EP1338783A2 - Arrangement of an injector and cylinder head gasket and method of assembly - Google Patents
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- F02M2200/858—Mounting of fuel injection apparatus sealing arrangements between injector and engine
Definitions
- the present invention relates to an arrangement with a Injector according to the preamble of claim 1 and a corresponding assembly process.
- the object of the present invention is a Generic arrangement and to simplify their assembly.
- a sealing element arranged in the radial direction between the Adapter and the cylinder head cover. This allows axial tolerances or tolerances be easily compensated in the longitudinal direction of the injector. This is particularly ensured if there is a difference between the adapter and the cylinder head cover on the circumference Axial direction extends a sealing surface whose Extension in the axial direction is greater than the strength of the Cylinder head cover.
- the Adapter be designed as a profile part.
- the adapter has a circular surface shape, and that the The injector sits at the center of the adapter. Through this regarding the axis of the injector is rotationally symmetrical This arrangement is completely independent of the rotational position of the injector.
- the injector 1 is a fuel injector 1 and a so permanently connected aluminum adapter 3 on a cylinder head (not shown) mounted.
- the upper part of the injector 1 protrudes through an oval opening 5 also on the Cylinder head attached aluminum cylinder head cover 7.
- the injector 1 points to the upper one in a manner known per se Part on a separate plug 6, which is known in itself Way for feeding electronics, feeding Fuel under high pressure as well as the discharge of a Leakage fuel flow is used.
- At the injector 1 is in height the opening 5 or the implementation through the Cylinder head cover 7 of the adapter 3 is permanently installed.
- the Assembly of the adapter can be done by a latch, by a Press on or done by caulking.
- the adapter is designed as a U-profile, its top is flat designed and slightly above the top of the Cylinder head cover 7 arranged.
- the seal between the injector 1 and the adapter 3 are made by a Injector sealing element 9, e.g. an o-ring.
- the Cylinder head cover 7 points in the area of bushing 5 a rubber seal 11 on the adapter 3 out seals around the circumference. There are none to assemble the arrangement additional parts required. Possibly. occurring axial Manufacturing tolerances are automatically compensated. Minor position tolerances are due to the radial Seal or the rubber seal 11 balanced.
- the adapter 3 can be made of plastic, for example PA 66, consist or alternatively as shown in Fig. 1 from a Be made of aluminum sheet.
- the material selection for the The adapter is to the material of the cylinder head cover 7 customized. Is the cover 7, for example Aluminum, then the adapter 3 is made of aluminum sheet manufactured.
- the goal is one at least approximately same thermal expansion of adapter 3 and cover 7 too to reach.
- the T-shape of the seal 11 shown in FIG. 1 is to the Cylinder head cover 7 made of aluminum sheet adapted there a corresponding groove for attaching the Rubber seal 11 easily inserted into the cover can be.
- the height of the seal 11 or its extent in the longitudinal direction of the injector 1 and the height of the The counter surface of the adapter 3 is chosen to be significantly larger than the thickness s of the cover. This is in the axial direction a sufficiently high sealing surface 12 is formed on the circumference.
- the rubber seal 11 is also by the assembly of the Cover 7 occurring forces safely in the axial direction the cylinder head cover.
- the adapter 3 has one flat surface above the surface of the Cover 7 is arranged and merges smoothly into this. So also prevents dirt (or water) from getting into the Sealing area can accumulate on repair the cylinder head could fall.
- the rubber gasket 11 can also be glued directly to the plastic.
- the Base area of the adapter 3 is larger than that corresponding base area of that held in the adapter Injector 1 selected. If there is enough space, can the opening 5 and the adapter 3 in deviation from the representations in FIGS. 1 and 2 also circular be formed and the injector 1 at the center of the Adapters 3 and the opening 5 may be arranged.
- the circular shape offers the advantage that an error results from a Rotation position of the injector 1 presents no problems, whereby the assembly of the arrangement is facilitated overall.
- the adapter 3 is in accordance with Fig. 2 made of plastic and together with the Plug coating 5 made in one piece.
- the connection of the plastic adapter 3 with the injector is through a Latching realized, for which the injector 1 holes has, in the springs of the adapter 3 are snapped (Not shown).
- this has stiffening ribs.
- Between the bottom the cover 7 and the top of the adapter 3 is the annular seal 11 arranged.
- the arrangement can be easily compensated. Different coefficients of thermal expansion of adapter 3 and cover 7 are not so because of the displaceability critical as in the arrangement according to the first Embodiment. Therefore adapter and cover could also consist of completely different materials.
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Injektor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein entsprechendes Montageverfahren.The present invention relates to an arrangement with a Injector according to the preamble of claim 1 and a corresponding assembly process.
Die Konstruktion moderner Vierventilmotoren benötigt eine Positionierung des Kraftstoffinjektors im Zylinderkopf zentral zum Verbrennungsraum. Der obere Teil des Injektorkörpers mit den Anschlüssen für den Kraftstoff und die Elektrik ragt dabei über die Zylinderkopfabdichtung hinaus, um die Zugänglichkeit ohne Demontage der Zylinderkopfabdeckung zu gewährleisten. Die Durchführung des Injektors durch die Zylinderkopfabdeckung muss dabei abgedichtet sein. Aktuell wird für diese Abdichtung ein zusätzlicher Deckel verwendet. Am Injektorkörper ist an entsprechender Stelle eine Dichtfläche für den Deckel integriert. Bei der Motormontage wird nach der Montage der Zylinderkopfabdeckung der Injektor eingebaut und anschließend der Deckel mit mehreren Schrauben an der Zylinderkopfabdeckung befestigt.The design of modern four-valve engines requires one Position the fuel injector in the cylinder head central to the combustion chamber. The upper part of the Injector body with the connections for the fuel and the electrical system protrudes over the cylinder head gasket addition to accessibility without dismantling the Ensure cylinder head cover. The implementation of the The injector through the cylinder head cover be sealed. Currently, there is a seal for this additional lid used. On the injector body is on appropriate sealing surface for the lid integrated. When assembling the engine, the Cylinder head cover of the injector installed and then the lid with several screws on the Cylinder head cover attached.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Anordnung sowie deren Montage zu vereinfachen.The object of the present invention is a Generic arrangement and to simplify their assembly.
Erfindungsgemäß ist dies bei einer Anordnung mit den
Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie einem Montageverfahren
nach Patentanspruch 12 erreicht. Das Problem wird dadurch
gelöst, dass ein Adapter mit dem Injektor fest verbunden wird
und die Öffnung der Zylinderkopfabdeckung verschließt bzw.
abdichtet. Dieser Adapter kann entsprechend der jeweiligen
Einbausituation gestaltet werden. Je nach Anforderungen des
Motorherstellers kann nun die Dichtung zwischen dem Injektor
und der Zylinderkopfabdeckung radial oder axial ausgeführt
sein. Dadurch verringert sich die Anzahl der erforderlichen
Bauteile. Weiterhin können alle Injektoren mit dem jeweils
daran befestigten Adapter im Motor montiert werden und
anschließend wird die Zylinderkopfabdeckung darüber montiert.According to the invention, this is in an arrangement with the
Features of claim 1 and an assembly method
reached according to
Vorteilhafterweise ist in radialer Richtung zwischen dem Adapter und der Zylinderkopfabdeckung ein Dichtungselement angeordnet. Dadurch können axiale Toleranzen bzw. Toleranzen in Längsrichtung des Injektors einfach ausgeglichen werden. Dies ist insbesondere dann sichergestellt, wenn sich zwischen dem Adapter und der Zylinderkopfabdeckung umfangsseitig in axialer Richtung eine Dichtfläche erstreckt, deren Erstreckung in axialer Richtung größer ist als die Stärke der Zylinderkopfabdeckung. Um Material sparen zu können, kann der Adapter als Profilteil ausgebildet sein.It is advantageous in the radial direction between the Adapter and the cylinder head cover a sealing element arranged. This allows axial tolerances or tolerances be easily compensated in the longitudinal direction of the injector. This is particularly ensured if there is a difference between the adapter and the cylinder head cover on the circumference Axial direction extends a sealing surface whose Extension in the axial direction is greater than the strength of the Cylinder head cover. To save material, the Adapter be designed as a profile part.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Adapter eine Kreisflächenform aufweist, und dass der Injektor im Mittelpunkt des Adapters sitzt. Durch diese bzgl. der Injektorachse rotationssymmetrische Ausbildung der Anordnung ist diese völlig unabhängig von der Drehposition des Injektors.According to a preferred embodiment it is provided that the adapter has a circular surface shape, and that the The injector sits at the center of the adapter. Through this regarding the axis of the injector is rotationally symmetrical This arrangement is completely independent of the rotational position of the injector.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the invention are the see further dependent claims.
Nachfolgend sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Anordnung mit dem Injektor sowie ein entsprechendes Montageverfahren beschrieben; es zeigen:
- Fig. 1
- in einer perspektivischen Ansicht, teilweise als Schnittdarstellung ausschnittsweise die Anordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, sowie
- Fig. 2
- in einer Darstellung gemäß Fig. 1 die Anordnung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
- Fig. 1
- in a perspective view, partially as a sectional view of the arrangement according to the first embodiment, and
- Fig. 2
- 1, the arrangement according to the second embodiment.
Gemäß Fig. 1 ist ein Kraftstoffinjektor 1 sowie ein damit
fest verbundener Aluminium-Adapter 3 an einem Zylinderkopf
(nicht gezeigt) montiert. Der obere Teil des Injektors 1 ragt
durch eine ovale Öffnung 5 einer ebenfalls an dem
Zylinderkopf befestigten Aluminium-Zylinderkopfabdeckung 7.
Der Injektor 1 weist in an sich bekannter Weise an dem oberen
Teil einen separaten Stecker 6 auf, der in an sich bekannter
Weise für die Zuführung der Elektronik, die Zuführung von
Kraftstoff unter hohem Druck sowie die Abführung eines
Leckagekraftstoffstromes dient. An dem Injektor 1 ist in Höhe
der Öffnung 5 bzw. der Durchführung durch die
Zylinderkopfabdeckung 7 der Adapter 3 fest montiert. Die
Montage des Adapters kann durch eine Verklinkung, durch ein
Aufpressen oder durch ein Verstemmen geschehen. Der Adapter
ist als U-Profil ausgebildet, seine Oberseite ist eben
gestaltet sowie geringfügig oberhalb der Oberseite der
Zylinderkopfabdeckung 7 angeordnet. Die Abdichtung zwischen
dem Injektor 1 und dem Adapter 3 erfolgt durch ein
Injektordichtungselement 9, z.B. einen O-Ring. Die
Zylinderkopfabdeckung 7 weist im Bereich der Durchführung 5
eine Gummidichtung 11 auf, die zum Adapter 3 hin
umfangsseitig abdichtet. Zur Montage der Anordnung sind keine
weiteren Teile erforderlich. Evtl. auftretende axiale
Fertigungstoleranzen werden automatisch ausgeglichen.
Geringfügige Positionstoleranzen werden durch die radiale
Abdichtung bzw. die Gummidichtung 11 ausgeglichen.1 is a fuel injector 1 and a so
permanently connected aluminum adapter 3 on a cylinder head
(not shown) mounted. The upper part of the injector 1 protrudes
through an
Der Adapter 3 kann aus Kunststoff, beispielsweise PA 66,
bestehen oder alternativ wie in Fig. 1 gezeigt aus einem
Aluminiumblech gefertigt sein. Die Materialauswahl für den
Adapter ist dabei an das Material der Zylinderkopfabdeckung 7
angepasst. Besteht die Abdeckung 7 beispielsweise aus
Aluminium, dann wird auch der Adapter 3 aus Aluminiumblech
gefertigt. Ziel ist es jeweils eine zumindest annähernd
gleiche Wärmeausdehnung von Adapter 3 und Abdeckung 7 zu
erreichen. Die
T-Form der Dichtung 11 gemäß Fig. 1 ist an die
Zylinderkopfabdeckung 7 aus Aluminium-Blech angepasst, da
dabei eine entsprechende Nut für die Befestigung der
Gummidichtung 11 in die Abdeckung problemlos eingebracht
werden kann. Die Höhe der Dichtung 11 bzw. deren Erstreckung
in Längsrichtung des Injektors 1 sowie die Höhe der
Gegenfläche des Adapters 3 sind deutlich größer gewählt als
die Stärke s der Abdeckung. Dadurch ist in axialer Richtung
umfangsseitig eine ausreichend hohe Dichtfläche 12 gebildet.
Zudem ist die Gummidichtung 11 auch bei durch die Montage der
Abdeckung 7 auftretende Kräfte in axialer Richtung sicher an
der Zylinderkopfabdeckung gehalten. Der Adapter 3 weist eine
plane Oberfläche auf, die oberhalb der Oberfläche der
Abdeckung 7 angeordnet ist und weich in diese übergeht. So
ist auch verhindert, dass sich Schmutz (oder Wasser) im
Dichtungsbereich ansammeln kann, der bei einer Reparatur auf
den Zylinderkopf fallen könnte. Bei einer
Zylinderkopfabdeckung 7 aus Kunststoff kann die Gummidichtung
11 dagegen auch mit dem Kunststoff direkt verklebt sein.The adapter 3 can be made of plastic, for example PA 66,
consist or alternatively as shown in Fig. 1 from a
Be made of aluminum sheet. The material selection for the
The adapter is to the material of the
Bei der Montage der Anordnungen gemäß Fig. 1 und 2 wird
zunächst der Injektor 1 mit dem Adapter 3 in einer Vormontage
fest verbunden. Diese vormontierte Einheit wird angeliefert
und mit einem Befestigungselement 13 (lediglich in Fig. 2
dargestellt) im Zylinderkopf festgeschraubt. Anschließend
wird die Zylinderkopfabdeckung 7 in an sich bekannter Weise
über Schrauben am Motorblock festgeschraubt (nicht gezeigt).
Die Abdeckung 7 wird dabei einfach von oben über den Adapter
3 gestülpt. Dabei hängt die Größe der Öffnung 5 der Abdeckung
7 von der Form des Injektors 1 bzw. des Steckers 6 ab.
Bevorzugt wird, die Zylinderkopfabdeckung 7 über eine gerade
Aufsteckbewegung auf dem Zylinderkopf zu montieren. Die
Grundfläche des Adapters 3 ist dazu größer als die
entsprechende Grundfläche des im Adapter gehalterten
Injektors 1 gewählt. Falls ausreichend Platz vorhanden ist,
können die Öffnung 5 sowie der Adapter 3 in Abweichung von
den Darstellungen in Fig. 1 und 2 auch kreisförmig
ausgebildet sein und der Injektor 1 im Mittelpunkt des
Adapters 3 bzw. der Öffnung 5 angeordnet sein. Die Kreisform
bietet den Vorteil, dass ein Fehler in Folge einer
Verdrehposition des Injektors 1 keine Probleme bereitet,
wodurch die Montage der Anordnung insgesamt erleichtert ist.When assembling the arrangements according to FIGS. 1 and 2
first the injector 1 with the adapter 3 in a pre-assembly
firmly connected. This pre-assembled unit is delivered
and with a fastening element 13 (only in FIG. 2
shown) screwed into the cylinder head. Subsequently
the
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Adapter 3 gemäß
Fig. 2 aus Kunststoff ausgeführt und zusammen mit der
Steckerumspritzung 5 einteilig hergestellt. Die Verbindung
des Kunststoff-Adapters 3 mit dem Injektor ist durch eine
Verklinkung realisiert, wozu der Injektor 1 Bohrungen
aufweist, in die Federn des Adapters 3 eingeschnappt sind
(nicht gezeigt). Zur Steigerung der Stabilität des Adapters 3
weist dieser Versteifungsrippen auf. Zwischen der Unterseite
der Abdeckung 7 und der Oberseite des Adapters 3 ist die
ringförmige Dichtung 11 angeordnet. Gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel können insbesondere radiale Toleranzen
der Anordnung problemlos ausgeglichen werden.
Unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten von Adapter 3
und Abdeckung 7 sind aufgrund der Verschiebbarkeit nicht so
kritisch wie in der Anordnung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel. Deshalb könnten Adapter und Abdeckung
auch aus völlig unterschiedlichen Materialien bestehen.In the second embodiment, the adapter 3 is in accordance with
Fig. 2 made of plastic and together with the
Es sind auch Ausführungen der Anordnung möglich, welche eine kombinierte axiale und radiale Abdichtung zur Zylinderkopfabdeckung aufweisen (nicht gezeigt).There are also possible configurations of the arrangement, which one combined axial and radial sealing for Have cylinder head cover (not shown).
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