專利名稱：內燃機、內燃機頭和燃油分配管線的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種內燃機，其中燃油分配管線直接連接于內燃機頭而不是連接于閥蓋，由于這減少了由振動引起的故障，由此使管線振動產生的可能性更小，這增加了內燃機的可靠性。此外，本發明涉及用于上述內燃機的內燃機頭并涉及燃油分配管線。
背景技術：
傳統地，奧托循環4沖程內燃機配有化油系統而狄塞爾循環4沖程內燃機配有傳統的旋轉噴注泵。
在奧托循環內燃機的情況下，由內燃機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燃機接受。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，化油器被機械燃油噴注系統取代，機械燃油噴注系統實現將燃油噴注到入口歧管中，由此產生對每種內燃機功能狀況的燃油噴注量的更好控制。隨著電子噴注系統的出現，該系統被改進，在電子噴注系統中，中央處理單元(一般被稱為電子噴注模塊)監視指向每種狀況的理想燃油量噴注的內燃機功能參數。在這些系統中，燃油噴注器的開啟是通過由處理中心發送的電信號而實現的。
然而不管使用什么燃油噴注系統，帶高壓的加壓燃油管線始終存在。因此，當燃油注入器開啟時，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生管線或部件接頭處的斷裂，否則就會引發失火的危險。
由于應當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燃機頭，因此不存在由內燃機產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的高應力負載。
然而，為了獲得奧托循環內燃機功能中的更好效率，特別是關于特定消耗和污染排放的減少，設計者試圖研制出一種內燃機，其中在其功能循環的進氣期間，燃油不被噴注到入口歧管內，而是直接噴注入燃燒室。
通過這些被稱為直接噴注內燃機的內燃機，內燃機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地說明的不便。
另一方面，傳統柴油內燃機具有旋轉噴注泵，它由同步于活塞運動的曲軸驅動，由此在其中空氣壓力達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燃機頭的一側，這是由閥的結構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進入的減少，柴油內燃機經歷連續的改進，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的噴注系統，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。新柴油內燃機的這些噴注系統如今更類似于由奧托循環內燃機使用的系統。
另外，由于這些新內燃機首先采用多閥頭的燃燒腔的設計改進，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燃機的閥蓋。
不考慮內燃機的類型是奧托循環還是狄塞爾循環，閥蓋是(一般藉由螺釘)固定于內燃機頭的組件并因此，它結束將內燃機產生的振動額外地傳播并將振動傳遞給燃料管線。由于柴油內燃機的高壓縮比和內部構件的高度集中，它們相比于奧托循環內燃機而言產生更強烈的振動，因此這種問題在柴油內燃機中更為嚴重。
使情勢變得更糟的是，為了減少成本和重量，現在用塑料閥蓋代替經鋼沖壓或鋁澆鑄的閥蓋。然而不幸的是，這些閥蓋對于內燃機產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事故/火災的燃油泄漏。
因此，直到現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燃機。
發明內容
本發明的目的是提供一種內燃機，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燃機振動變得最小。
本發明的第二目的是提供一種特別用于上述內燃機的內燃機頭。
本發明的第三目的是提供用于燃油分配的管線，特別是用于上述內燃機和內燃機頭的燃油分配管線。
本發明第一目的是通過一種內燃機實現的，這種內燃機包括至少一個內燃機頭，至少一個閥蓋和至少一個燃油分配管線連接于所述內燃機頭，其中內燃機頭包括至少一個第一聯接裝置而閥蓋設有至少一個通孔，燃油分配管線通過閥蓋中的通孔聯接于內燃機頭的第一聯接裝置。
本發明的第二目的是通過一種特別用于內燃機的內燃機頭實現的，所述內燃機頭包括聯接于至少一個燃油分配管線的至少一個第一聯接裝置。
最后，本發明的第三目的是通過特別用于如前面兩段定義的內燃機和內燃機頭的燃油分配管線實現的，管線包括提供有聯接于內燃機頭的第一端的固定件。
除別的以外，本發明具有下列優點由于直接固定于內燃機頭上，可不從內燃機處接受許多振動地將燃油分配管線定位在閥蓋上。這樣，由于引發危險的燃油泄漏的固定管線斷裂的減少，內燃機的可靠性增加。
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燃機產生的振動，但其成本被大幅度削減。
可以一般的制造成本制造內燃機，這種內燃機具有完全的可靠性，只要考慮到燃油管線的固定即可。
下面將結合附圖中表示的實施例對本發明進行更詳細的說明，在附圖中圖1是本發明的內燃機的第一詳細視圖，對內燃機的閥蓋和加壓燃油管線作了特別的細化；圖2是本發明的內燃機的第二詳細視圖，對內燃機的閥蓋和加壓燃油管線作了特別的細化；圖3是本發明的具有閥蓋和加壓燃油管線的內燃機頭的立體圖；圖4是本發明內燃機閥蓋的俯視圖；圖5是用于本發明內燃機的加壓燃油管線的固定銷的側視圖；圖6是圖5所示銷的橫截面的側視圖；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但也可以工作在奧托循環內燃機或其他內燃機的本發明的內燃機(未完全圖示出)具有至少一個內燃機頭1，至少一個閥蓋2聯接于內燃機頭。內燃機較佳地僅具有一個內燃機頭1，至少一個閥蓋2較佳地通過螺釘20聯接于內燃機頭1。閥蓋具有覆蓋內燃機頭的上部孔的功能，該孔敞開以定位內燃機組件，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)被設置在內燃機頭1和閥蓋2之間。
再者，對本發明的內燃機的較佳實施例而言，內燃機頭1以鋁合金澆鑄而成，同時閥蓋2由塑料澆鑄而成。然而，很明顯內燃機頭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，內燃機頭1包含將燃油噴注到內燃機的燃燒室內的四個燃油噴注器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的結構及其數量可以是任何一個，由于這不是本發明的焦點所在。
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，它們被直接固定于內燃機頭1。用于定位噴注器的開口用標號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。
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。
與現有技術的內燃機不同(已在前面詳細展開)，本發明的內燃機具有直接聯接于內燃機頭1、而不是聯接于閥蓋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應當位于閥蓋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出來的負載，除了容易產生缺陷、泄漏、斷裂外，還會增加內燃機的制造成本等。
由于將加壓燃油管線4定位在閥蓋2上方，將其直接固定于內燃機頭1是通過至少一個固定件7實現的，固定件7較佳地以固定銷7的形式出現，其第一端聯接于內燃機頭1而第二端聯接于管線4。作為優選，加壓燃油管線4的固定是通過兩個固定銷7實現的，但顯然可以改變這種配置，例如使用兩個以上的銷，對例如在串聯有6個汽缸并具有高體積排量的內燃機而言，由于其長度，這是必要的。
關于固定銷7的定位，本發明內燃機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固定在內燃機頭1的固定銷7的數量一致。
在本發明的內燃機的較佳實施例中，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具有聯接于內燃機頭1的第一端7’和聯接于加壓燃油管線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以通過螺紋聯接于圓柱形凸起，該圓柱形凸起具有設置在內燃機頭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，并當內燃機工作時不會額外地傳播由它產生的振動。
更一般地說，內燃機頭1具有聯接于固定銷7的第一聯接裝置(汽缸凸起)，而固定銷7具有聯接于內燃機頭1的第二聯接裝置(第一螺紋孔)。
必需使位于內燃機頭上的每個第一聯接裝置對應于閥蓋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聯接于內燃機頭1，例如通過第一端7’設有螺紋并被螺接入內燃機頭1的螺紋孔中的銷，或任何其它必要的理想結構配置。同樣，固定銷7的第二端7”與加壓燃油管線4的聯接可以變化，而任何功能結構上的變化均包含在所附權利要求的范圍內。因此，內燃機頭1與固定銷7聯接的第一裝置可以有其它配置，同時固定銷7聯接于內燃機頭1的第二裝置可以有其它配置。
設有至少一個聯接裝置以聯接固定銷的內燃機頭1也是一項發明，如所附權利要求組定義的那樣。
為了防止內燃機的燃油泄漏，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(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被最大化。然而，這種特性僅為優選的。
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。
在加壓管線是保護范圍由所附權利要求組所定義的一項發明的情況，可進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接于內燃機頭1的第一端7’的固定件，該第一端7’提供有以螺紋孔70的形式出現的聯接裝置。
本發明的優點是允許將加壓的燃油管線4定位在閥蓋2上方，由于直接固定在內燃機頭1上，它不會接受由內燃機造成的過多振動。這樣，通過減少可能引發危險燃油泄漏的管線4被固定后斷裂的可能性而提高內燃機的可靠性。
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過分地傳播由內燃機產生的振動，但另一方面其成本被進一步削減。
因此，能制造出具有一般的制造成本的內燃機，這種內燃機具有完全的可靠性，只要考慮到燃油管線4的固定即可。
已對較佳實施例進行了說明，但要理解本發明的范圍涵蓋其它可能的變化，這些變化由所附權利要求內容限定，權利要求也包括可能的等效物。
權利要求
1.一種內燃機，包括至少一個內燃機頭(1)；至少一個閥蓋(2)和至少一個燃油分配管線(4)連接于所述內燃機頭，其特征在于，所述內燃機頭(1)包括至少一個第一聯接裝置而所述閥蓋(2)設有至少一個通孔(8)，燃油分配管線(4)通過閥蓋(2)的通孔(8)聯接于內燃機頭(1)的第一聯接裝置。
2.如權利要求1所述的內燃機，其特征在于，所述第一聯接裝置包括螺紋圓柱裝置。
3.如權利要求1或2所述的內燃機，其特征在于，所述第一聯接裝置包括兩個螺紋圓柱凸起。
4.如權利要求1所述的內燃機，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.如權利要求1、2、3或4所述的內燃機，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)聯接于內燃機頭(1)的第一聯接裝置。
6.如權利要求5所述的內燃機，其特征在于，所述固定件是設有聯接于內燃機頭(1)的第一端(7’)和聯接于燃油分配管線(4)的第二相對端(7”)的固定銷(7)。
7.如權利要求6所述的內燃機，其特征在于，所述固定銷(7)包括以第一螺紋孔(70)形式出現的第二聯接裝置，所述第一螺紋孔(70)位于第一端(7’)。
8.如權利要求6或7所述的內燃機，其特征在于，固定銷(7)的第二端(7”)具有聯接于燃油分配管線(4)的第二螺紋孔。
9.如權利要求8所述的內燃機，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.如權利要求9所述的內燃機，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)聯接于固定銷(7)。
11.如權利要求7所述的內燃機，其特征在于，所述固定銷(7)的第一螺紋孔(70)被螺接入內燃機頭(1)的螺紋圓柱凸起。
12.一種特別用于內燃機的內燃機頭，其特征在于，包括聯接于至少一個燃油分配管線(4)的至少一個第一聯接裝置。
13.如權利要求12所述的內燃機頭，其特征在于，第一聯接裝置包括螺紋圓柱凸起。
14.如權利要求12或13所述的內燃機頭，其特征在于，包括兩個螺紋圓柱凸起。
15.一種特別用于由權利要求1-14任何一項所述的內燃機和內燃機頭(1)的燃油分配管線，其特征在于，包括提供有聯接于所述內燃機頭(1)的第一端(7’)的固定件。
16.如權利要求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)的形式出現的第二聯接裝置。
全文摘要
描述了一種內燃機，較佳地為根據狄塞爾循環工作的內燃機，它包括具有閥蓋(2)的至少一個內燃機頭(1)以及通過位于閥蓋(2)的至少一個通孔(8)聯接于內燃機頭(1)至少一個燃油分配管線(4)。本發明還涉及一種特別用于內燃機的內燃機頭(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 優先權日2003年10月21日
發明者R·佩瑞尼 申請人:國際工業自動化南美洲有限公司