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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Kühlungsstruktur
für ein
Kraftstoffeinspritzventil einer Verbrennungskraftmaschine nach dem
Oberbegriffieil des unabhängigen
Anspruches 1.
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Die Zylinder solcher Verbrennungskraftmaschinen
sind mit einem Zylinderhauptkörper
ausgerüstet,
der eine Zylinderbohrung hat, und mit einem Zylinderkopf, der mit
dem oberen Ende des Zylinderhauptkörpers verbunden ist, und das
obere Ende dieser Zylinderbohrung abzusperren, wenn vertikal entlang
der Mittelachse der Zylinderbohrung gesehen wird. Ein Einlasskanal
ist in dem Zylinderkopf gebildet, um die Außenseite der Vorderseite des
Zylinderkopfes mit dem oberen Teil des Inneren der Zylinderbohrung
zu verbinden, wenn eine bestimmte horizontale Richtung, gesehen
von der Seite des Zylinders, genommen wird, um die vordere Richtung
zu sein, und ein Kraftstoffeinspritzventil, das dem Kraftstoff gestattet,
in den oberen Teil innerhalb der Zylinderbohrung eingespritzt zu
werden, ist vorgesehen, wobei dieses Kraftstoffeinspritzventil mit
dem Zylinderkopf an der Unterseite des Einlasskanales verbunden
ist.
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Während
der Motor in Betrieb ist, wird Luft von der Außenseite in die Zylinderbohrung
durch den Einlasskanal eingezogen. Auch wird der Kraftstoff von
dem Kraftstoffeinspritzventil in das Innere der Zylinderbohrung
eingespritzt; dieser Kraftstoff wird mit der Luft gemischt, um ein
Gemisch zu erzeugen, wodurch dieser Kraftstoff innerhalb der Zylinderbohrung effektiv
verbrannt wird und in Leistung umgewandelt wird, die über eine
Kurbelwelle abgegeben wird.
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Das Kraftstoffeinspritzventil wird
durch die Wärme,
die aus der Verbrennung herrührt,
erwärmt. Es
wird auch bis auf die Höhe
der Luft gekühlt,
die durch den Einlasskanal durchströmt.
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Da das Kraftstoffeinspritzventil
auf der Unterseite des Einlasskanales oder – durchganges platziert ist,
sind die Kühlwirkungen
der Luft, die durch diesen Einlasskanal durchgeht, in der Richtung
zu dem Teil des Kraftstoffeinspritzventiles auf der Seite, die dem
Kraftstoffeinlasskanal näher
ist, einseitig wirksam. Überdies
ist das Kraftstoffeinspritzventil teilweise von einer hohen Temperatur
aus der Brennkammer einseitig betroffen und kann überhitzt
werden. Beide Effekte führen
zu betrieblichen Schwierigkeiten, z. B. zu Veränderungen im Magnetismus der Magnetspule
in dem Kraftstoffeinspritzventil, und legen thermische Spannung
auf das Kraftstoffeinspritzventil.
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DE 195 42 494 C1 zeigt einen flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopf
mit Kühlwasserkammern,
die in Kühlwasserkammerabschnitte
geteilt sind, die an jeder Verbrennungskammer vorgesehen sind. Die Kühlwasserkammern
sind mit fünf
Kanälen
und Kammern, die die Zündkerzen,
Einspritzdüsen
oder dergleichen aufnehmen, eingefügt, wobei in jedem Mittelabschnitt
der Kühlwasserkammern
zwischen den Ventilkanälen
und den Kammern, die die Zündkerzen oder
dergleichen aufnehmen, Rippen zum Leiten des Kühlwassers zu dem Zylinderkopfboden
vorgesehen sind.
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DE 33 27 810 A1 zeigt eine spezielle Anordnung
der Einlass- und der Auslassventilschäfte des oberen Endes der Zylinderbohrung,
die die Einlass- und die Auslassventilschäfte aufnimmt. Hier ist ein durchgehender
Kühlkanal
in dem Abschnitt zwischen den Einlass- und Auslassventilschäften vorgesehen, wobei
der Kühlkanal
durch eine Verbindungsbohrung der Kühlkammeraussparung, gebildet
an dem Boden des Zylinderkopfes, verbunden ist.
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De 31 23 538 A zeigt eine wassergekühlte Mehrfachzylinder-
Verbrennungskraftmaschine mit einem Zylinderkopf, hergestellt ohne
einen Wassermantelkern, wobei eine offene, durchgehende Guss- Kühlkammer
lediglich auf der linken Seite des Zylinderkopfes vorgesehen ist.
Hier weist der Zylinderkopf eine Mehrzahl von gebohrten Bohrungen
auf, um das Kühlmittel
durch den Zylinderkopf zu leiten, um die Ventilstangen und demzufolge
die Montagebohrungen für
die Einspriteinrichtungen oder Zündkerzen
zu kühlen,
wobei sich die gebohrten Bohrungen zum Kühlen der Einspritzeinrichtungen
in einer geraden Linie parallel zu einer Mittelachse der Einspritzeinrichtungen
erstrecken.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden
Erfindung eine Kühlungsstruktur,
wie oben angezeigt, zu verbessern, um eine gleichmäßigere Temperaturverteilung
an dem Einspritzventil zu schaffen.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird
diese Aufgabe durch eine Kühlungsstruktur
für ein
Kraftstoffeinspritzventil einer Verbrennungskraftmaschine gelöst, wobei
die Verbrennungskraftmaschine einen Zylinderhauptkörper aufweist,
der eine Zylinderbohrung hat, einen Zylinderkopf, mit dem Zylinderhauptkörper verbunden,
um das obere Ende der Zylinderbohrung zu verschließen, und
ein Kraftstoffeinspritzventil, um Kraftstoff in die Zylinderbohrung
einzuspritzen, wobei die Kühlungsstruktur
einen Kühlmantel
aufweist, gebildet durch Gießen
in dem Zylinderkopf in der Nähe
des Kraftstoffeinspritzventiles und angeordnet, um das Kraftstoffeinspritzventil zu
kühlen,
wobei der Gusskühlmantel
einen Abschnitt aufweist, der sich in einer geraden Linie im Wesentlichen
odersogar genau parallel zu der Mittelachse eines Einspritzungsteiles
des Kraftstoffeinspritzventiles erstreckt, wobei der Abschnitt einen kreisförmigen Querschnitt
hat.
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Somit kann der Wassermantel in dem
Zylinderkopf, z. B. durch Bohren, leicht hergestellt werden. Demzufolge
kann nicht nur ein gleichmäßiges Kühlen des
Kraftstoffeinspritzventiles erreicht werden, sondern dies kann auch
durch eine Konstruktion erhalten werden, die effizient hergestellt
werden kann.
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Durch Ausbilden eines Wassermantels
in dem Zylinderkopf in der Nähe
des Kraftstoffeinspritzventiles wird das Kraftstoffeinspritzventil
gleichmäßig und
in einem ausreichendem Maße
gekühlt,
so dass die thermische Beanspruchung auf das Kraftstoffeinspritzventil
und die oben genannten betrieblichen Schwierigkeiten vermieden werden
können.
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Der Kühlmantel kann ein Kühlwassermantel sein.
Jedoch kann irgend ein anderes Kühlmedium, z.
B. Öl,
ebenso verwendet werden.
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Vorzugsweise ist ein Einlasskanal,
der zu der Zylinderbohrung führt,
in dem Zylinderkopf auf einer Seite des Kraftstoffeinspritzventils
gebildet und der Kühlmantel
ist im Wesentlichen auf der gegenüberliegenden Seite des Kraftstoffeinspritzventils
vorgesehen, d. h., auf der heißen
Seite des Kraftstoffeinspritzventils. Insbesondere in Mehrventil-Verbrennungskraftmaschinen,
die zwei oder mehr Einlassöffnungen
für jeden
Zylinder haben, erstreckt sich der Kühlmantel unterhalb des Kraftstoffeinspritzventils und
kann sich hinter das Kraftstoffeinspritzventil in Richtung der Breite
erstrecken, wenn der Zylinder von oben gesehen wird, d. h., entlang
seiner Achse.
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Um eine noch homogenere Temperaturverteilung
in dem Einspritzventil zu schaffen, ist ein weiterer Kühlmantel
in dem Zylinderkopf zwischen dem Einspritzventil und dem Einlasskanal
oder der Verzweigung des Einlasskanals gebildet.
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Nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der Kühlmantel
mit einem Kühlmantel
in dem Zylinderhauptkörper
verbunden, um den Zylinder zu kühlen,
so dass eine einzige Pumpe verwendet werden kann, um Kühlmittel
zu den verschiedenen Kühlmänteln zuzuführen.
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Nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung sind der Zylinderkopf und der Zylinderhauptkörper durch
Kopfschrauben verbunden, die in einer derartigen Weise angeordnet sind,
dass das Kraftstoffeinspritzventil eine Ebene, gebildet durch die
Achsen der zwei Kopfschrauben oberhalb eines Abdichtabschnittes
des Zylinderkopfes, schneidet, wobei der Abdichtabschnitt zwischen den
zwei Achsen angeordnet ist. Somit ist es möglich, ein richtiges Abdichten
zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderhauptkörper zu sichern, insbesondere
wenn Öl
durch die Abdichtung von dem Kühlmantel
in den Zylinderhauptkörper
durchgeht, um die Kühlmäntel, geschaffen
in dem Zylinderkopf, zu kühlen.
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Überdies
wird somit der Kühlmantel
unterhalb des Kraftstoffeinspritzventils einer Luftströmung rund
um den entsprechenden Abschnittes des Zylinderkopfes unterworfen,
was zu der Kühlwirkung
des Kühlmediums
beiträgt.
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Vorzugsweise ist ein weiterer Kühlmantel
in dem Zylinderkopf zwischen dem Einspritzventil und dem Einlasskanal
gebildet.
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Folglich wird die oben genannte Aufgabe durch
eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 9 gelöst.
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Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen niedergelegt.
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Im Folgenden wird die vorliegende
Erfindung in größerer Ausführlichkeit
mittels mehrerer Ausführungsbeispiele
derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei:
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1 eine
seitliche Aufrissdarstellung im Querschnitt eines bevorzugten Ausführungsbeispieles
einer Verbrennungskraftmaschine ist, die eine Kühlungsstruktur hat,
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2 eine
obere Draufsicht im Querschnitt des Ausführungsbeispiels von 1 in der Richtung der Pfeile
2–2 zeigt,
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3 eine
vergrößerte Teilansicht
des Zylinderkopfes und der Kühlungsstruktur
nach dem Ausführungsbeispiel
von 1 zeigt,
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4 eine
weitere Darstellung der Kühlungsstruktur
in der Richtung der Pfeile 4– 4
in 2 zeigt.
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In den Figuren ist die Zahl 1 eine
Viertakt- Verbrennungskraftmaschine und aus Gründen der Vereinfachung ist
die Richtung von Pfeil Fr in den Figuren (wird auch als „eine bestimmte,
horizontale Richtung" bezeichnet)
als die Vorwärtsrichtung
genommen, während
die linke und die rechte Richtung im Folgenden die horizontalen
Richtungen sind, wie entlang der Vorwärtsrichtung gesehen wird. Es
ist zu beachten, dass in den dargestellten Beispielen der Motor
als ein Einzylindermotor gezeigt ist, obwohl er mehrere Zylinder
haben kann.
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In den 1 und 2 ist der Motor 1 mit
einem Kurbelgehäuse
ausgerüstet,
das eine Kurbelwelle aufnimmt und lagert, deren Mittelachse sich
von links nach rechts erstreckt, und einem Zylinder 2,
der von diesem Kurbelgehäuse
aufwärts
vorspringt. Dieser Zylinder 2 ist mit einem Zylinderhauptkörper 4 ausgerüstet, der
eine vertikale Mittelachse 3 hat, einer Zylinderbohrung 6,
in dem Zylinderhauptkörper 4 auf derselben
Mittelachse gebildet ist, und einem Zylinderkopf 7, der
mit dem oberen Ende des Zylinderhauptkörpers verbunden ist – der das
Ende ist, das von dem oberen Teil vorspringt – um so das obere Ende der
Zylinderbohrung 6 verschließen.
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Ein Kolben 9 ist in die
Zylinderbohrung 6 mit der Fähigkeit eingesetzt, entlang
der axialen Richtung derselben auf und ab zu gleiten, und der Kolben 9 ist
an der vorerwähnten
Kurbelwelle mit der Pleuelstange 10 gekoppelt. Der Raum
von dem oberen Teil des Inneren der Zylinderbohrung 6 zu
der unteren Oberfläche
des Zylinderkopfes 7 ist die Verbrennungskammer 11.
Auch ist eine kreisförmige Blech-Dichtungsmanschette 12 an
der Mittelachse 3 zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen der Spitzenendoberfläche des
Zylinderhauptkörpers 4 und
der Bodenendoberfläche
des Zylinderkopfes 7 eingesetzt, und diese Dichtungsmanschette 12 bildet eine
Abdichtung zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen.
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Insbesondere ist ein Einlasskanal 13 in
dem Zylinderkopf 7 gebildet, um die Außenseite des oberen vorderen
Teiles des Zylinderkopfes 7, wenn von der Seite des Zylinders 2 (1) gesehen, mit dem vorderen
Teil der Verbrennungskammer 11 zu verbinden. Die Aufwärtsströmungsseite
des Einlasskanals 13 besteht aus einem einzelnen Hauptkanal 13a, während die
Abwärtsströmungsseite
aus einer Mehrzahl von (zwei) Verzweigungskanälen 13b, 13b besteht,
die sich vom stromabwärtigen
Ende des Hauptkanals 13a verzweigen. Das stromaufwärtige Ende des
Hauptkanals 13a ist mit der Außenseite- die auf atmosphärischem
Druck ist – durch
Teile, z. B. ein Drosselventil und einen Luftfilter (nicht dargestellt), verbunden.
Andererseits bilden die Öffnungsteile
von den Verzweigungskanälen 13b zu
dem vorderen Teil der Verbrennungskammer 11 jeweils Einlassöffnungsteile 14.
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Ein Auslasskanal 16, der
das hintere Teil der Verbrennungskammer 11 mit der Außenseite
nach hinten des Zylinderkopfes 7 verbindet, ist in dem
Zylinderkopf 7 gebildet. Die stromaufwärtige Seite des Auslasskanals 16 besteht
aus einer Mehrzahl von (zwei) Verzweigungskanälen 16a, während die stromabwärtige Seite
aus einem Hauptkanal 16b besteht, der die stromabwärtigen Enden
der Verzweigungskanäle 16a, 16a vereinigt.
Die Öffnungsteile der
Verzweigungskanäle 16a, 16a zu
dem hinteren Teil der Verbrennungskammer 11 bilden jeweils
Auslassöffnungsteile 17.
Andererseits ist das stromabwärtige
Ende von jedem Hauptkanal 16b nach außen – die auf atmosphärischen
Druck ist – durch
Teile, z. B. einen Schalldämpfer
(nicht dargestellt) geöffnet.
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Ein Mehrzahl von (zwei) Einlassventilen 19, die
jeweils jedes Einlassöftnungsteil 14 öffnen oder schließen, sind
durch den Zylinderkopf 7 untergebracht und gelagert, und
jedes Einlassventil 19 wird jeweils durch eine Feder aufgedrückt, um
jedes Einlassöffnungsteil 14 zu öffnen oder
zu schließen.
Andererseits ist eine Mehrzahl von (zwei) Auslassventilen 21 – die jeweils
das Auslassöftnungsteil 17 öffnen oder
schließen – in dem
Zylinderkopf 7 untergebracht und gelagert, und jedes Auslassventil 21 ist
jeweils durch eine Feder aufgepresst, um jedes Auslassöffnungsteil 17 zu
verschließen.
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Eine Ventilbewegungsvorrichtung 23,
die durch die Kurbelwelle betätigt
wird und die wirkt, um jedes der Einlassventile 21 durch
Widerstehen gegen die Federn zu öffnen,
ist auch vorgesehen. Diese Vorrichtung ist in solch einer Weise
hergestellt, dass jedes Einlassventil 19 und jedes Auslassventil 21 durch
die Ventilbewegungsvorrichtung 23, betätigt durch die Kurbelwelle,
geöffnet
oder geschlossen wird, wodurch jedes Einlassöftnungsteil 14 und
Auslassöftnungsteil 17 jeweils
bei einem bestimmten Kurbelwinkel geöffnet wird.
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In den 1 bis 3 ist das Kraftstofteinspritzventil 26 – das in
der Lage ist Kraftstoff (Benzin) in die Verbrennungskammer 11 einzuspritzen – mit dem Zylinderkopf 7 an
der Unterseite des Einlasskanals 13 verbunden.
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Das Kraftstofteinspritzventil 26 ist
mit einem Ventilhauptkörperteil 28 mit
großem
Durchmesser ausgerüstet,
das die Form einer Stange hat, mit ihrer Mittelachse 27,
die sich in einer geraden Linie erstreckt und die ein Magnetventil
und dergleichen innerhalb auf dieser Mittelachse 27 hat,
die von diesem Ventilhauptkörperteil 28 in
eine Richtung der axialen Richtung desselben vorspringt, und ein
rohrförmiges Kraftstoffeinspritzteil 30,
das von dem Ventilhauptkörperteil 28 in
die andere Richtung der axialen Richtung desselben vorspringt.
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Das Kraftstoffeinlassteil 29 und
das Kraftstoffeinspritzteil 30 sind an der Mittelachse 27 gemeinsam
mit dem Ventilhauptkörperteil 28 angeordnet. Eine
Kraftstoffeinlassbohrung 32 ist an dieser Mittelachse 27 in
dem Kraftstoffeinlassteil 29 gebildet, und Kraftstoff 25,
der durch eine Kraftstoffpumpe unter Druck gesetzt worden ist, wird
unter einem spezifischen Druck zu dieser Kraftstoffeinlassbohrung 32 zugeführt. Andererseits
ist eine Kraftstoffeinspritzdüse 33 an
dieser Mittelachse 27 in dem Kraftstoffeinspritzteil 30 gebildet;
diese Kraftstoffeinspritzdüse 33 ist
zwischen beiden Einlassöffnungsteilen 14, 14 in der
links- nach- rechts Richtung positioniert und ist zu der Vorderseite
der Einlassöffnungsteile 14 positioniert,
wenn von der Seite gesehen wird.
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Das Magnetventil innerhalb des Ventilhauptkörperteils 28 ist
frei in der Lage den Kraftstoffkanal, der die Kraftstoffeinlassbohrung 32 mit
der Kraftstoffeinspritzdüse 33 verbindet,
zu öffnen
oder zu schließen,
und die Öffnungsaktion
dieses Ventils veranlasst den Kraftstoff 25, zugeführt durch
die Kraftstoffeinlassbohrung 32, durch die Kraftstoffeinspritzdüse 33 in
die Verbrennungskammer 11 eingespritzt zu werden.
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Insbesondere ist, wenn der Motor 1 von
der Seite (1) gesehen
wird, eine Verbindungsbohrung 36 zum Befestigen des Kraftstoffeinspritzventils 26 an
dem Zylinderkopf 7 mit dem Zylinderkopf 7 an der
Unterseite des Einlasskanals 13 verbunden. Die Mittelachse 37 der
Verbindungsbohrung 36 erstreckt sich in einer geraden Linie,
um mehr oder weniger dem Einlasskanal 13 zu folgen, und
diese Verbindungsbohrung 36 ist hergestellt, um durch die
Spitze des Zylinderkopfes 7 in die Verbrennungskammer 11 hineinzugehen.
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Die Verbindungsbohrung 36 ist
gestaltet, so dass das Kraftstoffeinspritzventil 26 von
der Außenseite
des Zylinderkopfes 7 entlang der Mittelachse 37 derselben
lösbar
eingesetzt werden kann. Noch genauer ist die Verbindungsbohrung 36 von
einer Bohrung 38 mit großem Durchmesser, in die das
Ventilhauptkörperteil 28 von
der Außenseite
des Zylinderkopfes 7 eingesetzt ist, und einer Bohrung 39 mit
kleinem Durchmesser, in die das Kraftstoffeinspritzteil 30 eingesetzt
ist, durch Verbinden der Bohrung 38 mit großem Durchmesser
mit der Verbrennungskammer 11, konfiguriert. Ein kreisförmiges Dichtungsmaterial 40,
hergestellt aus einem wärmebeständigen Kunststoff,
ist zwischen der äußeren Umfangsoberfläche der
Bohrung 39 mit kleinem Durchmesser eingesetzt, um eine
Abdichtung zwischen diesen Teilen 30 und 39 zu
bilden, und dieses Dichtungsmaterial 40 ist durch Einsetzen
zu der Außenseite
des Kraftstoffeinspritzteiles 30 verbunden. Eine abgestufte
Oberfläche 41,
die ein Zwischenteil vom Ventilhauptkörperteil 28 des Kraftstoffeinspritzventils 26 zu
dem Kraftstoffeinspritzteil 30 ist, und eine abgestufte
Oberfläche 42,
die ein Zwischenteil von der Bohrung 38 mit großem Durchmesser
der Verbindungsbohrung 36 zu der Bohrung 39 mit
kleinem Durchmesser ist, wenden sich einander in Richtung zu der
axialen Richtung der Mittelachsen 27 und 37 zu,
und ein kreisförmiges
Blech- Abdichtmaterial 43 ist zwischen diesen beiden abgestuften
Oberflächen 41 und 42 eingesetzt,
um eine Dichtung zwischen diesen Teilen 41 und 42 zu
bilden.
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Ein Befestigungswerkzeug 44 ist
vorgesehen, um das Kraftstoffeinspritzventil 26 an dem
Zylinderkopf 7 lösbar
zu entfernen. Dieses Befestigungswerkzeug 44 wird von einem
Flansch 45, der auf dem Kraftstoffeinlassteil 29 befestigt
ist, einer Gewindebohrung 47, die im Nabenteil 46 des
Zylinderkopfes 7 gebildet ist, und einem Bolzen 48,
der durch den Flansch 45 durchgeht und in die Gewindebohrung 47 verschraubt
ist, gebildet.
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Wenn das Kraftstoffeinspritzventil 26 in
die Verbindungsbohrung 36 lösbar eingesetzt ist und das Kraftstoffeinspritzventil 26 an
dem Zylinderkopf 7 mit dem Befestigungswerkzeug 44 befestigt
ist, wird das Kraftstoffeinspritzventil 26 nahe der Unterseite
des Einlasskanals 13 verbunden sein, worauf das Dichtungsmaterial 43 zwischen
beiden abgestuften Oberflächen 41 und 42,
die eine Dichtung zwischen der äußeren Oberfläche des
Kraftstoffeinspritzventils 26 und der inneren Oberfläche der
Verbindungsbohrung 36 bilden, eingeklemmt sein.
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Eine Zündkerze ist mehr oder weniger
an der Mittelachse 3 des Zylinders 2 vorgesehen.
Diese Zündkerze 51 wird
von einem Hauptkörperteil 52,
das mit dem Zylinderkopf 7 verbunden ist, und einem Zündkerzenteil 53,
das mit einem Endteil dieses Hauptkörperteiles 52 verbunden
ist und in die Verbrennungskammer 11 zugewandt ist, gebildet.
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Während
des Betriebs des Motors 1 wird Luft, wenn das Einlassöffnungsteil 14 geöffnet ist, von
außen
in die Verbrennungskammer 11 innerhalb der Zylinderbohrung 6 durch
den Einlasskanal 13 angesaugt. Kraftstoff wird auch in
die Verbrennungskammer
11 durch das Kraftstoffeinspritzventil 26 eingespritzt – dieser
Kraftstoff 25 wird mit der Luft 55 gemischt, um
eine Gemisch 54 zu erzeugen, wodurch Kraftstoff innerhalb
der Verbrennungskammer 11 effektiv verbrannt wird, in Leistung
umgewandelt wird, und diese Leistung wird dann über die Kurbelwelle die Ausgangsleistung.
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Andererseits werden die Verbrennungskammergase,
die durch die Verbrennung erzeugt werden, wenn jedes Auslassöffnungsteil 17 geöffnet ist,
durch den Auslasskanal 16, als Abgas 56 nach außen ausgestoßen.
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Insbesondere in 3, wenn der Kraftstoff 25 von
der Kraftstoffeinspritzdüse 33 des
Kraftstoffeinspritzventils 26 eingespritzt wird, entwickelt
sich ein negativer Druck um den eingespritzten Kraftstoff 25, so
dass sich die umgebende Luft 55a ohne weiteres mit dem
eingespritzten Kraftstoff 25 infolge dieses negativen Druckes
vermischt, was die Atomisierung des Kraftstoffes 25 unterstützt.
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Auch das vorspringende Ende des Kraftstoffeinspritzteiles 30 des
Kraftstoffeinspritzventils 26 springt in die Richtung zu
dem Inneren der Verbrennungskammer 11 von dem Zylinderkopf 7 durch
eine leichte Vorsprungsabmessung L vor. Demzufolge wird das vorspringende
Ende des Kraftstoffeinspritzteiles 30 – in gewissen Grade – auf einer
hohen Temperatur gehalten, um dadurch das Aufbauen von Kohlenstoffablagerungen
auf dem vorspringende Ende des Kraftstoffeinspritzteiles 30 zu
verhindern und um die glatte Zündung
des Kraftstoffes 25 durch das Kraftstoffeinspritzventil 26 zu
sicher zu stellen.
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In allen Figuren ist, da der Zylinder 2 durch die
Verbrennung auf eine hohe Temperatur erwärmt wird, eine Kühlvorrichtung 59 vorgesehen,
um diesen Zylinder 2 mit Kühlwasser 58, das durch
Drücken
mit einer Kühlwasserpumpe 57 zugeführt wird,
zu kühlen.
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Die Kühlvorrichtung 59 hat
einen in dem Zylinderhauptkörper 4 gebildeten
ersten Kühlwassermantel 60.
Das Kühlwasser 58 ist
durch die Kühlwasserpumpe 57 unter
Druck gesetzt und wird zu dem ersten Kühlwassermantel 60 zugeführt.
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Eine ringförmige Nut 61 ist in
einem Kreis an der Mittelachse 3 auf der Unterseite des
Zylinderkopfes 7, die der Oberseite des Zylinderhauptkörpers 4 gegenüberliegend
zugewandt ist, gebildet und der erste Kühlwassermantel 60 ist
mit der ringförmigen Nut
61 über Durchgangsbohrungen 62,
gebildet in gleichen Abständen
rund um den Umfang der vorerwähnten
Dichtungsmanschette 12, verbunden.
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Ein zweiter Kühlwassermantel 64 – (der der „Kühlmantel" in Anspruch 1 ist) – ist in
dem Zylinderkopf 7 in der Nähe der Unterseite des Kraftstoffeinspritzventils 26 gebildet.
Dieser zweite Kühlwassermantel 64 wird
aus einem Mantelhauptkörper 65,
der eine große
Kapazität
hat, und in der Nähe
der Unterseite des Ventilhauptkörperteils 28 des
Kraftstoffeinspritzventils 26 vorgesehen ist, und einem
Kühlwasserkanal 66,
der den Mantelhauptkörper 65,
vorgesehen nahe der Unterseite des Kraftstoffeinspritzteiles 30,
mit der ringförmige
Nut 61 verbindet, konfiguriert.
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Der Kühlwasserkanal 66 des
zweiten Kühlwassermantels 64 erstreckt
sich in einer geraden Linie im Wesentlichen oder genau exakt parallel
mit der Mittelachse 27 des Kraftstoffeinspritzteiles 30 des Kraftstoffeinspritzventils 26;
der Kühlwasserkanal 66 hat
einen kreisförmigen
Querschnitt und dieser Kühlwasserkanal 66 wird
durch ein mechanischen Bohrverfahren hergestellt.
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In 3 sind
der erste Kühlwassermantel 60,
gebildet in dem Zylinderhauptkörper 4,
und der zweite Kühlwassermantel 64,
gebildet in dem Zylinderkopf 7, über eine Durchgangsbohrung 62,
gebildet in der ringförmigen
Nut 61 und der Dichtungsmanschette 12 verbunden.
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In diesem Fall kann, wie oben erwähnt, die Form
des Kühlwasserkanals 66 des
zweiten Kühlwassermantels 64,
gebildet in dem Zylinderkopf 7, durch ein mechanisches
Verfahren hergestellt werden, und somit können die Position, in der er
gebildet ist, und die Abmessungen, mit denen er gebildet ist, sehr
präzis
hergestellt werden.
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Demzufolge kann, obwohl die Durchgangsbohrung 62 größer hergestellt
ist, um in gewissen Grade Abweichungen in der Form des zweiten Kühlwassermantels 64 aufzunehmen,
diese Größe klein gestaltet
werden, und somit können
wesentliche Verminderungen in der Breitenabmessung der Dichtungsmanschette 12 folglich
verhindert werden, wodurch eine gute Abdichtung beibehalten werden kann.
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Ein dritter Kühlwassermantel 67 (der
der „andere
Kühlmantel" in den Patentansprüchen ist)
ist in dem Zylinderkopf 7 zwischen dem Einlasskanal 13 und
dem Kraftstoffeinspritzventil 26 gebildet. Dieser dritte
Kühlwassermantel 67 erstreckt
sich mehr oder weniger parallel mit der vorerwähnten Kurbelwelle – d. h.,
er erstreckt sich horizontal von links nach rechts – und er
hat einen kreisförmigen
Querschnitt. Der dritte Kühlwassermantel 67 wird
auch durch ein mechanisches Bohrverfahren gebildet. Das Ende des dritten
Kühlwassermantels 67 ist
mit einem Stopfen 67a verschlossen, um das im Inneren befindliche Kühlwasser
an der Leckage nach außen
zu hindern.
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In dem Zylinderkopf 7 ist
auch ein vierter Kühlwassermantel 68 in
der Nähe
der oberen Seite des vorerwähnten
Auslasskanals 16 gebildet. Eine erste Verbindungsbohrung 70,
die den zweiten Kühlwassermantel 64,
den dritten Kühlwassermantel 67 und
den vierten Kühlwassermantel 68 verbindet,
und eine zweite Verbindungsbohrung 71, die die ringförmige Nut 61 mit
dem vierten Kühlwassermantel 68 verbindet,
sind in dem Zylinderkopf 7 gebildet. Das Ende der ersten
Verbindungsbohrung 70 ist mit einem Stopfen 70a verschlossen,
um das im Inneren befindliche Kühlwasser
an der Leckage nach außen zu
hindern.
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Das von der Kühlwasserpumpe 57 zugeführte Kühlwasser 58 wird
seinerseits zugeführt
zu dem vorerwähnten
ersten Kühlwassermantel 60,
der Durchgangsbohrung 62, ringförmigen nut 61, dem zweiten
Kühlwassermantel 64,
der ersten Verbindungsbohrung 70, dem dritten Kühlwassermantel 67 und
dem vierten Kühlwassermantel 68,
und wird seinerseits auch zugeführt
zu dem ersten Kühlwassermantel 60,
der Durchgangsbohrung 62, der ringförmigen Nut 61, der
zweiten Verbindungsbohrung 71 und dem vierten Kühlwassermantel 68,
wodurch jedes Teil des Zylinders 2 durch das Kühlwasser 58 gekühlt wird.
Auch wird das Kühlwasser 58,
das den vierten Kühlwassermantel 68 erreicht
hat, nach außen
abgegeben und zu der Kühlwasserpumpe 57 zurückgeführt.
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In dem oben genannten Fall, wenn
das Kraftstoffeinspritzteil 30 des Kraftstoffeinspritzventils 26 durch
die Hitze der Verbrennungskammer 11 erhitzt wird, wird
die auf das Kraftstoffeinspritzteil 30 übertragene Hitze durch das
Dichtungsmaterial 43 zu dem Zylinderkopf 7 geleitet,
wo sie durch das Kühlwasser 58 gekühlt wird.
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Bei der oben genannten Konfiguration
ist das Kraftstoffeinspritzventil 26 in der auf/ab – Richtung bei
dem Einlasskanal 13 und dem zweiten Kühlwassermantel 64 eingesetzt-
d. h., die Seite des Kraftstoffeinspritzventils 26 in Richtung
zu dem Einlasskanal 13 wird durch die Luft 55,
die durch den Einlasskanal 13 durchgeht, gekühlt, während die
Seite des Kraftstoffeinspritzventils 26, in Richtung zu
dem zweiten Kühlwassermantel
64,
durch das Kühlwasser 58, das
durch den zweiten Kühlwassermantel 64 durchgeht,
gekühlt
wird.
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Demzufolge wird, wenn der in die
Zylinderbohrung 6 durch das Kraftstoffeinspritzventil 26 eingespritzte
Kraftstoff verbrannt wird, das Kraftstoffeinspritzventil 26 – das durch
diese Hitze erhitzt ist – in allen
Teilen gleichmäßig gekühlt, und
wird infolge des Vorsprunges des zweiten Kühlwassermantels 64 vollkommener
gekühlt,
um dadurch den glatten Betrieb des Kraftstoffeinspritzventils 26 zu
sichern.
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Das Kraftstoffeinspritzventil 26 ist
auch in die Form einer Stange geformt, mit ihrer Mittelachse 27, die
sich in einer geraden Linie erstreckt, und ein Kühlwasserkanal 66 – der zumindest
einen Teil des zweiten Kühlwassermantels 64 bildet – ist in
einer geraden Linie gebildet, die sich mehr oder weniger mit der Mittelachse 27 dieses
Kraftstoffeinspritzventils 26 erstreckt, und dieser Kühlwasserkanal 66 ist
nahe dem Kraftstoffeinspritzteil 30 positioniert, das geneigt
ist, bei einer hohen Temperatur erhitzt zu werden.
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Demzufolge wird das Kraftstoffeinspritzteil 30 des
Kraftstoffeinspritzventils 26 durch das Kühlwasser 58,
das durch den Kühlwasserkanal 66 des zweiten
Kühlwassermantels 64 durchgeht,
effektiver gekühlt.
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Da sich überdies der Kühlwasserkanal 66 des
zweiten Kühlwassermantels 64 in
einer geraden Linie erstreckt und mit einem kreisförmigen Querschnitt
gebildet ist, kann der Kühlwasserkanal 66 durch
ein mechanisches Verfahren, z. B. Bohren hergestellt werden – d. h.,
die Form des zweiten Kühlwassermantels 64 kann
leicht hergestellt werden.
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Da wie oben erwähnt der dritte Kühlwassermantel 67 in
dem Zylinderkopf 7 zwischen dem Einlasskanal 13 und
dem Kraftstoffeinspritzventil 26 gebildet ist, ist das
Kraftstoffeinspritzventil 26 nicht nur, wie oben erwähnt, in
der auf/ab – Richtung
bei dem Einlasskanal 13 und dem dritten Kühlwassermantel 67 eingesetzt,
sondern ist auch bei dem zweiten und dritten Kühlwassermänteln 64 und 67 eingesetzt
und wird somit durch das Kühlwasser 58,
das durch jeden von diesen durchgeht, gekühlt.
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Überdies
wird das Erwärmen
von Luft 55, die durch den Einlasskanal 13 durchgeht,
auf eine hohe Temperatur, wie oben erwähnt, zuverlässiger durch das Kühlwasser
58,
das durch den dritten Kühlwassermantel 67 durchgeht,
unterdrückt,
um dadurch die Ladungseffektivität
zu verbessern.
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Es ist zu beachten, dass der Zylinderkopf 7 ein
Aluminiumguss ist, der einen Sandkern verwendet, und daher mit einer
Sandentnahmebohrung 73 versehen, die den zweiten Kühlwassermantel 64 mit der
Außenseite
verbindet – nach
dem Gießen
wird der Sand des Sandkerns durch diese Sandentnahmebohrung 73 entfernt.
Die Sandentnahmebohrung 73 wird dann mit einem Stopfen 74 verschlossen.
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Im Ergebnis ist das Kraftstoffeinspritzventil
in der auf/ab- Richtung bei dem Einlasskanal und dem Kühlwassermantel
eingesetzt – d.
h., die Seite des Kraftstofteinspritzventils 26, die zu
dem Einlasskanal näher
ist, wird durch die Luft, die durch den Einlasskanal durchgeht,
gekühlt,
während
die Seite des Kraftstoffeinspritzventils, die zu dem Kühlwassermantel
näher ist,
durch das Kühlwasser,
das durch diesen Kühlwassermantel
durchgeht, gekühlt
wird.
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Wenn demzufolge der in die Zylinderbohrung durch
das Kraftstoffeinspritzventil eingespritzte Kraftstoff verbrannt
wird, wird das Kraftstoffeinspritzventil – das durch die Hitze der Verbrennung
erhitzt wird – in
allen Teilen gleichmäßig gekühlt, und
wird auch infolge des Vorsprunges des Kühlwassermantels sorgfältiger gekühlt, um
dadurch sicher zu stellen, dass das Kraftstoffeinspritzventil glatt
arbeitet.
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Durch das Ausbilden des Kraftstofteinspritzventils ähnlich einer
Stange, mit ihrer Mittelachse, die sich in einer geraden Linie erstreckt,
und durch das Bilden des Kühlwassermantels,
um sich in einer geraden Linie, mehr oder weniger parallel mit der
Mittelachse dieses Kraftstoffeinspritzventils zu erstrecken,...
wird das Kraftstoffeinspritzventil effektiver durch das Kühlwasser
gekühlt,
das durch den Kühlwassermantel
durchgeht.
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Überdies
erstreckt sich der Kühlwassermantel
in einer geraden Linie und ist mit einem kreisförmigen Seitenquerschnitt gebildet,
und so kann der Kühlwassermantel
durch ein mechanisches Verfahren, z. B. durch Bohren, leicht gebildet
werden.
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Übrigens
kann der Zylinder eine Dichtungsmanschette haben, zwischen den Zylinderkopf
und das oberste Ende des Zylinderhauptkörpers eingesetzt, mit dem ersten
Kühlwassermantel,
gebildet in dem Zylinderhauptkörper
und dem zweiten Kühlwasser mantel,
gebildet in dem Zylinderkopf, die über eine in der Dichtungsmanschette
gebildete Durchgangsbohrung verbunden sind.
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Da in diesem Fall der in dem Zylinderkopf
gebildete Kühlwassermantel
durch ein mechanisches Verfahren gebildet werden kann, können die
Position, in der er gebildet ist und die Abmessungen, mit der er
gebildet ist, sehr präzis
hergestellt werden.
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Demzufolge kann, obwohl die Durchgangsbohrung
größer hergestellt
ist, um Abweichungen in der Form des Kühlwassermantels des Zylinderkopfes in
gewissem Maße
aufzunehmen, diese Größe klein gehalten
werden, und somit kann wesentliche Verminderungen in der Breitenabmessung
der Dichtungsmanschette verhindert werden, wodurch sie hergestellt
werden kann, um eine gutes Abdichten beizubehalten.
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Durch Ausbilden eines weiteren Kühlwassermantels
in dem Zylinderkopf zwischen dem Einlasskanal und dem Kraftstoffeinspritzventil
... ist das Kraftstoffeinspritzventil nicht nur in der auf/ab- Richtung
bei dem Einlasskanal und dem anderen Kühlwassermantel, wie oben erwähnt, eingesetzt,
sondern ist auch bei den Kühlwassermänteln eingesetzt, und
wird somit durch das Kühlwasser,
das durch jeden von diesen Kühlwassermänteln durchgeht,
gekühlt.
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Demzufolge wird das Kraftstoffeinspritzventil noch
besser vollständig
in allen Teilen gekühlt.