CN105899797B - 包括汽缸盖的内燃发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及内燃发动机，包括在燃烧室侧边上具有隔热板的汽缸盖、可拆卸地与汽缸盖连接用于安装喷射单元的至少一个喷射器套管，其中喷射器套管通过第一螺纹连接在隔热板侧的第一端部(5)拧入隔热板，且其中喷射器套管包括在第一端部的区域内的至少一个径向突出的、具有面向隔热板的第一接触面的第一承靠区域，该第一接触面搁置在由汽缸盖形成的第一对立表面上。为了在低材料消耗下增加汽缸盖(1)的刚性，喷射器套管，优选地在背向第一端部的第二端部的区域内，包括至少一个径向突出的、具有面向隔热板的第二接触面的第二承靠区域，该第二接触面搁置在由汽缸盖形成的第二对立表面上。

Description

包括汽缸盖的内燃发动机
技术领域
本发明涉及内燃发动机，包括在燃烧室侧具有隔热板的汽缸盖、可拆卸地与汽缸盖连接以接纳喷射装置的至少一个喷射器套管，其中喷射器套管通过第一螺纹连接在隔热板侧的第一端部处拧入隔热板，且其中喷射器套管包括在第一端部的区域内的至少一个径向突出的、具有面向隔热板的第一接触面的第一承靠区域，该接触面搁置在由汽缸盖形成的第一对立表面(对应表面，)上。
背景技术
在内燃发动机运转时的点火压力下，隔热板发生弹性变形，因而导致喷射器套管与隔热板之间的相对运动。这可导致隔热板与喷射器套管之间的泄漏。
从GB 363560A中知悉具有包括喷射器套管的汽缸盖的内燃发动机，其中为了接纳喷射装置而形成的喷射器套管通过凸缘表面螺纹连接到汽缸盖的上盖板。由于螺纹连接，喷射器套管被压向隔热板的密封表面。
JP 11-132100A描述了具有在燃烧室侧的隔热板和与隔热板分离的上盖板的汽缸盖结构，其中用于接纳喷射装置的中心喷射器套管设于每个汽缸。喷射器套管通过第一螺纹连接螺纹连接到上盖板，且通过第二螺纹连接而螺纹连接到汽缸盖的隔热板。
从JP 2002-188547中进一步知悉了用于汽缸盖的喷射器套管的安装，其中喷射器套管在隔热板的区域内拧入汽缸盖。
在AT 505049B1中提出通过两个螺纹连接将喷射器套管紧固至汽缸盖，其中螺纹连接布置在喷射器套管的相互背向的端部的区域内。
还知悉在汽缸盖的隔热板的区域内仅通过一个螺纹连接来固定喷射器套管。在此情形下，在点火压力下隔热板会发生变形，由此套管也随之一起运动。同样在该情形下，喷射器套管的运动长期以往还可导致泄漏。
发明目的
本发明的目的为避免这些缺点并以低材料输入(量)来提高汽缸盖的刚性。创造了在喷射器套管与汽缸盖之间的、提供长工作寿命的紧密连接。
根据本发明以以下方式实现了以上目的，喷射器套管优选地在背向第一端部的第二端部的区域内，包括至少一个径向突出的、具有面向隔热板的第二接触面的第二承靠区域，该第二接触面搁置在由汽缸盖形成的第二对立表面上。
如果在松开或拆卸状态下，汽缸盖的第一对立表面与第二对立表面之间的距离大于喷射器套管的第一接触面与第二接触面之间的距离，这是特别有利的，如此使得在拧入状态下，喷射器套管与第一螺纹连接受到由预拉伸力所产生的拉伸预紧力。第一螺纹连接构造成使预拉伸力施加在装入气缸盖的喷射套管上。
喷射器套管的预紧力因而在喷射器套管的安装期间产生。在运行时，喷射器套管的附加预紧力产生于汽缸盖的热膨胀导致的载荷，该附加预紧力反作用于汽缸盖的自由热膨胀且阻止汽缸盖的自由热膨胀。喷射器套管的预紧力的释放产生于由汽缸压力导致的载荷。预拉伸力因而必须设计为如此高的程度以至于能防止由最大汽缸压力导致的喷射器套管的脱离。
喷射器套管的外螺纹可为第一螺纹连接的一部分。在具有少量部件的简单实施例中，喷射器套管的外螺纹设置为拧入隔热板的螺纹镗孔。
替代地，喷射器套管的外螺纹可设置为与螺母拧在一起，螺母支承在隔热板的接触面上，螺母从燃烧室侧防置于隔热板的镗孔(钻孔，Bohrung)内。在该变型中，可省去汽缸盖的喷射器镗孔内的螺纹的制造，因而防止了隔热板内由第一螺纹连接所产生的应力。
特别是在高的汽缸压力下，对防止喷射器套管的松开的保护有利的是，喷射器套管在第二端部的区域内经由优选地由中空螺钉形成的元件通过第二螺纹连接与汽缸盖螺纹连接在一起，其中喷射器套管的第二接触面通过第二螺纹连接被压向汽缸盖的第二对立表面。在该过程中，该元件能以面向喷射器套管的压力表面在喷射器套管的第二端部的区域内作用在喷射器套管的配合表面上。第二螺纹连接阻止由汽缸时内的气体力导致的喷射器套管的脱离
作为第二螺纹连接的替代，或除第二螺纹连接之外，第一接触面与第一对立表面和/或第二接触面与第二对立表面可胶合在一起。
有了所描述的发明，可减少隔热板的偏转和由点火压力产生的应力，而无需汽缸盖中更高的材料输入(量)。
附图说明
以下将参考附图描述本发明，附图中：
图1示出了根据本发明的第一实施例的用于内燃发动机的喷射器套管的子午截面视图，以及
图2示出了第二实施例的喷射器套管的局部剖视图。
具体实施方式
图1和2各示出了布置在汽缸盖1内用于接纳喷射装置的喷射器套管2，喷射装置通入内燃发动机的燃烧室3内且未示出更多细节。附图标记28标示喷射器套管2内用于接纳喷射装置的空腔。
喷射器套管2通过第一螺纹连接4与汽缸盖1的和燃烧室3相邻的隔热板7可拆除地连接，且喷射器套管2包括位于隔热板7的区域内的第一端部5和背向于第一端部5的第二端部6。在第一端部5的区域内，喷射器套管2包括外螺纹16，外螺纹16与对应的内螺纹8相互作用，以在汽缸盖1内紧固。
图1中所示的实施例中，内螺纹8由汽缸盖1的隔热板7的螺纹镗孔17形成。图2则与之不同地示出了这样的实施例：内螺纹8由螺母19形成，螺母19搁置在隔热板7的肩部20、21上。螺母19从燃烧室3侧放置在隔热板7的镗孔22内。
具有面向隔热板7的第一接触面10的至少一个径向突出的第一承靠区域9布置在喷射器套管2的第一端部4的区域内，该第一接触面搁置在由汽缸盖1形成的第一对立表面11上。
在第二端部6的区域中，喷射器套管2包括至少一个具有面向隔热板7的第二接触面13的第二承靠区域12，第二承靠区域向外部径向突出。第二接触面13搁置在由汽缸盖1形成的第二对立表面14上。
在该实施例中，第一接触面10和第一对立表面11形成为与喷射器套管2的轴线2a垂直的平坦环形表面。第一接触面10和第一对立表面11也可形成为对应的锥形表面。这同样应用于第二接触面13和第二对立表面14。
在所有接触面10、13和对立表面11、14不相互接触的松开状态下，即例如当喷射器套管2尚未拧入汽缸盖1时，汽缸盖1的第一对立表面11与第二对立表面14之间的距离a大于第一接触面10与第二接触面13之间的距离b。结果，在拧入状态下，喷射器套管2受到由预拉伸力产生的拉伸预紧力，其中，第一螺纹连接4是为了在安装于汽缸盖1内的喷射器套管2上施加预拉伸力而形成的。预拉伸力须选为至少高到可防止在燃烧室3的燃烧期间产生的最大汽缸压力使喷射器套管2脱离的大小。
为进行额外的固定，元件可通过第二螺纹连接15在喷射器套管2的第二端部6的区域内与汽缸盖1螺纹连接在一起，除了预拉伸力外，该元件将第二接触面13压向第二对立表面14。由在图1中的实施例中所示出的中空螺钉24形成的元件借助面向喷射器套管3的压力表面23作用在喷射器套管2的对向配合表面24上。第二螺纹连接15包括图1中所示的实施例中的中空螺钉25上的外螺纹，该外螺纹拧入汽缸盖1的内螺纹。第二螺纹连接15可靠地阻止由燃烧室3内的气体力所导致的喷射器套管2的脱离，特别是第一接触面10从第一对立表面11脱离，所述第一接触面10形成密封表面18。
替代地或除第二螺纹连接15之外，还可设置为第一接触面10与第一对立表面11和/或第二接触面13与第二对立表面14通过粘合剂胶合在一起。
各所述实施例可防止隔热板7的偏转(挠曲，Durchbiegung)和由点火压力产生的应力，而无需汽缸盖1中更高的材料输入(量)。这使得汽缸盖1具有非常刚硬的构造和低的重量。

Claims (11)

1.一种内燃发动机，包括在燃烧室侧具有隔热板(7)的汽缸盖(1)、可拆卸地与所述汽缸盖(1)连接以接纳喷射装置的至少一个喷射器套管(2)，其中所述喷射器套管(2)通过第一螺纹连接(4)在所述隔热板侧的第一端部(5)处螺纹连接到所述隔热板(7)，且其中所述喷射器套管(2)在所述第一端部(5)的区域内包括至少一个径向突出的、具有面向所述隔热板(7)的第一接触面(10)的第一承靠区域(9)，所述第一接触面搁置在由所述汽缸盖(1)形成的第一对立表面(11)上，其特征在于，所述喷射器套管(2)包括至少一个径向突出的、具有面向所述隔热板(7)的第二接触面(13)的第二承靠区域(12)，所述第二接触面搁置在由所述汽缸盖(1)形成的第二对立表面(14)上，其中，在松开状态下，所述汽缸盖(1)的所述第一对立表面(11)与所述第二对立表面(14)之间的距离(a)大于所述喷射器套管(2)的所述第一接触面(10)与所述第二接触面(13)之间的距离(b)，使得在拧入状态下，所述喷射器套管(2)受到由预拉伸力所产生的拉伸预紧力。
2.根据权利要求1所述的内燃发动机，其特征在于，所述第一螺纹连接(4)形成为在安装于所述汽缸盖(1)内的所述喷射器套管(2)上施加预拉伸力。
3.根据权利要求1所述的内燃发动机，其特征在于，预拉伸力形成为至少高到防止由于最大汽缸压力而使所述喷射器套管(2)脱离的大小。
4.根据权利要求1所述的内燃发动机，其特征在于，所述喷射器套管(2)在所述隔热板(7)的区域内的外螺纹(16)是所述第一螺纹连接(4)的一部分。
5.根据权利要求4所述的内燃发动机，其特征在于，所述喷射器套管(2)的所述外螺纹(16)拧入所述隔热板(7)的螺纹镗孔(17)。
6.根据权利要求4所述的内燃发动机，其特征在于，所述喷射器套管(2)的所述外螺纹(16)与螺母(19)拧在一起，所述螺母支承在所述隔热板(7)的至少一个肩部(20、21)上，所述螺母从所述燃烧室(3)那侧放置于所述隔热板(7)的镗孔(22)内。
7.根据权利要求1所述的内燃发动机，其特征在于，元件通过第二螺纹连接(15)在第二端部(6)的区域内与所述汽缸盖(1)螺纹连接在一起，其中所述喷射器套管(2)的所述第二接触面(13)通过所述第二螺纹连接(15)被压向所述汽缸盖(1)的所述第二对立表面(14)。
8.根据权利要求7所述的内燃发动机，其特征在于，所述元件在所述喷射器套管(2)的所述第二端部(6)的区域内以面向所述喷射器套管(2)的压力表面(23)作用于所述喷射器套管(2)的配合表面(24)上。
9.根据权利要求1所述的内燃发动机，其特征在于，所述第一接触面(10)与所述第一对立表面(11)和/或所述第二接触面(13)与所述第二对立表面(14)胶合在一起。
10.根据权利要求1所述的内燃发动机，其特征在于，所述喷射器套管的至少一个径向突出的所述第二承靠区域布置在背向所述第一端部(5)的第二端部(6)的区域内。
11.根据权利要求7所述的内燃发动机，其特征在于，所述元件为中空螺钉(25)。
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