CN112243473B - 具有竖直曲轴和凸轮轴驱动的燃料泵的驱动系统 - Google Patents

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CN112243473B CN201980037778.0A CN201980037778A CN112243473B CN 112243473 B CN112243473 B CN 112243473B CN 201980037778 A CN201980037778 A CN 201980037778A CN 112243473 B CN112243473 B CN 112243473B
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Abstract

本发明涉及一种用于舷外马达的驱动系统。该驱动系统包括燃烧发动机(30),该燃烧发动机具有被适配成围绕基本上竖直的轴线旋转的曲轴(31)。该燃烧发动机进一步包括与该竖直曲轴(31)平行地延伸的凸轮轴(61)。高压燃料泵(91)被设置用于将高压燃料供应到燃烧气缸(33a至33c)。该高压燃料泵(91)由该凸轮轴(61)直接驱动。

Description

具有竖直曲轴和凸轮轴驱动的燃料泵的驱动系统
技术领域
本发明涉及一种驱动系统,具体地但非排他地,涉及一种用于船舶的舷外马达的竖直轴线驱动系统。本发明的其他方面涉及一种包含竖直曲柄轴线驱动系统的舷外马达、以及一种装备有该舷外马达的船舶。
背景技术
目前,舷外发动机市场以汽油发动机为主,汽油发动机主要是针对较小的船(即,用于休闲市场)而设计的。不仅汽油发动机通常比其柴油等同物轻,用于舷外马达的常规柴油发动机往往还不符合现代排放标准。然而,由于较重的柴油燃料因其较低挥发性所致的提高的安全性以及与母船的燃料兼容性,从军事运营商到超级游艇拥有者的一系列用户开始青睐柴油舷外马达。此外,柴油是具有较容易获得的基础设施的更加经济的燃料来源。
鉴于以上所述,柴油舷外马达已成为海事研究活动的焦点,目的在于改变舷外发动机市场。
为了满足现行的排放标准,柴油内燃发动机现包含较复杂的注料系统。新型发动机在动力输出与排气排放两方面均表现出较好的性能。在过去,注料执行器利用化油器来经由歧管喷射给发动机的燃烧气缸加注燃料,而现代柴油发动机使用直接气缸喷射来改善性能特性。通过将加压燃料直接喷射到燃烧室中,可以实现更好的空气/燃料混合物,从而获得更好的发动机经济性和排放控制。
特别是在竖直驱动系统中,例如对于舷外马达来说,直接气缸喷射的利用需要使用高压泵。通常,正排量泵被用于此目的。一些已知的驱动系统包括直接由发动机的曲轴驱动的高压正排量泵。
将燃料泵由曲轴驱动带来许多问题。首先,由于有限的包装空间,通常不希望将高压燃料泵直接附接到曲轴的端部而导致较庞大的布置。因此,往往使用复杂的传动布置来将高压泵放置在现有空间包络内。
鉴于现有技术的上述缺点,本发明的目的是克服与常规解决方案相关联的问题,并提供一种用于舷外马达的新型驱动系统,该新型驱动系统优化现有包装空间的使用并且表现出增加的泵效率。
根据本发明的第一方面,提供了一种用于船用舷外马达的驱动系统,该驱动系统包括连接到推进装置的内燃发动机,该内燃发动机包括用于驱动该推进装置的曲轴,其中,在使用中,该曲轴被布置成围绕基本上竖直的曲轴轴线旋转,并且其中该内燃发动机进一步包括用于操作该发动机的一个或多个气缸阀的凸轮轴,所述凸轮轴被布置用于围绕与该曲轴轴线基本上平行布置的凸轮轴轴线旋转。该驱动系统进一步包括用于对操作该内燃发动机所使用的燃料进行加压的燃料泵,所述燃料泵被配置成由该凸轮轴驱动。该燃料泵包括被布置成围绕输入轴轴线旋转的输入轴,所述输入轴轴线相对于所述凸轮轴轴线以在30度至150度之间的角度布置。
因为舷外马达的驱动系统通常包含竖直曲轴,如果使燃料泵的旋转轴线与竖直曲轴平行地在标准取向中定向,则燃料泵的取向会出现问题。具体地,燃料泵对其操作的取向敏感,也就是说,高压燃料泵没有被设计成比如当泵轴线竖直地布置(即,与曲轴成直线)时,沿泵旋转轴线承载显著的推力载荷。本发明的驱动系统寻求解决这些和其他缺点,如将从下面的说明书的全面阅读显而易见。
在本说明书中,燃料泵“由凸轮轴驱动”意味着燃料泵连接到凸轮轴,使得燃料泵的液压输出直接取决于凸轮轴的旋转速度。这种特别布置具有可以最有效地使用现有包装空间的优点。使用凸轮轴来驱动泵也简化了驱动系统的维护,这是因为泵可以被布置成在内燃发动机的外部是更容易接近的。在按照惯例燃料泵可以直接由发动机的曲轴驱动的情况下,在本发明中,虽然驱动最终源于曲轴(正如所有旋转动力是在本文所描述类型的内燃发动机中产生的那样),但在本发明中,凸轮轴位于曲轴与燃料泵之间的传动系中。
在本说明书中,术语“竖直”在应用于本文描述的燃烧发动机或轴时,旨在反映相关轴在发动机的正常使用期间的取向。因此,本领域的技术人员应了解,例如,竖直曲轴或凸轮轴轴线是在发动机的使用期间在基本上竖直的方向上定向的轴线。在船用舷外马达中,这将理解为相关轴线与从动力头延伸到舷外马达的下部部分的轴线基本上平行,或者与马达的支腿基本上成直线。竖直是以正常方式理解的,即,由在发动机的正常使用期间的重力方向限定。
该燃料泵包括被布置成围绕输入轴轴线旋转的输入轴,所述输入轴轴线相对于所述凸轮轴轴线以在30度至150度之间的角度布置。输入轴轴线与凸轮轴轴线之间的角度可以优选地在80度至100度的范围内。在一个实施例中,输入轴轴线可以被布置成与该凸轮轴轴线基本上垂直。在本发明的驱动系统中,曲轴和凸轮轴被布置在竖直方向上。将泵的输入轴轴线布置成与该凸轮轴轴线垂直,因此允许泵布置在基本上水平的方向上。这将使高压燃料泵更有效地工作,因为泵不需要沿泵旋转轴线承载显著的推力载荷。
在另一实施例中,凸轮轴是基本上中空的轴。这将减轻驱动系统的重量,并为下文更详细描述的传动组件提供接入点。
燃料泵可以是高压燃料泵。这样,燃料泵可以用于供应压力为1000巴至3000巴的加压燃料,以便喷射到燃烧气缸中。燃料泵可以是齿轮泵。将齿轮泵实施为燃料泵的优点是,来自凸轮轴的旋转能量可以直接应用于泵的旋转输入轴。
根据又另一实施例,驱动系统包括被配置成将凸轮轴连接到燃料泵的输入轴的传动组件。如上文所描述,燃料泵的输入轴轴线相对于凸轮轴轴线以一定角度布置,则该传动组件可以用于建立所述角连接并在凸轮轴与输入轴之间传递动力。传动组件可以是燃料泵的一体部分。替代性地,传动组件可以是可移除地连接在凸轮轴与燃料泵之间的单独部分。传动组件可以包括齿轮,以将凸轮轴的旋转能量转换成燃料泵的输入轴所需的输入速度和扭矩。
凸轮轴可以连接到传动组件,使得该凸轮轴可沿该凸轮轴轴线相对于传动组件移动。在本驱动系统的竖直布置中,此实施例的凸轮轴可沿其竖直凸轮轴轴线向上和向下移动,同时维持其经由传动组件与燃料泵的连接。该布置使扭矩能够从凸轮轴传递到燃料泵,同时允许轴沿其旋转轴线的移动。换句话说,凸轮轴浮动连接到该传动组件。在一个实施例中,凸轮轴可以因此在第一端包括多个花键。该第一端被连接至燃料泵,并且优选地,布置在该凸轮轴的底端。这些花键可以布置在该凸轮轴的内表面或外表面上,并且被适配成与该传动组件的对应花键部分相连接。
该传动组件可以包括可释放地连接至该燃料泵的外壳的壳体。这样,出于维护的目的,该传动组件可容易地从该燃料泵移除。该壳体还可以形成被配置成接纳润滑剂的内腔。该壳体可以包括连接至该内燃发动机的油泵的入口端口。因此,该传动组件可以通过现有润滑系统而被提供润滑剂,并且不需要提供额外储油器。
在另一实施例中,该传动组件包括第一锥齿轮和第二锥齿轮。该第一锥齿轮和该第二锥齿轮布置在该壳体的内腔内,该内腔同时充当该壳体的润滑室。这些锥齿轮被适配成以期望角度(例如,90度)连接凸轮轴、以及燃料泵的输入轴。第一锥齿轮和第二锥齿轮可以包含直齿或斜齿,直齿或斜齿是处于啮合式接合以将凸轮轴的旋转能量传递到燃料泵的输入轴。
第一锥齿轮和第二锥齿轮可以具有整数齿轮比。替代性地,第一锥齿轮和第二锥齿轮可以具有非整数齿轮比。
在另一实施例中,传动组件可以包括等速接头。在又一另实施例中,该传动组件可以包括万向接头。
该内燃发动机可以包括布置在V形发动机缸体中的第一气缸组和第二气缸组,该发动机缸体具有在延伸穿过该第一气缸组的第一平面与延伸穿过该第二气缸组的第二平面之间限定的谷部,其中该燃料泵布置在所述谷部内。将该燃料泵布置在至少在该第一气缸组的平面与该第二气缸组的平面之间、以及可选地在这些气缸组自身之间的该谷部内优化了舷外马达的整流罩内的可用包装空间的使用。
该V形发动机缸体的谷部可以包括第一端,该第一端被布置成比相反的第二端更靠近该推进装置,其中该燃料泵可以布置在该谷部的第一端处或朝向该谷部的第一端布置。换句话说,该燃料泵可以布置在该谷部的底端处或朝向该谷部的底端布置。这种布置经由该传动组件而支持该凸轮轴与该燃料泵的输入轴之间的连接,这是因为该凸轮轴可以简单地从其底端处的对应阀组突出。
根据又另一实施例,该驱动系统包括围绕该内燃发动机和该燃料泵的整流罩。燃料轨可以被接纳在该整流罩内,并且可以液压连接到该燃料泵的出口端口。类似于燃料泵,喷射器轨可以布置在该V形发动机缸体的谷部内,或者至少在该第一气缸组的平面和该第二气缸组的平面之间。
在另一实施例中,该推进装置可以包括被布置成围绕螺旋桨轴线旋转的螺旋桨,其中该螺旋桨轴线与该曲轴轴线基本上垂直。
在本发明的另一方面,提供了一种用于船舶的舷外马达,该舷外马达包括上文描述的驱动系统。
在本发明的又另一方面中,提供了一种船舶,该船舶包括舷外马达。
在本申请的范围内,明确的意图是,在前面段落、在权利要求和/或以下说明书和附图(并且特别是其单个特征中)中陈述的各个方面、实施例、示例和替代方案可以独立地或者以任何组合采用。也就是说,任何实施例的所有实施例和/或特征可以以任何方式和/或组合进行组合,除非这些特征不相容。申请人保留对任何最初提交的权利要求进行修改以从属于和/或结合任何其他权利要求的任何特征的权利,即使最初没有以此方式提出也是如此。
附图说明
在下面的详细描述中,将参考附图,仅通过举例方式更详细地描述本发明,在附图中:
图1是配备有舷外马达的轻型船舶的示意性侧视图;
图2示出了处于倾斜位置的舷外马达的示意性表示;
图2b至图2d示出了舷外马达的多种不同的纵倾位置以及船舶在水体内的对应取向;
图3示出了包含根据本发明的实施例的驱动系统的舷外马达的示意性截面;
图4示出了图3所示的舷外马达沿排气路径的另一截面;
图5示出了根据本发明的驱动系统的实施例的部分截面立体图;
图6a示出了根据一种变型的传动组件的示意性截面;
图6b示出了仅被包含用于背景技术的传动组件的示意性截面;
图7a示出了处于连接状态的高压泵和传动组件的立体图;并且
图7b示出了图7a的传动组件的立体图。
具体实施方式
参照图1,示出了具有舷外马达2的船舶1的示意性侧视图。船舶1可以是适合与舷外马达一起使用的任何种类的船,比如补给船或潜水船。虽然此详细描述涉及一种在用于船用的舷外马达中实施的发明性驱动系统,但应理解,本发明的驱动系统可以替代性地用于多种不同的其他发动机应用,特别是发动机竖直操作(也就是说,曲轴沿竖直延伸的轴线定向)的那些应用。这些替代性实施例包含直升机驱动系统、舷内船用发动机、发电模块、飞船等。
转回到图1所示的舷外马达2,该舷外马达附连到船1的船尾。舷外马达2连接到燃料箱3,该燃料箱通常被接纳在船舶1的船体内。来自储存器或燃料箱3的燃料经由燃料管路4被提供给舷外马达2。燃料管路4可以是布置在燃料箱3与舷外马达2之间的一个或多个过滤器、低压泵和蒸发器箱的集合布置的表示。
如下面将参照图3更详细地描述,舷外马达2通常被分成三个部分,上部部分21、中部部分22和下部部分23。这三个部分21、22和23共同被保护性整流罩6围绕。螺旋桨8可旋转地布置在下部部分(也称为舷外马达的齿轮箱)。当然,在操作中,螺旋桨8至少部分浸没在水中,并且可以以不同的转速操作以推进船舶1。
典型地,舷外马达2通过枢轴销枢转地连接到船舶1的船尾。围绕枢轴销的枢转运动使操作者能够将舷外马达以本领域已知的方式围绕水平轴线倾斜和纵倾。
倾斜是将舷外马达2的下部部分升高到足够远以将螺旋桨升至水面或完全离开水的运动。使舷外马达倾斜通常是在马达关闭或处于空挡时进行。如前所述,为了正常工作,舷外马达2的下部部分和螺旋桨需要延伸到水中。然而,在极浅的水域中,或者当将船只从拖车上下水时,如果处于向下倾斜的位置,那么舷外马达的下部部分可能会在海床或船只坡道上拖曳。将马达倾斜到其向上倾斜的位置(比如图2a所示的位置)防止这种对下部部分和螺旋桨的损坏。
相比之下,如图2b至图2d的三个示例所示,纵倾是将马达在较小范围内从完全向下的位置向上移动几度的机制。纵倾将有助于在提供对应海上交通工具的加速和高速操作的最佳组合的方向上引导螺旋桨的推力。
当船只飞速行驶(即,船的重量主要由流体动力升力支撑,而不是由流体静力升力支撑)时,船首向上的构型使阻力较小、稳定性和效率较高。这通常是当船只或船舶1的艏艉线(keel line)上升约3度至5度时的情况,例如,如图2b所示。
过大艉倾(trim-out)会使船只的船首在水中过高,比如图2c所示的位置。在这种构型中,性能和经济性会降低,这是因为船只的船体在推动水,结果是空气阻力较大。过度向上纵倾也可能导致螺旋桨充气,从而导致性能进一步降低。在甚至更严重的情况下,船只可能在水中跳跃,这可能会将操作者和乘客抛出船外。
艏倾将使船只的船首下降,这将有助于从静止起步加速。图2d所示的过大艏倾导致船只在水中“艰难前行(plough)”,从而降低燃料经济性,并使得速度难以提高。在高速度情况下,艏倾甚至可能导致船的不稳定。
转向图3,示出了包含根据本发明的实施例的驱动系统的舷外马达2的示意性截面。舷外马达2包括用于执行上述倾斜和纵倾操作的倾斜和纵倾机构7。在此实施例中,倾斜和纵倾机构7包含液压致动器71,该液压致动器可以被操作以经由电控系统来使舷外马达2倾斜和纵倾。替代性地,提供手动倾斜和纵倾机构也是可行的,在该机构中,操作者用手而不是使用图3所示的液压致动器来使舷外马达枢转。
如上所述,舷外马达2总体上分为三个部分。上部部分21(也称为动力头)包含燃烧发动机30,这将在下面更详细地描述。设置了中部部分22(也称为排气外壳),该中部部分邻近动力头的上部部分21并在上部部分下方延伸。中部部分22或排气外壳将上部部分21连接到下部部分23,并且容纳了连接到燃烧发动机30的曲轴31的驱动轴41。同时,中部部分22通常限定从燃烧室的出口朝向下部部分23输送排气的排气路径。下部部分23邻近中部部分22且在其下方延伸。防止表面空气被吸入螺旋桨8的负压侧的防充气板51将中部部分22与下部部分23分开。
返回参考设置在舷外马达2的动力头或上部部分21中的燃烧发动机30,示出了四冲程V6柴油发动机的一侧的示意性表示。应理解,在V形气缸组中可以使用任何其他数量的气缸,比如图5所示的V8实施例。本领域的技术人员还应理解,可以替代性地使用任何其他布置,比如直列式布置。最后,虽然图3和图5展示了四冲程型发动机,但是本发明的驱动系统可以等同地被构造为二冲程型燃烧发动机。
图3中示意性地示出的燃烧发动机30包含多个燃烧室/气缸33a、33b、33c。燃烧气缸33a、33b、33c中的每一个设有可移动活塞35a、35b、35c。活塞35a至35c中的每一个在其后端连接到曲轴31,如本领域众所周知的。活塞35a至35c将曲轴31与气缸33a至33c的燃烧部分分开,也就是说,与由对应的入口阀37a、37b、37c和出口阀38a、38b和38c控制的入口端口和出口端口分开。
曲轴31在其下端处经由浮动连接器53(例如,花键连接)而连接到驱动轴41,这将允许驱动轴和曲轴31沿着曲轴31的竖直轴线相对于彼此移动。在驱动轴41的下端处,设置了齿轮箱/传动装置,该齿轮箱/传动装置将驱动轴41的旋转能量在水平方向上供应至螺旋桨8。更详细地,驱动轴41的底端可以包含连接到一对锥齿轮的锥齿轮,该对锥齿轮可旋转地连接到螺旋桨8的水平输入轴83。
图3还示意性地示出了断开连接机构45,该断开连接机构可以用于作为故障安全措施而在燃烧发动机故障的情况下将驱动轴41与输入轴83断开连接。
曲轴31在其上端处设有飞轮39。虽然在图3中没有详细示出,但飞轮包含连接到曲轴的皮带轮。曲轴皮带轮经由正时皮带81而连接到凸轮轴61的驱动皮带轮63。
凸轮轴61与曲轴31平行地延伸,即沿着图3中基本上竖直的轴线延伸。如所周知,凸轮轴61包含用于以精确定时的方式致动入口阀37a、37b、37c和出口阀38a、38b、38c的各种凸轮。曲轴和凸轮轴之间的转速比按照惯例通过皮带轮及其对应正时皮带来设定。
在凸轮轴61的下端,即,在驱动皮带轮63的相反端,设置了高压燃料泵91。在一个示例中,高压燃料泵可以是正排量泵。优选地,高压燃料泵91可以是旋转齿轮泵。旋转动力输入由凸轮轴61直接提供。
高压燃料泵91包括入口端口(未示出),该入口端口连接到包含在燃料供应管路4中的上述低压燃料泵(未示出),该燃料供应管路将燃料箱3与舷外马达2连接。供应到高压泵91的燃料经由该高压泵的出口端口以高流量沿着流体导管93朝向燃料轨95喷射。燃料导管93中的高流量燃料使燃料轨95中存在高压,该高流量燃料通过连接到燃料轨95的对应喷射器以同步方式喷射到燃烧室33a至33c中。例如,燃料轨95中存在的压力可以有2000巴之高。
如上文已经描述的,将高压燃料泵91直接由凸轮轴61驱动,优化了驱动系统内、特别是本实施例的舷外马达的动力头内可用的有限包装空间的使用。
转向图4,示出了舷外马达2在横向方向上的示意性截面。该截面示意性地示出了六个燃烧气缸33a、33b、33c、33d、33e、33f的出口端口36a、36b、36c、36d、36e、36f,出口端口36a至36f馈送到延伸穿过舷外马达2的中部部分22和下部部分23的公用排气路径47中。因此,从燃烧气缸33a至33f喷出的排气穿过螺旋桨8的排气口87排出。排气口87连接到排气路径47。
虽然图4中未示出,但中部部分22或下部部分23的下端可以包含冷却入口,海水可以穿过这些冷却入口进入舷外马达的外壳结构,以用于冷却燃烧发动机30。
转向图5,示出了根据本发明的驱动系统的另一实施例。在图5的实施例中,燃烧发动机130由V8发动机表示。具体地,图5的V8燃烧发动机130包含第一气缸组132和第二气缸组134。第一气缸组132和第二气缸组134被布置成V形构型。这样,谷部155形成在第一气缸组132与第二气缸组134之间。更详细地,第一气缸组132限定了与第一气缸组132的燃烧气缸相交的第一平面。第二气缸组134限定了与第二气缸组134的燃烧气缸相交的平面。谷部155位于由第一气缸组132和第二气缸组134限定的两个平面之间。高压燃料泵191布置在两个气缸组132、134之间的谷部155内。具体地,高压燃料泵191连接在谷部155的下端处或朝向该谷部的下端连接,这有助于燃料泵191与凸轮轴161之间的机械连接。
高压燃料泵191连接到对应的燃料轨195a、195b。燃料轨195a和195b均布置在第一气缸组与第二气缸组之间的谷部155内。第一燃料轨195a被适配成将加压燃料提供到第一气缸组132的燃烧气缸。第二燃料轨195b被适配成将加压燃料提供到第二气缸组134的气缸。
虽然仅在剖开的第一气缸组132中示出,但气缸组132、134中的每一个可以包含两个平行凸轮轴,这两个平行凸轮轴沿着相应竖直轴线彼此平行地延伸。第一气缸组132的第一凸轮轴161a经由对应驱动皮带轮和正时皮带181而连接到燃烧发动机130的曲轴131。在所展示的可选布置中,第二凸轮轴161b在其上端处经由相互啮合的齿轮165a、165b而连接到第一凸轮轴161a,但是可以使用位于每个凸轮轴上并且各自接合正时皮带181的常规皮带轮。所展示的第二凸轮轴161b因此将以与第一凸轮轴161a相同的速度在相反方向上旋转。相互啮合的齿轮165a、165b布置在它们的对应凸轮轴的顶端。第一凸轮轴161a和或第二凸轮轴161b可以是中空轴,以减轻驱动系统的重量。
在第一气缸组132的第一凸轮轴161a的相反的底端处,高压泵191与第一凸轮轴161a连接。详细地,此实施例的驱动系统包含将第一凸轮轴161a的下端与高压泵191的输入轴连接的传动组件200。
应理解,第二气缸组134的构型基本上与第一气缸组132的构型相同。特别地,第二气缸组134的第一凸轮轴161c也由正时皮带181和连接到第一凸轮轴161c的顶端的对应驱动皮带轮驱动。然而,优选提供单一高压泵191为第一气缸组132和第二气缸组134两者提供高压燃料。这样,驱动高压泵191优选不需要第二气缸组134的第一凸轮轴161c的旋转运动。
图6a中示意性地展示了图5所示的传动组件200的示例性实施例。
在图6a的实施例中,锥齿轮201布置在第一凸轮轴161a的一端上。锥齿轮201与位于高压泵191的输入轴207上的一个或多个、可选地一对对应锥齿轮203、205啮合。这样,凸轮轴161a围绕基本上竖直轴线的旋转可以转换成输入轴207在基本上水平方向上的旋转。这将使高压泵能够在水平取向上操作。
在图6b的示例传动组件中,附加凸轮211设置在凸轮轴161a的底端。类似于常规气缸阀,用附图标记213示意性地表示的从动件被连续地压靠在凸轮211的外表面上,并充当凸轮从动件。从动件213以往复方式驱动高压泵的输入轴217。输入轴可以被配置成驱动按照惯例已知的活塞泵。
在图6a和图6b的两个实施例中,第一凸轮轴161a的下端可以与传动组件200的输入锥齿轮201/输入凸轮211浮动地连接。特别地,可以设置浮动连接器,从而使得第一凸轮轴161a能够沿着第一凸轮轴161a的竖直轴线相对于传动组件200移动,同时允许传递扭矩。浮动连接器可以形成为分别在凸轮轴161a的下端与输入锥齿轮201或输入凸轮211的对应上端之间的花键连接。
应了解,图6a和图6b所示的传动组件的所有部件被接纳在传动组件壳体220内,这将参照图7a和图7b来更详细地描述。图7a示出了连接到高压燃料泵191的传动组件200。优选地,传动组件的壳体220可移除地连接到高压燃料泵191的外壳结构。为此,传动组件200的壳体220包含凸缘部分221,该凸缘部分可以附接到高压泵191的对应凸缘部分,并通过多个紧固螺栓(未示出)而安装到该高压泵。传动组件200的壳体220被构造为润滑剂的容器,例如,被构造为用于对容纳在其中的机械部件进行润滑的集油槽。优选地,来自燃烧发动机的油泵的润滑剂可以经由润滑剂供应管223提供到壳体220的内部。润滑剂供应管223可以直接连接到燃烧发动机130的油道。供应到壳体220的内部的润滑剂可以例如通过一对锥齿轮203、205分配在壳体内。

Claims (26)

1.一种用于船用舷外马达的驱动系统,所述驱动系统包括连接到推进装置的内燃发动机,所述内燃发动机包括用于驱动所述推进装置的曲轴,其中,在使用中,所述曲轴被布置成围绕竖直的曲轴轴线旋转,并且其中所述内燃发动机进一步包括用于操作所述发动机的一个或多个气缸阀的凸轮轴,所述凸轮轴被布置用于围绕与所述曲轴轴线平行布置的凸轮轴轴线旋转,所述驱动系统进一步包括用于对操作所述内燃发动机所使用的燃料进行加压的燃料泵,所述燃料泵被配置成由所述凸轮轴驱动,其中所述燃料泵包括被布置成围绕输入轴轴线旋转的输入轴,所述输入轴轴线相对于所述凸轮轴轴线以在30度与150度之间的角度布置。
2.如权利要求1所述的驱动系统,其中,所述输入轴轴线相对于所述凸轮轴轴线以在80度与100度之间的角度布置。
3.如权利要求2所述的驱动系统,其中,所述输入轴轴线被布置成与所述凸轮轴轴线垂直。
4.如权利要求1至3中任一项所述的驱动系统,其中,在使用中,所述输入轴轴线布置在水平的方向上。
5.如权利要求1所述的驱动系统,其中,所述凸轮轴是中空的轴。
6.如权利要求1所述的驱动系统,其中,所述燃料泵是高压燃料泵。
7.如权利要求1所述的驱动系统,其中,所述燃料泵是齿轮泵。
8.如权利要求1所述的驱动系统,包括被配置成将所述凸轮轴连接到所述燃料泵的输入轴的传动组件。
9.如权利要求8所述的驱动系统,其中,所述凸轮轴连接到所述传动组件,使得所述凸轮轴能够沿所述凸轮轴轴线相对于所述传动组件移动。
10.如权利要求9所述的驱动系统,其中,所述凸轮轴在第一端包括多个花键。
11.如权利要求8至10中任一项所述的驱动系统,其中,所述传动组件包括可释放地连接到所述燃料泵的外壳的壳体。
12.如权利要求11所述的驱动系统,其中,所述壳体形成被配置成接纳润滑剂的内腔。
13.如权利要求12所述的驱动系统,其中,所述壳体包括连接到所述内燃发动机的油泵的入口端口。
14.如权利要求8所述的驱动系统,其中,所述传动组件包括第一锥齿轮和第二锥齿轮。
15.如权利要求14所述的驱动系统,其中,所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮包含直齿或斜齿。
16.如权利要求14或15所述的驱动系统,其中,所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮具有整数齿轮比。
17.如权利要求14或15所述的驱动系统,其中,所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮具有非整数齿轮比。
18.如权利要求8所述的驱动系统,其中,所述传动组件包括等速接头。
19.如权利要求8所述的驱动系统,其中,所述传动组件包括万向接头。
20.如权利要求1所述的驱动系统,其中,所述内燃发动机包括布置在V形发动机缸体中的第一气缸组和第二气缸组,所述发动机缸体具有在延伸穿过所述第一气缸组的第一平面与延伸穿过所述第二气缸组的第二平面之间限定的谷部,并且其中所述燃料泵布置在所述谷部内。
21.如权利要求20所述的驱动系统,其中,所述V形发动机缸体的谷部包括第一端,所述第一端被布置成此相反的第二端更靠近所述推进装置,并且其中,所述燃料泵布置在所述谷部的第一端。
22.如权利要求1所述的驱动系统,包括围绕所述内燃发动机和所述燃料泵的整流罩。
23.如权利要求22所述的驱动系统,包括被接纳在所述整流罩内并液压连接到所述燃料泵的出口的燃料轨。
24.如权利要求1所述的驱动系统,其中,所述推进装置包括被布置成围绕螺旋桨轴线旋转的螺旋桨,并且其中所述螺旋桨轴线与所述曲轴轴线垂直。
25.一种用于船舶的舷外马达,所述舷外马达包括如权利要求1至24中任一项所述的驱动系统。
26.一种船舶,包括如权利要求25所述的舷外马达。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5501202A (en) * 1993-06-09 1996-03-26 Sanshin Industries Co., Ltd. Engine component layout for outboard motor
US5980341A (en) * 1997-06-09 1999-11-09 Suzuki Kabushiki Kaisha Outboard motor
US6460407B1 (en) * 1997-08-11 2002-10-08 Sanshin Kogyo Kabushiki Kaisha High pressure fuel pump
CN107435566A (zh) * 2016-04-26 2017-12-05 福特环球技术公司 用于发动机的凸轮驱动系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE456921B (sv) * 1983-06-21 1988-11-14 Yanmar Diesel Engine Co Vattenkyld utbordardieselmotor
US4702202A (en) * 1986-08-26 1987-10-27 Brunswick Corporation Low profile internally packaged fuel injection system for two cycle engine
JPH10184337A (ja) * 1996-12-25 1998-07-14 Sanshin Ind Co Ltd 船外機
JP4188467B2 (ja) * 1998-10-05 2008-11-26 ヤマハマリン株式会社 船外機用筒内噴射式4サイクルエンジン
JP3629960B2 (ja) 1998-07-06 2005-03-16 スズキ株式会社 船外機の燃料ポンプ
JP2000073734A (ja) * 1998-08-26 2000-03-07 Sanshin Ind Co Ltd 4サイクルエンジン
WO2002038924A1 (fr) 2000-10-30 2002-05-16 Hitachi, Ltd. Moteur a cylindre a injection et son procede de commande
JP4391003B2 (ja) * 2000-11-07 2009-12-24 ヤマハ発動機株式会社 船外機
US6796294B2 (en) * 2003-01-17 2004-09-28 Honda Motor Co., Ltd. Internal combustion engine
JP2006002741A (ja) 2004-06-21 2006-01-05 Suzuki Motor Corp 船外機用の2気筒v型ohvエンジン
JP6210014B2 (ja) * 2014-04-03 2017-10-11 スズキ株式会社 船外機の燃料供給装置
US10161368B1 (en) * 2016-07-18 2018-12-25 Brunswick Corporation Outboard motor powerhead section and fuel delivery system having low-profile fuel rail

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5501202A (en) * 1993-06-09 1996-03-26 Sanshin Industries Co., Ltd. Engine component layout for outboard motor
US5980341A (en) * 1997-06-09 1999-11-09 Suzuki Kabushiki Kaisha Outboard motor
US6460407B1 (en) * 1997-08-11 2002-10-08 Sanshin Kogyo Kabushiki Kaisha High pressure fuel pump
CN107435566A (zh) * 2016-04-26 2017-12-05 福特环球技术公司 用于发动机的凸轮驱动系统

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