DE2823357A1

DE2823357A1 - Brennstoffeinspritzsystem

Info

Publication number: DE2823357A1
Application number: DE19782823357
Authority: DE
Inventors: Richard Dean Parr
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1977-06-08
Filing date: 1978-05-29
Publication date: 1978-12-21
Also published as: HK72483A; GB1551606A; JPS545123A; CA1076901A; US4168689A

Description

CATERPILLARTRACTORCO., Peoria, 111. 61629, V.St.A.

Brennstoffexnspritzsystem

Die Erfindung bezieht sich auf Brennstoffeinspritzsysteme und insbesondere auf ein verbessertes Brennstoffsammelleitungs- und Versorgungs-System zur Lieferung von Brennstoff direkt an die Zylinderkopfdurchlasse außerhalb der Ventilabdeckungen .

Bei bekannten Brennstoffeinspritzversorgungssystemen traten Probleme auf durch die Notwendigkeit einer übergroßen Zahl von Fittings zwischen einer Brennstoffquelle und jeder einzelnen Einspritzpumpe. Die Versorgungsleitungen liefen durch die Ventilabdeckung des Motors und in ein mit jeder Einspritzpumpe verbundenes Fitting. Spezielle Verbindungen und Fittings waren erforderlich, um jede Versorgungsleitung durch die Ventilabdeckung zu führen und um die Versorgungsleitung mit der Pumpe zu verbinden. Gelegentlich hatten die Fittings in der Ventilabdeckung oder zur Pumpe ein Leck, und Brennstoff konnte sich mit dem Motorschmieröl mischen, wobei diese Mischung keine angemessene Schmierung für den Motor erzeugen würde. Die nicht ausreichende Schmierung könnte dann das Überhitzen sowie die Schädigung oder den Ausfall des Motors bedeuten.

TELEFON: (OW) 298627

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TELEX: 5-22039 patwd

Die Notwendigkeit, daß die Versorgungsleitungen durch die einstückige Ventilabdeckung verlaufen und mit dieser verbunden sind, erzeugte Zusammenbau- und Wartungs-Probleme insoferne, als jedesmal dann, wenn eine Leitung Wartung benötigte, sämtliche Leitungen von der Ventilabdeckung abgetrennt werden mußten. Jedesmal dann, wenn die Ventilschwinghebel oder die einzelnen Brennstoffeinspritzpumpen Inspektion oder Wartung benötigten, mußten sämtliche Versorgungsleitungs-Fittings abgetrennt werden, bevor die Ventilabdeckung entfernt werden konnte.

Bei einem Vorschlag zur Lösung dieses Problems wurde eine kontinuierliche Einlaßleitung und eine kontinuierliche Auslaßleitung durch den Motorblock oder Zylinderkopf und in Verbindung mit der Einspritzpumpe jedes Zylinders vorgesehen. Dieses Konzept einer kontinuierlichen Leitung eliminierte die Fittings und die mögliche Verdünnung des Schmierproblems,hat aber die innewohnenden Nachteile, daß ein komplizierterer Bohrvorgang im Motorblock erforderlich ist. Ferner bleiben dann, wenn die Leitung blockiert wird, sämtliche Zylinder stromabwärts ohne Brennstoff, was den Motorausfall bewirkt. Das Wartungsproblem zur Beseitigung der Verstopfung der Leitung ist kompliziert und teuer und macht im wesentlichen eine vollständige Zerlegung des Motors erforderlich, um den erforderlichen Zugang zur verstopften Leitung zu gewinnen.

Ein zweiter Vorschlag zur Lösung des Problems sieht eine Leitung durch die Seite des Zylinderkopfes direkt in die Einspritzpumpe vor, wobei der Einlaß- oder Zufuhr-Brennstoff durch eine interne Leitung eingegeben wird und der Rücklaufbrennstoff außerhalb des die interne Leitung bildenden Rohres läuft. Diese Lösung hat ebenfalls Nachteile insoferne, als der Brennstoff in die Pumpe im gleichen Gebiet eintritt und austritt, und Einlaß- und Auslaß-Leitungen werden leicht blockiert.

Zusammenfassung der Erfindung. Die Erfindung bezweckt die Lösung eines oder mehrerer der obengenannten Probleme. Erfindungsgemäß ist ein interner Brennstoffversorgungs- und Ausgangs-Durchlaß

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innerhalb eines Zylinderkopfes vorgesehen, der zu einem jede Brennstoffeinspritzpumpe umgebenden ringförmigen Kanal hin und von diesem wegführt. Jeder Versorgungs- und Auslaß-Durchlaß steht mit der oberen Oberfläche des Zylinderkopfes in Verbindung und ferner über äußere Leitungen mit einer Sammelleitung, die einen Brennstoffversorgungsteil und einen Brennstoffrückführteil aufweist. Eine individuelle Ventilabdeckung ist für jede Einspritzpumpe und einen zugehörigen Satz von Schwinghebeln vorgesehen. Die externen Leitungen sind mit den Durchlässen mit Fittings direkt an der oberen Oberfläche des Zylinderkopfes verbunden, und zwar an einer Stelle außerhalb benachbarter individueller Ventilabdeckungen, so daß aus den Fittings durch Leck austretender Brennstoff nicht in Berührung mit dem Motorschmieröl kommt und dieses verunreinigt.

Die Ausstattung des Zylinderkopfes mit individuellen internen Durchlässen zu jeder Einspritzpumpe reduziert die erforderliche Anzahl von Boden-Fittings, wodurch der Brennstoffversorgungssystemanschluß und die Wartung vereinfacht wird und auch ein unerwünschtes Lecken und eine unerwünschte Verunreinigung verhindert wird.

Jeder ringförmige BrennstoffVersorgungskanal, der jeder Einspritzpumpe im Zylinderkopf zugeordnet ist, steht mit jedem inneren Brennstoffversorgungs- und Auslaß-Durchlaß in Verbindung und mit radial mit Abstand angeordneten öffnungen im Gehäuse jeder Einspritzpumpe. Brennstoff-Filter sind in jeder öffnung im Gehäuse jeder Pumpe angeordnet, um zu verhindern, daß Verunreinigungen das Innere der Pumpe erreichen. Es wird ebenfalls ins Auge gefaßt, daß Brennstoff-Filtervorrichtungen in den Durchlässen stromaufwärts gegenüber den Einspritzvorrichtungen im Zylinderkopf angeordnet werden können.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

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Fig. 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugmotors mit dem erfindungsgemäßen Brennstoffversorgungssystem, wobei einige Teile im Schnitt und andere Teile im Umriß dargestellt sind;

Fig. 2 eine Teilseitenansicht der BrennstoffSammelleitung mit einem Brennstoffversorgungsteil und einem Brennstoffrückführteil sowie äußeren Brennstoffeinlaß- und Auslaß-Leitungen verbunden mit dem Zylinderkopf des Motors der Fig. 1, wobei die Ansicht der Fig. 2 allgemein rechtwinklig gegenüber der Ansicht der Fig. orientiert ist;

Fig. 3 eine weitere Seitenansicht der BrennstoffSammelleitung mit einem Brennstoffversorgungsteil und einem Brennstoffrückleitungsteil sowie äußeren Brennstoffeinlaß- und Auslaß-Leitungen der Fig. 2, und zwar gesehen allgemein von Linie 3-3 in Fig. 2 aus;

Fig. 4 eine Teilvorderansicht des Motors, wobei die gegenseitige Verbindung der Brennstoffsammelleitung auf einer Seite des Motors mit der Brennstoffsammelleitung auf der anderen Seite des Motors dargestellt ist;

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Brennstoff-Flusses im BrennstoffVersorgungssystem der Erfindung;

Fig. 6 einen Schnitt durch ein Brennstoffeinspritz-Pumpengehäuse, welches im Zylinderkopf des Motors der Fig. anzuordnen ist;

Fig. 7 eine Schnittansicht der im Gehäuse der Fig. 6 enthaltenen Brennstoffeinspritzpumpe;

Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Teil eines Zylinderkopfes, wobei die Einlaß- und Auslaß-Öffnungen für einen Zylinder sowie die individuelle Ventilabdeckung an ihrem Platz dargestellt sind;

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Fig. 9 einen Querschnitt längs der Linie 9-9 in Fig. 8,

wobei die internen Brennstoffeinlaß- und Brennstoffauslaß-Leitungen und eine Bohrung oder eine Öffnung für das Einspritzpumpengehäuse dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt teilweise im Schnitt einen Verbrennungsmotor 10, ■ wie beispielsweise einen Dieselmotor, mit dem erfindungsgemäßen Brennstoffversorgungssystem. Der Motor besitzt einen Zylinderblock 12 mit einem Paar von Zylinderköpfen 14, die sich über eine Vielzahl von Zylinder 16 hinwegerstrecken, wobei die Köpfe 14 winkelmäßig bezüglich einander V-artig angeordnet sind. Die Verbrennung des Brennstoffs geschieht in den Zylindern 16, um in üblicher Weise die Antriebskraft für den Antrieb einer (nicht gezeigten) Kurbelwelle zu erzeugen. Zweifache oder duale Luftfilter und/oder Turbulator 18 stehen mit Lufteinlässen 19 in Verbindung, um über einen geeigneten Kanal 21 an jeden der Zylinder 16 Luft zur Mischung mit Brennstoff in gesteuerter Weise zu liefern. Die Abgase von jedem Zylinder 16 treten durch einen Kanal 22 zur Abgassammelleitung 20 hin aus.

Bei Durchführung der Erfindung ist eine Brennstoffsammelleitung 24 auf jeder Seite des Motors vorgesehen und erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Länge der auf der erwähnten Motorseite angeordneten Zylinder. Im vorliegenden Beispiel sind 6 Zylinder 16 im Zylinderblock 12 auf jeder Seite des Motors angeordnet, wobei jeweils eine Sammelleitung 24 oberhalb des entsprechenden Zylinderkopfes 14 angeordnet ist, und zwar durch Bolzen bei 26,oder in anderer Weise,an der Wassersammelleitung 28 befestigt. Die BrennstoffSammelleitung 24 ist in einen Brennstoffeinlaß oder Versorgungsteil 30 und einen Brennstoffrückführungsteil 32 unterteilt, und sie ist ferner, wie in Fig. 2 gezeigt, in Abschnitte unterteilt, wobei jeder Abschnitt 34 zwei Paare von Öffnungen 36, 38 besitzt, und zwar ist ein Paar mit dem Brennstoffeinlaß oder Versorgungsteil 30 und das andere Paar 38 mit dem Brennstoffrückführteil 32 verbunden. Die Abschnitte 34 sind miteinander beispielsweise durch geeignete Verbindungsstücke 39 verbunden, wie beispielsweise durch eine Steckverbindung, Hülsen oder dgl.

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Die zwei Brennstoffsammelleitungen 24 auf den entgegengesetzten Seiten des Motors sind miteinander wie in Fig. 4 gezeigt verbunden, wobei ein Rohr 40 den Brennstoffversorgungsteil 30 auf der rechten Seite des Motors mit dem Brennstoffversorgungsteil 30 auf der linken Seite des Motors verbindet, während das Rohr 42 den Brennstoffruckleitungsteil 32 auf der rechten Seite mit dem Brennstoffruckleitungsteil 32 auf der linken Seiten verbindet. In Fig. 4 erkennt man, daß, obwohl das Rohr 42 abgebrochen dargestellt ist, dieses nach hinten zum Versorgungstank 44 führt, der schematisch in Fig. 5 dargestellt ist. Das Brennstof fversorgungsrohr oder die Brennstoffversorgungsleitung 40 ist mit dem Brennstoff-Filter 46 verbunden dargestellt, wobei dieser seinerseits mit einer Pumpe verbunden ist, was im folgenden noch beschrieben wird.

Jeder Zylinder 16 im Block 12 und Kopf 14 besitzt die üblichen Ventile 48, die durch einen Schwinghebel 50 betätigt werden, der seinerseits durch einen Nocken 52 und einen Nockenfolger betätigt ist. Jeder Zylinder 16 besitzt eine individuelle Ventilabdeckung 56 zur Abdeckung des Schwinghebels 50 der Ventilbetätigungsvorrichtungen und der zugehörigen Vorrichtungen des Zylinders.

Wie man in den Fig. 1-4 erkennt, weist jede Ventilabdeckung 56 einen hohlen, ein offenes Ende aufweisenden Körper 58 und eine Kappe 60 auf, wobei der Körper 58 vier Bolzen 62 aufweist, die durch durchbohrte Ansätze 64 verlaufen und in Sacköffnungen 66 in der Oberseite des Zylinderkopfes 14 eingeschraubt sind. Die Kappe 60 ist durch Bolzen 67 am Körper 58 angeschraubt, und zwar verlaufen die Bolzen 67 durch die Kappe 60 und sind in Öffnungen im Körper 58 eingeschraubt. Benachbarte Ventilabdeckungen 56 sind mit einem kurzen Abstand voneinander derart angeordnet, daß, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, zwei Leitungen, eine Brennstoffeinlaßleitung 68 und eine Brennstoffauslaßleitung 70 dazwischen hindurchverlaufen können, wobei ein hinreichender Abstand für entsprechende Fittings 72, 74 vorhanden ist, um die

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Leitungen 6 8 bzw. 70 mit Sackstummeldurchlässen 76, 78 in der Oberseite 77 des Zylinderkopfes 14 zu verbinden. Wie in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, ist der Zylinderkopf 14 in gesonderte Teile 79 unterteilt, wobei sich ein Zylinder 16 in jedem Teil befindet. Benachbarte Teile 79 sind miteinander zur Bildung des Kopfes 14 zusammengebaut, der die üblichen Kerne und Öffnungen 80 für die Zirkulation von Kühlmittel und dergleichen aufweist. Eine abgestufte Bohrung oder Öffnung 82 ist quer zur oberen Oberfläche 77 des Kopfes 14 ausgebildet, und zwar im wesentlichen in der Mitte jedes Teils 79 des Zylinderkopfes 14, wobei sich diese Öffnung 82 durch den Kopf hindurcherstreckt, und zwar in Verbindung mit einer Verbrennungskammer 84 (Fig. 7) definiert durch die untere Oberfläche des Zylinderkopfes 14 und die Zylinderöffnungen im Zylinderblock 12.

Ein Durchlaß 86 ist nach innen von jeder Seite 87 jedes Teils 79 des Zylinderkopfes 14 ausgebildet und ist in seinem Durchmesser nahe der Bohrung oder Öffnung 82 reduziert. Verschlußstopfen 83 sitzen in den äußeren Enden der Durchlässe 86. Die mit Abstand angeordneten Stummeldurchlässe 76, 78 verlaufen quer durch die obere Oberfläche 77 des Zylinderkopfes 14 und schneiden jeden der Durchlässe 86. Die Stummeldurchlässe 76, sind relativ dicht zu den Seitenkanten 87 jedes Teils 79 des Zylinderkopfes 14 angeordnet, so daß die untere Kante des Körpers 58 der Ventilabdeckung 56 auf der oberen Oberfläche 77 des Kopfes 14 sitzt, und zwar zwischen den öffnungen gebildet durch die Stummeldurchlässe 76, 78 und die Bohrung 82. Ein Fitting 72 ist in den Stummeldurchlaß 76 am Einlaßende (linke Seite in Fig. 9) eingeschraubt, während ein Fitting 74 in den Stummeldurchlaß 78 am Auslaßende (rechte Seite in Fig. 9) eingeschraubt ist. Wie oben beschrieben, ist eine Einlaßbrennstoffleitung 68 über Fitting 72, Stummeldurchlaß 76 mit dem Einlaßende des Durchlasses 86 verbunden, und eine Auslaßbrennstoffleitung 70 steht über Fitting 74, Stummeldurchlaß 78 mit dem Auslaßende des Durchlasses 86 in Verbindung. Brennstoff-Filtervorrichtungen, wie beispielsweise in Fig. 9 mit gestrichelten Linien angedeutete Siebe 88, können im Stummeldurchlafl 76, im

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Durchlaß 86 oder am Schnittpunkt der Durchlässe 76 und 86 vorgesehen sein, um den Brennstoff beim Eintreten in den Kopf 14 zu filtern. Das Filter 88 kann durch die obere Oberfläche 77 hindurch eingesetzt und entfernt werden.

Der Verlauf der Brennstoffbahn beim Einspeisen in die verschiedenen Zylinder ist am besten in der schematischen Darstellung der Fig. 5 zu erkennen. Gemäß dieser Darstellung ist der Brennstoff im Tank 44 gespeichert und wird von dort durch den vorläufigen Filter 90 zur Ansaugseite der Brennstofftransportpumpe 92 gezogen. Von der Transportpumpe 92 aus fließt der Brennstoff durch die Brennstoff-Filter 46 und Rohr 40 in den Einlaß oder Versorgungsteil 30 der BrennstoffSammelleitung 24. Der Brennstoff im Einlaßteil 30 der Sammelleitung 24 wird durch die entsprechenden Einlaßleitungen 68 zu den Einlaßenden der Durchlässe 86 in Zylinderkopf 14 verteilt. Der durch die Brennstoffpumpen in jedem Zylinder 16 nicht verbrauchte Brennstoff läuft um die Zylinder herum und tritt an den Auslaßenden der Durchlässe 86 aus, und zwar über Auslaßleitung 70 zum Brennstoffrückführungsteil 32 der Sammelleitung 24. Der Brennstoff fließt vom Rücklaufteil 32 über Rohr 42 zurück zum Tank 44. Fig. 5 veranschaulicht 6 Zylinder 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f mit Ventilabdeckungen 56a, 56b, 56c, 56d, 56e, 56f, Einlaßleitungen 68a, 68b, 68c, 68d, 68e, 68f und Auslaßleitungen 70a, 70b, 70c, 7Od, 7Oe, 7Of. Die Darstellung zeigt somit eine Reihe eines V-12-Motors, wobei die andere Reihe in gleicher Weise nummeriert ist und mittels der hier dargestellten Reihe durch die Rohrleitung gemäß Fig. 4 verbunden, ist. Es sei darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße Anordnung mit jeder Motor-Bauart verwendet werden kann, wie beispielsweise mit einem 6-Zylinder-Motor, einem 8-Zylinder-Motor und ähnlichen Motoren.

Fig. 6 zeigt ein Brennstoffeinspritzpumpengehäuse 96, welches eine im ganzen zylindrische Gestalt besitzt und derart bearbeitet ist, daß es der Form der Bohrung oder öffnung 82 im Zylinderkopf 14 entspricht. Das Innere des Gehäuses 96 ist derart bearbeitet, daß es der Form einer Einspritzpumpenzylinderanordnung 95 entspricht, die im folgenden im einzelnen beschrieben wird. Das Gehäuse 96 besitzt ein unten sich verjüngendes Ende 98

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mit einer Öffnung 100. Wenn das Gehäuse 96 innerhalb der Bohrung 82 im Zylinderkopf 14 positioniert ist, so wird sich ein Teil des untersten Endes 98 mit der unteren Oberfläche des Zylinderkopfes 14 ausrichten und in die Verbrennungskammer oberhalb des Zylinders hineinweisen, wodurch die Einspritzpumpenspitze 102 der Einspritzpumpenanordnung 95 Brennstoff direkt in die Verbrennungskammer 84 einspritzen kann.

Die Aussenoberfläche des einen vergrößerten Durchmesser aufweisenden Endteils 101 des Gehäuses 96 ist mit Abstand gegenüber dem verjüngten Ende 98 angeordnet und besitzt darinnen ausgebildet ein Paar konzentrischer Nuten 103, 104,in denen, wie in Fig. 7 gezeigt, Abdichtringe 105 sitzen und an der Wand der ersten Stufe 106 der Öffnung oder Bohrung 82 im Kopf 14 anliegen. Der Endteil 101 besitzt eine verjüngte Schulter 108, die den Teil 101 mit einem einen verminderten Durchmesser aufweisenden Teil 110 verbindet, in dem zwei konzentrische, durch einen Flansch 115 getrennte Nuten 112, 114 ausgebildet sind. Die Nut 112 besitzt eine Vielzahl von Öffnungen 116, 118, die sich radial in den offenen Mittelteil 120 des Gehäuses 96 erstrecken. Kreisförmige konzentrische Sitze 122 sind um jede Öffnung 116, 118 herum ausgebildet, wobei in jedem dieser Sitze ein Filter 124 sitzt, der an seinem Platz durch einen Ring 126 gehalten ist. Ein Abdichtring 128 sitzt in Nut 114 derart, daß dann, wenn das Gehäuse 96 in der öffnung oder Bohrung 82 des Kopfes sitzt, der Ring 128 eine zweite Stufe 130 der Öffnung oder Bohrung 82 mit einer Schulter 132 zwischen der ersten Stufe 106 und der zweiten Stufe 130 in Ausrichtung mit dem Flansch 115 zwischen den Nuten 112 und 114 berührt.

Wie in Fig. 7 gezeigt, schneidet sich der Durchlaß 86 im Kopf mit der ersten Stufe 106 der öffnung oderBohrung 82 unmittelbar oberhalb der Schulter 132. Ein Bypass-Kanal 134 ist um das Gehäuse 96 herum in Ausrichtung sowohl mit den öffnungen 116, 118 im Gehäuse 96 als auch mit den Enden des Durchlasses 86 im Kopf 14 ausgerichtet. Der Bypass- oder Umgehungskanal 134 wird durch die Schulter 108 am Gehäuse 96 und durch die Schulter in der öffnung oderBohrung 82 im Kopf gebildet, wobei der Teil

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der ersten Stufe 106 die Aussenwand bildet und der Teil des einen verminderten Durchmesser aufweisenden Teils 110 des Gehäuses 96 die Innenwand bildet. Bei der gerade beschriebenen Struktur erkennt man, daß der Brennstoff vom Einlaßende des Durchlasses 86 aus durch den Kopf 14 in den Kanal 134 eintritt, wobei ein Teil des durch die Öffnung 116 fließenden Brennstoffs in die Brennstoffpumpanordnung 95 fließt und der restliche Brennstoff um den erwähnten Kanal 134 herum und in das Auslaßende des Durchlasses 86 fließt.

Die Brennstoffeinspritzpumpenanordnung 95 ist - vgl. Fig. 7 innerhalb des zugehörigen Gehäuses 96 angeordnet dargestellt. Die Einspritzpumpe 95 weist an ihrem untersten Ende die Düse auf. Die Düse 102 steht über eine Brennstoffleitung 138 mit einer Kammer 140 in einem ringförmigen Kolbengehäuse 142 in Verbindung. Eine Feder 143 betätigt Ventil 145, um die Verbindung zwischen der Kammer 140 und der Leitung 138 abzudichten. Ein Ringraum 144 umgibt das Kolbengehäuse 142 und steht über eine öffnung 146 mit der Kammer 140 und über eine Öffnung 148 mit einer Ringausnehmung 150 im Kolben 152 in Verbindung. Die Ringausnehmung 150 im Kolben 152 steht über Öffnung 153 mit Kammer 140 in Verbindung. Der Ringraum 144 steht in kontinuierlicher Verbindung mit einer Ringkammer 154, die ihrerseits in kontinuierlicher Verbindung mit den Radialöffnungen 116, 118 im Gehäuse 96 steht, so daß Brennstoff vom Durchlaß 86 durch Öffnungen 116 die Ringkammer 154 und den Ringraum 144 kontinuierlich vollhält.

Der obere Teile des Inneren der Einspritzpumpenanordnung 95 besitzt einen Zahnradhalter 155, durch den sich ein Endteil des Kolbens 152 erstreckt. Das oberste Ende des Kolbens 152 besitzt einen Kopf 158, der durch eine Betätigungsvorrichtung eingefangen ist. Die obere horizontale Oberfläche der Betätigungsvorrichtung 160 wird durch den Hammer des schwenkbar angeordneten Schwinghebels 50 berührt. Eine Schraubenfeder 162 sitzt zwischen dem Kopf 164 der Betätigungsvorrichtung 160 und einer

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Anschlagoberfläche 166 eines Ringkragens 168. Die Feder 162 drückt die Betätigungsvorrichtung 160 in ihre oberste Position, wenn der Schwinghebel 50 keine Kraft anlegt.

Im Betrieb fließt Brennstoff von dem Brennstoffversorgungsteil 30 der Sammelleitung 24 und Leitung 68 in den individuellen Durchlaß 86 und Kanal 134 für jede Einspritzpumpe, wobei ein Teil des Brennstoffs durch die Filtersiebe 124 und Öffnungen 116 in Ringkammer 154 und Ringraum 144 fließt, während der Rest des Brennstoffs die Brennstoffpumpe umgeht und abgelassen wird oder zum Brennstoffrückführteil 32 der Sammelleitung zurückkehrt. Es sei bemerkt, daß der Einlaß und Rücklauf des Brennstoffs zum Zylinderkopf körperlich höher als bei früheren Systemen angeordnet ist. Wenn sich der Kolben 152 in seiner in Fig. 7 gezeigten oberen Position befindet, so fließt Brennstoff vom Raum 144 nicht nur durch die Öffnung 146 in die Kammer 140, sondern auch durch Öffnung 148, Ringausnehmung 150 und Öffnung 153 in die Kammer 140.

Wenn der Schwinghebel 50 auf die Betätigungsvorrichtung 160 aufschlägt, so läuft der Kolben 152 um einen Abstand "A" nach unten, wodurch die Öffnung 148 geschlossen wird und den Brennstofffluß vom Raum 144 durch Ausnehmung 150 und Öffnung 153 blockiert. Wenn der Kolben 15-ff die Abwärtsbewegung um einen Abstand "B" fortsetzt, so wird die öffnung 146 geschlossen, wodurch der Brennstoff-Fluß in die Kammer 140 blockiert wird. Der Kolben 152 zwingt nunmehr den Brennstoff, die Feder 143 niederzudrücken, das Ventil 145 zu öffnen und den Brennstoff durch Leitung 138 und Düse 102 in Verbrennungskammer 84 zu zwingen.

Bei der oben beschriebenen Konstruktion der Einspritzpumpenanordnung 95 ist der Kanal 134, die Ringkammer 154 und der Ringraum 144 stets mit Brennstoff überflutet, überschüssiger Brennstoff, der in den Ringraum 144 in der Pumpenanordnung 95 vom Einlaßende des Durchlasses 86 fließt, wird zum Auslaßende des Durchlasses 86 durch den Brennstoffdruck zurückgebracht und durch deii durch den Abwärtslauf des Kolbens 152 erzeugten Durck.

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Aus der obigen Beschreibung erkennt man, daß die Erfindung eine verbesserte innere Brennstoffeinspritzanordnung vorsieht, bei der Brennstoff durch Sammelleitungen zu einer Stelle nahe den Einspritzvorrichtungen übertragen wird, wobei dann der Transport durch Leitungen direkt zu dem einzelnen inneren im Zylinderkopf ausgebildeten Brennstoffdurchlaß erfolgt. Jeder Durchlaß steht mit einem Umgehungskanal oder Bypasskanal um das Einspritzpumpengehäuse herum in Verbindung, um überschüssigen Brennstoff zurück zur Sammelleitung zur Rückführung zur Brennstoffversorgung zu leiten, wobei dies alles geschieht,ohne die Brennstoffleitungen möglichen Leckmöglichkeiten in das Schmierölsystem auszusetzen, wodurch das Schmieröl verdünnt und durch das Brennstofföl verunreinigt würde. Filtersiebe sind in den Durchlässen in das Einspritzpumpengehäuse hinein vorgesehen, wobei diese Siebe Öffnungen mit einer solchen Größe besitzen, um zu verhindern, daß irgendwelche Teilchen hindurchgehen, die groß genug sind, um den Betrieb der Einspritzpumpe zu blockieren oder zu stören. Der zusätzliche Filter am Brennstoffeintrittspunkt in die Einspritzvorrichtung filtert an der letztmöglichen Stelle jedwede Teilchen heraus, die mit Wahrscheinlichkeit die Brennstoffpumpe in ihrem Betrieb stören würden. Die Abdeckungen 56 sind individuell oder einzelnen für jeden Zylinder befestigt und können einzeln zum Zwecke der Wartung des Schwinghebels 50 und zugehöriger Teile entfernt werden, jQhne die Brennstoffleitungsverbindungen zu stören. Wenn die Abdeckung 56 entfernt ist, so kann die Einspritzpumpe 95 und das Einspritzpumpengehäuse 96 entfernt werden und die Filtersiebe 124 können gereinigt oder ersetzt werden, und zwar kann dies alles geschehen, ohne die Verbindung der Brennstoffleitungen mit dem Zylinderkopf zu stören. Die Siebe 88 können in dem Stummeldurchlaß 76 verwendet werden, um ferner den in die Einspritzpumpe 95 eintretenden Brennstoff zu filtern. Die Siebe 88 können mit Filtersieben 124 oder gesondert verwendet werden.

Zusammenfassend sieht die Erfindung somit ein Brennstoffversorgungssystem vor, welches eine Vielzahl von Brennstoffeinspritzpumpen 95 innerhalb des Zylinderkopfes 14 auf einem Zylinderblock 12 verwendet, wobei eine Brennstoffsammelleitung 24 einen Brennstoffversorgungsteil 30 und einen Brennstoffrückführteil 32 ausserhalb des Zylinderkopfes 13 aufweist und sich über dessen Länge

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hinweg erstreckend, wobei jede Pumpe 95 einen Brennstoffversorgungsdurchlaß 30 und einen Auslaßdurchlaß 86 aufweist, und zwar integral ausgebildet mit dem Zylinderkopf und in Verbindung mit einem ringförmigen Kanal 134 um jede Brennstoffeinspritzvorrichtung herum, wobei jeder BrennstoffVersorgungsdurchlaß und Auslaßdurchlaß ferner mit der Brennstoffsammelleitung 34 in Verbindung steht mittels eines Paars von äußeren Leitungen 68, 70, die sich von der Sammelleitung aus direkt zu entgegengesetzten Enden des Durchlasses im Zylinderkopf hin erstrecken, und wobei jede der äußeren Leitungen sich aussen über die Ventilabdeckungen 56, 64 erstreckt, um eine Verunreinigung des Motorschmiermittels mit dem Brennstoff zu verhindern, der aus den Verbindungen zwischen den äußeren Leitungen und den Durchlässen im Zylinderkopf rauslecken kann. Jede Pumpe weist ferner eine Vielzahl von mit Radialabstand angeordneten Einlassen und Auslassen 116, 118 auf, die mit dem Ringkanal in Verbindung stehen, und ein ausgewählter Filter ist in jedem der Einlasse und Auslässe positioniert.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

nj Verbrennungsmotor mit einem Zylinderblock, einem daran angeordneten Zylinderkopf sowie einer Vielzahl von Zylindern in dem Block und mit einer Vielzahl von in Öffnungen des Zylinderkopfes angeordneten Brennstoffeinspritzpumpen zur Brennstof flieferung an die mit den Zylindern in Verbindung stehenden Verbrennungskammern und mit einem Brennstoffversorgungstank, mit dem eine Brennstofftransportpumpe verbunden ist, gekennzeichnet durch eine Brennstoffsammelleitung (24) getragen vom Motor und mit einem Brennstoffversorgungsteil (30) und einem Brennstoffrückleitungsteil (32), wobei die Brennstofftransportpumpe (92) mit dem Brennstoffversorgungsteil (30) verbunden ist und der Tank (44) mit dem Brennstof frückleitungsteil (32) verbunden ist, einen Brennstoffdurchlaß (86) im Zylinderkopf (14) für jede Einspritzpumpe (95) , wobei jeder Durchlaß (86) ein Einlaßende auf einer Seite zu einer entsprechenden Einspritzpumpe (95) und ein Auslaßende auf der anderen Seite der Einspritzpumpe (95) aufweist,

eine Leitung (68), welche den Brennstoffversorgungsteil (30) mit dem Einlaßende des Durchlasses (86) für jede Einspritzpumpe (95) verbindet, und durch eine zweite Leitung (70), welche den BrennstoJigrückleitungsteil (32) mit dem Auslaßende des Durchlasses (86) für jede Brennstoffpumpe (95) verbindet, wodurch Brennstoff vom Tank (44) durch die Sammelleitung (24) und eine Leitung (68) zum Durchlaß (86) und der Brennstoffpumpe (95) geliefert wird, wobei überschüssiger Brennstoff zurück zum Tank (44) über die zweite Leitung (70) und den Brennstoffrückleitungsteil (32) der Sammelleitung (24) geliefert wird.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Kanal (134) um jede der Einspritzpumpen (95) herum erstreckt und in Verbindung mit dem Durchlaß (86) für jede Einspritzpumpe (95) ist, wodurch überschüssiger, jede Einspritzpumpe (95)

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a,

überflutender Brennstoff zum Auslaßende des Durchlasses (86) umgeleitet wird.
3. Motor nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einspritzpumpe (95) eine individuelle Abdeckung (56) befestigt am Zylinderkopf (14) besitzt, wobei jede Abdeckung (56) mit Abstand gegenüber benachbarten Abdeckungen (56) angeordnet ist, und zwar mit einem Abstand ausreichend, um die Anordnung des Einlaßendes des Durchlasses (86) für eine Einspritzpumpe (95) und des Auslaßendes des Durchlasses (86) für die benachbarte Einspritzpumpe (95) dazwischen zu gestatten.
4. Motor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einspritzpumpe (95) ein Gehäuse besitzt, welches in einer der erwähnten öffnungen (82) ausgebildet im Zylinderkopf (14) sitzt, und daß das Gehäuse (96) mindestens zwei Öffnungen (116, 118) aufweist, die mit dem Durchlaß (86) im Zylinderkopf (14) in Verbindung stehen, wodurch Brennstoff in die in dem Gehäuse (96) sitzende Einspritzpumpe (95) hinein-oder daraus herausfließen kann.
5. Motor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filter (124) in jeder der Öffnungen (116, 118) in dem Gehäuse (96) sitzt, um Teilchen einer vorbestimmten Größe herauszufiltern.
6. Motor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Filter (88) im Einlaßende eines jeden der Durchlässe (86) in dem Zylinderkopf (14) sitzt.
7. Motor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (96) einen Kanal (134) aufweist, der um dessen Aussenumfang herum ausgebildet ist, und zwar in Ausrichtung mit den öffnungen (116, 118.) in dem Gehäuse (96), wobei der Kanal (134)

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durch eine Schulter (108) am Gehäuse (96) axial mit Abstand gegenüber einer zweiten Schulter (132) in der öffnung (82) in dem Zylinderkopf (14) gebildet ist, und wobei ein Abdichtring (105) oberhalb der erwähnten einen Schulter (108) am Gehäuse (96) sitzt und ein zweiter Abdichtring (128) unterhalb der zweiten Schulter (132) am Gehäuse (96) sitzt, wobei beide Ringe (105, 128) zwischen dem Gehäuse (96) und der Wand der Öffnung (82) im Zylinderkopf (14) anliegen.
8. Motor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filter (88) im Einlaßende jedes der Durchlässe (86) im Zylinderkopf (14) sitzt.
9- Motor,insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Zylinderblock (12), einem am Block (12) angeordneten Zylinderkopf (14), einer Vielzahl von Zylindern (16) im Block (12), einer Vielzahl von Brennstoffeinspritzpumpen (95), angeordnet in Öffnungen (82) im Zylinderkopf (14) zur Lieferung von Brennstoff an Verbrennungskammern (84), verbunden mit den Zylindern, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Durchlässen (86) ausgebildet im Kopf (14), wobei mit jeder Einspritzpumpe (95) einer der Durchlässe (86) in Verbindung steht, und jedertfurchiaß (86) ein Einlaßende auf einer Seite der Einspritzpumpe (95) und ein Auslaßende auf der anderen Seite der Einspritzpumpe (95) besitzt, und wobei eine Brennstoffsammelleitung (24) vom Motor (10) getragen ist und einen Brennstoffversorgungsteil (30) und einen Brennstoffrückführteil (32) aufweist, wobei ferner eine einzelne Leitung (68) den Brennstoffversorgungsteil (30) mit dem Einlaßende des Durchlasses (86) für jede Einspritzpumpe (95) verbindet, und wobei ferner eine weitere individuelle Leitung (90) den Brennstoffrückleitungsteil (32) mit dem Auslaßende des Durchlasses (86) für jede Einspritzpumpe (95) verbindet, wodurch Brennstoff in dem Brennstoff versorgungsteil (30) der Sammelleitung (24) jeder Einspritzpumpe (95) zugeführt wird und überschüssiger Brennstoff in jeder Einspritzpumpe (95) zum Brennstoffrückleitungsteil (32) der Sammelleitung (24) zurückgebracht wird.

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10. Motor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 9_r dadurch gekennzeichnet, daß ein Kanal (134) um jede der Einspritzpumpen (95) herum ausgebildet ist, und zwar in Verbindung mit dem Durchlaß (86) jeder Einspritzpumpe (95), wodurch überschüssiger Brennstoff, der in die Brennstoffpumpe (95) eingeflutet wurde, zum Auslaßende des Durchlasses (86) umgeleitet wird.
11. Motor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einspritzpumpe (95) eine individuelle Abdeckung (56) befestigt am Zylinderkopf (14) aufweist, wobei benachbarte Abdeckungen (56) mit Abstand voneinander angeordnet sind, und zwar mit einem Abstand, der ausreicht, um die Anordnung des EinJ.aßendes des Durchlasses (86) für eine Einspritzpumpe (95) und des Auslaßendes des Durchlasses (86) für die benachbarte Einspritzpumpe (95) dazwischen zu gestatten.
12. Motor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einspritzpumpengehäuse (96) in jeder der Öffnungen (82) des Zylinderkopfes (14) sitzt, daß das Gehäuse (96) mindestens zwei Öffnungen (116, 118) in Verbindung mit dem Durchlaß (86) im Zylinderkopf jü4) aufweist, wodurch Brennstoff in die im Gehäuse (96) sitzende Brennstoffpumpe (95) hinein- und daraus herausfließen kann.
13. Motor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filter (124) in jeder der Öffnungen (116, 118) sitzt, um Teilchen einer vorbestimmten Größe herauszufiltern.
14. Motor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Filter (88) im Einlaßende jedes Durchlasses (86) sitzt.

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15. Motor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (96) einen Kanal (134) um seinen Aussenumfang herum ausgebildet in Ausrichtung mit den Öffnungen (116, 118) aufweist, und wobei dieser Kanal (134) durch eine erste Schulter (108) am Gehäuse (96) axial mit Abstand gegenüber einer zweiten Schulter (132) in der Wand der Öffnung (32) im Zylinderkopf (14) gebildet ist, und wobei ein Abdichtring (105) oberhalb der ersten Schulter (108) am Gehäuse (96) sitzt und ein zweiter Abdichtring (128) unterhalb der zweiten Schulter (132) am Gehäuse (96) sitzt, wobei beide Ringe (105, 128) zwischen dem Gehäuse (96) unter der Wand der Öffnung (82) im Zylinderkopf (14) anliegen.
16. Motor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffsammellextung (24) am Motor oberhalb der oberen Oberfläche des Zylinderkopfes (14) angeordnet ist.
17. Motor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filter (88) im Einlaßende des erwähnten Durchlasses (86) des Zylinderkopfes (14) angeordnet ist.

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