包括汽缸蓋的內燃發動機的制作方法
【專利摘要】本發明涉及內燃發動機，包括在燃燒室側邊上具有隔熱板(7)的汽缸蓋(1)、可拆卸地與汽缸蓋(1)連接用于安裝噴射單元的至少一個噴射器套管(2)，其中噴射器套管(2)通過第一螺紋連接(4)在隔熱板側的第一端部(5)擰入隔熱板(7)，且其中噴射器套管(2)包括在第一端部(5)的區域內的至少一個徑向突出的、具有面向隔熱板(10)的第一接觸面(10)的第一承靠區域(9)，該第一接觸面擱置在由汽缸蓋(1)形成的第一對立表面(11)上。為了在低材料消耗下增加汽缸蓋(1)的剛性，噴射器套管(2)，優選地在背向第一端部(5)的第二端部(6)的區域內，包括至少一個徑向突出的、具有面向隔熱板(7)的第二接觸面(13)的第二承靠區域(12)，該第二接觸面擱置在由汽缸蓋(1)形成的第二對立表面(14)上。
【專利說明】包括汽缸蓋的內燃發動機
[0001 ]本發明涉及內燃發動機，包括在燃燒室側具有隔熱板的汽缸蓋、可拆卸地與汽缸 蓋連接以接納噴射裝置的至少一個噴射器套管，其中噴射器套管通過第一螺紋連接在隔熱 板側的第一端部處擰入隔熱板，且其中噴射器套管包括在第一端部的區域內的至少一個徑 向突出的、具有面向隔熱板的第一接觸面的第一承靠區域，該接觸面擱置在由汽缸蓋形成 的第一對立表面(對應表面，GegenfUiche)上。
[0002] 在內燃發動機運轉時的點火壓力下，隔熱板發生彈性變形，因而導致噴射器套管 與隔熱板之間的相對運動。這可導致隔熱板與噴射器套管之間的泄漏。
[0003] 從GB 363560A中知悉具有包括噴射器套管的汽缸蓋的內燃發動機，其中為了接納 噴射裝置而形成的噴射器套管通過凸緣表面螺紋連接到汽缸蓋的上蓋板。由于螺紋連接， 噴射器套管被壓向隔熱板的密封表面。
[0004] JP 11-132100A描述了具有在燃燒室側的隔熱板和與隔熱板分離的上蓋板的汽缸 蓋結構，其中用于接納噴射裝置的中心噴射器套管設于每個汽缸。噴射器套管通過第一螺 紋連接螺紋連接到上蓋板，且通過第二螺紋連接而螺紋連接到汽缸蓋的隔熱板。
[0005] 從JP 2002-188547中進一步知悉了用于汽缸蓋的噴射器套管的安裝，其中噴射器 套管在隔熱板的區域內擰入汽缸蓋。
[0006] 在AT 505049B1中提出通過兩個螺紋連接將噴射器套管緊固至汽缸蓋，其中螺紋 連接布置在噴射器套管的相互背向的端部的區域內。
[0007] 還知悉在汽缸蓋的隔熱板的區域內僅通過一個螺紋連接來固定噴射器套管。在此 情形下，在點火壓力下隔熱板會發生變形，由此套管也隨之一起運動。同樣在該情形下，噴 射器套管的運動長期以往還可導致泄漏。
[0008] 本發明的目的為避免這些缺點并以低材料輸入(量)來提高汽缸蓋的剛性。創造了 在噴射器套管與汽缸蓋之間的、提供長工作壽命的緊密連接。
[0009] 根據本發明以以下方式實現了以上目的，噴射器套管優選地在背向第一端部的第 二端部的區域內，包括至少一個徑向突出的、具有面向隔熱板的第二接觸面的第二承靠區 域，該第二接觸面擱置在由汽缸蓋形成的第二對立表面上。
[0010] 如果在松開或拆卸狀態下，汽缸蓋的第一對立表面與第二對立表面之間的距離大 于噴射器套管的第一接觸面與第二接觸面之間的距離，這是特別有利的，如此使得在擰入 狀態下，噴射器套管與第一螺紋連接受到由預拉伸力所產生的拉伸預緊力。第一螺紋連接 構造成使預拉伸力施加在裝入氣缸蓋的噴射套管上。
[0011] 噴射器套管的預緊力因而在噴射器套管的安裝期間產生。在運行時，噴射器套管 的附加預緊力產生于汽缸蓋的熱膨脹導致的載荷，該附加預緊力反作用于汽缸蓋的自由熱 膨脹且阻止汽缸蓋的自由熱膨脹。噴射器套管的預緊力的釋放產生于由汽缸壓力導致的載 荷。預拉伸力因而必須設計為如此高的程度以至于能防止由最大汽缸壓力導致的噴射器套 管的脫離。
[0012] 噴射器套管的外螺紋可為第一螺紋連接的一部分。在具有少量部件的簡單實施例 中，噴射器套管的外螺紋設置為擰入隔熱板的螺紋鏜孔。
[0013]替代地，噴射器套管的外螺紋可設置為與螺母擰在一起，螺母支承在隔熱板的接 觸面上，螺母從燃燒室側防置于隔熱板的鏜孔(鉆孔，Bohrung)內。在該變型中，可省去汽缸 蓋的噴射器鏜孔內的螺紋的制造，因而防止了隔熱板內由第一螺紋連接所產生的應力。 [0014]特別是在高的汽缸壓力下，對防止噴射器套管的松開的保護有利的是，噴射器套 管在第二端部的區域內經由優選地由中空螺釘形成的元件通過第二螺紋連接與汽缸蓋螺 紋連接在一起，其中噴射器套管的第二接觸面通過第二螺紋連接被壓向汽缸蓋的第二對立 表面。在該過程中，該元件能以面向噴射器套管的壓力表面在噴射器套管的第二端部的區 域內作用在噴射器套管的配合表面上。第二螺紋連接阻止由汽缸時內的氣體力導致的噴射 器套管的脫離
[0015] 作為第二螺紋連接的替代，或除第二螺紋連接之外，第一接觸面與第一對立表面 和/或第二接觸面與第二對立表面可膠合在一起。
[0016] 有了所描述的發明，可減少隔熱板的偏轉和由點火壓力產生的應力，而無需汽缸 蓋中更高的材料輸入(量）。
[0017] 以下將參考附圖描述本發明，附圖中：
[0018] 圖1示出了根據本發明的第一實施例的用于內燃發動機的噴射器套管的子午截面 視圖，以及
[0019] 圖2示出了第二實施例的噴射器套管的局部剖視圖。
[0020] 圖1和2各示出了布置在汽缸蓋1內用于接納噴射裝置的噴射器套管2，噴射裝置通 入內燃發動機的燃燒室3內且未示出更多細節。附圖標記28標示噴射器套管2內用于接納噴 射裝置的空腔。
[0021] 噴射器套管2通過第一螺紋連接4與汽缸蓋1的和燃燒室3相鄰的隔熱板7可拆除地 連接，且噴射器套管2包括位于隔熱板7的區域內的第一端部5和背向于第一端部5的第二端 部6。在第一端部5的區域內，噴射器套管2包括外螺紋16,外螺紋16與對應的內螺紋8相互作 用，以在汽缸蓋1內緊固。
[0022] 圖1中所示的實施例中，內螺紋8由汽缸蓋1的隔熱板7的螺紋鏜孔17形成。圖2則與 之不同地示出了這樣的實施例：內螺紋8由螺母19形成，螺母19擱置在隔熱板7的肩部20、21 上。螺母19從燃燒室3側放置在隔熱板7的鏜孔22內。
[0023] 具有面向隔熱板7的第一接觸面10的至少一個徑向突出的第一承靠區域9布置在 噴射器套管2的第一端部4的區域內，該第一接觸面擱置在由汽缸蓋1形成的第一對立表面 11上。
[0024] 在第二端部6的區域中，噴射器套管2包括至少一個具有面向隔熱板7的第二接觸 面13的第二承靠區域12,第二承靠區域向外部徑向突出。第二接觸面13擱置在由汽缸蓋1形 成的第二對立表面14上。
[0025]在該實施例中，第一接觸面10和第一對立表面11形成為與噴射器套管2的軸線2a 垂直的平坦環形表面。第一接觸面10和第一對立表面11也可形成為對應的錐形表面。這同 樣應用于第二接觸面13和第二對立表面14。
[0026]在所有接觸面10、13和對立表面11、14不相互接觸的松開狀態下，即例如當噴射器 套管2尚未抒入汽缸蓋1時，汽缸蓋1的第一對立表面11與第二對立表面14之間的距離a大于 第一接觸面10與第二接觸面13之間的距離b。結果，在擰入狀態下，噴射器套管2受到由預拉 伸力產生的拉伸預緊力，其中，第一螺紋連接4是為了在安裝于汽缸蓋1內的噴射器套管2上 施加預拉伸力而形成的。預拉伸力須選為至少高到可防止在燃燒室3的燃燒期間產生的最 大汽缸壓力使噴射器套管2脫離的大小。
[0027] 為進行額外的固定，元件可通過第二螺紋連接15在噴射器套管2的第二端部6的區 域內與汽缸蓋1螺紋連接在一起，除了預拉伸力外，該元件將第二接觸面13壓向第二對立表 面14。由在圖1中的實施例中所示出的中空螺釘24形成的元件借助面向噴射器套管3的壓力 表面23作用在噴射器套管2的對向配合表面24上。第二螺紋連接15包括圖1中所示的實施例 中的中空螺釘25上的外螺紋，該外螺紋擰入汽缸蓋1的內螺紋。第二螺紋連接15可靠地阻止 由燃燒室3內的氣體力所導致的噴射器套管2的脫離，特別是第一接觸面10從第一對立表面 11脫離，所述第一接觸面10形成密封表面18。
[0028] 替代地或除第二螺紋連接15之外，還可設置為第一接觸面10與第一對立表面11 和/或第二接觸面13與第二對立表面14通過粘合劑膠合在一起。
[0029 ]各所述實施例可防止隔熱板7的偏轉(燒曲，Dur chb i egung)和由點火壓力產生的 應力，而無需汽缸蓋1中更高的材料輸入(量）。這使得汽缸蓋1具有非常剛硬的構造和低的 重量。
【主權項】
1. 一種內燃發動機，包括在燃燒室側具有隔熱板(7)的汽缸蓋（I)、可拆卸地與所述汽 缸蓋（1)連接以接納噴射裝置的至少一個噴射器套管(2)，其中所述噴射器套管(2)通過第 一螺紋連接(4)在所述隔熱板側的第一端部(5)處螺紋連接到所述隔熱板(7)，且其中所述 噴射器套管(2)在所述第一端部(5)的區域內包括至少一個徑向突出的、具有面向所述隔熱 板(7)的第一接觸面（10)的第一承靠區域(9)，所述第一接觸面擱置在由所述汽缸蓋（1)形 成的第一對立表面（11)上，其特征在于，所述噴射器套管（2)、優選地在背向所述第一端部 (5)的第二端部(6)的區域內、包括至少一個徑向突出的、具有面向所述隔熱板(7)的第二接 觸面（13)的第二承靠區域（12)，所述第二接觸面擱置在由所述汽缸蓋（1)形成的第二對立 表面(14)上。2. 根據權利要求1所述的內燃發動機，其特征在于，在松開狀態下，所述汽缸蓋(1)的所 述第一對立表面（11)與所述第二對立表面（14)之間的距離(a)大于所述噴射器套管（2)的 所述第一接觸面（10)與所述第二接觸面(13)之間的距離(b)，使得在擰入狀態下，所述噴射 器套管(2)受到由預拉伸力所產生的拉伸預緊力。3. 根據權利要求2所述的內燃發動機，其特征在于，所述第一螺紋連接(4)形成為在安 裝于所述汽缸蓋(1)內的所述噴射器套管(2)上施加預拉伸力。4. 根據權利要求1至3中的一項所述的內燃發動機，其特征在于，預拉伸力形成為至少 高到防止由于最大汽缸壓力而使所述噴射器套管(2)脫離的大小。5. 根據權利要求1至4中的一項所述的內燃發動機，其特征在于，所述噴射器套管(2)在 所述隔熱板(7)的區域內的外螺紋(16)是所述第一螺紋連接(4)的一部分。6. 根據權利要求5所述的內燃發動機，其特征在于，所述噴射器套管（2)的所述外螺紋 (16)擰入所述隔熱板(7)的螺紋鏜孔(17)。7. 根據權利要求5所述的內燃發動機，其特征在于，所述噴射器套管（2)的所述外螺紋 (16)與螺母（19)擰在一起，所述螺母支承在所述隔熱板(7)的至少一個肩部(20、21)上，所 述螺母從所述燃燒室(3)那側放置于所述隔熱板(7)的鏜孔(22)內。8. 根據權利要求1至7中的一項所述的內燃發動機，其特征在于，優選為中空螺釘(25) 的元件通過第二螺紋連接(15)在第二端部(6)的區域內與所述汽缸蓋(1)螺紋連接在一起， 其中所述噴射器套管(2)的所述第二接觸面(13)通過所述第二螺紋連接(15)被壓向所述汽 缸蓋(1)的所述第二對立表面(14)。9. 根據權利要求8所述的內燃發動機，其特征在于，所述元件在所述噴射器套管（2)的 所述第二端部(6)的區域內以面向所述噴射器套管(2)的壓力表面(23)作用于所述噴射器 套管(2)的配合表面(24)上。10. 根據權利要求1至9中的一項所述的內燃發動機，其特征在于，所述第一接觸面（10) 與所述第一對立表面（11)和/或所述第二接觸面（13)與所述第二對立表面（14)膠合在一 起。
【文檔編號】F02M61/14GK105899797SQ201480072556
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年11月3日
【發明人】M·布魯納
【申請人】Avl里斯脫有限公司