專利名稱：空氣燃料噴射式發(fā)動機的制作方法
可供參考的相關(guān)申請本申請根據(jù)35 U.S.C.§119要求于2002年7月31日申請的日本專利申請No.2002-223716和No.2002-223717的優(yōu)先權(quán)，在這里合并參考日本專利申請No.2002-223716和No.2002-223717的全部內(nèi)容。
本發(fā)明的技術(shù)背景發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種空氣燃料噴射式發(fā)動機，所述發(fā)動機包括噴射器和噴射器外殼，所述噴射器由用于噴射燃料的燃料噴射閥和用于直接將燃料噴射到燃燒室中的空氣燃料噴射閥構(gòu)成，所述噴射器外殼用于容納噴射器并將所述噴射器緊固于發(fā)動機機體。
現(xiàn)有技術(shù)的描述通常來說，我們已從日本專利No.2,820,782等等的專利局公報中知道了所述類型的發(fā)動機。
然而，以上所述的傳統(tǒng)發(fā)動機具有這樣一種結(jié)構(gòu)，即，其中噴射器外殼被緊固于汽缸蓋上，因此存在增加零件數(shù)量的可能性，并且可能導致發(fā)動機尺寸的增大以及發(fā)動機周圍結(jié)構(gòu)的復雜化。
發(fā)明概述和目的在考慮到如上所述情況的基礎(chǔ)上提出了本發(fā)明，本發(fā)明的一個目的是提供一種空氣燃料噴射式發(fā)動機，其特征在于可使得所述發(fā)動機的尺寸和發(fā)動機周圍的結(jié)構(gòu)復雜程度最小化并且可減少零件的數(shù)量。
為了實現(xiàn)上述目的，依照本發(fā)明的第一方面，提供了一種空氣燃料噴射式發(fā)動機，所述發(fā)動機具有噴射器，所述噴射器由用于噴射燃料的燃料噴射閥和用于直接將燃料與壓縮空氣一起噴射到燃燒室中的空氣燃料噴射閥構(gòu)成。用于容納噴射器并將所述噴射器緊固于發(fā)動機機體的噴射器外殼與構(gòu)成所述發(fā)動機機體一部分的頂蓋整體形成。
由于噴射器外殼是與頂蓋整體形成的，因此在汽缸蓋的周圍不必設(shè)置構(gòu)成噴射器外殼的元件。因此，可減少零件的數(shù)量，并可使得發(fā)動機尺寸最小化以及使得發(fā)動機周圍的結(jié)構(gòu)復雜程度更簡化。
依照本發(fā)明的第二方面，用于分別向所述噴射器外殼中供應燃料和壓縮空氣的燃料供給通道和壓縮空氣供給通道的至少一部分被直接布置于所述頂蓋中。對于所述的結(jié)構(gòu)，無需在噴射器外殼周圍設(shè)置用于將燃料和壓縮空氣供給到噴射器外殼中的管等。因此，可減少零件的數(shù)量，并可將發(fā)動機尺寸和發(fā)動機周圍結(jié)構(gòu)的復雜程度控制在最小化。
依照本發(fā)明的第三方面，所述空氣燃料噴射式發(fā)動機包括進氣閥和排氣閥，所述進氣閥和排氣閥布置于構(gòu)成所述發(fā)動機機體一部分的汽缸蓋上；以及凸輪軸，所述凸輪軸被布置于遠離所述汽缸蓋和所述頂蓋的位置處并構(gòu)成閥系統(tǒng)的一部分，所述閥系統(tǒng)驅(qū)動所述進氣閥和排氣閥，并且該發(fā)動機為四沖程發(fā)動機。
對于所述結(jié)構(gòu)，凸輪軸沒有被布置于汽缸蓋和頂蓋之間，從而可增加在噴射器外殼的布置方面的自由度。而且，在燃料供給通道和壓縮空氣供給通道的至少一部分被直接布置在頂蓋中的情況下，可增加在燃料供給通道和壓縮空氣供給通道的布置方面的自由度。
而且，依照本發(fā)明的第四方面，空氣燃料噴射式發(fā)動機的噴射器被布置在一個汽缸軸線上，并且在垂直于汽缸軸線的一個平面的投影圖上?？捎傻谝贿M氣閥關(guān)閉的第一進氣閥孔和可由所述排氣閥關(guān)閉的排氣閥孔被布置于所述噴射器上的相對兩側(cè)，而可由第二進氣閥關(guān)閉的第二進氣閥孔被布置于所述噴射器的一側(cè)并且在與一條使所述第一進氣閥孔和所述排氣閥孔相互連接的直線相垂直的直線上。
對于所述結(jié)構(gòu)，由于噴射器被布置于燃燒室的中心部分，因此可消除燃燒室中火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x的片面性，從而提高了燃燒效率。另外，由于提供了第一和第二進氣閥孔，因此提高了空氣填充效率并可實現(xiàn)泵送損失的降低。此外，可布置火花塞，同時容易地避免它與兩個進氣閥以及一個排氣閥之間的干擾，這可將火花塞布置于噴射器的附近以提高燃燒效率。
依照本發(fā)明的第五方面，噴射器被支撐于頂蓋上，并且用于向所述噴射器中供應壓縮空氣的壓縮空氣供給通道的至少一部分被直接布置于所述頂蓋中。
對于所述結(jié)構(gòu)，由于壓縮空氣供給通道的至少一部分被直接布置于所述頂蓋中，因此在頂蓋周圍無需設(shè)置用于將壓縮空氣引入到噴射器中的零件，因此可使得發(fā)動機的尺寸和發(fā)動機周圍結(jié)構(gòu)的復雜程度最小化。
依照本發(fā)明的第六方面，圓柱形定位銷在其相對端部處被插入到汽缸蓋和所述頂蓋中，所述圓柱形定位銷與所述頂蓋合作以支撐所述噴射器，圓柱形定位銷穿過所述汽缸蓋和所述頂蓋的配合表面。此外，直接將通道分別設(shè)在汽缸蓋和頂蓋中，并且通道構(gòu)成通過所述定位銷彼此相通的所述壓縮空氣供給通道的至少一部分。
對于所述結(jié)構(gòu)，由于所述壓縮空氣供給通道的至少一部分也被直接設(shè)置在汽缸蓋中，因此在汽缸蓋周圍無需布置用于將壓縮空氣引入到噴射器中的零件，從而可使得發(fā)動機的尺寸和發(fā)動機周圍結(jié)構(gòu)的復雜程度最小化。此外，由于汽缸蓋和頂蓋的相對位置由定位銷限定，即使噴射器由汽缸蓋和頂蓋合作地支撐，也不會有過高的應力作用在噴射器上。另外，由于定位銷用作汽缸蓋的通道和頂蓋的通道的連接元件，因此消除了對于用于通道連接的專用零件的需要，從而進一步減少了零件的數(shù)量。
此外，依照本發(fā)明的第七方面，在所述定位銷中形成有一個孔。對于所述結(jié)構(gòu)，可調(diào)節(jié)供應到噴射器中的壓縮空氣的壓力。此外消除了對于用于壓力調(diào)節(jié)的專用零件的需要，從而可減少零件的數(shù)量。
從下文中所給出的詳細描述中可明白本發(fā)明的適用范圍。然而，應該理解的是，由于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應該明白本發(fā)明精神和保護范圍內(nèi)的各種改變和修正，因此詳細描述和具體示例，以及所示的本發(fā)明優(yōu)選實施例都是說明性的。
附圖的簡要說明從下文中所給出的詳細描述和附圖中可更全面地理解本發(fā)明，所述附圖是僅出于解釋的目的而給出的，因此對于本發(fā)明不具有限制性，其中

圖1是第一工作示例的空氣燃料噴射式四沖程發(fā)動機的局部垂直截面圖，是沿圖2的線1-1所截的截面圖；圖2是沿圖1的線2-2所截的視圖，其中移除了頂蓋；圖3是沿圖1的線3-3的箭頭方向所看到的汽缸蓋的視圖；圖4是沿圖2的線4-4所截的截面圖；圖5是沿圖4的線5-5所截的截面圖；圖6是沿圖4的線6-6所截的截面圖；圖7是沿圖2的線7-7所截的發(fā)動機的垂直截面?zhèn)纫晥D；以及圖8是與圖2相對應的第二工作示例的部分分解圖。
優(yōu)選實施例的詳細描述首先參照圖1，空氣燃料噴射式四沖程發(fā)動機的發(fā)動機機體11包括曲軸箱12、與曲軸箱12相連的汽缸組13、在與曲軸箱12相對的一側(cè)連接于汽缸組13的汽缸蓋14，以及在與汽缸組13相對的一側(cè)連接于汽缸蓋14的頂蓋15。
裝配適合在設(shè)在汽缸組13中的氣缸孔16中滑移的活塞17，并且所述活塞17與曲軸(未示出)相連接，所述曲軸由連接桿18和曲柄銷(未示出)支撐以便于在曲軸箱12上轉(zhuǎn)動。在汽缸組13和汽缸蓋14之間形成燃燒室19，并且所述燃燒室19與活塞17的頂部相對。
再參考圖2和圖3，在汽缸蓋14中設(shè)有開口于燃燒室19的頂面的第一和第二進氣閥孔20和21，以及與第一和第二進氣閥孔20和21共同連接并開口于汽缸蓋14的一個側(cè)面的進氣孔23。另外圖中還示出一個開口于燃燒室19的頂面的排氣閥孔22，以及與排氣閥孔22相連接并開口于汽缸蓋14的另一個側(cè)面的排氣孔24。此外，將用于將燃料與壓縮空氣一起直接噴射到燃燒室19中的噴射器25安裝于汽缸蓋14上，以將噴射器25設(shè)置在氣缸孔16的軸線(即，汽缸軸線C)上。
第一進氣閥孔20和排氣閥孔22被設(shè)置在噴射器25的汽缸軸線C的相對兩側(cè)，在垂直于汽缸軸線C的一個平面的投影圖上，第二進氣閥孔21被設(shè)置在汽缸軸線C的一側(cè)上，并且在與第一進氣閥孔20和排氣閥孔22相互連接直線L1的基本垂直的直線L2上。此外，以使其在除第一進氣閥孔20、第二進氣閥孔21以及排氣閥孔22以外的一個位置處與燃燒室19相對的方式將火花塞26安裝于汽缸蓋14上。
第一和第二進氣閥27和28以及排氣閥29被設(shè)置在汽缸蓋14上以執(zhí)行打開和關(guān)閉動作，所述第一和第二進氣閥27和28分別打開和關(guān)閉第一和第二進氣閥孔20、21，所述排氣閥29打開和關(guān)閉排氣閥孔22。第一和第二進氣閥27和28適合于在以固定的方式安裝于汽缸蓋14上的導管30中滑動。閥彈簧32被設(shè)在汽缸蓋14與獨立地緊固于從導管30處突出的兩個進氣閥27和28的上端部分的保持器31之間，以使得閥彈簧32所施加的彈力可沿閥閉合方向偏壓進氣閥27和28。排氣閥29適合于在以固定的方式安裝于汽缸蓋14上的導管33中滑動。閥彈簧35被設(shè)在汽缸蓋14與緊固于從導管33處突出的排氣閥29的上端部分的保持器34之間，以使得閥彈簧35所施加的彈力可沿閥閉合方向偏壓排氣閥29。
再參照圖4到圖6，第一和第二進氣閥27、28以及排氣閥29被閥系統(tǒng)38所驅(qū)動以便于打開和關(guān)閉。閥系統(tǒng)38包括具有進口側(cè)凸輪39和排氣側(cè)凸輪40的可轉(zhuǎn)動的凸輪軸41、由進口側(cè)凸輪39驅(qū)動以便于擺動的進口側(cè)第一搖臂42、由排氣側(cè)凸輪40驅(qū)動以便于擺動的排氣側(cè)第一搖臂43、以及具有一對用于與第一和第二進氣閥27、28的上端相接觸的壓臂部分44a和44b的進口側(cè)第二搖臂44。閥系統(tǒng)38還包括具有用于與排氣閥29的上端相接觸的壓臂部分45a的排氣側(cè)第二搖臂45、設(shè)在進口側(cè)第一搖臂42與進口側(cè)第二搖臂44之間以便于將進口側(cè)第一搖臂42的擺動傳輸?shù)竭M口側(cè)第二搖臂44處的進口側(cè)推桿46，以及設(shè)在排氣側(cè)第一搖臂43與排氣側(cè)第二搖臂45之間以便于將排氣側(cè)第一搖臂43的擺動傳輸?shù)脚艢鈧?cè)第二搖臂45處的排氣側(cè)推桿47。
順便提及的是，容納閥系統(tǒng)38的進口側(cè)和排氣側(cè)第二搖臂44、45與進口側(cè)和排氣側(cè)推桿46、47的上部的第一閥室48形成于汽缸蓋14和頂蓋15之間。與第一閥室48鄰接的第二閥室49以在氣缸內(nèi)孔16的側(cè)向平行于汽缸軸線C延伸的方式形成于曲軸箱12、汽缸組13和汽缸蓋14中。
閥系統(tǒng)38的凸輪軸41被容納和設(shè)置于第二閥室49中汽缸蓋14和頂蓋15之間的離開第一閥室48的位置處。凸輪軸41具有平行于曲軸的軸線，并且在其相對端部處被汽缸組13和蓋50所支撐以便于轉(zhuǎn)動，所述蓋50以構(gòu)成第二閥室49外側(cè)表面的方式通過滾珠軸承51、51被緊固于汽缸組13上。
用于不相對轉(zhuǎn)動的第一從動鏈輪52與凸輪軸41相連接，并且用于在降為1/2的速度下從曲軸向凸輪軸41傳輸轉(zhuǎn)動動力的凸輪鏈53被卷繞在第一從動鏈輪52周圍。
進口側(cè)和排氣側(cè)第一搖臂42、43具有從上方分別與進口側(cè)和排氣側(cè)凸輪39、40滾動接觸的輥54、55，并且所述進口側(cè)和排氣側(cè)第一搖臂42、43由設(shè)在汽缸組13和蓋50之間并具有平行于凸輪軸41軸線的進口側(cè)和排氣側(cè)第一搖軸56、57支撐以便于擺動。杯狀的壓制部分42a和43a以向上打開并位于輥54、55之上的方式被整體提供在進口側(cè)和排氣側(cè)第一搖臂42、43上。
其間，具有平行于凸輪軸41軸線的進口側(cè)和排氣側(cè)第二搖軸58、59以設(shè)置在噴射器25相對側(cè)上的方式被支撐在第一閥室48中的汽缸蓋14上。進口側(cè)第一搖臂42具有一對叉形分支的壓臂部分42a、42b，并且進口側(cè)第一搖臂42由進口側(cè)第二搖軸58支撐以便于擺動，而排氣側(cè)第一搖臂43由排氣側(cè)第二搖軸59支撐以便于擺動。
此外，開口向下的杯狀的壓力接收部分44c與在相對于進口側(cè)第二搖軸58與兩個壓臂部分44a、44b相對一側(cè)上的進口側(cè)第二搖臂44是整體提供的。另一個向下開口的杯狀的壓力接收部分45b與在相對于排氣側(cè)第二搖軸59與壓臂部分45a相對一側(cè)上的排氣側(cè)第二搖臂45是整體提供的。
進口側(cè)和排氣側(cè)推桿46、47在第二閥室49和第一閥室48之間上下延伸，而且進口側(cè)和排氣側(cè)推桿46、47下端部分處的球形端部適合于隨進口側(cè)和排氣側(cè)第一搖臂42、43的壓臂部分42a和43a而擺動。進口側(cè)和排氣側(cè)推桿46、47上端部分處的球形端部適合于隨進口側(cè)和排氣側(cè)第二搖臂44、45的壓力接收部分44c和45b而擺動。
對于具有上述結(jié)構(gòu)的閥系統(tǒng)38，由于進口側(cè)凸輪39使得進口側(cè)第一搖臂42隨著凸輪軸41的轉(zhuǎn)動而上下擺動，其中轉(zhuǎn)動動力以1/2減速齒輪比從曲軸被傳輸?shù)酵馆嗇S41處，因此進口側(cè)推桿46被上下操作。隨著進口側(cè)推桿46的上下運動，使得進口側(cè)第二搖臂44擺動以驅(qū)動第一和第二進氣閥27和28以使之打開和關(guān)閉。其間，排氣側(cè)凸輪40使得排氣側(cè)第一搖臂43上下擺動以便于上下操作排氣側(cè)推桿47，而且隨著排氣側(cè)推桿47的上下運動，使得排氣側(cè)第二搖臂45擺動以驅(qū)動排氣閥29以使之打開和關(guān)閉。
順便提及的是，從壓縮空氣泵61中將壓縮空氣供應到噴射器25中。壓縮空氣泵61被布置在與設(shè)在汽缸蓋14中的排氣孔24相對應側(cè)部上的汽缸組13的一個側(cè)部上。操作室62這樣形成于汽缸組13中，即，使其以這樣一種方式被設(shè)置于汽缸內(nèi)孔16的側(cè)向，所述方式即，它基本以L形與垂直于汽缸軸線C的平面中的第二閥室49相連接。壓縮空氣泵61被布置在第二閥室49與操作室62的連接位置處。
再參照圖7，壓縮空氣泵61的泵殼63與汽缸組13整體形成為底汽缸，所述底汽缸具有平行于汽缸軸線C的軸線并且開口于汽缸蓋14側(cè)。用于氣密地關(guān)閉汽缸蓋14側(cè)上的泵殼63開口的蓋元件64被緊固于汽缸組13上?；钊?6適合于在泵殼63中滑移并與蓋元件64合作以構(gòu)成泵室65。
以使其具有沿活塞66的直徑線延伸并穿過凸輪軸41軸線的方式將滑孔67設(shè)置在活塞66中，滑塊68適合于在滑孔67中滑移。其間，以使其具有平行于凸輪軸41軸線延伸并穿過活塞66的軸線的方式將圓柱軸承元件69設(shè)在操作室62中。用螺栓71將軸承元件69緊固于多個(例如四個)以突出的方式設(shè)在汽缸組13上的緊固凸起70上。蓋72被緊固于汽缸組13上并形成操作室62的外側(cè)面，以使得當打開蓋72時，可執(zhí)行擰緊和放松螺栓71的操作。
轉(zhuǎn)動軸73被同軸地裝配在圓柱軸承元件69中，并且滾柱軸承74被插入在軸承元件69的一個端部和轉(zhuǎn)動軸73之間，而滾珠軸承75被插入在軸承元件69的另一個端部和轉(zhuǎn)動軸73之間。換句話說，轉(zhuǎn)動軸73由緊固于汽缸組13上的軸承元件69支撐以便于轉(zhuǎn)動。
在從軸承元件69的一個端部突出的轉(zhuǎn)動軸73的一個端部處，以從轉(zhuǎn)動軸73的偏心位置突出的方式整體地設(shè)有偏心軸73a。偏心軸73a在其一個端部處與滑塊68相連接。因此，偏心軸73a隨著轉(zhuǎn)動軸73的轉(zhuǎn)動而繞轉(zhuǎn)動軸73的軸線轉(zhuǎn)動，因此使得活塞66在泵殼63中滑移以便于增加和減小泵室65的體積。
可允許轉(zhuǎn)動軸73的一個端部插入其中的開口76被設(shè)在泵殼63中，并且插入孔77以沿其縱向與滑孔67的中央部相通的方式被設(shè)在活塞66中，而且插入孔77允許偏心軸73a以這樣的方式插入其中，所述方式即，它允許偏心軸73a隨著轉(zhuǎn)動軸73的轉(zhuǎn)動沿滑孔67軸線的方向移動。
順便提及的是，第二從動鏈輪78被緊固于泵殼63和軸承元件69之間的轉(zhuǎn)動軸73的端部，并且環(huán)鏈80在驅(qū)動鏈輪79和第二從動鏈輪78之間并圍繞驅(qū)動鏈輪79延伸，所述驅(qū)動鏈輪79與凸輪鏈53所環(huán)繞的第一從動鏈輪52以整體的方式構(gòu)成。因此，從凸輪軸41處傳輸?shù)侥抢锏膭恿κ沟棉D(zhuǎn)動軸73，即，壓縮空氣泵61轉(zhuǎn)動。
在軸承元件69的相對側(cè)部上在滾珠軸承75和滾柱軸承74之間的中心位置處提供穿孔81和82。用于將落到操作室62中的部分油引入到軸承元件69和轉(zhuǎn)動軸73之間位置處的油導向器83以與軸承元件69成整體的方式被設(shè)在與穿孔81相對應的位置處。具體地，以使其從第一閥室48中引入油的方式將油回流管道84設(shè)在汽缸蓋14中，并且油回流管道85被設(shè)在汽缸組13中并通過油回流管道84與操作室62相通。油導向器83以與軸承元件69成整體的方式被提供，以使得它將從另一個油回流管道85中掉落的油引入到穿孔81中。
此外，被引入到軸承元件69和轉(zhuǎn)動軸73之間位置處的部分油可用于滾柱軸承74和滾珠軸承75的潤滑，而其他部分油從穿孔82中落入到操作室62的較低部分。積聚在操作室62較低部分的油通過另一個油回流管道86返回到曲軸箱12側(cè)，所述油回流管道86以與操作室62較低部分相通的方式設(shè)在汽缸組13中。
以使其具有與轉(zhuǎn)動軸73同軸的轉(zhuǎn)動軸線的方式將水泵90安裝于相對于軸承元件69的壓縮空氣泵61相對側(cè)上的汽缸組13上。水泵90的泵殼91由外殼主元件92和泵蓋93構(gòu)成，所述外殼主元件92包括靠近于其轉(zhuǎn)動軸73側(cè)的有底的圓柱形部分92a和與有底的圓柱形部分92a的開口端整體設(shè)置的盤狀部分92b，所述泵蓋93封閉外殼主元件92的開口端。泵蓋93被緊固于汽缸組13上以使其與汽缸組13合作，從而將外殼主元件92的開口端的外圓周容納于它們之間。
泵軸94被支撐在其相對的端部，以便在有底的圓柱形部分92a封閉端的中心部以及泵蓋93的中心部與轉(zhuǎn)動軸73同軸轉(zhuǎn)動、并且多個磁體96被緊緊地安裝于插在有底的圓柱形部分92a中的轉(zhuǎn)子95上，以使得它與泵軸94整體轉(zhuǎn)動。其間，轉(zhuǎn)動元件97被緊固于從軸承元件69處突出的轉(zhuǎn)動軸73的另一端部，并且轉(zhuǎn)動元件97具有圓柱形部分97a，所述圓柱形部分97a同軸圍繞外殼主元件92的有底的圓柱形部分92a。多個磁體98被緊緊地安裝于圓柱形部分97a的內(nèi)表面上。因此，當轉(zhuǎn)動元件97與轉(zhuǎn)動軸73一起轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)子95與泵軸94一起轉(zhuǎn)動。
順便提及的是，旋渦室99形成于外殼主元件92與泵蓋93之間，并且為轉(zhuǎn)子95提供葉輪100，而葉輪100被容納于旋渦室99中。
多個進口101被設(shè)在泵蓋93中并朝向旋渦室99的中心部開口，并且葉輪100的轉(zhuǎn)動使得通過進口101吸入到旋渦室99中的冷卻水增壓。這樣，從水泵90排出的冷卻水被供應到為汽缸組13提供的汽缸組側(cè)水套102處，并且通過汽缸組側(cè)水套102被供應到為汽缸蓋14提供的汽缸蓋側(cè)水套103處，恒溫器104對這樣兩種狀態(tài)進行轉(zhuǎn)換，所述狀態(tài)即，其中從蓋側(cè)水套103中排出的冷卻水被引入到散熱器等(未示出)中的一種狀態(tài)和其中從蓋側(cè)水套103中排出的冷卻水繞過散熱器等返回到進口101的另一種狀態(tài)。恒溫器104的恒溫器外殼105與水泵90的泵蓋93整體形成。
具體參照圖6，噴射器25包括空氣燃料噴射閥107和燃料噴射閥108，所述空氣燃料噴射閥107被安裝于汽缸蓋14中并具有突出到燃燒室19中的噴嘴106，所述燃料噴射閥108以將燃料從后方噴射到空氣燃料噴射閥107中的方式與空氣燃料噴射閥107相連接?？諝馊剂蠂娚溟y107直接將燃料與壓縮空氣一起噴射到燃燒室19中。
以與汽缸軸線C同軸的方式將裝配孔109和插入管110布置在汽缸蓋14中，噴嘴106被氣密地裝配于所述裝配孔109中，所述插入管110具有大于裝配孔109的內(nèi)徑并與裝配孔109同軸連接。空氣燃料噴射閥107被氣密地裝在裝配孔109中的噴嘴106處，并且被插入到插入管110中，直到與形成于裝配孔109和插入管110之間的環(huán)形階梯部分111相接觸。
導線連接部分107a被提供在空氣燃料噴射閥107的后部并被設(shè)置在插入管110后端處提供的槽110a中，并且通過索環(huán)113將一對導線112從插入管110外側(cè)的導線連接部分107a處引出到外部，所述索環(huán)113被保持在汽缸蓋14和頂蓋15的配合表面之間。
其間，以這樣的方式使圓柱形噴射器外殼114整體形成于頂蓋15上，所述方式即，圓柱形噴射器外殼114容納裝配于其中的燃料噴射閥108，并與汽缸蓋14合作以便于將空氣燃料噴射閥107保持在它們之間。當頂蓋15與汽缸蓋14相連接時，噴射器外殼114的端部與空氣燃料噴射閥107的后端相接觸。夾板115被緊固于噴射器外殼114的后端并與噴射器外殼114合作，以便于將燃料噴射閥108的后端部分保持在它們之間。
順便提及的是，以與燃料噴射閥108的內(nèi)部相通的方式使環(huán)形燃料室116形成于噴射器外殼114和燃料噴射閥108之間。一對密封元件117、118被插在燃料噴射閥108和噴射器外殼114之間并從相對側(cè)共同地將燃料室116保持在它們之間。
以使其與燃料室116相通的方式直接將燃料供給通道119設(shè)在頂蓋15中，并且用于從將燃料供給源(未示出)處引入燃料的軟管120通過聯(lián)結(jié)器121與燃料供給通道119相連接。
以使其與空氣燃料噴射閥107的內(nèi)部相通的方式將環(huán)形氣室122形成于燃料噴射閥108的端部和空氣燃料噴射閥107的后部以及噴射器外殼114之間。來自于壓縮空氣泵61的壓縮空氣被供應到氣室122中。
具體參照圖2和圖7，吸管124被設(shè)在壓縮空氣泵61的蓋元件64中，并且用于從空氣過濾器(未示出)中引入空氣的軟管與吸管124相連接。吸管124通過安裝在蓋元件64中的簧片閥(未示出)與泵室65相連接。
簧片閥125被安裝在蓋元件64中并隨著泵室65壓力的增加而被打開。從壓縮空氣泵61中排出的壓縮空氣通過簧片閥125和壓縮空氣供給通道126A被供應到氣室122中。
壓縮空氣供給通道126A包括管元件127、通道128以及另一條通道129，所述管元件127以與簧片閥125相通的關(guān)系在其一端與蓋元件64相連接，而在其另一端與汽缸蓋14相連接，所述通道128以與管元件127相通的關(guān)系被直接設(shè)在汽缸蓋14中，所述通道129以與通道128及氣室122相通的關(guān)系被直接設(shè)在頂蓋15中。
另外，直接設(shè)在汽缸蓋14中的部分通道128在排氣孔24的附近通過，并且特別是在排氣孔24附近，汽缸蓋側(cè)水套103被布置于排氣孔24與汽缸組13之間，而將通道128設(shè)定得穿過相對于排氣孔24與汽缸蓋側(cè)水套103相對的一側(cè)。
圓柱形定位銷130穿過汽缸蓋14和頂蓋15的配合表面延伸，并在其相對端部處被插入到汽缸蓋14和頂蓋15中，以使得直接設(shè)在汽缸蓋14和頂蓋15中的通道128和129以及壓縮空氣供給通道126A的構(gòu)成部分通過該定位銷130彼此相通。O形扣環(huán)133被保持在汽缸蓋14和頂蓋15的配合表面之間并圍繞著定位銷130。
在定位銷130中形成有孔131，并且安全閥132被安裝于汽缸蓋14上并在相對于口131的上游側(cè)上與通道128相連接。
接下來，將描述第一工作示例的操作。由于用于將壓縮空氣供應到噴射器25的壓縮空氣供給通道126A的至少一部分，即，直接設(shè)在汽缸蓋14中的通道128和壓縮空氣供給通道126A的構(gòu)成部分的一部分在排氣孔24的附近通過，因此沿壓縮空氣供給通道126A循環(huán)的壓縮空氣可被通過排氣孔24循環(huán)的廢氣的熱量所加熱。這增大了壓縮空氣的體積，從而提高了泵效率。
在排氣孔24的附近，汽缸蓋側(cè)水套103的一部分被設(shè)置在排氣孔24和汽缸組13之間，并且壓縮空氣供給通道126A的通道128構(gòu)成部分被設(shè)置在相對于排氣孔24的汽缸蓋側(cè)水套103的相對側(cè)上。因此，可最大限度地避免由于汽缸蓋側(cè)水套103的冷卻所造成的對于沿壓縮空氣供給通道126A循環(huán)的壓縮空氣的影響，并且即使發(fā)動機是水冷式的，也可保持高的泵效率。
此外，與壓縮空氣供給通道126A相連接的壓縮空氣泵61被設(shè)置在對應于排氣孔24側(cè)部上的汽缸組13的側(cè)面，并且可將壓縮空氣泵61設(shè)置在包含與排氣孔24相連接的排氣管的發(fā)動機的安排空間中。另外，壓縮空氣泵61的泵殼63與汽缸組13整體形成。因此，可實現(xiàn)零件數(shù)量方面的減少，使得發(fā)動機尺寸最小化并使得壓縮空氣泵61附近的發(fā)動機結(jié)構(gòu)更簡化。
此外，雖然噴射器25的燃料噴射閥108裝有噴射器外殼114并被噴射器外殼114所容納，但是由于噴射器外殼114是與頂蓋15整體形成的，因此在汽缸蓋14的周圍不必設(shè)置構(gòu)成噴射器外殼114的元件。因此，可減少零件的數(shù)量，并可使得發(fā)動機的尺寸最小化以及使得發(fā)動機周圍的結(jié)構(gòu)更簡化。
此外，由于用于將燃料和壓縮空氣供給到噴射器外殼114中的燃料供給通道119和作為壓縮空氣供給通道126A至少一部分的通道129被直接設(shè)在頂蓋15中，因此無需在噴射器外殼114周圍設(shè)置用于將燃料和壓縮空氣供給到噴射器外殼114中的管等。因此，可減少零件的數(shù)量，并可避免發(fā)動機尺寸的增加及發(fā)動機周圍結(jié)構(gòu)的復雜化。
順便提及的是，驅(qū)動設(shè)置在汽缸蓋14上的第一進氣閥27、第二進氣閥28以及排氣閥29的凸輪軸41被設(shè)置在汽缸組13側(cè)上并遠離汽缸蓋14和頂蓋15之間的位置。因此，可防止將凸輪軸41布置于汽缸蓋14和頂蓋15之間。這還增加了在噴射器外殼114的布置方面的自由度以及在燃料供給通道119和直接設(shè)在頂蓋15中的通道129的布置方面的自由度。
而且，噴射器25被布置在汽缸軸線C上，并且在垂直于汽缸軸線C的一個平面的投影圖上，第一進氣閥孔20和排氣閥孔22被布置于噴射器25的相對側(cè)上，而第二進氣閥孔21被布置于與使第一進氣閥孔20和排氣閥孔22相互連接的直線L1基本相垂直的直線L2上的噴射器25的一側(cè)上。因此，通過將噴射器25布置于燃燒室19的中央部分，可消除燃燒室19中火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x的片面性，從而提高燃燒效率。此外，通過提供第一和第二進氣閥孔20、21兩者，提高了空氣填充效率并可實現(xiàn)泵送損失的降低?？扇绱瞬贾没鸹ㄈ?6，即，使得可容易地避免它與兩個進氣閥27和28以及一個排氣閥29之間的干擾，并且可將火花塞26布置于噴射器25的附近，從而提高燃燒效率。
此外，噴射器25的空氣燃料噴射閥107被支撐于頂蓋15上，并且作為用于將壓縮空氣供應到空氣燃料噴射閥107中的壓縮空氣供給通道126A的至少一部分的通道129被直接布置于頂蓋15中。因此，在頂蓋15周圍無需設(shè)置用于將壓縮空氣引入到噴射器25中的部分，從而使得發(fā)動機的尺寸最小化以及使得發(fā)動機周圍的結(jié)構(gòu)更簡化。
此外，圓柱形定位銷130穿過汽缸蓋14和頂蓋15的配合表面。定位銷130的相對端部位于汽缸蓋14和頂蓋15中。這可使得直接設(shè)在汽缸蓋14和頂蓋15中并構(gòu)成壓縮空氣供給通道126A一部分的通道128和129通過該定位銷130彼此相通。因此，即使汽缸蓋14和頂蓋15的相對位置受定位銷130限定并且噴射器25由頂蓋15和汽缸蓋14合作地支撐，也不會有過高的應力作用在噴射器25上。此外，由于定位銷130用作汽缸蓋14的通道128和頂蓋15的通道129的連接元件，因此消除了對于用于通道連接的專用零件的需要，從而減少了所需零件的數(shù)量。
而且，由于在定位銷130中形成有孔131，因此可調(diào)節(jié)供應到噴射器25中的壓縮空氣的壓力，因此消除了對于用于壓力調(diào)節(jié)的專用零件的需要，又減少了零件的數(shù)量。
圖8示出了本發(fā)明的第二工作示例，其中用相同的附圖標記表示與上述第一工作示例中相對應的元件。
用于將壓縮空氣供應到噴射器25的壓縮空氣供給通道126B包括管元件127、通道128a以及管形狀的調(diào)整器134，所述管元件127以與簧片閥125相通的關(guān)系在其一端與蓋元件64相連接，所述通道128a以與管元件127相通的關(guān)系被直接設(shè)在汽缸蓋14中，所述調(diào)整器134以穿過排氣孔24并與通道128a相通的方式被安裝于汽缸蓋14上。另外，通道128b以與調(diào)整器134相通的關(guān)系被直接設(shè)在汽缸蓋14中，并且通道129(參考第一工作示例)以與通道128b相通的關(guān)系被直接設(shè)在頂蓋15中。
對于第二工作示例來說，沿壓縮空氣供給通道126B循環(huán)的壓縮空氣可被通過排氣孔24循環(huán)的廢氣的熱量所加熱，這增大了壓縮空氣的體積，從而提高了泵效率。此外，在汽缸蓋14和頂蓋15周圍無需布置用于將壓縮空氣引入到噴射器25中的零件，從而使得發(fā)動機尺寸的最小化以及使得發(fā)動機周圍的結(jié)構(gòu)更簡化。
雖然已描述了本發(fā)明的優(yōu)選工作示例，但是本發(fā)明并不局限于上述工作示例，而是在不脫離權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明的基礎(chǔ)上可進行各種設(shè)計改變。
接下來，將描述本發(fā)明的效果。
如上所述，依照本發(fā)明的第一方面，由于噴射器外殼是與頂蓋整體形成的，因此在汽缸蓋的周圍不必設(shè)置構(gòu)成噴射器外殼的元件。因此，可減少零件的數(shù)量，并可使得發(fā)動機的尺寸最小化以及使得發(fā)動機周圍的結(jié)構(gòu)更簡化。
此外，依照本發(fā)明的第二方面，由于無需在噴射器外殼周圍設(shè)置用于將燃料和壓縮空氣供給到噴射器外殼中的管等。因此，可減少零件的數(shù)量，并可將發(fā)動機尺寸和發(fā)動機周圍結(jié)構(gòu)的復雜程度控制在最小化。
依照本發(fā)明的第三方面，凸輪軸沒有被布置于汽缸蓋和頂蓋之間，從而可增加在噴射器外殼的布置方面的自由度。而且，由于至少部分燃料供給通道和壓縮空氣供給通道被直接布置在頂蓋中，因此可增加在燃料供給通道和壓縮空氣供給通道的布置方面的自由度。
而且，依照本發(fā)明的第四方面，由于噴射器被布置于燃燒室的中心部分，因此可消除燃燒室中火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x的片面性，從而提高了燃燒效率。另外，由于提供了第一和第二進氣閥孔，因此提高了空氣填充效率并可實現(xiàn)泵送損失的降低。此外，可布置火花塞，同時容易地避免它與兩個進氣閥以及一個排氣閥之間的干擾，這可將火花塞布置于噴射器的附近以提高燃燒效率。
依照本發(fā)明的第五方面，在頂蓋周圍無需設(shè)置用于將壓縮空氣引入到噴射器中的零件。
此外，依照本發(fā)明的第六方面，在汽缸蓋周圍無需布置用于將壓縮空氣引入到噴射器中的零件，從而將發(fā)動機的尺寸和發(fā)動機周圍結(jié)構(gòu)的復雜程度控制在最小化。此外，即使噴射器由汽缸蓋和頂蓋合作地支撐，也不會有過高的應力作用在噴射器上。另外，消除了對于用于通道連接的專用零件的需要，從而又減少了所需零件的數(shù)量。
此外，依照本發(fā)明的第七方面，可調(diào)節(jié)供應到噴射器中的壓縮空氣的壓力，因此消除了對于用于壓力調(diào)節(jié)的專用零件的需要，又減少了零件的數(shù)量。
雖然如此描述了本發(fā)明，但是應該明白的是，也可以多種方式對本發(fā)明進行改進。不應認為所述改進違背了本發(fā)明的精神和保護范圍，并且本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應該明白的是，上述所有改進都應包含在所附權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種空氣燃料噴射式發(fā)動機，所述發(fā)動機包括噴射器，所述噴射器具有用于噴射燃料的燃料噴射閥和用于直接將燃料與壓縮空氣一起噴射到燃燒室中的空氣燃料噴射閥；以及噴射器外殼，所述噴射器外殼用于容納噴射器并將所述噴射器緊固于發(fā)動機機體，其特征在于，所述噴射器外殼與構(gòu)成所述發(fā)動機機體部分的頂蓋整體形成。
2.如權(quán)利要求1中所述的空氣燃料噴射式發(fā)動機，其特征在于，分別用于向所述噴射器外殼中供應燃料和壓縮空氣的燃料供給通道和壓縮空氣供給通道的至少一部分被直接布置于所述頂蓋中。
3.如權(quán)利要求1中所述的空氣燃料噴射式發(fā)動機，還包括進氣閥和排氣閥，所述進氣閥和排氣閥布置于構(gòu)成所述發(fā)動機機體部分的汽缸蓋上；以及凸輪軸，所述凸輪軸被布置于遠離所述汽缸蓋和所述頂蓋的位置處并構(gòu)成閥系統(tǒng)的一部分，所述閥系統(tǒng)驅(qū)動所述進氣閥和排氣閥，并形成為四沖程發(fā)動機。
4.如權(quán)利要求3中所述的空氣燃料噴射式發(fā)動機，其特征在于，所述噴射器被布置在汽缸軸線C上，并且在垂直于汽缸軸線C的一個平面的投影圖上，可由第一進氣閥關(guān)閉的第一進氣閥孔和可由所述排氣閥關(guān)閉的排氣閥孔被布置于所述噴射器上的相對側(cè)上，而可由第二進氣閥關(guān)閉的第二進氣閥孔被布置于與使所述第一進氣閥孔和所述排氣閥孔相互連接的直線L1基本相垂直的直線L2上的所述噴射器的一側(cè)上。
5.如權(quán)利要求1中所述的空氣燃料噴射式發(fā)動機，其特征在于，用于向所述噴射器中供應壓縮空氣的壓縮空氣供給通道的至少一部分被直接布置于所述頂蓋中。
6.如權(quán)利要求1中所述的空氣燃料噴射式發(fā)動機，還包括圓柱形定位銷，所述圓柱形定位銷在其相對端部處被插入到汽缸蓋和所述頂蓋中，所述圓柱形定位銷與所述頂蓋合作以支撐所述噴射器，所述圓柱形定位銷穿過所述汽缸蓋和所述頂蓋的配合表面；以及通道，所述通道分別直接設(shè)在汽缸蓋和頂蓋中，并構(gòu)成通過與所述定位銷相通的所述壓縮空氣供給通道的至少一部分。
7.如權(quán)利要求6中所述的空氣燃料噴射式發(fā)動機，其特征在于，在所述定位銷中形成有一個孔。
8.如權(quán)利要求1中所述的空氣燃料噴射式發(fā)動機，其特征在于，當頂蓋與汽缸蓋相連接時，噴射器外殼的端部與空氣燃料噴射閥的后端相接觸，并且夾板被緊固于噴射器外殼的后端上并與噴射器外殼合作以便于將燃料噴射閥的后端部分保持在它們之間。
9.如權(quán)利要求8中所述的空氣燃料噴射式發(fā)動機，其特征在于，在噴射器外殼與燃料噴射閥之間形成了環(huán)形燃料室以使其與燃料噴射閥的內(nèi)部相通。
10.如權(quán)利要求4中所述的空氣燃料噴射式發(fā)動機，其特征在于，凸輪軸在其相對端部處由汽缸組和蓋子支撐以便于轉(zhuǎn)動，所述蓋子被緊固于所述汽缸組上以構(gòu)成第二閥室外側(cè)的表面。
11.如權(quán)利要求6中所述的空氣燃料噴射式發(fā)動機，其特征在于，O形扣環(huán)被保持在汽缸蓋和頂蓋的配合表面之間并圍繞著定位銷。
12.如權(quán)利要求7中所述的空氣燃料噴射式發(fā)動機，其特征在于，安全閥被安裝于汽缸蓋上并在相對于所述口的上游側(cè)上與一個通道相連接。
13.如權(quán)利要求5中所述的空氣燃料噴射式發(fā)動機，其特征在于，壓縮空氣通道在排氣孔附近通過，因此沿壓縮空氣供給通道循環(huán)的壓縮空氣可被通過排氣孔循環(huán)的廢氣的熱量所加熱。
14.一種燃料噴射裝置，包括噴射器，所述噴射器具有用于噴射燃料的燃料噴射閥和用于直接將燃料與壓縮空氣一起噴射到燃燒室中的空氣燃料噴射閥；以及噴射器外殼，所述噴射器外殼用于容納噴射器并將所述噴射器緊固于發(fā)動機機體；以及緊固于噴射器外殼后端的夾板，所述夾板與噴射器外殼合作以便于將燃料噴射閥的后端部分保持在它們之間，其特征在于，所述噴射器外殼與構(gòu)成所述發(fā)動機機體部分的頂蓋整體形成。
15.如權(quán)利要求14中所述的燃料噴射裝置，其特征在于，分別用于向所述噴射器外殼中供應燃料和壓縮空氣的燃料供給通道和壓縮空氣供給通道的至少一部分被直接布置于所述頂蓋中。
16.如權(quán)利要求14中所述的燃料噴射裝置，還包括進氣閥和排氣閥，所述進氣閥和排氣閥布置于構(gòu)成所述發(fā)動機機體部分的汽缸蓋上；以及凸輪軸，所述凸輪軸被布置于遠離所述汽缸蓋和所述頂蓋的位置處并構(gòu)成閥系統(tǒng)的一部分，所述閥系統(tǒng)驅(qū)動所述進氣閥和排氣閥。
17.如權(quán)利要求15中所述的燃料噴射裝置，其特征在于，所述噴射器被布置在汽缸軸線C上，并且在垂直于汽缸軸線C的一個平面的投影圖上，可由第一進氣閥關(guān)閉的第一進氣閥孔和可由所述排氣閥關(guān)閉的排氣閥孔被布置于所述噴射器上的相對側(cè)上，而可由第二進氣閥關(guān)閉的第二進氣閥孔被布置于與使所述第一進氣閥孔和所述排氣閥孔相互連接的直線L1基本相垂直的直線L2上的所述噴射器的一側(cè)上。
18.如權(quán)利要求14中所述的燃料噴射裝置，其特征在于，用于向所述噴射器中供應壓縮空氣的壓縮空氣供給通道的至少一部分被直接布置于所述頂蓋中。
19.如權(quán)利要求14中所述的燃料噴射裝置，還包括圓柱形定位銷，所述圓柱形定位銷在其相對端部處被插入到汽缸蓋和所述頂蓋中，所述圓柱形定位銷與所述頂蓋合作以支撐所述噴射器，所述圓柱形定位銷穿過所述汽缸蓋和所述頂蓋的配合表面；以及通道，所述通道分別直接設(shè)在汽缸蓋和頂蓋中，并構(gòu)成通過與所述定位銷相通的所述壓縮空氣供給通道的至少一部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種空氣燃料噴射式發(fā)動機，所述發(fā)動機包括噴射器，所述噴射器由用于噴射燃料的燃料噴射閥和用于直接將燃料與壓縮空氣一起噴射到燃燒室中的空氣燃料噴射閥組成；以及噴射器外殼，所述噴射器外殼用于容納噴射器并將所述噴射器緊固于發(fā)動機機體。所述噴射器外殼被支撐于頂蓋上，用于向所述噴射器中供應壓縮空氣的壓縮空氣供給通道的至少一部分被直接布置于所述頂蓋中。此外，所述噴射器外殼與構(gòu)成所述發(fā)動機機體部分的頂蓋整體形成。在這種結(jié)構(gòu)下，可將發(fā)動機的尺寸、發(fā)動機周圍結(jié)構(gòu)的復雜程度以及所需零件的數(shù)量控制在最小化。
文檔編號F01L1/18GK1472435SQ0315234
公開日2004年2月4日 申請日期2003年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月31日
發(fā)明者塙薰, 石田周一, 上田浩矢, 栗原博, 薰 , 一, 矢 申請人:本田技研工業(yè)株式會社