CN203939611U - 发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种发动机，涉及汽车技术领域，解决了现有技术中的发动机燃烧效率低、废气排放大的问题。所述发动机包括缸体，以及与缸体匹配连接的缸盖，缸盖内设有中空柱状适配体，适配体中空部分穿设固定有喷油器，适配体与喷油器之间螺纹配合连接；沿适配体周向方向，适配体外表面设有凸块，相应的缸盖内设有与凸块配合的第一凹槽；所述喷油器与所述缸盖之间设有限位结构，所述限位结构用于限制所述喷油器的转动运动；适配体连接有驱动装置，驱动装置控制适配体绕自身中心在第一凹槽内转动，以带动喷油器在适配体中空部分中上、下运动。本实用新型用于汽车发动机中。

Description

发动机

技术领域

本实用新型涉及汽车配件技术领域，尤其涉及一种发动机。

背景技术

随着人们生活水平的提高，汽车作为便利的现代化交通工具已经进入家家户户。

现有技术中，汽车的动力主要来自发动机，其工作原理是将燃料(汽油、柴油等)燃烧产生的热能转变为机械能，以供汽车行驶。其中，发动机主要由机体组(缸盖、缸体等)、曲柄连杆机构(活塞等)、进排气系统(进气管、排气管等)和燃油系统(喷油装置等)等构成。具体地，其主要工作过程(以柴油发动机为例)：曲柄带动活塞向下止点运动的同时净化空气通过进气管进入缸体内，其后曲柄带动活塞再向上止点运动并压缩缸内空气，使缸内的温度、压力均升高并达到一定程度时，通过缸盖上的喷油装置将柴油以细雾状喷入活塞顶端的燃烧室内，此时雾化柴油与净化空气混合形成可燃混合气并在高温、高压下发生自燃，从而做功使曲柄带动活塞向下止点运动，最后曲柄带动活塞再次向上止点运动将燃烧过后的废气通过排气管排出到缸体外。其中，喷油装置固定在缸盖中，且与汽车电子控制单元(ElectronicControl Unit，ECU)连接，从而汽车在不同行驶工况下，通过ECU控制燃料的喷入时刻和轨压(决定燃料的雾化程度)，来保证燃油的经济性。

然而，由于上述喷油装置安装在缸盖上且位置固定不变，因此当相应工况下需要喷油时刻提前时，活塞距离上止点位置还很远，轨压大，则喷油时的油束贯穿距离较大，易将油喷到缸体壁上造成湿壁现象，增加废气排放；轨压小，燃油无法充分雾化，废气排放大，且燃烧效率低。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种发动机，解决了现有技术中的发动机燃烧效率低、废气排放大的问题。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种发动机，包括缸体，以及与缸体匹配连接的缸盖，所述缸盖内设有中空柱状适配体，所述适配体中空部分穿设固定有喷油器，所述适配体与所述喷油器之间螺纹配合连接；沿所述适配体周向方向，所述适配体外表面设有凸块，相应的所述缸盖内设有与所述凸块配合的第一凹槽；所述喷油器与所述缸盖之间设有限位结构，所述限位结构用于限制所述喷油器的转动运动；所述适配体连接有驱动装置，所述驱动装置控制所述适配体绕自身中心在所述第一凹槽内转动，以带动所述喷油器在所述适配体中空部分中上、下运动。

其中，所述喷油器延伸出所述缸盖；在所述缸盖与所述喷油器的交界处，所述喷油器上套设有圆环状压块；所述限位结构包括沿所述压块轴向方向设在所述压块内壁的凸条，相应的，所述喷油器外壁设有与所述凸条一直匹配的第二凹槽。

其中，所述适配体的中空部分为上端大、下端小的台阶孔结构，且所述台阶孔下端的内壁上设有内螺纹；所述喷油器外壁对应所述台阶孔的部分设有外螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹相匹配。

具体地，对应所述适配体中空部分的顶端内壁，所述喷油器外壁上固定设有金属环；所述金属环位于所述外螺纹上端，且所述金属环与所述中空部分内壁相接触。

实际应用时，所述驱动装置为设在所述缸盖内的电机，所述电机与汽车的电子控制单元相连接；所述电机带动所述适配体转动。

其中，所述电机输出轴上套设有主齿轮，所述适配体上端面设有副齿；所述主齿轮与所述副齿相啮合。

具体地，所述凸块包括有两个，且两个所述凸块相互平行、间隔设置。

本实用新型实施例提供的发动机，包括缸体及与其匹配连接的缸盖，该缸盖内设有中空柱状适配体，且适配体中空部分穿设固定有喷油器，其中，适配体与喷油器之间螺纹配合连接；具体在驱动装置驱动适配体绕自身中心在第一凹槽内转动时，由于沿适配体周向方向设置的凸块和第一凹槽的配合，能够保证适配体不会上、下运动，从而通过适配体与喷油器之间的螺纹配合，且在喷油器与缸盖之间的限位结构配合下，可以保证喷油器只在缸盖内的上、下运动，不会发生周向旋转，因此驱动装置能够间接带动适配体中空部分内的喷油器上、下运动，以实现喷油器在发动机缸内的位置可调。具体以汽车发动机的喷油时刻提前为例，此时活塞距离上止点位置还很远，在保证合理轨压的前提下，可以通过驱动装置控制喷油器向下运动，从而使喷油器将燃料直接喷入燃烧室内，使油气混合更加均匀，提高燃烧效率，降低废气排放，即喷油器的轨压结合了喷油时刻、喷油位置和燃料雾化程度三个因素，充分保证了燃油的经济性，减少废气产生及排放。

附图说明

图1为本实用新型实施例中发动机的剖面结构示意图；

图2为本实用新型实施例中发动机中的适配体及喷油器部位放大示意图。

图中，1为缸体；2为缸盖；3为适配体、31为凸块、32为内螺纹；4为喷油器、41为外螺纹、42为金属环；5为驱动装置；6为压块；7为活塞、71为燃烧室。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例一种发动机进行详细描述。

本实用新型实施例提供一种发动机，如图1所示，包括缸体1，以及与缸体1匹配连接的缸盖2，缸盖2内设有中空柱状适配体3，适配体3中空部分穿设固定有喷油器4，适配体3与喷油器4之间螺纹配合连接；沿适配体3周向方向，适配体3外表面设有凸块31，相应的缸盖2内设有与凸块31配合的第一凹槽；喷油器4与缸盖2之间设有限位结构，限位结构用于限制喷油器4的转动运动；适配体3连接有驱动装置5，驱动装置5控制适配体3绕自身中心在第一凹槽内转动，以带动喷油器4在适配体3中空部分中上、下运动。

本实用新型实施例提供的发动机，包括缸体及与其匹配连接的缸盖，该缸盖内设有中空柱状适配体，且适配体中空部分穿设固定有喷油器，其中，适配体与喷油器之间螺纹配合连接；具体在驱动装置驱动适配体绕自身中心在第一凹槽内转动时，由于沿适配体周向方向设置的凸块和第一凹槽的配合，能够保证适配体不会上、下运动，从而通过适配体与喷油器之间的螺纹配合，且在喷油器与缸盖之间的限位结构配合下，可以保证喷油器只在缸盖内的上、下运动，不会发生周向旋转，因此驱动装置能够间接带动适配体中空部分内的喷油器上、下运动，以实现喷油器在发动机缸内的位置可调。具体以汽车发动机的喷油时刻提前为例，此时活塞距离上止点位置还很远，在保证合理轨压的前提下，可以通过驱动装置控制喷油器向下运动，从而使喷油器将燃料直接喷入燃烧室内，使油气混合更加均匀，提高燃烧效率，降低废气排放，即喷油器的轨压结合了喷油时刻、喷油位置和燃料雾化程度三个因素，充分保证了燃油的经济性，减少废气产生及排放。

此处需要说明的是，沿适配体外表面周向方向设有的凸块与缸盖内设有的第一凹槽配合时，该凸块可以防止适配体在缸盖内沿轴向方向上、下运动，即适配体在缸盖内只有圆周方向的一种运动，即凸块所在平面与适配体轴线方向垂直。其中，凸块置于第一凹槽中时，两者之间可以为间隙配合，从而保证凸块在第一凹槽中的平顺运动。同时，对应凸块及第一凹槽的上端和/或下端位置还可以加装密封装置，如金属环等，起到密封适配体与缸盖的作用，防止缸体内的燃油泄漏等。

另外，喷油器4与缸盖2之间的限位结构具体可以为：喷油器4延伸出缸盖2，且在两者交界处，该喷油器4上可以套设有圆环状压块6；并且沿压块6的轴向方向，其内壁上可以设有竖直方向的凸条；相应的，喷油器4外壁上对应位置可以设有与凸条一直匹配的第二凹槽。由于压块6上的凸条是竖直方向设置的，与喷油器4的轴向方向一致，因此该凸条与喷油器4上的第二凹槽配合时，可以限制喷油器周向方向的运动，从而保证喷油器只在缸盖内的上、下运动，不会发生周向旋转，提高喷油器位置可调的便捷及精准度。其中，由于喷油器4会在适配体3中空部分内上、下运动，即凸条与第二凹槽之间也会发生相对运动，因此为了保证喷油器4仅在中空部分上、下运动，可以通过设置第二凹槽长度大于凸条的长度，从而使喷油器在上、下运动时，凸条一直位于第二凹槽中，两者时刻保持配合。

具体在应用时，也可以在压块6上设置第二凹槽，相应的喷油器4外壁上设置凸条，此时需要在缸盖2内也设置第二凹槽，以保证喷油器4向下运动的顺畅性。当然，也可以不设置压块6，直接在喷油器4以及缸盖2中设置凸条和凹槽相匹配的结构，该种方式对于缸盖2的加工制造难度较高。

具体地，如图1所示，适配体3的中空部分为上端大、下端小的台阶孔结构，且台阶孔下端的内壁上可以设有内螺纹32；相应的，喷油器4外壁对应台阶孔的部分可以设有外螺纹41，且外螺纹41与内螺纹32相匹配，从而通过内、外螺纹的配合实现适配体3的周向旋转带动喷油器4的轴向上、下运动。图1和图2中，外螺纹41对应台阶孔的设置，因此外螺纹41的高度大于内螺纹32的高度，即外螺纹41与台阶孔下端的内螺纹32螺纹配合、与台阶孔上端的内壁之间间隙配合，从而当驱动装置5控制喷油器4向下运动时，能够保证外螺纹41始终与内螺纹32螺纹配合，进而提高两者之间运动的平稳性。其中，内螺纹32及外螺纹41的具体高度可以根据喷油器4在适配体3中的上、下运动的具体位移量，通过多次试验等进行相应的合理设计。

进一步地，如图1和图2所示，为了保证喷油器4和适配体3之间的密封效果，防止燃油不慎外泄、以及其他外界杂质进入气缸内，对应适配体3中空部分的顶端内壁位置处，喷油器4外壁上可以固定设有密封装置，例如金属环42；该金属环42位于外螺纹41上端，且与中空部分内壁相接触，以起到密封效果，且金属坏42在随喷油器4一起上、下运动时，不会对其运动产生阻碍。本实施例中发动机的金属环42具体可以为与发动机活塞环中的压缩环结构一致的金属环，也可以为同样起密封功能的其他密封结构。

实际应用时，驱动装置5可以为伺服电机或驱动辊等装置，具体为电机时，该电机可以设在缸盖2内，且与汽车的电子控制单元相连接。具体可以为，当电机正转时带动适配体3顺时针转动，从而使喷油器4向下运动；当电机反转时带动适配体3逆时针转动，从而使喷油器4向上运动；当然，反之亦可。

具体在实现时，如图1所示，电机输出轴上可以套设有主齿轮，相应的，适配体3上端面相应位置可以设有副齿；该主齿轮与副齿相啮合，以实现电机的旋转带动适配体3的旋转。具体可以为，电子控制单元控制电机及其上的主齿轮旋转，则主齿轮带动与其啮合的适配体3上的副齿旋转，则适配体3在缸盖2内且在凸块31的作用下，沿周向方向旋转，此时适配体3内中空部分的内螺纹32与喷油器4外壁的外螺纹41匹配，同时喷油器4在缸盖2内且在凸块6的作用下，沿轴向方向上、下运动，从而实现喷油器4的位置可调，进而使喷油器4与缸体1内的活塞7顶端的燃烧室71之间的距离可调。

具体地，为了提高适配体3与缸盖2之间的牢固性，以及适配体3运动的平稳性，如图1所示，凸块31可以包括有两个；且为了方便加工及装配，两个凸块31可以相互平行、间隔设置。

下面对上述实施例描述的发动机的不同工况进行详细的说明。

汽车在低速低负荷行驶时，发动机所需动力较小，喷油器的喷油量相应较小，且发动机喷油时刻退后至上止点后，此时活塞处于下行状态，缸体内压力不断减小，此时可以配合采用大轨压，喷油器的喷油位置降低，以实现较好的燃油雾化性和油束落点，使燃油与空气混合更加均匀，提高燃烧速率等，从而实现在小负荷的工况下提高燃油经济性。

汽车在低速大负荷行驶时，发动机所需动力提高，相应的喷油器的喷油量增加，且喷油时刻提前至上止点前，此时活塞处于上行状态，缸体内压力升高，为了防止太高的压力升高率产生较大的噪音甚至损坏发动机，此时轨压配合不宜太大，喷油器的喷油位置应升高。

汽车在中等负荷行驶时，发动机喷油时刻基本维持在活塞距离上止点前1度至10度的范围内，此时若工况变化，扭矩升高，则应相应的使喷油器的喷油位置降低，以保证燃油喷射在活塞顶端燃烧室的最优位置上。

汽车在大负荷行驶时，发动机喷油时刻提升至上止点前7度至20度的范围内，喷油量很大，此时可以降低喷油器的喷油位置，并采用配合较大的轨压来保证燃油与空气的混合均匀程度，实现提高燃烧效率及减少废气排放的双重优化。

由上述发动机的结构及不同工况下的配合可知，喷油器的位置可上、下调节，以使燃油喷射到活塞顶端燃烧室的最优位置上，同时合理配合轨压及喷油量，便可实现汽车在任何工况下，发动机都避免出现湿壁现象，且保证燃油的充分雾化，从而减少废气排放，提高发动机的燃烧效率，进而提高发动机的整体性能及燃油经济性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种发动机，包括缸体，以及与缸体匹配连接的缸盖，其特征在于，所述缸盖内设有中空柱状适配体，所述适配体中空部分穿设固定有喷油器，所述适配体与所述喷油器之间螺纹配合连接；

沿所述适配体周向方向，所述适配体外表面设有凸块，相应的所述缸盖内设有与所述凸块配合的第一凹槽；所述喷油器与所述缸盖之间设有限位结构，所述限位结构用于限制所述喷油器的转动运动；

所述适配体连接有驱动装置，所述驱动装置控制所述适配体绕自身中心在所述第一凹槽内转动，以带动所述喷油器在所述适配体中空部分中上、下运动。

2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述喷油器延伸出所述缸盖；在所述缸盖与所述喷油器的交界处，所述喷油器上套设有圆环状压块；

所述限位结构包括沿所述压块轴向方向设在所述压块内壁的凸条，相应的，所述喷油器外壁设有与所述凸条一直匹配的第二凹槽。

3.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，所述适配体的中空部分为上端大、下端小的台阶孔结构，且所述台阶孔下端的内壁上设有内螺纹；

所述喷油器外壁对应所述台阶孔的部分设有外螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹相匹配。

4.根据权利要求3所述的发动机，其特征在于，对应所述适配体中空部分的顶端内壁，所述喷油器外壁上固定设有金属环；

所述金属环位于所述外螺纹上端，且所述金属环与所述中空部分内壁相接触。

5.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述驱动装置为设在所述缸盖内的电机，所述电机与汽车的电子控制单元相连接；

所述电机带动所述适配体转动。

6.根据权利要求5所述的发动机，其特征在于，所述电机输出轴上套设有主齿轮，所述适配体上端面设有副齿；

所述主齿轮与所述副齿相啮合。

7.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述凸块包括有两个，且两个所述凸块相互平行、间隔设置。