DE10126410A1

DE10126410A1 - Einspritzventileinbaukonstruktion für einen Direkteinspritzmotor

Info

Publication number: DE10126410A1
Application number: DE10126410A
Authority: DE
Inventors: Hisashi Ozeki
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2001-05-22
Publication date: 2001-12-20
Also published as: JP2001329930A; JP3871016B2; US6532939B2; US20010042539A1

Abstract

Ein Einspritzventileinbaukonstruktion für einen Direkteinspritzmotor wurde so verbessert, daß eine Verringerung des Fertigungs- und Montageaufwands sowie der Anzahl der Teile bei der Fertigung des Zylinderkopfes (1) möglich wurde. Genauer gesagt, wird jedes Einspritzventil (9) in eine der Befestigung des Einspritzventils dienende Bohrung eines Zylinderkopfes (1) eingesetzt, wonach eine Einspritzventilhaterung (14) befestigt wird. Daraufhin wird jedes Anschlußstück eines Kraftstoffverteilerrohrs (16) jeweils an eine Kraftstoffeintrittsöffnung eines jeden Einspritzventils (9) angeschlossen, eine gemeinsame Schraube (18) durch den mit einem Formteil (31) ausgeführten Montageabschnitt und die Einspritzventilhalterung (14) gesteckt und diese Elemente an einem gemeinsamen Formteilabschnitt des Zylinderkopfes (1) festgeschraubt. So kann jedes Einspritzventil (9) und das Kraftstoffverteilerrohr (16) mit der meinsamen Schraube (18) am Zylinderkopf (1) befestigt werden, was eine Verringerung des Fertigungs- und Montageaufwands sowie der Anzahl der Teile bei der Fertigung des Zylinderkopfes ermöglicht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einspritzventileinbaukonstruktion für einen Direkt einspritzmotor, bei dem die Einspritzung von Kraftstoff (Benzin) direkt in die Motorzylinder erfolgt.

Unter den für ein Kraftfahrzeug oder dergleichen bestimmten Verbrennungsmotoren ist ein Direkteinspritzmotor bekannt, der so konzipiert ist, daß eine Einspritzdüse eines Einspritz ventils im Verbrennungsraum angeordnet ist und Kraftstoff direkt in die Luft eingespritzt wird, die von einer Einlaßöffnung den Zylindern zugeführt wird, wodurch ein für die Verbrennung benötigtes Kraftstoff-Luft-Gemisch gebildet wird. Hierbei ermöglicht der Direkteinspritzmotor eine Schichtladungsverbrennung sowie gleichzeitig die Regelung einer Kraftstoff verbrennung, um somit einen Motorbetrieb über eine Kraftstoffeinspritzmenge steuern zu können. Demzufolge hat ein solcher Direkteinspritzmotor allgemeine Anerkennung gefunden, er gilt als ein Verbrennungsmotor mit unter den gegenwärtigen Verkehrsbedingungen erheblich verbessertem Kraftstoffverbrauch und wesentlich verringerten Schadstoffmengen in den Abgasen.

Generell ist ein Direkteinspritzmotor so aufgebaut, daß jeder Zylinderkopf mit einem Formteil zum Anschließen eines Einspritzventils und mit einem weiteren Formteil zum Anschließen eines Kraftstoffverteilerrohrs für die Zufuhr von Kraftstoff zum Einspritzventil versehen ist, wodurch das Einspritzventil und das Kraftstoffverteilerrohr an zwei verschiedenen Formteilen angeschlossen und mit verschiedenen Schrauben befestigt werden.

Wie vorstehend beschrieben, ist dies jedoch, da zur Befestigung des Einspritzventils und des Kraftstoffverteilerrohrs jeder Zylinderkopf mit jeweils zwei verschiedenen Formteilen gefertigt sein muß, mit dem Problem verbunden, daß eine erhöhte Teileanzahl erforderlich ist und ein erhöhter Fertigungs- und der Montageaufwand anfällt.

Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung soll das oben genannte Problem abgestellt werden, und das Ziel der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Einspritzventileinbaukonstruktion für einen Direkteinspritzmotor zur Verfügung zu stellen, so daß die Anzahl der Teile und der Fertigungs- und der Montageaufwand reduziert werden.

Zur Erreichung dieses Ziels stellt die vorliegende Erfindung eine verbesserte Einspritzventil einbaukonstruktion für einen Direkteinspritzmotor bereit, der mit Einspritzventilen versehen ist, die Kraftstoff direkt in die Zylinder einspritzen, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Zufuhr von Kraftstoff zu den Einspritzventilen dienendes Kraftstoffverteilerrohr und jede der Befestigung des Einspritzventils dienende Einspritzventilhalterung gemeinsam an einem Formteilabschnitt des Zylinderkopfes mit einer gemeinsamen Schraube befestigt werden.

So werden jedes Einspritzventil und das Kraftstoffverteilerrohr mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau mit einer gemeinsamen Schraube am Zylinderkopf befestigt.

Die Einspritzventileinbaukonstruktion für einen Direkteinspritzmotor ist des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß ein Kraftstoffkanal des Kraftstoffverteilerrohrs jeweils zwischen den Achsen sowohl eines jeden Einspritzventils als auch einer jeden Schraube angeordnet ist. So wird eine gegenseitige Störung von Kraftstoffkanal des vorstehend beschriebenen Aufbaus und anderen Teilen wie einer Einlaßöffnung vermieden.

Die Einspritzventileinbaukonstruktion für einen Direkteinspritzmotor ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß jeder mit Formteil ausgeführte Montageabschnitt zum Einschrauben der Schraube des Kraftstoffverteilerrohrs in seiner axialen Ausrichtung oberhalb eines entsprechenden Einspritzventils angeordnet ist.

Angesichts dieses Konzepts kann jedes Einspritzventil ausreichend durch einen entspre chenden mit Formteil ausgeführten Montageabschnitt für das Kraftstoffverteilerrohr geschützt werden.

Die Einspritzventileinbaukonstruktion für einen Direkteinspritzmotor ist zudem bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau dadurch gekennzeichnet, daß ein Steckverbinder eines jeden Einspritzventils von dem Anschlußstück des Kraftstoffverteilerrohrs und zwei jeweils mit Formteil ausgeführten Montageabschnitten umgeben ist, die sämtlich zum Anschließen bzw. Befestigen eines Einspritzventils vorgesehen sind.

Bei einem Aufbau entsprechend den obigen Ausführungen kann der Steckverbinder eines jeden Einspritzventils durch das Anschlußstück des Kraftstoffverteilerrohrs und durch zwei jeweils mit Formteil ausgeführte Montageabschnitte geschützt werden, die sämtlich zum Anschließen eines Einspritzventils vorgesehen sind.

Die Erfindung soll unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen an Ausführungs beispielen erläutert werden.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt zur schematischen Darstellung eines wichtigen Abschnitts eines Zylinderkopfes einschließlich einer Einspritzventileinbaukonstruktion mit dem Aufbau entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung A von Fig. 1 als Teilschnitt des Kraftstoffverteilerrohrs einer Konstruktion von Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht zur schematischen Darstellung von Zylinderköpfen der Konstruktion von Fig. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht zur schematischen Darstellung der Eintrittsseite einer jeden Einlaßöffnung jedes Zylinderkopfes von Fig. 3,

Fig. 5 einen Längsschnitt B-B von Fig. 4,

Fig. 6 eine Vorderansicht zur schematischen Darstellung einer Einspritzventilhalterung der Konstruktion von Fig. 1,

Fig. 7 eine Rückansicht zur schematischen Darstellung der Einspritzventilhalterung von Fig. 6,

Fig. 8 eine Seitenansicht zur schematischen Darstellung der Einspritzventilhalterung von Fig. 6,

Fig. 9 einen Querschnitt C-C von Fig. 6,

Fig. 10 einen Querschnitt D-D von Fig. 7,

Fig. 11 eine Vorderansicht zur. schematischen Darstellung des Kraftstoffverteilerrohrs der Konstruktion von Fig. 1,

Fig. 12 eine Draufsicht zur schematischen Darstellung des Kraftstoffverteilerrohrs von Fig. 11,

Fig. 13 eine Ansicht eines Endes zur schematischen Darstellung eines Anschlußformteils des Kraftstoffverteilerrohrs von Fig. 11,

Fig. 14 einen Längsschnitt des Anschlußformteils von Fig. 13,

Fig. 15 einen Längsschnitt E-E von Fig. 11 und

Fig. 16 einen Längsschnitt F-F von Fig. 11.

Die Fig. 1 bis 5 zeigen einen Zylinderkopf 1 eines Motors mit Benzin-Direkteinspritzung entsprechend der nun zu beschreibenden Ausführungsform. Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, handelt es sich um einen Vierzylinder-Reihenmotor mit zwei obenliegenden Nockenwellen (DOHC-Motor). Der Zylinderkopf 1 ist so ausgelegt, daß jeder Zylinder zwei Einlaßöffnungen 2 und zwei Auslaßöffnungen 3 hat (vgl. Fig. 5), der Verbrennungsraum 4, dessen mittlerer Bereich mit einer Bohrung 6 zum Einschrauben einer Zündkerze 5 (vergl. Fig. 1) versehen ist, ist dachförmig. In den Zeichnungen werden mit 7 bzw. 8 Ventilführungen zur Führung eines Einlaßventils (nicht dargestellt) und eines Auslaßventils (nicht dargestellt) bezeichnet.

Der Zylinderkopf 1 ist des weiteren mit einer Einspritzventilbohrung 10 versehen, wobei das Einspritzventil 9 in Richtung Verbrennungsraum 4 zeigend eingebaut wird. Die Einspritz ventilbohrung 10 befindet sich unterhalb einer Position zwischen den zwei Einlaßöffnungen 2 und erstreckt sich vornehmlich parallel zu den Einlaßöffnungen 2. Das Einspritzventil 9 wird durch einen Wellendichtring 12 abgedichtet und ist in die Bohrung 10 so eingesetzt, daß die Einspritzdüse 11 in Richtung Verbrennungsraum 4 zeigt, wodurch ein Flansch 13 an einem Formteilabschnitt 15 im Zylinderkopf 1 angedrückt und von ihm aufgenommen und mit einer Einspritzventilhalterung 14 darin befestigt wird.

Der Zylinderkopf 1 ist ferner mit vier Einspritzventilen 9 versehen, von denen ein jedes an ein Anschlußstück 17 eines Kraftstoffverteilerrohrs 16 angeschlossen ist. Das Kraftstoff verteilerrohr 16 ist mit einer Schraube 18 zusammen mit der Einspritzventilhalterung 14 in einem Formteilabschnitt 19 des Zylinderkopfes 1 befestigt. In den Zeichnungen wird mit 20 ein Steckverbinder des Einspritzventils 9 bezeichnet.

Die Einspritzventilhalterung 14 hat, wie den Fig. 6 bis 10 zu entnehmen ist, eine solche Form, daß sich ihre Verbindungsstücke 22 von einem im allgemeinen zum Anliegen an dem Flansch 13 des Einspritzventils 9 bestimmten U-förmigen Anlageteil 21 abgehen, was eine gabelförmige Konstruktion ergibt. Die Verbindungsstücke 22 sind im besonderen so gefertigt, daß sie mit den beidseitig der Einspritzventilbohrung 10 des Zylinderkopfes 1 vorhandenen Formteilabschnitten 19 verbunden werden können. Hierbei sind die eine gabelförmige Konstruktion bildenden Verbindungsstücke 22 jeweils mit einer Bohrung 23 versehen, in die eine Schraube 18 eingeschraubt werden kann. Eines der Verbindungsstücke 22 ist zusätzlich mit einer Bohrung 25 für einen Stift 24 gefertigt, der aus einem der Formteilabschnitte 19 hervorsteht.

Entsprechend den Fig. 11 bis 16 ist ferner das Kraftstoffverteilerrohr 16 mit mehreren kappenförmigen Anschlußstücken 17 ausgeführt, die auf einer Seite des Hauptverteiler rohrkörpers 27 mit dem sich entlang einer Anordnung von vier Motorzylindern erstreckenden Kraftstoffkanal 26 so angeordnet sind, daß jedes kappenförmige Anschlußstück mit seiner Stirnfläche in Richtung Kraftstoffeintrittsöffnung 28 weist, die sich an einem Ende des Einspritzventils 9 des Zylinderkopfes 1 befindet. Jedes Anschlußstück 17 ist außen über einen O-Ring 30 auf die entsprechende Kraftstoffeintrittsöffnung 28 des Einspritzventils 9 aufgesetzt und befestigt, wodurch der Kraftstoffkanal 26 mit jeder Kraftstoffeintrittsöffnung 28 verbunden ist.

Auf der anderen Seite des Hauptverteilerrohrkörpers 27 ist eine Anzahl von jeweils mit Formteil ausgeführten Montageabschnitten 31 vorhanden, die auf die Formteilabschnitte 19 des Zylinderkopfes 1 ausgerichtet sind. Jeder der mit Formteil ausgeführten Montage abschnitte 31 ist mit einer Bohrung 32 für eine Schraube 18 versehen und kann zusammen mit einer Einspritzventilhalterung 14 an einem Formteilabschnitt 19 am Zylinderkopf 1 befestigt werden.

Der Kraftstoffkanal 26 ist, wieder Fig. 1 zu entnehmen ist, zwischen der Achse L₁ des Einspritzventils 9 und der Achse L₂ der Schraube 18 angeordnet. Betrachtet man die Achse L₁ der Einspritzdüse 9 und die Achse L₂ der Schraube 18 als eine Grundlinie, so nimmt der obere Bereich eines jeden mit Formteil ausgeführten Montageabschnitts 31 eine höhere Position als die an einem Ende des Einspritzventils 9 vorhandene Kraftstoffeintrittsöffnung 28 ein.

Auf der anderen Seite des Hauptverteilerrohrkörpers 27 sind hervorstehend ein mit Formteil ausgeführter Montageabschnitt 33 mit einer Kraftstoffeintrittsöffnung 34, an die ein Kraftstoffverteilerrohr (nicht dargestellt) von einer Kraftstoffpumpe anzuschließen ist, und mit einer Aufnahme 35 für den Kraftstoffdruckmeßfühler zur Befestigung eines Kraftstoffdruck meßfühlers (nicht dargestellt) angebracht. Die Kraftstoffeintrittsöffnung 34 und die Aufnahme 35 für den Kraftstoffdruckmeßfühler sind über den Kanal 36 mit dem Kraftstoffkanal 26 verbunden. An einem Ende sowohl des Kanals 26 als auch des Kanals 36 ist jeweils ein Blindverschluß 37 bzw. 38 eingesetzt.

Es sollen nun die Funktionselemente der vorliegenden Ausführungsform beschrieben werden.

Ein von einer Kraftstoffpumpe über eine Leitung und über das Kraftstoffverteilerrohr 16 der Kraftstoffeintrittsöffnung 34 zugeführter Kraftstoff wird durch den Kraftstoffkanal 26 hindurch auf die Einspritzventile 9 eines jeden Zylinders verteilt und dann entsprechend einem Steuersignal vom Motorsteuergerät (nicht dargestellt), das über den Steckverbinder 20 eines jeden Einspritzventils 9 verbunden ist, direkt in die Verbrennungsräume 4 eingespritzt. Sowohl die Einspritzventilhalterung 14 eines jeden Einspritzventils 9 als auch das Kraftstoffverteilerrohr 16 sind mit einer gemeinsamen Schraube 18 an gemeinsamen Formteilabschnitten 19 eines jeden Zylinderkopfes 1 befestigt, wodurch eine Verringerung des Fertigungs- und Montageaufwands sowie der Anzahl der Teile bei der Fertigung des Zylinderkopfes möglich wird.

Da der Kraftstoffkanal 26 des Kraftstoffverteilerrohrs 16 jeweils zwischen der Achse L₁ eines jeden Einspritzventils 9 und der Achse L₂ einer jeden Schraube 18 angeordnet ist, ist eine geringere gegenseitige Behinderung mit anderen Teilen wie der Eintrittsöffnung 2 und eine effektivere Nutzung des Raums in jedem Zylinder möglich.

An jedem Einspritzventil 9 außen befindet sich ein Montageformteil 31 des Kraftstoff verteilerrohrs 16, wobei das Formteil 31 in einer Position oberhalb der Kraftstoffeintritts öffnung 28 des Einspritzventils 9 angeordnet ist. Deshalb ist die Kraftstoffeintrittsöffnung 28 des Einspritzventils wirksam geschützt, weil ein direkter Kontakt der Bereiche in der Nähe der Kraftstoffeintrittsöffnung 28 mit Regenwasser, Schmutz und Schmiermittel verhindert wird.

Der Steckverbinder 20 eines jeden Einspritzventils 9 ist zudem von dem Hauptverteiler rohrkörper 27, der mit Anschlußstücken 17 des Kraftstoffverteilerrohrs 16 gefertigt ist, sowie von zwei jeweils mit Formteil ausgeführten Montageabschnitten 31 umgeben, so daß der Steckverbinder 20 wirksam geschützt wird, indem das Eindringen von Regenwasser, Schmutz und Schmiermittel in die unmittelbare Umgebung des Steckverbinders 20 verhindert wird.

Wie hinsichtlich der erfindungsgemäßen Einspritzventileinbaukonstruktion für einen Direkteinspritzmotor beschrieben wurde, ist eine Verringerung des Fertigungs- und Montageaufwands sowie der Anzahl der Teile bei der Fertigung des Zylinderkopfes möglich, da jedes Einspritzventil und das Kraftstoffverteilerrohr am Zylinderkopf jeweils mit einer gemeinsamen Schraube befestigt sind.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einspritzventileinbaukonstruktion für einen Direkt einspritzmotor ist des weiteren, da der Kraftstoffkanal des Kraftstoffverteilerrohrs jeweils zwischen der Achse eines jeden Einspritzventils und der Achse einer jeden Schraube angeordnet werden kann, eine geringere gegenseitige Behinderung des Kraftstoffkanals mit anderen Teilen wie der Einlaßöffnung und eine effektivere Nutzung des Raums in jedem Zylinder möglich.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einspritzventileinbaukonstruktion für einen Direkt einspritzmotor ist zudem, da jeder mit Formteil ausgeführte Montageabschnitt in seiner axialen Ausrichtung oberhalb eines entsprechenden Einspritzventils 9 angeordnet ist, der Schutz jedes Einspritzventils durch den mit Formteil ausgeführten Montageabschnitt für das Kraftstoffverteilerrohr möglich.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einspritzventileinbaukonstruktion für einen Direkt einspritzmotor kann, da der Steckverbinder eines jeden Einspritzventils von dem Anschluß stück des Kraftstoffverteilerrohrs und zwei jeweils mit Formteil gefertigten Montageab schnitten umgeben ist, durch das Anschlußstück des Kraftstoffverteilerrohrs und durch zwei jeweils mit Formteil ausgeführte Montageabschnitte geschützt werden.

Claims

1. Einspritzventileinbaukonstruktion für einen mit Einspritzventilen zur Direkteinspritzung von Kraftstoff in Zylinder ausgestattetem Direkteinspritzmotor, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Zufuhr von Kraftstoff zu den Einspritzventilen (9) dienendes Kraftstoffver teilerrohr (16) und jede der Befestigung des Einspritzventils (9) dienende Einspritzventil halterung (14) mit einer Schraube (18) gemeinsam an einem Formteilabschnitt (19) des Zylinderkopfes (1) befestigt sind.

2. Einspritzventileinbaukonstruktion für einen Direkteinspritzmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ein Kraftstoffkanal (26) des Kraftstoffverteilerrohrs (16) jeweils zwischen der Achse L₁ sowohl eines jeden Einspritzventils (9) als auch der Achse L₂ der Schraube (18) angeordnet ist.

3. Einspritzventileinbaukonstruktion für einen Direkteinspritzmotor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder mit einem Formteil (31) ausgeführte Montageabschnitt zum Einschrauben der Schraube (18) des Kraftstoffverteilerrohrs (16) in seiner axialen Ausrichtung oberhalb eines entsprechenden Einspritzventils (9) angeordnet ist.

4. Einspritzventileinbaukonstruktion für einen Direkteinspritzmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steckverbinder (20) eines jeden Einspritzventils (9) von dem Anschlußstück des Kraftstoffverteilerrohrs (16) und zwei jeweils mit Formteil (31) ausgeführten Montageabschnitten umgeben ist, die sämtlich zum Anschließen bzw. Befestigen des Einspritzventils (9) vorgesehen sind.