RU2365779C2

RU2365779C2 - Двигатель с впрыском топлива двумя форсунками

Info

Publication number: RU2365779C2
Application number: RU2007137789/06A
Authority: RU
Inventors: Тэцуя САЭКИ (JP); Тэцуя САЭКИ; Сидзуо АБЭ (JP); Сидзуо АБЭ; Томихиса ЦУТИЯ (JP); Томихиса ЦУТИЯ; Тэрутоси ТОМОДА (JP); Тэрутоси ТОМОДА; Синити КУРОСАВА (JP); Синити КУРОСАВА; Масаки КАТО (JP); Масаки КАТО; Акира ЯМАГУТИ (JP); Акира ЯМАГУТИ; Юйти СУДЗУКИ (JP); Юйти СУДЗУКИ
Original assignee: Тойота Дзидося Кабусики Кайся; Ямаха Хацудоки Кабусики Кайся
Priority date: 2005-03-18
Filing date: 2006-02-15
Publication date: 2009-08-27
Also published as: JPWO2006100849A1; RU2007137789A; EP1860319A1; KR100890577B1; AU2006225905A1; CN101142401B; CA2600402C; EP1860319B1; CA2600402A1; US20060207527A1; CN101142401A; JP4495211B2; WO2006100849A1; BRPI0609521A2; US7296558B2; KR20070105385A; EP1860319A4; ES2724733T3; AU2006225905B2

Abstract

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливовпрыскивающей аппаратуре двигателей. Изобретение позволяет создать двигатель с впрыском топлива двумя форсунками, в котором одновременно с возможностью компактной установки в двигателе форсунок двух типов достигается возможность легкого монтажа и техобслуживания форсунки впрыска во впускной канал с нагнетательной трубкой с высокой точностью. Двигатель с впрыском топлива двумя форсунками содержит блок цилиндров, выполненный с рядом цилиндровых отверстий; головку цилиндров, закрепленную на блоке цилиндров; впускной канал, выполненный в головке цилиндров, идущий от камеры сгорания с наклоном вверх относительно оси каждого цилиндра и служащий в качестве впускного прохода для каждого цилиндра; впускной коллектор, присоединенный к впускному каналу на его выходном конце и содержащий ответвление впускного прохода для каждого цилиндра; уравнительный резервуар, установленный перед впускным коллектором и совместно используемый несколькими цилиндрами; форсунку впрыска в цилиндр, предусмотренную для каждого цилиндра для непосредственного впрыска топлива в камеру сгорания; форсунку впрыска во впускной канал, предусмотренную для каждого цилиндра для впрыска топлива во впускной канал; первую нагнетательную трубку, присоединенную ко всем форсункам впрыска в цилиндр для подачи в них топлива; и вторую нагнетательную трубку, присоединенную ко всем форсункам впрыска во впускной канал для подачи в них топлива. На одной из сторон головки цилиндров выполнена выступающая вбок стенка впускного канала. Впускной канал входит в стенку впускного отверстия таким образом, что он установлен с наклоном вверх. Форсунка впрыска в цилиндр и первая нагнетательная трубка расположены под стенкой впускного канала, если смотреть в направлении по оси коленчатого вала, и прикреплены к головке цилиндров. На верхнем конце стенки впускного канала выполнена направленная вверх плоская поверхность. К плоской поверхности сверху присоединен выходной конец впускного коллектора. Форсунка впрыска во впускной канал и вторая нагнетательная трубка прикреплены к впускному коллектору таким образом, что они расположены рядом с впускным каналом на стороне, противоположной форсунке впрыска в цилиндр, поперек впускного канала, если смотреть в направлении по оси коленчатого вала, и на впускном коллекторе, рядом с сопрягающей поверхностью, где сходятся впускной коллектор и стенка впускного канала, выполнено крепежное седло, к которому прикреплена форсунка впрыска во впускной канал. 14 з.п. ф-лы, 11 ил.

Description

Область техники

Настоящее изобретение относится к двигателю с впрыском топлива двумя форсунками, в котором осуществляется впрыск из соответствующих форсунок в камеру сгорания и во впускной канал.

Уровень техники

В традиционных автомобильных двигателях, как правило, для каждого цилиндра предусмотрено по одной форсунке. В двигателях такого типа для повышения мощности и снижения затрат на топливо можно предусмотреть одну форсунку, которая будет впрыскивать топливо непосредственно в камеру сгорания, и вторую форсунку, которая будет впрыскивать топливо во впускной канал, как это описано, например, в опубликованном японском патенте №11-315733 (ниже именуется «документ 1») или 2002-48025 (ниже именуется «документ 2»).

В двигателе, описанном в документе 1, имеется форсунка впрыска в цилиндр, которая осуществляет впрыск топлива в камеру сгорания и крепится к тому нижнему концу головки цилиндров, который находится рядом с блоком цилиндров, а форсунка, осуществляющая впрыск топлива (маловязкого масла) во впускной канал, крепится к той стороне головки цилиндров, которая находится напротив форсунки в цилиндре по ширине впускного канала.

В документе 2 описан многоцилиндровый двигатель. Здесь форсунка впрыска в цилиндр помещена на нижнем конце головки цилиндров, а форсунка впрыска во впускной канал, осуществляющая впрыск топлива во впускной канал, - во впускном коллекторе, прикрепленном к головке цилиндров.

Впускной коллектор идет вверх от бокового участка головки цилиндров, а затем к другой стороне головки цилиндров по участку, находящемуся над этой головкой. Во впускном коллекторе, над головкой цилиндров, установлен уравнительный резервуар, а рядом со входной частью уравнительного резервуара помещена дроссельная заслонка. Ко входной части дроссельной заслонки через впускную трубу присоединен нагнетатель.

Рассмотренные в документе 2 форсунки обоих типов установлены таким образом, что на их концах, противоположных форсуночным отверстиям, установлены нагнетательные трубки, и от этих трубок поступает топливо. Одна из этих форсунок, а именно форсунка впрыска во впускной канал, крепится к наружной стороне того криволинейного участка впускного коллектора, который изогнут рядом с головкой цилиндров и вытянут в вертикальном направлении.

Раскрытие изобретения

Поставленная в изобретении задача

В двигателе, описанном в документах 1 иди 2, где каждый цилиндр снабжен двумя форсунками, используется больше форсунок, нежели в обычных двигателях. Соответственно, возрастает и число шагов сборки, что делает систему слишком громоздкой. Если говорить более конкретно, в сегодняшних условиях при изготовлении двигателей подобного типа операция прикрепления форсунки впрыска во впускной канал с нагнетательной трубкой к двигателю и операция прикрепления впускного коллектора к головке цилиндров выполняются практически одновременно в довольно малом пространстве. Следовательно, прежде чем приступать к выполнению последующей операции, приходится ждать окончания предыдущей. Прикрепление и отсоединение впускного коллектора должны осуществляться в процессе техобслуживания форсунки впрыска во впускной канал. В результате указанная проблема наложения двух операций возникает не только в процессе изготовления двигателя, но и во время его техобслуживания.

Как показано в документе 2, форсунка впрыска во впускной канал и ее нагнетательная трубка часто соединяются друг с другом путем установки этой форсунки в указанной нагнетательной трубке, после чего их герметизируют с помощью какого-либо уплотнительного элемента типа кольцевого уплотнения. Если не выполнено идеальное выравнивание форсунки впрыска во впускной канал и ее нагнетательной трубки в одну линию, то может произойти утечка топлива из уплотненного участка, в частности, по той причине, что топливо находится под избыточным давлением.

Таким образом, необходимо обеспечить беспрепятственную и правильную сборку двигателя, в котором каждый цилиндр снабжен двумя форсунками, без выполнения таких накладывающихся друг на друга операций, о которых говорилось выше.

В случае, когда в двигателях рассматриваемого типа требуется быстрый монтаж форсунки впрыска во впускной канал, эта форсунка не должна выходить за пределы впускного коллектора, что привело бы к чрезмерной громоздкости двигателя, как это имеет место в системе, рассмотренной в документе 2.

Настоящее изобретение как раз и направлено на устранение вышеупомянутых проблем и ставит своей целью создание двигателя с впрыском топлива двумя форсунками, в котором одновременно с возможностью компактной установки в двигателе форсунок двух типов достигалась бы также возможность легкого монтажа и техобслуживания форсунки впрыска во впускной канал с нагнетательной трубкой с высокой точностью.

Средства для решения поставленной задачи

Для достижения указанной цели в соответствии с изобретением предложен двигатель с впрыском топлива двумя форсунками, содержащий блок цилиндров, выполненный с рядом цилиндровых отверстий, головку цилиндров, закрепленную на блоке цилиндров, впускной канал, выполненный в головке цилиндров, который идет от камеры сгорания с наклоном вверх относительно оси каждого цилиндра и служит в качестве впускного прохода для каждого цилиндра, впускной коллектор, присоединенный ко впускному каналу на его выходном конце и включающий в себя ответвление впускного прохода для каждого цилиндра, уравнительный резервуар, установленный перед впускным коллектором и совместно используемый несколькими цилиндрами, форсунку впрыска в цилиндр, предусмотренную для каждого цилиндра с целью непосредственного впрыска топлива в камеру сгорания, форсунку впрыска во впускной канал, предусмотренную для каждого цилиндра с целью впрыска топлива во впускной канал, первую нагнетательную трубку, присоединенную ко всем форсункам впрыска в цилиндр для подачи в них топлива, и вторую нагнетательную трубку, присоединенную ко всем форсункам впрыска во впускной канал для подачи в них топлива, причем в указанном двигателе на одной из сторон головки цилиндров выполнена выступающая вбок стенка впускного канала, причем впускной канал входит в стенку впускного отверстия таким образом, что он установлен с наклоном вверх, форсунка впрыска в цилиндр и первая нагнетательная трубка расположены под стенкой впускного канала, если смотреть в направлении по оси коленчатого вала, и прикреплены к головке цилиндров, на верхнем конце стенки впускного канала выполнена направленная вверх плоская поверхность, к плоской поверхности сверху присоединен выходной конец впускного коллектора, форсунка впрыска во впускной канал и вторая нагнетательная трубка прикреплены ко впускному коллектору таким образом, что они расположены рядом с впускным каналом на стороне, противоположной форсунке впрыска в цилиндр, поперек впускного канала, если смотреть в направлении по оси коленчатого вала, и на впускном коллекторе, рядом с сопрягающей поверхностью, где сходятся впускной коллектор и стенка впускного канала, выполнено крепежное седло, к которому прикреплена форсунка впрыска во впускной канал.

Достигаемый технический эффект

Как было сказано выше, в соответствии с изобретением, форсунки впрыска во впускной канал соответствующих цилиндров и вторая нагнетательная трубка, подлежащая присоединению к форсункам впрыска во впускной канал, могут быть установлены во впускном коллекторе, образуя единый узел.

Таким образом, благодаря данному изобретению, поскольку операция монтажа форсунок впрыска во впускной канал и второй нагнетательной трубки могут быть выполнены перед установкой впускного коллектора на двигателе, удается облегчить процесс сборки. Согласно изобретению форсунки впрыска во впускной канал и вторая нагнетательная трубка могут быть сняты с двигателя посредством снятия с него впускного коллектора. Вследствие этого обеспечивается беспрепятственное техобслуживание форсунки впрыска во впускной канал.

Форсунки впрыска в цилиндр и форсунки впрыска во впускной канал предлагаемого двигателя с впрыском топлива двумя форсунками размещены таким образом, что они разделены на расположенные на выходной и входной сторонах впускных каналов и, кроме того, распределены по нижней и верхней сторонам впускного канала. В результате в данном двигателе исключается нежелательное взаимодействие друг с другом форсунок обоих типов или их нагнетательных трубок. Таким образом, форсунки обоих типов и их нагнетательные трубки могут быть помещены в довольно ограниченном пространстве, что обеспечивает высокую компактность всего двигателя.

Итак согласно предлагаемому изобретению одновременно с компактной установкой в двигателе форсунок обоих типов достигаются беспрепятственные монтаж и техобслуживание форсунок впрыска во впускной канал и нагнетательных трубок.

Кроме того, в предлагаемом двигателе с впрыском топлива двумя форсунками форсунка впрыска во впускной канал и вторые нагнетательные трубки поддерживаются впускным коллектором. Вследствие этого в таком двигателе контроль утечки топлива из форсунок во впускной трубе и вторых нагнетательных трубок можно осуществлять перед установкой впускного коллектора на двигателе. Говоря точнее, двигатель не препятствует указанному контролю, благодаря чему проведение последнего удается облегчить.

В двигателе согласно изобретению форсунки впрыска во впускной канал и вторые нагнетательные трубки поддерживаются, как описано выше, одним впускным коллектором. Соответственно имеется возможность точно устанавливать вторые нагнетательные трубки в один ряд с форсунками впрыска во впускной канал. Таким образом, в соответствии с изобретением возможна точная установка в один ряд соединяющихся частей форсунок впрыска во впускной канал и вторых нагнетательных трубок, благодаря чему удается надежно предотвратить утечку топлива из этих соединительных частей. Согласно изобретению форсунки впрыска во впускной канал могут быть прикреплены ко впускному коллектору таким образом, чтобы они располагались как можно ниже. Следовательно, в том случае, когда входной участок впускного коллектора надо расположить над форсунками впрыска во впускной канал, его можно будет поместить достаточно низко. Вследствие этого в автомобиле с предлагаемым двигателем удается оставить достаточно большой зазор между двигателем и его капотом.

В случае, когда входной участок впускного коллектора надо расположить над форсунками впрыска во впускной канал, сами эти форсунки можно поместить в пространстве, окруженном входным и выходным участками впускного коллектора, а головка цилиндров должна располагаться при этом на некотором отдалении от этих элементов. Благодаря такой конструкции при задании углов крепления форсунок впрыска во впускной канал увеличиваются проектные степени свободы. Как следствие этого, направления впрыска топлива для форсунок впрыска во впускной канал могут быть заданы в сторону корпусов (тарелок) впускных клапанов.

В соответствии с пунктом 2 формулы изобретения первая нагнетательная трубка установлена на верхнем конце указанной форсунки впрыска в цилиндр и помещена ниже, чем сопрягающая поверхность, где сходятся указанный впускной коллектор и стенка указанного впускного канала.

В соответствии с пунктом 3 формулы изобретения впускной коллектор разделен на выходной участок, к которому прикреплены указанная форсунка впрыска во впускной канал и указанная вторая нагнетательная трубка, и входной участок, содержащий указанный уравнительный резервуар. Таким образом, форсунки впрыска во впускной канал и вторые нагнетательные трубки крепятся к выходному участку впускного коллектора, который представляет собой сравнительно небольшую деталь. В результате обеспечивается возможность легкой работы с узлом, образованным этими элементами. Соответственно в предлагаемой конструкции удается еще более облегчить крепление, техобслуживание и контроль за утечками топлива из форсунок впрыска во впускной канал и вторых нагнетательных трубок.

В соответствии с пунктом 4 формулы изобретения указанная вторая нагнетательная трубка установлена на верхнем конце указанной форсунки впрыска во впускной канал и будучи установлена находится ниже, чем сопрягающая поверхность, где сходятся выходной и входной участки указанного впускного коллектора.

Таким образом, в случае, когда входной участок впускного коллектора надо расположить над форсунками впрыска во впускной канал, его можно поместить достаточно низко, предотвращая нежелательное взаимодействие между этим входным участком и вторыми нагнетательными трубками.

Вследствие этого в автомобиле с предлагаемым двигателем удается оставить достаточно большой зазор между двигателем и его капотом.

В соответствии с пунктом 5 формулы изобретения указанная вторая нагнетательная трубка прикреплена через посредство теплоизолирующего элемента к крепежному седлу, выполненному рядом с поверхностью сопряжения указанного впускного коллектора и указанной головки цилиндров.

Таким образом, можно применить длинный теплоизолирующий элемент, использовав для этого пространство между крепежными седлами и нагнетательными трубками низкого давления, которые отходят вверх от крепежных седел впускного коллектора на расстояние, соответствующее длине каждой форсунки впрыска во впускной канал. Вследствие этого удается улучшить теплоизоляцию тех участков, где вторые нагнетательные трубки крепятся к головке цилиндров.

В соответствии с пунктом 6 формулы изобретения участок впрыска топлива указанной форсунки впрыска во впускной канал выполнен выступающим ближе к указанной головке цилиндров, чем сопрягающая поверхность, где сходятся указанный впускной коллектор и указанная головка цилиндров.

В соответствии с пунктом 7 формулы изобретения расстояние между форсуночным отверстием указанной форсунки впрыска во впускной канал и центром поверхности впускного клапана составляет от 80 до 120 мм.

Таким образом, форсунки впрыска во впускной канал могут быть помещены относительно низко; кроме того, можно сделать небольшим расстояние между форсунками впрыска во впускной канал и корпусами (рабочими поверхностями) впускных клапанов. Таким образом, в предлагаемой конструкции впускные каналы форсунок впрыска во впускной канал могут быть выполнены так, чтобы они были направлены в сторону корпусов впускных клапанов. Вследствие этого удается увеличить площадь того участка поверхности стенки впускного канала, куда приходит топливо, впрыскиваемое из форсунок.

Кроме того, если сравнивать эту ситуацию со случаем, когда участки впрыска топлива форсунок впрыска во впускной канал находятся на той стороне, которая ближе к уравнительному резервуару, чем поверхность сопряжения впускного коллектора и головки цилиндров, крепежные седла, выполняемые во впускном коллекторе для форсунок впрыска во впускной канал, могут быть сделаны более тонкими.

В соответствии с пунктом 8 формулы изобретения двигатель представляет собой V-образный многоцилиндровый двигатель и выходной участок указанного впускного коллектора, предусмотренный для одного из рядов цилиндров, и выходной участок указанного впускного коллектора, предусмотренный для другого ряда цилиндров, выполнены как одно целое.

Таким образом, все форсунки впрыска во впускной канал и вторые нагнетательные трубки V-образного многоцилиндрового двигателя могут поддерживаться одним единственным элементом.

Таким образом, согласно изобретению монтаж в V-образном многоцилиндровом двигателе целого ряда форсунок впрыска во впускной канал и вторых нагнетательных трубок не представляет никакого труда. Кроме того, при необходимости техобслуживания имеется возможность снять сразу все форсунки впрыска во впускной канал.

В соответствии с пунктом 9 формулы изобретения указанный двигатель представляет собой V-образный многоцилиндровый двигатель и указанный впускной канал и указанное ответвление впускного прохода для указанного каждого цилиндра указанного впускного коллектора расположены внутри двух рядов цилиндров, которые выставлены по одной линии, образуя V-образную конструкцию, если смотреть в направлении по оси указанного коленчатого вала, причем указанная форсунка впрыска в цилиндр помещена во внутреннем пространстве, ограниченном впускными отверстиями указанных соответствующих рядов цилиндров, причем указанная форсунка впрыска во впускной канал расположена в пространстве, ограниченном указанным ответвлением впускного прохода, и верхним участком каждой головки цилиндров, и

входной участок указанного впускного коллектора выполнен таким образом, что он проходит поперек над указанной форсункой впрыска во впускной канал, по меньшей мере, одного ряда цилиндров.

Таким образом, форсунки обоих типов, а также первые и вторые нагнетательные трубки могут быть компактно помещены между двумя рядами цилиндров V-образного двигателя. Кроме того, согласно предлагаемому изобретению, учитывая, что выходной участок впускного коллектора может быть помещен близко к форсункам впрыска во впускной канал, удается получить V-образный двигатель относительно небольшой высоты.

В соответствии с пунктом 10 формулы изобретения указанная вторая нагнетательная трубка проходит практически плоско в направлении, перпендикулярном осевому направлению указанной форсунки впрыска во впускной канал, и изогнута таким образом, что участок, примыкающий к поверхности боковой стенки указанного впускного коллектора, и участок, отстоящий от указанной поверхности боковой стенки, чередуются, если смотреть в направлении по оси указанной форсунки впрыска во впускной канал, и верхние концы всех форсунок во впускной трубе пригнаны к нижней поверхности участка указанной второй нагнетательной трубки, расположенного рядом с указанной поверхностью боковой стенки.

Таким образом, форсунки впрыска во впускной канал могут быть помещены близко к впускному коллектору, так чтобы они шли вдоль впускного прохода. Следовательно, согласно изобретению эти форсунки смогут впрыскивать топливо в сторону корпусов (тарелок) впускных клапанов. Кроме того, удается уменьшить площадь того участка поверхности стенки впускного прохода, куда приходит топливо.

В соответствии с пунктом 11 формулы изобретения, соединительные штуцеры указанных форсунок впрыска во впускной канал помещены в углубления, выполненные на участках указанной второй нагнетательной трубки, которые примыкают к указанной поверхности боковой стенки указанного впускного коллектора, так что они располагаются на стороне, противоположной указанной поверхности боковой стенки, в результате чего они оказываются установленными практически на одной и той же высоте, и крепежный болт, обеспечивающий крепление указанной второй нагнетательной трубки к указанному впускному коллектору, и крепежный болт, обеспечивающий крепление указанного впускного коллектора к указанной головке цилиндров, помещены в углубление, которое выполнено на участке указанной второй нагнетательной трубки, отстоящем от указанной поверхности боковой стенки, и расположено напротив указанной поверхности боковой стенки.

Таким образом, соединительные штуцеры форсунок впрыска во впускной канал могут быть помещены рядом со вторыми нагнетательными трубками, с тем чтобы они не выдавались слишком далеко вверх. Благодаря этому выходной участок впускного коллектора можно поместить на довольно низком уровне над вторыми нагнетательными трубками.

В соответствии с изобретением соединительные болты, служащие для крепления вторых нагнетательных трубок ко впускному коллектору, и соединительные болты, служащие для крепления впускных элементов к головке цилиндров, могут быть помещены в мертвой зоне, образованной между вторыми нагнетательными трубками и поверхностью боковой стенки головки цилиндров. Вследствие этого в предлагаемой конструкции, если сравнить эту ситуацию со случаем, когда эти болты находятся снаружи от нагнетательных трубок, появляется возможность уменьшения габаритов двигателя по ширине.

Таким образом, согласно изобретению становится возможным компактное выполнение двигателя с впрыском топлива двумя форсунками, имеющего относительно небольшую высоту и малую ширину.

В соответствии с пунктом 12 формулы изобретения к нижнему участку указанной второй нагнетательной трубки снизу прикреплен амортизатор пульсаций, и верхний участок указанной второй нагнетательной трубки, который находится напротив указанного амортизатора пульсаций, выступает вверх.

Таким образом, амортизаторы пульсаций могут быть компактно прикреплены к нижним частям вторых нагнетательных трубок. В результате, согласно изобретению, в случае, когда входной участок впускного коллектора надо расположить над вторыми нагнетательными трубками, положение этого входного участка по его высоте не будет ограничено указанными амортизаторами пульсаций.

В соответствии с пунктом 13 формулы изобретения указанная форсунка впрыска во впускной канал установлена в крепежном отверстии, выполненном в указанном впускном коллекторе, и

соединительный участок, где указанная форсунка впрыска во впускной канал соединяется с указанным впускным коллектором, герметизирован кольцевым уплотнением.

Таким образом, крепежные седла, служащие для крепления форсунок впрыска во впускной канал во впускном коллекторе, могут быть сделаны компактными, так чтобы предотвратить сужение впускного прохода из-за наличия этих крепежных седел. Следовательно, в предлагаемой конструкции впускной коллектор может быть выполнен таким образом, чтобы в как можно большей степени снизить сопротивление, создающееся при циркуляции поступающего воздуха по впускному проходу впускного коллектора.

Согласно п.14 формулы изобретения указанная форсунка впрыска во впускной канал и указанная вторая нагнетательная трубка помещены непосредственно над указанной форсункой впрыска в цилиндр в направлении по оси указанного цилиндра.

Согласно п.15 формулы изобретения указанная форсунка впрыска в цилиндр и указанная первая нагнетательная трубка помещены в нижнем пространстве стенки указанного впускного отверстия, которое выступает вбок, если смотреть в направлении по оси коленчатого вала.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой вид спереди двигателя с впрыском топлива двумя форсунками согласно изобретению;

Фиг.2 - вид в разрезе основного узла в увеличенном масштабе;

Фиг.3 - вид сверху двигателя с впрыском топлива двумя форсунками согласно изобретению;

Фиг.4 - вид сверху двигателя с впрыском топлива двумя форсунками согласно изобретению;

Фиг.5 - вид сверху вспомогательного впускного коллектора;

Фиг.6 - вид сбоку вспомогательного впускного коллектора;

Фиг.7 - разрез по линии VII-VII на фиг.5;

Фиг.8 - разрез по линии VIII-VIII на фиг.5;

Фиг.9 - вид, иллюстрирующий другой вариант осуществления;

Фиг.10 - вид, иллюстрирующий следующий вариант осуществления;

Фиг.11 - вид, иллюстрирующий еще один вариант осуществления.

Предпочтительный способ реализации изобретения

Первый вариант осуществления

Ниже со ссылками на фиг.1-8 приводится описание двигателя с впрыском топлива двумя форсунками согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

На фиг.1 и 2 показан основной узел предлагаемого двигателя. На фиг.3 показано состояние, когда установлен впускной коллектор, а на фиг.4 - состояние, когда он снят. Фиг.5-8 иллюстрируют вспомогательный впускной коллектор.

Итак, двигатель 1 с впрыском топлива двумя форсунками согласно данному варианту осуществления представляет собой V-образный 6-цилиндровый автомобильный двигатель, который содержит первый ряд цилиндров 2, находящийся на фиг.1 слева, и второй ряд цилиндров 3, находящийся на фиг.1 справа. Ряды цилиндров 2 и 3 имеют одинаковую конструкцию, поэтому детально здесь рассматривается только первый ряд цилиндров 2. Соответствующие элементы второго ряда цилиндров 3 обозначены теми же цифровыми позициями, что и для первого ряда цилиндров 2, но их описание здесь опущено.

Каждый из рядов цилиндров 2 и 3 имеет цилиндровую часть 5, головку 6 цилиндров, кулачковый корпус 6а, крышку 8 головки и т.д. Цилиндровая часть 5 выступает из блока 4 цилиндров, совместно используемого обоими рядами цилиндров 2, 3, и снабжена рядом цилиндровых отверстий 32. Головка 6 цилиндров прикреплена к цилиндровой части 5. Кулачковый корпус 6а прикреплен к головке 6 цилиндров. Этот кулачковый корпус является составной частью головки 6 цилиндров.

Головка 6 цилиндров имеет служащий в качестве впускного прохода впускной канал 11, который выполнен на одной из ее боковых сторон (ниже мы называем ее «сторона внутри ряда V»), рядом с другим рядом цилиндров, и служащий в качестве выпускного прохода выпускной канал 12, который выполнен на ее другой боковой стороне, и снабжена впускными клапанами 13, выпускными клапанами 14 и форсунками 15 впрыска в цилиндр. Все это будет детальнее описано ниже. Как видно на фиг.1, впускной канал 11 находится внутри двух рядов цилиндров 2 и 3, которые располагаются по одной линии, образуя, если смотреть по оси коленчатого вала 27, V-образную структуру. Впускной канал 11 отходит, образуя в головке 6 цилиндров структуру в виде буквы Y. Во впускном канале 11 каждый цилиндр снабжен двумя впускными клапанами 13.

В соответствии с рассматриваемым вариантом впускной канал 11 идет прямо от его выходного конца, находящегося в той части головки 6 цилиндров, которая образует верхнюю стенку камеры сгорания 16, в наклонном направлении вверх относительно оси CL (см. фиг.1) соответствующего цилиндра. Входной конец впускного канала 11 образует часть 17 соединения со впускной трубой, находящуюся на конце внутренней стороны V-образного ряда головки 6 цилиндров, выступающем в сторону другого ряда цилиндров. Нижняя поверхность части 17 соединения со впускной трубой направлена вбок и наклонно вверх, а верхняя поверхность соединительной части 17 со впускной трубой образует практически горизонтальный плоский участок (см. фиг.2), куда прикреплен впускной коллектор 21 (описывается ниже). Часть 17 соединения со впускной трубой включает в себя стенку впускного канала согласно изобретению.

Выпускной канал 12 так же, как и впускной канал 11, образует конструкцию в виде буквы Y. В выпускном канале 12 каждый цилиндр снабжен двумя выпускными клапанами 14.

Впускные клапаны 13 и выпускные клапаны 14 приводятся в действие с помощью клапанного привода 22, находящегося в верхней части головки 6 цилиндров. В этом клапанном приводе входной кулачковый вал 23 и выходной кулачковый вал 24 толкают впускные клапаны 13 и выпускные клапаны 14 через их соответствующие коромысла 25. Входной кулачковый вал 23 и выходной кулачковый вал 24 поддерживаются с возможностью поворота кулачковым корпусом 6а и кулачковой крышкой 26, закрепленной на кулачковом корпусе 6а, и поворачиваются тогда, когда на них передается усилие от коленчатого вала 27.

Как видно на фиг.1 и 2, форсунка 15 впрыска в цилиндр прикреплена к нижнему концу внутренней стороны V-образного ряда, который находится на нижнем конце головки 6 цилиндров. В рассматриваемом варианте форсунка 15 впрыска в цилиндр расположена под частью 17 соединения со впускной трубой (стенкой впускного канала), которая выступает вбок (см. фиг.1 и 2), если смотреть по оси коленчатого вала 27, и прикреплена к головке 6 цилиндров, проходя в наклонном направлении вверх и практически параллельно нижней поверхности части 17 соединения со впускной трубой. Иначе говоря, форсунка 15 впрыска в цилиндр располагается во внутреннем пространстве 81, которое ограничено впускным проходом первого ряда цилиндров 2 и впускным проходом второго ряда цилиндров 3. На фиг.1 и 2 позицией 32 обозначено цилиндровое отверстие, а позицией 34 - поршни.

Форсунка 15 впрыска в цилиндр обеспечивает подачу топлива, главным образом, в то время, когда двигатель 1 работает на высоких оборотах и в диапазоне больших нагрузок. Настройка времени впрыска для форсунки 15 впрыска в цилиндр осуществляется таким образом, чтобы впрыск происходил в процессе такта впуска.

Нагнетательная трубка 36 высокого давления, которая в данной конструкции является первой нагнетательной трубкой, прикреплена к верхнему концу форсунки 15 впрыска в цилиндр. Эта нагнетательная трубка предусмотрена для каждого ряда цилиндров, как видно на фиг.4, и идет параллельно оси коленчатого вала 27. Каждая нагнетательная трубка 36 высокого давления крепится без возможности снятия на верхнем конце форсунки 15 впрыска в цилиндр и поддерживается головкой 6 цилиндров.

Один из концов (на фиг.4 верхняя сторона) нагнетательной трубки 36 высокого давления на стороне первого ряда цилиндров 2 соединен с топливным насосом 38 высокого давления с помощью топливопровода 37 (см. фиг.4). Второй конец этой трубки на стороне первого ряда цилиндров 2 соединен с другим концом нагнетательной трубки 36 высокого давления на стороне второго ряда цилиндров 3 с помощью соединительной трубки 39. Один из концов трубки 41 возврата топлива соединен с одним из концов (на фиг.4 сверху) нагнетательной трубки 36 высокого давления на стороне второго ряда цилиндров 3 через предохранительный клапан 40. Второй конец трубки 41 возврата топлива соединен с топливным баком (не показан).

Топливный насос 38 высокого давления откачивает топливо из впускного топливопровода 42, повышает его давление до того уровня, при котором оно может подаваться в форсунку 15 впрыска в цилиндр и закачивает его в нагнетательные трубки 36 высокого давления. Топливо, перекачиваемое из питающего насоса (не показан) в топливный бак, поступает во впускной топливопровод 42. В соответствии с рассматриваемым вариантом топливный насос 38 высокого давления закреплен на крышке 8 первого ряда цилиндров 2 (см. фиг.4) и приводится в действие выходным кулачковым валом 24 этого ряда цилиндров.

Впускной коллектор 21, прикрепленный к части 17 соединения со впускной трубой головки 6 цилиндра, состоит, как показано на фиг.1 и 3, из вспомогательного впускного коллектора 51, помещенного и закрепленного на части 17 соединения со впускной трубой, и основного впускного коллектора 52, прикрепленного с возможностью снятия к верхнему концу вспомогательного впускного коллектора 51. Впускные проходы, отходящие от соответствующих цилиндров впускного коллектора 21, находятся внутри двух рядов цилиндров 2 и 3, которые выставлены по одной линии, образуя V-образную структуру, если смотреть по оси коленчатого вала 27 (см. фиг.1).

Вспомогательный впускной коллектор 51 сформован из алюминиевого сплава методом литья. Как показано на фиг.2, 5 и 6, этот коллектор имеет на одной из своих сторон ряд впускных проходов 53, которые должны присоединяться ко впускному каналу 11 первого ряда цилиндров 2, а на другой стороне - ряд впускных проходов 54, которые должны присоединяться ко впускному каналу 11 второго ряда цилиндров 3.

Впускные проходы 53 или 54 предусмотрены для соответствующих впускных каналов 11 и выполнены таким образом, что они идут в наклонном направлении вверх без сколько-нибудь существенного изменения углов наклона соответствующих впускных каналов 11. Внутренние диаметры впускных проходов 53 и 54 постепенно увеличиваются в направлении вверх (в сторону поступления воздуха). Обе стороны вспомогательного коллектора 51, имеющего впускные проходы 53 и 54, образуют выходной участок впускного коллектора по пункту 2 формулы изобретения, а основной впускной коллектор 52 образует входной участок впускного коллектора по пункту 2 формулы изобретения.

Нижний конец вспомогательного впускного коллектора 51 снабжен выполненным за одно целое с ним соединительным фланцем 55 (см. фиг.2, 5 и 6). Назначение этого фланца состоит в креплении вспомогательного впускного коллектора 51 к части 17 соединения со впускной трубой головки 6 цилиндра, а также в поддержке форсунки 56 впрыска во впускной канал и нагнетательной трубки 57 низкого давления (описана ниже).

Как видно на фиг.2, форсунка 56 впрыска во впускной канал имеет на нижнем конце участок 58 впрыска топлива, а на верхнем конце присоединена к нагнетательной трубке 57 низкого давления (описана ниже). Эта форсунка имеет в своей центральной в осевом направлении части участок в виде валика 56а, который входит в крепежное отверстие 59а, выполненное в крепежном седле 59 фланца 55, и фланцевый участок 56b, выступающий в радиальном направлении наружу над участком в виде валика 56а, как показано на фиг.8. Имеется также кольцевое уплотнение 56с, установленное в нижней части участка в виде валика 56а и служащее для заделки зазора между этим участком 56а и соединительным отверстием 59а. Кроме того, форсунка во впускной трубе 56 и нагнетательная трубка 57 низкого давления снабжены не показанным здесь выравнивающим устройством, которое обеспечивает ровную установку форсунки во впускной трубе 56 в направлении вращения (это описано ниже) при креплении этой форсунки к фланцу 55. Под направлением вращения понимается направление, в котором форсунка во впускной трубе 56 поворачивается вокруг осевой линии, проходящей по центру вдоль этой форсунки. Указанное выравнивающее устройство обеспечивает выравнивание форсунки во впускной трубе 56 в направлении вращения относительно нагнетательной трубки 57 низкого давления.

Форсунка 56 впрыска во впускной канал, устанавливаемая без нагнетательной трубки 57 низкого давления, крепится к фланцу 55. При креплении форсунки во впускной трубе 56 к фланцу 55 вначале вставляют ее участок 58 впрыска топлива сверху в крепежное отверстие 59а и в это же отверстие вводят участок в виде валика 56а. Фланцевый участок 56b форсунки впрыска во впускной канал упирается в верхнюю поверхность крепежного седла 59. В этом положении нагнетательная труба низкого давления монтируется на верхнем конце форсунки 56 впрыска во впускной канал. В этом положении форсунку 56 впрыска во впускной канал с помощью упомянутого выше выравнивающего устройства ровно устанавливают в направлении вращения. После того как нагнетательная трубка 57 низкого давления будет установлена, как описано выше, на форсунке 56 впрыска во впускной канал, эту трубку крепят к вспомогательному впускному коллектору 51. После того как нагнетательная трубка 57 низкого давления будет таким образом прикреплена к вспомогательному впускному коллектору 51, форсунку 56 впрыска во впускной канал закрепляют так, чтобы она прижалась сверху к крепежному седлу 59 фланца 55.

Выполненная в соответствии с рассматриваемым вариантом форсунка 56 впрыска во впускной канал обеспечивает подачу топлива, главным образом, в то время, когда двигатель работает в диапазоне малых или средних оборотов.

Как показано на фиг.2, крепежное седло 59 находится в положении рядом с поверхностью 60 сопряжения вспомогательного впускного коллектора 51 и головки 6 цилиндров, на той стороне, которая ближе к кулачковому корпусу 6а головки 6 цилиндров, чем впускные проходы 53 54. Когда форсунка 56 впрыска во впускной канал прикреплена к крепежному седлу 59, эта форсунка поддерживается над впускным каналом 11, если смотреть по оси коленчатого вала 27, с помощью вспомогательного впускного коллектора 51, что позволяет ей располагаться рядом с впускным каналом 11, как это видно на фиг.1. Другими словами, форсунка 56 впрыска во впускной канал находится в положении рядом с впускным каналом 11 головки 6 цилиндров, в пространстве S2, ограниченном вспомогательным впускным коллектором 51 (впускными проходами - ответвлениями впускного коллектора 21), кулачковым корпусом 6а и крышками 8 (на головке 6 цилиндров). Форсунка 56 впрыска во впускной канал находится также над форсункой 15 впрыска в цилиндр, в том месте, где она перекрывает эту форсунку, если смотреть сверху (не показано).

Участок 58 впрыска топлива форсунки 56 впрыска во впускной канал выполнен такой длины, чтобы он выступал вниз от поверхности 60 сопряжения вспомогательного впускного коллектора 51 и головки 6 цилиндров, и находится напротив внутреннего объема входного конца впускного канала 11, если смотреть сверху. Длина участка 58 впрыска топлива выбрана такой, чтобы расстояние между форсуночным отверстием (не показано), выполненным на дальнем конце участка 58 впрыска топлива, и центром С рабочей поверхности корпуса впускных клапанов 13а составляло от 80 до 120 мм.

С помощью форсуночного отверстия участка 58 впрыска топлива обеспечивается впрыск топлива F (см. фиг.2), по существу, в форме конуса. Направление впрыска топлива с помощью форсунки 56 впрыска во впускной канал задается таким, чтобы осевая линия конуса была направлена в сторону центра С рабочей поверхности (или поблизости от него) впускного клапана 13 в открытом состоянии, как видно на фиг.2.

Нагнетательная трубка 57 низкого давления, прикрепленная к верхним концам форсунок 56 впрыска во впускной канал, предусмотрена для каждого ряда цилиндров, как видно на фиг.4 и 5, и идет в направлении по оси (то есть перпендикулярно к осевым направлениям форсунок 56 впрыска во впускной канал) коленчатого вала 27. Топливо подается в каждую нагнетательную трубку 57 низкого давления из питающего насоса (не показан), находящегося в топливном баке, по топливопроводу 61, соединенному с одним из концов верхней (на фиг.5) стороны нагнетательной трубки 57 низкого давления.

Как показано на фиг.2 и 8, каждая нагнетательная трубка 57 низкого давления имеет верхний элемент 62 с сечением в форме перевернутой буквы U и нижний элемент 63, перекрывающий проем на нижнем конце указанного элемента 62, а также элементы 64, выдающиеся вниз от положений для соответствующих форсунок 56 впрыска во впускной канал. Каждая нагнетательная трубка 57 низкого давления поддерживается фланцем 55 вспомогательного впускного коллектора 51 с двумя изоляторами 65 (см. фиг.7), которые будут детальнее описаны ниже. Нагнетательная трубка 57 низкого давления служит в качестве второй нагнетательной трубки согласно изобретению.

Как показано на фиг.6, верхний элемент 62 и нижний элемент 63 не выступают и не утопают слишком далеко в вертикальном направлении, а вытянуты практически плоско в горизонтальном направлении (на фиг.6 вертикальное), которое перпендикулярно осевым направлениям форсунок 56 впрыска во впускной канал. Как видно на фиг.5, верхний элемент 62 и нижний элемент 63 изогнуты таким образом, что участки рядом с поверхностью 51 а боковой стенки вспомогательного впускного коллектора 51 и участки, удаленные от этой поверхности, чередуются, если смотреть в направлениях по оси (направление, показанное на фиг.5) форсунок 56 впрыска во впускной канал.

Каждый соединительный элемент 64 приварен к нижней поверхности того участка нагнетательной трубки 57 низкого давления, который примыкает к поверхности 51а боковой стенки вспомогательного впускного коллектора 51, причем, как говорилось выше, указанная трубка волнообразно изогнута, если смотреть сверху. Внутренний объем соединительного элемента 64 сообщается с главным топливным каналом, выполненным в верхнем элементе 62 и нижнем элементе 63, вследствие чего топливо направляется внутрь этого соединительного элемента. Нагнетательная трубка 57 низкого давления соединена с форсункой 56 впрыска во впускной канал с помощью соединительного элемента 64.

Как показано на фиг.8, соединительный элемент 64 представляет собой цилиндр, открытый в направлении вниз. В этот соединительный элемент входит верхний конец форсунки 56. На верхнем конце форсунки 56 впрыска во впускной канал помещено кольцевое уплотнение 66, обеспечивающее герметизацию зазора между соединительным элементом 64 и указанной форсункой 56. В рассматриваемом варианте нагнетательная трубка 57 низкого давления, когда она присоединена к форсунке 56 впрыска во впускной канал через соединительный элемент 64 (когда он прикреплен к двигателю 1), находится в положении ниже поверхности 67 сопряжения вспомогательного впускного коллектора 51 и основного впускного коллектора 42, как это видно на фиг.1, 2 и 6.

На тех участках нагнетательной трубки 57 низкого давления, которые примыкают к поверхности 51а боковой стенки вспомогательного впускного коллектора 51, на стороне, противоположной по отношению к этой поверхности 51а на виде сверху фиг.5, выполнены углубления 71. В этих углублениях помещены штуцера 72 форсунок 56 впрыска во впускной канал, которые располагаются практически на одной и той же высоте (см. фиг.6).

На тех участках нагнетательной трубки 57 низкого давления, которые отдалены от поверхности 51а боковой стенки, выполнены углубления 73, противолежащие по отношению к этой поверхности 51а на виде сверху фиг.5. Между каждым углублением 73 и поверхностью 51а боковой стенки помещены крепежный болт 65а (детально описывается ниже) и отверстие 75 под крепежный болт 74 (фиг.4). Как видно на фиг.7, крепежный болт 65а служит для крепления нагнетательной трубки 57 низкого давления к вспомогательному впускному коллектору 51 через посредство изолятора 65, тогда как крепежный болт 74 предназначен для крепления вспомогательного впускного коллектора 51 к головке 6 цилиндров.

Изолятор 65 представляет собой теплоизолирующий элемент в соответствии с пунктом 5 формулы изобретения, который, как показано на фиг.7, имеет цилиндрическую форму и соединен с крепежным седлом 76, предусмотренным на фланце 55 вспомогательного впускного коллектора 51, с помощью крепежного болта 65а. Изолятор 65 несет на себе пластинчатый кронштейн 77, один конец которого приварен к нагнетательной трубке 57 низкого давления, для чего этот кронштейн закреплен на верхнем конце 78 указанного изолятора. В рассматриваемом варианте изолятор 65 изготовлен из синтетического полимерного материала типа фенольной смолы. Пластинчатый кронштейн 77 удерживается головкой крепежного болта 65а без возможности его снятия.

В рассматриваемом варианте нагнетательная трубка 57 низкого давления отстоит от поверхности 51а боковой стенки на двух участках, к одному из которых снизу прикреплен амортизатор 81 пульсаций, обеспечивающий ослабление пульсаций топлива в этой трубке 57 (см. фиг.5 и 6). Указанный амортизатор 81 прикреплен снизу к нижнему элементу 63. Тот участок верхнего элемента 62, который находится напротив амортизатора 81, имеет утолщенную часть 82, которая выступает вверх, оказываясь выше, нежели остальные части. Эта утолщенная часть препятствует соприкосновению верхнего конца амортизатора 81 пульсаций с верхним элементом 62. Таким образом, амортизатор 81 пульсаций оказывается установленным на самой верхней стороне.

Как видно на фиг.1 и 3, основной впускной коллектор 52 имеет трубчатый участок 83, который образует служащие впускными проходами ответвления к соответствующим цилиндрам вместе с впускными проходами 53 и 54 вспомогательного впускного коллектора 51, и уравнительный резервуар 84, находящийся на входном конце трубчатого участка 83. В рассматриваемом варианте основной впускной коллектор 52 скомпонован с получением определенной заданной формы путем сваривания трех пластиковых отдельных деталей методом вибросварки. Как показано на фиг.1, трубчатый участок 83 впускного коллектора 21 находится внутри двух рядов цилиндров 2 и 3, которые выставлены по одной линии с образованием V-образной структуры, если смотреть в направлении по оси коленчатого вала 27.

Как видно на фиг.2 и 3, на выходном конце трубчатого участка 83 предусмотрен фланец 85, имеющий такую же форму, как и верхняя поверхность вспомогательного впускного коллектора 51. С помощью этого фланца 85 трубчатый участок 83 крепится к вспомогательному впускному коллектору 51.

Как показано на фиг.1, трубчатый участок 83 простирается от вспомогательного впускного коллектора 51 до места над вторым рядом цилиндров 3. Таким образом, верхняя часть пространства S2, где находятся форсунки во впускной трубе 56 на стороне второго ряда цилиндров 3, закрыта указанным трубчатым участком 83.

Как показано на фиг.1 и 3, уравнительный резервуар 84 расположен над крышкой 8 второго ряда цилиндров 3. На одном из концов уравнительного резервуара 84 (верхняя сторона на фиг.3) помещен подводящий воздухопровод 86, идущий в сторону другого ряда цилиндров. Дальний конец этого воздухопровода 86 располагается над первым рядом цилиндров 2 и снабжен дроссельной заслонкой 87.

Поступающий воздух, циркулирующий через дроссельную заслонку 87, проходит по впускному проходу, состоящему из внутреннего объема подводящего воздухопровода 86, внутреннего объема уравнительного резервуара 84, внутреннего объема трубчатого участка 83, впускных проходов 53, 54 и впускного канала 11, и далее проникает в камеру сгорания 16. Во впускном канале 11 не предусмотрено ни регулирующего клапана для создания вихря в камере сгорания, ни регулирующего клапана для создания турбулентности в камере сгорания, ни какого-либо элемента, аналогичного любому из указанных клапанов. Если говорить более конкретно, он представляет собой так называемый «высокорасходный» впускной канал. Под вышеупомянутым вихрем понимается поток поступающего воздуха, циркулирующий вокруг оси цилиндра как центра. Под вышеупомянутой турбулентностью понимается поток поступающего воздуха, циркулирующий вокруг осевой линии в направлении пересечения оси цилиндра.

В двигателе 1 с впрыском топлива двумя форсунками описанной выше конструкции форсунки 56 впрыска во впускной канал соответствующих цилиндров и нагнетательные трубки 57 низкого давления, которые должны соединяться с этими форсунками, поддерживаются одним единственным вспомогательным впускным коллектором 51. Таким образом, указанные форсунки и нагнетательные трубки можно монтировать во вспомогательном впускном коллекторе 51 с получением единого узла.

Итак, операция монтажа форсунок во впускной трубе 56 и нагнетательных трубок 57 низкого давления может быть выполнена перед установкой впускного коллектора 21 на двигателе 1. Форсунки 56 впрыска во впускной канал и нагнетательные трубки 57 низкого давления могут быть сняты с двигателя 1 посредством снятия с него впускного коллектора 21. В результате удается обеспечить беспрепятственное техобслуживание форсунок 56 впрыска во впускной канал.

Форсунки 15 впрыска в цилиндр и форсунки 56 впрыска во впускной канал согласно данному варианту осуществления размещены таким образом, что они разделены на находящиеся за областью ввода поступающего воздуха и до этой области и таким образом, что их можно разделить на находящиеся снизу и сверху по ширине впускного прохода. Таким образом, в рассматриваемом двигателе 1 как форсунки обоих типов 15 и 56, так и нагнетательные трубки 36 и 57 не препятствуют работе друг друга.

В двигателе 1 с впрыском топлива двумя форсунками согласно рассматриваемому варианту форсунки 56 впрыска во впускной канал и нагнетательные трубки 57 низкого давления поддерживаются впускным коллектором 21. Соответственно контроль утечки топлива из этих форсунок и нагнетательных трубок может осуществляться до монтажа впускного коллектора 21 на указанном двигателе. Таким образом, ни один из других компонентов не будет мешать проведению этого контроля.

В двигателе 1 с впрыском топлива двумя форсунками согласно рассматриваемому варианту, как сказано выше, форсунки 56 впрыска во впускной канал и нагнетательные трубки 57 низкого давления поддерживаются впускным коллектором 21. Соответственно нагнетательные трубки 57 низкого давления могут быть точно выставлены по одной линии с форсунками 56 впрыска во впускной канал. Таким образом, соединительные части форсунок 56 впрыска во впускной канал и соединительные элементы 64 нагнетательных трубок 57 низкого давления тоже могут быть точно выставлены по одной линии.

В двигателе 1 с впрыском топлива двумя форсунками согласно рассматриваемому варианту впускной коллектор 21 разделен на вспомогательный впускной коллектор 51 и основной впускной коллектор 52, а форсунки 56 впрыска во впускной канал и нагнетательные трубки 57 низкого давления прикреплены к относительно небольшому вспомогательному впускному коллектору 51. Поэтому удается без труда проводить такие операции обслуживания, как транспортировка узла, состоящего из вспомогательного впускного коллектора 51, форсунок 56 впрыска во впускной канал и нагнетательных трубок 57 низкого давления, а также прикрепление этого узла к двигателю 1 и их отделение от него.

В двигателе 1 с впрыском топлива двумя форсунками согласно рассматриваемому варианту крепежные седла 59 форсунок 56 впрыска во впускной канал помещены в местах рядом с поверхностью сопряжения головки 6 цилиндров и вспомогательного впускного коллектора 51. Соответственно форсунки 56 впрыска во впускной канал могут прикрепляться к вспомогательному впускному коллектору 51 таким образом, чтобы они располагались по возможности ниже. Несмотря на то, что трубчатый участок 83 основного впускного коллектора 52 находится над форсунками 56 впрыска во впускной канал, этот трубчатый участок может быть установлен на достаточно низком уровне. В результате этого при монтаже двигателя 1 в переднем двигательном отсеке автомобиля удается оставить достаточно большой зазор между капотом двигателя (не показан) и самим двигателем 1.

В рассматриваемом двигателе 1 форсунки 56 впрыска во впускной канал располагаются в пространстве S2, ограниченном трубчатым участком 83 основного впускного коллектора 52, вспомогательным впускным коллектором 51 и элементами головки 6 цилиндров, при этом указанные форсунки отстоят от перечисленных узлов на некоторое расстояние. При задании углов крепления форсунок 56 впрыска во впускной канал, учитывая, что эти форсунки не будут взаимодействовать с соответствующими соседними узлами, удается увеличить проектные степени свободы углов крепления. Благодаря этому направления впрыска топлива форсунками 56 впрыска во впускной канал могут быть заданы в сторону корпусов 13а впускных клапанов 13, как продемонстрировано применительно к данному варианту осуществления.

В двигателе 1 с впрыском топлива двумя форсунками согласно рассматриваемому варианту нагнетательные трубки 57 низкого давления в том положении крепления, когда они установлены на верхних концах форсунок 56 впрыска во впускной канал, размещают таким образом, чтобы они были ниже, чем поверхность 67 сопряжения вспомогательного впускного коллектора 51 и основного впускного коллектора 52. В результате в рассматриваемом двигателе 1 трубчатый участок 83 может быть помещен на низком уровне с предотвращением при этом взаимодействия между трубчатым участком 83 основного впускного коллектора 52 и нагнетательными трубками 57 низкого давления.

Предлагаемые в соответствии с рассматриваемым вариантом нагнетательные трубки 57 низкого давления поддерживаются с помощью крепежных седел 76, выполненных на фланце 55 на нижнем конце вспомогательного впускного коллектора 51, через посредство изоляторов 65. Таким образом, имеется возможность установки достаточно длинных изоляторов 65 путем использования пространства между фланцем 55 и нагнетательными трубками 57 низкого давления, которые отстоят в направлении вверх от соединительного фланца 55 на расстояние, соответствующее длине каждой форсунки 56 впрыска во впускной канал.

В двигателе 1 с впрыском топлива двумя форсунками согласно рассматриваемому варианту участки 58 впрыска топлива форсунок 56 впрыска во впускной канал выступают настолько, что они оказываются ближе к головке 6 цилиндров, нежели поверхность 60 сопряжения вспомогательного впускного коллектора 51 и головки 6 цилиндров. Поэтому удается установить форсунки во впускной трубе 56 на низких уровнях и сделать короче расстояние между этими форсунками и корпусами 13а впускных клапанов 13. В данном двигателе 1, поскольку участки 58 впрыска топлива выступают вниз настолько, что оказываются ниже сопрягающей поверхности 60 по сравнению со случаем, когда эти участки находятся над указанной сопрягающей поверхностью, удается сделать крепежные седла 59 вспомогательного впускного коллектора 51 более тонкими.

Во вспомогательном впускном коллекторе 51 двигателя 1 согласно рассматриваемому варианту одна из его частей, снабженная впускными проходами 53 на стороне первого ряда цилиндров 2, и его вторая часть, снабженная впускными проходами 54 на стороне второго ряда цилиндров 3, выполнены как единое целое. Следовательно, вспомогательный впускной коллектор 51 может нести на себе все форсунки 56 впрыска во впускной канал и нагнетательные трубки 57 низкого давления V-образного многоцилиндрового двигателя 1. Таким образом, при работе с двигателем 1 согласно рассматриваемому варианту обеспечивается возможность беспрепятственного монтажа целого ряда форсунок 56 впрыска во впускной канал и нагнетательных трубок 57 низкого давления. Кроме того, появляется возможность одновременного снятия нескольких форсунок 56 впрыска во впускной канал, что облегчает проведение техобслуживания.

В двигателе 1 с впрыском топлива двумя форсунками согласно рассматриваемому варианту впускной канал 11 и служащее впускным проходом к каждому цилиндру ответвление впускного коллектора 21 находятся внутри двух рядов цилиндров, которые выставлены по одной линии, образуя V-образную конструкцию, если смотреть по оси коленчатого вала 27. Форсунки 15 впрыска в цилиндр помещены во внутреннем пространстве, ограниченном впускными каналами 11 соответствующих рядов цилиндров. Таким образом, эти форсунки впрыска в цилиндр могут быть установлены с использованием пространства, образованного между двумя рядами цилиндров, с предотвращением нежелательного взаимодействия с остальными компонентами.

Кроме того, в рассматриваемом двигателе 1 форсунки 56 впрыска во впускной канал помещены в пространстве S2, которое ограничено служащими впускными проходами к соответствующим цилиндрам ответвлениями впускного коллектора 21 и верхними участками головок 6 цилиндров. Кроме того, входной участок (основной впускной коллектор 52) впускного коллектора 21 двигателя 1 размещен таким образом, чтобы он проходил поперек над форсунками во впускной трубе 56 второго ряда цилиндров 3. Таким образом, в рассматриваемом двигателе 1 форсунки 56 впрыска во впускной канал можно смонтировать, используя с наибольшей выгодой мертвую зону S2, которая ограничена и образована верхними частями головок 6 цилиндров, а также служащими впускными проходами к соответствующим цилиндрам ответвлениями впускного коллектора 21, которые идут вверх от головок 6 цилиндров, и входным участком впускного коллектора 21.

Итак, в двигателе 1 согласно данному варианту осуществления форсунки обоих типов, 15 и 56, нагнетательные трубки 36 высокого давления и нагнетательные трубки 57 низкого давления могут быть компактно помещены между первым 2 и вторым 3 рядами цилиндров. Поскольку основной впускной коллектор 52 может быть установлен рядом с форсунками 56 впрыска во впускной канал, удается выполнить весь двигатель 1 относительно небольшой высоты. Такой результат - компактное выполнение двигателя с одновременным уменьшением его высоты - стал возможным благодаря эффективному использованию пространства, образовавшегося в двигателе V-образного типа. Подобным же образом, этого результата можно добиться, прикрепив форсунки 56 впрыска во впускной канал непосредственно к головкам 6 цилиндров в пространстве S2 или выполнив уравнительный резервуар 84 входного кулачкового вала 23 таким образом, чтобы он перекрывал сверху форсунки 56 впрыска во впускной канал.

В двигателе 1 с впрыском топлива двумя форсунками согласно рассматриваемому варианту форсунки 56 впрыска во впускной канал соединены с теми участками нагнетательных трубок 57 низкого давления, которые примыкают к вспомогательному впускному коллектору 51. В рассматриваемом двигателе форсунки 56 впрыска во впускной канал можно поместить рядом с впускным коллектором 21 таким образом, чтобы они были вытянуты вдоль впускного прохода. Таким образом, направления впрыска топлива форсунками 56 впрыска во впускной канал можно задать в сторону корпусов впускных клапанов 13. Кроме того, удается уменьшить площадь того участка впускного прохода, куда поступает впрыскиваемое топливо.

В двигателе 1 с впрыском топлива двумя форсунками согласно рассматриваемому варианту, учитывая, что соединительные штуцеры 72 форсунок 56 впрыска во впускной канал находятся напротив углублений 71 нагнетательных трубок 57 низкого давления, эти штуцеры можно поместить рядом с указанными трубками таким образом, чтобы они не выступали слишком далеко в направлении вверх.

В двигателе 1 крепежные болты 65а для нагнетательных трубок низкого давления 57 и крепежные болты 74 для вспомогательного впускного коллектора 51 расположены между углублениями 73 нагнетательных трубок 57 низкого давления и поверхностью 51а боковой стенки вспомогательного впускного коллектора 51. Таким образом, указанные болты 65а и 74 можно поместить в мертвой зоне, образуемой между нагнетательными трубками 57 низкого давления и вспомогательным впускным коллектором 51.

В двигателе 1 с впрыском топлива двумя форсунками согласно рассматриваемому варианту амортизаторы 81 пульсаций прикреплены снизу к нижним частям нагнетательных трубок 57 низкого давления, а утолщенные участки 82 выполнены в тех частях этих трубок, которые находятся напротив указанных амортизаторов. Следовательно, при работе с рассматриваемым двигателем амортизаторы 81 пульсаций можно компактно смонтировать под нагнетательными трубками 57 низкого давления.

Второй вариант осуществления

Можно выполнить впускной коллектор так, как показано на фиг.9 или 10.

На этих чертежах, где представлены иные варианты осуществления, элементы, идентичные или аналогичные рассмотренным применительно к фиг.1-8, обозначены теми же цифровыми позициями, а их детальное описание здесь не приводится.

На обоих чертежах фиг.9 и 10 показан впускной коллектор 21, который содержит основной впускной коллектор 91, конструктивное исполнение которого отлично от исполнения, принятого для первого варианта осуществления, и снабжен уравнительными резервуарами 92 и 93, относящимися к соответствующим рядам цилиндров. Детально эта конструкция будет описана ниже. В основном впускном коллекторе 91, показанном на фиг.9, уравнительный резервуар 92, сообщающийся с впускным проходом первого ряда цилиндров 2, находится над вторым рядом цилиндров 3, а уравнительный резервуар 93, сообщающийся с впускным проходом второго ряда цилиндров 3, находится над первым рядом цилиндров 2.

В основном впускном коллекторе 91, показанном на фиг.10, уравнительный резервуар 92, сообщающийся с впускным проходом первого ряда цилиндров 2, находится над первым рядом цилиндров 2, а уравнительный резервуар 93, сообщающийся с впускным проходом второго ряда цилиндров 3, находится над вторым рядом цилиндров 3.

Два уравнительных резервуара 92 и 93, предусмотренные для соответствующих рядов цилиндров, сообщаются друг с другом на одном конце в направлении по оси коленчатого вала 27, благодаря чему обеспечивается всасывание воздуха из дроссельной заслонки (не показана), предусмотренной на сообщающемся участке. Здесь, в отличие от приведенного выше описания, нет необходимости в том, чтобы уравнительные резервуары 92 и 93 всегда сообщались друг с другом, а дроссельные заслонки могут быть присоединены к соответствующим уравнительным резервуарам.

Благодаря применению такой конструкции, в которой уравнительные резервуары 92 и 93 отнесены, как описано выше, к соответствующим рядам цилиндров, удается достичь того же эффекта, как и тот, о котором говорилось при рассмотрении первого варианта осуществления.

Третий вариант осуществления

Данное изобретение применимо также к многоцилиндровому двигателю с единственным рядом цилиндров, который изображен на фиг.11, относящейся к еще одному варианту осуществления.

Здесь тоже элементы, идентичные или аналогичные рассмотренным применительно к фиг.1-10, обозначены теми же цифровыми позициями, а их детальное описание не приводится.

Показанный на фиг.11 двигатель 95 с впрыском топлива двумя форсунками представляет собой двигатель однорядного многоцилиндрового типа. Его конструкция практически идентична конструкции V-образного многоцилиндрового двигателя 1, рассмотренного применительно к фиг.1-8, с той разницей, что здесь использовано иное количество цилиндров. Вспомогательный впускной коллектор 51, входящий в состав впускного коллектора 21, примененного в двигателе 85 согласно данному варианту, представляет собой только одну сторону вспомогательного впускного коллектора 51 согласно первому варианту осуществления, так что он соединен с впускными каналами 11 единственного ряда цилиндров. Основной впускной коллектор 52 имеет трубчатый участок 83, который должен соединяться со вспомогательным впускным коллектором 51, и снабжен уравнительным резервуаром 84, помещаемым над единственным рядом цилиндров.

Несмотря на то, что описанная здесь форма двигателя отличается от рассмотренной ранее, возможно достижение того же результата, что и получаемый при использовании первого варианта осуществления.

Промышленная применимость

Конструкция согласно настоящему изобретению может найти применение в двигателях транспортных средств, в частности автомобилей.

Claims

1. Двигатель с впрыском топлива двумя форсунками содержащий:
блок цилиндров, выполненный с рядом цилиндровых отверстий;
головку цилиндров, закрепленную на указанном блоке цилиндров;
впускной канал, выполненный в указанной головке цилиндров, который идет от камеры сгорания с наклоном вверх относительно оси каждого цилиндра и служит в качестве впускного прохода для указанного каждого цилиндра;
впускной коллектор, присоединенный к указанному впускному каналу на его выходном конце и содержащий ответвление впускного прохода для указанного каждого цилиндра;
уравнительный резервуар, установленный перед указанным впускным коллектором и совместно используемый несколькими цилиндрами;
форсунку впрыска в цилиндр, предусмотренную для указанного каждого цилиндра с целью непосредственного впрыска топлива в указанную камеру сгорания;
форсунку впрыска во впускной канал, предусмотренную для указанного каждого цилиндра с целью впрыска топлива в указанный впускной канал;
первую нагнетательную трубку, присоединенную ко всем форсункам впрыска в цилиндр для подачи, в них топлива; и
вторую нагнетательную трубку, присоединенную ко всем форсункам впрыска во впускной канал для подачи в них топлива, причем на одной из сторон указанной головки цилиндров выполнена выступающая вбок стенка впускного канала, указанный впускной канал входит в стенку впускного отверстия таким образом, что он установлен с наклоном вверх, указанная форсунка впрыска в цилиндр и указанная первая нагнетательная трубка расположены под указанной стенкой впускного канала, если смотреть в направлении по оси коленчатого вала, и прикреплены к указанной головке цилиндров, на верхнем конце указанной стенки впускного канала выполнена направленная вверх плоская поверхность, к указанной плоской поверхности сверху присоединен выходной конец указанного впускного коллектора, указанная форсунка впрыска во впускной канал и указанная вторая нагнетательная трубка прикреплены к указанному впускному коллектору таким образом, что они расположены рядом с указанным впускным каналом на стороне, противоположной указанной форсунке впрыска в цилиндр, поперек указанного впускного канала, если смотреть в направлении по оси указанного коленчатого вала, и на указанном впускном коллекторе, рядом с, сопрягающей поверхностью, где сходятся указанный впускной коллектор и указанная стенка впускного канала, выполнено крепежное седло, к которому прикреплена указанная форсунка впрыска во впускной канал.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что указанная первая нагнетательная трубка установлена на верхнем конце указанной форсунки впрыска в цилиндр и помещена ниже, чем сопрягающая поверхность, где сходятся указанный впускной, коллектор и стенка указанного впускного канала.

3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что указанный впускной коллектор разделен на выходной участок, к которому прикреплены указанная форсунка впрыска во; впускной канал и указанная вторая нагнетательная трубка, и входной участок, содержащий указанный уравнительный резервуар.

4. Двигатель по п.3, отличающийся тем, что указанная вторая нагнетательная трубка установлена на верхнем конце указанной форсунки впрыска во впускной канал и будучи установлена находится ниже, чем сопрягающая поверхность, где сходятся выходной и входной участки указанного впускного коллектора.

5. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что указанная вторая нагнетательная трубка прикреплена через посредство теплоизолирующего элемента к крепежному седлу, выполненному рядом с поверхностью сопряжения указанного впускного коллектора и указанной головки цилиндров.

6. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что участок впрыска топлива указанной форсунки впрыска во впускной канал выполнен выступающим ближе к указанной головке цилиндров, чем сопрягающая поверхность, где сходятся указанный впускной коллектор и указанная головка цилиндров

7. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что расстояние между форсуночным отверстием указанной форсунки впрыска во впускной канал и центром поверхности впускного клапана составляет от 80 до 120 мм.

8. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что представляет собой V-образный многоцилиндровый двигатель и выходной участок указанного впускного коллектора, предусмотренный для одного из рядов цилиндров, и выходной участок указанного впускного коллектора, предусмотренный для другого ряда цилиндров, выполнены как одно целое.

9. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что указанный двигатель представляет собой V-образный многоцилиндровый двигатель и указанный впускной канал и указанное ответвление впускного прохода для указанного каждого цилиндра указанного впускного коллектора расположены внутри двух рядов цилиндров, которые выставлены по одной линии, образуя V-образную конструкцию, если смотреть в направлении по оси указанного коленчатого вала, указанная форсунка впрыска в цилиндр помещена во внутреннем пространстве, ограниченном впускными отверстиями указанных соответствующих рядов цилиндров, указанная форсунка впрыска во впускное канал расположена в пространстве, ограниченном указанным ответвлением впускного прохода, и верхним участком каждой головки цилиндров, и входной участок указанного впускного коллектора выполнен таким образом, что он проходит поперек над указанной форсункой впрыска во впускной канал, по меньшей мере, одного ряда цилиндров.

10. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что указанная вторая нагнетательная трубка проходит практически плоско в направлении, перпендикулярном осевому, направлению указанной форсунки впрыска во впускной канал, и изогнута таким образом, что участок, примыкающий к поверхности боковой стенки указанного впускного коллектора, и участок, отстоящий от указанной поверхности боковой стенки, чередуются, если смотреть в направлении по оси указанной форсунки впрыска во впускной канал, и верхние концы всех форсунок во впускной трубе пригнаны к нижней поверхности участка, указанной второй нагнетательной трубки, расположенного рядом с указанной поверхностью боковой стенки.

11. Двигатель по п.10, отличающийся тем, что соединительные штуцеры указанных форсунок впрыска во впускной канал помещены в углубления, выполненные на участках указанной второй нагнетательной трубки, которые примыкают к указанное поверхности боковой стенки указанного впускного коллектора, так что они располагаются на стороне, противоположной указанной поверхности боковой стенки, в результате чего они оказываются установленными практически на одной и той же высоте, и крепежный болт, обеспечивающий крепление указанной второй нагнетательной трубки к указанному впускному коллектору, и крепежный болт, обеспечивающий крепление указанного впускного коллектора к указанной головке цилиндров, помещены в углубление, которое выполнено на участке указанной второй нагнетательной трубки, отстоящем от указанной поверхности боковой стенки, и расположено напротив указанной поверхности боковой стенки.

12. Двигатель по п.10, отличающийся тем, что к нижнему участку указанной второй нагнетательной трубки снизу прикреплен амортизатор пульсаций, и верхний участок указанной второй нагнетательной трубки, который находится напротив указанного амортизатора пульсаций, выступает вверх.

13. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что указанная форсунка впрыска во впускной канал установлена в крепежном отверстии, выполненном в указанном впускном коллекторе, и соединительный участок, где указанная форсунка впрыска во впускной канал соединяется с указанным впускным коллектором, герметизирован кольцевым уплотнением.

14. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что указанная форсунка впрыска во впускной канал и указанная вторая нагнетательная трубка помещены непосредственно над указанной форсункой впрыска в цилиндр в направлении по оси указанного цилиндра.

15. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что указанная форсунка впрыска в цилиндр и указанная первая нагнетательная трубка помещены в нижнем пространстве стенки указанного впускного отверстия, которое выступает вбок, если смотреть в направлении по оси коленчатого вала.