CN115013216A - 一种点燃压燃发动机的点火组件、发动机及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种点燃压燃发动机的点火组件，发动机包括缸盖、缸盖罩和喷射系统，点火组件包括点火线圈和火花塞，点火线圈包括壳体和与壳体连接的接杆，火花塞与接杆远离壳体的一端连接，接杆弯折设置，以当壳体安装于缸盖罩上，接杆能够避让与点火组件并排安装的喷射系统的接插件。本申请点火组件和喷射系统并排安装，结构紧凑，接杆弯折设置，减少了缸盖、喷射系统和点火组件干涉的情况，节省了安装空间。

Description

一种点燃压燃发动机的点火组件、发动机及车辆

技术领域

本申请涉及点燃压燃发动机技术领域，尤其涉及一种点燃压燃发动机的点火组件、发动机及车辆。

背景技术

点火线圈是汽车发动机点火系统的重要零部件，向火花塞输出高电压以击穿混合气实现点火。

相关技术中，汽油机采用侧置油轨总成布置，将油轨总成设置于缸盖的侧面，点火线圈为直型接杆，装配在气缸盖罩上。而点燃压燃发动机结构紧凑，采用顶置油轨总成布置，将油轨总成设置于缸盖的顶部。直型接杆的点火线圈若布置在气缸盖罩上，会与多个部件干涉，无法装配。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种点燃压燃发动机的点火组件、发动机及车辆，解决点火线圈的装配干涉问题。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请的一方面，提供了一种点燃压燃发动机的点火组件，所述发动机包括缸盖、缸盖罩和喷射系统，所述点火组件包括：

点火线圈，包括壳体和与所述壳体连接的接杆；以及

火花塞，与所述接杆远离所述壳体的一端连接；

其中，所述接杆弯折设置，以当所述壳体安装于所述缸盖罩上，所述接杆能够避让与所述点火组件并排安装的所述喷射系统的接插件。

进一步地，所述接杆包括：

第一连接部，一端与所述壳体连接；

第一弯折部，一端与所述第一连接部的另一端连接，所述第一弯折部向背离所述喷射系统的喷油器的一侧弯折，用于避让所述喷射系统的接插件；以及

第二弯折部，一端与所述第一弯折部的另一端连接，所述第二弯折部向靠近所述喷油器的一侧弯折，以使与所述第二弯折部的另一端连接的所述火花塞朝向所述喷油器的喷油口。

进一步地，所述壳体包括第二连接部，与所述第一连接部连接，所述第一连接部与所述第二连接部同轴装配。

进一步地，所述接杆连接所述火花塞的一端的硬度小于所述接杆连接所述壳体的一端的硬度。

本申请的第二方面，提供了一种点燃压燃发动机，包括：

缸盖；

缸盖罩，设置于所述缸盖上；

喷射系统，包括油轨总成、接插件和与所述油轨总成连接的多个喷油器，所述油轨总成安装在所述缸盖罩上，所述喷油器倾斜设置于所述缸盖上，所述接插件安装于所述喷油器上；以及

点火系统，包括多个上述任意一种所述的点火组件，所述壳体与所述喷射系统并排安装在所述缸盖罩上，所述点火组件与对应所述喷油器相邻设置，所述火花塞安装在所述缸盖上，所述接杆弯折设置以避让所述接插件。

进一步地，所述缸盖罩上形成有安装敞口，所述安装敞口为长条状，所述喷射系统和所述点火系统并排穿设于所述安装敞口。

进一步地，所述缸盖上形成有多个安装孔和多个喷射孔，所述安装孔用于安装所述火花塞，所述喷射孔用于穿设所述喷油器。

进一步地，所述安装孔的中轴线与竖直方向的夹角为16°～20°，最外侧的所述安装孔孔心在所述安装敞口的竖直投影与所述安装敞口外周的第一距离为20mm～25mm，所述第一距离为所述投影沿所述安装敞口延伸方向与所述外周的最小距离；和/或，

所述第二弯折部包括主体部和密封部，所述主体部的一端和所述第一弯折部连接，另一端与所述密封部连接，所述密封部背离所述主体部的一端与所述火花塞连接，用于密封所述安装孔。

本申请第三方面，提供了一种车辆，包括上述任意一种所述的点火组件；和/或。上述任意一种所述的发动机。

本申请实施例提供的点燃压燃发动机的点火组件，发动机包括缸盖、缸盖罩和喷射系统，点火线圈包括壳体和与壳体连接的接杆，火花塞与接杆远离壳体的一端连接，接杆弯折设置，以当壳体安装于缸盖罩上，接杆能够避让与点火组件并排安装的喷射系统的接插件。本申请点火组件和喷射系统并排安装，结构紧凑，接杆弯折设置，减少了缸盖、喷射系统和点火组件干涉的情况，节省了安装空间。

附图说明

图1为汽油机缸盖的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种点燃压燃发动机的点火组件的结构示意图；

图3为图2中点火线圈的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种点燃压燃发动机的结构示意图；

图5为图4的沿A-A方向的剖视图；

图6为图4中缸盖和缸盖罩的结构示意图。

附图标记说明

汽油机缸盖a；第一开口a1；第二开口a2；点火系统1；点火组件11；点火线圈111；壳体1111；第二连接部11111；接杆1112；第一连接部11121；第一弯折部11122；第二弯折部11123；主体部111231；密封部111232；火花塞112；缸盖2；安装孔2a；喷射孔2b；缸盖罩3；安装敞口3a；喷射系统4；喷油器41；接插件42；油轨总成43。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

下面结合附图及具体实施例对本申请再做进一步详细的说明。本申请实施例中的“第一”、“第二”等描述，仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含地包括至少一个特征。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是至少两个，即包括两个以及两个以上，例如两个或三个等，除非另有明确具体的限定。

点火线圈是汽车发动机点火系统的重要零部件，向火花塞输出高电压以击穿混合气实现点火。初级线圈一端与发动机上低压电源连接，另一端与开关装置连接。次级线圈一端与初级线圈连接，另一端与高压线输出端连接输出高压电。点火线圈在汽油机上装配在缸盖罩上。点火线圈的接杆多为直型结构，材料为橡胶。其工作环境具有高电压的特点，需要接杆部件具有很好的绝缘性能，避免被电压击穿。

汽油发动机通过火花塞点火的方式点燃混合气，具体地，通过喷射系统的喷油器将汽油喷入气缸，经过压缩达到一定的温度和压力后，用火花塞点燃，使气体膨胀做功。请参照图1，汽油机缸盖a包括第一开口a1和第二开口a2，第一开口a1为进气歧管与缸盖的连接口，第二开口a2位于进气歧管与缸盖连接处的下方，第二开口a2为喷油器的喷射口，用于穿设喷油器。汽油机单点点燃，火焰传播需要时间，相较于压燃，压缩比小，没有将气缸内的压力压榨到极限，燃烧效率低。

新型高热效率点燃压燃发动机包括进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，进气冲程指活塞向下止点运动，发动机吸气，活塞在下止点附近时，喷油器第一次喷油，缸体内形成稀薄燃油和空气混合气，可以理解的是，稀薄指的是燃油浓度低。压缩冲程指的是活塞向上止点运动，活塞在上止点附近时，喷油器第二次喷油，向活塞顶部中心凹坑处局部提高燃油浓度。同时上止点附近，点火中心形成火核，火核提供温度，稀薄燃油和空气混合气区域压缩自燃。做功冲程指的是活塞被推动向下止点，并带动曲轴旋转。排气冲程指活塞向上止点运动，将废气排出气缸。可以理解的是，喷射系统需从汽油机的相邻进气歧管的侧置布置改为与点火组件相邻的顶置布置以实现向活塞中心凹坑处喷油，侧置和顶置指的是相对于缸盖的位置。缸盖罩罩设于缸盖的上方，也就是说，喷射系统从缸盖侧置改为顶置，即与点火组件并排安装在缸盖上的缸盖罩上。相关技术中，点火组件接杆为直型接杆，对缸盖罩和缸盖的空间提出过高的要求，并且油轨总成设计也要进行很大的避让，对油轨总成的强度也提出了很高的要求，对这些零部件的设计、空间及可靠性要求过高，将带来很高的开发制造成本和可靠性风险。

有鉴于此，本申请实施例的第一方面，请参照图2～图6，提供了一种点燃压燃发动机的点火组件11，发动机包括缸盖2、缸盖罩3和喷射系统4，点火组件11包括点火线圈111和火花塞112。

请参照图2～图6，缸盖罩3罩设在缸盖2上方，喷射系统4和点火组件11并排安装在缸盖罩3上。点火线圈111包括壳体1111和与壳体1111连接的接杆1112，火花塞112与接杆1112远离壳体1111的一端连接，其中接杆1112弯折设置，以当壳体1111安装于缸盖罩3上，接杆1112能够避让与点火组件11并排安装的喷射系统4的接插件42。可以理解的是，壳体1111安装于缸盖罩3上时，接杆1112一端伸入缸盖2内，接杆1112弯折能够缩短壳体1111与喷射系统4在缸盖罩3上方的安装位置，有效避开了缸盖罩3顶部喷射系统4的空间，处于缸盖2内的接杆1112通过弯折避让了喷射系统4向活塞顶部中心凹坑处倾斜设置的喷油器41及与点火组件11并排安装的喷射系统4的接插件42，并避让了接杆1112弯折过度与缸盖2干涉。

本申请实施例提供的点燃压燃发动机的点火组件11，点火组件11和喷射系统4并排安装，结构紧凑，接杆1112弯折设置，减少了缸盖2、喷射系统4和点火组件11相互干涉的情况，节省了安装空间。

一实施例中，请参照图2和图5，喷射系统4包括喷油器41，接杆1112包括第一连接部11121、第一弯折部11122和第二弯折部11123，第一连接部11121一端与壳体1111连接，第一弯折部11122一端与第一连接部11121的另一端连接，第一弯折部11122向背离喷油器41的一侧弯折，用于避让喷射系统4的接插件42。可以理解的是，相较于直型接杆1112，第一弯折部11122还避让了喷油器41。第二弯折部11123一端与第一弯折部11122的另一端连接，第二弯折部11123向靠近喷油器41的一侧弯折，以使与第二弯折部11123的另一端连接的火花塞112朝向喷油器41的喷油口。可以理解的是，第二弯折部11123通过弯折实现了向活塞顶部中心凹坑处喷油，还使得第一弯折部11122与第二弯折部11123的连接端能够避让缸盖2内壁，减少了与缸盖2的干涉。接杆1112的弯折设置在点燃压燃发动机采用顶置喷射系统4布置的紧凑布置条件下，解决了喷射系统4和点火系统1的布置难题和量产难题，提高了点火线圈111的布置鲁棒性。

一实施例中，请参照图2～图3，壳体1111包括第二连接部11111，与第一连接部11121连接，第一连接部11121与第二连接部11111同轴装配。可以理解的是，同轴装配指的是第一连接部11121的中轴线与第二连接部11111的中轴线在同一直线上，也就是说，第一连接部11121与第二连接部11111直口安装。这样，相较于斜口安装，第一连接部11121与第二连接部11111连接强度高，安装紧固，外观美观。

一实施例中，请参照图2和图5，接杆1112连接火花塞112的一端的硬度小于接杆1112连接壳体1111的一端的硬度。可以理解的是，火花塞112与接杆1112的连接端形成有高压弹簧，与接杆1112过盈配合连接，过盈配合是指，火花塞112插入接杆1112内并与接杆1112的内壁面抵压配合。火花塞112需要安装在缸盖2内的安装孔2a中，与接杆1112远离壳体1111的一端连接，也就是说，接杆1112与火花塞112的连接端的硬度需要小于接杆1112连接壳体1111的一端的硬度，方便与火花塞112的连接及密封火花塞112的安装孔2a。接杆1112连接壳体1111的一端的材料硬度较硬，方便接杆1112的安装和定位。

本申请实施例的第二方面，提供了一种点燃压燃发动机，请参照图4～图6，包括缸盖2、缸盖罩3、喷射系统4和点火系统1。

缸盖罩3设置于缸盖2上，喷射系统4包括油轨总成43、接插件42和与油轨总成43连接的多个喷油器41，油轨总成43安装在缸盖罩3上，用于储油及控制喷油器41的喷射，喷油器41倾斜设置于缸盖2上，接插件42安装于喷油器41上，一端与发动机控制系统连接。可以理解的是，喷油器41形成有接插口，与接插件42配合连接。控制系统可以是电子控制单元(ECU，Electronic Control Unit)，通过控制系统控制喷油器41的开闭和喷油速率等。点火系统1包括多个上述任意一种点火组件11，壳体1111与喷射系统4并排安装在缸盖罩3上，点火组件11与对应喷油器41相邻设置，也就是说，点火组件11与喷油器41对应成组，用于对应活塞的喷油和点火。可以理解的是，点火系统1与喷射系统4并排安装，接插件42为避让安装空间，需从相关技术中的喷油器顶部设置改为设置在点火组件11与对应喷油器41之间。火花塞112安装在缸盖2上，接杆1112弯折设置以避让接插件42。

一实施例中，请参照图4和图5，缸盖罩3上形成有安装敞口3a，安装敞口3a为长条状，喷射系统4和点火系统1并排穿设于安装敞口3a。可以理解的是，点火线圈111的壳体1111上形成有第一通孔，缸盖罩3上形成有第二通孔，第一通孔和第二通孔通过螺接件配合连接。壳体1111还包括衬套，套设于螺接件外，衬套材料为聚四氟乙烯或石墨等耐腐蚀材料，用于螺接件的密封，这样，提高了螺接件的使用寿命。安装敞口3a的宽度根据喷射系统4和点火系统1确定，通过在缸盖罩3上设置一个安装敞口3a实现喷射系统4和点火系统1的安装，安装便捷、紧凑，减少了喷射系统4和点火系统1在缸盖罩3上的安装干涉问题，节约了空间。

一实施例中，请参照图6，缸盖2上形成有多个安装孔2a和多个喷射孔2b，安装孔2a用于安装火花塞112，喷射孔2b用于穿设喷油器41。安装孔2a的直径根据火花塞112的螺纹规格确定，可以理解的是，安装孔2a和喷射孔2b形成于缸盖2内部且并排交替设置，火花塞112和喷油器41安装后贴合于缸盖2下壁，以向缸体内的活塞点火和喷油。这样，可实现发动机多缸点火和喷油，提高发动机的动力，车辆工作平稳，减少发动机的冲击振动，提高了发动机使用寿命。

一实施例中，请参照图5～图6，安装孔2a的中轴线与竖直方向的夹角为16°～20°，最外侧的安装孔2a孔心在安装敞口3a的竖直投影与安装敞口3a外周的第一距离为20mm～25mm，第一距离为投影沿安装敞口3a延伸方向与外周的最小距离。可以理解的是，最外侧指的是水平方向上最靠近缸盖2内壁的一侧。示例性地，安装孔2a的中轴线与竖直方向的夹角为16°，最外侧的安装孔2a孔心在安装敞口3a的竖直投影与安装敞口3a外周的第一距离最小，为20mm。这样，通过设置决定点火组件11能否从安装敞口3a安装进入缸盖2的第一距离，开设了最小宽度的安装敞口3a，节约了成本，结构更紧凑，提升了点火组件11的布置鲁棒性。

一实施例中，请参照图5～图6，喷油器41的中轴线与竖直方向的夹角为8°～12°，具体地，当安装孔2a的中轴线与竖直方向的夹角为16°时，喷油器41的中轴线与竖直方向的夹角为10°，此时安装敞口3a的宽度最小，节省了安装空间，使装配更紧凑。可以理解的是，喷油器41倾斜预设角度设置能够使油喷入活塞的中心凹坑处，提高了喷射效率，相较于竖直设置还为点火系统1的布置提供了更大的安装空间。

一实施例中，请参照图3和图5，第二弯折部11123包括主体部111231和密封部111232，主体部111231的一端和第一弯折部11122连接，另一端与密封部111232连接，密封部111232背离主体部111231的一端与火花塞112连接，用于密封安装孔2a。具体地，密封部111232为防尘帽，减少了灰尘进入安装孔2a影响火花塞112的点火。示例性地，接杆1112连接火花塞112的一端的材料可以是橡胶，接杆1112连接壳体1111的一端的材料可以是PBT树脂加玻纤。这样，接杆1112具有很好的绝缘性能，减少了被电压击穿的可能性，接杆1112连接壳体1111的一端的材料硬度较硬，方便接杆1112的安装和定位。

本申请实施例的第三方面，提供了一种车辆，包括上述任意一种点火组件11；和/或，上述任意一种发动机。

以上所述，仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所有的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种点燃压燃发动机的点火组件，所述发动机包括缸盖、缸盖罩和喷射系统，其特征在于，所述点火组件包括：

点火线圈，包括壳体和与所述壳体连接的接杆；以及

火花塞，与所述接杆远离所述壳体的一端连接；

其中，所述接杆弯折设置，以当所述壳体安装于所述缸盖罩上，所述接杆能够避让与所述点火组件并排安装的所述喷射系统的接插件。

2.根据权利要求1所述的点火组件，其特征在于，所述接杆包括：

第一连接部，一端与所述壳体连接；

第一弯折部，一端与所述第一连接部的另一端连接，所述第一弯折部向背离所述喷射系统的喷油器的一侧弯折，用于避让所述喷射系统的接插件；以及

第二弯折部，一端与所述第一弯折部的另一端连接，所述第二弯折部向靠近所述喷油器的一侧弯折，以使与所述第二弯折部的另一端连接的所述火花塞朝向所述喷油器的喷油口。

3.根据权利要求2所述的点火组件，其特征在于，所述壳体包括第二连接部，与所述第一连接部连接，所述第一连接部与所述第二连接部同轴装配。

4.根据权利要求1所述的点火组件，其特征在于，所述接杆连接所述火花塞的一端的硬度小于所述接杆连接所述壳体的一端的硬度。

5.一种点燃压燃发动机，其特征在于，包括：

缸盖；

缸盖罩，设置于所述缸盖上；

喷射系统，包括油轨总成、接插件和与所述油轨总成连接的多个喷油器，所述油轨总成安装在所述缸盖罩上，所述喷油器倾斜设置于所述缸盖上，所述接插件安装于所述喷油器上；以及

点火系统，包括多个权利要求1～4任意一项所述的点火组件，所述壳体与所述喷射系统并排安装在所述缸盖罩上，所述点火组件与对应所述喷油器相邻设置，所述火花塞安装在所述缸盖上，所述接杆弯折设置以避让所述接插件。

6.根据权利要求5所述的发动机，其特征在于，所述缸盖罩上形成有安装敞口，所述安装敞口为长条状，所述喷射系统和所述点火系统并排穿设于所述安装敞口。

7.根据权利要求6所述的发动机，其特征在于，所述缸盖上形成有多个安装孔和多个喷射孔，所述安装孔用于安装所述火花塞，所述喷射孔用于穿设所述喷油器。

8.根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，所述安装孔的中轴线与竖直方向的夹角为16°～20°，最外侧的所述安装孔孔心在所述安装敞口的竖直投影与所述安装敞口外周的第一距离为20mm～25mm，所述第一距离为所述投影沿所述安装敞口延伸方向与所述外周的最小距离；和/或，

所述第二弯折部包括主体部和密封部，所述主体部的一端和所述第一弯折部连接，另一端与所述密封部连接，所述密封部背离所述主体部的一端与所述火花塞连接，用于密封所述安装孔。

9.根据权利要求5所述的发动机，其特征在于，所述喷油器的中轴线与竖直方向的夹角为8°～12°。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1～4任意一项所述的点火组件；和/或，权利要求5～9任意一项所述的发动机。

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