SE510617C2 - Cylinderhuvud för förbränningsmotor samt motor försedd med ett dylikt cylinderhuvud - Google Patents

Description

510 617 10 15 20 25 2 Bränsleinsprutare kan anses innefatta övre och undre delar vilka är fastsknivade till varandra och avtätade mot läckage. Det är dock möjligt att tätningar inne i insprutaren eller utvändiga tätningar mellan de utrymmen i vilka insprutaren är monterad, utelämnas eller skadas vid montering eller service.

Uppfinningens ändamål Ett syfte med föreliggande uppfinning är att göra det möjligt att upptäcka om en tätning vid en bränsleinsprutare monterad i ett cylinderhuvud har utelämnats eller har havererat. Ett annat syfte är att undvika att läckande bränsle blandas med motorns smörjolja, vilket i annat fall kan späda ut oljan och äventyra motorn funktion. Ett ytterligare syfte är att reducera andra olägenheter med läckande tätningar och läckande bränsleledningar.

Kort beskrivning av uppfinningen Ett cylinderhuvud enligt uppfinningen utmärks av de särdrag som anges i den kännetecknande delen av patentkravet 1 och en motsvarande motor utmärks av de särdrag som anges i den kännetecknande delen av patentkravet 9. Genom att utforma en dräneringskanal i cylinderhuvudet kan läckande bränsle enkelt evakueras från området kring insprutaren och det läckande bränslet kan enkelt utnyttjas som indikering på en felaktig tätning. Det läckande bränslet dräneras till områden där det ej kan blandas med motorns smörjolja och riskera att orsaka motorskada.

Andra egenskaper och fördelar som utmärker uppfinningen anges i de övriga patentkraven och i nedanstående utföringsexempel, som beskrivs med hänvisning till bifogade ritningar. 10 15 20 25 30 510 617 Figurbeskrivning Fig. 1 Fig. 2 visar schematiskt ett bränslesystem för en motor, visar ett vertikalt tvärsnitt genom ett cylinderhuvud enligt uppñnningen och visar hämtöver en bränsleinsprutare och ett mekaniskt drivsystem för densamrna, och Fig. 3 visar i förstoring en sektion av insprutaren enligt fig 2.

Beskrivningsexempel Fig 1 visar schematiskt ett bränslesystem för en flercylindrig förbränningsmotor såsom en dieselmotor, exempelvis en sexcylindrig radmotor avsedd för en lastbil eller buss. Bränsle från en bränsletank 11 leds via en sugledning 12 till en bränslepump 13.

Bränsle förs sedan vidare under trycket från pumpen 13 genom en tryckledning 14 till bränsleinsprutare 15, via två backventiler 16, ett filter 17 och en kylare 18, En handpump 19 är anordnad för att återfylla systemet i det fall det tömts. Överflödigt bränsle återleds till tanken 11 genom en returledning 21 och en övertrycksventil 22.

Fig 2 visar ett vertikalt tvärsnitt av ett cylinderhuvud 23 med en insprutare 15 monterad däri. Cylinderhuvudet 23 är med fördel av den typ som används vid en motor med separata cylinderhuvuden 23 fór varje förbränningsrum, och samtliga cylinderhuvuden är identiskt lika varför här enbart ett beskrivs närmare.

Insprutaren 15 är monterad vid en övre sida av cylinderhuvudet i en ansatsforrnad borrning 24, som kan utgöras av en hylsa där den korsar en ordinarie kylvattenkanal 33. Insprutaren 15 utgörs av en så kallad enhetsinsprutare som åstadkommer det höga tryck som erfordras för insprutningen genom en mekanisk drivning. En vipparm 25, monterad på en axel 26, är vid sin ena änden ansluten till en stötstång 30 och anligger vid sin andra ände mot en insprutarstång 31. Denna insprutarstång 31 är uppåt påverkad av en kompressionsijäder 32. Stötstången 30 samverkar vid sin nedre ände med en kamföljare 27, vilken anligger mot en fast karn 29 på en kamaxel 28, vilken är densamma som styr motoms inlopps- och avgasventiler (ej visade). Rotation av 510 617 10 15 20 25 30 4 kamaxeln 28 medför att stötstången 30 driver vipparmen 25 så att bränsle insprutas i förbränningsrummet synkroniserat med rörelsema för förbränningsrummets kolv och ventiler (ej visade) på i sig känt sätt. Insprutaren 15 innefattas även en solenoidstyrd ventil 36 som på i sig känt sätt styr bränsleinsprutningen.

Cylinderhuvudet 23 har en undre sida 34 som är fäst till ett motorblock. Insprutaren 15 är positionerad i en väsentligen vertikal ansatsforrnad borrning 24 och har ett munstycke 35 som är öppet mot förbränningsrummet och som är anordnat väsentligen i centrum av förbränningsrummet. Insprutaren 15 har en övre del 41 som utskjuter från borrningen 24 och en undre del 42 inrymd i borrningen 24. Insprutarstången 31 är anordnad att utföra en upp- och nedgående rörelse i den övre delen 41 under påverkan av fjädern 32 och vipparmen 25. Den undre delen 42 av insprutaren innefattar ett flertal partier med sekventiellt avtagande diametrar, där den med största diametem är anordnad närmast den övre delen 41 och den med minsta diametem är anordnad närmast munstycket 35. Den övre delen 41 har en utvändig fläns 43 medelst vilken insprutaren är fast till borrningen medelst en klamrna 44. En inloppsgrenrör 40 är fäst till en longitudinell sida 50 av cylinderhuvudet 23 och ett avgasgrenrör (ej visat) är fäst till en motstående longitudinell sida.

Insprutaren 15 är försedd med tre axiellt åtskilda O-ringstätningar 51, 52, 53 på sin utsida. Tätningarna är positionerade på partier med olika diametrar på insprutaren 15 och samverkar med partier med olika diarnetrar av borrnin gen 24, så att det bildas ett avtätat undre utrymme 54 och ett avtätat övre utrymme 55, mellan insprutaren och borrningens 24 väggar. Den övre tätningen 51 är inrymd i ett spår 57 i insprutarens övre del 41 och avtätar mellan borrningens övre ändparti och insprutaren 15. Denna övre tätning 51 avtätar även det övre utrymmet 55 från cylinderhuvudets övre sida.

Den undre tätningen 53 är inrymd i ett spår 58 i den undre delen 42 och avtätar mellan en undre del av denna och bormingens 24 undre ändparti . Den rnittre tätningen 52 är inrymd i ett spår 59 i den undre delen 42 mellan de övre och undre tätningarna 51,53 och avdelar borrningen 24 i de tvâ utrymmena 54 och 55. De två delarna 41 och 42 är fastskruvade till varandra med en anslutning anordnad mellan tätningama 51 och 52, 10 15 20 25 30 510 617 5 och de två delarna är tätande förbundna med varandra för att förhindra läckage inifrån insprutaren 15.

Utrymmena 54,55 består av det undre, första utrymmet 54 och det övre, andra utrymmet 55. Det undre utrymmet 54 är förbundet med en tillförselkanal 56 som passerar genom cylinderhuvudet 23 till den longitudinella sida 50 till vilken inloppsgrenröret 40 är anslutet. Kanalen 56 är förbunden med bränsletryckledningen 14 i en aluminiumlist 63 som medelst skruvförband är fäst till cylinderhuvudets sida 50 nedanför inloppsgrenröret 40. Det övre, andra utrymrnet 55 är ett dräneringsutrymme och är förbundet med en andra kanal (dräneringskanal) 62 som passerar genom cylinderhuvudet 23 till dess sida 50. Den andra kanalen 62 är gängad vid sin ände som mynnar mot sidan 50 och inrymmer en skruv 64 för listens 63 anfästning. Skruven 64 är försedd med en axiellt genomgående kanal 61 som förbinder den andra kanalen 62 med en öppen utloppsöppning 60 (dräneringsöppning) vid en yttre yta av listen.

De första och andra utrymmena 54,5 5 är normalt avtätade från varandra medelst tätningen 52. Bränsle som inleds till det första utrymmet 54 leds till insprutaren 15 och passerar på i sig känt sätt genom insprutaren varifrån det kan insprutas i förbränningsrummet vid en nedåtgående rörelse av insprutarstången 31.

Vid normalt bruk innehåller det övre utrymmet 55 inget bränsle och är inte heller på något annat sätt involverat i något som berör bränslesystemet. Emellertid, om tätningen 52 har utelärnnats eller har skadats, så kan bränsle läcka in i det andra utrymmet 55 och kommer via spåret 59 och kanalen 62 att synas på utsidan av cylinderhuvudet 23 i området kring utloppsöppningen 60. I extrema fall kan detta synas som en pöl på marken under motom. På sarnrna sätt kan ett läckage mellan insprutarens övre och undre delar 41,42 detekteras.

Av säkerhetsskäl bör utloppsöppningen 60 vara anordnad på den sida av motom som är längst bort från motorns avgasgrenrör, det vill säga den bör vara på samrna sida av motom som inloppsgrenröret 40. 510 617 10 15 20 I det beskrivna exemplet är varje cylinderhuvud försett med en separat skruv 64 med en dräneringskanal och en separat utloppsöppning. Detta gör det möjligt att enkelt detektera vilken insprutare det är som läcker. I alternativa utföringsforrner kan varje skruv anslutas till en genensam kanal, med fördel inrymd i listen 63 vid cylinderhuvudets sidoyta. En dylik gemensam kanal kan vara öppen mot atmosfären vid listens ena ände, där en utloppsöppning är anordnad analogt med vad som beskrivits.

I andra utföringsforrner kan dräneringskanalema vara förbundna med en ledning eller en kanal som medför att utloppsöppningen flyttas från sidan av cylinderhuvudet till andra platser som är mer gynnsamma, antingen nära cylinderhuvudet eller på avstånd från detsamma. Det är även möjligt att anordna utloppsöppningen så att bränsle evakueras till en separat tank eller till den ordinarie bränsletanken, för att undvika att bränsle läcker till marken. I dylika fall bör det anordnas någon form av anordning för att detektera bränsle, exempelvis en elektrisk givare som avkänner vätska eller en behållare i vilken bränsle är synligt. I dessa fall kommunicerar dräneringskanalen med atmosfären via avluftningsledningari bränsletanken eller motsvarande behållare.

Claims (10)

10 15 20 25 510 617 Patentkrav

1. l. Cylinderhuvud (23) avsett för en förbränningsmotor med åtminstone ett förbränningsrum och vilket Cylinderhuvud innefattar åtminstone en borrning (24) i vilken en bränsleinsprutare (15) är avsedd att monteras, och en första kanal (56) i cylinderhuvudet (23) för att leda bränsle till ett första utrymme (54) som bildas av insprutaren och ett första parti av borrningen (24), kännetecknat av att det härutöver i cylinderhuvudet är anordnat en dräneringskanal (62) som utsträcker sig från ett dräneringsutrymme (55), bildat av insprutaren och ett parti av borrningen (24), till en dräneringsöppning (60) som är öppen mot atmosfären.

2. Cylinderhuvud enligt krav 1 kännetecknat av att dräneringsöppningen (60) är anordnad vid en sidoyta av cylinderhuvudet.

3. Cylinderhuvud enligt krav 1 eller 2 kännetecknat av att dräneringsöppningen (60) är anordnad på samma sida av motom som ett inloppsgrenrör (40).

4. Cylinderhuvud enligt krav l kännetecknat av att dräneringsöppningen (60) är anordnad på ett avstånd från cylinderhuvudet (23).

5. Cylinderhuvud enligt något av kraven 1-4 kännetecknat av att bormingen (24) är ansatsformad, att dräneringsutrymmet (55) har en större diameter än det första utrymmet (54) och att dräneringsutryrnmet (55) är anordnat intill det första utrymmet (54).

6. Cylinderhuvud enligt något av kraven 1-5 kännetecknat av att en tätning (51) är anordnad att täta dräneringsutrymmet (55) från en övre sida av cylinderhuvudet. 510 617 10 15 20 8

7. Cylinderhuvud enligt något av kraven 1-6 kännetecknat av att bränsle tillförs den första kanalen (56) via en list (63) som är fast till cylinderhuvudet (23) medelst en skruv (64) som i sin tur är fäst i dräneringskanalen (62), varvid skruven (64) är försedd med en axiell kanal (61) som förbinder dräneringskanalen (62) med dräneringsöppningen (60), och att dräneringsöppningen (60) är anordnad vid en yttre axiell ände av skruven (64).

8. Cylinderhuvud enligt något av kraven 1-6 kännetecknat av att bränsle tillförs den första kanalen (56) via en list (63) som är fäst till cylinderhuvudet (23) medelst en skruv (64) som i sin tur är fast i dräneringskanalen (62), varvid skruven (64) är försedd med en axiell kanal (61) som förbinder dräneringskanalen (62) med en kanal i listen och att dräneringsöppningen (60) är anordnad i listen.

9. Flercylindrig förbränningsmotor kännetecknad av att motom är försedd med åtminstone ett Cylinderhuvud (23) utformat enligt något av kraven 1 till 6, och att bränsleinsprutaren ( 15) för respektive förbränningsrum utgörs av en enhetsinsprutare.

10. Förbränningsmotor enligt krav 9 kännetecknad av att varje förbränningsrurn är försett med ett separat cylinderhuvud (23) och att cylinderhuvudena är identiskt lika.