内燃机制造技术

本发明专利技术公开了一种顶置凸轮轴内燃机，其中燃料泵被布置成高效地使用在发动机的缸盖组件（100）内的空间。缸盖组件（100）包括缸盖体（102）并且发动机包括凸轮轴（106），其相对于缸盖组件（100）在纵向安装，凸轮轴（106）可绕凸轮轴轴线（A）旋转并且具有用于促动发动机的相关联的进气阀和排气阀(116a;116b)的多个进气和排气凸轮；以及，至少一个燃料泵，其包括由设置于凸轮轴（106）上的相应泵凸轮（130）直接驱动的单元泵组件（110），单元泵组件（110）为细长的以限定泵轴线（P）。该发动机还包括：多个摇臂（118），其由进气和排气凸轮驱动并且被布置成促动进气阀和排气阀(116a,116b)。每个摇臂（118）可以绕基本上平行于凸轮轴轴线（A）的摇臂轴线（R）枢转。该泵组件或每个泵组件（110）安装于摇臂轴线（A）与缸盖体（102）之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机
本专利技术涉及具有高压燃料喷射系统的内燃机。特别地，但并非排他性地，本专利技术涉及在顶置凸轮轴燃烧点燃发动机中的一个或多个燃料泵的布置。
技术介绍
在用于内燃机的燃料喷射系统中，已知提供一个或多个燃料泵以向发动机的燃料喷射器供应经加压燃料。燃料喷射器安装于发动机的缸盖组件中，在进气阀和排气阀旁边/旁侧。缸盖组件安装到发动机的缸体（cylinderblock）上，在发动机的缸体中形成发动机缸，使得喷射器的顶端和进气阀和排气阀向由缸限定的相应燃烧空间暴露。进气阀和排气阀由一个或多个主凸轮轴操作，一个或多个主凸轮轴安装于顶置凸轮轴发动机中的缸盖组件中，或者整体凸轮（cam-in-block）发动机中的发动机机体中或发动机机体上。在典型整体凸轮发动机中，推杆与凸轮轴上相关联的凸轮协同工作以将驱动从凸轮轴传递到缸盖组件中的枢转摇臂，这继而促动相应气阀。在顶置凸轮轴发动机中，不需要推杆，而是替代地可以由凸轮直接驱动摇臂。高压燃料泵通常包括柱塞，由凸轮驱动布置来驱动柱塞在用于泵外壳中所设置的内孔中进行往复移动。通常，凸轮驱动布置包括凸轮和凸轮从动件（诸如滚柱）。凸轮从动件与发动机驱动的凸轮直接或间接协同工作，以便驱动柱塞的泵送冲程，在柱塞的泵送冲程期间，燃料被加压。在高压介质或重型发动机中，常常使用若干燃料泵来供应必需的燃料压力和体积。每个泵的部件可以安装于模块化泵外壳中。燃料泵必须定位于发动机中在合适发动机驱动的凸轮能被设置成用以驱动泵的位置。而且，为了使燃料喷射系统的成本和复杂性最小，希望燃料泵相对靠近于燃料喷射器而安装。因此，已开发了布置燃料泵的多种方式。在一种已知的燃料喷射系统中，喷射器中的每一个具有整合的泵组件，安装成与电子控制的喷射器串列/成直线。这种喷射器通常被称作单元喷射器。在这些系统中，需要沿着与其中安装了燃料喷射器的缸盖内孔同轴的方向来驱动燃料泵。在顶置凸轮轴发动机中，可以使用摇臂布置来驱动泵，在摇臂布置中，额外凸轮安装于主凸轮轴上。替代地，单元喷射器的泵可以由整体凸轮发动机中的推杆布置驱动。图1是示出了在顶置凸轮轴发动机中这种类型的已知布置的附图。图1示出了从上方观察的缸盖组件的零件的视图，移除了摇臂覆盖物。凸轮轴10沿着缸盖组件而水平地或在纵向延伸，凸轮轴10由利用皮带或链条（未图示）而连接到曲轴10的正时轮12来驱动。凸轮轴由多个轴颈轴承保持就位，多个轴颈轴承容纳于轴承盖或外壳14中。轴颈外壳由螺栓16安装到缸盖体（未图示）上。凸轮轴10承载多个凸轮（未图示），其中的每一个促动相关联的摇臂18a、18b、18c。摇臂可以绕摇臂轴20枢转，摇臂轴20平行于凸轮轴10延伸。设置三个摇臂用于发动机的每个缸：入口阀摇臂18a促动所述缸的入口阀22a；出口阀摇臂18b促动所述缸的出口阀22b；并且喷射器摇臂18c促动竖直地安装于缸盖体中的单元喷射器24的泵机构。每组三个摇臂18a、18b、18c由轴承外壳14之一与相邻缸所相关联的该组三个摇臂分离开从而使得轴承外壳14沿着凸轮轴10等距间隔开并且与发动机的相邻缸之间的间隙对准。当使用单元喷射器时，在每个单元喷射器内被加压的燃料可以仅用于该喷射器中，如在图1所示的布置中的情况。替代地，每个单元喷射器可以连接到积蓄器/蓄能器（accumulator）轨或公共轨，积蓄器轨或公共轨用作/充当所有喷射器的高压燃料的储集器。在这种布置中，单元喷射器（带有整合的泵）与非泵送喷射器（其仅从公共轨接收高压燃料）的组合可以用于降低该系统的成本和复杂性。附图的图2是类似于图1并且其中，相似的附图标记用于相似的零件，示出了公共轨系统，在公共轨系统中，具有一体式泵机构24的单元喷射器与非泵送喷射器26组合地使用。喷射器24、26中每一个由高压燃料管28连接到公共积蓄器轨30，在此示例中，公共积蓄器轨30平行于凸轮轴10延伸。有利地，与图1的布置相比，因为需要更少的移动零件，这种系统的成本和复杂性降低。有利地，图1和图2所示的布置相对紧凑，并且特别地由泵供应的高压燃料到达喷射器必须传送经过的距离相对较短。而且，燃料喷射部件能全都容纳于缸盖组件中，并且被发动机的摇臂覆盖物覆盖以衰减来自泵的噪音。然而，使用摇臂来驱动泵的泵送机构能在泵送机构上导致不当的侧部负荷。而且，驱动所述泵的摇臂通常较重，以确保耐用性和刚度，并且因此泵必须配备有高力返回弹簧以确保每个泵的凸轮从动件在所有发动机速度保持与其相关联的摇臂相接触。可能由于整合所述泵部件与所述燃料喷射部件而造成另外的缺点。特别地，在整合单元喷射器中，可用于燃料喷射器部件的空间是受限制的并且喷射器部件经受在泵送机构中生成的不合需要的循环负荷。避免上文所描述的单元喷射器系统的问题中的某些问题的另一已知系统采用单独于喷射器的线性型单元泵。每个单元泵可以联结到相应喷射器，或者全部单元泵可以联结到公共燃料轨，从公共燃料轨供应喷射器。如将从图1和图2了解到，由于在缸盖组件中的空间约束，通常不能将这种独立（即，非喷射）单元泵安装于缸盖中。另一种已知系统从US6354278已知，US6354278披露了一种用于外置马达（outboardmotor）的发动机，其中在发动机机体的侧向安装了燃料泵。因此，单元泵通常安装于发动机机体内或发动机机体上，并且从安装于机体中或机体上的驱动轴驱动。单元泵系统因此最佳地适合于整体凸轮发动机，在整体凸轮发动机中，单元泵可以从机体安装的气阀凸轮轴驱动。如果希望将单元泵布置用于顶置凸轮轴发动机中，需要在机体中或机体上提供专用的燃料泵驱动轴，显著地增加了系统的成本和复杂性。而且，由于泵安装于发动机机体中或发动机机体上，来自泵的噪音和振动可能直接地传输到发动机舱（enginebay）内，并且将燃料从泵向喷射器传送的高压燃料管需要是相对较长的并且布设于发动机外部。另一布置利用远程燃料泵，诸如径向燃料泵，其离喷射器较远地安装并且由合适高压燃料管线连接到公共轨。远程泵通常安装于发动机机体外侧并且由联结到发动机曲轴的驱动齿轮布置来驱动。在这种系统中，需要将辅助驱动轮添加到发动机上以驱动所述泵的齿轮布置，并且远程泵本身必须包括其自己的凸轮轴、轴承、凸轮外壳和润滑系统用于该驱动机构。在这种背景下，将会需要提供一种用于内燃机的燃料喷射系统的燃料泵布置，其中，该系统的成本和复杂性最小并且其中减轻或缓解了上文提到的关于已知布置的问题。
技术实现思路
从第一方面，本专利技术在于一种顶置凸轮轴内燃机，其具有缸盖组件，缸盖组件包括缸盖体。该发动机包括：凸轮轴，其相对于缸盖组件在纵向安装，凸轮轴可绕凸轮轴轴线旋转并且具有用于促动发动机的相关联的进气阀和排气阀的多个进气和排气凸轮；以及，至少一个燃料泵，其包括由设置于述凸轮轴上的相应泵凸轮直接驱动的单元泵组件。单元泵组件为细长的以限定泵轴线。该发动机还包括：多个摇臂，其由进气和排气凸轮驱动并且被布置成促动进气阀和排气阀。每个摇臂可以绕基本上平行于凸轮轴轴线的摇臂轴线枢转，并且该单元泵组件或每个单元泵组件安装于摇臂轴线与缸盖体之间。利用这种布置，该单元泵组件或每个单元泵组件有利地可以基本上在横向跨缸盖组件，跨缸盖体和在摇臂轴向下方而布置。以此方式，本专利技术提供一种以紧凑并且空间高效的/省空间的方式容纳单元泵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种顶置凸轮轴内燃发动机，其具有缸盖组件（100），缸盖组件（100）包括缸盖体（102）；所述发动机包括：凸轮轴（106），其相对于所述缸盖组件（100）在纵向安装，所述凸轮轴（106）可绕凸轮轴轴线（A）旋转并且具有用于对所述发动机的相关联的进气阀和排气阀(116a; 116b)进行促动的多个进气和排气凸轮；至少一个燃料泵，其包括由设置于所述凸轮轴（106）上的相应泵凸轮（130）直接地驱动的单元泵组件（110），所述单元泵组件（110）为细长的以限定泵轴线（P）；以及多个摇臂（118），其由所述进气和排气凸轮驱动并且布置成促动所述进气阀和排气阀(116a, 116b)，其中每个摇臂（118）可以绕基本上平行于所述凸轮轴轴线（A）的摇臂轴线（R）枢转；其特征在于，所述泵组件或每个泵组件（110）安装于所述摇臂轴线（A）与所述缸盖体（102）之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.24 GB 1209108.81.一种顶置凸轮轴内燃发动机，其具有缸盖组件（100），缸盖组件（100）包括缸盖体（102）；所述发动机包括：凸轮轴（106），其相对于所述缸盖组件（100）在纵向安装，所述凸轮轴（106）可绕凸轮轴轴线（A）旋转并且具有用于对所述发动机的相关联的进气阀和排气阀(116a;116b)进行促动的多个进气和排气凸轮；至少一个燃料泵，其包括由设置于所述凸轮轴（106）上的相应泵凸轮（130）直接地驱动的单元泵组件（110），所述单元泵组件（110）为细长的以限定泵轴线（P）；以及多个摇臂（118），其由所述进气和排气凸轮驱动并且布置成促动所述进气阀和排气阀(116a,116b)，其中每个摇臂（118）可以绕基本上平行于所述凸轮轴轴线（A）的摇臂轴线（R）枢转；其特征在于，所述缸盖体（102）限定安装表面（104），并且所述单元泵组件（110）安装于套筒（124）中，所述套筒（124）固定在所述安装表面（104）上，并且其中每个摇臂（118）安装于摇臂轴（156）上，所述摇臂轴（156）安装于所述套筒（124）上，从而所述单元泵组件（110）安装于所述摇臂轴线（R）与所述缸盖体（102）之间。2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述单元泵组件（110）安装成使得其相应泵轴线（P）基本上垂直于所述凸轮轴轴线（A）并且相对于所述缸盖组件（100）在侧向延伸。3.根据权利要求1或2所述的发动机，其特征在于，所述泵轴线（P）安置于所述摇臂轴线（R）与所述缸盖体（102）中间。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：M格雷厄姆，
申请(专利权)人：德尔福国际运营卢森堡有限公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡;LU