CN1871427B - 内燃机、内燃机头和燃油分配管线 - Google Patents

Abstract

描述了一种内燃机，较佳地为根据狄塞尔循环工作的内燃机，它包括：具有阀盖(2)的至少一个内燃机头(1)以及通过位于阀盖(2)的至少一个通孔(8)联接于内燃机头(1)至少一个燃油分配管线(4)。本发明还涉及一种特别用于内燃机的内燃机头(1)和一种燃油分配管线(4)。

Description

内燃机、内燃机头和燃油分配管线

技术领域

本发明涉及一种内燃机，其中燃油分配管线直接连接于内燃机头而不是连接于阀盖，由于这减少了由振动引起的故障，由此使管线振动产生的可能性更小，这增加了内燃机的可靠性。此外，本发明涉及用于上述内燃机的内燃机头并涉及燃油分配管线。

背景技术

传统地，奥托循环4冲程内燃机配有化油***而狄塞尔循环4冲程内燃机配有传统的旋转喷注泵。

在奥托循环内燃机的情况下，由内燃机活塞吸入的气体通过化油器，并且一旦流过缩喉管即被引向由压力差确定的燃油四周。然后，空气-燃油混合物被内燃机接受。因此燃油馈入包括在低压下通常藉由可伸缩的橡皮管将燃油送至化油器的泵。

随时间的流逝，化油器被机械燃油喷注***取代，机械燃油喷注***实现将燃油喷注到入口歧管中，由此产生对每种内燃机功能状况的燃油喷注量的更好控制。随着电子喷注***的出现，该***被改进，在电子喷注***中，中央处理单元(一般被称为电子喷注模块)监视指向每种状况的理想燃油量喷注的内燃机功能参数。在这些***中，燃油喷注器的开启是通过由处理中心发送的电信号而实现的。

然而不管使用什么燃油喷注***，带高压的加压燃油管线始终存在。因此，当燃油注入器开启时，加压的燃油涌入入口歧管。通常它是所有燃油喷注器连接的单条燃油管线。

由于燃油管线具有高压，最基本的要求是不允许发生管线或部件接头处的断裂，否则就会引发失火的危险。

由于应当将燃油注入入口歧管，而固定于入口歧管的燃油管线通常被刚性连接于内燃机头，因此不存在由内燃机产生的额外振动并且这样的话，燃油管线将不承受以振动形式出现的高应力负载。

然而，为了获得奥托循环内燃机功能中的更好效率，特别是关于特定消耗和污染排放的减少，设计者试图研制出一种内燃机，其中在其功能循环的进气期间，燃油不被喷注到入口歧管内，而是直接喷注入燃烧室。

通过这些被称为直接喷注内燃机的内燃机，内燃机头部的喷注器位置有时要求燃油馈送被固定在阀盖处，这会带来将在后面更详细地说明的不便。

另一方面，传统柴油内燃机具有旋转喷注泵，它由同步于活塞运动的曲轴驱动，由此在其中空气压力达到最大的瞬间或在该瞬间前很短的时间将燃油注入每个汽缸。这种解决方案对每个燃油喷注器具有单独的管线，通常这些管线位于内燃机头的一侧，这是由阀的结构和燃烧室的形状决定的。

然而，同样为了获得更好的功能效率，主要是功率和操作平滑性的增加以及微粒物质进入的减少，柴油内燃机经历连续的改进，例如使用多阀头(每个汽缸具有三个或四个阀)和包含连接于喷注器的单个加压燃油管线的改进的喷注***，然后喷注器藉由控制中心(或电子喷注模块)开始受电子命令指挥。新柴油内燃机的这些喷注***如今更类似于由奥托循环内燃机使用的***。

另外，由于这些新内燃机首先采用多阀头的燃烧腔的设计改进，喷注器被竖直定位在燃烧室中心部分，并通过这样必需将燃油管线固定于内燃机的阀盖。

不考虑内燃机的类型是奥托循环还是狄塞尔循环，阀盖是(一般藉由螺钉)固定于内燃机头的组件并因此，它结束将内燃机产生的振动额外地传播并将振动传递给燃料管线。由于柴油内燃机的高压缩比和内部构件的高度集中，它们相比于奥托循环内燃机而言产生更强烈的振动，因此这种问题在柴油内燃机中更为严重。

使情势变得更糟的是，为了减少成本和重量，现在用塑料阀盖代替经钢冲压或铝浇铸的阀盖。然而不幸的是，这些阀盖对于内燃机产生的振动的阻尼更小，以额外的方式传播振动并使固定于此的燃油管线承受可能对其造成损坏程度的振动。

着眼于消除上述缺陷，开始研究将燃油管线定位在阀盖上的安装件，然而这些组件的使用寿命有限并可能造成限制隔绝振动能力的故障。因此，当这些安装件开始老化，燃油管线开始暴露于额外的振动，安装件可能受到损坏并甚至造成引发事故/火灾的燃油泄漏。

因此，直到现在尚未有人研制出一种允许不具有上述缺陷地将加压燃油管线定位在阀盖上的内燃机。

发明内容

本发明的目的是提供一种内燃机，它具有允许将加压燃油管线固定在阀盖上的装置，由此使得由阀盖传播的内燃机振动变得最小。

本发明的第二目的是提供一种特别用于上述内燃机的内燃机头。

本发明的第三目的是提供用于燃油分配的管线，特别是用于上述内燃机和内燃机头的燃油分配管线。

本发明第一目的是通过一种内燃机实现的，这种内燃机包括至少一个内燃机头，至少一个阀盖和至少一个燃油分配管线连接于所述内燃机头，其中内燃机头包括至少一个第一联接装置而阀盖设有至少一个通孔，燃油分配管线由固定销穿过阀盖中的通孔联接于内燃机头的第一联接装置。

本发明的第二目的是通过一种特别用于内燃机的内燃机头实现的，所述内燃机头包括联接于至少一个燃油分配管线的至少一个第一联接装置。

最后，本发明的第三目的是通过特别用于如前面两段定义的内燃机和内燃机头的燃油分配管线实现的，管线包括提供有联接于内燃机头的第一端的固定件。

除别的以外，本发明具有下列优点：

由于直接固定于内燃机头上，可不从内燃机处接受许多振动地将燃油分配管线定位在阀盖上。这样，由于引发危险的燃油泄漏的固定管线断裂的减少，内燃机的可靠性增加。

为同样的理由，可使用塑料材料的阀盖，尽管会额外地传播由内燃机产生的振动，但其成本被大幅度削减。

可以一般的制造成本制造内燃机，这种内燃机具有完全的可靠性，只要考虑到燃油管线的固定即可。

附图说明

下面将结合附图中表示的实施例对本发明进行更详细的说明，在附图中：

图1是本发明的内燃机的第一详细视图，对内燃机的阀盖和加压燃油管线作了特别的细化；

图2是本发明的内燃机的第二详细视图，对内燃机的阀盖和加压燃油管线作了特别的细化；

图3是本发明的具有阀盖和加压燃油管线的内燃机头的立体图；

图4是本发明内燃机阀盖的俯视图；

图5是用于本发明内燃机的加压燃油管线的固定销的侧视图；

图6是图5所示销的横截面的侧视图；

图7是图5和图6所示销的俯视图。

具体实施方式

根据较佳实施例并从图1中观察到的那样，较佳地工作在狄塞尔循环但也可以工作在奥托循环内燃机或其他内燃机的本发明的内燃机(未完全图示出)具有至少一个内燃机头1，至少一个阀盖2联接于内燃机头。内燃机较佳地仅具有一个内燃机头1，至少一个阀盖2较佳地通过螺钉20联接于内燃机头1。阀盖具有覆盖内燃机头的上部孔的功能，该孔敞开以定位内燃机组件，例如凸轮轴和/或阀和/或阀摇臂等(未示出)。为了避免润滑油的泄漏，封油垫圈(未图示)被设置在内燃机头1和阀盖2之间。

再者，对本发明的内燃机的较佳实施例而言，内燃机头1以铝合金浇铸而成，同时阀盖2由塑料浇铸而成。然而，很明显内燃机头1可由其他材料制成(例如铸铁)，同时阀盖可以钢、铝、铝合金等压制而成。

如图1-图3所能观察到的那样，内燃机头1包含将燃油喷注到内燃机的燃烧室内的四个燃油喷注器3、用于燃油分配的加压的中央管线(也被称为加压燃油管线并更经常地称为“燃油槽”)以及允许燃油从加压管线4流向喷注器3的单独管线5。

喷注器3的结构及其数量可以是任何一个，由于这不是本发明的焦点所在。

阀盖2具有多个孔，其中定位有多个喷注器3，由于喷注器3的喷注端(未图示)处于燃烧室内，它们被直接固定于内燃机头1。用于定位喷注器的开口用标号6指定。较佳地，喷注器3被定位在燃烧室(未图示)的大致中央部分，藉此孔6基本上位于阀盖2的纵向中心线C的附近。

为了防止燃油泄漏，每个孔6被提供以封油垫圈，例如由聚合物或其它材料(未图示)制成的环。

加压的燃油管线4较佳地由碳钢制成，但也可由任何必要或希望的材料制成。

与现有技术的内燃机不同(已在前面详细展开)，本发明的内燃机具有直接联接于内燃机头1、而不是联接于阀盖2的加压燃油管线4。

由于喷注器3的定位，加压的燃油管线4应当位于阀盖2上方；否则，形成加压管线4和每个喷注器3之间连接的单独管线5会过长，这会增加其中流动的燃油所表现出来的负载，除了容易产生缺陷、泄漏、断裂外，还会增加内燃机的制造成本等。

由于将加压燃油管线4定位在阀盖2上方，将其直接固定于内燃机头1是通过至少一个固定件7实现的，固定件7较佳地以固定销7的形式出现，其第一端联接于内燃机头1而第二端联接于管线4。作为优选，加压燃油管线4的固定是通过两个固定销7实现的，但显然可以改变这种配置，例如使用两个以上的销，对例如在串联有6个汽缸并具有高体积排量的内燃机而言，由于其长度，这是必要的。

关于固定销7的定位，本发明内燃机的较佳实施例的阀盖2具有两个用来定位固定销7的通孔，它们通过标号8表示在图中。显然，阀盖2用于销8定位的开口与将加压的燃油管线4固定在内燃机头1的固定销7的数量一致。

在本发明的内燃机的较佳实施例中，阀盖2具有两个基本毗邻其纵向中心线C定位的通孔8。

固定销7具有联接于内燃机头1的第一端7’和联接于加压燃油管线4的第二相对端7”。

较佳地，固定销7的第一端7’具有第一螺纹孔70以通过螺纹联接于圆柱形凸起，该圆柱形凸起具有设置在内燃机头1的螺纹部分(未图示)。这样，螺接入圆柱形凸起的销7具有重要的刚性特点，并当内燃机工作时不会额外地传播由它产生的振动。

更一般地说，内燃机头1具有联接于固定销7的第一联接装置(汽缸凸起)，而固定销7具有联接于内燃机头1的第二联接装置(第一螺纹孔)。

必需使位于内燃机头上的每个第一联接装置对应于阀盖2各自的通孔8，以保证每个固定销7的正确定位。

以相同方式，固定销7的第二端7”具有第二螺纹孔71以将其联接于加压的燃油管线4。较佳地，管线4具有至少一个凸耳4’或任何其它等效功能装置，其上设有通孔，从而能通过螺钉40紧固于固定销7，螺钉40固定于第二螺纹孔71。

显然，也可使用其它方法将固定销7联接于内燃机头1，例如通过第一端7’设有螺纹并被螺接入内燃机头1的螺纹孔中的销，或任何其它必要的理想结构配置。同样，固定销7的第二端7”与加压燃油管线4的联接可以变化，而任何功能结构上的变化均包含在所附权利要求的范围内。因此，内燃机头1与固定销7联接的第一装置可以有其它配置，同时固定销7联接于内燃机头1的第二装置可以有其它配置。

设有至少一个联接装置以联接固定销的内燃机头1也是一项发明，如所附权利要求组定义的那样。

为了防止内燃机的燃油泄漏，阀盖2较佳地在每个定位销的通孔8处包括封油垫圈，例如由聚合物或等效材料制成的环(未图示)。

另外，为了防止燃油泄漏，固定销7的较大径部分700***存在于通孔8中的聚合物密封件，由此该密封件上存在较大压力，因此通过它对燃油泄漏的保护被最大化。然而，这种特性仅为优选的。

即使固定销7具有圆柱形横截面，后者可以变化(如有必要或需要)，另外其尺寸也可以变化。同样，销7可由任何材料制成，例如钢、铝或其它。

在加压管线是保护范围由所附权利要求组所定义的一项发明的情况，可进一步提供一种加压的燃油管线，它包括固定件7，具有所有上述和可能的变化。

在这种情况下，加压的燃油管线包括提供有联接于内燃机头1的第一端7’的固定件，该第一端7’提供有以螺纹孔70的形式出现的联接装置。

本发明的优点是允许将加压的燃油管线4定位在阀盖2上方，由于直接固定在内燃机头1上，它不会接受由内燃机造成的过多振动。这样，通过减少可能引发危险燃油泄漏的管线4被固定后断裂的可能性而提高内燃机的可靠性。

由于相同原因，可使用由塑料制成的阀盖2，尽管一方面这种阀盖2过分地传播由内燃机产生的振动，但另一方面其成本被进一步削减。

因此，能制造出具有一般的制造成本的内燃机，这种内燃机具有完全的可靠性，只要考虑到燃油管线4的固定即可。

已对较佳实施例进行了说明，但要理解本发明的范围涵盖其它可能的变化，这些变化由所附权利要求内容限定，权利要求也包括可能的等效物。

Claims (5)

1.一种内燃机，包括：

内燃机头；

覆盖所述内燃机头的上部的阀盖，以便封闭由所述内燃机头和阀盖所协同构成的空间；

设置在所述空间的外部的主燃油管线，燃油通过所述主燃油管线经从所述主燃油管线至安装在所述内燃机头上的燃油喷注器的相应的分支管线输送到单个的燃油喷注器中；

其中，所述主燃油管线由至少一个固定销固定在所述内燃机头上，所述至少一个固定销允许将所述主燃油管线联接于所述内燃机头的第一联接装置，所述至少一个固定销设有联接于所述内燃机头的第一端和联接于所述主燃油管线的第二相对端，并且所述至少一个固定销包括以第一螺纹孔形式出现的第二联接装置，所述第一螺纹孔位于所述第一端，所述至少一个固定销穿过所述阀盖中的孔延伸至所述主燃油管线，其中所述固定销与所述孔之间是通过封油垫圈来密封的。

2.如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述主燃油管线由两个所述固定销固定在所述内燃机头上，这两个固定销沿着所述主燃油管线的长度相隔一段距离，并穿过所述阀盖中的相应的孔延伸至所述主燃油管线，其中所述固定销与所述相应的孔之间是通过所述封油垫圈来密封的。

3.如权利要求2所述的内燃机，其特征在于，所述主燃油管线包括：具有相应的通孔的隔开设置的凸耳；以及穿过所述相应的通孔且螺纹连接至相应的所述固定销的相应的螺栓，以便将所述相应的凸耳保持在相应的所述固定销上。

4.如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述固定销在第一端上包括第一螺纹孔，该端螺合至所述内燃机头上的螺纹凸起上。

5.如权利要求4所述的内燃机，其特征在于，所述固定销在其第二相对端上包括另一个螺孔，该第二相对端可使所述主燃油管线紧固至所述固定销，一螺栓的一端螺合至所述另一个螺孔中。

Images