EP1375895A2

EP1375895A2 - Vorrichtung zur Gemischbildung im Ansaugtrakt von Verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: EP1375895A2
Application number: EP03003901A
Authority: EP
Inventors: Eckhard Bodenhausen; Franco Zeleny; Horst Kirschner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-06-26
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2004-01-02
Also published as: US20040000292A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf den Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine. Der Ansaugtrakt umfasst eine der Zylinderzahl der Verbrennungskraftmaschine entsprechende Anzahl von geteilten Ansaugleitungsabschnitten (2). Diese sind einlassseitig an der Verbrennungskraftmaschine montierbar. Den Brennräumen der Verbrennungskraftmaschinen wird über einen Kraftstoffverteiler (8) und über mindestens ein Einspritzventil (23) Kraftstoff zugeführt. In ein mit einem unterschalenförmig ausgebildeten Saugrohrabschnitt (5) zu fügendes Deckelelement (6) sind mindestens eine Einspritzventilbaugruppe (23), deren Montagestellen (22, 28) sowie Kraftstoffversorgungskomponenten (8, 12) und deren Kontaktierungen (13, 27) integriert.

Description

Technisches Gebiet

Bei in Kraftfahrzeugen eingesetzten Verbrennungskraftmaschinen erfolgt die Einspritzung von Kraftstoff über Kraftstoffeinspritzventile oder Kraftstoffinjektoren, die im Zylinderkopfbereich der Verbrennungskraftmaschine angeordnet sind. Am Zylinderkopf der Verbrennungskraftmaschine sind meist auch die Kraftstoffzuführleitungen oder die Kraftstoffverteiler, über den der Kraftstoff zugeführt wird, angeordnet.

Stand der Technik

Bei mehrzylindrigen Verbrennungskraftmaschinen verzweigt das eine Drosseleinrichtung aufnehmende Saugrohr stromab der Drosselklappe in mehrere Leitungszweige, die im Bereich der Einlassseite der Verbrennungskraftmaschine an diese angeschlossen werden. Die Anzahl der Leitungszweige entspricht der Anzahl der mit einem Kraftstoff-/Luft-Gemisch zu versorgenden Zylindern der Verbrennungskraftmaschine. Bei Kraftstoffeinspritzsystemen gemäß des Einzeleinspritzprinzipes werden vor den Einlassventilen der Verbrennungskraftmaschine Einspritzventile angeordnet, über welche der Kraftstoff in die den Ansaugleitungszweigen des Saugrohres jeweils zugeordneten Einspritzventilen zugeführt wird. Dazu werden die in einer entsprechend der Anzahl der Zylinder vorgesehenen Einspritzventile über einen Kraftstoffverteiler mit Kraftstoff versorgt, der sowohl aus einem Kunststoffinaterial als auch aus metallischem Material gefertigt werden kann.

Die Kraftstoffverteiler umfassen in der Regel eine Vielzahl von Einzelbauteilen, die teilweise auch bereits als Funktionsgruppen vormontiert vorliegen. Als Einzelbauteile sind insbesondere Verteilerrohr, Einspritzventilbaugruppen, Halteklammern und Teilkabelbäume zur Ansteuerung der einzelnen Einspritzventile zu nennen.

Die den einzelnen Brennräumen der Verbrennungskraftmaschine zugeordneten Ansaugleitungszweige des Saugrohres können in Schalenbauweise aus Kunststoff gefertigt werden. Das eingesetzte Kunststoffmaterial kann glasfaserverstärkt sein. Ober- und Unterschalen von Saugrohren lassen sich entlang einer Trennfuge verschweißen, die Einspritzventile oder der komplette Kraftstoffverteiler werden in die Saugrohroberschale montiert. Die elektrische Ansteuerung der Einspritzventile erfolgt über einen Teilkabelbaum am Kraftstoffverteiler, der wiederum mit dem Hauptkabelbaum der Verbrennungskraftmaschine verbunden werden muss. Äußere Einflüsse wie Wärme, Motorwäschen usw. beanspruchen nicht nur den Teilkabelbaum, sondern auch die restlichen Teile des Kraftstoffverteilers in nicht unerheblichem Maße.

Darstellung der Erfindung

Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung lassen sich die Vorteile der Schalenbauweise bei der Herstellung eines Saugrohrabschnittes nutzen, indem die Oberschale des Saugrohres, die zum Beispiel bei 4-Zylinder-Verbrennungskraftmaschinen in einem Stück gespritzt wird, derart modifiziert wird, dass sowohl der Kraftstoffverteiler (Benzinzuführung) wie auch die Einspritzventile in eine dafür vorgesehene eingespritzte Geometrie aufgenommen werden können. Eine elektrische Kontaktschiene, die als Einzelteil gefertigt wird, kann nach dem Einbau der Einspritzventile in die dafür vorgesehene Geometrie aufgelegt und mit der Saugrohroberschalengeometrie auf dem Wege des Reibschweißens stoffschlüssig verbunden werden. Diese vorgefertigte, die Saugrohroberschale enthaltende Funktionsgruppe, kann nach Leckageprüfüng und elektrischer Durchgangsprüfüng auf die Saugrohrunterschale aufgelegt werden und mit dieser entlang einer Trennfuge auf dem Wege des Vibrationsschweißverfahrens gefügt werden.

Durch Vibrationsverschweißung von Saugrohroberschale und Saugrohrunterschale wird das komplette Saugrohr, an welchem ein Saugrohrflansch ausgebildet sein kann, gefügt. Das in die Saugrohroberschale montierte Einspritzventil steht leicht mit seinem vorderen Abschnitt, an dem ein Dichtring aufgenommen sein kann, aus der montierten Saugrohrgruppe hervor. Bei der Montage des vibrationsverschweißten Saugrohres an den Zylinderkopf einer Verbrennungskraftmaschine, wird das untere Ende eines Einspritzventiles mit samt daran aufgenommenem O-Ring in den Zylinderkopf geschoben, an welchem das Saugrohr über Flanschbohrungen verschraubt werden kann. Innerhalb des Zylinderkopfes weiterführende Kanäle, die sich an die Einspritzventilaufnahmen sowie an die Verbrennungsluftzuführ anschließen, vereinigen sich vor den Einlassventilen der Brennräume der Verbrennungskraftmaschine und führen dort das Verbrennungsluft/Kraftstoffgemisch zusammen.

Dies ermöglicht es in vorteilhafter Weise, die Montage einer Funktionsgruppe, die fehlerhafte Bauteile enthält, an der Verbrennungskraftmaschine zu vermeiden. Ferner können am Deckelelement mit integriertem Kraftstoffverteiler und integrierten Einspritzventilen die bisher eingesetzten Teilkabelbäume durch eine Kontaktschiene ersetzt werden. Mit einer Kontaktschiene lassen sich die Einspritzventile, die in das Deckelelement im Bereich von Aufnahmen montiert werden, ansteuern, wobei die elektrische Kontaktierung nach außen, d. h. zur Verbrennungskraftmaschine hin gekapselt werden kann.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung bewirkt eine Kapselung der elektrischen Kontaktierungsstellen innerhalb der Kontaktschiene. Die bisherigen Einzelkomponenten, seien es Halteklammern, seien es Teilkabelbäume zur Verbindung bzw. Ansteuerung des Kraftstoffverteilers mit dem Ansaugtrakt werden durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Integration in das als Spritzgießbauteil gefertigte Deckelelement entbehrlich, ferner können die bisher eingesetzten Halteklammern und - wie oben bereits erwähnt - die Teilkabelbäume entfallen. Werden z. B. die Saugrohre mit den entsprechenden Ansaugleitungszweigen - in der Anzahl der Zylinder der Verbrennungskraftmaschine entsprechender Anzahl ausgebildet - als Spritzgussbauteil gefertigt, können die Deckelelemente, d. h. die Oberschalen für alle Saugrohrunterschalen als ein Stück gespritzt werden. Dieses einstükkig ausgebildete Deckelelement, welches eine Anzahl als Unterschalen ausgebildete Saugrohrabschnitte überdeckt, kann entlang einer Trennebene mit den die Unterschale des Dekkelelenientes bildenden Saugrohrabschnitten im Ansaugtrakt verschweißt werden.

Zeichnung

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.

Es zeigt:

Figur 1: Einen Kraftstoffverteiler für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß einer Ausführung nach dem Stande der Technik,
Figur 2: die perspektivische Ansicht eines Deckelelementes mit integriertem Kraftstoffzuleiter, Kraftstoffverteiler, Kraftstoffzulauf und Kontaktschiene und
Figur 3: eine Schnittdarstellung durch das Deckelelement gemäß Figur 1 im Bereich einer Aufnahme für ein Einspritzventil und geschnitten dargestellten Saugrohrabschnitt.

Ausführungsvarianten

Figur 1 ist ein Kraftstoffverteiler für eine Verbrennungskraftmaschine zu entnehmen, die gemäß einer Ausführungsform der gemäß des Standes der Technik beschaffen ist.

Der Darstellung gemäß Figur 1 ist ein Kraftstoffverteiler entnehmbar, an welchem - im Falle seines Einsatzes an einer 4-Zylinder-Verbrennungskraftmaschine - von einem Verteilerrohr c vier Einspritzventile a abzweigen. Mittels der Einspritzventile a wird der Kraftstoff in die Einlasskanäle der Brennräume der Verbrennungskraftmaschine eingespritzt, wobei dieser sich mit der dort herangeführten Verbrennungsluft vermischt und durch offenstehende Einlassventile in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine gelangt. Die einzelnen Einspritzventile a werden mittels Halteklammern e an Haltekörpern, die am Verteilerrohr c ausgebildet sind, befestigt. Jedes der Einspritzventile a wird über von einem Teilkabelbaum d abzweigende Ansteuerleitungen angesteuert. Die einzelnen Ansteuerleitungen für die Einspritzventile a verlaufen mehr oder weniger ungeschützt außerhalb des Verteilerrohres und sind Temperaturschwankungen, Witterungseinflüssen und Motorwäschen nahezu unmittelbar ausgesetzt. Am Teilkabelbaum d ist ein Stecker f aufgenomrnen, mit welchem der Teilkabelbaum, der die Ansteuerleitungen für die Einspritzventile a enthält, mit dem Hauptkabelbaum der Verbrennungskraftmaschine verbunden wird. Der Kraftstoffzulauf, über welchen Kraftstoff in das aus Kunststoff gefertigte Verteilerrohr c gelangt, ist mit Bezugszeichen b gekennzeichnet. Im unteren Bereich des Verteilerrohres sind Aufnahmeelemente angespritzt, mittels derer das Verteilerrohr c im Zylinderkopfbereich einer Verbrennungskraftmaschine verschraubt werden kann. Der in Figur 1 dargestellte Kraftstoffverteiler umfasst eine Vielzahl von Einzelteilen, die zu einer vormontierbaren Funktionsgruppe montierbar sind und anschließend am Zylinderkopfbereich einer Verbrennungskraftmaschine verschraubt werden.

Figur 2 ist die perspektivische Ansicht eines Deckelelementes mit integriertem Kraftstoffverteilen Kraftstoffzulauf und Kontaktschiene zu entnehmen.

Ein Ansaugtrakt 1 einer Verbrennungskraftmaschine umfasst eine der Anzahl der Zylinder der Verbrennungskraftmaschine entsprechende Anzahl Ansaugleitungszweige 2. Die einzelnen Ansaugleitungszweige 2 können jeweils einen Montageflansch 3 umfassen, der ein oder mehrere Bohrungen 4 umfasst, mit welchen der Montageflansch 3 einlassseitig an einer in Figur 2 nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine befestigt wird. Die einzelnen, den Ansaugtrakt 1 darstellenden Ansaugleitungszweige 2 können sowohl als Kunststoffbauteile gefertigt sein, sie lassen sich ebenfalls als Aluminiumdruckgussteile herstellen. Im Falle des Einsatzes von Ansaugleitungszweigen 2 an einer 4-Zylinder-Verbrennungskraftmaschine umfasst der Ansaugtrakt 1 vier einzelne Ansaugleitungszweige 2, die jeweils der Einlassseite eines der vier Zylinder der Verbrennungskraftmaschine zugeordnet sind. Im Falle des Einsatzes an einer 6- 8- oder 10- oder gar 12-Zylinder-Verbrennungskraftmaschine sind die Ansaugleitungszweige 2 - entsprechend der Anordnung der Zylinderbänke - im Bereich der Einlassbereiche der Brennräume an der Verbrennungsluaftmaschine angeordnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in der Darstellung gemäß Figur 2 nur eine der Ansaugleitungen 2 detaillierter dargestellt. Der Ansaugleitungszweig 2 umfasst einen unterschalenförmig ausgebildeten Saugrohrabschnitt 5, der durch ein Deckelelement 6 mit daran integrierten, weiteren im Folgenden näher beschriebenen Funktionsgruppen versehen ist. Das Deckelelement 6 und der unterschalenförmig ausgebildete Saugrohrabschnitt 5 werden im Bereich einer Trennfuge 17 miteinander verschweißt und dichtend miteinander verbunden.

Das als Spritzgießbauteil gefertigte Deckelelement 6 aus Kunststoffmaterial umfasst eine angespritzte Rippenstruktur 7, welche gemäß der Darstellung in Figur 1 als Aufnahme für einen rohrförmig ausgebildeten Kraftstoffverteiler 8 dient. Der Kraftstoffverteiler 8 seinerseits ist als in das Deckelelement 6 integrierte Anspritzkomponente beschaffen und umfasst ein Verschlusselement 11 sowie einen Kraftstoffzulauf 12, der an die Mantelfläche 10 des Kraftstoffverteilers 8 angespritzt ist. Das Kraftstoffverteilerrohr 8 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zur Längsachse der in Figur 1 nicht dargestellten mehrzylindrigen. Verbrennungskraftmaschine. Die Mantelfläche 10 des Kraftstoffverteilerrohrs 8 umschließt einen Hohlraum, der über den Kraftstoffzulauf 12 an der Außenseite des Kraftstoffverteilerrohrs 8 mit Kraftstoff befüllt ist. Parallel zur Längsachse 9 des Kraftstoffverteilerrohrs 8 erstreckt sich eine Kontaktschiene 13, die einen Zentralstecker 14 umfasst. In Figur 2 nicht dargestellt, verlaufen im Inneren der Kontaktschiene 13 einzelne Kontaktleisten (vergleiche Darstellung gemäß Figur 2, dort Positionen 38, 39 40). Die einzelnen, in Figur 2 nicht dargestellten Kontaktleisten werden über Kontaktfahnen 15 des Zentralsteckers 14 angesteuert. Die in das Innere der Kontaktschiene 13 integrierten Kontaktleisten (vergleiche Darstellung gemäß Figur 2) steuern die einzelnen, den Ansaugleitungszweigen 2 jeweils zugeordneten Einspritzventilbaugruppen an, die an den mit Bezugszeichen 18 in Figur 1 marlcierten Montagepositionen in das Deckelelement 6 integriert sind.

Neben den mit Bezugszeichen 18 bezeichneten Montagepositionen für vormontierte Einspritzbaugruppen umfasst das Deckelelement 6 Deckelabschnitte 16, die als zusammenhängende Struktur ausgebildet sind. Die einzelnen Deckelabschnitte 16 erstrecken sich unterhalb der Kontaktschiene 13 und unterhalb des rohrförmig ausgebildeten Kraftstoffverteilers 8 aus Kunststoffmaterial. Die Deckelabschnitte 16 des Deckelelementes 6 decken weitere, entsprechend der Anzahl der mit einem Kraftstoff/Luft-Gemisch zu versorgenden Brennräume vorgesehene unterschalenförmige Saugrohrabschnitte 5 ab, die jedoch in der Darstellung gemäß Figur 2 nicht wiedergegeben sind. An der Außenwandung 19 des Kraftstoffverteilerrohres 8 können auch mehrere Kraftstoffzuleitungen 12 münden, je nach Länge und des davon abhängigen, aufnehmbaren Kraftstoffvolumens.

Der Darstellung gemäß Figur 3 ist ein Schnitt durch das Deckelelement gemäß der Darstellung in Figur 2 im Bereich einer Aufnahme für eine Einspritzventilbaugruppe zu entnehmen und ein geschnitten dargestellter Saugrohrabschnitt.

Aus der Darstellung gemäß Figur 3 geht hervor, dass der Ansaugleitungszweig 2 aus einem unterschalenförmig konfigurierten Saugrohrabschnitt 5 und einem als Kunststoffspritzgießteil 6 ausgebildeten Deckelabschnitt 16 gebildet wird. Der Deckelabschnitt 16 des Deckelelementes 6 wird mit dem unterschalenförmig konfigurierten Saugrohrabschnitt 5 entlang einer mit Bezugszeichen 17 identifizierten Trennfuge verschweißt. Sind der unterschalenförmig konfigurierte Saugrohrabschnitt 5 und der Deckelabschnitt 16 des Deckelelementes 6 als Kunststoffspritzgussteile gefertigt, lässt sich ein Fügen der Bauelemente 5 bzw. 6 durch ein Verschweißen entlang der Trennfuge 17 bewerkstelligen, wozu lediglich ein Erwärmen des Kunststoffmateriales im Bereich der Trennfuge erforderlich ist.

Wie der Darstellung gemäß Figur 3 des weiteren entnommen werden kann, ist der rohrförmig konfigurierte Kraftstoffverteiler 8 unmittelbar in das Deckelelement 6 mit angespritztem Deckelabschnitt 16 integriert. Dazu ist am Deckelelement 6 ein Kraftstoffverteilerrohr 8 angespritzt, welches sich entlang seiner hier senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Längsachse 9 parallel zur Verbrennungskraftmaschine erstreckt. Der Hohlraum 20 des rohrförmig konfigurierten Kraftstoffverteilerrohres 8 wird von einer Innenwand 21 begrenzt. Die Außenwandung des Kraftstoffverteilers 8 ist mit Bezugszeichen 19 bezeichnet. Die Materialstärke der Wandung des Kraftstoffverteilerrohres 8 ist über einen Großteil des Umfanges des Kraftstoffverteilerrohres 8 identisch, abgesehen von der Materialstärke im Bereich einer Öffnung 26 bzw. einer Auflage für die in Figur 2 bereits angesprochene Kontaktschiene 13.

Der vom Kraftstoffverteilerrohr 8 umschlossene Hohlraum 20 wird über den Figur 2 entnehmbaren Kraftstoffzulauf 12 mit Kraftstoff befüllt. Der Kraftstoff tritt über Öffnungen 26, die entlang der Längserstreckung des Kraftstoffverteilerrohres 8 parallel zur Längsachse 9 vorgesehen sind, in einzelne, entsprechend der Abstände der Brennräume, d. h. der Zylinder der Verbrennungskraftmaschine, unabhängig von deren Zündprinzip, montierte Einspritzventilbaugruppen 23 ein.

Die Öffnungen 26 dienen einerseits der Versorgung der einzelnen im Deckelelement 6 integrierten Einspritzventile 23 mit Kraftstoff; andererseits dienen die Öffnungen 26 als eine erste Aufnahmestelle 22 für die in das Deckelelement 6 integrierten Einspritzventilbaugruppen 23.

Die einzelnen vormontierten Einspritzventilbaugruppen 23 umfassen einen hülsenförmig konfigurierten Körper 29, welcher das Einspritzventil 23 umgibt. Der das Einspritzventil 23 umgebende, hülsenförmige Körper 29 umschließt den Ventilkörper des Einspritzventiles 23 und umfasst eine der Ventilöffnung 37 des Einspritzventiles 23 zuweisende wulstartige Verdickung. Zwischen der Verdickung und dem weiteren, den Ventilkörper des Einspritzventiles 23 umgebenden Abschnitt der Hülse 29, ist eine Umfangsnut 42 ausgebildet, in welcher ein ringförmiges Dichtelement 36 aus elastischem Material eingelassen ist. Darüber hinaus umfasst die den Ventilkörper des Einspritzventiles 23 umgebende Hülse 29 einen Arretiernocken 43. Die den Ventilkörper des Einspritzventiles 23 aufnehrnende Hülse 29 bildet mit ihrer Außenseite einen Anlagebereich 30 der vormontienten Einspritzventilbaugruppe 23 innerhalb einer mit Bezugszeichen 28 bezeichneten, zweiten Aufnahmestelle für das Einspritzventil 23 im Deckelelement 6.

Im Bereich der zweiten Aulhahmestelle 28 für die vormontierte Einspritzbaugruppe 23 befindet sich ein Halteteil 44. Das Halteteil 44 enthält eine zweite Bundfläche 32 an welcher ein an der Hülse 29 ausgebildeter Arretiernocken 43 positionsgenauen Ausrichtung der Einspritzventilbaugruppe 23 anliegt. Darüber hinaus umfasst das Halteteil 44 eine erste Bundfläche 31, an welcher eine ringförmig ausgebildete Stirnseite der Hülse 29 anliegt. Am Halteteil 44 ist eine Auflagefläche 45 vorgesehen, auf welcher die in Figur 2 im Querschnitt dargestellte Kontaktschiene 13 aufliegt.

Zur Ansteuerung der einzelnen in das Deckelelement 6 integrierten Einspritzbaugruppen 23 dient die Kontaktschiene 13. Die Kontaktschiene 13 liegt einerseits auf der bereits erwähnten Auflagefläche 45 am Halteteil 44 auf sowie andererseits auf einem als Auflagefläche dienenden Bereich des angespritzten Verteilerrohres 8 auf. Dem Querschnitt der Kontaktschiene 13 gemäß der Darstellung in Figur 2 ist zu entnehmen, dass in das Innere der Kontaktschiene 13 einzelne Kontaktleisten 38, 39, 40 integriert sind. Die Kontaktleisten 38, 39, 40 der Kontaktschiene 13 stehen mit den Kontaktfahnen 15 im Zentralstecker 14 der Kontaktschiene 13 in Verbindung, so dass eine elektrische Ansteuerung der einzelnen, im Deckelelement 6 aufgenommenen Einspritzventile 23 unter Verzicht auf individuell, den einzelnen Einspritzventilen 23 zugeordnete Teilkabelbäume erfolgen kann. Die elektrische Kontaktierung der Kontaktschiene 13 über einen Kontaktfahnen 15 enthaltenden Kontaktstecker 14 macht die Ausbildung von Teilkabelbäumen obsolet und kapselt die elektrische Ansteuerung gegen Witterungs- sowie gegen Temperatureinflüsse von außen ab. Unterhalb der einzelnen parallel zur Längsachse 9 des Kraftstoffverteilerrohres 8 in der Kontaktschiene 13 verlaufenden Kontaktleisten 38, 39, 40 sind einzelne Kontaktierungselemente 27 angeordnet, mit denen die einzelnen Einspritzventile 23 elektrisch angesteuert werden. Die elektrische Kontaktierung der Einspritzventile ist durch die eine Abdeckung darstellende Kontaktschiene 13 nach außen hin gekapselt. Die Kontaktierungselemente 27 liegen innerhalb eines Hohlraumes, welcher am Deckelelement 6 zwischen der ersten Aufnahmestelle 22 bzw. der zweiten Aufnahmestelle 28 für die vormontierten Einspritzventilbaugruppen 23 liegt.

Die Arretierung der vormontierten Einspritzventilbaugruppe 23 im integrierten Deckelelement 6 erfolgt durch Montage der Oberschale und der Unterschale und dem anschließenden Arretieren des Saugrohres am Zylinderkopf 41 der Verbrennungskraftmaschine, unabhängig von deren Zündprinzip. Die Einspritzventile 23 sind in die erste Aufnahmestelle 22 bzw. die zweite Aufnahmestelle 28 eingesteckt. Eine Abdichtung nach außen erfolgt durch das in die Umfangsnut 42 der Hülse 29 eingelassene Dichtelement 36 aus elastischem Material. Darüber hinaus ist am Einspritzventil 23 gemäß der Darstellung in Figur 2 ein Bund 25 ausgebildet. Zwischen einem dem Bund 25 gegenüberliegenden weiteren Bund am Einspritzventil 23 befindet sich ein ringförmig konfiguriertes Dichtelement 24, welches die Öffnung 26, über welche Kraftstoff vom Hohlraum 20 des Kraftstoffverteilerrohres 8 an das Einspritzventil 23 fließt, abdichtet. Somit ist die elektrische Kontaktierungsstelle zwischen der Kontaktschiene 13 und dem Einspritzventil 23, bzw. den individuell zugeordneten Kontalctierungselementen 27 gegen eindringenden Kraftstoff abgedichtet.

Vor der Montage des Zusatzfunktionen integrierenden Deckelelementes 6 auf dem unterschalenförmig konfigurierten Saugrohrabschnitt 5 werden einzelne Einspritzventilgruppen 23 im Deckelelement 6 montiert. Die Montage der einzelnen Einspritzventile 23 erfolgt derart, dass diese entsprechend ihrer Montagepositionen in die eine erste Aufnahmestelle 22 darstellende Öffnung 26 am Verteilerrohr 8 eingeschoben werden. In diesen sind die Einspritzventile über ein elastisches, als Dichtelement füngierendes Ringelement 24 abgedichtet. Die den Körper des Einspritzventils 23 umgebende Hülse 29 liegt in einer zweiten Aufnahmestelle 28 des Deckelelementes 6 auf. Nach Einlegen des Einspritzventilgliedes 23 in das Deckelelement 6 erfolgt die Montage des Halteteiles 44. Der am Halteteil 44 ausgebildete erste Bundabschnitt 31 und der dazu korrespondierende Bandabschnitt 31 am Deckelelement 6 bilden eine ringförmig konfigurierte Anschlagfläche für die den Körper des Einspritzventilgliedes umgebende Hülse 29. Die in Umfangsrichtung korrekte Lage des Einspritzventils 23 wird dadurch gewährleistet, dass eine an der Hülse 29 ausgebildeter Arretiernocken 43 in eine entsprechende Ausnehmung am Halteteil 44 eingreift. Nach Montage des Halteteiles 44 kann die elektrische Kontaktierung des Einspritzventilgliedes durch Einlegen der Kontaktschiene 13 erfolgen. An der Kontaktschiene 13, d. h. in elektrischer Verbindung mit den darin aufgenommenen Kontaktleisten 38, 39, 40 stehend, sind einzelne, dem Körper des Einspritzventils 23 zuweisende Kontaktierungselemente 27 ausgebildet, welche eine elektrische Ansteuerung des Einspritzventilgliedes 23 gestatten. Nach einer derart erfolgenden Vormontage des Einspritzventiles 23 im integrierten Deckelement 6 kann ein Funktionstest dieser vormontierten Baueinheit vor dem Verbinden des Deckelelementes 6 mit dem unterschalenförmig konfigurierten Saugrohrabschnitt 5 erfolgen. Im Rahmen einer Funktionsprüfüng der einzelnen Einspritzventile 23 wird beispielsweise deren Dichtheit sowie deren elektrische Ansteuerbarkeit überprüft, bevor eine endgültige Montage an der Verbrennungskraftmaschine erfolgt.

Ist die ordnungsgemäße Funktion eines Deckelelementes 6 mit darin aufgenommenen Einspritzventilen 23 und deren elektrische Ansteuerung mit der Kontaktschiene 13 gewährleistet, so erfolgt ein Fügen des Deckelabschnittes 16 am Deckelelement 6 entlang der Trennfuge 17 mit dem unterschalenförmig konfigurierten Saugrohrabschnitt 5 durch Reibschweißen oder ein anderes, zum Anschmelzen von Kunststoffmaterial geeignetes stoffschlüssiges Fügeverfahren. Das stoffschlüssige Fügen des Deckelabschnittes 16 mit dem unterschalenförmig ausgebildeten Saugrohrabschnitt 5 bietet einerseits eine dauerhafte Verbindung, die andererseits auch nach außen abdichtet, so dass kein Fremdlufteintrag in das Innere des Ansaugleitungszweiges 2 erfolgt. Die einzelnen an der ersten Aufnahmestelle 22 bzw. der zweiten Aufnahmestelle 28 im Deckelelement 6 gelagerten Einspritzventile 23 werden durch die Montage am Zylinderkopf 41 in ihren Positionen im Deckelelement 6 dauerhaft fixiert. Die den Ventilkörper des Einspritzventiles 23 umgebende Hülse 29 wird durch den Zylinderkopf 41 gegen den Bund 31 am Halteteil 44 und an dem diesen gegenüberliegenden Teil der zweiten Aufnahmestelle 28 am Deckelelement 6 gedrückt. Das Einspritzventil 23 wird mit konstanter Vorspannung gegen den ringförmigen Bund 31 gedrückt, so dass sichergestellt ist, dass der im Bereich des Bundes 25 am Einspritzventil 23 aufgenommene Dichtring 24 so in der Öffnung 26 des Kraftstoffverteilerrohres 8 verbleibt, dass das elektrische Kontaktelement 27 gegen eindringenden Kraftstoff abgedichtet ist.

Am Zylinderkopf 41 der Verbrennungskraftmaschine ist ein sich an die Ventilöffnung 37 anschließender Kraftstoffkanal ausgebildet, der an einer Mündungsstelle 46 in das Ansaugrohr 33 im Zylinderkopf 41 mündet. Im sich an die Ventilöffnung 37 anschließenden Strömungskanal wird Kraftstoff 47 eingespritzt, während im Ansaugleitungszweig Verbrennungsluft strömt. Nach dem Einmündungsbereich 46 gelangt z. B. ein Kraftstoff/Luftgemisch 49 zum jeweiligen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine. Der Ansaugleitungsabschnitt 2 liegt entlang einer Trennfuge 34 zwischen Saugrohrabschnitt und Zylinderkopf 41 an und ist mittels eines Dichtringes 35, der entweder in den Zylinderkopf 41 oder in einen dazu korrespondierenden Flansch an Unterschale 5 und Deckelabschnitt 16 des Deckelelementes 6 mit integrierten Funktionsgruppen eingelassen sein kann, abgedichtet, so dass kein Fremdlufteintrag in den Ansaugleitungszweig 2 bzw. in einen Einlasskanal 50 innerhalb des Zylinderkopfes 41 erfolgen kann. Hinter dem Einmündungsbereich 46 vereinigen sich Kraftstoff 47 und angesaugte Verbrennungsluft 48 und strömen dem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine als Kraftstoff/Luft-Gemisch 49 zu.

Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung kann ein Kraftstoffverteilerrohr 8 in das Deckelelement 6, welches daneben einen Deckelabschnitt 16 umfasst, integriert werden, da sowohl Kraftstoffverteilerrohr 8 als auch der Deckelabschnitt 16 des Deckelelementes aus einem Polyamidwerkstoff (PA 66) bestehen, so dass die Werkstoffaffinität ausgenutzt werden kann. Mit der erfindungsgemäßen Lösung kann die bei der separaten Montage von Kraftstoffverteiler 8 im Bereich des Ansaugtraktes erforderliche Teilevielfalt erheblich reduziert werden. Teilkabelbäume zur individuellen Ansteuerung von Einspritzventilen 23, die im Rahmen des Einzeleinspritzprinzipes eingesetzt werden, werden nun durch eine einen Zentralstecker 14 aufweisende Kontaktschiene 13 realisiert, die darüber hinaus den Vorteil aufweist, dass die Kontaktierungselemente 27 gegen Witterungs- und Verschmutzungseinflüsse von außen gekapselt sind. Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung kann darüber hinaus eine frühzeitige Funktionsüberprüfüng der Einspritzventile 23 erfolgen, so dass ein gegebenenfalls erforderliches Auswechseln schadhafter Baugruppen erfolgen kann, bevor das Deckelelement 6 stoffschlüssig mit dem unterschalenförmig konfigurierten Saugrohrabschnitt 5 gefügt wird.

Eine lagegenaue Arretierung des Einspritzventiles 23 im Bereich seiner zweiten Aufnahmestelle 28 im Deckelelement 6 kann durch das Halteelement 34 erfolgen. Dieses drückt die den Körper des Einspritzventiles 23 umgebende Hülse 29 mit ihrer der Ventilöffnung 37 gegenüberliegenden Stirnseite gegen einen Bund 31. Die Umfangslage des Einspritzventilgliedes 23 wird durch einen Arretiernocken 43 gewährleistet. Dazu kann die Hülse 29 in vorteilhafter Weise mit einem Presssitz an der Umfangsfläche des Einspritzventiles 23 aufgeschrumpft sein.

Bezugszeichenliste

a: Einspritzventil
b: Zulauf
c: Verteilerrohr
d: Teilkabelbaum
e: Halteklammer
f: Stecker Teilkabelbaum

1: Ansaugtrakt
2: Ansaugleitungszweig
3: Montageflansch
4: Bohrung
5: Unterschale Saugrohrabschnitt
6: Deckelelement mit integrierten Funktionsgruppen
7: Verrippung
8: Kraftstoffverteilerrohr
9: Längsachse
10: Mantelfläche
11 1: Verschlusselement
12: Kraftstoffzulauf
13: Kontaktierungsschiene
14: Zentralstecker
15: Kontaktfahnen
16: Deckelabschnitt Saugrohrabschnitt
17: Trennfuge
18: Montageposition Einspritzventil
19: Außenwandung Kraftstoffverteilerrohr
20: Hohlraum
21 1: Innwand Kraftstoffverteilerrohr
22: erste Aufnahmestelle Einspritzventil
23: Einspritzventil-Baugruppe
24: Ringelement
25: Bund
26: Bohrung
27: Kontaktierungselement
28: zweite Aufnahmestelle Einspritzventil
29: Hülse Einspritzventil
30: Anlagebereich
31: erster Bund
32: zweiter Bund
33: Ansaugrohrzylinderkopf
34: Trennlinie Saugrohr/Zylinderkopf
35: Dichtring Saugrohr/Zylinderkopf
36: Dichtung
37: Ventilöffnung
38 8: Kontaktleiste
39: Kontaktleiste
40: Kontaktleiste
41: Zylinderkopfverbrennungskraftmaschine
42: Umfangsnut
43: Arretiernocken
44: Halteteil
45: Auflagefläche Kontaktschiene 13
46: Mündungsbereich
47: Kraftstoff
48: Verbrennungsluft
49: Kraftstoff/Luft-Gemisch
50: Einlasskana1 Zylinderkopf

Claims

Ansaugtrakt für eine Verbrennungskraftmaschine mit einer der Zylinderzahl der Verbrennungskraftmaschine entsprechenden Anzahl von Ansaugleitungszweigen (2), die einlassseitig an der Verbrennungskraftmaschine montierbar sind, mit einem Kraftstoffverteiler (8), über den mindestens ein Einspritzventil (23) mit Kraftstoff versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in ein mit einem unterschalenförmig ausgebildeten Saugrohrabschnitt (5) zu fügendes Deckelelement (6) die Einspritzventile (23) und deren Aufnahme (22, 28) sowie Kraftstoffversorgungskomponenten (8, 12) und deren Kontaktierung (13, 27) integriert sind.
Ansaugtrakt gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelelement (6) ein integriertes Kraftstoffverteilerrohr (8) und einen Deckelabschnitt (16) zur Abdekkung der unterschalenförmig ausgebildeten Saugrohrabschnitte (5) umfasst.
Ansaugtrakt gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffverteiler (8) eine der Anzahl der Einspritzventile (23) entsprechende Anzahl von Öffnungen aufweist, über welche der Kraftstoff den Einspritzventilbaugruppen (23) zuströmt.
Ansaugtrakt gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Deckelelement (6) eine erste ringförmig ausgebildete Aufnahme (22) sowie eine zweite schalenförmige Aufnahme (28) für die Einspritzventilbaugruppe (23) angespritzt sind.
Ansaugtrakt gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Aufnahmen (22, 28) für die Einspritzventilbaugruppe (23) ringförmig ausgebildete Anschlagflächen (31, 32) umfasst, an welchen das Einspritzventilglied (23) positioniert wird.
Ansaugtrakt gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstoffverteilerrohr (8) im Deckelelement (6) durch eine angespritzte Verrippung (7) abgestützt ist.
Ansaugtrakt gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Mantelfläche (10) des Kraftstoffverteilerrohres (8) ein Kraftstoffzulauf (12) angespritzt ist.
Ansaugtrakt gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelelement (6) ein sich parallel zur Längsachse (9) des Kraftstoffverteilerrohres (8) erstreckende Kontaktierungsschiene (13) aufnimmt, welche die Einspritzventilbaugruppen (23) kontaktiert.
Ansaugtrakt gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kontaktschiene (13) eine zentrale Anschlussstelle (14) angeordnet ist, welche mit Kontaktleisten (38, 39, 40) innerhalb der Kontaktschiene (13) verbunden ist.
Ansaugtrakt gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzventil (23, 29) im Bereich der ersten Aufnahmestelle (22) und im Bereich der zweiten Aufnahmestelle (28) für das Halteelement (34) ringförmige Dichtelemente (24, 26) umfasst.
Ansaugtrakt gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzventil (23) von einer hülsenförmigen Ummantelung (29) umschlossen ist, die eine Verdikkung (41) zur Montage eines Halteelementes (34) und einen Arretiernocken (43) umfasst.
Ansaugtrakt gemäß der Ansprüche 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Aufnahmestelle (28) ein Halteteil (44) umfasst, welches den Arretiernocken (43) umschließt und an dem eine Anlagefläche (45) für die Kontaktschiene (13) ausgebildet ist.
Ansaugtrakt gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelelement (6) mit daran entsprechend der Anzahl der Brennräume der Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Deckelabschnitt (16) für die Ansaugleitungszweige (2) als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet ist.