CN1311161C - 直接喷射式柴油机 - Google Patents

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Abstract

一种直接喷射式柴油机，在气缸盖(1)安装燃料喷嘴(2)和火花塞(3)；其中：使燃料喷嘴(2)的前端对着气缸中央部(4)，使火花塞(3)贯通到燃料喷嘴(2)与进气孔(5)间的进气孔壁部分(6)，相对燃料喷嘴(2)使该火花塞(3)倾斜规定角度(θ1)，将其前端部插入到气缸中央部(4)。

Description

直接喷射式柴油机
技术领域
本发明涉及一种直接喷射式柴油机，详细地说，涉及一种可防止火花塞过热的柴油机。
背景技术
过去，作为直接喷射式柴油机，与本发明同样，具有在气缸盖安装燃料喷嘴和火花塞的柴油机。
然而，在现有技术的这种柴油机中，将火花塞贯通到排气孔壁部分。
在上述现有技术中，由于通过排气孔的废气的热易于传递到火花塞，所以，火花塞易于过热。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可解决上述问题的直接喷射式柴油机。
本发明的内容如下。
如图1所示，一种直接喷射式柴油机，在气缸盖1安装燃料喷嘴2和火花塞3；其特征在于：使燃料喷嘴2的前端对着气缸中央部4，使火花塞3贯通到燃料喷嘴2与进气孔5间的进气孔壁部分6，相对燃料喷嘴2使该火花塞3倾斜规定角度(θ1)，将其前端部插入到气缸中央部4。
本发明具有以下效果。
(效果1)可抑制火花塞的过热。
如图1所示那样，由于使火花塞3贯通到燃料喷嘴2与进气孔5间的进气孔壁部分6，所以，通过排气孔11的废气的热不易传递到火花塞3。为此，可抑制火花塞3的过热。
(效果2)可均匀地加热燃烧室全体。
如图1所示，由于将火花塞3的前端部插入到气缸中央部4，所以，可均匀地加热燃烧室全体。
(效果3)可容易地进行火花塞的插入。
如图1所示，由于使火花塞3相对燃料喷嘴2倾斜，所以，可不使火花塞3与燃料喷嘴2干涉地将其前端部插入到气缸中央部4。为此，可容易地进行火花塞3的插入。
(效果4)强化燃烧室内的涡流。
如图1所示，在形成朝进气门口10a、10b扩大宽度的楔形孔部分5a的场合，通过进气孔5的吸入气体在由楔形孔部分5a推向相向壁面8a的同时被强有力地推入到图2所示进气门口10a、10b。为此，高速的吸入气体流入到气缸21的靠内周面的部位，强化气缸21内的涡流。
(效果5)可抑制燃料喷嘴的过热。
如图1、图2所示，当在从上述进气孔壁部分6凸出的喷嘴安装用凸台6a中插通燃料喷嘴2时，通过排气孔11的废气的热不易传递到燃料喷嘴2。为此，可抑制燃料喷嘴2的过热。
(效果6)可抑制火花塞的过热。
如图2所示，当使贯通火花塞3的进气孔壁部分6对着孔间横断水路12时，可抑制火花塞3的过热。
(效果7)吸入气体的充填效率高。
如图2所示，在通过孔间横断水路12的冷却水从吸入气体分配装置13侧朝着废气汇合装置14侧的场合，废气热不易传递到吸入气体分配装置侧，可抑制吸入气体的温度上升，提高吸入气体的充填效率。为此，吸入气体的充填效率高。
(效果8)可抑制火花塞的漏电。
如图1所示，在使火花塞3的端部凸出到缸前盖15的场合，没有在该端子附着缸前盖15内的结露水和雾状油粒等的危险，可抑制火花塞3的漏电。
(效果9)将可确保较大的通气室的容积。
如图5所示，朝与气缸中心轴线7平行的方向观看，在使火花塞3贯通的进气孔壁部分6从曲轴中心轴线17朝与通气室20偏倚方向相反的方向错开的场合，可不被贯通缸前盖15的火花塞3妨碍地使通气室20朝与其偏倚方向相反的方向扩展，可确保通气室20的容积较大。
(效果10)可缩短火花塞以保护其端部或类似物。
在该凹部空间，可以缩短该火花塞，保护该端部及其联接部。
(效果11)并没有降低进气的填充效率的可能。
由于火花塞(3)可通过该进气孔壁插入而不很大地使该进气孔(5)变形，因此，并没有降低进气的填充效率的可能。
附图说明
图1为本发明实施形式的发动机气缸前端部分周边的纵断侧面图。
图2为图1的发动机气缸盖前端部分的横断平面图。
图3(A)为图2的III-III线断面图，图3(B)为图1的发动机气缸盖的侧面图。
图4为图2的IV-IV线断面图。
图5为图1的发动机的缸前盖的说明图，图5(A)为平面图，图5(B)为侧面图。
图6为图1的发动机的拆下了缸前盖的平面图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施形式。图1-图6为用于说明本发明的实施形式的图，在该实施形式中，说明立式的顶置气门式多气缸柴油机。
该发动机的构成如下。
如图1的所示，在气缸体49的上部安装气缸盖1，在其上部安装缸前盖15。在气缸盖1安装燃料喷嘴2和火花塞3。
燃料喷嘴2和火花塞3的安装构造如下。
如图1所示，燃料喷嘴2的前端对着气缸中央部4，在燃料喷嘴2与进气孔5之间的进气孔壁部分6贯通火花塞3，使该火花塞3相对燃料喷嘴2倾斜规定角度(θ1)，将其前端部插入到气缸中央部4。
上述构成的优点如下。
由于在燃料喷嘴2与进气孔5之间的进气孔壁部分6贯通火花塞3，所以，通过排气孔11的废气的热不易传递到火花塞3。为此，可抑制火花塞3的过热。另外，由于将火花塞3的前端部插入到气缸中央部4，所以，可均匀地对燃烧室全体进行加热。另外，由于火花塞3相对燃料喷嘴2倾斜，所以，可使火花塞3与燃料喷嘴2不干涉地将其前端部插入到气缸中央部4。为此，可容易地进行火花塞3的插入。
进气孔5的构成如下。
如图1所示，进气孔5使用涡流式进气孔。使靠进气门(阀)口10a、10b的上述进气孔壁部分6的内壁面8倾斜，以越接近气缸21则越接近气缸中心轴线7，并且，使该内壁面8沿着火花塞3倾斜，沿与气缸中心轴线7平行的方向使该内壁面8的相向壁面8a立起，在这些壁面8、8a之间形成朝进气门口10a、10b增大宽度的楔形孔部分5a。为此，通过进气孔5的吸入气体在由楔形孔部分5a推向相向壁面8a的同时被强有力地推入到进气门口10a、10b。为此，高速的吸入气体流入到气缸21的靠内周面的部位，强化气缸21的涡流。
燃料喷嘴2的安装构造如下。
如图2所示，在从上述进气孔壁部分6凸出的喷嘴安装用凸台6a中插通燃料喷嘴2。为此，通过排气孔11的废气的热不易传递到燃料喷嘴2，可抑制燃料喷嘴2的过热。
火花塞3与缸盖套43的关系如下。
如图2所示，在进气孔5与排气孔11之间形成孔间横断水路12，贯通火花塞3的进气孔壁部分6对着该孔间横断水路12。为此，抑制了火花塞3的过热。另外，通过孔间横断水路12的冷却水从吸入气体分配装置13侧朝着废气汇合装置14侧。为此，废气热不易传递到吸入气体分配装置侧，可抑制吸入气体的温度上升，提高吸入气体的充填效率。
火花塞3与缸前盖15的关系如下。
如图1所示，使火花塞3的端部贯通到安装于气缸盖1的缸前盖15的外壁16，使火花塞3的端子凸出到缸前盖15外。为此，没有在该端子附着缸前盖15内的结露水和油雾粒等的危险，可抑制火花塞3的漏电。
火花塞3与通气室20的关系如下。
如图5所示，沿与气缸中心轴线7平行的方向观看，使设于缸前盖15的顶部的通气室20朝曲轴中心轴线17的单侧偏移，如图6所示那样，对每个进气孔5设置2个进气门口10a、10b，当使火花塞3贯通到该进气门口10a、10b间的进气孔壁部分6时，如以下那样进行。如图6所示，朝与气缸中心轴线7平行的方向观看，从与曲轴中心轴线17直交的姿势，以气缸中心轴线7为中心使连接2个进气门口10a、10b的各中心点的假想连接线18回转规定角度(θ2)，从而使火花塞3朝与通气室20偏倚方向相反的方向错开。为此，可不被贯通缸前盖15的火花塞3妨碍地使通气室20朝与其偏倚方向相反的方向扩展，可确保通气室20的容积较大。
进气装置的构成如下。
如图2所示，在气缸盖1的侧面23配置吸入气体分配装置13，使该吸入气体分配装置13为沿着气缸盖1的侧面23的长形箱构造，使与气缸盖1的侧面23相向的吸入气体分配装置13的侧面全面开口，将其开口缘24安装于气缸盖1的侧面23。另外，在气缸盖1的侧面23设置安装面25，在该安装面25安装吸入气体分配装置13的开口缘24，使气缸盖1的侧面23中的由安装面25围住的部分从安装面25朝缸内侧后退。为此，即使缩短吸入气体分配装置13的宽度尺寸，也可充分地确保进气通道断面积，缩短吸入气体分配装置13从气缸盖1的侧面23伸出的尺寸。
另外，如图2所示，在位于相邻气缸的各进气孔入口26、26间的朝外的面27与各进气孔入口26、26的内周面26a、26a的边界部分26b、26b形成圆角。为此，当从吸入气体分配装置13向进气孔5、5导入吸入气体时，不会由边界部分26b、26b产生紊流，可顺利地进行向各进气孔5、5的进气。另外，在安装面25进行研磨加工时，不会将圆角的一部分削去而产生形成棱边的问题，可确实地形成平滑的圆角，所以，该圆角可由气缸盖1的铸型形成，可简单地形成圆角。
部件在气缸盖1的安装构造如下。
如图2所示，在气缸盖1设置吸入气体分配装置13、废气汇合装置14、及冷却水循环用的恒温箱31，从进气门口10a、10b和排气门口32a、32b沿气缸盖1的气缸盖宽度方向朝相反的方向导出进气孔5和排气孔11，将吸入气体分配装置13安装于气缸盖1的一方的侧面23，将废气汇合装置14安装到另一方的侧面34。
如图2所示，在气缸盖1的气缸盖长度方向的一端部，当要将恒温箱31配置到安装废气汇合装置14的气缸盖1的侧面34时，将气缸盖长度方向作为前后方向，将配置恒温箱31的气缸盖1的一端所处一方看作前，将各气缸的排气门口32a、32b配置到比该气缸的进气门口10a、10b更靠后的位置，将废气汇合装置14配置到比吸入气体分配装置13更靠后的位置，在废气汇合装置14的前方，将恒温箱31安装于气缸盖1的侧面34。
上述构成的优点如下。
由于可将大的恒温箱31配置于气缸盖1的侧面34，所以可缩短发动机的全长。另外，由于可将废气汇合装置14配置到靠后的位置，在其前方将较大的恒温箱31安装到形成于气缸盖1的侧面34的大安装面，所以，可将气缸盖1的侧面34作为部件安装面，没有浪费地利用。
另外，如图2所示，在吸入气体分配装置13的前方将EGR装置30的阀致动器35配置于气缸盖1的侧面23。这样，在废气汇合装置14前方的宽的空间配置大的恒温箱31，在吸入气体分配装置13前方狭小的空间配置阀致动器35，所以，部件在气缸盖1的收容良好，可使气缸盖1较紧凑。
排气孔11与推杆36的关系如下。
如图2所示，沿与气缸中心轴线7平行的方向观看，在气缸中心轴线7上假想与曲轴中心轴线17直交的假想横断线37，在该假想横断线37的前方配置该气缸的进气门口10a、10b，在后方配置该气缸的排气门口32a、32b，在排气孔11的导出侧配置气门装置的推杆36、36，此时，从排气孔11中的沿气缸盖宽度方向的导出始端部分39使中间部分38朝前方偏向，使沿气缸盖宽度方向的导出终端部分40朝前方偏移到与假想横断线37重合的位置，在该导出终端部分40的前后分开配置该气缸的一对推杆36、36。
上述构成的优点如下。
如图6所示，可使摇臂48、48成为与假想横断线37平行的姿势，或接近平行的姿势，缩短摇臂48、48。为此，摇臂48、48的重量惯性减小，摇臂48、48相对推杆36的动作跟踪性提高，所以，可正确地进行气门作动。另外，容易配置排气孔11的导出终端部分40和一对推杆36、36，为了避开推杆36、36没有必要使排气孔11的导出终端部分40变狭窄，可减小排气孔11的通道阻力。
排气孔11的构成如下。
如图2所示，在排气孔11内沿气缸盖宽度方向排列一对排气门口32a、32b，第1排气门口32a在排气孔11的导出始端部分39开口，同时，第2排气门口32b在排气孔11的中间部分38开口，此时，从排气孔11中的沿着气缸盖宽度方向的导出始端部分39一边朝前方导出中间部分38一边使其弯曲，在该中间部分38弯曲的圆弧中心位置使第2排气门口32b开口，在该第2排气门口32b的靠后的位置形成来自第1排气门口32a的废气的迂回通道41.为此，来自第1排气门口32a的废气不会妨碍废气从第2排气门口32b的流出，排气效率高。另外，由于来自第1排气门口32a的废气通过第2排气门口32b靠后的迂回通道41，所以，可抑制第2排气门口32b的周缘部分的过热。
排气装置与EGR装置30的关系如下。
如图2的所示，从由排气孔11的弯曲的中间部分38引导的废气的喷吹冲击部位导出EGR气体导出通道42。在给排气的差压的基础上，还可利用废气的压力进行废气再循环，确保足够的废气再循环量。另外，使EGR气体导出通道42通过缸盖套43内。为此，不需要专用的EGR气体散热器，气缸盖1的部件配置变得容易进行。连接在EGR气体导出通道42后面的EGR气体供给通道44形成于吸入气体分配装置13的壁内。为此，不从气缸盖1使EGR气体供给通道44过大地伸出，气缸盖1的部件配置容易进行。
EGR装置30的阀致动器35的安装构造如下。
如图2所示，从吸入气体分配装置13朝前方导出凸缘部45，在该凸缘部45安装EGR装置30的阀致动器35。与将阀致动器35直接安装于气缸盖1的场合相比，可抑制阀致动器35的热劣化。另外，将由上述阀致动器35驱动的EGR阀46的阀座47形成于安装了吸入气体分配装置13的气缸盖1的侧面23。为此，可简单地进行阀座47的维修。

Claims (8)

1.一种直接喷射式柴油机，在气缸盖(1)安装燃料喷嘴(2)和火花塞(3)；
其特征在于：使燃料喷嘴(2)的前端对着气缸中央部(4)，使火花塞(3)贯通到燃料喷嘴(2)与进气孔(5)间的进气孔壁部分(6)，相对燃料喷嘴(2)使该火花塞(3)倾斜规定角度(θ1)，将其前端部插入到气缸中央部(4)，
当进气孔(5)使用涡流式进气孔时，使靠进气门口(10a、10b)的上述进气孔壁部分(6)的内壁面(8)倾斜，以越接近气缸(21)则越接近气缸中心轴线(7)，使该内壁面(8)沿着火花塞(3)倾斜，沿与气缸中心轴线(7)平行的方向使该内壁面(8)的相向壁面(8a)立起，在这些壁面(8、8a)之间形成朝进气门口(10a、10b)增大宽度的楔形孔部分(5a)。
2.根据权利要求1所述的直接喷射式柴油机，其特征在于：
为了将该火花塞(3)安装在一多缸发动的气缸盖(1)上，假设气缸盖(1)的纵向为前后方向，而其宽度方向为左右方向，当平行于气缸中心轴(7)看时，进气孔(5)沿着左右方向设置，另一方面，火花塞(3)在前后方向倾斜并且具有设置在气缸盖(1)的左右方向的中间部分的端子(3a)。
3.根据权利要求1或2所述的直接喷射式柴油机，其特征在于：在从上述进气孔壁部分(6)凸出的喷嘴安装用凸台(6a)中插通燃料喷嘴(2)。
4.根据权利要求1或2所述的直接喷射式柴油机，其特征在于：在进气孔(5)的进气孔壁部分(6)与排气孔(11)的排气孔壁部分之间形成孔间横断水路(12)，火花塞(3)贯通的进气孔壁部分(6)对着该孔间横断水路(12)。
5.根据权利要求4所述的直接喷射式柴油机，其特征在于：通过孔间横断水路(12)的冷却水从吸入气体分配装置(13)侧朝着废气汇合装置(14)侧流动。
6.根据权利要求1或2所述的直接喷射式柴油机，其特征在于：使火花塞(3)的端部贯通到安装于气缸盖(1)的缸前盖(15)的外壁(16)，使火花塞(3)的端子凸出到缸前盖(15)外。
7.根据权利要求6所述的直接喷射式柴油机，其特征在于：沿与气缸中心轴线(7)平行的方向观看，缸前盖(15)的顶部设有通气室(20)，该通气室(20)设置在曲轴的中心轴线(17)的一侧，火花塞(3)具有端子(3a)，该端子(3a)设置在曲轴的中心轴线(17)的另一侧。
8.根据权利要求1或2所述的直接喷射式柴油机，其特征在于：
所述气缸盖(1)具有一装在该气缸盖上的缸前盖(15)，该缸前盖(15)具有一外壁(16)，该火花塞(3)具有一延伸穿过该外壁(16)的端部，
该火花塞(3)具有一从该缸前盖(15)伸出的端子(3a)，该缸前盖(15)的一外壁(16)具有一延伸通过该火花塞(3)的一端部的一部分，该部分朝向该气缸盖(1)凹入，该火花塞(3)具有一端子(3a)，该端子在形成于该缸前盖(15)的凹部的空间(15a)内设置。
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