本發(fā)明涉及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種具有連體機(jī)身結(jié)構(gòu)的水冷立式單缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的單缸柴油機(jī)多采用電控噴射系統(tǒng)，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)升功率，降低排放及燃油消耗。而目前采用電控噴射系統(tǒng)的單缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為提高發(fā)動(dòng)機(jī)升功率及各項(xiàng)性能，需要增加電控系統(tǒng)和更加新型的噴油嘴，以及相應(yīng)的控制單元、傳感器等，帶來單缸柴油機(jī)制作成本的大幅增加，而單缸柴油機(jī)大量應(yīng)用于農(nóng)用機(jī)械，成本的大幅增加會(huì)讓消費(fèi)者望而卻步。而傳統(tǒng)的單缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，由于鑄造技術(shù)限制，其缸蓋、缸體以及缸套通常采用分體鑄造后，用螺栓連接成整體，為防止產(chǎn)生泄漏，連接過程中還需使用缸墊之類的密封件，更主要的是，由于缸蓋、缸體為分體制作，因此供冷卻水流動(dòng)的冷卻水套分別位于缸蓋壁和缸體壁內(nèi)通過管路連接，在缸蓋與缸體連接處由于不存在冷卻水套，因此冷卻水的流動(dòng)無法覆蓋活塞的整個(gè)運(yùn)動(dòng)行程，造成發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱效果不理想，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)升功率的提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)中之不足，提供一種具有連體機(jī)身結(jié)構(gòu)的水冷立式單缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，使冷卻水套可以完整包圍活塞的整個(gè)運(yùn)動(dòng)行程，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的冷卻效果和發(fā)動(dòng)機(jī)的升功率，達(dá)到經(jīng)濟(jì)節(jié)能的目的。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種具有連體機(jī)身結(jié)構(gòu)的水冷立式單缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，包括機(jī)體總成、曲軸箱、噴油器、配氣機(jī)構(gòu)、燃油泵以及冷卻水泵，所述的機(jī)體總成包括鑄造成一體結(jié)構(gòu)形成連體機(jī)身的缸蓋、缸體和缸套，缸體與缸套之間的內(nèi)腔所形成的燃燒室內(nèi)安裝有活塞，活塞通過連桿與安裝在曲軸箱內(nèi)的曲軸傳動(dòng)連接，所述曲軸兩端分別安裝有飛輪和齒輪組，所述連體機(jī)身的兩側(cè)壁內(nèi)設(shè)有覆蓋活塞整個(gè)工作行程的冷卻水套，所述的冷卻水套管路連接冷卻水泵。

所述的曲軸箱包括上曲軸箱體和下曲軸箱體，下曲軸箱體底部具有兼作油底殼的內(nèi)腔，位于上、下曲軸箱體的左側(cè)邊設(shè)有安裝飛輪的飛輪殼，所述的飛輪殼具有上下兩部分且對應(yīng)上、下曲軸箱體一體鑄造。

所述的燃油泵安裝在曲軸箱的上曲軸箱體上，噴油器管路連接燃油泵將燃油高壓噴入燃燒室。

所述的冷卻水泵固定在連體機(jī)身的缸體上，冷卻水泵連接有檢測判斷冷卻水道內(nèi)所流過冷卻水溫度的節(jié)溫器，曲軸上安裝有驅(qū)動(dòng)冷卻水泵運(yùn)轉(zhuǎn)的皮帶輪。

所述的配氣機(jī)構(gòu)包括中置的凸輪軸，凸輪軸上設(shè)有驅(qū)動(dòng)燃油泵的燃油泵凸輪、與齒輪組嚙合傳動(dòng)的凸輪軸齒輪、進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明將缸體、缸蓋整體鑄造成連體機(jī)身后，不再需要缸蓋螺栓、缸墊等零部件，因此消除了缸蓋螺栓的連接失效風(fēng)險(xiǎn)，以及缸蓋、缸體與缸墊之間的漏水漏油問題，同時(shí)該連體機(jī)身結(jié)構(gòu)可提升缸內(nèi)爆發(fā)壓力，提高燃油經(jīng)濟(jì)性及排放性能等；采用連體機(jī)身的單缸柴油機(jī)，由于冷卻水套可以完整包圍活塞的整個(gè)運(yùn)動(dòng)行程，提高了活塞及缸蓋的冷卻效果，因此可以噴射更多的燃油以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的升功率。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的左視圖。

圖3是本發(fā)明的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是連體機(jī)身的剖視結(jié)構(gòu)示意圖及活塞工作行程示意。

圖5是配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1.連體機(jī)身2.缸蓋罩3.調(diào)速機(jī)構(gòu)4.燃燒室5.活塞6.冷卻水套7.上曲軸箱體8.下曲軸箱體9.曲軸10.平衡軸11.連桿12.飛輪13.啟動(dòng)電機(jī)14.機(jī)油濾清器15.噴油器16.燃油泵17.噴油器套18.冷卻水泵19.冷卻風(fēng)扇20.皮帶輪21.漲緊裝置22.氣門座圈23.進(jìn)氣歧管24.排氣歧管25.配氣機(jī)構(gòu)26.氣門27.氣門搖臂28.氣門挺桿29.凸輪軸齒輪30.凸輪軸

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1～圖4所示的一種具有連體機(jī)身結(jié)構(gòu)的水冷立式單缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，包括機(jī)體總成、曲軸箱、配氣機(jī)構(gòu)25、燃油系統(tǒng)以及冷卻系統(tǒng)。

所述的機(jī)體總成包括鑄造成一體結(jié)構(gòu)形成所述連體機(jī)身1的缸蓋、缸體以及缸套，缸蓋上設(shè)有缸蓋罩2，缸體側(cè)面安裝有調(diào)速機(jī)構(gòu)3，缸體與缸套之間的內(nèi)腔所形成的燃燒室4內(nèi)安裝有活塞5，構(gòu)成連體機(jī)身1的缸蓋、缸體的兩側(cè)壁內(nèi)設(shè)有整體式的冷卻水套6，該冷卻水套6上下覆蓋了活塞5整個(gè)工作行程。

曲軸箱位于燃燒室4下方，所述的曲軸箱由上曲軸箱體7和下曲軸箱體8合圍組成，曲軸箱內(nèi)通過軸承支撐安裝有曲軸9及平衡軸10，活塞5通過連桿11與曲軸9傳動(dòng)連接，曲軸9兩端分別安裝有飛輪12和齒輪組，齒輪組位于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的齒輪室內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電機(jī)13通過齒輪組驅(qū)動(dòng)曲軸9轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)齒輪組通過驅(qū)動(dòng)平衡軸10，以降低發(fā)動(dòng)機(jī)的往復(fù)慣性力，提升發(fā)動(dòng)機(jī)nvh性能；同時(shí)在下曲軸箱體8底部具有兼作油底殼的內(nèi)腔，位于上、下曲軸箱體7、8的左側(cè)邊設(shè)有安裝飛輪12的飛輪殼，所述的飛輪殼分為上下兩部分且對應(yīng)上、下曲軸箱體7、8一體鑄造，以此可降低飛輪殼與曲軸箱的連接失效風(fēng)險(xiǎn)。

所述的燃油系統(tǒng)包括燃油箱、機(jī)油濾清器14、帶泵噴嘴的噴油器15以及燃油泵16，燃油泵16安裝于曲軸箱的上曲軸箱體7上，噴油器15安裝在與連體機(jī)身1一體鑄造的噴油器套17內(nèi)，從燃油箱輸出的燃油經(jīng)機(jī)油濾清器14過濾后進(jìn)入燃油泵16，燃油泵16通過燃油管向噴油器15輸送高壓燃油，噴油器15通過泵噴嘴定時(shí)、定量地將燃油噴入燃燒室4內(nèi)。

本發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置的冷卻系統(tǒng)具有冷卻水泵18和冷卻風(fēng)扇19，采用強(qiáng)制水冷及風(fēng)冷方式對發(fā)動(dòng)機(jī)降溫，安裝在曲軸9上的皮帶輪20通過多楔皮帶驅(qū)動(dòng)冷卻水泵18及冷卻風(fēng)扇19，冷卻水泵18采用螺栓固定在連體機(jī)身1的缸體上，冷卻風(fēng)扇19用螺栓固定在曲軸箱的上曲軸箱體7上，所述的冷卻水套6與冷卻水泵18的水腔管路連接，該冷卻系統(tǒng)還具有節(jié)溫器，使用時(shí)通過節(jié)溫器判斷冷卻水溫度高低，確定冷卻水是否需要經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器的散熱冷卻，同時(shí)在曲軸箱相應(yīng)位置設(shè)置漲緊裝置21以調(diào)節(jié)多楔皮帶的松緊。

當(dāng)該立式單缸柴油機(jī)工作時(shí)，冷卻系統(tǒng)中的冷卻水泵18由安裝在曲軸9上的皮帶輪20通過多楔皮帶驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，將冷卻水由冷卻水泵18上的進(jìn)水口強(qiáng)制輸入進(jìn)冷卻水套6的水腔內(nèi)，冷卻水由下往上流動(dòng)，通過冷卻水管將冷卻水引至節(jié)溫器的進(jìn)水管，如果水溫過高，則冷卻水流向外部的發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器冷卻后再返回冷卻水泵18進(jìn)行循環(huán)，如果冷卻水溫度不高，則直接通過節(jié)溫器內(nèi)部流道流向冷卻水泵18進(jìn)行循環(huán)，循環(huán)流動(dòng)的冷卻水將發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒產(chǎn)生的多余熱量帶走，由于冷卻水套6覆蓋了活塞5的整個(gè)工作行程，即覆蓋了整個(gè)燃燒室4四周，散熱效果得到了極大地提高，因此有利于立式單缸柴油機(jī)大幅提升功率后的熱負(fù)荷要求。

如圖5所示，所述的配氣機(jī)構(gòu)25通過氣門座圈22安裝在連體機(jī)身1的缸蓋上，包括連接在缸蓋兩側(cè)壁上的進(jìn)氣歧管23和排氣歧管24、由齒輪組驅(qū)動(dòng)的凸輪軸30，凸輪軸30上安裝有驅(qū)動(dòng)燃油泵16的燃油泵凸輪、與齒輪組嚙合傳動(dòng)的凸輪軸齒輪29、進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪。配氣機(jī)構(gòu)25中的凸輪軸30通過氣門挺桿28驅(qū)動(dòng)氣門搖臂27，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣和排氣的氣門26運(yùn)動(dòng)，使氣門26在正確的時(shí)間打開或關(guān)閉；凸輪軸30同時(shí)還驅(qū)動(dòng)燃油泵16，使燃油泵16增加燃油壓力后輸送給噴油器15。

立式單缸柴油機(jī)開始工作時(shí)，首先啟動(dòng)電機(jī)13接通電源，通過齒輪組帶動(dòng)曲軸9和飛輪12運(yùn)轉(zhuǎn)，配氣機(jī)構(gòu)25也通過齒輪組嚙合傳動(dòng)凸輪軸齒輪29帶動(dòng)凸輪軸30轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)把進(jìn)氣歧管23內(nèi)的新鮮空氣定時(shí)、定量的送入燃燒室4內(nèi)，同時(shí)燃油泵16通過噴油器15定時(shí)、定量地將燃油噴入燃燒室4，曲軸9的旋轉(zhuǎn)通過連桿11帶動(dòng)活塞5上下運(yùn)動(dòng)，完成進(jìn)氣、壓縮、做工、排氣四個(gè)沖程，發(fā)動(dòng)機(jī)排出的氣體由排氣歧管24外排至大氣，這一過程實(shí)現(xiàn)了熱能向動(dòng)能的轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生的動(dòng)能由曲軸9及飛輪12向外輸出。

本發(fā)明將缸體、缸蓋整體鑄造成連體機(jī)身1后，不再需要缸蓋螺栓、缸墊等零部件，因此消除了缸蓋螺栓的連接失效風(fēng)險(xiǎn)，以及缸蓋、缸體與缸墊之間的漏水漏油問題，同時(shí)該連體機(jī)身1結(jié)構(gòu)可提升缸內(nèi)爆發(fā)壓力，提高燃油經(jīng)濟(jì)性及排放性能等；采用連體機(jī)身1的單缸柴油機(jī)，由于冷卻水套6可以完整包圍活塞5的整個(gè)運(yùn)動(dòng)行程，提高了活塞5及缸蓋的冷卻效果，因此可以噴射更多的燃油以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的升功率，與現(xiàn)有單缸柴油機(jī)對比，燃油消耗率由約320k/kwh降低至約260k/kwh，降低約20％；比質(zhì)量由15kg/kw降低至8kg/kw，排放在現(xiàn)有國ⅱ基礎(chǔ)上可提升一代，接近或達(dá)到美國epa第三階段要求。

上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。