CN108644011A - 一种新型高功重比竖轴柴油机 - Google Patents

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陈晋兵
陈泽忠
张志军
王尚学
董江峰
李旭东
王红丽
王旭兰
牛海杰
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/32—Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明提供了一种新型高功重比竖轴柴油机，包括机体、气缸盖、供油系统、曲柄连杆机构、起动系统，所述气缸盖位于机体一侧且与机体固定连接，所述气缸盖和机体之间形成燃烧室，所述供油系统设置在气缸盖上，所述曲柄连杆机构包括曲轴,所述曲轴竖直设置在机体内，并与机体连接，且顶端穿过机体上表面连接至机体上表面处的起动系统，底端穿出机体底部，所述气缸盖上还连接有进气系统和排气系统,所述供油系统与设置在机体表面的电控系统连接。本发明有益效果：将曲轴竖轴布置，有效提高竖向空间利用率，实现高紧凑性高集成化结构设计。

Description

一种新型高功重比竖轴柴油机
技术领域
本发明属于内燃机技术领域，尤其是涉及一种新型高功重比竖轴柴油机。
背景技术
活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍，其设计用途主要是为动力装置提供功率输出，现代内燃机设计为曲轴水平布置，由曲轴飞轮端连接功耗装置进行动力，该设计适用于常规功耗装置需求，且占据较大空间，限制动力装置整体空间利用率。现代动力装置对内燃机提出高功率密度、低重量、低体积、低排放的要求，就需要对传统内燃机进行改进设计。通过对现代内燃机集成化、紧凑性设计实现竖轴柴油机设计，这样改变以往水平布置为竖轴布置，将动力装置功率来源设计在其顶部，经过集成化设计使其占据空间大大缩减，从而有效提高动力装置提供整体空间利用率。竖轴柴油机作为轻型、快速操纵等动力设备，可以有效提高其功率输出密度，为动力装置提供更大续航里程及扭矩输出。另外由于柴油机热效率高可以达到42％甚至高，且柴油能量密度高，燃油消耗率低，相同质量柴油较汽油行驶里程远，且柴油不易挥发，安全性高于汽油，使用柴油机将为动力装置提供更长摩托小时或行驶里程。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种新型高功重比竖轴柴油机，以解决上述问题的不足之处。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种新型高功重比竖轴柴油机，包括机体、气缸盖、供油系统、曲柄连杆机构、起动系统，所述气缸盖位于机体一侧且与机体固定连接，所述气缸盖和机体之间形成燃烧室，所述供油系统设置在气缸盖上，所述曲柄连杆机构包括曲轴,所述曲轴竖直设置在机体内，并与机体连接，且顶端穿过机体上表面连接至机体上表面处的起动系统，底端穿出机体底部，所述气缸盖上还连接有进气系统和排气系统,所述供油系统与设置在机体表面的电控系统连接。
进一步的，所述起动系统包括起动电机和起动齿圈，所述起动齿圈与曲轴顶端连接。
进一步的，所述起动齿圈与曲轴通过螺栓紧固连接。
进一步的，所述气缸盖与机体通过双头螺柱固定连接。
进一步的，所述机体和气缸盖内部均设有冷却水腔，且二者连通，所述冷却水腔与冷却水泵连接。
进一步的，所述供油系统包括喷油器、喷油器压板、供油管路，所述喷油器通过喷油器压板固定安装在气缸盖上，所述供油管路与油箱连接。
进一步的，所述曲轴和机体之间通过主轴瓦连接，所述曲轴与活塞连杆之间通过连杆瓦连接。
进一步的，所述电控系统通过螺栓与机体固定连接。
进一步的，所述进气系统和排气系统均通过螺栓与气缸盖固定连接。
进一步的，还包括润滑系统，所述润滑系统包括机体和气缸盖内连通的油道。
相对于现有技术，本发明所述的新型高功重比竖轴柴油机具有以下优势：
本发明所述的新型高功重比竖轴柴油机区别于常规水平曲轴内燃机，其曲轴竖轴布置，将动力装置功率来源设计在其顶部，经过集成化设计使其占据空间大大缩减，从而有效提高整体空间利用率；功率输出在曲轴下端，其下端可以装配不同种类能耗装置，如消防水炮、舷外机、发电机等设备；竖轴柴油机作为轻型、快速操纵等动力设备，可以有效提高其功率输出密度，为动力装置提供更大续航里程及扭矩输出，同时提高竖向空间利用率，实现高紧凑性高集成化结构设计。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的新型高功重比竖轴柴油机结构剖视图；
图2为本发明实施例所述的新型高功重比竖轴柴油机结构后视图；
图3为本发明实施例所述的新型高功重比竖轴柴油机结构主视图。
附图标记说明：
1-机体；2-气缸盖；3-供油系统；4-冷却系统；5-燃烧室；6-曲柄连杆机构；7-曲轴；8-活塞；9-电控系统；10-润滑系统；11-起动系统；12-进气系统；13-喷油器；14-供油管路；15-排气系统。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至图3所示，一种新型高功重比竖轴柴油机，包括机体1、气缸盖2、供油系统3、曲柄连杆机构6、起动系统11，所述气缸盖2位于机体1一侧且与机体1固定连接，所述气缸盖2和机体1之间形成燃烧室5，所述供油系统3设置在气缸盖2上，所述曲柄连杆机构6包括曲轴7,所述曲轴7竖直设置在机体1内，并与机体1采用滑动轴承连接，且顶端通过密封元件穿过机体1上表面连接至机体1上表面处的起动系统11，底端穿出机体1底部，所述气缸盖2上还连接有进气系统12和排气系统15,所述供油系统3与设置在机体1表面的电控系统9连接。
所述起动系统11包括起动电机和起动齿圈，所述起动齿圈与曲轴7顶端连接，起动系统11随曲轴7同步旋转。
所述起动齿圈与曲轴7通过螺栓紧固连接。
所述气缸盖2与机体1通过双头螺柱固定连接。
所述进气系统12和排气系统15均通过螺栓紧固连接在气缸盖2上。
所述机体1和气缸盖2内部均设有冷却水腔，且二者连通形成冷却系统4，所述冷却水腔与冷却水泵连接，由冷却水腔带走燃料燃烧产生热量，保证本体结构在高温环境下工作可靠性。
所述供油系统3包括喷油器13、喷油器压板、供油管路14，所述喷油器13通过喷油器压板固定安装在气缸盖2上，所述供油管路14与油箱连接，为竖轴发动机提供燃料供给。
所述曲轴7和机体1之间通过主轴瓦连接，该结构与曲轴7存在间隙可以满足曲轴7旋转运动要求，所述曲轴7与活塞8连杆之间通过连杆瓦连接，中间采用间隙满足活塞8自由摆动运功要求。
所述电控系统9通过螺栓与机体1固定连接。
所述进气系统12和排气系统15均通过螺栓与气缸盖2固定连接。
还包括润滑系统10，所述润滑系统10包括机体1和气缸盖2内连通的油道，为机体1与曲轴7其他有间隙部位提供润滑油。
所述机体1结构可采用铸铁、铸铝、铸钢等不同属性材料，其要求是可承受内燃机燃烧过程中产生爆发压力，且不发生失效。
本发明所述的新型竖轴柴油机可以是直列形式柴油机，同样适用于V型、W型、星型等不同缸数竖轴布置形式柴油机，其功能是实现柴油机竖轴结构设计，提高整机的结构紧凑性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型高功重比竖轴柴油机，其特征在于：包括机体、气缸盖、供油系统、曲柄连杆机构、起动系统，所述气缸盖位于机体一侧且与机体固定连接，所述气缸盖和机体之间形成燃烧室，所述供油系统设置在气缸盖上，所述曲柄连杆机构包括曲轴,所述曲轴竖直设置在机体内，并与机体连接，且顶端穿过机体上表面连接至机体上表面处的起动系统，底端穿出机体底部，所述气缸盖上还连接有进气系统和排气系统,所述供油系统与设置在机体表面的电控系统连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型高功重比竖轴柴油机，其特征在于：所述起动系统包括起动电机和起动齿圈，所述起动齿圈与曲轴顶端连接。
3.根据权利要求2所述的一种新型高功重比竖轴柴油机，其特征在于：所述起动齿圈与曲轴通过螺栓紧固连接。
4.根据权利要求1所述的一种新型高功重比竖轴柴油机，其特征在于：所述气缸盖与机体通过双头螺柱固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种新型高功重比竖轴柴油机，其特征在于：所述机体和气缸盖内部均设有冷却水腔，且二者连通，所述冷却水腔与冷却水泵连接。
6.根据权利要求1所述的一种新型高功重比竖轴柴油机，其特征在于：所述供油系统包括喷油器、喷油器压板、供油管路，所述喷油器通过喷油器压板固定安装在气缸盖上，所述供油管路与油箱连接。
7.根据权利要求1所述的一种新型高功重比竖轴柴油机，其特征在于：所述曲轴和机体之间通过主轴瓦连接，所述曲轴与活塞连杆之间通过连杆瓦连接。
8.根据权利要求1所述的一种新型高功重比竖轴柴油机，其特征在于：所述电控系统通过螺栓与机体固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种新型高功重比竖轴柴油机，其特征在于：所述进气系统和排气系统均通过螺栓与气缸盖固定连接。
10.根据权利要求1所述的一种新型高功重比竖轴柴油机，其特征在于：还包括润滑系统，所述润滑系统包括机体和气缸盖内连通的油道。
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