SE451271B - Dieselmotor - Google Patents

Description

451 271 10 15 20 25 30 35 2 För att eliminera dessa nackdelar hos tidigare kända motorer av den aktuella typen syftar uppfinningen till att förenkla konstruktionen hos en dieselmotor av den inledningsvis angivna typen och att reducera motorns storlek och massa.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att under- lätta monteringen och justeringen av dieselmotorn. Ännu ett ändamål med uppfinningen är att förenkla smörjsystemet i dieselmotorn.

Uppfinningen kännetecknas av att varje insprutare är monterad pà cylinderhuvudet med sin spets något excentrisk och sned relativt centrumaxeln för en kolv, att kamaxeln är belägen i närheten av insprutarens spets och att insidorna av vipparmarna för påverkan av insugs- och avgasventilerna är uppstödda av inspruta- ren eller stöddelar för denna.

Eftersom den enda kamaxeln för påverkan av vipp- armarna för insugs- och avgasventilerna och vipparmen för enhetsinsprutaren enligt uppfinningen är lågt pla- cerad vid sidan om enhetsinsprutaren så nära kolvens centrumaxel som möjligt och eftersom samtidigt vippar- marna för påverkan av insugs- och avgasventilerna är placerade på ömse sidor om enhetsinsprutaren, blir det möjligt att göra cylinderhuvudet liksom vipparmskamma- ren kompakta. Därigenom kan en reglerstång för reglering av enhetsinsprutaren och en regulator placeras nära in- till vipparmskammaren, och likaså kan en bränslematar- pump placeras nära intill denna.

Genom detta arrangemang kan vipparmarna för såväl insprutningssystemet som insugs-avgassystemet och re- gulatorn drivas med en kamaxel och kan enhetsinspruta- ren placeras nära intill regulatorn. Därmed kan konstruk- tionen av en regulatorhävstång och av en reglerstång för anslutning av dessa delar till varandra förenklas.

Genom insugs-avgassystemet kan bränsleinsprutnings- systemet och reglersystemet för bränsleinsprutningen anordnas i vipparmskammaren vid det övre partiet av 10 15 20 25 30 35 451 271 3 .cylinderhuvudet, varvid montering och justering av dessa komponenter är lätt att utföra. Det är också enligt uppfinningen möjligt att montera ett cylinderhuvudagg- regat med enhetsinsprutaren, regulatorn och deras reg- leranordning påmonterade på motorns cylinderblock me- delst cylinderbultar. Dessutom kan den inre konstruk- tionen av vipparmskammaren förenklas, varigenom det blir möjligt att reducera storleken och massan på motorn som helhet. Vidare kan antalet steg längs en monterings- lina reduceras avsevärt.

Eftersom de glidande delarna, exempelvis vipparmarna, är anbragta i vipparmskammaren kan matning av smörjmedel till dessa glidande delar komma från en tillförselbana, varigenom smörjsystemet förenklas.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hänvisning till de bifogade ritningarna som visar en föredragen utföringsform. Fig l visar en dieselmotor enligt uppfinningen med överliggande kamaxel framifrån.

Fig 2 visar framifrån väsentliga delar inuti en kuggrem- kammare i dieselmotorn enligt uppfinningen. Fig 3 visar ovanifrån och delvis i sektion interiören av vipparms- kammaren i dieselmotorn enligt uppfinningen. Fig 4 visar en längdsektion längs linjen IV-IV i fig 3. Fig 5 visar en tvärsektion längs linjen V-V i fig 4. Fig 6 visar en tvärsektion längs linjen VI-VI i fig 3. Fig 7 visar en längdsektion och åskådliggör lagringstillståndet för vipparmar för insug och avgas. Fig 8 visar en sektion genom en regulator. Fig 9 visar regulatorn framifrån.

Fig l visar såsom nämnts framifrån en dieselmotor l enligt uppfinningen med överliggande kamaxel. I motorns l främre del är en remdriftkammare 2, en fläktremskiva 3, en vevaxelremskiva 4 och en generator 5 kompakt anord- nade. 6 är en rem med V-profil, medan 7 betecknar en kylfläkt, 8 en vevaxel och 9 en kylare.

Som framgår av fig 2, vilken framifrån visar väsent- liga delar av remdriftkammaren 2, finns det en kuggrem 203, som är förd över ett vevaxelkuggdrev 201, ett kam- 451 271' 10 15 20 25 30 35 4 axelkuggdrev 46 och ett oljepumpkuggdrev 202. Kuggrem- mens 203 spänning är inställbar med en spännmekanism 204 som är monterad i kammaren 2 medelst bultar 205 och 206.

Kamaxelkuggdrevet 46 är monterat på en kamaxel 33, som är anbragt till höger om en vertikal linje K vilken sträcker sig genom vevaxelns 8 centrum, medan oljepump- kuggdrevet 202 är beläget under kamaxeln 33 och tydligt ovanför vevaxelkuggdrevet 201. Dessutom är spännmekanis- men 204 belägen vid ett ställe mittemellan kamaxelkugg- drevet 46 och oljepumpkuggdrevet 202.

Det framgår av det ovan sagda att remdriftkammaren 2 är belägen till höger om den vertikala linjen K, så att en kylvattenpump 207 kan placeras intill denna linje K och dessutom kylarens 9 centrum kan placeras intill cylinderns centrum, så att hela bredden på motorns främre del kan reduceras. ' Vid den visade dieselmotorn l tillåts en kolv 14 att röra sig fram och åter i ett cylinderlopp 13, såsom visas i fig 4. En vattenmantel l5a finns i den övre halvan av ett cylinderfoder l6, och en annan vattenman- tel l5b finns i cylinderhuvudet ll. Vattenmantlarna l5a och l5b ger fördelarna att överkylning kan förhindras när motorn går på tomgång och att cylinderblockets l2 massa kan reduceras. Det är också så anordnat att ky- laren 9 är placerad under motorn så att den nedre hälf- ten av motorn, som inte har något kylsystem, kan kylas via vattenmantlarna l5a och l5b, varigenom kylarens 9 volym kan reduceras.

Ett cylinderhuvud ll av en konstruktion med en en- hetsinsprutare 18, en regulator 70 och deras anslutande regleranordning anbragta därpå är monterat på cylin- derblocket 12 med längre fram beskrivna bultar. Ett glödstift 20 och en enhetsinsprutare 18 är så anbragta på cylinderhuvudet ll att de bildar väsentligen V-form.

Glödstiftets 20 och enhetsinsprutarens 18 spetsar är något excentriska relativt cylinderloppets 13 centrum 10 15 20 25 30 35 451 271 5 och är vända mot en förbränningskammare l7 i kolvens 14 topp. Enhetsinsprutaren 18 är sammansatt av en in- sprutningspump och ett insprutningsmunstycke eller en spridare.

Som framgår av fig 3 är insugs- och avgasventiler 21 och 22 så anordnade att de lutar snett mot insprutaren l8. Insugsventilen 21 påverkas av en vipparm 25 och avgasventilen 22 av en vipparm 26. Lagerbockar 27 är placerade utanför vipparmarna 25 och 26. Som framgår av fig 4 är lagerbockarna 27 placerade på cylinderbloc- kets l2 väggar mellan cylinderloppen 13. En vipparmsaxel 28 är anbragt på varje lagerbock 27 för kantilevrad lagring av vipparmarna 25 och 26. Således är vippar- marnas 25 och 26 innerytor 25a och 26a belägna vid res- pektive sidoyta av lagerbocken 27. Vipparmarnas 25 och 26 ytterytor 25b och 26b befinner sig vid respektive sidoyta 30a på en hållare 30 för fixering av enhetsin- sprutaren 18. Hàllaren 30 är i sin tur fäst på cylinder- huvudet ll medelst en bult 29. Alternativt kan vippar- marna 25 och 26 vara fixerade av enhetsinsprutaren 18.

Enhetsinsprutaren 18 kan kontrolleras eller bytas ut genom att man först tar bort hållaren 30 och förflyt- tar en vipparm 3l för påverkan av insprutaren 18 i den axiella riktningen för en vipparmsaxel 32. I detta fall behöver vipparmarna 25, 26 och lagerbocken 27 inte tas bort. Detta medför den fördelen att kontrollen eller utbytet av enhetsinsprutaren l8 är lätt att göra.

Vipparmsaxeln 32 är monterad på lagerbocken 27 pà sådant sätt att den är parallell med vipparmsaxeln 28, se fig 6. Detta gör det möjligt att montera vipparms- axlarna 28 och 33 med stor noggrannhet.

Vipparmen 31 är svängbart lagrad på vipparmsaxeln 32 för att kunna vippa. Vipparmen 3l vippar genom att komma i kontakt med en kam 34 på en kamaxel 33, som uppbärs av cylinderhuvudet ll, och insprutar bränslet från enhetsinsprutaren 18 när den vippar. Vipparmen 31 är så monterad på vipparmsaxeln 32 att den kan röra 451 271* 10 15 20 25 30 35 6 sig i dess axiella riktning. Som framgår av fig 3 är en skruvlindad tryckfjäder 35 anbragt i ett av mellan- rummen mellan vipparmen 31 och lagerbocken 27, medan ett stopp 37 finns i det andra mellanrummet via en bric- ka 36. Stoppet 37 är avtagbart fäst på vipparmsaxeln 32 och lokaliserar vipparmen 31. Vipparmen 31 förflyt- tas mot verkan av fjädern 35 för borttagning av enhets- insprutaren 18.

En gaffelformig hävstáng 39 är fäst på en tryckstâng 38 i varje enhetsinsprutare 18, såsom visas i fig 3 och 4, så att den insprutade bränslemängden kan instäl- las genom vridning av hävstången 39. Hävstången 39 in- griper med en tapp 41 som är anbragt på en reglerstång 42. Som framgår av fig 3 är ett långsträckt hål eller en slits 43 upptagen i reglerstången 42. Tappen 41 är inskjuten i slitsen 43 och är fixerad medelst en mutter 44. Således kan varje enhetsinsprutares 18 bränslemängd utjämnas genom förinställning av tappen 41 i det läge som styrs för varje enhetsinsprutare. Reglerstàngen 42 uppbärs av en stöddel 45 som är monterad på lagertboc- ken 27, varvid reglerstången är glidförskjutbar paralf lellt med vevaxeln.

Som framgår av fig 5 är kamaxeln 33 belägen vid den nedre delen av insprutaren 18 så nära cylinderloppets l3 èentrumaxel som möjligt. Genom detta arrangemang kan längden på vipparmarna 25 och 26 för insugs- och avgasventilerna och vipparmen 31 för enhetsinsprutaren 18 minskas för att därigenom öka följsamheten vid höga varvtal. Denna åtgärd medför också den fördelen att vipparmskammaren 40, vilken begränsas av cylinderhuvu- det 13 och en ventilkåpa 10, kan göras kompaktare. Dess- utom blir dieselmotorns totala höjd mindre på grund av att kuggdrevet 46 vid änden av kamaxeln 33 inte ut- skjuter utanför kåpan 10. Eftersom kamaxeln 33 är pla- cerad nära intill cylinderloppets 13 centrumaxel blir vipparmskammarens 40 bredd och därmed motorns totala bredd mindre. I fig 3 anger hänvisningsbeteckningen ll) 10 15 20 25 30 35 451 271 7 47 en kam för avgasventilens vipparm 26, medan 48 anger en kam för påverkan av insugsventilens vipparm 25.

Såsom visas i fig 6 är lagerbocken 27 fäst på cylin- derhuvudet ll medelst en bult 50 och samtidigt fäst på cylindérblocket 12 tillsammans med cylinderhuvudet ll medelst en bult 51. En styrpinne 52 används för att noggrant lägesfixera lagerbocken. Som framgår av fig 3 är bulten Sl så anordnad att den inte stör reglerstâng- en 42 när denna dras ut. Ett genomgående häl 53 är upp- taget i cylinderhuvudet ll och bulten 5l sträcker sig genom detta hål. Hàlet 53 har större diameter än bulten 51 för att begränsa ett cirkulärt mellanrum vilket an- vänds som en smörjkanal 54. Den nedre delen av denna smörjkanal 54 kommunicerar med en matarkanal 55 i cy- linderblocket l2. Den övre delen av smörjkanalen 54 kommunicerar med ett spår 56 på undersidan av lager- bocken 27. Spáret 56 kommunicerar med en smörjkanal 58 i vipparmsaxeln 32 via ett hål 57. Ett smörjmedel matas till vipparmens 31 lagerparti via smörjkanalen 58. Spàret 56 kommunicerar med en smörjkanal 50 via ett hål 59, varvid smörjmedlet matas via denna smörjka- nal 60 till lagerpartierna för insugs- och avgasventi- lernas vipparmar 25 och 26. Ytterligare en smörjkanal 61 finns i cylinderhuvudet ll och står i förbindelse med lagerpartiet för kamaxeln 33 från det ovannämnda spåret 56, så att smörjmedlet matas från spåret 56 till kamaxeln 33.

Eftersom smörjmedlet från samma system kan matas till lagerpartierna för vipparmarna 25 och 26 för på- verkan av insugs- och avgasventilerna, till lagerpar- tiet för vipnarmen 31 för påverkan av enhetsinsprutaren l8 och till kamaxeln 33 kan oljematarsystemet förenklas på fördelaktigt sätt.

Som framgår av fig 3 finns det i cylanderhuvudet ll en bränslematarkanal 62 parallellt med vevaxeln eller kamaxeln 33. Som visas i fig 5 sträcker sig denna bräns- lematarkanal 62 genom cylinderhuvudet ll så att den 451 271 10 15 20 25 30 35 8 befinner sig på den övre ytan av ett införingshål l9 vilket lutar snett för mottagning av enhetsinsprutaren.

På så sätt kan man på effektivt sätt se till att luft medges kvarstanna i enhetsinsprutaren 18. En bränslein- loppsport 63 i insprutaren 18 mynnar mot bränslekanalen 62. 0-ringar 64 och 65 är belägna över och under in- loppsporten 63 på insprutaren 18 för att avtäta infö- ringshålet 19.

En solenoidventil 66, som är öppen endast när motorn är igång, befinner sig vid inloppet till bränslekanalen 62. En backventil 67 är placerad vid bränslekanalens utlopp för att reglera trycket på bränslet F i kanalen 62. Genom detta arrangemang kan luft även om den stannar kvar kring inloppsportens 63 öppning efter att motorn stoppats på enkelt sätt återföras till bränsletanken tillsammans med bränslet när motorn startas igen. I fig 5 visas också en bränslematarpump 68.

Som visas i fig 4 är kamaxeln 33 vid sin ena ände försedd med det tidigare nämnda kuggdrevet 46 och vid sin andra ände försedd med en regulator 70. Inuti en regulatorkammare 7l, i vilken regulatorn 70 befinner sig, är en regulatorhävarm 72 så lagrad att den är sväng- bar i beroende av regulatorns 70 funktion. Svängningen av regulatorhävarmen 72 gör det möjligt för reglerstàng- en 42 att röra sig fram och åter i pilriktningen A för att därigenom reglera enhetsinsprutarens 18 bränsle- mängd. i detalj. 73 monterat ett stöd 74 och en bult 75, vilken är inskruvad i kamaxelns 33 Regulatorn 70 kommer att beskrivas mera Som visas i fig 8 och 9 är ett regulatorhus på kamaxeln 33. Huset 73 är fixerat medelst ände. En regulatorvikt 77 är anbragt inuti huset 73.

Regulatorvikten 77 är förankrad medelst en fläns 78 på en regulatorspindel 76, som är glidlagrad på regula- torstödet 74.

Ett anslag 79 är fäst på den ena änden av regulator- hävarmen 72 och anligger ständigt mot regulatorspindelns 10 15 20 25 30 35 451 271 9 76 ändyta. Regulatorhävarmens 72 andra ände 69 är gaf- felformig och ingriper med en pà reglerstängen 42 fäst tapp 80. Regulatorhävarmen 72 är mellan sina ändar fäst på ett öppet ändparti av en cylindrisk stöddel 82. Med andra ord omsluts stöddelens 82 öppna ändparti av två med en slits från varandra skilda spännpartier 81 intill regulatorhävarmens centrum och är säkert fixerat medelst en skruv 83 och en mutter 84 på stöddelen 82. Stöddelen 82 är vridbart lagrad på cylinderhuvudet ll via ett lager 85. Med 86 anges en torsionsstång med stor seghet, vars ena ände är fäst i stöddelens 82 botten via ett anslutningsparti 87a och vars andra ände är fäst på en axel 89 hos en pådragsarm 88, som är anbragt på cy- linderhuvudet ll, via en anslutningsdel 87b. Ett stöd för torsionsstàngen är betecknat med 90, och med 91 anges en blindplugg som täcker det yttre ändpartiet av lagret 85.

Som framgår av fig 8 är ett tomgångsstöd 92 fäst på cylinderhuvudet ll, varvid en tomgångsjusterskruv 93 är inskruvad i stödet 92. En tomgàngstryckfjäder 94 är anbragt mellan justerskruven 93 och anslagets 79 baksida. Justerskruvens 92 huvud är täckt med en hattmutter 95.

Eftersom torsionsstången 86 själv har fjäderkraft behövs ingen fjäder för belastning av regulatorhävarmen 72, varigenom regulatorns konstruktion förenklas. Efter- som torsionsstàngen som helhet har relativt stor längd kan dess fjäderkonstant minskas och dess känslighet ökas. Som ett resultat kan pådragsarmens utslagsvinkel ökas och därigenom dess manövrerbarhet förbättras.

Dessutom är en momentfjäderanordning 100 anbragt på ventilkåpan 10 mittför reglerstångens 42 ändyta.

Denna momentfjäderanordning 100 begränsar bränslein- sprutningen vid jämn gång, ökar ínsprutningsmängden när varvtalet sjunker under jämn gång och ökar bränsle- mängden vid start.

Momentfjäderanordningens huvudram 101 är inskruvad 451 271 10 15 20 25 30 10 i ventilkápan och efter lägesinställning fixerad med muttrar 102. En tapp 103 är fäst på spetsen av huvudrä- men l0l, och en ställskruv 104 är inskruvad i det bakre ändpartiet av huvudramen. En fjäder 105 är anbragt mel- lan de båda delarna 103 och l04 så att fjäderns 105 kraft kan regleras genom kringvridning av ställskruven 104. Det utskjutande ändpartiet av huvudramen 101 är täckt med en hattmutter 106.

När den ovan beskrivna dieselmotorn går med jämt pàdrag befinner sig reglerstången 42 i det i fig 4 visa- de läget med reglerstângens 42 spets i anliggning mot momentfjäderanordningens l00 tapp 103. Eftersom tappen 103 är belastad av fjädern 105 förflyttar sig emeller- tid reglerstången 42 inte längre i riktningen för pilen A', så att enhetsinsprutarens bränsleinsprutningsmängd hålls konstant.

När dieselmotorns varvtal sjunker blir regulator- viktens 77 kraft mindre, sä att regulatorhävarmen 72 svängs i riktningen för pilen B under inverkan av tor- sionsstàngens 86 fjäderkraft och förflyttar reglerstång- en 42 i riktningen för pilen A' för att därigenom öka enhetsinsprutarens 18 bränslemängd.

När dieselmotorn startas utövar regulatorn 70 knappast någon kraft eller i varje fall en ytterst ringa kraft, så att genom svängning av pådragsarmen 88 i riktningen för pilen B utövas all kraft från torsionsstàngen 86 mot momentfjädern 105 för att förflytta reglerstången 42 i pilriktningen A', så att motorn startas med en bränslekvantitet från enhetsinsprutaren 18 som är större än kvantiteten vid normalt varvtal.

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 451 271 ll PATENTKRAV

1. Dieselmotor med enhetsinsprutare (18), som är monterade på ett cylinderhuvud (ll), vipparmar (25, 26) för påverkan av insugs- och avgasventiler (21, 22), vilka vipparmar är belägna på ömse sidor om inspruta- ren (18) för att ha denna mellan sig, en vipparm (31) för påverkan av insprutaren (18) och placerad mellan de båda förstnämnda vipparmarna (25, 26), och en över- liggande kamaxel (33) för att driva vipparmarna (25, 26, 31), tare (18) är monterad på cylinderhuvudet (11) med sin k ä n n e t e c k n a d av att varje inspru- spets något excentrisk och sned relativt centrumaxeln för en kolv (14), att kamaxeln (33) är belägen i närhe- ten av insprutarens (18) spets och att insidorna (25b, 26b) av vipparmarna (25, 26) för påverkan av insugs- och avgasventilerna (21, 22) är uppstödda av inspruta- ren (18) eller stöddelar (30) för denna.

2. Dieselmotor enligt krav 1, k ä n n e t e c k- n a d av en vipparmsaxel (28) för lagring av vippar- marna (25, 26) för påverkan av insugs- och avgasventi- lerna (21, 22) och en vipparmsaxel (32) för lagring av vipparmen (31) för påverkan av insprutaren (18), varvid vipparmsaxlarna (28, 32) är uppburna av lager- bockar (27), som är avtagbart monterade pá cylinder- huvudet (ll).

3. Dieselmotor enligt krav 2, k ä n n e t e c k - n a d av att lagerbockarna (27) är belägna utanför vipparmarna (25, 26) för påverkan av insugs- och avgas- ventilerna (21, 22) sett från cylinderns (12) centrum, varvid lagerbockarna (27) och cylinderhuvudet (ll) är tillsammans monterade på cylindern (12) medelst cylin- (51).

4. Dieselmotor enligt krav 1, derhuvudskruvar k ä n n e t e c k - n a d av att vipparmen (31) för påverkan av inspruta- ren (18) är axialförskjutbart lagrad på en vipparms- axel (32). 451 271 12

5. Dieselmotor enligt krav 1, k ä n n e t e c k - av att en cylinderhuvudenhet, med insprutaren (18), en regulator (70) och deras regleranordning n a d (42, 72) inuti cylinderhuvudet (ll), är fäst pà ett cylinderblock (12) medelst en cylinderhuvudskruv (51).