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EP2088310A1 - Brennkraftmaschine mit einem Common-Rail-Einspritzsystem - Google Patents

Brennkraftmaschine mit einem Common-Rail-Einspritzsystem Download PDF

Info

Publication number
EP2088310A1
EP2088310A1 EP09001484A EP09001484A EP2088310A1 EP 2088310 A1 EP2088310 A1 EP 2088310A1 EP 09001484 A EP09001484 A EP 09001484A EP 09001484 A EP09001484 A EP 09001484A EP 2088310 A1 EP2088310 A1 EP 2088310A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
combustion engine
internal combustion
gas exchange
compression
ignition internal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09001484A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Eckhard Haas
Karl Lutter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutz AG
Original Assignee
Deutz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutz AG filed Critical Deutz AG
Publication of EP2088310A1 publication Critical patent/EP2088310A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M39/00—Arrangements of fuel-injection apparatus with respect to engines; Pump drives adapted to such arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M39/00—Arrangements of fuel-injection apparatus with respect to engines; Pump drives adapted to such arrangements
    • F02M39/02—Arrangements of fuel-injection apparatus to facilitate the driving of pumps; Arrangements of fuel-injection pumps; Pump drives
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/025—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by a single piston

Definitions

  • the invention relates to a self-igniting internal combustion engine with a crankcase, in which a crankshaft is rotatably mounted on which at least one piston carrying a connecting rod is articulated, wherein the piston is movable in a cylinder head covered by a working space covered cylinder, wherein in the cylinder head with the working space communicating and operated by a gas exchange camshaft gas exchange devices are used and in the working space via an injection valve of a common rail injection fuel is fed, the rail of at least one high-pressure pump, which is driven via a roller tappet of a gas exchange camshaft, filled with fuel becomes.
  • Such an internal combustion engine is from the DE 195 08 445 A1 known.
  • This internal combustion engine has a common rail injection system with which the fuel is injected via injectors into the combustion chambers assigned to the individual cylinders.
  • the fuel is thereby conveyed by preferably two high-pressure pumps in the rail.
  • the high-pressure pumps are inserted into recesses in the crankcase of the internal combustion engine and act on the drive side together with conveyor cams on the gas exchange camshaft of the internal combustion engine. Both the crankcase and the camshaft are designed and manufactured specifically for the use of this injection system.
  • the invention has for its object to provide a self-igniting internal combustion engine to which, starting from a conventional injection system in the form of, for example, a series injection pump or a distributor injection pump, with as few profound changes a common rail injection system can be grown.
  • the high-pressure pump is arranged frontally of the internal combustion engine and that at least the roller tappet is inserted into a housing connected to the crankcase.
  • the housing can be an additional housing connected to the crankcase, but in a further embodiment of the invention it is preferably a gearbox housing already present on the internal combustion engine.
  • This gearbox housing is modified accordingly and provided in particular in the region of the gas exchange camshaft with at least one opening into which at least one high-pressure pump is used with at least the associated roller tappet and connected, in particular screwed.
  • the gearbox housing is arranged depending on the configuration of the internal combustion engine on the belt drive side or flywheel side end face of the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine may be air-cooled or liquid-cooled.
  • an intermediate housing is arranged between the high-pressure pump and the gearbox housing.
  • This refinement is based on the consideration of changing the gearbox housing only so far that it in turn can be used universally for as many as possible or even all variants of the internal combustion engine. It can then the opening into which the high-pressure pump engages with at least the roller tappet, are closed by a cover in the construction of a conventional injection system. If, in contrast, a common-rail injection system is installed, an intermediate housing adapted to the high-pressure pump is placed on the gearbox housing.
  • roller tappet of the high-pressure pump is actuated by a preferably more elevations having conveyor cam, which is arranged outside of the crankcase bearing the gas exchange camshaft.
  • the conveyor cam between an outer crankcase bearing and a drive gear of the gas exchange camshaft is arranged or the conveyor cam is arranged on the outside to the drive gear.
  • the conveyor cam is mounted on the gas exchange camshaft, in particular shrunk.
  • the conveyor cam in one piece with the gas exchange camshaft.
  • this requires a more complex transformation of the gas exchange camshaft, as if the conveyor cam is only shrunk as needed.
  • a one-time adaptation of the gas exchange camshaft in the form necessary that a cylindrical section is additionally provided, to which the conveyor cam is required aufschrumpfbar.
  • tip diameter of the conveyor cam can be greater than the diameter of the crankcase bearing the gas exchange camshaft, since the gas exchange camshaft from the front side on which the Fördenocken is inserted into the crankcase.
  • the conveyor cam is made in one piece with the drive gear.
  • the gas exchange camshaft does not need to be changed at all.
  • the one-piece production of the conveyor cam with the drive gear is preferred, it is here also possible in principle, réelleschrumpfen the conveyor cam on a corresponding cylindrical portion of the drive gear, for example.
  • internal combustion engine is an air-cooled, self-igniting internal combustion engine with an integrated cooling air blower, which sucks in cooling air from the environment and promotes a arranged along the located behind the cooling air blower 1 longitudinal side wall of the enginemé Kunststoffleitgephaseuse.
  • Thede povertyleitgephaseuse is designed so that it passes on the subsidized cooling air for cooling the air-cooled cylinder tubes and cylinder heads 2.
  • heat exchanger such as a lubricating oil heat exchanger and a charge air heat exchanger, acted upon by the cooling air blower 1 with cooling air.
  • the cooling-air blower 1 is mounted on the side of the internal combustion engine opposite the external gas exchange lines and is driven via a belt drive 3 by a belt drive wheel 4 mounted on the crankshaft of the internal combustion engine.
  • the belt drive 3 is tensioned by a tensioning device 5, which can simultaneously serve to drive, for example, an auxiliary pump.
  • a generator 6 is mounted, which is driven by a second belt drive 3a.
  • the second belt drive 3a is driven by a further belt drive wheel, which is also mounted on the crankshaft in front of or behind the first belt drive wheel 4.
  • the internal combustion engine has an injection system, which in the original embodiment has a series injection pump, which is arranged in the region below the cooling air blower 1 and behind the tensioning device 5.
  • This original in-line injection pump is driven by its own gear drive, which is arranged in a gear box housing 7.
  • a second gear drive is arranged in the gear box housing 7, which, starting from a crankshaft gear, drives a drive gear 8 via an intermediate gear.
  • This drive gear 8 is firmly connected to a gas exchange camshaft 9 and drives it at half the crankshaft speed.
  • the gas exchange camshaft 9 is in the crankcase 10 ( Fig. 2 ) of the internal combustion engine by means of a plurality of crankcase bearings 11 stored. In this case, a belt-drive-side crankcase bearing 11 is arranged directly adjacent to the drive gear 8.
  • the internal combustion engine according to the invention is equipped with a common rail injection system instead of a conventional injection system, which can be attached to the internal combustion engine with as few changes as possible, in particular on complex components such as, for example, the crankcase 10.
  • a high-pressure pump 12 of the common-rail injection system is arranged on the belt-drive-side end face of the internal combustion engine and a pump plunger of the high-pressure pump 12 actuated roller tappet 13 is inserted through a recess in the gearbox housing 7 in this and performed simultaneously.
  • the roller tappet 13 has a roller 14, which rolls on a plurality of elevations 15 having conveyor cam 16.
  • the conveyor cam 16 is arranged frontally in front of the drive gear 8 and either component (integral or fixed) of the gas exchange camshaft 9 or the drive gear 8. If the conveyor cam 16 is made in one piece with the gas exchange camshaft 9, it may be necessary, the cylindrical Aufschrumpf Scheme for the drive gear. 8 run with a relation to the crankcase bearings 11 enlarged diameter, so that the drive gear 8 can be placed from the front over the elevations 15 on the corresponding seat and shrunk.
  • the high-pressure pump 12 is further inserted into an intermediate housing 17, which is fastened above the opening for the roller tappet 13 on the gearbox housing 7.
  • the high pressure pump 12 is connected via a high-pressure line, not shown, with a preferably arranged above the cooling air blower 1 rail 18, which extends along the longitudinal side the internal combustion engine extends.
  • the rail is connected via short injection lines 19 with electrically controllable injectors (injection valves) inserted in the cylinder heads 2.
  • the high-pressure pump 12 is integrated into the internal combustion engine without the outer contour of the internal combustion engine being adversely affected or essential components of the internal combustion engine having to be redesigned.
  • FIGS. 3 and 4 show detailed views of the formation of the gear box housing 7 and the attached high-pressure pump 12.
  • the in the Fig. 3 shown components have been largely described previously. Shown in the Fig. 3 the formation of the gear box housing 7 on the left side to the crankshaft longitudinal axis 20 for driving the original in-line injection pump.
  • the gear case housing 7 in this area an extension 21, which may optionally be separated in the embodiment according to the invention (the then adjusting outer contour in this area is shown by dashed lines).
  • Fig. 4 shows in addition to the previously described that the gearbox housing 7 in the region below the intermediate housing 17 has a slight, outwardly facing bulge 22.
  • the bulge 22 is, like the entire gearbox housing 7, particularly stiff in this area (see also the in Fig. 3 shown stiffening ribs 23 which support this region of the bulge 22 and the overlying flange surface for attachment of the intermediate housing 17).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine selbstzündende Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an der zumindest ein einen Kolben tragendes Pleuel angelenkt ist, wobei der Kolben in einen von einem Zylinderkopf unter Bildung eines Arbeitsraum abgedeckten Zylinder bewegbar ist, wobei in den Zylinderkopf mit dem Arbeitsraum kommunizierende und von einer Gaswechselnockenwelle betätigte Gaswechseleinrichtungen eingesetzt sind und in den Arbeitsraum über ein Einspritzventil eines Common-Rail-Einspritzsystems Kraftstoff zuführbar ist, wobei das Rail von zumindest einer Hochdruckpumpe, die über einen Rollenstößel von einer Gaswechselnockenwelle angetrieben wird, mit Kraftstoff befüllt wird. Erfindungsgemäß wird eine selbstzündende Brennkraftmaschine bereitgestellt, an die, ausgehend von einem konventionellen Einspritzsystem in Form beispielsweise einer Reiheneinspritzpumpe oder einer Verteilereinspritzpumpe, mit möglichst wenig tiefgreifenden Änderungen ein Common-Rail-Einspritzsystem angebaut werden kann. Dies wird dadurch erreicht, dass die Hochdruckpumpe stirnseitig der Brennkraftmaschine angeordnet ist und dass zumindest der Rollenstößel in ein mit dem Kurbelgehäuse verbundenes Gehäuse eingesetzt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine selbstzündende Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an der zumindest ein einen Kolben tragendes Pleuel angelenkt ist, wobei der Kolben in einen von einem Zylinderkopf unter Bildung eines Arbeitsraum abgedeckten Zylinder bewegbar ist, wobei in den Zylinderkopf mit dem Arbeitsraum kommunizierende und von einer Gaswechselnockenwelle betätigte Gaswechseleinrichtungen eingesetzt sind und in den Arbeitsraum über ein Einspritzventil eines Common-Rail-Einspritzsystems Kraftstoff zuführbar ist, wobei das Rail von zumindest einer Hochdruckpumpe, die über einen Rollenstößel von einer Gaswechselnockenwelle angetrieben wird, mit Kraftstoff befüllt wird.
  • Eine derartige Brennkraftmaschine ist aus der DE 195 08 445 A1 bekannt. Diese Brennkraftmaschine weist ein Common-Rail-Einspritzsystem auf, mit dem der Kraftstoff über Injektoren in die den einzelnen Zylindern zugeordneten Brennräume eingespritzt wird. Der Kraftstoff wird dabei von vorzugsweise zwei Hochdruckpumpen in das Rail gefördert. Die Hochdruckpumpen sind in Ausnehmungen in dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine eingesetzt und wirken antriebsseitig mit Fördernocken auf der Gaswechselnockenwelle der Brennkraftmaschine zusammen. Sowohl das Kurbelgehäuse als auch die Nockenwelle sind speziell für den Einsatz dieses Einspritzsystems gestaltet und gefertigt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbstzündende Brennkraftmaschine bereitzustellen, an die, ausgehend von einem konventionellen Einspritzsystem in Form beispielsweise einer Reiheneinspritzpumpe oder einer Verteilereinspritzpumpe, mit möglichst wenig tiefgreifenden Änderungen ein Common-Rail-Einspritzsystem angebaut werden kann.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Hochdruckpumpe stirnseitig der Brennkraftmaschine angeordnet ist und dass zumindest der Rollenstößel in ein mit dem Kurbelgehäuse verbundenes Gehäuse eingesetzt ist. Durch diese Ausbildung brauchen an dem Kurbelgehäuse keine aufwendigen und kostenintensiven Änderungen vorgenommen werden, andererseits wird keine eigene Nockenwelle benötigt, da die Hochdruckpumpe von der Gaswechselnockenwelle angetrieben wird. Grundsätzlich kann das Gehäuse ein zusätzliches, mit dem Kurbelgehäuse verbundenes Gehäuse sein, ist aber in weiterer Ausgestaltung der Erfindung bevorzugt ein an der Brennkraftmaschine schon vorhandenes Räderkastengehäuse. Dieses Räderkastengehäuse wird entsprechend modifiziert und insbesondere im Bereich der Gaswechselnockenwelle mit zumindest einer Öffnung versehen, in die zumindest die eine Hochdruckpumpe mit zumindest dem zugeordneten Rollenstößel eingesetzt und verbunden, insbesondere verschraubt, ist. Wegen der auftretenden Belastungen kann es erforderlich sein, in das Räderkastengehäuse geeignete Versteifungen zu integrieren. Dennoch ist eine solche Änderung des Räderkastengehäuses, das im Übrigen bevorzugt aus einem Leichtmetall gegossen wird, erheblich einfacher zu realisieren als eine Modifizierung des Kurbelgehäuses und es ist möglich, unterschiedliche Varianten bereitzuhalten.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist das Räderkastengehäuse je nach Ausgestaltung der Brennkraftmaschine auf der riementriebseitigen oder schwungradseitigen Stirnseite der Brennkraftmaschine angeordnet. Im Übrigen kann die Brennkraftmaschine luftgekühlt oder flüssigkeitsgekühlt sein.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der Hochdruckpumpe und dem Räderkastengehäuse ein Zwischengehäuse angeordnet. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, das Räderkastengehäuse nur so weit zu ändern, dass es wiederum für möglichst viele oder sogar alle Varianten der Brennkraftmaschine universell verwendbar ist. Dabei kann dann die Öffnung, in die die Hochdruckpumpe mit zumindest dem Rollenstößel eingreift, bei dem Verbau eines konventionellen Einspritzsystems durch einen Deckel verschlossen werden. Wird dagegen ein Common-Rail-Einspritzsystem verbaut, wird auf das Räderkastengehäuse ein an die Hochdruckpumpe angepasstes Zwischengehäuse aufgesetzt.
  • In Weiterbildung der Erfindung wird der Rollenstößel der Hochdruckpumpe von einem vorzugsweise mehrere Erhebungen aufweisenden Fördernocken betätigt, der außerhalb der Kurbelgehäuselagerung der Gaswechselnockenwelle angeordnet ist. Durch diese Ausgestaltung braucht wiederum an dem Kurbelgehäuse und der Kurbelgehäuselagerung der Gaswechselnockenwelle keine Änderung vorgenommen zu werden.
  • In weiterer Ausgestaltung ist der Fördernocken zwischen einer äußeren Kurbelgehäuselagerung und einem Antriebszahnrad der Gaswechselnockenwelle angeordnet oder aber der Fördernocken ist außenseitig zu dem Antriebszahnrad angeordnet. Hier wird man eine Anordnung wählen, die die vorhandenen Platzverhältnisse berücksichtigt.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist der Fördernocken auf der Gaswechselnockenwelle befestigt, insbesondere aufgeschrumpft. Grundsätzlich ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, den Fördernocken einstückig mit der Gaswechselnockenwelle zu fertigen. Dies bedingt aber eine aufwendigere Umgestaltung der Gaswechselnockenwelle, als wenn der Fördernocken nur bedarfsmäßig aufgeschrumpft wird. Dazu ist gegebenenfalls eine einmalige Anpassung der Gaswechselnockenwelle in der Form notwendig, dass ein zylindrischer Abschnitt zusätzlich vorgesehen wird, auf den der Fördernocken bedarfsmäßig aufschrumpfbar ist. Ein wesentlicher Vorteil liegt weiterhin darin, dass der Kopfkreisdurchmesser des Fördernockens größer als der Durchmesser der Kurbelgehäuselagerung der Gaswechselnockenwelle sein kann, da die Gaswechselnockenwelle von der Stirnseite, auf der sich der Fördenocken befindet, in das Kurbelgehäuse eingeschoben wird. Dadurch bestehen größere Gestaltungsmöglichkeiten hinsichtlich der Erhebungen zur Betätigung der Rollenstößen beispielsweise hinsichtlich geringerer Herzscher Flächenpressung.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist der Fördernocken einstückig mit dem Antriebszahnrad gefertigt. Bei dieser Ausgestaltung braucht die Gaswechselnockenwelle überhaupt nicht geändert zu werden. Wenn auch bei dieser Ausgestaltung die einstückige Fertigung des Fördernockens mit dem Antriebszahnrad bevorzugt wird, ist es hier auch grundsätzlich möglich, den Fördernocken auf einen entsprechenden zylindrischen Abschnitt des Antriebszahnrads beispielsweise aufzuschrumpfen.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es - wie schon zuvor angedeutet - selbstverständlich auch möglich, zwei Hochdruckpumpen, die in einem V-Winkel von insbesondere 90 Grad oder 60 Grad bei einer sechszylindrigen Reihenbrennkraftmaschine zueinander angeordnet sind, auf beziehungsweise an dem Räderkastengehäuse anzuordnen und von einem gemeinsamen Fördernocken, aber unterschiedlichen Erhebungen, anzutreiben. Die Anzahl der Hochdruckpumpen ist in erster Linie von der Zylinderzahl und der gewünschten Kraftstoffauffüllung in dem Rail abhängig. Darüber hinaus kann es bei allen Varianten sinnvoll sein, außenseitig des Antriebszahnrads oder des Fördernockens eine zusätzliche Lagerstelle für die Gaswechselnockenwelle in dem Räderkastengehäuse vorzusehen. Durch diese zusätzliche Lagerstelle werden zusätzliche Belastungen auf die Gaswechselnockenwelle abgefangen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Stirnansicht der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine,
    Fig. 2
    eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in einer teilweisen Schnittdarstellung,
    Fig. 3
    eine Stirnansicht des Räderkastengehäuses mit der aufgesetzten Hochdruckpumpe in einer teilweisen Schnittdarstellung und
    Fig. 4
    eine Seitenansicht zu Fig. 3, wiederum in einer teilweisen Schnittdarstellung.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Brennkraftmaschine ist eine luftgekühlte, selbstzündende Brennkraftmaschine mit einem integrierten Kühlluftgebläse, das Kühlluft aus der Umgebung ansaugt und in ein sich entlang der hinter dem Kühlluftgebläse 1 befindlichen Längsseitenwand der Brennkraftmaschine angeordnetes Kühlluftleitgehäuse fördert. Das Kühlluftleitgehäuse ist so ausgebildet, dass es die geförderte Kühlluft zur Kühlung der luftgekühlten Zylinderrohre und Zylinderköpfe 2 weiterleitet. Weiterhin werden eventuell an der Brennkraftmaschine montierte Wärmetauscher, wie ein Schmierölwärmetauscher und ein Ladeluftwärmetauscher, von dem Kühlluftgebläse 1 mit Kühlluft beaufschlagt. Das Kühlluftgebläse 1 ist auf der zu den äußeren Gaswechselleitungen gegenüberliegenden Seite der Brennkraftmaschine angebaut und wird über einen Riementrieb 3 von einem auf der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine montierten Riementriebrad 4 angetrieben. Gespannt wird der Riementrieb 3 von einer Spannvorrichtung 5, die gleichzeitig zum Antrieb beispielsweise einer Hilfspumpe dienen kann. Auf der Gaswechselseite der Brennkraftmaschine ist ein Generator 6 montiert, der über einen zweiten Riementrieb 3a angetrieben wird. Der zweite Riementrieb 3a wird von einem weiteren Riementriebrad angetrieben, das ebenfalls auf der Kurbelwelle vor oder hinter dem ersten Riementriebrad 4 montiert ist.
  • Die Brennkraftmaschine weist ein Einspritzsystem auf, das in der ursprünglichen Ausgestaltung eine Reiheneinspritzpumpe aufweist, die im Bereich unterhalb des Kühlluftgebläses 1 und hinter der Spannvorrichtung 5 angeordnet ist. Diese ursprüngliche Reiheneinspritzpumpe wird über einen eigenen Rädertrieb, der in einem Räderkastengehäuse 7 angeordnet ist, angetrieben. Gleichzeitig ist in dem Räderkastengehäuse 7 ein zweiter Rädertrieb angeordnet, der, ausgehend von einem Kurbelwellenzahnrad, über ein Zwischenrad ein Antriebszahnrad 8 antreibt. Dieses Antriebszahnrad 8 ist mit einer Gaswechselnockenwelle 9 fest verbunden und treibt diese mit halber Kurbelwellendrehzahl an. Von der Gaswechselnockenwelle 9 werden über einen bekannten Ventiltrieb die in den Zylinderköpfen 2 eingesetzten Gaswechseleinrichtungen der Brennkraftmaschine betätigt. Die Gaswechselnockenwelle 9 ist in dem Kurbelgehäuse 10 (Fig. 2) der Brennkraftmaschine mittels mehrerer Kurbelgehäuselagerungen 11 gelagert. Dabei ist eine riementriebseitige Kurbelgehäuselagerung 11 direkt angrenzend an das Antriebszahnrad 8 angeordnet.
  • Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine ist anstelle eines konventionellen Einspritzsystems mit einem Common-Rail-Einspritzsystem ausgestattet, das mit möglichst wenig Änderungen, insbesondere an komplexen Bauteilen wie beispielsweise dem Kurbelgehäuse 10 an die Brennkraftmaschine anbaubar ist. Dazu ist eine Hochdruckpumpe 12 des Common-Rail-Einspritzsystems auf der riementriebseitigen Stirnseite der Brennkraftmaschine angeordnet und ein den Pumpenplunger der Hochdruckpumpe 12 betätigter Rollenstößel 13 ist durch eine Ausnehmung in dem Räderkastengehäuse 7 in dieses eingesetzt und gleichzeitig geführt. Der Rollenstößel 13 weist eine Laufrolle 14 auf, die auf einem mehrere Erhebungen 15 aufweisenden Fördernocken 16 abrollt. Der Fördernocken 16 ist stirnseitig vor dem Antriebszahnrad 8 angeordnet und entweder Bestandteil (einstückig oder befestigt) der Gaswechselnockenwelle 9 oder des Antriebszahnrad 8. Falls der Fördernocken 16 einstückig mit der Gaswechselnockenwelle 9 gefertigt ist, kann es erforderlich sein, den zylinderförmigen Aufschrumpfbereich für das Antriebszahnrad 8 mit einem gegenüber den Kurbelgehäuselagerungen 11 vergrößerten Durchmesser auszuführen, damit das Antriebszahnrad 8 von vorne über die Erhebungen 15 auf die entsprechende Sitzfläche aufgesetzt und aufgeschrumpft werden kann.
  • Die Hochdruckpumpe 12 ist weiterhin in ein Zwischengehäuse 17 eingesetzt, das oberhalb der Öffnung für den Rollenstößel 13 auf dem Räderkastengehäuse 7 befestigt ist. Die Hochdruckpumpe 12 ist über eine nicht dargestellte Hochdruckleitung mit einem bevorzugt oberhalb des Kühlluftgebläses 1 angeordneten Rail 18 verbunden, das sich entlang der Längsseite der Brennkraftmaschine erstreckt. Das Rail ist über kurze Einspritzleitungen 19 mit in den Zylinderköpfen 2 eingesetzten elektrisch steuerbaren Injektoren (Einspritzventilen) verbunden.
  • Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ist die Hochdruckpumpe 12, ohne dass die äußere Kontur der Brennkraftmaschine nachteilig beeinflusst ist oder wesentliche Bauteile der Brennkraftmaschine umkonstruiert werden müssen, an die Brennkraftmaschine integriert.
  • Die Figuren 3 und 4 zeigen Detailansichten zur Ausbildung des Räderkastengehäuses 7 und der angebauten Hochdruckpumpe 12. Die in der Fig. 3 dargestellten Komponenten sind weitgehend zuvor beschrieben worden. Dargestellt ist in der Fig. 3 die Ausbildung des Räderkastengehäuses 7 auf der linken Seite zu der Kurbelwellenlängsachse 20 zum Antrieb der ursprünglichen Reiheneinspritzpumpe. Dazu weist das Räderkastengehäuse 7 in diesem Bereich einen Fortsatz 21 auf, der bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung gegebenenfalls abgetrennt werden kann (die sich dann einstellende äußere Kontur in diesem Bereich ist strichliniiert dargestellt). Es kann im Rahmen der Erfindung aber auch ausdrücklich vorgesehen sein, den Fortsatz 21 an dem Räderkastengehäuse 7 zu belassen, und hier eine zusätzliche Nebenabtriebsmöglichkeit vorzusehen.
  • Fig. 4 zeigt ergänzend zu dem zuvor Beschriebenen, dass das Räderkastengehäuse 7 im Bereich unterhalb des Zwischengehäuses 17 eine leichte, nach außen weisende Ausbuchtung 22 aufweist. Die Ausbuchtung 22 ist, wie das gesamte Räderkastengehäuse 7, in diesem Bereich besonders steif ausgebildet (siehe auch die in Fig. 3 dargestellten Versteifungsrippen 23, die diesen Bereich der Ausbuchtung 22 und die darüber liegende Anflanschfläche zur Befestigung des Zwischengehäuses 17 abstützen).
  • Bezugszeichen
    • 1
    Kühlluftgebläse
    2
    Zylinderkopf
    3, 3a
    Riementrieb
    4
    Riementriebrad
    5
    Spannvorrichtung
    6
    Generator
    7
    Räderkastengehäuse
    8
    Antriebszahnrad
    9
    Gaswechselnockenwelle
    10
    Kurbelgehäuse
    11
    Kurbelgehäuselagerung
    12
    Hochdruckpumpe
    13
    Rollenstößel
    14
    Laufrolle
    15
    Erhebung
    16
    Fördernocken
    17
    Zwischengehäuse
    18
    Rail
    19
    Einspritzleitung
    20
    Kurbelwellenlängsachse
    21
    Fortsatz
    22
    Ausbuchtung
    23
    Versteifungsrippen

Claims (9)

  1. Selbstzündende Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an der zumindest ein einen Kolben tragendes Pleuel angelenkt ist, wobei der Kolben in einen von einem Zylinderkopf unter Bildung eines Arbeitsraum abgedeckten Zylinder bewegbar ist, wobei in den Zylinderkopf mit dem Arbeitsraum kommunizierende und von einer Gaswechselnockenwelle betätigte Gaswechseleinrichtungen eingesetzt sind und in den Arbeitsraum über ein Einspritzventil eines Common-Rail-Einspritzsystems Kraftstoff zuführbar ist, wobei das Rail von zumindest einer Hochdruckpumpe, die über einen Rollenstößel von einer Gaswechselnockenwelle angetrieben wird, mit Kraftstoff befüllt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckpumpe (12) stirnseitig der Brennkraftmaschine angeordnet ist und dass zumindest der Rollenstößel (13) in ein mit dem Kurbelgehäuse (10) verbundenes Gehäuse eingesetzt ist.
  2. Selbstzündende Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ein Räderkastengehäuse (7) ist.
  3. Selbstzündende Brennkraftmaschine nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Räderkastengehäuse (7) auf der riementriebseitigen oder der schwungradseitigen Stirnseite der Brennkraftmaschine angeordnet ist.
  4. Selbstzündende Brennkraftmaschine nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Hochdruckpumpe (12) und dem Räderkastengehäuse (7) ein Zwischengehäuse (17) angeordnet ist.
  5. Selbstzündende Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenstößel (13) von einem vorzugsweise mehrere Erhebungen (15) aufweisenden Fördernocken (16) betätigt wird, der außerhalb der Kurbelgehäuselagerung (11) der Gaswechselnockenwelle (9) angeordnet ist.
  6. Selbstzündende Brennkraftmaschine nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Fördernocken (16) zwischen einer äußeren Kurbelgehäuselagerung (11) und einem Antriebszahnrad (8) der Gaswechselnockenwelle (9) angeordnet ist.
  7. Selbstzündende Brennkraftmaschine nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Fördernocken (16) außenseitig zu dem Antriebszahnrad (8) angeordnet ist.
  8. Selbstzündende Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Fördernocken (16) auf der Gaswechselnockenwelle (9) befestigt, insbesondere aufgeschrumpft ist.
  9. Selbstzündende Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Fördernocken (16) einstückig mit dem Antriebszahnrad (8) gefertigt ist.
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