DE69720951T2

DE69720951T2 - Haltevorrichtung für ein kraftstoffeinspritzventil für direkteinspritzende brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE69720951T2
Application number: DE69720951T
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Sato; Masahito Shiraki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1996-09-06
Filing date: 1997-09-02
Publication date: 2003-11-06
Anticipated expiration: 2017-09-03
Also published as: MY125465A; JP3765132B2; US6116218A; JPH1082355A; CN1205050A; KR100323948B1; WO1998010188A1; DE69720951D1; EP0859909B1; KR20000064346A; EP0859909A1; TW351740B; CN1077223C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzer- Befestigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches 1. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Zylinderkopfanordnung für eine direkteinspritzende Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf, der eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzern und eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtungen hat.
Es sind ein direkteinspritzender Benzin- sowie ein Dieselmotor bekannt, in denen jeweils die Kraftstoffeinspritzer im Wesentlichen in der Mitte von vier Einlass- und Auslassöffnungen des Zylinderkopfes angeordnet sind.
In dieser direkteinspritzenden Brennkraftmaschine ist jeder der Kraifstoffeinspritzer in eine jeweilige, in dem Zylinderkopf gebildete Befestigungsbohrung eingesetzt.
Der auf diese Weise in den Zylinderkopf eingesetzte Kraftstoffeinspritzer wird dann an dem Zylinderkopf durch einen Einspritzerdruckarm befestigt, der an der Spitze des Zylinderkopfes angeordnet ist (siehe die Japanische ungeprüfte Gebrauchsmusterveröffentlichung (kokai) Nr. 6-69360 und Nr. 60-57775, die Japanische ungeprüfte Gebrauchsmusterveröffentlichung (kokai) Nr. 4- 76208, dieselbe 6-221248, und die Japanische ungeprüfte Gebrauchsmusterveröffentlichung (kokai) Nr. 4-43242).
Ein Beispiel der herkömmlichen Vorrichtungen wird, wie in der Japanischen ungeprüften Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 60-57775 gezeigt, zum Befestigen des Kraftstoffeinspritzers an dem Zylinderkopf durch die Einspritzerdruckarme, nachstehend erläutert. Der Einspritzerdruckarm ist an einem Vorderende dessen mit einem Druckteil versehen, das mit einem Ende des Kraftstoffeinspritzers einer Kraftstoffeinspritzdüse gegenüberliegend ist. An einem hinteren Ende des Einspritzerdruckarmes ist ein Auflagerteil gebildet, um an einem Kopfteil einer Zylinderkopfschraube anzuliegen. Zwischen dem Druckteil und dem Auflagerteil des Einspritzerdruckarmes ist ein Befestigungsteil mit einer Durchgangsbohrung vorgesehen, durch die eine Stiftschraube in einen Zylinderkopf eingeschraubt ist.
Infolge der Bereitstellung des Druckteiles, das an dem Kraftstoffeinspritzer anliegt, liegt das Auflagerteil an dem Kopfteil der Zylinderkopfschraube und dem Befestigungsteil, das an dem Zylinderkopf durch die Stiftschraube befestigt ist, an, wobei der Einspritzerdruckarm dazu dient, den Kraftstoffeinspritzer an dem Zylinderkopf zu befestigen. In dieser Befestigungsanordnung bildet ein Kontakt zwischen dem Kopfteil der Zylinderkopfschraube und dem Auflagerteil einen Drehpunkt des Einspritzerdruckarmes.
Die Anordnungen nach dem Stand der Technik haben Nachteile, besonders wenn diese auf eine Brennkraftmaschine mit obenliegender Nockenwelle (OHC) angewandt werden.
In dem Fall der Brennkraftmaschine mit obenliegender Nockenwelle (OHC), in der die Nockenwellen oberhalb des Zylinderkopfes positioniert sind, müssen die Einspritzerdruckarme angeordnet werden, um zumindest eine Nockenwelle zu übergreifen. Solch eine Anordnung veranlasst einen Kontaktpunkt des Druckteiles des Einspritzerdruckarmes mit dem Kraifstoffeinspritzer erhöht zu sein. Demzufolge wird ein Abstand zwischen dem Befestigungsteil und dem Auflagerteil erhöht, um dadurch die gesamte Länge des Einspritzerdruckarmes zu verlängern.
Demzufolge neigt der verlängerte Einspritzerdruckarm dazu, die Steifigkeit zu reduzieren. Außerdem wird in Folge der niedrigen Position des Drehpunktes der Einspritzerdruckarm leicht zu der Seite des Auflagerteiles abfallen, so dass eine Kraft des Druckteiles, die auf den Kraifstoffeinspritzer angewandt wird, vermindert werden kann.
Das Dokument des Standes der Technik US 3, 945, 353, lehrt eine Zylinderkopfeinheit mit einer Kraftstoffeinspritzdüse, die durch eine Klemmeinrichtung geklemmt wird. Die Klemmeinrichtung ist armförmig und an dem Zylinderkopf durch eine Schraube befestigt. Ein Armabschnitt der Klemme ist an dem hinteren Abschnitt der Kraftstoffeinspritzdüse gelagert, während ein weiterer Armabschnitt der Klammer an einem Schwingwellenhalter gelagert ist, der an dem Zylinderkopf befestigt ist.
Die Klemme ist schrittförmig, wobei der Auflagerpunkt der Klammer an dem Schwingwellenhalter höher als die Lagerebene der Klemme auf der Rückseite der Einspritzdüse positioniert ist.
Das Dokument des Standes der Technik US 4,571,161 lehrt eine Kraftstoffeinspritzdüse, die an einen Zylinderkopf durch einen Klemmschuh geklemmt ist. Der Klemmschuh ist an dem Zylinderkopf durch eine Befestigungsschraube befestigt. Ein abschnitt des Klemmschuhs ist in Anlagekontakt mit einem Auflager der Kraftstoffeinspritzdüse. Ein weiterer Abschnitt des Klemmschuhs ist mit einer Anlage, die an dem Zylinderkopf vorgesehen ist, in Kontakt. Die jeweiligen Auflagerabschnitte des Klemmschuhs sind mit runden Oberflächen versehen. Der Klemmschuh ist abwärts zu dem Auflager an der Kraftstoffeinspritzdüse und der Lagerschraube gekrümmt. Die Anlageabschnitte sind auf unterschiedlichen Niveaus in Bezug auf die oberste Oberflächenebene des Zylinderkopfes vorgesehen.
Das Dokument des Standes der Technik DE 195 21 363 C1 lehrt eine Kraftstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Kraftstoffeinspritzers an einem Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors. Die Vorrichtung weist einen Hebel auf, der mit einer Schraube an dem Zylinderkopf befestigt ist. Ein Abschnitt des Hebels ist in Anlagekontakt mit einer Kraftstoffeinspritzdüse. Ein weiterer Abschnitt des Hebels ist mit einer kugelförmigen Aussparung versehen, die mit der Kugellagerung derselben an dem Zylinderkopf in Anlage ist.
Eine Kraftstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Zylinderkopfanordnung kann aus dem Stand der Technik-Dokument EP 0 724 075 A1 entnommen werden. Die Kraftstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtung wird für eine OHC-Brennkraftmaschine verwendet, und die Befestigungsvorrichtung weist eine Klemmbrücke über eine Nockenwelle und an einen Mittelabschnitt der Kraftstoffeinspritzdüse auf. Überdies ist die Klemme mit einem Drehpunktabschnitt versehen, der direkt an der Oberseite des Zylinderkopfes derart gelagert ist, dass die Oberseite als eine Auflagerfläche dient. Die Klemme ist an dem Zylinderkopf durch eine Schraube befestigt, die sich durch diese Klemme zwischen dem Abschnitt erstreckt, der zu der Kraftstoffeinspritzdüse und dem Drehpunktabschnitt anliegt. Insbesondere weist Klemme gekrümmte Armabschnitte auf, so dass sie sich von dem Schraubenabschnitt zu dem jeweiligen Anlagekontakt mit der Oberseite des Zylinderkopfes und des Mittelabschnittes der Kraftstoffeinspritzdüse abwärts erstrecken.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Kraifstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtung, sowie eine Zylinderkopfanordnung für eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung, wie angezeigt zu schaffen, die einen Zylinderkopf aufweist, der eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzern und eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtungen hat, wobei der Einspritzerdruckarm oder die Kraftstoffeinspritzer- Befestigungsvorrichtung die Kraftstoffeinspritzdüse sicher klemmt.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Kraftstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtung gelöst, die die Merkmale des unabhängigen Anspruches 1 hat.
Entsprechend eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Zylinderkopfanordnung entsprechend Anspruch 14 gelöst.
Die bevorzugten Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt.
Demzufolge ist es möglich, einen Abstand zwischen dem Befestigungsteil und dem Auflagerteil zu vermindern, wodurch die gesamte Länge des Einspritzerdruckarmes verkürzt werden kann. Somit kann die Steifigkeit des Einspritzerdruckarmes verbessert werden.
Außerdem ist es in Folge der erhöhten Positionen des Drehpunktes möglich, eine Möglichkeit, dass der Einspritzerdruckarm zu der Seite des Auflagerteiles beim Befestigen der Stiftschraube abfällt, zu reduzieren. Vorzugsweise ist das Auflager ein Abstandsteil, das durch ein separates Teil von dem Zylinderkopf gebildet, und das an dem Zylinderkopf mittels einer Zylinderkopfschraube befestigt ist. In diesem Fall kann die Befestigungssteifigkeit des Einspritzerdruckarmes verbessert werden.
Noch bevorzugter weist das Abstandsteil ein Befestigungsteil auf, das an einem Ende des Abstandsteiles angeordnet ist und in das die Zylinderkopfschraube eingesetzt ist, und ein Anlageteil, das an dem anderen Ende des Abstandsteils angeordnet ist, und an dem das Auflagerteil des Einspritzers anliegt. In diesem Fall kann das Abstandsteil an dem Zylinderkopf mit Leichtigkeit befestigt werden, während das Anlageteil, das mit dem Auflagerteil des Einspritzerdruckarmes im Eingriff ist, mit Leichtigkeit gebildet werden kann.
Alternativ wird das Abstandsteil durch ein separates Teil von dem Zylinderkopf gebildet und dann einstückig mit dem Zylinderkopf gegossen. In diesem Fall ist es möglich, den Befestigungsvorgang des Abstandsteils unnötig zu machen.
Noch bevorzugter hat das Auflagerteil des Einspritzerdruckarmes eine Anlagefläche, die an dem Abstandsteil, der gekrümmt ist, um einen Drehpunkt zu bilden, anliegt. In diesem Fall kann die Verlagerung des Einspritzerdruckarmes, die während seines Befestigens verursacht werden kann, gestattet werden.
Vorzugsweise ist das Abstandsteil mit einem Positionierungsstift versehen, der in eine Bohrung eingesetzt ist, die in dem Auflagerteil des Einspritzerdruckarmes gebildet ist. In diesem Fall ist es möglich, das Positionieren des Anlageteiles des Abstandsteils und des Auflagerteiles des Einspritzerdruckarmes sicher auszuführen.
Vorzugsweise ist der Zylinderkopf aus Metall oder einer Legierung auf einer Aluminiumbasis hergestellt, während jeweils ein Körper des Kraftstoffeinspritzers, der Einspritzerdruckarm und die Stiftschraube aus Metall auf Eisenbasis hergestellt werden.
Da überdies der thermische Ausdehnungsunterschied zwischen der Position des Kraftstoffeinspritzers und der Position der Stiftschraube den thermischen Ausdehnungsunterschied zwischen der Position der Stiftschraube und der Position des Drehpunktes ausgleicht, ist es möglich, das Auftreten von Spielräumen des Zustandes, bei dem der Kraftstoffeinspritzer durch das Druckteil des Einspritzerdruckarmes gehalten wird, zu verhindern.
Vorzugsweise haben das Auflagerteil des Einspritzerdruckarmes und der Drehpunktstift jeweils Anlageoberflächen, die in Kontakt miteinander kommen und die in Dreheingriff sind. Mit der vorerwähnten Anordnung wird es beim Befestigen und Festsetzen des Einspritzerdruckarmes möglich, die Drehbewegung des Einspritzerdruckarmes in Bezug auf den Drehpunktstift zu gestatten.
Vorzugsweise ist der Zylinderkopf aus Metall oder einer Legierung auf einer Aluminiumbasis hergestellt, während jeweils ein Körper des Kraftstoffeinspritzers, der Einspritzerdruckarm und die Stiftschraube aus Metall auf einer Eisenbasis hergestellt sind.
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung mittels bevorzugter Ausführungsbeispiele dargestellt und in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen, wobei:
Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung in Längsrichtung eines Befestigungsteiles einer Zylinderkopfeinheit zum Befestigen mit einem Kraftstoffeinspritzer, genommen entlang einer Linie I-I von Fig. 2, in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel ist;
Fig. 2 eine Draufsicht des Befestigungsteiles von Fig. 1 ist;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Beispiel eines Abstandsteils des Ausführungsbeispieles zeigt;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht ist, die ein weiteres Beispiel eines Abstandsteils des Ausführungsbeispieles zeigt;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Querschnittsdarstellung in Längsrichtung eines Befestigungsteiles einer Zylinderkopfeinheit in Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel ist; und
Fig. 6 ein Diagramm zum Erläutern einer Wirkung ist, die durch die Ausführungsbeispiele hervorgerufen wird.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Zylinderkopf 11 eines Viel-Zylinder-Dieselmotors mit obenliegender Nockenwelle (OHC) des direkt einspritzenden Typs vorgesehen. Für jede Zylinderbohrung sind zwei direkt angetriebene Einlassventile und zwei direkt angetriebene Auslassventile vorgesehen, wobei beide von denen nicht in den Figuren gezeigt sind. Der Zylinderkopf 11 ist aus einer Legierung auf Aluminiumbasis hergestellt und auf einem Zylinderblock 200 durch eine Kopfschraube 18 mit einer dazwischen eingelegten Kopfdichtung 210 montiert. Der Zylinderkopf 11 hat darin nichtgezeigte Öffnungen und die werden durch die obigen vier Ventile geöffnet oder geschlossen.
Ein Kraftstoffeinspritzer 13 ist in einer Befestigungsbohrung 12 befestigt, die in einer im wesentlichen Mitte der vier Öffnungen, die in dem Zylinderkopf 11 gebildet sind, gebildet ist. Der Kraftstoffeinspritzer 13 hat eine zu der Brennkammer ausgestellte Düse 13A, wobei die Brennkammer durch den Zylinderkopf 11, den Zylinderblock 200 und einen hin- und hergehenden, in der Zylinderbohrung (nicht gezeigt) aufgenommenen Kolben gebildet wird.
In dem Dieselmotor vom Direkteinspritzungstyp, aufgebaut wie oben, ist der Kraifstoffeinspritzer 13 an dem Zylinderkopf 11 mittels eines Einspritzerdruckarmes 14 befestigt, der oberhalb des Zylinderkopfes 11 angeordnet ist.
Der Einspritzerdruckarm 14 hat ein an einem Ende dessen angeordnetes Stößelteil 14A, um an einem Ende des Kraftstoffeinspritzers 13, das zu der Kraftstoffeinspritzdüse 13A gegenüberliegt, anzuliegen, wobei ein Auflagerteil 14B an dem anderen Ende des Einspritzerdruckarmes 14 angeordnet ist, um auf einer Spitze eines Abstandsteils, der später beschrieben wird, anzuliegen, und ein Verbindungsteil 14C, das zwischen dem Stößelteil 14A und dem Auflagerteil 14B angeordnet ist. Das Verbindungsteil 14C ist mit einer Durchgangsbohrung 14a versehen, in die eine Stiftschraube 15 eingesetzt und in den Zylinderkopf 11 verschraubt ist.
Das Stößelteil 14A ist gegabelt, um ein Paar von Verlängerungen mit einer engen, seitlichen Breite zu haben. Außerdem hat das Stößelteil 14A eine mit dem Kraftstoffeinspritzer 13 in Kontakt befindliche Anlagefläche, die gebildet ist, um eine gekrümmte Oberfläche zu sein.
Das Auflagerteil 14B und das Verbindungsteil 14C sind jeweils gebildet, um eine große seitliche Breite im Vergleich mit jener des Stößelteiles 14A zu haben.
Solch ein Einspritzerdruckarm 14 ist angeordnet, um über die Nockenwelle 16 oberhalb des Zylinderkopfes 11 zu übergreifen. Ein Auflager oder Abstandsteil 17 ist an dem Zylinderkopf 11 installiert.
An dem Zylinderkopf 11 ist die Höhe des oben genannten Abstandsteils 17 bemessen, um von einer Spitze des Zylinderkopfes 11 aufwärts vorzuspringen. In dem Ausführungsbeispiel bildet ein Kontakt des Abstandsteils 17 mit dem Auflagerteil 14B des Einspritzerdruckarmes 14 einen Drehpunkt X des Einspritzerdruckarmes 14.
Das Abstandsteil 17 ist durch ein separates Teil von dem Zylinderkopf 11 gebildet und an dem Zylinderkopf 11 durch eine Zylinderkopfschraube 18 befestigt.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist das Abstandsteil 17 im Wesentlichen von einer zylindrischen Form, die einen Querschnitt eines im Wesentlichen langgestreckten Kreises hat. Das Abstandsteil 17 ist an einem Ende desselben in einer Längsrichtung mit einem Befestigungsteil 17B vorgesehen, das eine Durchgangsbohrung 17A zum Aufnehmen der Zylinderkopfschraube 18 hat, und ist an dem anderen Ende mit einem Anlageteil 17C versehen, an dem das Auflagerteil 14B des Einspritzerdruckarmes 14 anliegt. Die Durchgangsbohrung 17A ist aus einem Teil 17a mit großem Durchmesser auf der oberen Seite und einem Teil 17b mit kleinem Durchmesser auf der unteren Seite versehen.
Beim Zusammenbauen wird das so aufgebaute Abstandsteil 17 in eine Aussparung 11A, die an der Spitze des Zylinderkopfes 11 gebildet ist, eingesetzt, und dann an dem Zylinderkopf 11 durch die Zylinderkopfschraube 18, die in die Durchgangsbohrung 17A des Befestigungsteiles 17 beim Montieren des Zylinderkopfes 11 auf den Zylinderblock 200 durch die Zylinderkopfschraube 18 eingesetzt ist, befestigt. In diesem Fall ist das Anlageteil 17C von der Achse der Zylinderkopfschraube genügend versetzt und in einer Position, die einer unteren Fläche des Auflagerteiles 14B des Einspritzerdruckarmes 14 entspricht, so dass der Befestigungsvorgang der Zylinderkopfschraube nicht stören würde.
Bezüglich der Anordnung, in der das Auflagerteil 14B des Einspritzerdruckarmes 14, befestigt an dem Zylinderkopf 11 durch die Stiftschraube, an der Spitze des Anlageteiles 17C des Abstandsteils 17 anliegt, ist die Anlagefläche des Einspritzerdruckarmes 14 gekrümmt, um einen Drehpunkt des Armes 14 zu bilden, um dabei dem Drehpunkt X zu gestatten, beim Befestigen der Stiftschraube 15 verlagert zu werden.
In der Modifikation kann das Befestigungsteil 17B des Abstandsteils 17 von Fig. 3 mit einem Teil ersetzt werden, dass nur das Teil 17b mit kleinem Durchmesser hat, wie in Fig. 4 gezeigt. Um das Abstandsteil zu bilden, das solch einen Aufbau hat, ist nur ein unterer Endabschnitt an dem Längsende des säulenförmigen Körpers von Fig. 3, wie ein Plattenteil 17D, verblieben, während das andere Teil eliminiert ist. Zusätzlich ist ein Teil 17b oder eine Bohrung mit kleinem Durchmesser in dem Plattenteil 17D gebildet, während ein halbkreisförmiger Zylinder 17d, um einen Kopf der Zylinderkopfschraube 18 (Fig. 1) durchgehen zu lassen, oberhalb des Plattenteiles 17D gebildet ist.
Entsprechend des vorerwähnten Befestigungsaufbaus für den Kraftstoffeinspritzer können verschiedene Eigenschaften und Vorteile erhalten werden, die durch die folgenden Punkte (1)-(6) repräsentiert werden.
(1) Der Zylinderkopf 11 ist mit dem Abstandsteil 17 versehen, das von der Spitze des Zylinderkopfes 11 vorspringt. Gegen das Abstandsteil 17 wird das Auflagerteil 14B mit dem Anlageteil, das den Drehpunkt X des Armes 14 bildet, in Kontakt gebracht. Somit ist es möglich, eine Armlänge zwischen dem Verbindungsteil 14C und dem Auflagerteil 14B zu vermindern, wodurch die gesamte Länge des Einspritzerdruckarmes 14 verkürzt werden kann.
Demzufolge kann die Steifigkeit des Einspritzerdruckarmes 14 verbessert werden. Außerdem ist es in Folge der erhöhten Position des Drehpunktes X unwahrscheinlich, dass der Einspritzerdruckarm 14 auf die Seite des Auflagerteiles 14B beim Befestigen der Stiftschraube 15 abfällt, so dass es möglich ist, die Druckkraft des Stößelteiles 14A auf den Kraftstoffeinspritzer 13 auszubauen.
Besonders in dem Fall der Brennkraftmaschine mit obenliegender Nockenwelle (OHC) des Ausführungsbeispieles, in dem die Nockenwelle 16 oberhalb des Zylinderkopfes 11 positioniert und der Raum zum Unterbringen des Druckarmes begrenzt ist, ist der Einspritzerdruckarm 14 angeordnet, um über die Nockenwelle 16 zu übergreifen. Somit wird der Befestigungsaufbau in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel in solch einem Fall dadurch effektiver, dass beide, die Arbeits- (Druck-)position des Stößelteiles 14A des Einspritzerdruckarmes 14, der auf dem Kraftstoffeinspritzer 13 ist, und der Drehpunkt X im Wesentlichen in derselben Höhe position Abstandsteil 17 durch ein separates oder unabhängiges Teil von dem Zylinderkopf 11 aufgebaut ist und anschließend an dem Zylinderkopf 11 durch die Zylinderkopfschraube 18 befestigt ist, ist es möglich, die Steifigkeit des Abstandsteiles 17 in seinem Befestigungszustand zu verbessern, wodurch die Lagerung des Einspritzerdruckarmes 14 durch das Abstandsteil 17 sicher ausgeführt werden kann.
(3) Das Abstandsteil 17 ist aufgebaut, um in seiner Längsrichtung das Befestigungsteil 17B an einem Ende desselben, das durch die Zylinderkopfschraube 18, die dort durchgeht, befestigt zu werden, und das Anlageteil 17C an dem anderen Ende zu haben, das mit dem Auflagerteil 14B des Einspritzerdruckarmes 14 in Kontakt ist. Mit dieser Anordnung kann das Abstandsteil 17 an dem Zylinderkopf 11 mit Leichtigkeit befestigt werden, während das Anlageteil 17C, das mit dem Auflagerteil 14B des Einspritzerdruckarmes 14 im Eingriff ist, mit Leichtigkeit gebildet werden kann.
(4) Beim Gießen des Zylinderkopfes 11 kann das Abstandsteil 17 mit dem Zylinderkopf 11 einstückig gegossen werden. Dann wird es möglich, den Befestigungsvorgang des Abstandsteiles 17 unnötig zu machen, um dadurch die Produktivitätsverbesserung zu erbringen.
(5) Da das Auflagerteil 14B des Einspritzerdruckarmes 14 die Anlagefläche hat, die an dem Abstandsteil 17 anliegt, die gekrümmt ist, um einen Drehpunkt vorzusehen, kann eine Drehbewegung des Einspritzerdruckarmes 14 während seines Befestigungsvorganges gestattet werden, um die Position und die Haltung des Einspritzerdruckarmes 14 angemessen einzustellen.
(6) Da das Abstandsteil 17 mit dem Positionierungsstift 19 versehen ist, der von der Spitze des Abstandsteiles vorspringt und der in die Bohrung 14b, gebildet in dem Auflagerteil 14B des Einspritzerdruckarmes 14, eingesetzt ist, wird das Positionieren des Anlageteiles 17C des Abstandsteiles 17 und des Auflagerteiles 14B des Einspritzerdruckarmes 14 erleichtert, wodurch der Arm 14 im Verhältnis zu dem Abstandsteil 17 ohne Schwierigkeit positioniert werden kann.
Als nächstes wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 5, ein weiteres Ausführungsbeispieles beschrieben.
In dem Ausführungsbeispiel ist der Zylinderkopf 11 an einem oberen Ende eines Seitenwandabschnittes desselben mit einem einstückigen Auflager- oder einem Basisteil 20 vorgesehen. Das Basisteil 20 ist vorzugsweise, wie in dem Fall des vorherigen Ausführungsbeispieles, benachbart zu der Zylinderkopfschraube 18 gebildet, so dass ein hoher Grad von Steifigkeit gewährleistet wird. In das Basisteil 20 eingesetzt, um so teilweise von einer Oberseite desselben vorzuspringen, ist ein Drehpunktstift 21, der dazu dient, das Auflagerteil 14B des Arnes 14 von seiner Unterseite zu lagern. In dem Ausführungsbeispiel wird der Drehpunkt X des Einspritzerdruckarmes 14 durch einen Kontakt des Drehpunktstiftes 21 mit dem Auflagerteil 148 des Einspritzerdruckarmes 14 aufgebaut.
Das Basisteil 20 wird durch einen voluminösen Abschnitt von vorbestimmter Fläche und Dicke aufgebaut, der durch Erweitern eines Flanschabschnittes nach innen für eine Schwingenabdeckungsbefestigung an der Spitze der Seitenwand des Zylinderkopfes 11 vorgesehen werden kann. Der vorerwähnte Drehpunktstift 21 ist in eine Bohrung 20a, gebildet an der spitze des Flanschabschnittes presseingepasst.
Der Einspritzerdruckarm 14 ist an einer unteren Fläche des Auflagerteiles 14B mit einer halbkugelförmigen Aussparung 14c versehen, während der Drehpunktstift 21 an einer Spitze dessen mit einem halbkugelförmigen Vorsprung 21a zum Eingreifen in die Aussparung 14c versehen ist, was eine Drehbewegung schafft.
Hier ist es in dem vorher erwähnten Ausführungsbeispiel möglich, eine Armlänge zwischen dem Verbindungsteil 14C und dem Auflagerteil 14B zu vermindern, um im wesentlichen dieselbe Länge zwischen dem Stößelteil 14A und dem Befestigungsteil zu haben. Demzufolge kann die Steifigkeit des Einspritzerdruckarmes 14 verbessert werden. Außerdem ist es infolge der erhöhten Position des Drehpunktes X mit demselben Niveau des Druckteiles unwahrscheinlich, das der Einspritzerdruckarm 14 auf die Seite des Auflagerteiles 14B während des Befestigens der Stiftschraube 15 abfällt, so dass es möglich wird die Druckkraft des Stößelteiles 14A auf dem Kraifstoffeinspritzer 13 auf ein praktisch angemessenes Niveau auszubauen und zu halten.
Nochmals, da der Drehpunkt in einer Position gebildet ist, in der das Auflagerteil 14B des Einspritzerdruckarmes 14 an dem Drehpunktstift 21 anliegt, ist es möglich, das Drehmoment des Einspritzerdruckarmes 14 zu gestatten, wenn es an dem Zylinderkopf 11 festgezogen und befestigt wird, wodurch die Position und die Haltung des Einspritzerdruckarmes 14 angemessen eingestellt werden kann.
Die Kraftstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtung des Ausführungsbeispieles arbeitet, während die Brennkraftmaschine in Betrieb ist, wie folgt.
Wenn der Körper des Kraftstoffeinspritzers 13 aus einer Legierung auf Eisenbasis hergestellt ist und der Zylinderkopf 11 aus einer Legierung auf Aluminiumbasis hergestellt ist, wird die Verlagerung infolge der thermischen Ausdehnungen an jeweiligen Positionen des Kraftstoffeinspritzers 13, der Stiftschraube 15 und des Drehpunktes X in Fig. 6 dargestellt und wie folgt erläutert.
D. h., an der Position des Kraftstoffeinspritzers 13 wird die gesamte thermische Ausdehnung mit (A) von Fig. 6 als eine Summe einer thermischen Ausdehnungskomponente des Kraftstoffeinspritzers 13 aus Metall der Eisenfamilie und die thermische Ausdehnungskomponente des Zylinderkopfes 11 aus Metall der Aluminiumfamilie gezeigt.
Als nächstes wird die gesamte thermische Ausdehnung an der Position der Stiftschraube 15 mit (B) von Fig. 6 als Summe der thermischen Ausdehnungskomponente der Stiftschraube 15 aus Metall der Eisenfamilie und der thermischen Ausdehnungskomponente des Zylinderkopfes 11 von Metall der Aluminiumfamilie gezeigt.
Letztlich wird die gesamte thermische Ausdehnung an der Position des Drehpunktes X mit (C) von Fig. 6 als eine Endsumme der thermischen Ausdehnungskomponente des Einspritzerdruckarmes 14 aus Metall der Eisenfamilie und der thermische Ausdehnungskomponente des Zylinderkopfes 11 aus Metall der Aluminiumfamilie gezeigt.
Demzufolge wird eine Differenz von (D) von Fig. 6 zwischen der thermischen Ausdehnung an der Position des Kraftstoffeinspritzers 13 und den thermischen Ausdehnungen an der Position der Stiftschraube erzeugt, während eine Differenz von E zwischen der thermischen Ausdehnung an der Position der Stiftschraube 15 und jener an dem Drehpunkt X erzeugt wird.
Somit wird entsprechend des Ausführungsbeispieles die Differenz (D) zwischen der Position des Kraftstoffeinspritzers 13 und jener der Stiftschraube 15 (d. h. eine abwärtige Verlagerung des Einspritzers 13 von einem Niveau der Stiftschraube) eingestellt oder für die letztere Differenz E zwischen der Position der Stiftschraube 15 und der Position des Drehpunktes X (d. h., eine aufwärtige Verlagerung des Drehpunktes X von dem Niveau des Bolzens 15) kompensiert. Es ist demzufolge möglich, den Einspritzerdruckarm in engen betrieblichen Kontakt mit dem Einspritzerspiel in dem Zustand zu halten, in dem der Kraifstoffeinspritzer 13 durch das Stößelteil 14A des Einspritzerdruckarmes 14 wirksam gehalten wird.
Demzufolge ist es möglich, die Druckkraft und den Abdichtdruck, der durch das Dichtungsteil, vorgesehen zwischen dem Kraftstoffeinspritzer 13 und dem Zylinderkopf 11, ausgeübt wird, am Vermindertwerden zu hindern, wodurch die Abdichtfähigkeit verbessert werden kann.
Es ist zu beachten, dass durch das Einstellen der Länge des Lagerstiftes 21 es möglich ist, die thermische Ausdehnungskomponente an der Position des Drehpunktes X einzustellen, wodurch es möglich ist, das Einstellen der Abdichtkraft des Dichtungsteiles zwischen dem Kraifstoffeinspritzer 14 und dem Zylinderkopf 11 zu verbessern.

Industrielle Anwendbarkeit

Wie vorerwähnt kann entsprechend der Ausführungsbeispiele die Steifigkeit des Einspritzerdruckarmes verbessert werden. Außerdem wird es infolge der erhöhten Position des Drehpunktes möglich, die Möglichkeit des Abfallens des Einspritzerdruckarmes zu der Seite des Auflagerteiles beim Befestigen der Stiftschraube zu reduzieren, so dass es möglich wird, die Druckkraft des Druckteiles auf den Kraifstoffeinspritzer auszubauen. Besonders in dem Fall der OHC-Brennkraftmaschine des Ausführungsbeispieles, in dem die Nockenwelle oberhalb des Zylinderkopfes positioniert ist, ist der Einspritzerdruckarm angeordnet, um über die Nockenwelle zu übergreifen. Somit wird der Befestigungsaufbau in Übereinstimmung mit den Ausführungsbeispielen in solch einem Fall effektiver, dass die Arbeits-(Druck-)position des Druckteiles des Einspritzerdruckarmes auf dem Kraifstoffeinspritzer im Wesentlichen auf demselben Niveau wie der Drehpunktstift ist. Außerdem ist es möglich die Verminderung des Abdichtdruckes zu verhindern, die von den Unterschieden in der thermischen Ausdehnung zwischen den jeweiligen Teilen abgeleitet wird, wodurch die Abdichtfähigkeit verbessert werden kann.
Außerdem sind in dem Fall, dass der Zylinderkopf aus einer Legierung auf der Basis von Aluminium hergestellt ist, während der Körper des Kraftstoffeinspritzers und die Stiftschraube aus einer Legierung auf Eisenbasis hergestellt sind, die Unterschiede der thermischen Ausdehnung zwischen den jeweiligen Teilen zusammenwirkend, um den Einspritzer wirksam an Ort und Stelle zu halten.
Außerdem ist es, wenn das Abstandsteil durch ein separates Teil von dem Zylinderköpfgebildet wird und an dem Zylinderkopf durch eine Zylinderkopfschraube gehalten wird, möglich, den Einspritzerdruckarm durch das Abstandsteil sicher zu lagern. Außerdem kann, wenn das Abstandsteil durch ein Befestigungsteil gebildet wird, das in einer Draufsicht an einem Ende des Abstandsteiles angeordnet ist und in das die Zylinderkopfschraube eingesetzt ist, und ein Anlageteil, das an dem anderen Ende des Abstandsteiles angeordnet ist und an dem das Lagerteil des Einspritzerdruckarmes anliegt, das Abstandsteil an dem Zylinderkopf mit Leichtigkeit befestigt werden, während das Anlageteil, das mit dem Lagerteil des Einspritzerdruckarmes im Eingriff ist, mit Leichtigkeit gebildet werden kann.
Wenn das Abstandsteil ursprünglich durch ein separates Teil aus dem Zylinderkopf gebildet wird und dann mit dem Zylinderkopf einstückig gegossen wird, kann die Produktivität des Abstandsteiles verbessert werden.
Außerdem ist es möglich, wenn das Lagerteil des Einspritzerdruckarmes mit einer gekrümmten Anlagefläche versehen ist, die an dem Abstandsteil, um einen Drehpunkt zu schaffen, anliegt, die Position und die Haltung des Einspritzerdruckarmes richtig einzustellen.
Wenn das Abstandsteil mit einem Positionierungsstift versehen ist, der von der Spitze des Abstandsteiles aufwärts vorspringt, und der in eine Bohrung, gebildet in dem Lagerteil des Einspritzerdruckarmes, eingesetzt ist, ist es möglich das Positionieren des Einspritzerdruckarmes präzis vorzunehmen.
Überdies, vorausgesetzt dass die Kraifstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtung ein Basisteil, gebildet an dem oberen Ende eines Seitenwandabschnittes des Zylinderkopfes, enthält, und einen Drehpunktstift, der in das Basisteil eingesetzt ist, um teilweise von einer Oberseite des Basisteiles vorzuspringen, während ein Kontakt des Drehpunktstiftes mit dem Kraftstoffeinspritzer einen Drehpunkt des Einspritzerdruckarmes bildet und dass das Lagerteil des Einspritzerdruckarmes und der Drehpunktstift jeweilige Anlageoberflächen haben, die miteinander in Kontakt kommen und die gekrümmt sind, um eine Drehpunkt zu schaffen, ist es möglich, die Position und die Haltung des Einspritzerdruckarmes richtig einzustellen.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Kraftstoffeinspritzers (13) an einem Zylinderkopf (11) einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine, wobei der Kraftstoffeinspritzer (13) eine Kraftstoffeinspritzdüse (13A) an einem vorderen Ende derselben hat und zumindest eine Nockenwelle oberhalb des Zylinderkopfes (11) vorgesehen ist, wobei die Kraftstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtung aufweist:

eine Lagerung (17, 21), vorgesehen an einer Oberseite des Zylinderkopfes (11);

eine Stiftschraube (15), in den Zylinderkopf (11) verschraubt; und

einem Einspritzerdruckarm (14), an dem Zylinderkopf (11) zum Befestigen des Kraftstoffeinspritzers (13) an dem Zylinderkopf (11) angeordnet, wobei der Einspritzerdruckarm (14) aus einem Stößelteil (14A) besteht, das an einem Ende des Einspritzerdruckarmes (14) angeordnet ist, so dass es gegen den Kraftstoffeinspritzer (13) anliegt, einem Auflagerteil (14B), das an dem anderen Ende des Einspritzerdruckarmes (14) angeordnet ist, so dass es auf einer Oberseite des Auflagers (17, 21) anliegt, und ein Verbindungsteil (14C), das zwischen dem Stößelteil (14A) und dem Auflagerteil (14B) angeordnet ist, wobei das Verbindungsteil (14C) mit einer Durchgangsbohrung (14a) versehen ist, in die die Stiftschraube (15) in den Zylinderkopf (11) eingesetzt und verschraubt ist, wobei der Einspritzerdruckarm (14) oberhalb der Nockenwelle und des Zylinderkopfes (11) angeordnet ist, um so die Nockenwelle (16) zu überschreiten, und wobei die Auflage (17, 21) aufwärts von der obersten Fläche des Zylinderkopfes (11) nach oben vorspringt, um eine erhöhte Position des Drehpunktes (X) zu schaffen, wobei ein Kontakt des Stößelteiles (14A) des Einspritzerdruckarmes (14) mit dem Kraftstoffeinspritzer einen Arbeitspunkt des Einspritzerdruckarmes (14) bildet, während ein weiterer Kontakt des Auflagerteiles (14B) des Einspritzerdruckarmes (14) mit dem Auflager (17, 21) einen Drehpunkt (X) des Einspritzerdruckarmes (14) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitspunkt des Einspritzerdruckarmes (14) mit dem Kraftstoffeinspritzer und dem Drehpunkt (X) des Einspritzerdruckarmes (14) im Wesentlichen in derselben Höhe von der Oberseite des Zylinderkopfes (11) positioniert sind, wobei das Stößelteil (14A) des Einspritzerdruckarmes (14) auf einem Endabschnitt des Kraftstoffeinspritzers (13), der der Kraftstoffeinspritzdüse (13A) gegenüberliegt, anliegt.

2. Kraftstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflager durch einen separaten Abstandshalter (17) von dem Zylinderkopf (11) gebildet und an dem Zylinderkopf (11) durch eine Zylinderkopfschraube (18) befestigt ist.

3. Kraftstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (17) ein Befestigungsteil (17B) aufweist, das an einem Ende des Abstandshalters (17) angeordnet ist und in den die Zylinderkopfschraube (18) eingesetzt ist, und ein Anlageteil (17C), das an dem anderen Ende des Abstandshalters (17) angeordnet ist und an dem das Befestigungsteil (17B) des Einspritzerdruckarmes (14) anliegt.

4. Kraftstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt des Auflagerteiles (14B) des Einspritzerdruckarmes (14) mit dem Abstandshalter in einer Nachbarschaft einer Mittellinie der Zylinderkopfschraube (18) angeordnet ist.

5. Kraftstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflager durch einen separaten Abstandshalter von dem Zylinderkopf gebildet ist und durch Gießen des separaten Abstandshalters, einstückig mit dem Zylinderkopf.

6. Kraftstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflagerteil (14B) des Einspritzerdruckarmes (14) eine an dem Abstandshalter (17) anliegende Grenzfläche hat, die gekrümmt ist, um einen Drehpunkt zu schaffen.

7. Kraftstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (17) mit einem Positionierungsstift (19) versehen ist, der von der Oberseite des Abstandshalters (17) aufwärts vorspringt und der in eine Bohrung (14b), gebildet in dem Auflageteil (14B) des Einspritzerdruckarmes (14), eingesetzt ist.

8. Kraftstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkopf (11) und der Abstandshalter (17) aus einem Metall oder einer Legierung auf der Grundlage von Aluminium hergestellt sind, während ein Körper des Kraftstoffeinspritzers (13), der Einspritzerdruckarm (14) und die Stiftschraube (15) aus einem Metall oder einer Legierung auf Eisenbasis hergestellt sind.

9. Kraftstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Basisabschnitt (20) an einem oberen Ende eines Seitenwandabschnittes des Zylinderkopfes (11) gebildet ist und das Auflager durch einen Drehpunktstift (21), eingesetzt in das Basisteil (20), gebildet ist, so dass er teilweise von einer Oberseite des Basisteiles (20) vorspringt.

10. Kraftstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflagerteil (14B) des Einspritzerdruckarmes (14) und der Drehpunktstift (21) jeweilige Anschlagflächen haben, die miteinander in Kontakt kommen und die gekrümmt sind, um einen Drehpunkt zu bilden.

11. Kraftstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkopf (11) aus einem Metall der Aluminiumgruppe hergestellt ist, während ein Körper des Kraftstoffeinspritzers (13), der Einspritzerdruckarm (14)und die Stiftschraube (15) jeweils aus dem Metall der Eisengruppe hergestellt sind.

12. Kraftstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehpunktstift (21) benachbart zu einer Zylinderkopfschraube, mit dieser in Eingriff zu kommen, positioniert ist.

13. Kraftstoffeinspritzers-Befestigungsvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (20) einstückig mit einem Flansch gebildet ist, um daran eine Unterbrecherhebelabdeckung zu montieren.

14. Zylinderkopfanordnung für eine direkteinspritzende Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf (11), der eine Mehrzahl von darin eingesetzten Kraftstoffeinspritzern (13) hat, wobei jeder der Kraftstoffeinspritzer (13) eine Kraftstoffeinspritzdüse (13A) an einem vorderen Ende derselben hat, wobei eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzer-Befestigungsvorrichtungen nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13 vorgesehen sind, um die Kraftstoffeinspritzer (13) an dem Zylinderkopf (11) zu befestigen.

15. Zylinderkopfanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor ein Dieselmotor ist.