CN111356834A - 发动机 - Google Patents

Abstract

本发明的发动机(1)具备缸盖(3)、保持件(80)、按压部件(70)以及喷射器(40)。在缸盖(3)形成有安装孔(15)。保持件(80)安装于缸盖(3)。在按压部件(70)形成有被保持件(80)按压的被按压面(77)。喷射器(40)形成有被按压部件(70)按压的凹陷部(46)，并被插入于安装孔(15)。凹陷部(46)位于安装孔(15)的内部。被按压面(77)位于安装孔(15)的外部。

Description

发动机

技术领域

本发明涉及设置有喷射燃料的喷射器的发动机。

背景技术

已知在柴油发动机中，通过保持件等按压喷射器从而固定该喷射器的结构。例如在专利文献1以及2中公开有这种发动机。

在专利文献1中，作为通常的喷射器的安装构造，公开有如下结构：在保持件的一端侧从上方按压被插入至缸盖内的喷射器，使保持件的另一端侧与缸盖等抵接而作为支点，并将该支点与喷射器之间用螺栓紧固固定。

在专利文献2中公开有如下结构：在缸盖的收容孔收容燃料喷射阀，并通过紧固爪将燃料喷射阀按压于缸盖。在燃料喷射阀的阀壳体与紧固爪之间配置有中间元件。

专利文献1：日本特开2008-14231号公报

专利文献2：日本特表2008-533374号公报

然而，有时以降低制造成本等为目的，将相同结构的喷射器使用在缸盖的厚度不同的多个规格的发动机中。在这样的状况下，由于与缸盖的厚度之间的关系而可能产生喷射器的长度不足的情况。若喷射器短，则导致喷射器的被保持件或紧固爪按压的面(以下，存在称作被按压面的情况)位于缸盖的安装孔的内部。在该情况下，专利文献1以及2的结构不能从上方按压喷射器。

若在缸盖的上表面中的安装孔的周围形成大的凹部而使被按压面露出，并在该凹部的内部配置保持件等，则即使喷射器短，也能够从上方按压该喷射器。然而，从空间等的观点来看有时难以在缸盖形成大的凹部，期望加以改善。

发明内容

本发明是鉴于以上的情况而完成的，其目的在于提供一种即使在喷射器短的情况下，也能够以简单的结构将喷射器安装于缸盖的发动机。

本发明所要解决的课题如上所述，接下来对用于解决该课题的手段及其效果进行说明。

根据本发明的观点，提供以下结构的发动机。即，该发动机具备缸盖、保持件、按压部件以及喷射器。在上述缸盖形成有安装孔。上述保持件安装于上述缸盖。在上述按压部件形成有被上述保持件按压的被按压面。在上述喷射器形成有被上述按压部件按压的凹陷部，且被插入于上述安装孔。上述凹陷部位于上述安装孔的内部。上述被按压面位于上述安装孔的外部。

由此，即使喷射器的凹陷部进入缸盖的安装孔，也能够通过利用保持件按压按压部件中的位于安装孔的外部的被按压面，从而将喷射器安装于安装孔。因此，即使在将比较短的喷射器安装于缸盖的情况下，也能够不在安装孔周围的缸盖形成凹部(或者仅形成浅的凹部)便实现该喷射器的固定。因此，将长度相同的喷射器使用在厚度不同的缸盖变得容易。

在上述的发动机的基础上，优选为以下结构。即，该发动机具备筒状的套筒和密封部件。上述套筒配置于上述喷射器的外侧并被插入于上述安装孔。上述密封部件配置于上述喷射器的末端部与上述套筒之间。在上述套筒与上述按压部件之间形成有将上述喷射器向上述安装孔插入的方向即插入方向上的缝隙。上述缝隙小于上述密封部件的在上述插入方向上的厚度。

由此，如果遗漏了密封部件的组装，则喷射器相对于套筒会产生与密封部件厚度相当的量的晃动。由于在存在密封部件时形成于套筒与按压部件之间的缝隙小于密封部件的厚度，因此在未组装密封部件的状态下，即使利用保持件直到该缝隙消失为止对按压部件进行按压，也不能消除喷射器的晃动。由此，能够基于喷射器有无晃动，容易地确认密封部件是否组装。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式所涉及的发动机的局部剖视图。

图2是表示喷射器的安装构造的剖视立体图。

图3是表示喷射器、套筒、按压部件以及保持件的分解立体图。

图4是按压部件的放大立体图。

图5是对形成于按压部件的底面与套筒之间的缝隙进行说明的剖视图。

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的发动机1的局部剖视图。

图1所示的发动机1构成为四冲程多缸型的双燃料发动机，例如能够作为船舶的主机发动机使用。可以选择以下任一种方式来驱动双燃料发动机，即，使燃料气体与空气混合并燃烧的预混合燃烧方式和使液体燃料扩散并燃烧的扩散燃烧方式中的任一方式驱动。

发动机1具备缸体2、缸盖3、喷射器40、套筒50、垫片(密封部件)60、按压部件70以及保持件80。

在缸体2形成有多个缸10。在每一个缸10收容有能够在上下方向往复运动的活塞11。在缸10的周围，在缸体2的壁部的内部形成有供冷却水流动的水套12。

每一个缸10以使上侧敞开的方式形成。以封闭该敞开部分的方式，缸盖3以与缸体2夹持了省略图示的垫圈的状态被固定于缸体2。通过缸体2以及缸盖3形成燃烧室9，该燃烧室9在各缸10中配置于活塞11的上方。在缸盖3安装有用于向燃烧室9喷射液体燃料的喷射器40。

若以发动机1以扩散燃烧方式运行的情况进行说明，则供给至燃烧室9的内部的空气伴随着活塞11的上升被压缩，从而温度上升。通过从喷射器40向该空气喷射燃料从而使该燃料自燃，由此产生膨胀能量，使活塞11下降。

在缸体2的下部配置有以能够旋转的方式支承未图示的曲轴的曲柄箱。该曲轴使用连杆13而与活塞11连结。由此，能够将活塞11的往复运动变换为旋转运动。

在曲柄箱内的适当的位置配置有省略图示的燃料喷射泵。该燃料喷射泵能够从燃料箱吸入燃料，并且向喷射器40的燃料导入口供给燃料。

在缸盖3的上表面形成有使上方敞开的凹部14。在凹部14的底部形成有用于安装喷射器40的安装孔15。另外，在凹部14的底部配置有保持件80。

在缸盖3形成有将外部空气导入至燃烧室9的进气口18和将燃烧室9的内部的空气向外部排出的排气口19。并且，在缸盖3具备对进气口18进行开闭的进气阀20和对排气口19进行开闭的排气阀21。

安装孔15以贯通缸盖3的方式形成。在该安装孔15插入并安装有筒状的套筒50和喷射器40。

与缸体2相同地，在缸盖3的内部也形成有用于供冷却水流动的水套12。安装孔15以与水套12交叉并且从缸体2的上表面贯穿到下表面为止的方式配置。在安装孔15与水套12交叉的部位，喷射器40配置于套筒50的内侧。由此，能够防止冷却水与喷射器40直接接触。

接下来，参照从图2到图4，对喷射器40的安装构造详细地进行说明。图2是表示喷射器40的安装构造的剖视立体图。图3是表示喷射器40、套筒50、按压部件70以及保持件80的分解立体图。图4是按压部件70的放大立体图。

在图2以与图1不同的朝向示出切开缸盖3的截面。如该图2所示，喷射器40具备基端部41、末端部42以及中间部43。

基端部41配置于缸盖3的上方，在其适当的位置形成有省略图示的燃料导入口。末端部42配置于缸盖3的下表面附近，在其端面形成有燃料喷射口。中间部43以连接基端部41与末端部42的方式形成。

如图3所示，在喷射器40的中间部43且靠近基端部41的位置，形成有一对凹陷部46。每一个凹陷部46是通过将喷射器40的外周面切成与径向垂直的平面状而形成。一对凹陷部46以夹着喷射器40的中心线彼此相对的方式配置。在形成有凹陷部46的部分中，与除此之外的部分相比，中间部43的宽度略微变小。

在每一个凹陷部46中，在靠近末端部42的一侧的端部，在与未形成凹陷部46的部分之间形成有阶梯差。在该阶梯差的部分形成有能够与后述的按压部件70的下表面接触的小的接触面47。该接触面47被定向为相对于喷射器40的中心线垂直。

套筒50形成为大致圆筒状。套筒50以将形成于缸盖3的安装孔15的上侧的开口端与下侧的开口端连接的方式配置。在套筒50的轴孔配置有喷射器40的大部分。

套筒50具备大径部51、小径部52以及中间部53。

大径部51配置于与安装孔15的上侧的开口端相当的位置。大径部51形成为圆筒状，其外径以及内径大于后述的中间部53。如图2所示，大径部51的大部分配置于安装孔15的内侧。

在大径部51的内侧插入有喷射器40的中间部43(具体而言，形成凹陷部46的部分)，并且插入有按压部件70的下侧的一部分(后述的安装部72)。在大径部51的外周面形成有环状的槽，在该槽配置有用于密封套筒50与安装孔15之间的O型环58。

小径部52配置于与安装孔15的下侧的开口端相当的位置。小径部52形成为圆筒状，其外径以及内径小于后述的中间部53。

在小径部52的内侧插入有喷射器40的末端部42。形成于喷射器40的末端部42的上述的燃料喷射口通过小径部52的开口(套筒50所具备的轴孔的开口端)相对于燃烧室9露出。

中间部53形成为圆筒状，并以连接大径部51与小径部52的方式构成。中间部53的内部与大径部51以及小径部52的内部连接。中间部53的内径比喷射器40的中间部43的外径稍大。中间部53的外周面与形成于缸盖3的水套12相对。

在套筒50的中间部53与小径部52的边界部分，在轴孔的内壁形成有环状的阶梯差。与此相应地，在喷射器40的中间部43与末端部42的边界部分，在该喷射器40形成有环状的阶梯差。在套筒50的轴孔的阶梯差与喷射器40的阶梯差之间配置有后述的垫片60。

垫片60形成为小的环状，通过紧贴于套筒50与喷射器40这两者，从而密封套筒50与喷射器40之间。由此，防止从燃料喷射口喷射的燃料进入喷射器40与套筒50之间。

如图4等所示，按压部件70构成为将圆柱的一部分切掉而成那样的形状。在按压部件70的内侧安装有图2所示喷射器40。按压部件70跨安装孔15的内外(换言之，跨套筒50所具备的大径部51的内外)而配置。

如图4等所示，按压部件70构成为将承受部71和安装部72相互一体地形成的结构。

承受部71形成为在俯视观察时呈大致C字状。在承受部71的上端形成有一对凹部76。每一个凹部76通过将承受部71的外圆周面切成相对于径向垂直的平面状而形成。一对凹部76以夹着按压部件70的中心线彼此相对的方式配置。

在每一个凹部76中，在靠近安装部72的一侧的端部，在与未形成凹部76的部分之间形成有阶梯差。在该阶梯差的部分形成有能够与保持件80的下表面接触的小的被按压面77。该被按压面77被定向为相对于按压部件70的中心线垂直。配置为一对的被按压面77的间隔大于上述的接触面47的间隔。

安装部72形成为大致圆柱状，以在轴向上相对于承受部71连续的方式配置。安装部72的直径比套筒50所具有的大径部51的内径稍小。

在安装部72以沿轴向贯通的方式形成有插入凹部78，该插入凹部78在俯视观察时形成为长方形。插入凹部78的敞开侧的朝向与形成为C字状的承受部71的敞开侧的朝向一致。由此，能够将喷射器40插入至按压部件70的内部。

能够向插入凹部78插入喷射器40的中间部43中的形成有凹陷部46的部分。在插入凹部78中彼此相对地配置的一对内壁79以夹着按压部件70的中心线彼此相对的方式配置，该相对的朝向与上述的凹部76所相对的朝向一致。一对内壁79在将喷射器40安装到安装部72时，与凹陷部46接触或面对。

在将喷射器40安装于安装孔15时，上述的安装部72如图2所示被插入至套筒50所具备的大径部51的内侧。因此，供安装部72安装的喷射器40的凹陷部46(接触面47)位于大径部51的内侧，换言之位于安装孔15的内侧。另一方面，按压部件70所具备的承受部71未被插入至大径部51的内部，而是从套筒50的上端向上方突出。其结果，承受部71所具备的被按压面77位于大径部51的外侧，换言之位于安装孔15的外侧。

保持件80在缸盖3的上方的位置能够以经由按压部件70向下方按压喷射器40的状态固定。

保持件80的结构与专利文献1中公开的结构实质上相同，因此简单地进行说明。保持件80形成为大致L字状，以跨在按压部件70的上端与缸盖3之间的方式配置。

在保持件80的一端形成有分支为两岔的形状的按压部81。分支状的按压部81的每一个下表面能够与形成于按压部件70的被按压面77接触。在保持件80的位于与按压部81相反的一侧的端部形成有被垂直地弯曲的支点部82。支点部82的下端能够与缸盖3的上表面(凹部14的内底面)接触。在保持件80中，在按压部81与支点部82的中间的位置如图3所示那样以贯通状形成有螺纹孔85。在螺纹孔85插入有螺栓16，该螺栓16如图2所示被拧入形成于缸盖3的上表面的螺孔17。利用该结构，在按压部81的分支部分对按压部件70的被按压面77按压的状态下紧固螺栓16，由此向将按压部件70压入安装孔15的内部的方向施加力，从而能够固定按压部件70以及喷射器40。

然而，图1以及图2所示的例子为喷射器40相对于缸盖3的厚度而言相当短的情况，为了减小安装孔15的深度，即使将凹部14形成于缸盖3的上表面，凹陷部46也会进入安装孔15的内部。然而，在缸盖3的厚度小，从安装孔向外部露出凹陷部46的情况下，利用图3中以点划线表示的保持件80x，能够直接按压凹陷部46(接触面47)进行固定。对于该保持件80x的结构而言，除了以能够按压一对凹陷部46的方式缩小分支部分的间隔这点以外，与对按压部件70进行按压的上述的保持件80实质上相同。此外，在使用保持件80x固定喷射器40的情况下，不需要按压部件70。

这样，根据本发明，能够根据缸盖3的厚度以多个方法安装喷射器40，从而能够实现固定方法的变化。

此外，即使是缸盖3厚的图2的例子，如果将形成于上表面的凹部14充分地加深到例如以虚拟线BL1表示的程度，则凹陷部46向安装孔15的外部露出，因此能够利用保持件80x直接固定喷射器40。然而，若加深凹部14，则配置于缸盖3的内部的水套12的布局变难，导致冷却性能的降低。这一点，在本实施方式中，通过使用按压部件70，仅通过在缸盖3形成深度不太深的凹部14，即使喷射器40短也能够可靠地固定缸盖3。

接下来，参照图5，对形成于按压部件70的底面与套筒50的大径部51的内底面之间的缝隙进行说明。图5是对形成于按压部件70的底面与套筒50之间的缝隙进行说明的剖视图。

如图5所示，在使用按压部件70将喷射器40安装于缸盖3的状态下，在被插入至套筒50的大径部51的安装部72的底面与大径部51的内底面之间，形成有将喷射器40插入于安装孔15的方向(以下，称为插入方向。)上的缝隙G1。该缝隙G1小于配置于喷射器40的末端侧的垫片60的在上述插入方向上的厚度T1(G1＜T1)。

由此，在喷射器40的末端侧不配置垫片60就将按压部件70安装于喷射器40的情况下，伴随着螺栓16的紧固，被保持件80按压的按压部件70以填埋上述缝隙G1全部的方式沿喷射器40的插入方向下降，最终安装部72的底面与套筒50的内底面接触。但是，由于上述的缝隙G1小于垫片60的厚度T1，因此即使在该缝隙G1消失的状态下，在喷射器40与套筒50之间也形成有插入方向上的游隙。因此，假设在遗漏了垫片60的组装的情况下，喷射器40相对于套筒50产生晃动，因此能够容易地注意到忘记装入垫片60。其结果，能够通过喷射器40是否存在晃动而明确地判别处于从外部不能目视确认的地方的垫片60的有无。

如以上说明的这样，本实施方式中的发动机1具备缸盖3、保持件80、按压部件70以及喷射器40。在缸盖3形成有安装孔15。保持件80安装于缸盖3。在按压部件70形成有被保持件80按压的被按压面77。喷射器40形成有被按压部件70按压的凹陷部46，并被插入至安装孔15。凹陷部46位于安装孔15的内部。被按压面77位于安装孔15的外部。

由此，即使喷射器40的凹陷部46进入缸盖3的安装孔15，通过利用保持件80按压按压部件70中的位于安装孔15的外部的被按压面77，也能够将喷射器40安装于安装孔15。因此，即使在将比较短的喷射器40安装于缸盖3的情况下，不在安装孔15周围的缸盖3形成凹部(或者，仅形成浅的凹部14)就能够实现该喷射器40的固定。

另外，本实施方式的发动机1具备筒状的套筒50和垫片60。套筒50配置于喷射器40的外侧，并被插入至安装孔15。垫片60配置于喷射器40的末端部与套筒50之间。在套筒50与按压部件70之间形成有将喷射器40插入于安装孔15的方向即插入方向上的缝隙G1。该缝隙G1小于上述插入方向上的垫片60的厚度T1(G1＜T1)。

由此，假设在遗漏了要配置于喷射器40的末端部42的垫片60的组装的情况下，喷射器40会相对于套筒50产生与垫片60的厚度T1相当的量的晃动。由于在存在垫片60时形成于套筒50与按压部件70之间的缝隙G1小于垫片60的厚度T1，因此在未组装垫片60的状态下，即使利用保持件80直到该缝隙G1消失为止对按压部件70进行按压，也不能够消除喷射器40的晃动。由此，能够基于喷射器40有无晃动，容易地确认垫片60是否组装。

以上对本发明的优选的实施方式进行了说明，但上述的结果例如能够如以下这样变更。

保持件80只要能够对按压部件70所具备的被按压面77进行按压，则可以为任意的结构。例如，能够交换按压部81与螺纹孔85的位置，或交换螺纹孔85与支点部82的位置。另外，能够替代L字状，而例如使用T字状或平板状的保持件。

保持件80也可以安装于固定在缸盖3的其它的部件，而替代用螺栓16直接安装于缸盖3的结构。即使在该情况下，保持件80也能够安装于缸盖3。

在缸盖3的厚度不大的情况下，不形成凹部14也能够将喷射器40经由按压部件70固定于缸盖3。

本发明能够使用在通常的柴油发动机，而替代双燃料发动机。

附图标记说明

1…发动机；3…缸盖；15…安装孔；40…喷射器；50…套筒；70…按压部件；77…被按压面；46…凹陷部；60…垫片(密封部件)；80…保持件；G1…缝隙；T1…垫片的厚度。

Claims (2)

1.一种发动机，其特征在于，

所述发动机具备：

缸盖，其形成有安装孔；

保持件，其安装于所述缸盖；

按压部件，其形成有被所述保持件按压的被按压面；以及

喷射器，其形成有被所述按压部件按压的凹陷部，并被插入于所述安装孔，

所述凹陷部位于所述安装孔的内部，

所述被按压面位于所述安装孔的外部。

2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，

所述发动机具备：

筒状的套筒，其配置于所述喷射器的外侧，并被插入于所述安装孔；和

密封部件，其配置于所述喷射器的末端部与所述套筒之间，

在所述套筒与所述按压部件之间，形成有将所述喷射器向所述安装孔插入的方向即插入方向上的缝隙，

所述缝隙小于所述密封部件的在所述插入方向上的厚度。

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