ein zwei-Punkt-gestützter Träger funktioniert
hat, beginnt nun wie ein drei-Punkt-gestützter, fortlaufender Träger mit einer Festziehkraft Fb zu
funktionieren, die auf den Klemmaufnahmesitz b ausgeübt wird.
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In diesem Fall ist die auf den Klemmaufnahmesitz b ausgeübte Festziehkraft Fb größer als Fa,
Fc, die auf die Klemmaufnahmesitze a, c ausgeübt werden, wie zuvor unter Bezugnahme auf
Fig. 1 beschrieben wurde. Da der Abstand zwischen den Hebelunterlagen der
Klemmeinrichtung 19 von 2L auf L abnimmt, werden jedoch die Federkonstanten Ka', Kc' bezüglich der
Klemmaufnahmesitze a, c größer als jene Ka, Kc (Ka', Kc' > Ka, Kc), die wie die Festziehkraft
gemäß der Darstellung durch die gerade Linie 1 sind, d. h. wie durch eine gerade Linie 2 in Fig.
2B gezeigt ist.
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Unter Bezugnahme auf die bezüglich Fig. 1 gegebene vorangegangene Beschreibung der auf
die drei Hebelunterlagen des drei-Punkt gestützten Trägers aufgebrachten Reaktionskraft ist
außerdem die Federkonstante Kb der Düsenklemmeinrichtung 19 bezüglich des
Klemmaufnahmesitzes b größer als jene Ka', Kc' bezüglich der Klemmaufnahmesitze a, c (Kb > Ka', Kc'), d. h. sie
erhöht sich etwa um das Vierfache des zuvor Beschriebenen.
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Wenn die Festziehkraft P für die Düsenklemmeinrichtung 19 weiter erhöht wird, erhöht sich
deshalb der Biegungsbetrag 1 der Düsenklemmeinrichtung 19 weiter, so daß sich die auf die
Klemmaufnahmesitze a, b, c aufgebrachte Festziehkraft Fa, Fb, Fc erhöht. Jedoch ist, wie in
Fig. 2 gezeigt ist, der Neigungswinkel einer geraden Linie 3, welche ein Anwachsen der auf den
Klemmaufnahmesitz b aufgebrachten Festziehkraft Fb zeigt, größer als dieser der geraden Linie
2, welche ein Anwachsen der auf die Klemmaufnahmesitze a, c aufgebrachte Festziehkraft Fa,
Fc zeigt, so daß ein Biegungsbetrag t" besteht, bei welchem sich die zwei geraden Linien 2, 3
miteinander kreuzen. Es versteht sich, daß die drei Kraftstoffeinspritzdüsen durch eine
Düsenklemmeinrichtung durch drei gleiche Festziehkräfte Fa, Fb, Fc festgezogen werden können.
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Da es die so gebildete Düsenklemmeinrichtung 19 ermöglicht, drei in Serie angeordnete
Kraftstoffeinspritzdüsen 1 auf einmal mit gleicher Festziehkraft Fa, Fb, Fc festzuziehen, treten eine
Abnahme der Abdichtbarkeit und ein "Verlangsamen" nicht auf, in welchem die Bewegung des
Nadelventils, das angehoben wird, langsam wird. Entsprechend kann eine wünschenswerte
Motorleistung erhalten werden.
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Wie oben beschrieben, ist der Kraftstoffeinspritzdüsen-Klemmaufbau nach der vorliegenden
Erfindung so gebildet, daß ein Satz von drei Düsen auf einmal durch eine Düsenklemmeinrichtung
befestigt wird. Daher kann das Sichern eines Raumes zum Einbauen des
Kraftstoffeinspritzdüsen-Klemmaufbaus leicht ausgeführt werden, so daß die vorliegende Erfindung geeignet für
einen 6-Zylinder V-Typ Motor mit vier Ventilen angewendet werden kann, in welchem die
Verringerung der Abmessungen und des Gewichtes und die Verbesserung der Leistung erzielt wurden,
und auf eine Maschine, in welcher das Sichern eines Düsenklemmeinrichtungs-Einbauraumes
schwierig ist, insbesondere eines miniaturisierten Motors bzw. Kleinmotors.
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Die in Anspruch 2 definierte Erfindung, die so gebildet ist, daß wenn die Düsenklemmeinrichtung
auf den Klemmaufnahmesitzen angeordnet ist, ein Spiel zwischen dem Zwischendüsenkontaktteil
und den Klemmaufnahmesitzen auftritt, um die Düsenklemmeinrichtung in einem ersten
Festziehstadium als einen zwei-Punkt gestützten Träger zu betätigen und in einem zweiten
Festziehstadium als einen drei-Punkt-gestützten Träger, ist geeignet, leicht die Festziehbelastungen
gleichmäßig einzustellen, welche den drei Düsen vermittelt werden, welche einen Düsensatz
bilden. Dies kann leicht das Auftreten unvollkommenen Abdichtens der Düsenpackungen und ein
Verlangsamen des Nadelventils, das angehoben wird, verhindern.