CN116950795A - 用于内燃机的气缸盖 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机、特别是用于氢气驱动的内燃机的气缸盖，其包括：气缸盖设置单元，其具有吸气道(12)和燃料流入贯穿部(13)，该燃料流入贯穿部(13)开放通入吸气道(12)；喷射器支架(17)，其与气缸盖设置单元可拆卸地连接并且具有喷射器接纳孔(19)；喷射器(22)，其被接纳在喷射器接纳孔(19)中并且通过夹紧器件(24)相对于喷射器支架(17)夹紧；和管状的插接件(32)，其在喷射器支架(17)与气缸盖设置单元之间布置成，使得喷射器(22)的排出口(29)与气缸盖设置单元的燃料流入贯穿部(13)通过插接件(32)相互流体连接。

Description

用于内燃机的气缸盖
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机、特别是用于氢气驱动的内燃机(氢动力内燃机)的气缸盖。
背景技术
气缸盖将内燃机燃烧室在与活塞相对置的端部封闭。在此，气缸盖包括进气道(也称为吸气道)和排气通道，用于内燃机燃烧室中的气体交换过程。在此，燃料与吸入的空气的混合气形成原则上可以在吸气管中或者在气缸中进行。在这两种情况中，通过由气缸盖支承的喷射器喷射燃料。
由WO 2015 067 550A1已知一种气缸盖，其具有一个燃烧室侧的防火盖和一个与该气缸盖可拆卸连接的用于接纳喷射装置的喷射器套管。该喷射器套管在防火盖侧的第一端部处通过第一螺纹连接与防火盖拧接并且在第一端部的区域中具有至少一个径向凸出的第一支承区域，该第一支承区域具有面朝防火盖的第一支承面，该第一支承面靠置在一个由气缸盖构成的第一配合面上。
由DE 11 2017 001 678 T5已知一种气缸盖，其具有一个带有喷射孔的燃料喷射设备。所述气缸盖包括一个装配孔，一个套筒形的塑料盖插入该装配孔中，从而一个通孔开放通入内燃机的燃烧腔室中，燃料喷射设备延伸穿过所述通孔。
发明内容
由此出发，本发明的目的是提供一种易于制造和装配的用于内燃机的气缸盖。
这个目的通过一种用于内燃机、特别是用于氢气驱动的内燃机的气缸盖得以实现，该气缸盖包括：气缸盖设置单元，该气缸盖设置单元具有吸气道和燃料流入贯穿部，该燃料流入贯穿部开放通入吸气道；喷射器支架，该喷射器支架与气缸盖设置单元可拆卸地连接并且具有喷射器接纳孔；喷射器，该喷射器被接纳在喷射器接纳孔中并且通过夹紧器件相对于喷射器支架夹紧；和管状的插接件，该插接件在喷射器支架与气缸盖设置单元之间布置成，使得喷射器的排出口与气缸盖设置单元的燃料流入贯穿部通过该插接件相互流体连接。
本发明的气缸盖具有的优点是，喷射器可以预装在喷射器支架中。另外，对气缸盖设置单元与喷射器支架之间的连接尺寸的加工误差的要求可以保持为低的，因为这些加工误差可以通过管状的插接件得到补偿。因此，本发明的气缸盖易于制造，并且确保容易的装配。
在气缸盖的一个可能的实施方式中，所述喷射器支架可以具有一个燃料传输贯穿部，其中喷射器接纳孔通入该燃料传输贯穿部中。在此，所述管状的插接件可以在喷射器支架与气缸盖设置单元之间布置成，使得喷射器的排出口与气缸盖设置单元的燃料流入贯穿部通过燃料传输贯穿部和插接件相互流体连接。
在另一个可能的实施方式中，可以设置一个管状的弹簧元件，该弹簧元件在喷射器支架与插接件之间布置成，使得该插接件沿参照该插接件的纵轴线的轴向方向弹性地支撑在喷射器支架上。在此，所述插接件可以在第一端部处与气缸盖设置单元贴靠并且在相对置的第二端部处与管状的弹簧元件贴靠。通过所述弹簧元件可以实现进一步降低对气缸盖设置单元与喷射器支架之间的连接尺寸的加工误差的要求。另外，通过所述弹簧元件可以防止插接件由于压力波动发生轴向移动。
作为备选方案或者以组合的方式，可以设置一个管状的弹簧元件，该弹簧元件布置在插接件与气缸盖设置单元之间，使得所述插接件弹性地支撑在喷射器支架上。在此，所述插接件可以在第一端部处与喷射器支架贴靠并且在相对置的第二端部处与该管状的弹簧元件贴靠。
在一个同样可能的实施方式中，所述喷射器支架可以具有一个插接件接纳部，插接件置入该插接件接纳部中。作为备选方案或者以组合的方式，所述气缸盖设置单元可以具有一个插接件接纳部，插接件置入该插接件接纳部中。
在另一个可能的实施方式中，所述喷射器支架可包括一个压力储存器，该压力储存器能够与一个燃料源流体连接，并且与喷射器流体连接。
此外，还具有可能性，所述喷射器支架包括多个喷射器接纳孔，在所述喷射器接纳孔中分别接纳有一个喷射器。作为备选方案或者以组合的方式，所述喷射器支架可以包括一个压力储存器，该压力储存器能够与一个燃料源流体连接，并且分别与喷射器流体连接。在此，所述压力储存器可以作为圆柱形的缓冲孔穿过喷射器支架延伸。在此，缓冲孔可以被浇注在喷射器支架中，或者事后通过机械加工被引入到喷射器支架中。
所述缓冲孔可以在至少一个端部处利用封闭件封闭。如果所述圆柱形的缓冲孔构成为盲孔的话，那么该缓冲孔可以在第一端部处被第一封闭件封闭，而在第二端部处则通过盲孔底部封闭。若所述圆柱形的缓冲孔构成为通孔，那么该缓冲孔可以在第一端部处被第一封闭件封闭，并且在第二端部处被第二封闭件封闭。
缓冲孔的芯部可以分别横向于、特别是倾斜于喷射器接纳孔的纵轴线布置。在此，可以考虑，在投影中，缓冲孔的芯部与喷射器接纳孔的相应的纵轴线围成90°的角度。
在一个可能的实施方式中，所述燃料流入贯穿部可以通过一个管状的喷射管开放通入吸气道。在此，所述喷射管可以与气缸盖设置单元连接，特别是通过拧接、粘接或者压装进行连接。
此外，所述气缸盖设置单元可以包括一个基础元件和一个吸气管，其中吸气道至少部分由该基础元件和吸气管构成。
附图说明
下面参照附图对一个实施例进行说明。附图示出：
图1是用于6缸内燃机的本发明气缸盖的透视图；
图2是图1所示的气缸盖的侧视图的局部；
图3是图1所示的气缸盖沿图2中的剖切面III-III的剖视图；和
图4是图3的细节图。
具体实施方式
在下面一起说明的图1至4中示出了一个用于6缸内燃机的本发明的气缸盖。该气缸盖包括一个气缸盖设置单元1，其包括一个基础元件2、一个吸气管3和一个气门传动机构盖4。
所述基础元件2具有一个火焰罩6，通过该火焰罩可以将内燃机的未示出的燃烧室封闭。所述基础元件2由一种铸造材料制成。在所述基础元件2中布置、特别是浇注有进气通道7。该进气通道7贯穿火焰罩6。这样构成在火焰罩6中的燃烧室入口8可以以专业技术人员已知的方式通过一个进气阀系统9选择性地关闭或者打开。在所述基础元件2中设置、特别是浇注有排气通道5。该排气通道5贯穿火焰罩6。这样构成在火焰罩6中的燃烧室排出口5可以以专业技术人员已知的方式通过一个排气阀系统选择性地关闭或者打开。
所述吸气管3通过连接器件10与基础元件2连接。所述吸气管3同样包括一个进气道11，该进气道与基础元件2的进气通道7共同构成一个吸气道12。该吸气道12将燃烧室进气口8与进气源(例如与过滤元件、压缩机或者涡轮增压器)流体连接。就这点而言，基础元件2和吸气管3可以称为气缸盖设置单元的组成部分。
所述气缸盖设置单元1具有一个燃料流入贯穿部13。在当前的情况中，吸气管3具有该燃料流入贯穿部13，同样可以考虑，所述燃料流入贯穿部13构造在基础元件2中。
所述燃料流入贯穿部13通过一个喷射管14开放通入吸气道12。在当前的情况中，所述喷射管14拧接到一个集成到燃料流入贯穿部13中的内螺纹中。然而，也可以考虑任何其他可拆卸或者不可拆卸的连接，其中所述喷射管14例如可以与气缸盖设置单元1粘接或者可以压装到所述燃料流入贯穿部13中。在喷射管14与气缸盖设置单元1之间设有未示出的密封件。作为备选方案，通过喷射管14与气缸盖设置单元1之间的连接可以存在金属的密封挤压。
所述喷射管14包括一个直的通道15，其将燃料流入贯穿部13与喷射管14的排出口16流体连接。通道15沿喷射管14的纵轴线延伸。因此，通过燃料流入贯穿部13引入的燃料的射入更加接近燃烧室进气口8实现，这在燃烧室进气口8的区域中导致有利的混合气形成以及基础元件2的冷却。在此，原则上也可以考虑，喷射管14具有与直线不同的形状，特别是弯曲的或者S形的。
一个喷射器支架17可拆卸地紧固在气缸盖设置单元1上。在当前的情况中，所述喷射器支架17经由连接器件18、18’与吸气管3拧接或者说通过螺纹连接。在此，原则上也可以考虑，所述喷射器支架17通过连接器件18与吸气管3拧接并且通过连接器件18’与基础元件2拧接。在此，另外可以考虑，所述喷射器支架17通过连接器件与基础元件2、吸气管3、气门传动机构盖4和排气管5中的至少一个可拆卸地连接。
所述喷射器支架17包括多个喷射器接纳孔19。在当前的情况中，喷射器支架17与内燃机的气缸数相对应包括六个喷射器接纳孔19，但并不限于此。在喷射器接纳孔19中分别接纳有喷射器22。该喷射器22通过夹紧器件24与喷射器支架17夹紧。所述夹紧器件24在当前的情况中设计为夹紧爪。喷射器22具有电气接头23，喷射器22可以通过该接头与(未示出的)控制单元连接。通过该控制单元可以操控喷射器22。
各喷射器接纳孔19通过一个缓冲孔20相互流体连接。在此，缓冲孔20用作喷射器接纳孔19的共同的压力储存器。所述缓冲孔20在当前的情况中设计为通孔。这个通孔在缓冲孔20的相互对置的端部处分别利用一个封闭件21、21’密封封闭。所述缓冲孔20可以通过附图中不可见的管路与一个燃料源、例如燃料泵流体连接，并且可以由这个燃料源加载压力。在此，可以考虑，设有一个与通向燃料源的管路连接的接口，来代替封闭件21、21’中的一个。
缓冲孔20的芯部倾斜于喷射器接纳孔19的相应的纵轴线布置，其中在投影中，缓冲孔20的芯部与喷射器接纳孔19的相应的纵轴线围成一个90°的角度。缓冲孔20的芯部与喷射器接纳孔19的相应的纵轴线之间的偏移量大于所述缓冲孔20的半径。所述缓冲孔20以部分部段与喷射器接纳孔19相交。
各单个喷射器22利用两个密封元件25、25’分别相对于相应的喷射器接纳孔19密封。在此，所述两个密封元件25、25’布置成，使得在喷射器接纳孔19的内壁26与喷射器22之间构成一个与缓冲孔20流体连接的密封空间27。在当前的情况中，所述密封空间27构造为一个包围喷射器22的环形空间。在此，该环形空间与缓冲孔20相交。因此所述环形空间过渡到缓冲孔20中，从而建立流体连接。
作为喷射器22可以使用市场上常见的喷射器。喷射器22在当前的情况中具有一个示意性示出的进口28，该进口开放通入密封空间27和/或缓冲孔20。此外，所述喷射器22还包括一个排出口29，该排出口也可称为喷射口，并且所述喷射器22可以通过该排出口排出燃料。在此，经由排出口29向着喷射器支架17的燃料传输贯穿部30的方向喷射燃料。在此，喷射器支架17的燃料传输贯穿部30与喷射器接纳孔19邻接。换言之，所述喷射器接纳孔19通入喷射器支架17的燃料传输贯穿部30中。在此，该燃料传输贯穿部30在当前的情况中具有直径恒定的圆形横截面，但并不限于此。然而，原则上也可以考虑，喷射器22的排出口29至少部分布置在燃料传输贯穿部30内。
所述燃料传输贯穿部30通过一个插接件32与燃料流入贯穿部13流体连接。为此，插接件32以第一端部34置入气缸盖设置单元1的插接件接纳部42中，该插接件接纳部在当前的情况中设计为圆柱形孔。在此，插接件32的第一端部34在头部侧与气缸盖设置单元1贴靠。在当前的情况中，插接件32的第一端部34在头部侧与吸气管3贴靠。在插接件32的第一端部34与插接件接纳部42的内壁43之间设有一个密封元件39。该密封元件39当前设计为O型环。然而，也可以考虑，所述密封元件39构成为一个或者多个硫化在插接件32上的密封唇。
所述插接件32以第二端部35置入喷射器支架17的插接件接纳部31中，该插接件接纳部在当前的情况中设计为圆柱形孔。插接件32的第二端部35在头部侧与一个弹簧元件40贴靠。该弹簧元件40布置在插接件32与喷射器支架17之间。在此，所述弹簧元件40例如设计为管状的或者环状的。所述弹簧元件40相应地包括一个贯穿部，该贯穿部特别是具有直径恒定的圆形横截面。所述弹簧元件40可以由金属材料或者塑料制成。在插接件32的第二端部35与插接件接纳部31的内壁38之间设有一个密封元件39’。该密封元件39’当前设计为O型环。然而，也可以考虑，所述密封元件39’构成为一个或者多个硫化在插接件32上的密封唇。在此背景下指出，在图3和4中密封元件39、39’和弹簧元件40未剖开地示出。
所述插接件32包括一个通道33，该通道经由弹簧元件40将燃料流入贯穿部13与燃料传输贯穿部30流体连接。在此，通道33在第一端部处包括锥形的第一端部部段36，并且在相对置的第二端部处包括锥形的第二端部部段37。锥形的第一端部部段36与锥形的第二端部部段37通过一个圆柱形部段相互连接。
锥形的第一端部部段36朝向一个指向燃料流入贯穿部13的开口收缩，并且朝向通道33的圆柱形部段扩大。锥形的第一端部部段36的开口与燃料流入贯穿部13直接相互邻接。锥形的第一端部部段36的开口的横截面对应于燃料流入贯穿部13的横截面。
锥形的第二端部部段37朝向一个指向管状的弹簧元件40的开口扩大，并且朝向通道33的圆柱形部段收缩。在这种情况下，锥形的第二端部部段37的开口的横截面对应于燃料传输贯穿部30的横截面和/或弹簧元件40的贯穿部的横截面。在当前的情况中，燃料传输贯穿部30和弹簧元件40的贯穿部相应具有相同的直径。
因此，燃料传输贯穿部30、弹簧元件40的贯穿部和插接件32的通道33构成一个连接通道41，该连接通道将喷射器22的排出口29与燃料流入贯穿部13流体连接。
插接件32的第一端部34和该插接件32的第二端部35具有不同的直径，从而根据钥匙-锁-原理实现了规定的安装位置。插接件32因此只能在喷射器支架17与气缸盖设置单元1之间插入成，使得通道33如上所述对准。
附图标记列表
1 气缸盖设置单元
2 基础元件
3 吸气管
4 气门传动机构盖
5 排气管
6 火焰罩
7 进气道
8 燃烧室进气口
9 进气阀系统
10 连接器件
11 进气道
12 吸气道
13 燃料流入贯穿部
14 喷射管
15 通道
16 排出口
17 喷射器支架
18,18’ 连接器件
19 喷射器接纳孔
20 缓冲孔
21,21’ 封闭件
22 喷射器
23 接头
24 夹紧器件
25,25’ 密封元件
26 内壁
27 空间
28 进口
29 排出口
30 燃料传输贯穿部
31 插接件接纳部
32 插接件
33 通道
34 端部
35 端部
36 锥形的端部部段
37 锥形的端部部段
38 内壁
39,39’ 密封元件
40 弹簧元件
41 连接通道
42 插接件接纳部
43 内壁

Claims (15)

1.一种用于内燃机、特别是用于氢气驱动的内燃机的气缸盖，该气缸盖包括：
气缸盖设置单元，其具有吸气道(12)和燃料流入贯穿部(13)，该燃料流入贯穿部(13)开放通入吸气道(12)，
喷射器支架(17)，其与气缸盖设置单元可拆卸地连接并且具有喷射器接纳孔(19)，
喷射器(22)，其被接纳在喷射器接纳孔(19)中并且通过夹紧器件(24)相对于喷射器支架(17)夹紧，和
管状的插接件(32)，其在喷射器支架(17)与气缸盖设置单元之间布置成，使得喷射器(22)的排出口(29)与气缸盖设置单元的燃料流入贯穿部(13)通过该插接件(32)相互流体连接。
2.根据权利要求1所述的气缸盖，其特征在于：所述喷射器支架(17)具有燃料传输贯穿部(30)，喷射器接纳孔(19)通入该燃料传输贯穿部(30)中。
3.根据权利要求2所述的气缸盖，其特征在于：所述管状的插接件(32)在喷射器支架(17)与气缸盖设置单元之间布置成，使得喷射器(22)的排出口(29)与气缸盖设置单元的燃料流入贯穿部(13)通过燃料传输贯穿部(30)和插接件(32)相互流体连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的气缸盖，其特征在于：设有管状的弹簧元件(40)，该弹簧元件在喷射器支架(17)与插接件(32)之间布置成，使得该插接件(32)沿参照该插接件(32)的纵轴线的轴向方向弹性地支撑在喷射器支架(17)上。
5.根据权利要求4所述的气缸盖，其特征在于：所述插接件(32)在第一端部(34)处与气缸盖设置单元贴靠并且在相对置的第二端部(35)处与管状的弹簧元件(40)贴靠。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的气缸盖，其特征在于：设有管状的弹簧元件(40)，该弹簧元件布置在插接件(32)与气缸盖设置单元之间，使得所述插接件(32)沿参照该插接件(32)的纵轴线的轴向方向弹性地支撑在喷射器支架(17)上。
7.根据权利要求6所述的气缸盖，其特征在于：所述插接件(32)在第一端部处与喷射器支架(17)贴靠并且在相对置的第二端部处与管状的弹簧元件(40)贴靠。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的气缸盖，其特征在于：所述喷射器支架(17)具有插接件接纳部(31)，插接件(32)置入该插接件接纳部中。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的气缸盖，其特征在于：所述气缸盖设置单元具有插接件接纳部(42)，插接件(32)置入该插接件接纳部中。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的气缸盖，其特征在于：所述喷射器支架(17)包括压力储存器(20)，该压力储存器能够与燃料源流体连接，并且与喷射器(22)流体连接。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的气缸盖，其特征在于：
所述喷射器支架(17)包括多个喷射器接纳孔(19)，在所述喷射器接纳孔中分别接纳有一个喷射器(22)，并且
所述喷射器支架(17)包括压力储存器(20)，该压力储存器能够与燃料源流体连接，并且分别与喷射器流体连接。
12.根据权利要求11所述的气缸盖，其特征在于：所述压力储存器(20)作为圆柱形的缓冲孔(20)延伸穿过喷射器支架(17)，特别是所述缓冲孔(20)在至少一个端部处利用封闭件(21，21’)封闭。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的气缸盖，其特征在于：所述燃料流入贯穿部(13)通过管状的喷射管(14)开放通入吸气道(12)。
14.根据权利要求13所述的气缸盖，其特征在于：所述喷射管(14)与气缸盖设置单元连接，特别是通过拧接、粘接或者压装进行连接。
15.根据权利要求1至15中任一项所述的气缸盖，其特征在于：所述气缸盖设置单元包括基础元件(2)和吸气管(3)，其中吸气道(12)至少部分由基础元件(2)和吸气管(3)构成。
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