專利名稱：內(nèi)燃機(jī)、內(nèi)燃機(jī)頭和燃油分配管線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)，其中燃油分配管線直接連接于內(nèi)燃機(jī)頭而不是連接于閥蓋，由于這減少了由振動引起的故障，由此使管線振動產(chǎn)生的可能性更小，這增加了內(nèi)燃機(jī)的可靠性。此外，本發(fā)明涉及用于上述內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)頭并涉及燃油分配管線。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)地，奧托循環(huán)4沖程內(nèi)燃機(jī)配有化油系統(tǒng)而狄塞爾循環(huán)4沖程內(nèi)燃機(jī)配有傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)噴注泵。
在奧托循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的情況下，由內(nèi)燃機(jī)活塞吸入的氣體通過化油器，并且一旦流過縮喉管即被引向由壓力差確定的燃油四周。然后，空氣一燃油混合物被內(nèi)燃機(jī)接受。因此燃油饋入包括在低壓下通常藉由可伸縮的橡皮管將燃油送至化油器的泵。
隨時間的流逝，化油器被機(jī)械燃油噴注系統(tǒng)取代，機(jī)械燃油噴注系統(tǒng)實現(xiàn)將燃油噴注到入口歧管中，由此產(chǎn)生對每種內(nèi)燃機(jī)功能狀況的燃油噴注量的更好控制。隨著電子噴注系統(tǒng)的出現(xiàn)，該系統(tǒng)被改進(jìn)，在電子噴注系統(tǒng)中，中央處理單元(一般被稱為電子噴注模塊)監(jiān)視指向每種狀況的理想燃油量噴注的內(nèi)燃機(jī)功能參數(shù)。在這些系統(tǒng)中，燃油噴注器的開啟是通過由處理中心發(fā)送的電信號而實現(xiàn)的。
然而不管使用什么燃油噴注系統(tǒng)，帶高壓的加壓燃油管線始終存在。因此，當(dāng)燃油注入器開啟時，加壓的燃油涌入入口歧管。通常它是所有燃油噴注器連接的單條燃油管線。
由于燃油管線具有高壓，最基本的要求是不允許發(fā)生管線或部件接頭處的斷裂，否則就會引發(fā)失火的危險。
由于應(yīng)當(dāng)將燃油注入入口歧管，而固定于入口歧管的燃油管線通常被剛性連接于內(nèi)燃機(jī)頭，因此不存在由內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的額外振動并且這樣的話，燃油管線將不承受以振動形式出現(xiàn)的高應(yīng)力負(fù)載。
然而，為了獲得奧托循環(huán)內(nèi)燃機(jī)功能中的更好效率，特別是關(guān)于特定消耗和污染排放的減少，設(shè)計者試圖研制出一種內(nèi)燃機(jī)，其中在其功能循環(huán)的進(jìn)氣期間，燃油不被噴注到入口歧管內(nèi)，而是直接噴注入燃燒室。
通過這些被稱為直接噴注內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)，內(nèi)燃機(jī)頭部的噴注器位置有時要求燃油饋送被固定在閥蓋處，這會帶來將在后面更詳細(xì)地說明的不便。
另一方面，傳統(tǒng)柴油內(nèi)燃機(jī)具有旋轉(zhuǎn)噴注泵，它由同步于活塞運(yùn)動的曲軸驅(qū)動，由此在其中空氣壓力達(dá)到最大的瞬間或在該瞬間前很短的時間將燃油注入每個汽缸。這種解決方案對每個燃油噴注器具有單獨的管線，通常這些管線位于內(nèi)燃機(jī)頭的一側(cè)，這是由閥的結(jié)構(gòu)和燃燒室的形狀決定的。
然而，同樣為了獲得更好的功能效率，主要是功率和操作平滑性的增加以及微粒物質(zhì)進(jìn)入的減少，柴油內(nèi)燃機(jī)經(jīng)歷連續(xù)的改進(jìn)，例如使用多閥頭(每個汽缸具有三個或四個閥)和包含連接于噴注器的單個加壓燃油管線的改進(jìn)的噴注系統(tǒng)，然后噴注器藉由控制中心(或電子噴注模塊)開始受電子命令指揮。新柴油內(nèi)燃機(jī)的這些噴注系統(tǒng)如今更類似于由奧托循環(huán)內(nèi)燃機(jī)使用的系統(tǒng)。
另外，由于這些新內(nèi)燃機(jī)首先采用多閥頭的燃燒腔的設(shè)計改進(jìn)，噴注器被豎直定位在燃燒室中心部分，并通過這樣必需將燃油管線固定于內(nèi)燃機(jī)的閥蓋。
不考慮內(nèi)燃機(jī)的類型是奧托循環(huán)還是狄塞爾循環(huán)，閥蓋是(一般藉由螺釘)固定于內(nèi)燃機(jī)頭的組件并因此，它結(jié)束將內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的振動額外地傳播并將振動傳遞給燃料管線。由于柴油內(nèi)燃機(jī)的高壓縮比和內(nèi)部構(gòu)件的高度集中，它們相比于奧托循環(huán)內(nèi)燃機(jī)而言產(chǎn)生更強(qiáng)烈的振動，因此這種問題在柴油內(nèi)燃機(jī)中更為嚴(yán)重。
使情勢變得更糟的是，為了減少成本和重量，現(xiàn)在用塑料閥蓋代替經(jīng)鋼沖壓或鋁澆鑄的閥蓋。然而不幸的是，這些閥蓋對于內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的振動的阻尼更小，以額外的方式傳播振動并使固定于此的燃油管線承受可能對其造成損壞程度的振動。
著眼于消除上述缺陷，開始研究將燃油管線定位在閥蓋上的安裝件，然而這些組件的使用壽命有限并可能造成限制隔絕振動能力的故障。因此，當(dāng)這些安裝件開始老化，燃油管線開始暴露于額外的振動，安裝件可能受到損壞并甚至造成引發(fā)事故/火災(zāi)的燃油泄漏。
因此，直到現(xiàn)在尚未有人研制出一種允許不具有上述缺陷地將加壓燃油管線定位在閥蓋上的內(nèi)燃機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種內(nèi)燃機(jī)，它具有允許將加壓燃油管線固定在閥蓋上的裝置，由此使得由閥蓋傳播的內(nèi)燃機(jī)振動變得最小。
本發(fā)明的第二目的是提供一種特別用于上述內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)頭。
本發(fā)明的第三目的是提供用于燃油分配的管線，特別是用于上述內(nèi)燃機(jī)和內(nèi)燃機(jī)頭的燃油分配管線。
本發(fā)明第一目的是通過一種內(nèi)燃機(jī)實現(xiàn)的，這種內(nèi)燃機(jī)包括至少一個內(nèi)燃機(jī)頭，至少一個閥蓋和至少一個燃油分配管線連接于所述內(nèi)燃機(jī)頭，其中內(nèi)燃機(jī)頭包括至少一個第一聯(lián)接裝置而閥蓋設(shè)有至少一個通孔，燃油分配管線通過閥蓋中的通孔聯(lián)接于內(nèi)燃機(jī)頭的第一聯(lián)接裝置。
本發(fā)明的第二目的是通過一種特別用于內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)頭實現(xiàn)的，所述內(nèi)燃機(jī)頭包括聯(lián)接于至少一個燃油分配管線的至少一個第一聯(lián)接裝置。
最后，本發(fā)明的第三目的是通過特別用于如前面兩段定義的內(nèi)燃機(jī)和內(nèi)燃機(jī)頭的燃油分配管線實現(xiàn)的，管線包括提供有聯(lián)接于內(nèi)燃機(jī)頭的第一端的固定件。
除別的以外，本發(fā)明具有下列優(yōu)點由于直接固定于內(nèi)燃機(jī)頭上，可不從內(nèi)燃機(jī)處接受許多振動地將燃油分配管線定位在閥蓋上。這樣，由于引發(fā)危險的燃油泄漏的固定管線斷裂的減少，內(nèi)燃機(jī)的可靠性增加。
為同樣的理由，可使用塑料材料的閥蓋，盡管會額外地傳播由內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的振動，但其成本被大幅度削減。
可以一般的制造成本制造內(nèi)燃機(jī)，這種內(nèi)燃機(jī)具有完全的可靠性，只要考慮到燃油管線的固定即可。


下面將結(jié)合附圖中表示的實施例對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明，在附圖中圖1是本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的第一詳細(xì)視圖，對內(nèi)燃機(jī)的閥蓋和加壓燃油管線作了特別的細(xì)化；圖2是本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的第二詳細(xì)視圖，對內(nèi)燃機(jī)的閥蓋和加壓燃油管線作了特別的細(xì)化；圖3是本發(fā)明的具有閥蓋和加壓燃油管線的內(nèi)燃機(jī)頭的立體圖；圖4是本發(fā)明內(nèi)燃機(jī)閥蓋的俯視圖；圖5是用于本發(fā)明內(nèi)燃機(jī)的加壓燃油管線的固定銷的側(cè)視圖；圖6是圖5所示銷的橫截面的側(cè)視圖；圖7是圖5和圖6所示銷的俯視圖。
具體實施例方式
根據(jù)較佳實施例并從圖1中觀察到的那樣，較佳地工作在狄塞爾循環(huán)但也可以工作在奧托循環(huán)內(nèi)燃機(jī)或其他內(nèi)燃機(jī)的本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)(未完全圖示出)具有至少一個內(nèi)燃機(jī)頭1，至少一個閥蓋2聯(lián)接于內(nèi)燃機(jī)頭。內(nèi)燃機(jī)較佳地僅具有一個內(nèi)燃機(jī)頭1，至少一個閥蓋2較佳地通過螺釘20聯(lián)接于內(nèi)燃機(jī)頭1。閥蓋具有覆蓋內(nèi)燃機(jī)頭的上部孔的功能，該孔敞開以定位內(nèi)燃機(jī)組件，例如凸輪軸和/或閥和/或閥搖臂等(未示出)。為了避免潤滑油的泄漏，封油墊圈(未圖示)被設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)頭1和閥蓋2之間。
再者，對本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的較佳實施例而言，內(nèi)燃機(jī)頭1以鋁合金澆鑄而成，同時閥蓋2由塑料澆鑄而成。然而，很明顯內(nèi)燃機(jī)頭1可由其他材料制成(例如鑄鐵)，同時閥蓋可以鋼、鋁、鋁合金等壓制而成。
如圖1-圖3所能觀察到的那樣，內(nèi)燃機(jī)頭1包含將燃油噴注到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)的四個燃油噴注器3、用于燃油分配的加壓的中央管線(也被稱為加壓燃油管線并更經(jīng)常地稱為“燃油槽”)以及允許燃油從加壓管線4流向噴注器3的單獨管線5。
噴注器3的結(jié)構(gòu)及其數(shù)量可以是任何一個，由于這不是本發(fā)明的焦點所在。
閥蓋2具有多個孔，其中定位有多個噴注器3，由于噴注器3的噴注端(未圖示)處于燃燒室內(nèi)，它們被直接固定于內(nèi)燃機(jī)頭1。用于定位噴注器的開口用標(biāo)號6指定。較佳地，噴注器3被定位在燃燒室(未圖示)的大致中央部分，藉此孔6基本上位于閥蓋2的縱向中心線C的附近。
為了防止燃油泄漏，每個孔6被提供以封油墊圈，例如由聚合物或其它材料(未圖示)制成的環(huán)。
加壓的燃油管線4較佳地由碳鋼制成，但也可由任何必要或希望的材料制成。
與現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)燃機(jī)不同(已在前面詳細(xì)展開)，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)具有直接聯(lián)接于內(nèi)燃機(jī)頭1、而不是聯(lián)接于閥蓋2的加壓燃油管線4。
由于噴注器3的定位，加壓的燃油管線4應(yīng)當(dāng)位于閥蓋2上方；否則，形成加壓管線4和每個噴注器3之間連接的單獨管線5會過長，這會增加其中流動的燃油所表現(xiàn)出來的負(fù)載，除了容易產(chǎn)生缺陷、泄漏、斷裂外，還會增加內(nèi)燃機(jī)的制造成本等。
由于將加壓燃油管線4定位在閥蓋2上方，將其直接固定于內(nèi)燃機(jī)頭1是通過至少一個固定件7實現(xiàn)的，固定件7較佳地以固定銷7的形式出現(xiàn)，其第一端聯(lián)接于內(nèi)燃機(jī)頭1而第二端聯(lián)接于管線4。作為優(yōu)選，加壓燃油管線4的固定是通過兩個固定銷7實現(xiàn)的，但顯然可以改變這種配置，例如使用兩個以上的銷，對例如在串聯(lián)有6個汽缸并具有高體積排量的內(nèi)燃機(jī)而言，由于其長度，這是必要的。
關(guān)于固定銷7的定位，本發(fā)明內(nèi)燃機(jī)的較佳實施例的閥蓋2具有兩個用來定位固定銷7的通孔，它們通過標(biāo)號8表示在圖中。顯然，閥蓋2用于銷8定位的開口與將加壓的燃油管線4固定在內(nèi)燃機(jī)頭1的固定銷7的數(shù)量一致。
在本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的較佳實施例中，閥蓋2具有兩個基本毗鄰其縱向中心線C定位的通孔8。
固定銷7具有聯(lián)接于內(nèi)燃機(jī)頭1的第一端7’和聯(lián)接于加壓燃油管線4的第二相對端7”。
較佳地，固定銷7的第一端7’具有第一螺紋孔70以通過螺紋聯(lián)接于圓柱形凸起，該圓柱形凸起具有設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)頭1的螺紋部分(未圖示)。這樣，螺接入圓柱形凸起的銷7具有重要的剛性特點，并當(dāng)內(nèi)燃機(jī)工作時不會額外地傳播由它產(chǎn)生的振動。
更一般地說，內(nèi)燃機(jī)頭1具有聯(lián)接于固定銷7的第一聯(lián)接裝置(汽缸凸起)，而固定銷7具有聯(lián)接于內(nèi)燃機(jī)頭1的第二聯(lián)接裝置(第一螺紋孔)。
必需使位于內(nèi)燃機(jī)頭上的每個第一聯(lián)接裝置對應(yīng)于閥蓋2各自的通孔8，以保證每個固定銷7的正確定位。
以相同方式，固定銷7的第二端7”具有第二螺紋孔71以將其聯(lián)接于加壓的燃油管線4。較佳地，管線4具有至少一個凸耳4’或任何其它等效功能裝置，其上設(shè)有通孔，從而能通過螺釘40緊固于固定銷7，螺釘40固定于第二螺紋孔71。
顯然，也可使用其它方法將固定銷7聯(lián)接于內(nèi)燃機(jī)頭1，例如通過第一端7’設(shè)有螺紋并被螺接入內(nèi)燃機(jī)頭1的螺紋孔中的銷，或任何其它必要的理想結(jié)構(gòu)配置。同樣，固定銷7的第二端7”與加壓燃油管線4的聯(lián)接可以變化，而任何功能結(jié)構(gòu)上的變化均包含在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。因此，內(nèi)燃機(jī)頭1與固定銷7聯(lián)接的第一裝置可以有其它配置，同時固定銷7聯(lián)接于內(nèi)燃機(jī)頭1的第二裝置可以有其它配置。
設(shè)有至少一個聯(lián)接裝置以聯(lián)接固定銷的內(nèi)燃機(jī)頭1也是一項發(fā)明，如所附權(quán)利要求組定義的那樣。
為了防止內(nèi)燃機(jī)的燃油泄漏，閥蓋2較佳地在每個定位銷的通孔8處包括封油墊圈，例如由聚合物或等效材料制成的環(huán)(未圖示)。
另外，為了防止燃油泄漏，固定銷7的較大徑部分700插入存在于通孔8中的聚合物密封件，由此該密封件上存在較大壓力，因此通過它對燃油泄漏的保護(hù)被最大化。然而，這種特性僅為優(yōu)選的。
即使固定銷7具有圓柱形橫截面，后者可以變化(如有必要或需要)，另外其尺寸也可以變化。同樣，銷7可由任何材料制成，例如鋼、鋁或其它。
在加壓管線是保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求組所定義的一項發(fā)明的情況，可進(jìn)一步提供一種加壓的燃油管線，它包括固定件7，具有所有上述和可能的變化。
在這種情況下，加壓的燃油管線包括提供有聯(lián)接于內(nèi)燃機(jī)頭1的第一端7’的固定件，該第一端7’提供有以螺紋孔70的形式出現(xiàn)的聯(lián)接裝置。
本發(fā)明的優(yōu)點是允許將加壓的燃油管線4定位在閥蓋2上方，由于直接固定在內(nèi)燃機(jī)頭1上，它不會接受由內(nèi)燃機(jī)造成的過多振動。這樣，通過減少可能引發(fā)危險燃油泄漏的管線4被固定后斷裂的可能性而提高內(nèi)燃機(jī)的可靠性。
由于相同原因，可使用由塑料制成的閥蓋2，盡管一方面這種閥蓋2過分地傳播由內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的振動，但另一方面其成本被進(jìn)一步削減。
因此，能制造出具有一般的制造成本的內(nèi)燃機(jī)，這種內(nèi)燃機(jī)具有完全的可靠性，只要考慮到燃油管線4的固定即可。
已對較佳實施例進(jìn)行了說明，但要理解本發(fā)明的范圍涵蓋其它可能的變化，這些變化由所附權(quán)利要求內(nèi)容限定，權(quán)利要求也包括可能的等效物。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)，包括至少一個內(nèi)燃機(jī)頭(1)；至少一個閥蓋(2)和至少一個燃油分配管線(4)連接于所述內(nèi)燃機(jī)頭，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)頭(1)包括至少一個第一聯(lián)接裝置而所述閥蓋(2)設(shè)有至少一個通孔(8)，燃油分配管線(4)通過閥蓋(2)的通孔(8)聯(lián)接于內(nèi)燃機(jī)頭(1)的第一聯(lián)接裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述第一聯(lián)接裝置包括螺紋圓柱裝置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述第一聯(lián)接裝置包括兩個螺紋圓柱凸起。
4.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述燃油分配管線(4)是位于中央的并且加壓的。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，包括至少一個固定件(7)，所述固定件(7)允許將燃油分配管線(4)聯(lián)接于內(nèi)燃機(jī)頭(1)的第一聯(lián)接裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述固定件是設(shè)有聯(lián)接于內(nèi)燃機(jī)頭(1)的第一端(7’)和聯(lián)接于燃油分配管線(4)的第二相對端(7”)的固定銷(7)。
7.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述固定銷(7)包括以第一螺紋孔(70)形式出現(xiàn)的第二聯(lián)接裝置，所述第一螺紋孔(70)位于第一端(7’)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，固定銷(7)的第二端(7”)具有聯(lián)接于燃油分配管線(4)的第二螺紋孔。
9.如權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述燃油分配管線(4)包括提供有通孔的至少一個凸耳(4’)或等效功能裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，通過螺接入第二孔(71)的螺栓(40)將凸耳(4’)螺接到固定銷，從而燃油分配管線(4)聯(lián)接于固定銷(7)。
11.如權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述固定銷(7)的第一螺紋孔(70)被螺接入內(nèi)燃機(jī)頭(1)的螺紋圓柱凸起。
12.一種特別用于內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)頭，其特征在于，包括聯(lián)接于至少一個燃油分配管線(4)的至少一個第一聯(lián)接裝置。
13.如權(quán)利要求12所述的內(nèi)燃機(jī)頭，其特征在于，第一聯(lián)接裝置包括螺紋圓柱凸起。
14.如權(quán)利要求12或13所述的內(nèi)燃機(jī)頭，其特征在于，包括兩個螺紋圓柱凸起。
15.一種特別用于由權(quán)利要求1-14任何一項所述的內(nèi)燃機(jī)和內(nèi)燃機(jī)頭(1)的燃油分配管線，其特征在于，包括提供有聯(lián)接于所述內(nèi)燃機(jī)頭(1)的第一端(7’)的固定件。
16.如權(quán)利要求15所述的管線，其特征在于，固定件(7)包括位于第一端(7’)的、以螺紋孔(70)的形式出現(xiàn)的第二聯(lián)接裝置。
全文摘要
描述了一種內(nèi)燃機(jī)，較佳地為根據(jù)狄塞爾循環(huán)工作的內(nèi)燃機(jī)，它包括具有閥蓋(2)的至少一個內(nèi)燃機(jī)頭(1)以及通過位于閥蓋(2)的至少一個通孔(8)聯(lián)接于內(nèi)燃機(jī)頭(1)至少一個燃油分配管線(4)。本發(fā)明還涉及一種特別用于內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)頭(1)和一種燃油分配管線(4)。
文檔編號F02M61/14GK1871427SQ200480030863
公開日2006年11月29日 申請日期2004年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月21日
發(fā)明者R·佩瑞尼 申請人:國際工業(yè)自動化南美洲有限公司