CN110410252A - 内燃机及内燃机的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种内燃机及内燃机的制造方法，在内燃机的内燃机主体的外侧安装有高压燃料泵及保护器。树脂制的保护器的壁板立在高压燃料泵的周围，保护高压燃料泵。在高压燃料泵的罩设置有凸缘。在内燃机主体设置有安装接触面。在将底板夹在凸缘与安装接触面的状态下，底板及凸缘通过螺栓而紧固连结于安装接触面。

Description

内燃机及内燃机的制造方法

技术领域

本公开涉及具备高压燃料泵的内燃机及内燃机的制造方法。

背景技术

在日本特开2014-101807号公报中公开了具有保护高压燃料泵的保护器的内燃机。保护器和高压燃料泵通过螺栓而紧固连结于内燃机主体中的汽缸盖罩。

伴随于内燃机运转所产生的热从内燃机主体侧向安装于内燃机主体的高压燃料泵传递。若高压燃料泵的温度因这样供给来的热而变高，则燃料被加热而在燃料供给路径内容易产生气泡。

发明内容

以下对本公开的例子进行记载。

例1.作为本公开的一个方面的内燃机具备高压燃料泵、具有底板及从所述底板立起的壁板的树脂制的保护器、及内燃机主体，所述高压燃料泵及所述保护器安装在所述内燃机主体的外侧，所述壁板立在所述高压燃料泵的周围，保护所述高压燃料泵。并且，在该内燃机中，所述高压燃料泵具有燃料室和包围所述燃料室的罩，在所述罩设置有凸缘，在所述内燃机主体设置有安装接触面(日文：取付座面)，在将所述底板夹在所述凸缘与所述安装接触面之间的状态下，所述底板及所述凸缘通过螺栓而紧固连结于所述安装接触面。

一般而言，树脂的热传导率比金属的热传导率低。在上述构成中，树脂制的保护器被夹在内燃机主体侧的安装接触面与高压燃料泵的凸缘之间。因此，树脂制的保护器作为隔热层发挥作用。因此，与例如凸缘直接安装于安装接触面的情况相比，能够抑制高压燃料泵的温度上升。由此，能够抑制由于伴随于内燃机运转所产生的热而在燃料供给路径内容易产生气泡的情况。

例2.在上述例1的内燃机中，所述底板具有被所述凸缘和所述安装接触面夹着且由所述螺栓插通的螺栓插通部分，所述螺栓插通部分由金属制的套环构成。

若通过螺栓来紧固连结树脂制的构件并在高温的环境下继续使用该树脂制的构件，则树脂制的构件会发生蠕变变形。若发生蠕变变形，则由螺栓产生的紧固连结力会减弱，也容易发生松动。与此相对，在上述构成中，在底板中，尤其是由紧固连结产生的载荷容易作用的部分即螺栓插通部分由与树脂相比不容易发生蠕变变形的金属制的套环构成。因此，能够抑制因蠕变变形而导致紧固连结力减弱的情况。

例3.在上述例1或例2的内燃机中，所述保护器由纤维强化树脂形成。

对于由壁板来保护高压燃料泵的保护器，要求高的强度。纤维强化树脂是通过向比金属轻量的树脂混合纤维来提高材料的强度、由此实现比金属的比强度高的比强度的材料。因此，根据上述构成，能够由轻量且强度高的保护器来保护高压燃料泵，因此能够实现轻量化。

例4.在上述例3的内燃机中，所述纤维强化树脂是碳纤维强化树脂。

在纤维强化树脂之中，碳纤维强化树脂的比强度尤其高。因此，根据上述构成，能够进一步实现轻量化。

例5.在上述例1～例4的任一例的内燃机中，所述高压燃料泵是由所述内燃机的凸轮轴驱动的柱塞泵，所述内燃机主体具有金属制的凸轮盖，所述安装接触面设置于所述凸轮盖，所述高压燃料泵及所述保护器紧固连结于所述安装接触面。

由凸轮轴驱动的柱塞泵大多紧固连结于在金属制的凸轮盖设置的安装接触面。由于金属制的凸轮盖靠近构成内燃机的燃烧室的汽缸盖，因此凸轮盖因伴随于内燃机运转所产生的热而成为高温。因此，在抑制因伴随于内燃机运转所产生的热而在燃料供给路径内容易产生气泡的情况方面，上述构成是有效的。即，通过将保护器的底板夹在安装接触面与凸缘之间来抑制高压燃料泵的温度上升对于抑制燃料供给路径内的气泡产生是有效的。

例6.一种内燃机的制造方法，包括：准备具有燃料室和包围所述燃料室的罩的高压燃料泵，在所述罩设置有凸缘；准备具有底板和从所述底板立起的壁板的树脂制的保护器，所述壁板立在所述高压燃料泵的周围，保护所述高压燃料泵；在内燃机的内燃机主体的外侧安装所述高压燃料泵及所述保护器；在所述内燃机主体设置安装接触面；以及在将所述底板夹在所述凸缘与所述安装接触面之间的状态下，通过螺栓将所述底板及所述凸缘紧固连结于所述安装接触面。

附图说明

图1是关于本公开的内燃机的一实施方式、示出高压燃料泵的搭载位置的示意图。

图2是图1的内燃机中的高压燃料泵的俯视图。

图3是图2中的3-3线向视剖视图。

图4是图3所示的保护器的立体图。

图5是示出保护器的变更例的立体图。

图6是示出保护器的其他变更例的立体图。

图7是内燃机的其他变更例中的保护器的剖视图。

图8是关于图7的变更例的内燃机、示出高压燃料泵的搭载位置的示意图。

具体实施方式

以下，参照图1～图4对将本公开具体化了的内燃机的一实施方式进行说明。

如图1所示，在内燃机100的汽缸体30的下部连结有曲轴箱20。在曲轴箱20的下端安装有油底壳10。另外，在汽缸体30的上端安装有汽缸盖40。在汽缸盖40的上端安装有凸轮壳体50。并且，在凸轮壳体50的上端安装有汽缸盖罩60。通过组合上述油底壳10、曲轴箱20、汽缸体30、汽缸盖40、凸轮壳体50以及汽缸盖罩60，从而构成了内燃机100的内燃机主体。

在内燃机主体的上部安装有高压燃料泵90和保护器160。即，高压燃料泵90位于汽缸盖罩60的上部。高压燃料泵90对通过燃料供给配管130供给来的燃料进行压缩，从而通过高压燃料配管150向缸内燃料喷射阀供给高压燃料。

在凸轮壳体50内收容有进气凸轮轴120和排气凸轮轴110。高压燃料泵90是由排气凸轮轴110驱动的柱塞泵，安装于排气凸轮轴110的上方。

图1示出搭载于车辆的状态的内燃机100的姿势。此外，在图1中图的左侧是车辆前方，图的右侧是车辆后方。以使内燃机100的上部向车辆后方侧倾斜的状态将内燃机100搭载于车辆，以使得内燃机100越向上方越位于车辆后方侧。在搭载于车辆的状态下，在高压燃料泵90的车辆后方侧，如用双点划线所示那样，存在作为构成车身的部件之一的前围上盖板200。

在车辆从前方碰撞到物体的情况下，伴随于因碰撞引起的车辆前部的变形，内燃机100向车辆后方侧移动。保护器160在此时抵接于前围上盖板200，从而抑制高压燃料泵90与前围上盖板200的碰撞。即，保护器160是为了保护高压燃料泵90而设置。

如图2所示，燃料供给配管130在高压燃料泵90之前分支为通向高压燃料泵90的配管和低压燃料配管140。没有从燃料供给配管130向高压燃料泵90供给的燃料通过低压燃料配管140向通道(进气道·排气道)燃料喷射阀供给。

如图2～图4所示，保护器160具有底板161、和从底板161立起的壁板165。

如图4所示，在底板161设置有贯通孔162。并且，如图3所示，高压燃料泵90的柱塞(plunger)91通过该贯通孔162而插入凸轮壳体50内。

此外，如图3所示，凸轮壳体50包括金属制的凸轮盖70。在凸轮壳体50中，排气凸轮轴110由从上方覆盖到排气凸轮轴110的凸轮盖70支承为能够旋转。

在排气凸轮轴110设置有驱动高压燃料泵90的凸轮111。在高压燃料泵90的升降器92设置的辊93抵接于凸轮111。在凸轮盖70嵌入有收容升降器92并且引导升降器92的上下运动的升降器引导件94。柱塞91的顶端安装于升降器92，柱塞91和升降器92被弹簧95向凸轮111侧下压。

汽缸盖罩60以使得凸轮盖70的上表面露出的方式开口，保护器160和高压燃料泵90以堵住该汽缸盖罩60的开口的方式安装。此外，在汽缸盖罩60与凸轮壳体50的密封部嵌入有第1油封61，在保护器160的底板161与汽缸盖罩60的密封部嵌入有第2油封62。

保护器160是由碳纤维强化树脂形成的树脂成形部件。如图3及图4所示，在底板161埋入有两个扁平的筒状的金属制的套环163。在该保护器160中，通过嵌件成形来实现这样的构成。

在凸轮盖70的上表面嵌入有两个筒状的保持器(retainer)170。通过使该两个保持器170分别插通于两个套环163，从而使保护器160与凸轮盖70对位(位置对准)。在进行了这样的保护器160的对位的状态下，保护器160及高压燃料泵90通过螺栓180而紧固连结于凸轮盖70的安装接触面。更详细而言，保护器160的底板161被夹在设置于高压燃料泵90的罩96的凸缘97与设置于凸轮盖70的安装接触面之间。在像这样将底板161夹在凸缘97与安装接触面之间的状态下，高压燃料泵90的凸缘97和保护器160的底板161通过螺栓180而紧固连结于凸轮盖70的安装接触面，从而将保护器160固定于凸轮盖70。由此，在设置于将高压燃料泵90的燃料室包围的罩96的凸缘97、与凸轮盖70之间夹着树脂制的保护器160的状态下，高压燃料泵90紧固连结于内燃机主体的外侧。

此外，如图3所示，套环163的直径成为比螺栓180的头部的直径稍大的程度。

如图2及图4所示，保护器160的壁板165包括正面壁166、第1侧壁167及第2侧壁168。正面壁166位于车辆后方侧，如图1所示那样与前围上盖板200相对。第1侧壁167及第2侧壁168分别从正面壁166的两端朝向车辆前方侧延伸。

如图4所示，第1侧壁167及第2侧壁168越向车辆前方侧则越低。由此，如图2所示，第1侧壁167、第2侧壁168及正面壁166一边避免与燃料配管的干涉一边包围高压燃料泵90的罩96。

通过设置有这样的第1侧壁167及第2侧壁168，从而正面壁166向车辆前后方向的变形受到抑制，所以保护器160的强度得到提高。

对本实施方式的作用进行说明。

在因车辆从前方与物体碰撞而车辆前部朝向车辆后方变形了的情况下，伴随于车辆前部的变形，内燃机100向车辆后方移动。在内燃机100中，在高压燃料泵90的车辆后方侧设置有保护器160的正面壁166。因此，在内燃机100向车辆后方移动了时，正面壁166抵接于前围上盖板200，所以防止高压燃料泵90与前围上盖板200碰撞。即，高压燃料泵90由保护器160保护，所以高压燃料泵90直接碰撞前围上盖板200的情况受到抑制。

此外，一般而言，树脂的热传导率比金属的热传导率低。在内燃机100中，树脂制的保护器160被夹在内燃机主体侧的安装接触面与高压燃料泵90的凸缘97之间。因此，树脂制的保护器160、尤其是底板161作为隔热层发挥作用。

对本实施方式的效果进行说明。

(1)底板161作为隔热层发挥作用。因此，与例如凸缘97直接安装于安装接触面的情况相比，能够抑制高压燃料泵90的温度上升。由此，能够抑制由于伴随于内燃机运转所产生的热而在燃料供给路径内容易产生气泡的情况。

(2)保护器160的大部分由比强度比金属的比强度高的碳纤维强化树脂形成。因此，与例如设置金属制的保护器而由该金属制的保护器来保护高压燃料泵90的内燃机相比，能够实现轻量化。

(3)通过利用构成保护器160的树脂的弹性，也能够使在高压燃料泵90的工作中产生的振动衰减。因此，能够降低辐射到空气中的高压燃料泵90的工作声音。

(4)若通过螺栓来紧固连结树脂制的构件并在高温的环境下继续使用树脂制的构件，则树脂制的构件会发生蠕变变形。若发生蠕变变形，则由螺栓产生的紧固连结力会减弱，也容易发生松动。与此相对，在内燃机100中，底板161中的、被设置于凸轮盖70的安装接触面和凸缘97夹着且由螺栓180插通的螺栓插通部分由金属制的套环163构成。即，在底板161中，尤其是由紧固连结产生的载荷容易作用的部分即螺栓插通部分由与树脂相比不容易发生蠕变变形的金属制的套环163构成。因此，能够抑制由于蠕变变形而紧固连结力减弱的情况。

此外，底板161中的金属的部分越多，底板161的隔热作用越小。与此相对，在内燃机100中，套环163的直径成为比螺栓180的头部的直径稍大的程度。因此，能够兼顾到有效地抑制蠕变变形和抑制由于设置金属制的套环163而有损隔热作用。

本实施方式可以像以下那样进行变更而实施。本实施方式和以下的变更例可以在技术上不矛盾的范围内互相组合而实施。

·保护器160不一定限于保护高压燃料泵90免受与前围上盖板200的碰撞的装置。根据车辆中的部件的布局，存在与高压燃料泵90碰撞的可能性的车辆部件不同。因此，保护器160在存在与高压燃料泵90碰撞的可能性的部件与高压燃料泵90之间具备壁板165即可。

·在上述内容中示出了保护器160的壁板165由正面壁166、第1侧壁167及第2侧壁168构成的例子。不限于此，壁板165的构成、形状能够适当变更。例如，如图5所示，也可以不设置第2侧壁168而由正面壁166和第1侧壁167构成壁板165。而且，如图6所示，也可以仅由正面壁166构成壁板165。

·在上述内容中示出高压燃料泵90是由排气凸轮轴110驱动的柱塞泵的例子，但高压燃料泵90不限于柱塞泵。另外，高压燃料泵90也可以是由进气凸轮轴120驱动的泵。另外，高压燃料泵90不限于由凸轮轴驱动的泵，也可以是与曲轴连结并由曲轴驱动的泵。

·另外，如图7所示，高压燃料泵90也可以是内置有驱动柱塞91的电动的致动器98的电动泵。即，高压燃料泵90也可以是电动的泵。在该情况下，不需要在保护器160设置供柱塞91插通的贯通孔。在该情况下，供高压燃料泵90安装的内燃机主体的位置的自由度提高，因此例如如图8所示，也能够将高压燃料泵90安装于汽缸体30。

·保护器160也可以不由碳纤维强化树脂形成。例如，也可以由被玻璃纤维强化后的玻璃纤维强化树脂形成保护器160。另外，也可以不一定由纤维强化树脂形成。如果保护器160由热传导率比金属的热传导率低的树脂形成，则会作为隔热层发挥作用，因此能够得到与上述(1)同样的效果。

·也可以不设置金属制的套环163地构成保护器160。

Claims (6)

1.一种内燃机，所述内燃机具备高压燃料泵、具有底板及从所述底板立起的壁板的树脂制的保护器、及内燃机主体，

所述内燃机的特征在于，

所述高压燃料泵及所述保护器安装在所述内燃机主体的外侧，

所述壁板立在所述高压燃料泵的周围，保护所述高压燃料泵，

所述高压燃料泵具有燃料室和包围所述燃料室的罩，在所述罩设置有凸缘，

在所述内燃机主体设置有安装接触面，

在将所述底板夹在所述凸缘与所述安装接触面之间的状态下，所述底板及所述凸缘通过螺栓而紧固连结于所述安装接触面。

2.根据权利要求1所述的内燃机，

所述底板具有被所述凸缘和所述安装接触面夹着且由所述螺栓插通的螺栓插通部分，

所述螺栓插通部分由金属制的套环构成。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机，

所述保护器由纤维强化树脂形成。

4.根据权利要求3所述的内燃机，

所述纤维强化树脂是碳纤维强化树脂。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的内燃机，

所述高压燃料泵是由所述内燃机的凸轮轴驱动的柱塞泵，

所述内燃机主体具有金属制的凸轮盖，

所述安装接触面设置于所述凸轮盖，

所述高压燃料泵及所述保护器紧固连结于所述安装接触面。

6.一种内燃机的制造方法，包括：

准备具有燃料室和包围所述燃料室的罩的高压燃料泵，在所述罩设置有凸缘；

准备具有底板和从所述底板立起的壁板的树脂制的保护器，所述壁板立在所述高压燃料泵的周围，保护所述高压燃料泵；

在内燃机的内燃机主体的外侧安装所述高压燃料泵及所述保护器；

在所述内燃机主体设置安装接触面；以及

在将所述底板夹在所述凸缘与所述安装接触面之间的状态下，通过螺栓将所述底板及所述凸缘紧固连结于所述安装接触面。