CN1576534A - 舷外装发动机系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种舷外装发动机系统，在其中，通过螺栓固定在立式发动机的气缸盖上的排气歧管包括单管部分和集中部分，排气流过它们。冷却水流过的水套形成为环绕集中部分的外周。用于检测排气的氧含量的排气特性传感器安装在排气歧管的上表面上。用于检测冷却水温度的水温传感器安装在排气歧管的侧表面上。

Description

舷外装发动机系统
技术领域
本发明涉及一种舷外装发动机系统，该舷外装发动机系统包括：气缸盖，该气缸盖形成燃烧室的一部分；以及排气通道部件，该排气通道部件通过螺栓固定到气缸盖上。与燃烧室连通的排气通道以及使冷却水流过的水套形成于该排气通道部件的内部。
背景技术
日本专利公报特开平7-301135和特开平10-47110公开了舷外装发动机系统，该舷外装发动机系统具有氧含量传感器，该氧含量传感器布置在发动机的排气通道中，以便检测排气中的氧含量。该氧含量传感器帮助控制空气—燃料混合物的空气—燃料比，以便提高发动机的输出，并降低燃料消耗。
不过，在上述常规的舷外装发动机系统中，在发动机和发动机盖之间的空间相对狭小。因此，当多个传感器安装在排气通道部件(例如发动机的排气歧管)上时没有足够的安装空间，从而不能进行传感器的精细和复杂的安装。而且，该传感器的定位与其它装置发生干涉，并对形成发动机部件在发动机系统内的布局产生附加困难。
发明内容
本发明是考虑到上述情况而完成的。本发明的一个方面是确定一空间，以便简化将多个传感器安装到舷外装发动机系统的排气通道部件上的方式。
为了实现上述方面，根据本发明第一特征，提供了一种舷外装发动机系统，它包括：气缸盖，该气缸盖形成燃烧室的一部分；以及排气通道部件或歧管，它通过螺栓固定到气缸盖上。与燃烧室连通的排气通道以及使冷却水流过的水套形成于该排气通道部件的内部。而且，多个传感器安装到排气通道部件的上表面和所述排气通道部件的至少一个侧表面上，该侧表面与所述气缸盖的安装表面不同。
通过该第一特征，传感器安装在排气通道部件的上表面和侧表面上，该排气通道部件通过螺栓固定在气缸盖上。因此，与多个传感器安装在相同表面上的上述常规的舷外装发动机系统相比较或相对，将更容易确定安装空间。此外，传感器安装其上的排气通道部件的侧表面与排气通道部件通过螺栓固定在气缸盖上的侧表面不同。因此，将排气通道部件固定在气缸盖上并不受传感器阻碍。
除了第一特征，根据本发明的第二特征，安装在排气通道部件上表面上的传感器是排气特性传感器，它检测流过排气通道的排气的特性。该排气特性传感器包括管形检测部分，该管形检测部分向下插入排气通道内，并在侧表面中具有开口。
通过该第二特征，排气特性传感器包括在管形检测部分的侧表面中的开口，该管形检测部分向下插入排气通道中。因此，即使当包含水汽的排气从开口进入检测部分时，通过防止水汽留在检测部分内而使水汽对传感器的检测精度的影响减至最小。
除了第二特征，根据本发明的第三特征，排气通道部件沿离开气缸体的方向凸出，且排气特性传感器在远离气缸体的位置安装在上表面上。
通过该第三特征，在气缸体的侧表面上确定了用于布置各种辅助装置的空间，同时通过固定排气通道部件的容量来保持排气的相对平滑地流动。
除了第一特征，根据本发明的第四特征，安装在排气通道部件的侧表面上的传感器是水温传感器，该水温传感器检测流过水套的冷却水的温度。
根据该第四特征，水温传感器安装在排气通道部件的侧表面上。因此，可以检测流过布置在排气通道部件中的水套的冷却水的温度。
除了第四特征，根据本发明的第五特征，冷却水出口布置在排气通道部件中的水套的下面。还有，水温传感器安装在冷却水出口的下面。
通过该第五特征，在排气通道部件的侧表面上的水温传感器安装在比位于排气通道部件的水套上部的冷却水出口更低的位置处。因此，通过保证气泡很难留在水套上部而提高水温传感器的检测精确性。
后面所述实施例中的排气歧管对应于本发明的排气通道部件，集中部分对应于本发明的排气通道，接头对应于本发明的冷却水出口，排气特性传感器对应于本发明的传感器，水温传感器对应于本发明的传感器，且排气歧管冷却水套对应于本发明的水套。
通过下面参考附图详细描述的优选实施例，可以清楚本发明的上述方面、特性、特征和优点。
附图说明
图1是本发明实施例的舷外装发动机系统的局部剖侧视图；
图2是图1中所示的系统沿线2-2剖取的放大剖视图；
图3是从图2中的箭头3的方向看时的视图；
图4是从图3中的箭头4的方向看时的视图；以及
图5是本发明的发动机冷却系统的示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，舷外装发动机系统0安装在船体上，以便能够沿横向方向绕转向轴96进行转向运动，并能够沿垂直方向绕倾斜轴97进行倾斜运动。安装在舷外装发动机系统0上部的直列式四缸四冲程水冷立式发动机E包括：气缸体11；底座12，该底座12与气缸体11的前表面连接；曲轴13，该曲轴13基本垂直布置，并被支承为使得轴颈13a夹在气缸体11和底座12之间；曲柄箱14，该曲柄箱14与底座12的前表面连接；气缸盖15，该气缸盖15与气缸体11的后表面连接；以及端盖16，该端盖16与气缸盖15的后表面连接。活塞18可滑动地安装在由气缸体11中的封套铸件形成的四个套筒形气缸17的内部，并分别通过连杆19与曲轴13的曲柄销13b连接。
燃烧室20通过进气口21与进气歧管22连接，该燃烧室20形成于气缸盖15内并对着活塞18的顶表面，该进气口21开口于气缸盖15的左侧表面，即在船的运行方向的左舷侧。燃烧室20还通过排气口23与发动机室内的排气通道24连接，该排气口23开口于气缸盖15的右侧表面。用于打开和关闭进气口21的下游端的进气阀25以及用于打开和关闭排气口23的上游端的排气阀26由装于端盖16内的DOHC类型阀运动机构27来驱动，以便进行打开和关闭。进气歧管22的上游侧布置在曲柄箱14的前面，与固定在前表面上的节流阀29连接，并通过消音器28供给吸入的空气。用于将燃料注入进气口21的喷射器58布置在喷射器底座57上，该喷射器底座57夹在气缸盖15和进气歧管22之间。
用于装正时链条(未示出)的链条盖31与发动机E的气缸体11、底座12、曲柄箱14和气缸盖15的上部连接，该正时链条将曲轴13的驱动力传递给阀运动机构27。油泵本体34与气缸体11、底座12和曲柄箱14的底表面连接。安装机匣35、滑油箱36、延伸机匣37和齿轮箱38顺序与油泵本体34的底表面连接。
油泵本体34装有油泵33，该油泵33位于油泵本体34的底表面和安装机匣35的上表面之间。在相对侧，飞轮32布置在油泵本体34和气缸体11等的底表面之间。飞轮室和油泵室由该油泵本体34限定。滑油箱36、安装机匣35以及发动机E的底侧部分的周围被由合成树脂制成的底盖39来覆盖。发动机E的上部通过由合成树脂制成的发动机盖40来覆盖，该发动机盖40与底盖39的上表面连接。
与曲轴13底端连接的驱动轴41穿过油泵本体34、安装机匣35和滑油箱36，向下延伸至延伸机匣37内，并与螺旋桨轴44的前端连接。该轴44包括在后端的螺旋桨43，并通过向前和向后运行转换机构45而沿纵向支承在齿轮箱38上，该向前和向后运行转换机构45通过转换杆52来操作。从布置在齿轮箱38上的滤网47向上延伸的底部供水通道48与布置在驱动轴41上的冷却水泵46连接。从冷却水泵46向上延伸的上部供水管49与布置在滑油箱36中的冷却水供给通道36b(见图5)连接。
下面将参考图2至图5介绍发动机E的排气系统和冷却系统的结构。
发动机E的排气通道装置大致分成布置在发动机室中的排气通道24以及与发动机室分开的排气室部分。在发动机室中的排气通道24包括：排气歧管61，该排气歧管61具有单管部分61a和集中部分61b，该单管部分61a通过螺栓30与气缸盖15的右侧表面连接，并引导由各个燃烧室20排出的排气，而单管部分61a在它们的下游区域集中到该集中部分61b中；以及排气引导件62，用于将排气导向发动机室的外部。
排气引导件62与安装机匣35的上表面(该上表面形成发动机室的隔板壁)连接，并与穿过安装机匣35的排气通道35b连通。该排气通道35b通过与滑油箱36形成一体的排气管部分36c而与延伸机匣37中的排气室63(见图5)连通。
排气歧管61包括：四个单管部分61a，这四个单管部分61a与四个排气口23连通；以及集中部分61b，单管部分61a成一体集合到该集中部分61b中。集中部分61b沿离开气缸体11的方向延伸，并沿气缸盖15和端盖16布置。排气引导件62弯曲成S形，且排气歧管61的底端部分安装在连接部分62a的内周上，该连接部分62a在排气引导件62的上端处具有较大直径。
第一排气引导件冷却水套JM1和第二排气引导件冷却水套JM3形成为环绕排气通道62d，该第一排气引导件冷却水套JM1用于覆盖排气引导件62的上表面侧的一半外周，而该第二排气引导件冷却水套JM3用于覆盖排气引导件62的底表面侧的一半外周。排气歧管冷却水套JM2形成为环绕排气歧管61的外周。当排气歧管61的底端安装在排气引导件62的连接部分62a的内周上时，排气歧管61的排气歧管冷却水套JM2与排气引导件62的第一排气引导件冷却水套JM1彼此连通。
第一排气引导件冷却水套JM1的连接孔62e与软管(未示出)的中部连通，该软管向滑油过滤器66(后面将描述)供给冷却水，并当发动机停止时供给和排出冷却水。
下面将主要参考图5来介绍关于整个发动机E的冷却的结构和操作，该图5表示了冷却水的流动通路。
当与曲轴13连接的驱动轴41通过操作发动机E而旋转时，布置在驱动轴41处的冷却泵46工作，以便通过底部供水通道48和上部供水管49，将通过滤网47抽吸的冷却水供给到在滑油箱36底表面处的冷却水供给口36a。经过冷却水供给口36a的冷却水流入滑油箱36的冷却水供给通道36b和安装机匣35的冷却水供给通道35a。从冷却水供给通道36b和冷却水供给通道35a分支的一部分冷却水供给到第一排气引导件冷却水套JM1和排气歧管冷却水套JM2，该第一排气引导件冷却水套JM1形成于发动机室的排气通道24的排气引导件62中，该排气歧管冷却水套JM2形成于排气歧管61中。从气缸盖15的燃烧室20中排出的排气通过排气歧管61的单管部分61a和集中部分61b、排气引导件62的排气通道62d、安装机匣35的排气通道35b以及滑油箱36的排气管部分36c而排向排气室63。在该过程中，在发动机室中的排气通道24(该排气通道24由于排气而呈现高温)由流过第一排气引导件冷却水套JM1和排气歧管冷却水套JM2的冷却水来冷却。
向上流过第一排气引导件冷却水套JM1和排气歧管冷却水套JM2而升高温度的冷却水通过未示出的管等从布置在排气歧管61上端处的接头61d和61e而排入排气室63。
同时，被供给到通向冷却水供给口36a的冷却水供给通道36b和35a的、具有较低温度的一部分冷却水通过开口于气缸体11底端处的冷却水供给通道11c的两个通孔11d和11e而流入气缸体冷却水套JB的底端。被供给到冷却水供给通道36b和35a的、具有较低温度的一部分冷却水通过两个冷却水供给通道11g和11h而从在气缸体11底端的冷却水供给通道11c流入气缸盖冷却水套JH的底端。
当发动机E预热时，与气缸体冷却水套JB上端连接的、第一自动调温器85的阀以及与气缸盖冷却水套JH上端连接的、第二自动调温器86的阀关闭，在气缸体冷却水套JB和气缸盖冷却水套JH中的冷却水保持不流动，从而促进发动机E的预热。这时，冷却水泵46持续旋转，但是冷却水从橡皮叶轮的外周泄漏，冷却水泵46基本处于空转状态。
当发动机E的预热结束，且冷却水的温度升高时，第一和第二自动调温器85和86的阀打开，气缸体冷却水套JB中的冷却水和气缸盖冷却水套JH中的冷却水通过排气管88和排气引导件62的接头62h而从自动调温器盖87的公共接头87a流入第二排气引导件冷却水套JM3。在流过第二排气引导件冷却水套JM3时冷却排气引导件62的冷却水在排入排气室63之前，向下通过安装机匣35和滑油箱36。
由于排气特性传感器64(用于测量排气中的氧含量并控制空气—燃料比)安装在排气歧管61的上表面上最靠近端盖16的位置处。排气特性传感器64包括管形检测部分64a，该管形检测部分64a伸入排气歧管61的集中部分61b的内部。多个开口64b形成于检测部分64a的侧表面中，排气通过这些开口64b。排气特性传感器64是能够连续检测氧含量的线性类型。
用于检测冷却水的水温的水温传感器65安装在排气歧管61的侧表面上部上并在后侧。水温传感器65包括检测部分65a，该检测部分65a伸入排气歧管冷却水套JM2的内部。
因为排气特性传感器64安装在排气歧管61的上表面上，且水温传感器65如上述安装在侧表面上，因此与排气特性传感器64和水温传感器65都安装在排气歧管61的相同表面上的情况相比较，将很容易确定安装空间。此外，排气歧管61的、温度传感器65安装其上的后表面与要通过螺栓30将排气歧管61固定在气缸盖15上的侧表面不同。因此，将排气歧管61安装在气缸盖15上并不会受到水温传感器65的阻碍。
排气特性传感器64的管形检测部分64a从排气歧管61的上表面向下插入集中部分61b内。因此，即使当包含水汽的排气从开口64b进入检测部分64a的内部，也可以防止该水汽保留在检测部分64a中，以便最小化水汽对检测精确度的影响。而且，排气歧管61凸出至端盖16，以便使排气歧管61离开气缸体11，且排气特性传感器64布置在排气歧管61的、远离气缸体11的上表面上。因此，可以确定用于在气缸体11的侧表面上接收辅助机构，例如滑油过滤器66和发电机67的空间，同时固定排气歧管61的容量，从而保证使排气平滑地流动。而且，水温传感器65布置在比位于排气歧管冷却水套JH2上部的两个接头61d和61e更低的位置处。因此，可以保证气泡很难留在排气歧管冷却水套JH2的上部，从而提高水温传感器65的检测精度。
尽管上面已经描述了本发明的优选实施例，但是应当知道，可以在不脱离本发明范围的情况下进行各种变化。
例如，已经描述了传感器即排气特性传感器64和水温传感器65，但是本发明可用于任何其它合适传感器，且传感器的数目可以为三个或更多。

Claims (5)

1.一种舷外装发动机系统，包括：
气缸盖，该气缸盖形成燃烧室的一部分；以及
排气通道部件，它利用螺栓固定在所述气缸盖上，
其中，与燃烧室连通的排气通道以及使冷却水流过的水套形成于该排气通道部件内部；且
多个传感器安装在所述排气通道部件的上表面和所述排气通道部件的至少一个侧表面上，该侧表面与所述气缸盖的安装表面不同。
2.根据权利要求1所述的舷外装发动机系统，其特征在于：安装在排气通道部件上表面上的所述传感器是排气特性传感器，它检测流过排气通道的排气的特性，且该排气特性传感器包括管形检测部分，该管形检测部分向下插入排气通道内，并在所述侧表面中具有开口。
3.根据权利要求2所述的舷外装发动机系统，其特征在于：所述排气通道部件沿离开气缸体的方向凸出，且所述排气特性传感器在远离气缸体的位置安装在排气通道部件的上表面上。
4.根据权利要求1所述的舷外装发动机系统，其特征在于：安装在排气通道部件的侧表面上的所述传感器是水温传感器，该水温传感器检测流过水套的冷却水的温度。
5.根据权利要求4所述的舷外装发动机系统，其特征在于：在排气通道部件中的水套的上部布置有一冷却水出口，且所述水温传感器安装在该冷却水出口的下面。
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