直接噴射式柴油機的製作方法
2023-05-02 15:30:36 4
專利名稱：直接噴射式柴油機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種直接噴射式柴油機，詳細地說，涉及一種可防止火花塞過熱的柴油機。
然而，在現有技術的這種柴油機中，將火花塞貫通到排氣孔壁部分。
在上述現有技術中，由於通過排氣孔的廢氣的熱易於傳遞到火花塞，所以，火花塞易於過熱。
本發明的內容如下。
如
圖1所示，一種直接噴射式柴油機，在氣缸蓋1安裝燃料噴嘴2和火花塞3；其特徵在於使燃料噴嘴2的前端對著氣缸中央部4，使火花塞3貫通到燃料噴嘴2與進氣孔5間的進氣孔壁部分6，相對燃料噴嘴2使該火花塞3傾斜規定角度(θ1)，將其前端部插入到氣缸中央部4。
本發明具有以下效果。
(效果1)可抑制火花塞的過熱。
如圖1所示那樣，由於使火花塞3貫通到燃料噴嘴2與進氣孔5間的進氣孔壁部分6，所以，通過排氣孔11的廢氣的熱不易傳遞到火花塞3。為此，可抑制火花塞3的過熱。
(效果2)可均勻地加熱燃燒室全體。
如圖1所示，由於將火花塞3的前端部插入到氣缸中央部4，所以，可均勻地加熱燃燒室全體。
(效果3)可容易地進行火花塞的插入。
如圖1所示，由於使火花塞3相對燃料噴嘴2傾斜，所以，可不使火花塞3與燃料噴嘴2幹涉地將其前端部插入到氣缸中央部4。為此，可容易地進行火花塞3的插入。
(效果4)強化燃燒室內的渦流。
如圖1所示，在形成朝進氣門口10a、10b擴大寬度的楔形孔部分5a的場合，通過進氣孔5的吸入氣體在由楔形孔部分5a推向相向壁面8a的同時被強有力地推入到圖2所示進氣門口10a、10b。為此，高速的吸入氣體流入到氣缸21的靠內周面的部位，強化氣缸21內的渦流。
(效果5)可抑制燃料噴嘴的過熱。
如圖1、圖2所示，當在從上述進氣孔壁部分6凸出的噴嘴安裝用凸臺6a中插通燃料噴嘴2時，通過排氣孔11的廢氣的熱不易傳遞到燃料噴嘴2。為此，可抑制燃料噴嘴2的過熱。
(效果6)可抑制火花塞的過熱。
如圖2所示，當使貫通火花塞3的進氣孔壁部分6對著孔間橫斷水路12時，可抑制火花塞3的過熱。
(效果7)吸入氣體的充填效率高如圖2所示，在通過孔間橫斷水路12的冷卻水從吸入氣體分配裝置13側朝著廢氣匯合裝置14側的場合，廢氣熱不易傳遞到吸入氣體分配裝置側，可抑制吸入氣體的溫度上升，提高吸入氣體的充填效率。為此，吸入氣體的充填效率高。
(效果8)可抑制火花塞的漏電。
如圖1所示，在使火花塞3的端部凸出到缸前蓋15的場合，沒有在該端子附著缸前蓋15內的結露水和霧狀油粒等的危險，可抑制火花塞3的漏電。
(效果9)可將確保較大的通氣室的容積。
如圖5所示，朝與氣缸中心軸線7平行的方向觀看，在使火花塞3貫通的進氣孔壁部分6從曲軸中心軸線17朝與通氣室20偏倚方向相反的方向錯開的場合，可不被貫通缸前蓋15的火花塞3妨礙地使通氣室20朝與其偏倚方向相反的方向擴展，可確保通氣室20的容積較大。
圖2為圖1的發動機氣缸蓋前端部分的橫斷平面圖。
圖3(A)為圖2的III-III線斷面圖，圖3(B)為圖1的發動機氣缸蓋的側面圖。
圖4為圖2的IV-IV線斷面圖。
圖5為圖1的發動機的缸前蓋的說明圖，圖5(A)為平面圖，圖5(B)為側面圖。
圖6為圖1的發動機的拆下了缸前蓋的平面圖。
該發動機的構成如下。
如圖1的所示，在氣缸體49的上部安裝氣缸蓋1，在其上部安裝缸前蓋15。在氣缸蓋1安裝燃料噴嘴2和火花塞3。
燃料噴嘴2和火花塞3的安裝構造如下。
如圖1所示，燃料噴嘴2的前端對著氣缸中央部4，在燃料噴嘴2與進氣孔5之間的進氣孔壁部分6貫通火花塞3，使該火花塞3相對燃料噴嘴2傾斜規定角度(θ1)，將其前端部插入到氣缸中央部4。
上述構成的優點如下。
由於在燃料噴嘴2與進氣孔5之間的進氣孔壁部分6貫通火花塞3，所以，通過排氣孔11的廢氣的熱不易傳遞到火花塞3。為此，可抑制火花塞3的過熱。另外，由於將火花塞3的前端部插入到氣缸中央部4，所以，可均勻地對燃燒室全體進行加熱。另外，由於火花塞3相對燃料噴嘴2傾斜，所以，可不使火花塞3與燃料噴嘴2幹涉地將其前端部插入到氣缸中央部4。為此，可容易地進行火花塞3的插入。
進氣孔5的構成如下。
如圖1所示，進氣孔5使用渦流式進氣孔。使靠進氣門(閥)口10a、10b的上述進氣孔壁部分6的內壁面8傾斜，以越接近氣缸21則越接近氣缸中心軸線7，並且，使該內壁面8沿著火花塞3傾斜，沿與氣缸中心軸線7平行的方向使該內壁面8的相向壁面8a立起，在這些壁面8、8a之間形成朝進氣門口10a、10b增大寬度的楔形孔部分5a。為此，通過進氣孔5的吸入氣體在由楔形孔部分5a推向相向壁面8a的同時被強有力地推入到進氣門口10a、10b。為此，高速的吸入氣體流入到氣缸21的靠內周面的部位，強化氣缸21的渦流。
燃料噴嘴2的安裝構造如下。
如圖2所示，在從上述進氣孔壁部分6凸出的噴嘴安裝用凸臺6a中插通燃料噴嘴2。為此，通過排氣孔11的廢氣的熱不易傳遞到燃料噴嘴2，可抑制燃料噴嘴2的過熱。
火花塞3與缸蓋套43的關係如下。
如圖2所示，在進氣孔5與排氣孔11之間形成孔間橫斷水路12，貫通火花塞3的進氣孔壁部分6對著該孔間橫斷水路12。為此，抑制了火花塞3的過熱。另外，通過孔間橫斷水路12的冷卻水從吸入氣體分配裝置13側朝著廢氣匯合裝置14側。為此，廢氣熱不易傳遞到吸入氣體分配裝置側，可抑制吸入氣體的溫度上升，提高吸入氣體的充填效率。
火花塞3與缸前蓋15的關係如下。
如圖1所示，使火花塞3的端部貫通到安裝於氣缸蓋1的缸前蓋15的外壁16，使火花塞3的端子凸出到缸前蓋15外。為此，沒有在該端子附著缸前蓋15內的結露水和油霧粒等的危險，可抑制火花塞3的漏電。
火花塞3與通氣室20的關係如下。
如圖5所示，沿與氣缸中心軸線7平行的方向觀看，使設於缸前蓋15的頂部的通氣室20朝曲軸中心軸線17的單側偏移，如圖6所示那樣，對每個進氣孔5設置2個進氣門口10a、10b，當使火花塞3貫通到該進氣門口10a、10b間的進氣孔壁部分6時，如以下那樣進行。如圖6所示，朝與氣缸中心軸線7平行的方向觀看，從與曲軸中心軸線17直交的姿勢，以氣缸中心軸線7為中心使連接2個進氣門口10a、10b的各中心點的假想連接線18迴轉規定角度(θ2)，從而使火花塞3朝與通氣室20偏倚方向相反的方向錯開。為此，可不被貫通缸前蓋15的火花塞3妨礙地使通氣室20朝與其偏倚方向相反的方向擴展，可確保通氣室20的容積較大。
進氣裝置的構成如下。
如圖2所示，在氣缸蓋1的側面23配置吸入氣體分配裝置13，使該吸入氣體分配裝置13為沿著氣缸蓋1的側面23的長形箱構造，使與氣缸蓋1的側面23相向的吸入氣體分配裝置13的側面全面開口，將其開口緣24安裝於氣缸蓋1的側面23。另外，在氣缸蓋1的側面23設置安裝面25，在該安裝面25安裝吸入氣體分配裝置13的開口緣24，使氣缸蓋1的側面23中的由安裝面25圍住的部分從安裝面25朝缸內側後退。為此，即使縮短吸入氣體分配裝置13的寬度尺寸，也可充分地確保進氣通道斷面積，縮短吸入氣體分配裝置13從氣缸蓋1的側面23伸出的尺寸。
另外，如圖2所示，在位於相鄰氣缸的各進氣孔入口26、26間的朝外的面27與各進氣孔入口26、26的內周面26a、26a的邊界部分26b、26b形成圓角。為此，當從吸入氣體分配裝置13向進氣孔5、5導入吸入氣體時，不會由邊界部分26b、26b產生紊流，可順利地進行向各進氣孔5、5的進氣。另外，在安裝面25進行研磨加工時，不會將圓角的一部分削去而產生形成稜邊的問題，可確實地形成平滑的圓角，所以，該圓角可由氣缸蓋1的鑄型形成，可簡單地形成圓角。
部件在氣缸蓋1的安裝構造如下。
如圖2所示，在氣缸蓋1設置吸入氣體分配裝置13、廢氣匯合裝置14、及冷卻水循環用的恆溫箱31，從進氣門口10a、10b和排氣門口32a、32b沿氣缸蓋1的氣缸蓋寬度方向朝相反的方向導出進氣孔5和排氣孔11，將吸入氣體分配裝置13安裝於氣缸蓋1的一方的側面23，將廢氣匯合裝置14安裝到另一方的側面34。
如圖2所示，在氣缸蓋1的氣缸蓋長度方向的一端部，當要將恆溫箱31配置到安裝廢氣匯合裝置14的氣缸蓋1的側面34時，將氣缸蓋長度方向作為前後方向，將配置恆溫箱31的氣缸蓋1的一端所處一方看作前，將各氣缸的排氣門口32a、32b配置到比該氣缸的進氣門口10a、10b更靠後的位置，將廢氣匯合裝置14配置到比吸入氣體分配裝置13更靠後的位置，在廢氣匯合裝置14的前方，將恆溫箱31安裝於氣缸蓋1的側面34。
上述構成的優點如下。
由於可將大的恆溫箱31配置於氣缸蓋1的側面34，所以可縮短發動機的全長。另外，由於可將廢氣匯合裝置14配置到靠後的位置，在其前方將較大的恆溫箱31安裝到形成於氣缸蓋1的側面34的大安裝面，所以，可將氣缸蓋1的側面34作為部件安裝面，沒有浪費地利用。
另外，如圖2所示，在吸入氣體分配裝置13的前方將EGR裝置30的閥致動器35配置於氣缸蓋1的側面23。這樣，在廢氣匯合裝置14前方的寬的空間配置大的恆溫箱31，在吸入氣體分配裝置13前方狹小的空間配置閥致動器35，所以，部件在氣缸蓋1的收容良好，可使氣缸蓋1較緊湊。
排氣孔11與推桿36的關係如下。
如圖2所示，沿與氣缸中心軸線7平行的方向觀看，在氣缸中心軸線7上假想與曲軸中心軸線17直交的假想橫斷線37，在該假想橫斷線37的前方配置該氣缸的進氣門口10a、10b，在後方配置該氣缸的排氣門口32a、32b，在排氣孔11的導出側配置氣門裝置的推桿36、36，此時，從排氣孔11中的沿氣缸蓋寬度方向的導出始端部分39使中間部分38朝前方偏向，使沿氣缸蓋寬度方向的導出終端部分40朝前方偏移到與假想橫斷線37重合的位置，在該導出終端部分40的前後分開配置該氣缸的一對推桿36、36。
上述構成的優點如下。
如圖6所示，可使搖臂48、48成為與假想橫斷線37平行的姿勢，或接近平行的姿勢，縮短搖臂48、48。為此，搖臂48、48的重量慣性減小，搖臂48、48相對推桿36的動作跟蹤性提高，所以，可正確地進行氣門作動。另外，容易配置排氣孔11的導出終端部分40和一對推桿36、36，為了避開推桿36、36沒有必要使排氣孔11的導出終端部分40變狹窄，可減小排氣孔11的通道阻力。
排氣孔11的構成如下。
如圖2所示，在排氣孔11內沿氣缸蓋寬度方向排列一對排氣門口32a、32b，第1排氣門口32a在排氣孔11的導出始端部分39開口，同時，第2排氣門口32b在排氣孔11的中間部分38開口，此時，從排氣孔11中的沿著氣缸蓋寬度方向的導出始端部分39一邊朝前方導出中間部分38一邊使其彎曲，在該中間部分38彎曲的圓弧中心位置使第2排氣門口32b開口，在該第2排氣門口32b的靠後的位置形成來自第1排氣門口32a的廢氣的迂迴通道41。為此，來自第1排氣門口32a的廢氣不會妨礙廢氣從第2排氣門口32b的流出，排氣效率高。另外，由於來自第1排氣門口32a的廢氣通過第2排氣門口32b靠後的迂迴通道41，所以，可抑制第2排氣門口32b的周緣部分的過熱。
排氣裝置與EGR裝置30的關係如下。
如圖2的所示，從由排氣孔11的彎曲的中間部分38引導的廢氣的噴吹衝擊部位導出EGR氣體導出通道42。在給排氣的差壓的基礎上，還可利用廢氣的壓力進行廢氣再循環，確保足夠的廢氣再循環量。另外，使EGR氣體導出通道42通過缸蓋套43內。為此，不需要專用的EGR氣體散熱器，氣缸蓋1的部件配置變得容易進行。連接在EGR氣體導出通道42後面的EGR氣體供給通道44形成於吸入氣體分配裝置13的壁內。為此，不從氣缸蓋1使EGR氣體供給通道44過大地伸出，氣缸蓋1的部件配置容易進行。
EGR裝置30的閥致動器35的安裝構造如下。
如圖2所示，從吸入氣體分配裝置13朝前方導出凸緣部45，在該凸緣部45安裝EGR裝置30的閥致動器35。與將閥致動器35直接安裝於氣缸蓋1的場合相比，可抑制閥致動器35的熱劣化。另外，將由上述閥致動器35驅動的EGR閥46的閥座47形成於安裝了吸入氣體分配裝置13的氣缸蓋1的側面23。為此，可簡單地進行閥座47的維修。
權利要求
1.一種直接噴射式柴油機，在氣缸蓋(1)安裝燃料噴嘴(2)和火花塞(3)；其特徵在於使燃料噴嘴(2)的前端對著氣缸中央部(4)，使火花塞(3)貫通到燃料噴嘴(2)與進氣孔(5)間的進氣孔壁部分(6)，相對燃料噴嘴(2)使該火花塞(3)傾斜規定角度(θ1)，將其前端部插入到氣缸中央部(4)。
2.根據權利要求1所述的直接噴射式柴油機，其特徵在於當進氣孔(5)使用渦流式進氣孔時，使靠進氣門口(10a、10b)的上述進氣孔壁部分(6)的內壁面(8)傾斜，以越接近氣缸(21)則越接近氣缸中心軸線(7)，使該內壁面(8)沿著火花塞(3)傾斜，沿與氣缸中心軸線(7)平行的方向使該內壁面(8)的相向壁面(8a)立起，在這些壁面(8、8a)之間形成朝進氣門口(10a、10b)增大寬度的楔形孔部分(5a)。
3.根據權利要求1或2所述的直接噴射式柴油機，其特徵在於在從上述進氣孔壁部分(6)凸出的噴嘴安裝用凸臺(6a)中插通燃料噴嘴(2)。
4.根據權利要求1-3中任何一項所述的直接噴射式柴油機，其特徵在於在進氣孔(5)與排氣孔(11)之間形成孔間橫斷水路(12)，火花塞(3)貫通的進氣孔壁部分(6)對著該孔間橫斷水路(12)。
5.根據權利要求4所述的直接噴射式柴油機，其特徵在於通過孔間橫斷水路(12)的冷卻水從吸入氣體分配裝置(13)側朝著廢氣匯合裝置(14)側。
6.根據權利要求1-5中任何一項所述的直接噴射式柴油機，其特徵在於使火花塞(3)的端部貫通到安裝於氣缸蓋(1)的缸前蓋(15)的外壁(16)，使火花塞(3)的端子凸出到缸前蓋(15)外。
7.根據權利要求6所述的直接噴射式柴油機，其特徵在於沿與氣缸中心軸線(7)平行的方向觀看，使設於缸前蓋(15)頂部的通氣室(20)朝曲軸中心軸線(17)的單側偏移，對每個進氣孔(5)設置2個進氣門口(10a、10b)，當使火花塞(3)貫通到該進氣門口(10a、10b)間的進氣孔壁部分(6)時，朝與氣缸中心軸線(7)平行的方向觀看，從與曲軸中心軸線(17)直交的姿勢，以氣缸中心軸線(7)為中心使連接2個進氣門口(10a、10b)的各中心點的假想連接線(18)迴轉規定角度(θ2)，從而使火花塞(3)朝與通氣室(20)偏倚方向相反的方向錯開。
全文摘要
一種直接噴射式柴油機，在氣缸蓋1安裝燃料噴嘴2和火花塞3；其中使燃料噴嘴2的前端對著氣缸中央部4，使火花塞3貫通到燃料噴嘴2與進氣孔5間的進氣孔壁部分6，相對燃料噴嘴2使該火花塞3傾斜規定角度(θ1)，將其前端部插入到氣缸中央部4。
文檔編號F02B23/00GK1409003SQ0210751
公開日2003年4月9日 申請日期2002年3月14日 優先權日2001年9月18日
發明者白石安則, 明田正寬, 巖永涉, 梅田裕三 申請人:株式會社久保田