DE3146875C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dieselmotor mit oben­ liegender Nockenwelle,

• - mit Einspritzpumpen, die in einem Zylinderkopf angeordnet sind, wobei deren jede bezüglich der Achse eines Zylinders geneigt und ihr unteres Ende gegenüber der Achse des Zylinders versetzt ist,
• - mit einem Kipphebel zum Betätigen des Einlaßventils und einem Kipphebel zum Betätigen des Auslaßventils, die an beiden Seiten einer jeden Einspritzpumpe angeordnet sind,
• - mit Lagerbetten zum Haltern einer Kipphebelwelle, die auf beiden Seiten einer jeden Einspritzpumpe angeordnet sind, und zwar außerhalb der Kipphebel in Richtung weg von der Einspritzpumpe,
• - mit einem Kipphebel zum Betätigen der Einspritzpumpe und
• - mit einer Nockenwelle zum Betätigen aller Kipphebel.

Ein derartiger Dieselmotor ist durch die DE-PS 9 58 440 bekannt geworden. Bei dem in dieser Patentschrift beschriebenen Diesel­ motor befinden sich die Nockenwelle und die Kipphebel zum Betätigen der Einspritzpumpen, waagerecht angeordnet, seitlich oberhalb der Einspritzpumpen und bedingen dadurch eine große Höhe und Breite des Zylinderkopfes. Über die Gestaltung der Kipphebel für die Ein- und Auslaßventile und über die Art ihres Einbaus in dem Zylinderkopf sind in dieser Entgegenhaltung keine Angaben gemacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dieselmotor mit obenliegender Nockenwelle zu schaffen, bei dem durch eine geschicktere Anordnung der Einzelteile eine kompaktere Bauweise mit wesentlich verkleinertem Zylinderkopf erzielt wird.

Diese Aufgabe wird nach dem Kennzeichen des Patentanspru­ ches erfindungsgemäß dadurch gelöst,

• - daß jeder der Kipphebel zum Betätigen des Einlaßventils und des Auslaßventils auf einer freitragenden, in dem Lagerbett vorgesehenen Kipphebelwelle gelagert und durch die Ein­ spritzpumpe oder durch ein zum Befestigen der Einspritzpumpe dienendes Halteteil in seiner Lage gehalten wird und
• - daß die Nockenwelle möglichst nahe an der Achse des Zylin­ ders und dem unteren Ende der Einspritzpumpe angeordnet ist.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung der Kipphebel auf einer freitragenden, in dem Lagerbett vorgesehenen Kipphebelwelle und durch das sichere Halten der Kipphebel durch die Einspritzpumpe ist es nicht notwendig, einen relativ großen Abstand zwischen zwei benachbarten Lagerbetten vorzusehen. Dadurch lassen sich die Abmessungen des Zylinderkopfes wesentlich verringern. Weil die Nockenwelle für die Betätigung der Kipphebel der Einlaß- und Auslaßventile und des Kipphebels der Einspritzpumpe in einer unteren Lage auf der Seite der Einspritzpumpe nahest möglich an der Kolbenachse angeordnet ist und da gleichzeitig die Kipphebel zur Betätigung der Einlaß- und Auslaßventile auf beiden Seiten der Einspritzpumpe angeordnet sind, ist es möglich, den Zylin­ derkopf und auch die Kipphebelkammer kompakt aufzubauen.

Weitere Vorteile und ausgestaltende Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzug­ ter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 die Stirnansicht einer Ausführung des erfindungsgemäßen Dieselmotors mit obenliegender Nockenwelle,

Fig. 2 eine Vorderansicht wesentlicher Teile innerhalb der Steuerriemenkammer des Dieselmotors nach Fig. 1,

Fig. 3 teilweise im Schnitt die Draufsicht auf das Innere der Kipphebelkammer des Dieselmotors nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV der Fig. 3,

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V der Fig. 4, Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI der Fig. 3,

Fig. 7 eine Schnittansicht unter Darstellung der Lagerung und Halterung der Kipphebel für die Einlaß- und Auslaßven­ tile.

Fig. 1 zeigt die Stirnansicht eines Dieselmotors 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit obenliegender Nockenwelle. Vor diesem Motor 1 sind kompakt angeordnet eine Steuerriemenkammer 2, eine Gebläseantriebsriemenscheibe 3, eine Kurbelwellenscheibe 4 und ein Generator 5. In der Fig. 1 bezeichnet weiter die Bezugszahl 6 einen V-Riemen, 7 ist ein Radiatorgebläse, 8 ist eine Kurbelwelle und 9 ist ein Radiator.

Fig. 2 ist die Stirnansicht wesentlicher Teile innerhalb der Steuerriemenkammer 2, mit einem Steuerriemen 203, der über eine Kurbelwellenscheibe 201, eine Nockenwellen-Antriebsscheibe 46 und eine Ölpumpen-Antriebsscheibe 202 gelegt ist. Die Spannung des Steuerriemens 203 ist mittels einer Spanneinrichtung 204 einstellbar, die in der Steuerriemenkammer 2 mittels Schrauben 205 und 206 befestigt ist.

Die Nockenwellen-Antriebsscheibe 46 ist an einer Nockenwelle 33 angebracht, die rechts von der vertikalen Linie K angeordnet ist, welche durch die Mitte der Kurbelwelle 8 hindurchgeht. Die Ölpumpen-Antriebsscheibe 202 ist an einer Stelle unterhalb der Nockenwelle 33 und beträchtlich über der Kurbelwellenscheibe 201 angeordnet. Ferner ist die Spanneinrichtung 204 in der Mitte zwischen der Nockenwellen-Antriebsscheibe 46 und der Ölpumpen- Antriebsscheibe 202 angeordnet.

Entsprechend der vorstehend erläuterten Anordnung ist die Steuerriemenkammer 2 rechts von der vertikalen Linie K angeord­ net, wodurch eine Kühlwasserpumpe 207 dicht an der vertikalen Linie K angeordnet sein kann, und ferner kann die Mitte des Radiators 9 dicht am Zentrum des Zylinders liegen, so daß die gesamte Breite der Stirnseite des Motors verringert werden kann.

Der Dieselmotor 1 weist einen Kolben 14 gemäß Fig. 4 auf, der innerhalb eines Zylinders 13 hin- und herbewegt werden kann. Eine Wasserummantelung 15a ist im oberen Halbteil einer Zylin­ derauskleidung 16 angeordnet, und eine andere Wasserummantelung 15b ist am Zylinderkopf 11 vorgesehen. Diese Wasserummantelungen 15a und 15b haben den Vorteil, daß im Motorleerlauf eine Überkühlung verhindert sowie das Gewicht eines Zylinderblockes 12 vermindert werden kann. Es ist ferner vorgesehen, daß der Radiator 9 unter dem Motor derart angeordnet ist, daß ein unteres Halbteil des Motors, welches ohne Kühlsystem versehen ist, über die Wasserumhüllungen 15a und 15b gekühlt werden kann, wodurch das Volumen des Radiators 9 verringert werden kann.

Die Figur zeigt ferner einen Zylinderkopf 11 mit Einspritzpumpe 18, einem Fliehkraftregler 70 und der zugehörigen Steuervor­ richtung, die mittels Schrauben auf dem Zylinderblock 12 befestigt ist, wie später noch beschrieben wird. Eine Glühkerze 20 und eine Einspritzpumpe 18 sind auf dem Zylinderkopf 11 so angeordnet, daß sie im wesentlichen eine V-artige Gestalt zueinander zeigen. Die Enden der Glühkerze 20 und der Ein­ spritzpumpe 18 befinden sich bezüglich des Zentrums des Zylin­ ders 13 etwas exzentrisch und liegen gegenüber einer Brennkammer 17, die oben am Kolben 14 angeordnet ist. Die Einspritzpumpe 18 besteht aus der eigentlichen Kraftstoffpumpe und einer Kraft­ stoffeinspritzdüse.

Gemäß Fig. 3 sind Einlaß- und Auslaßventile 21 und 22 so angeordnet, daß sie geneigt der Einspritzpumpe 18 gegenüber­ liegen. Das Einlaßventil 21 wird durch einen Kipphebel 25 und das Auslaßventil 22 durch einen Kipphebel 26 betätigt. Lagerbet­ ten 27 sind außerhalb dieser Kipphebel 25 bzw. 26 angeordnet. Wie man aus Fig. 4 sehen kann, sind diese Lagerbetten 27 auf den Wänden des Zylinderblockes 12 angeordnet, welche dem Zylinder 13 vorgeschaltet sind. Eine Kipphebelwelle 28 ist auf jedem Lagerbett 27 angeordnet, um die Kipphebel 25 und 26 frei tragend zu lagern.

Demgemäß sind die Innenoberfläche 25a des Kipphebels 25 und die Fläche 26a des Kipphebels 26 auf den Seitenflächen des Lagerbet­ tes 27 angeordnet. Die Außenflächen 25b des Kipphebels 25 bzw. die Fläche 26b des Kipphebels 26 sind an der Seitenfläche 30a eines Halteteils 30 für die Befestigung der Einspritzpumpe 18 angeordnet. Dieses Halteteil 30 ist seinerseits mittels einer Schraube 29 am Zylinderkopf 11 befestigt. Alternativ kann man die Kipphebel 25 und 26 auch an der Einspritzpumpe 18 befesti­ gen.

Die Einspritzpumpe 18 kann dadurch einer Inspektion oder einem Austausch unterzogen werden, daß man zuerst das Halteteil 30 entfernt und einen Kipphebel 31 bewegt, um die Einspritzpumpe 18 zu betätigen, und zwar in axialer Richtung der Kipphebelwelle 32. In diesem Falle müssen die Kipphebel 25 und 26 und das Lagerbett 27 nicht entfernt werden. Dies führt zu dem Vorteil, daß die Inspektion oder das Ersetzen der Einspritzpumpe leicht durchgeführt werden kann. Die Kipphebelwelle 32 ist am Lagerbett 27 derart angepaßt gehaltert, daß sie parallel zur Kipphebelwel­ le 28 ist, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Hierdurch wird es möglich, die Kipphebelwellen 28 und 31 mit einem hohen Grad an Genauigkeit zu montieren.

Der Kipphebel 31 ist an der Kipphebelwelle 32 so angeordnet, daß er gedreht werden kann. Der Kipphebel 31 dreht, während er mit einer Nocke 34 einer Nockenwelle 33 in Berührung kommt, welche durch den Zylinderkopf 11 gehaltert wird, und spritzt den Kraftstoff aus der Einspritzpumpe 18 immer dann ein, wenn er sich dreht bzw. schwenkt. Der Kipphebel 31 ist an der Kipp­ hebelwelle 32 derart angebracht, daß er sich in seiner axialen Richtung bewegen kann. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist eine Schraubenfeder 35 im gespannten Zustand in einem der Spalte zwischen dem Kipphebel 31 und dem Lagerbett 27 angeordnet, während ein Anschlag 37 im anderen über eine Unterlegscheibe 36 angeordnet ist. Dieser Anschlag 37 ist an der Kipphebelwelle 32 entfernbar angebracht und legt den Kipphebel 31 örtlich fest. Der Kipphebel 31 wird gegen die Kraft der Feder 35 zum Heraus­ nehmen der Einspritzpumpe 18 bewegt.

Ein gabelförmiger Hebel 38 ist an einem Kolben 38 jeder Ein­ spritzpumpe 18 angebracht, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, so daß die Kraftstoffeinspritzmenge durch Drehen dieses gabelförmigen Hebels 39 eingestellt werden kann. Der Hebel 39 tritt mit einem Stift 41 in Eingriff, der an einer Steuerstange 42 befestigt ist. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist ein Langloch 43 an diesem Steuerhebel 42 gebohrt. Der Stift 41 ist in dieses Langloch 43 eingeführt und wird durch eine Schraube 44 befe­ stigt. Deshalb kann die Kraftstoffeinspritzmenge jeder Ein­ spritzpumpe 18 dadurch abgeglichen werden, daß man vorher diesen Stift 41 in die für jede Einspritzpumpe gesteuerte Position einstellt. Die Steuerstange 42 wird durch ein Stützteil 45 gehaltert, welches auf dem Lagerbett 27 in gleitender Weise parallel zur Kurbelwelle befestigt ist.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, ist die Nockenwelle 33 am unteren Teil der Einspritzpumpe 18 angeordnet, und zwar so dicht wie möglich an der Achse des Zylinders 13. Entsprechend dieser Anordnung können die Längen der Kipphebel 25 und 26 für die Einlaß- und Auslaßventile und des Schwenkarmes 31 für die Einspritzpumpe 18 verringert werden, wodurch die Nachlaufeigen­ schaft bei hoher Drehzahl verbessert wird. Dadurch ergibt sich auch der Vorteil, daß eine Kipphebelkammer 40, die vom Zylin­ derkopf 13 und von einer Motorabdeckung 10 umschlossen ist, kompakter gemacht werden kann. Außerdem kann die Gesamthöhe des Dieselmotors verringert werden, denn eine Riemenscheibe 46, die am Ende der Nockenwelle 33 angeordnet ist, ragt nicht über die Motorabdeckung 10 hinaus. Da die Nockenwelle 33 dicht an der Achse des Zylinders 13 angeordnet ist, können die Breite der Kipphebelkammer 40 und möglicherweise die Gesamtbreite des Motors verringert werden. In Fig. 3 stellt die Bezugszahl 47 einen Nocken für die Betätigung des Auslaßventil-Kipphebels 26 dar, und die Bezugszahl 48 bezeichnet einen Nocken für die Betätigung des Einlaßventil-Kipphebels 25.

Wie in Fig. 6 veranschaulicht ist, ist das Lagerbett 27 am Zylinderkopf 11 durch eine Schraube 50 befestigt, und zwar zur gleichen Zeit ist es am Zylinderblock 12 zusammen mit dem Zylinderkopf 11 durch eine Kopfschraube 51 angebracht. Ein Stoßstift 52 wird verwendet, um die Genauigkeit seiner Lage sicherzustellen. Gemäß Fig. 3 ist die Kopfschraube 51 so angeordnet, daß sie nicht mit der Steuerstange 42 in Störein­ griff kommt, wenn sie herausgezogen wird. Im Zylinderkopf 11 ist eine Bohrung 53 ausgebildet, durch die die Kopfschraube 51 hindurchtritt. Diese Durchsteckbohrung 53 hat einen größeren Durchmesser als die Kopfschraube 51, um einen Ringspalt zu bilden, der als Schmiermittelweg 54 verwendet wird. Der untere Teil dieses Schmiermittelweges 54 steht mit einer Schmiermittel­ zuführung 55 in Verbindung, die in dem Zylinderblock 12 gebildet ist. Der obere Teil des Schmiermittelweges 54 steht mit einer Nut 56 in Verbindung, die auf der unteren Oberfläche des Lagerbettes 27 gebildet ist. Diese Nut 56 steht in Verbindung mit einem Schmiermittelweg 58, der über eine Öffnung 57 in der Kipphebelwelle 32 gebildet ist. Ein Schmiermittel wird dem Lagerteil des Kipphebels 31 für die Betätigung des Kraftstoff­ einspritzventils über den Schmiermittelweg 58 zugeführt. Die Nut 56 steht mit einem Schmiermittelweg 60 über eine Öffnung 59 in Verbindung, und das Schmiermittel wird durch diesen Schmier­ mittelweg 60 den Lagerteilen der Kipphebel 25 und 26 für die Betätigung der Einlaß- und Auslaßventile zugeführt. Noch ein weiterer Schmiermittelweg 61 steht auf dem Zylinderkopf 11 in Fließmittelverbindung mit dem Lagerteil der Nockenwelle 33 aus der oben erwähnten Nut 56, so daß das Schmiermittel aus der Nut 56 zur Nockenwelle 33 zugeführt wird.

Da das Schmiermittel desselben Systems den Lagerteilen der Kipphebel 25 und 26 für die Betätigung der Einlaß- und Aus­ laßventile und zu dem Lagerteil des Kipphebels 31 für die Betätigung der Einspritzpumpe 18 sowie zur Nockenwelle 33 zugeführt werden kann, kann das Ölbeschickungssystem in vor­ teilhafter Weise vereinfacht werden.

Wie in Fig. 3 veranschaulicht ist, ist ein Kraftstoffzuführweg 62 im Zylinderkopf 11 parallel zur Kurbelwelle oder zur Nocken­ welle 33 angeordnet. Gemäß Fig. 5 erstreckt sich diese Kraft­ stoffzuführung 62 durch den Zylinderkopf 11 und ist an der oberen Fläche einer Einführbohrung 19 angeordnet, die zur Anbringung an der Einspritzpumpe schräg verläuft. Deshalb kann in wirksamer Weise geprüft werden, ob Luft in der Einspritzpumpe 18 ansteht. Eine Kraftstoffeinlaßöffnung 63 der Einspritzpumpe 18 öffnet sich zu dieser Kraftstoffzuführung 62. O-Ringe 64 und 65 sind über und unter der Kraftstoffeinlaßöffnung 63 auf der Einspritzpumpe 18 für die Abdichtung des Einführloches 19 angeordnet.

Ein Magnetventil 66, welches nur offen ist, wenn der Motor in Betrieb ist, ist am Einlaß der Kraftstoffzuführung 62 angeord­ net. Ein Absperrventil 67 ist an seinem Auslaß angeordnet, um den Druck des Kraftstoffes F innerhalb der Kraftstoffzuführung 62 einzustellen. Selbst wenn die Luft rund um die Öffnung der Kraftstoffeinlaßöffnung 63 der Einspritzpumpe nach dem Auslaufen des Motors ansteht, kann gemäß dieser Anordnung die Luft in einfacher Weise zusammen mit dem Kraftstoff in den Kraftstoff­ tank zurückgeführt werden, wenn der Motor wieder gestartet wird. Die Bezugszahl 68 veranschaulicht eine Kraftstoffzuführpumpe.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist die Nockenwelle 33 mit einer Steuerriemenscheibe 46 an ihrem einen Ende und mit einem Fliehkraft-Motorregler 70 am anderen Ende ausgestattet. In­ nerhalb einer Kammer 71, welche den Fliehkraft-Motorregler 70 aufnimmt, ist ein Reglerhebel 72 drehbar in Wirkverbindung gehaltert. Die Drehung dieses Reglerhebels 72 erlaubt die hin­ und hergehende Bewegung der Steuerstange 42 in der Richtung, die durch den Pfeil A angezeigt ist, wodurch die Kraftstoffein­ spritzmenge der Einspritzpumpe 18 eingestellt wird.

Ferner ist gemäß Fig. 4 eine Drehmoment-Federvorrichtung 100 auf der Motorabdeckung 10 so angeordnet, daß sie der Endober­ fläche der Steuerstange 42 entspricht. Diese Drehmoment-Feder­ vorrichtung 100 begrenzt die Kraftstoffeinspritzung im Normal- Lastbetrieb, sie erhöht die einzuspritzende Kraftstoffmenge, wenn die Drehzahl unter den Wert im Normal-Lastbetrieb abfällt, und erhöht die einzuspritzende Kraftstoffmenge beim Start des Motors.

Das Hauptgestell 101 der Drehmoment-Federvorrichtung ist auf die Motorabdeckung geschraubt, und durch Muttern 102 befestigt. Ein Stift 103 ist mit der Vorderseite dieses Hauptgestelles 101 verbunden, und eine Einstellschraube 104 ist am rückwärtigen Endteil des Hauptgestells angeschraubt. Eine Feder 105 ist zwischen diesen zwei Teilen 103 und 104 derart angeordnet, daß die Druckkraft der Feder 105 durch Drehen der Einstellschraube 104 einjustiert werden kann. Das vorspringende Endteil des Hauptgestells 101 wird durch eine Hutmutter 106 abgedeckt.

Wenn der vorstehend bestehende Dieselmotor im Nenndrehzahlbe­ reich arbeitet, ist die Steuerstange 42 in einer in Fig. 4 gezeigten Position angeordnet und ihre Spitze stößt gegen den Stift 103 der Drehmoment-Federvorrichtung 100 an. Da der Stift 103 durch die Feder 105 jedoch gedrückt wird, bewegt sich die Steuerstange 42 nicht mehr in die mit A′ gezeigte Richtung, so daß die Kraftstoffeinspritzmenge der Einspritzpumpe konstant gehalten wird.

Wenn die Drehzahl des Dieselmotors abnimmt, wird die Fliehkraft des Reglergewichtes 77 kleiner, so daß der Reglerhebel 72 über die Reglerspindel 76 in Richtung des Pfeiles B gedreht wird. Die Steuerstange 42 wird dadurch in der Richtung des Pfeiles A′ bewegt, wodurch die einzuspritzende Kraftstoffmenge der Ein­ spritzpumpe 18 zunimmt.

Beim Start des Dieselmotors übt der Fliehkraftregler 70 prak­ tisch keine Wirkung aus, so daß mittels der Drehmomentfeder 105 die Steuerstange 42 in die Richtung des Pfeiles A′ geschoben und die einzuspritzende Kraftstoffmenge erhöht wird.

Claims (2)

1. Dieselmotor mit obenliegender Nockenwelle,

   • - mit Einspritzpumpe (18), die in einem Zylinderkopf (11) angeordnet sind, wobei deren jede bezüglich der Achse eines Zylinders (13) geneigt und ihr unteres Ende gegenüber der Achse des Zylinders (13) versetzt ist,
   • - mit einem Kipphebel (25) zum Betätigen des Einlaßventils (21) und einem Kipphebel (26) zum Betätigen des Auslaßventils (22), die an beiden Seiten einer jeden Einspritzpumpe (18) angeordnet sind,
   • - mit Lagerbetten (27) zum Haltern einer Kipphebelwelle (32), die auf beiden Seiten einer jeden Einspritzpumpe (18) angeordnet sind, und zwar außerhalb der Kipphebel (25, 26) in Richtung weg von der Einspritzpumpe (18),
   • - mit einem Kipphebel (31) zum Betätigen der Einspritzpumpe (18) und
   • - mit einer Nockenwelle (33) zum Betätigen aller Kipphebel (25, 26, 31),
2. dadurch gekennzeichnet,

   • - daß jeder der Kipphebel (25, 26) zum Betätigen des Einlaßventils (21) und des Auslaßventils (22) auf einer freitragenden, in dem Lagerbett (27) vorgesehenen Kipphebelwelle (28) gelagert und durch die Einspritzpumpe (18) oder durch ein zum Befestigen der Einspritzpumpe (18) dienendes Halteteil (30) in seiner Lage gehalten wird und
   • - daß die Nockenwelle (33) möglichst nahe an der Achse des Zylinders (13) und dem unteren Ende der Einspritzpumpe (18) angeordnet ist.