DE19813024A1 - Hubkolbenmotor mit geteilter Zylinderkopfhaube - Google Patents

Description

Bei Hubkolbenmotoren ist der Ventiltriebraum mittels einer einteiligen Zylinderkopfhaube dicht gegenüber der Umgebung verschlossen.

Nachteilig hat sich bei Hubkolbenmotoren mit Kraftstoffein­ spritzung erwiesen, daß bei den bekannten Zylinderkopfhau­ ben eine einfache Zugänglichkeit zum Ventiltriebraum, um bei­ spielsweise das Ventilspiel einzustellen, nicht gegeben ist. Zur Demontage der Zylinderkopfhaube ist es notwendig, die Anschlüsse der Kraftstoffzuleitungen, die zu einem Drucksy­ stem gehören, zu lösen, so daß das Drucksystem geöffnet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen-Hubkolben­ motor mit Zylinderkopfhaube zu schaffen, der einen einfa­ chen Zugang zum Ventiltriebraum ermöglicht und diesen gleich­ zeitig zuverlässig abdichtet.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch einen Hubkol­ benmotor mit wenigstens zwei in Längsrichtung hintereinan­ der angeordneten Zylindern, die Gaswechselventile aufweisen, denen Ventiltriebe zugeordnet sind, wobei den Zylindern je­ weils wenigstens eine Einspritzdüse zugeordnet ist und Zu­ leitungen vorgesehen sind, die die Einspritzdüsen mit einer Kraftstoffversorgung verbinden, sowie mit einer Zylinderkopf­ haube, die die Ventiltriebe dicht abdeckt und die aus wenig­ stens zwei Haubenteilen gebildet ist, wobei die Teilungsfuge im wesentlichen in Längsrichtung verläuft und mit ihrem Rand den Zuleitungsbereich der Einspritzdüsen dichtend umfaßt.

Unter einem Hubkolbenmotor wird im Sinne dieser Erfindung so­ wohl ein Reihenmotor verstanden, der eine aus wenigstens zwei Haubenteilen gebildete Zylinderkopfhaube aufweist als auch ein V-Motor, dessen beide Zylinderreihen V-förmig zueinander angeordnet sind und jeweils mit einer erfindungsgemäß geteil­ ten Zylinderkopfhaube versehen ist. Die zueinander angeordne­ ten Zylinder weisen wenigstens ein Einlaßventil und ein Aus­ laßventil auf, wobei auch Zylinder mit Mehrventiltechnik von der Erfindung umfaßt werden. Jeder Zylinder weist weiterhin wenigstens eine Einspritzdüse auf, über die der Kraftstoff entweder direkt in den Zylinder oder aber in einem dem Zy­ linder unmittelbar vorgelagerten Bereich, wie beispielsweise eine Vorkammer, eingespritzt wird.

Unter dem Begriff "in Längsrichtung verlaufend" wird im Sin­ ne dieser Erfindung verstanden, daß die Teilungsfuge in Rich­ tung der Kurbelwelle verläuft. Dadurch, daß die Zylinderkopf­ haube aus zwei Haubenteilen gebildet wird, deren Teilungs­ fuge mit ihrem Rand den Zuleitungsbereich der Düsen dichtend umfaßt, wird eine einfache Demontage der Zylinderkopfhaube, und somit eine leichte Zugänglichkeit zum Ventiltriebraum gewährleistet, ohne daß vorher die Einspritzdüsen oder Teile der Zuleitungen für die Kraftstoffversorgung demontiert wer­ den müssen. Hierbei muß der Verlauf der Teilungsfuge kon­ struktiv so ausgelegt sein, daß der Zuleitungsbereich der Einspritzdüsen im Bereich der Teilungsebene der beiden Hau­ benteile liegt und dichtend umfaßt wird. Soll beispielsweise das Ventilspiel eingestellt werden, muß lediglich die Ver­ bindung zwischen den beiden Haubenteilen und die Verbindung zum Zylinderkopf gelöst werden, so daß die Haubenteile ent­ fernt werden können. Eine Öffnung des Einspritzkreislaufs wird vermieden.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Teilungsfuge mit Dichtmitteln versehen ist. Hierdurch wird gewährleistet, daß die Haubenteile den bereits mit dem Zylinderkopf montierten Zuleitungsbereich der Einspritzdüsen dichtend umfassen. Einerseits werden die beiden Haubenteile gegeneinander abgedichtet und andererseits wird der Zulei­ tungsbereich der Einspritzdüsen radial abgedichtet.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn in der Teilungsfu­ ge des einen Haubenteils eine Formdichtung über deren ganze Länge angeordnet ist. Das andere Haubenteil weist nur ein Dichtmittel im Bereich des Zuleitungsbereichs der Düsen auf. Als Material für die Dichtmittel ist es zweckmäßig, einen elastomeren Kunststoff einzusetzen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen den Haubenteilen wenigstens ein Positionierelement angeordnet ist. Hierdurch wird gewähr­ leisten, daß die beiden Haubenteile bei der Montage exakt zueinander zusammengefügt werden können. Als Positionier­ elemente sind beispielsweise Paßstifte und/oder Paßhülsen verwendbar.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vor­ gesehen, daß die Haubenteile durch Verbindungselemente mit­ einander verbunden sind. Derartige Verbindungselemente, die zweckmäßigerweise lösbar ausgeführt sind, können beispiels­ weise Schrauben sein. Eine weitere Möglichkeit zur Verbindung der beiden Haubenteile besteht darin, daß diese jeweils ent­ sprechend geformte Flanschflächen aufweisen, die mittels unter Vorspannung stehender Klammern verbunden sind.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Zylinderkopfhaube aku­ stisch entkoppelt mit dem Zylinderkopf verbunden wird. Hierzu wird zwischen dem Zylinderkopf und der Zylinderkopfhaube eine Dichtung aus einem elastomeren Kunststoff angeordnet und wei­ terhin wird zwischen dem Schraubenkopf und der Zylinderkopf­ haube wenigstens ein Entkopplungselement angeordnet. Sinn­ volle Materialien für die Fertigung der Haubenteile sind Me­ talle, Kunststoffe oder auch faserverstärkte Kunststoffe, wobei diese je nach Material in Gußtechnik, wie beispiels­ weise Druckguß, oder auch durch Tiefziehen herstellbar sind.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen von Aus­ führungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilaufsicht auf eine Zylinderkopf­ haube eines Hubkolbenmotors,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Vertikalschnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Teilaufsicht auf eine Zylinderkopfhaube 1 eines nicht näher dargestellten Hubkolbenmotors, die aus zwei lösbar miteinander verbindbaren Haubenteilen 2, 3 ge­ bildet wird. Die Haubenteile 2, 3 können aus Metallen, Kunst­ stoffen oder faserverstärkten Kunststoffen hergestellt werden.

Eine dichte Verbindung der beiden Haubenteile 2, 3 miteinan­ der wird dadurch gewährleistet, daß in der Teilungsfugen 4, Dichtelemente 6, 7 vorgesehen sind, die die einander zuge­ kehrten Dichtflächen 8 der Haubenteile 2, 3 längs der Tei­ lungsfuge 4 gegen die Umgebung abdichten. Weiterhin wird durch die Formdichtung 6 und die Halbdichtung 7 der hier nicht dargestellte Zuleitungsbereich für eine Einspritzdüse umfaßt, so daß auch hier der Ventiltriebraum gegen die Um­ gebung abgedichtet ist. Die in der Teilungsfugen 4 angeord­ neten Dichtmittel 6, 7 sind zweckmäßigerweise aus einem ela­ stomeren Kunststoff hergestellt.

Um eine feste Verbindung der beiden Haubenteile 2, 3 mitein­ ander zu gewährleisten, werden diese mittels Schrauben 20 miteinander verbunden. Die Haubenteile 2, 3 können zusätz­ lich dadurch exakt zueinander positioniert werden, daß zwi­ schen den Haubenteilen 2, 3 Ppositionierhülsen 9 angeordnet ist. Durch den Einsatz dieser Positionierhülsen 9 ist ge­ währleistet, daß vor allem die dem Zylinderkopf zugewandten Dichtflächen plan auf diesem aufliegen und somit eine zuver­ lässig dichte Verbindung zum Zylinderkopf gewährleistet ist. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Verbindungsschraube 20 in der Nähe des Zuleitungsbereichs der Einspritzdüse ange­ ordnet ist, da dadurch vor allem im Bereich der den Zulei­ tungsbereich umfassenden Dichtelemente eine hohe Verpressung gewährleistet ist.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind die Verbindungs­ schraube 20 und die Positionierhülsen 9 jeweils auf der glei­ chen Achse angeordnet, wobei es auch möglich ist, die Verbin­ dungsschraube 20 und die Positionierhülse 9 an unterschiedli­ chen Stellen im Bereich der Dichtfläche 8 der beiden Hauben­ teile 2, 3 anzuordnen. Die Verbindung der um den Zuleitungs­ bereich der Einspritzdüse fassenden Haubenteile 2, 3 zum Zy­ linderkopf erfolgt mittels Verbindungsschrauben, die durch die Bohrungen 10 mit dem Zylinderkopf verschraubt werden.

Fig. 2 zeigt einen Vertikalschnitt durch die Zylinderkopf­ haube 1 mit Einspritzdüsenhalter 11 und ihrer Zuleitungsein­ richtung 11.1. Der Einspritzdüsenhalter 11 wird dabei von der Formdichtung 6 und der Halbdichtung 7 umfaßt, die in der Teilungsfuge 4 angeordnet sind. Die gefügte Zylinderkopfhau­ be 1 wird mit dem hier nicht näher dargestellten Zylinderkopf mittels Verbindungsschrauben 12, die in die Bohrungen 10 ein­ gesetzt sind, mit dem Zylinderkopf verbunden, wobei zwischen die Zylinderkopfhaube 1 und den Zylinderkopf 13 ein Dichtele­ ment 14 angeordnet ist. Das Dichtelement 14 besteht zweckmäßi­ gerweise aus einem elastomeren Kunststoff. Durch ein zusätz­ liches elastisches Entkopplungsteil zwischen Schraubenkopf­ auflage und Zylinderkopfhaube kann zusätzlich eine akustische Entkopplung der Zylinderkopfhaube bewirkt werden.

In Fig. 3 ist ein Vertikalschnitt durch die Zylinderkopfhaube 1 gemäß der Linie III-III in Fig. 1 dargestellt. In die Tei­ lungsfuge 4 des Haubenteils 3 ist zur Abdichtung der Hauben­ teile 2, 3 gegeneinander eine Formdichtung 6 angeordnet, die über die gesamte Länge der Dichtfläche 8 verläuft und auch radial den Zuleitungsbereich 11 der Düse umschließt.

Die Ventiltriebe sind zur Vereinfachung der Darstellung in den Zeichnungen nicht wiedergegeben.

Claims (4)

1. Hubkolbenmotor mit wenigstens zwei in Längsrichtung hin­ tereinander angeordneten Zylindern, die Gaswechselventile aufweisen, denen Ventiltriebe zugeordnet sind, wobei den Zylindern jeweils wenigstens eine Einspritzdüse (11) zuge­ ordnet ist und Zuleitungen (11.1) vorgesehen sind, die die Einspritzdüsen (11) mit einer Kraftstoffversorgung verbin­ den, sowie mit einer Zylinderkopfhaube (1), die die Ventil­ triebe dicht abdeckt und die aus wenigstens zwei Haubentei­ len (2, 3) gebildet ist, wobei die Teilungsfuge (4) im we­ sentlichen in Längsrichtung verläuft und mit ihrem Rand den Zuleitungsbereich (11.1) der Einspritzdüsen (11) dichtend umfaßt.

2. Hubkolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsfuge (4) mit Dichtmitteln (6, 7) versehen ist.

3. Hubkolbenmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen den Haubenteilen (2, 3) wenigstens ein Positionierelement (9) angeordnet ist.

4. Hubkolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haubenteile (2, 3) durch Verbindungs­ elemente (20) miteinander verbunden sind.