专利名称：多汽缸内燃发动机和将燃油泵安装到所述发动机中的系统的制作方法
技术领域：
本公开涉及一种用于将燃油泵安装到v式内燃发动机中的系统和方法。
背景技术：
随着更多的组件被增加到发动机中以提高性能和减少排放，机动车辆的发动机室 变得越来越拥挤。V式发动机可包括位于形成于两个汽缸组(cylinderbank)之间的谷部 (valley)中的一个或多个组件，以提供紧凑的发动机封装和各种其它优点。但是，根据特殊 组件和发动机构造，针对安装组件而对汽缸体谷部的加工会非常困难或无法实行。在(例 如US专利第4， 793， 300号公开的)现有技术方案中使用固定到汽缸体和组件的支架或者 适配器板，以将组件固定到汽缸体而不用在谷部中进行加工。
实用新型内容—种多汽缸内燃发动机，其具有发动机机体，该发动机机体具有相对于彼此以一 定角度布置的第一汽缸组和第二汽缸组，在第一汽缸组和第二汽缸组之间形成谷部，发动 机机体包括在谷部的一端向上延伸的面板，所述发动机包括多个螺纹紧固件，包括第一 螺纹部分和第二螺纹部分，第一螺纹部分与发动机机体的面板接合，第二螺纹部分延伸穿 过所述面板至谷中，并且穿过设置在谷部中的燃油泵的燃油泵壳体安装法兰的对应孔，以 将燃油泵直接固定到发动机机体的面板上，而不用适配器板。每个紧固件的第二螺纹部分 与补充螺纹间隔件接合，所述螺纹间隔件具有近端，所述近端用于将燃油泵壳体的法兰固 定到发动机机体的面板的背部，并且近端朝着末端基本沿着燃油泵壳体的总长延伸到谷部 中，所述末端被成形为便于紧固工具的接触。 在一个实施例中，提供了一种用于将高压燃油泵安装到V式内燃发动机中的方 法，所述方法包括将多个紧固件固定到发动机机体的前面板中，使得紧固件的螺纹部分延 伸穿过所述面板至谷中；将具有多个安装孔洞的安装法兰的燃油泵置于所述汽缸组之间的 谷部中，使得所述多个紧固件的每个延伸穿过所述法兰的对应安装孔；将螺纹间隔件固定 到每个紧固件，以将燃油泵直接固定到发动机机体的前面板的背侧上。 在另一实施例中，提供了一种用于将燃油泵安装到内燃发动机中的方法，所述内 燃发动机具有包括两个汽缸组的汽缸体，所述两个汽缸组相对于彼此按照一定角度设置， 以在它们之间形成谷部，所述方法包括将燃油泵置于所述汽缸组之间的谷部中，使得燃油 泵驱动轴毂和驱动轴穿过汽缸体的前面板中的孔延伸，并且所述燃油泵壳体接触所述汽缸 体的前面板的背面；利用延伸穿过在所述前面板上的多个孔洞以及穿过燃油泵壳体的安装 法兰的多个紧固件将燃油泵固定到所述前面板的背面上。 本公开包括具有多个优点的实施例。例如，本公开的实施例通过将高压燃油泵安 装到V式发动机的谷部中提供改进的封装。由于加工发动机机体的谷部复杂，因此通过去 除用于将燃油泵安装到发动机机体所需要的适配器板或支架，本公开的安装策略减少了部 件数量和复杂性。本公开提供将燃油泵直接安装到汽缸体的面板的后侧的方法，使得燃油 泵位于谷部中，并且不需要在谷部中加工安装孔洞。使用具有被成形为与紧固件驱动器工 具或扳手接合的末端并沿着燃油泵壳体延伸到谷部中的间隔件/螺母，使得间隔件/螺母能够被接触，以方便燃油泵的装配和任何后续服务。 以上优点和其它优点和特点通过以下参照附图对优选实施例进行的详细描述将
变得容易理解。
图1是根据本公开一个实施例的V式内燃发动机机体的主视图，其具有设置在谷 部中并直接安装到发动机机体的前面板的背侧的高压燃油泵； 图2是从汽缸体的前面板的后侧看的透视图，其显示了安装在根据本公开的一个 实施例的V式内燃发动机的谷部中的高压燃油泵； 图3是从前方俯视的角度得到的透视图，显示了在根据本公开的实施例的V式发 动机的谷部中的高压燃油泵的安装； 图4是显示用于在根据本公开的实施例的V式发动机的谷部中将燃油泵直接安装 到发动机机体的系统和方法的部分截面图； 图5是显示在用于在根据本公开的V式内燃发动机的谷部中将燃油泵直接安 装到发动机机体的系统或方法的代表性实施例中使用的紧固件(fastener)和间隔螺母 (spacer nut)的部分截面图。
具体实施方式本领域普通技术人员应该理解，参照附图中的任一幅显示并描述的实施例的各种 特征可与在一幅或多幅其它附图中显示的特征结合，以产生没有被明确显示或描述的替代 实施例。显示的特征的组合提供典型应用的替代实施例。但是，与本公开的教导一致的特 征的各种组合和修改对于特定应用或实施可以是需要的。在阐述中使用的代表性实施例总 体上涉及具有设置在发动机机体中的曲轴和推杆式气门(pushrod valvetrain)的V式涡 轮增压、四冲程、多汽缸、直喷式的压縮点火内燃发动机。本领域普通技术人员可认识到用 于其它发动机技术(例如，包括各种构造的火花点火发动机)的与本公开一致的相似应用 或实施。如在此使用的，(包括但不限于)向前、向后、向上、前、后等的方向词通常指代在 客车的前部的发动机罩下面安装的发动机的朝向，并且用于方便代表性实施例的显示和描 述。本领域普通技术人员应该理解本公开的教导可应用到，例如，发动机可朝着车辆的后部 在罩下面或以一定角度或朝向(不垂直)被安装的其它应用或实施中，并且针对与这里的 教导一致的那些应用，方向词应该被相应地改变或修改。 在图1的主视图中显示了根据本公开的具有设置在谷部中并直接安装到发动机 机体的燃油泵的V式多汽缸内燃发动机的代表性实施例。系统10包括发动机机体(或汽 缸体)12，发动机机体12具有相对于彼此按照一定角度布置的第一汽缸组14和第二汽缸组 16，通常被称作"V"构造或"V式"发动机。通常处于汽缸组14、16之间的具有通过用虚线 28代表的底部的空间是发动机的谷部18 (在图2和图3中被最佳地显示)。虽然参照八汽 缸柴油推杆发动机(曲轴被设置在发动机机体中并且汽缸组14、16之间具有90度角)进 行显示并描述，但是本公开不限于汽缸的特定数量、汽缸组14、16之间的角度或代表性的 发动机技术。本领域普通技术人员可认识到，可在其它发动机构造中利用本公开的各种特 点。
4[0017] 汽缸体12包括前部或前面板20，其具有适于接纳前发动机盖(未示出)的通常 平坦的前表面22。前面板20通常向上延伸，与在第一汽缸组14和第二汽缸组16之间的 谷部的底部(基本上用标号28表示，在图2和图3中被最佳地显示)的一端交叉。前面板 20包括相对于前表面22凹入的多个区域24。凹入的区域24包括穿过对应的凸台30、32 和34延伸的多个燃油泵安装孔洞，凸台30、32和34被设置为围绕用于容纳燃油泵对齐毂 (alignment hub) 40 (在图3和图4中被最佳地显示)的中心孔36。燃油泵50被设置在发 动机机体12的谷部18内，在前面板20的正后方。多个螺纹紧固件60、62、64分别穿过凸 台30、32、34中的对应孔洞延伸至谷部18中，并穿过燃油泵壳(图3至图5)的安装法兰， 以将燃油泵50安装到发动机机体12上。紧固件60、62和64可以是任何合适的紧固件，用 于在泵壳体和前面板20之间提供夹持力。如参照图5显示并描述的，在一个实施例中，每 个紧固件60、62和64通过螺栓和间隔螺母实现。 图2是从汽缸体的前面板的后侧看的透视图，显示了安装在根据本公开一个实施 例的V式内燃发动机的谷部中的高压燃油泵50。如图2所示，汽缸体12的前面板20 —般 向上延伸或者在谷部18的一端与底部28交叉。燃油泵50被设置在通常在汽缸组14、 16 之间的谷部18中，在该代表性实施例中，汽缸组14、16中的每一组具有四个汽缸。如图2-5 所示，燃油泵50包括壳体，壳体具有与发动机机体的面板20的背面接触的一体的安装法兰 70。燃油泵壳体法兰70包括多个孔，所述孔的数量和位置与所述多个紧固件60、62、64对 应，从而紧固件延伸穿过法兰70以便于燃油泵50的安装和任何后续服务。如图2所示，在 一个实施例中，紧固件60、62和64基本沿着燃油泵壳体的整个长度延伸，以使得工具能够 接触到每个紧固件的末端。根据该具体的应用和实施，紧固件可延伸到燃油泵50外(如图 2所示)或者可稍微凹入(如图4所示)，但是仍然可被紧固工具(例如，管钳子)接触到。 图3和图4显示了根据本公开的用于将燃油泵直接固定到发动机机体上的方法的 代表性实施例。图3是从前方俯视的角度得到的透视图，显示了高压燃油泵在根据本公开 实施例的V式发动机的谷部中安装，而图4是显示用于在根据本公开的V式发动机的谷部 中将燃油泵直接安装到发动机机体的系统或方法的部分截面图。 在图3的实施例中，紧固件60、62和64延伸穿过在前面板20的凹入区域24中的 对应孔洞至谷部18中。如图5所示，每个紧固件可包括螺栓，所述螺栓具有第一直径的第 一螺纹部分80，第一螺纹部分80旋转以与凹入区域24中的对应的螺孔接合，从而第二直 径的第二螺纹部分82延伸穿过所述孔洞至谷部18中。燃油泵50位于汽缸组14、 16之间 的谷部18中，使得在燃油泵壳体安装法兰中的安装孔与紧固件60、62、64对齐，并且燃油泵 50朝着前面板20运动，如箭头100所指示(图4)。燃油泵驱动轴90和对齐毂40延伸穿 过汽缸体12的前面板20的孔36，并且燃油泵壳体安装法兰70接触汽缸体12的前面板20 的背面。紧固件60、62、64的每个可具有对应的间隔螺母IIO，所述间隔螺母110具有内部 攻螺纹的第一 (近)端112，所述第一端112朝着多边形末端114延伸，以便于用驱动工具 (例如，扳手(未示出))对末端114进行接合。在显示的实施例中，末端114为六边形，以 便于用(例如)管钳子对其进行接合。根据具体应用和实施，也可使用其它几何形状，例如， 方形、星形等。间隔螺母110旋转，以使得内部攻螺纹的第一端112与紧固件62的对应的 螺纹部分82接合，以在燃油泵壳体和汽缸体12的前面板20之间施加夹紧力，从而将燃油 泵50固定到汽缸体12上。
5[0021] 图5是显示在用于在根据本公开的V式内燃发动机的谷部中将燃油泵直接安装到 发动机机体的系统或方法的代表性实施例中使用的紧固件和间隔螺母的局部截面图。本领 域普通技术人员可以认识到与本公开的教导一致的用于在谷部中将燃油泵直接安装到汽 缸体上的各种可选紧固件、柱头螺栓、凸耳(lug)等。在图5的实施例中，紧固件62用具有 用于与汽缸体12的前凹入部分24中对应的螺孔接合的第一直径的第一螺纹部分80的六 角头螺栓72来实现。螺栓72还包括具有比第一直径小的第二直径的第二螺纹部分82，第 二螺纹部分82延伸穿过燃油泵壳体法兰70。间隔螺母110包括内部攻螺纹的第一端112， 以与螺栓72的第二螺纹部分82接合，并且将夹紧力施加到泵壳体的法兰72和汽缸体12 的前凹入部分24上。第二端(终端或末端)114包括与第一端112隔开的多边形端，使得 间隔螺母110延伸超过燃油泵壳体116的轴向长度的至少一半，以便于扳手接触所述多边 形端。在图5所示的紧固件实施例中，间隔螺母110的第一端112通过在第一端112和多 边形的末端114之间延伸的固体轴部118连接。这样，固体部分118有效地将多边形端114 与第一端112间隔开，以在在谷部18中进行安装之后使得扳手能够接触到多边形端114。 如在这里显示和描述的，根据本公开的实施例通过将高压燃油泵安装到V式发动 机的谷部中而提供改进的封装。由于加工发动机机体的谷部复杂，因此通过去除用于将燃 油泵安装到发动机机体所需要的适配器板或支架，本公开的安装策略减少了部件数量和复 杂性。本公开提供将燃油泵直接安装到汽缸体的面板的背侧的方法，使得燃油泵位于谷部 中，并且不需要在谷部中加工安装孔洞。使用具有被成形为用于与紧固件驱动器工具或扳 手接合的末端并沿着燃油泵壳体延伸至谷部内的间隔螺母，使得间隔螺母能够被接触，以 方便燃油泵的装配和任何后续服务。 虽然已经详细地描述了最佳模式，但是熟悉本领域的技术人员应该知道权利要求 的范围内的各种替代设计和实施例。当一个或多个实施例被描述为关于一个或多个期望的 特征提供优点或者优于其它实施例和/或优于现有技术，本领域普通技术人员应该知道在 各种特征中获得折中方案以实现期望系统属性，这可取决于具体应用或实施。这些属性包 括(但不限于)成本、强度、耐久性、周转成本、可销售性、外观、封装、尺寸、适用性、重量、可 加工性、装配简单性等。相对于关于一个或多个特征的其它实施例被描述为不那么理想的 实施例不超出权利要求限定的本实用新型的范围。
权利要求一种多汽缸内燃发动机，其特征在于，该发动机包括发动机机体，具有按照V形构造布置的第一汽缸组和第二汽缸组，在第一汽缸组和第二汽缸组之间形成谷部，发动机机体包括在谷部的一端向上延伸的面板；多个螺纹紧固件，延伸穿过发动机机体的所述面板至谷部内；燃油泵，设置在谷部内，燃油泵包括具有一体的法兰的壳体，所述法兰具有在数量和位置上与所述多个螺纹紧固件对应的多个孔，使得所述紧固件穿过所述孔延伸，并且壳体的法兰接触发动机机体的面板的背面；多个螺纹间隔件，具有与对应的螺纹紧固件接合并将燃油泵壳体的法兰直接固定到发动机机体的面板的背面的近端。
2. 如权利要求1所述的发动机，其特征在于，螺纹紧固件的每个包括与发动机机体的面板中的对应螺孔接合的螺纹部分。
3. 如权利要求1所述的发动机，其特征在于，螺纹紧固件的每个包括第一螺纹部分和第二螺纹部分，第一螺纹部分与发动机机体的面板中的对应的螺孔接合，第二螺纹部分与螺纹间隔件中的对应一个接合。
4. 如权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述多个螺纹间隔件的每个从所述近端至多边形末端地延伸，以便于所述末端与驱动工具的接合。
5. 如权利要求4所述的发动机，其特征在于，所述多个螺纹间隔件的每个沿着燃油泵壳体的总长延伸，以使得工具接近所述末端。
6. 如权利要求4所述的发动机，其特征在于，所述末端是六边形的，以便于与管钳子的接触。
7. 如权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述多个螺纹间隔件的每个的近端包括内部攻螺纹部分，所述近端连接至在所述近端和多边形末端之间延伸的固体部分。
8. —种用于将燃油泵安装到V式内燃发动机中的系统，所述系统包括汽缸体，具有被划分为第一汽缸组和第二汽缸组的多个汽缸，第一汽缸组和第二汽缸组被设置为相对于彼此成一定角度，并且所述汽缸体限定在第一汽缸组和第二汽缸组之间延伸的谷部，所述汽缸体在一端具有延伸超过第一汽缸组和第二汽缸组之间的谷部的底部的前部，并包括适于接收前盖的平坦表面，所述前部包括从所述平坦表面凹入的区域，所述区域具有穿过其延伸的多个孔洞，所述多个孔洞围绕适于接合燃油泵驱动轴毂的中心孔；燃油泵，具有包括安装法兰的壳体，所述安装法兰具有围绕驱动轴毂设置的多个安装孔洞，所述燃油泵设置在所述谷部内，使得所述壳体的安装法兰接触并固定到汽缸体的前部的背面。
9. 如权利要求8所述的系统，还包括多个紧固件，延伸穿过汽缸体的前部的多个孔洞中的对应的一个，并且穿过燃油泵壳体的安装法兰中的多个孔洞中的对应的一个，以将燃油泵壳体固定到汽缸体的前部的背面。
10. 如权利要求9所述的系统，其特征在于，汽缸体前部的所述多个孔洞被攻螺纹，并且所述多个紧固件中的每个包括螺纹部分，所述螺纹部分与汽缸体前部的孔洞的对应螺纹部分接合。
专利摘要一种多汽缸内燃发动机和将燃油泵安装到所述发动机中的系统，所述发动机具有在谷部的至少一端向上延伸的发动机机体的面板，所述发动机包括具有第一螺纹部分和第二螺纹部分的多个紧固件，所述第一螺纹部分与发动机机体的面板接合，第二螺纹部分延伸穿过所述面板至谷部中并且穿过设置在谷部中的燃油泵的燃油泵壳体安装法兰中的对应的孔，以将燃油泵直接固定到发动机机体的面板而不需要适配器板。每个紧固件的第二螺纹部分与补充的螺纹间隔件接合，所述螺纹间隔件具有近端，所述近端用于将燃油泵壳体的法兰固定到发动机机体的面板的背侧，并且近端基本沿着燃油泵壳体的总长朝着末端延伸到谷部中，所述末端被成形为便于紧固工具的接触。
文档编号F02B75/22GK201526370SQ20092015077
公开日2010年7月14日 申请日期2009年5月6日 优先权日2009年5月6日
发明者彼得·M·奇泽姆, 蒂莫西·J·克诺特 申请人:福特全球技术公司