CN101368492B - 一种汽车发动机凸轮轴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车发动机凸轮轴，第一轴颈上设凸轮轴颈油槽，机油油路是从缸体主油道，经分支油路，接入的不同的凸轮轴颈油槽，并通过设在凸轮轴内部的不同的凸轮轴油孔与设在凸轮轴端部上的相位器的油路连通。采用上述技术方案，将VVT的供油结构与凸轮轴的润滑油道结构集成为一体，既满足了相位器，又保证了凸轮轴的润滑；油道经铸造得出，在满足发动机高性能的同时，使该处的加工简化，工作可靠性高；凸轮轴结构简单、紧凑，减小发动机的体积空间，减轻重量，降低机加工艺难度，节约成本，大大提高发动机的性价比。

Description

一种汽车发动机凸轮轴

技术领域

本发明属于汽车发动机的技术领域，涉及汽车发动机配气系统，更具体地说，本发明涉及一种汽车发动机凸轮轴。

背景技术

在传统的汽车结构上，没有采用VVT技术的汽车发动机的油耗、低速性能都很不理想。

为了改善发动机的动力性能，降低汽车的油耗，现在一般都在发动机上增加VVT技术，而VVT控制器需要通过机油控制，这一油路的实现就得靠凸轮轴实现。VVT控制有三种：即进气单VVT，排气单VVT，双VVT。

一般凸轮轴的VVT油路是在凸轮轴上加工两个槽，再对称的加工四个油孔，整个加工成本增加。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种汽车发动机凸轮轴，其目的是实现利用凸轮轴的油路为VVT控制器供油且实现凸轮轴润滑油路结构和瞬时响应控制时间的优化。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明所提供的这种汽车发动机凸轮轴，由第一轴承盖及多个第-N轴承盖固定在发动机气缸盖上，凸轮轴的第一轴颈设在其端部，并与第一轴承盖配合，在凸轮轴上设有机油油路，所述的第一轴颈上设凸轮轴颈油槽，所述的机油油路是从缸体主油道，经分支油路，接入不同的凸轮轴颈油槽，并通过设凸轮轴内部的不同的凸轮轴油孔与设在凸轮轴端部上的相位器的油路连通。

为使本发明更加完善，还就上述技术方案进一步提出了以下更为详尽和具体的技术方案，以获得最佳的实用效果，更好地实现发明目的，并提高本发明的新颖性和创造性：

所述的凸轮轴颈油槽为两个，形状为圆环状，沿所述的第一轴颈的轴向隔一段距离分布；所述的凸轮轴油孔为两对，其孔口在凸轮轴的端面上，其轴线与凸轮轴轴线平行；其中，每一对凸轮轴油孔与一个凸轮轴颈油槽通过与凸轮轴轴线垂直的横向孔连通，构成两个互相不通的油路。

所述的各分支油路上设电磁阀，并均与发动机电控单元通过信号线路连接，接受发动机电控单元的控制；各分支油路的开闭均由所述的电磁阀控制。

所述的第一轴承盖与发动机气缸盖配合的面上，设有轴承盖油槽，与所述的凸轮轴颈油槽位置相应并连通。

所述的每一对凸轮轴油孔，以凸轮轴的轴线为中心对称设置，两对凸轮轴油孔在凸轮轴的端面的圆周方向上间隔均布，在凸轮轴端面上设两个直径不等的圆形的凸轮轴端面油槽，其圆心与凸轮轴的轴线重合，每对凸轮轴油孔的孔口与一个凸轮轴端面油槽通过径向的油沟连通。

所述的第一轴承盖上设轴承盖定位销，并通过与发动机气缸盖配钻实现定位；所述的第一轴承盖上设轴承盖紧固螺栓，通过轴承盖紧固螺栓，第一轴承盖与发动机气缸盖紧固连接。

所述的第2-N轴承盖上设轴承盖定位螺栓，通过该螺栓实现第2-N轴承盖与发动机气缸盖的定位及紧固连接。

本发明采用上述技术方案，将VVT的供油结构与凸轮轴的润滑油道结构集成为一体，提供一种可为进气VVT供油的结构，既满足了相位器，又保证了第一轴承处的润滑；第一轴承上的油道经铸造得出，在满足发动机高性能的同时，使该处的加工简化，与两个油路对应的凸轮轴油路只需要加工2个油孔与相位器联通，工作可靠性高，而且铸造工艺简单。凸轮轴结构简单，结构非常紧凑，减小发动机的体积空间，减轻重量，降低机加工艺难度，节约成本，大大提高发动机的性价比。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明中的凸轮轴第一轴颈的结构示意图；

图2为图1所示结构的左视示意图；

图3为图1所示结构的俯视示意图；

图4为本发明中的凸轮轴的整体结构示意图；

图5为本发明中缸体主油道及分支油路的结构示意图；

图6为本发明中的第一轴承盖的结合面方向的结构示意图；

图7为本发明中的相位器的端面方向的结构示意图；

图8为图7所示结构的侧视示意图；

图9为本发明中的第2-N轴承盖的结构示意图。

在上述各图中，采用统一的附图标记，分别为：

1、凸轮轴，2、第一轴承盖，3、第2-N轴承盖，4、第一轴颈，5、凸轮轴颈油槽，6、凸轮轴颈油槽，7、凸轮轴油孔，8、凸轮轴油孔，9、相位器，10、分支油路，11、分支油路，12、轴承盖定位销，13、轴承盖定位螺栓，14、轴承盖紧固螺栓，15、轴承盖油槽，16、轴承盖凸轮轴颈孔，17、缸体主油道，18、凸轮轴端面油槽。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1～图9所表达的本发明的结构，本发明为一种汽车发动机凸轮轴，由第一轴承盖2及多个第2-N轴承盖3分别安装固定在发动机气缸盖上，凸轮轴1的第一轴颈4设在其端部，并与第一轴承盖2配合，在凸轮轴1上设有机油油路。并且，第一轴承盖2和多个第2-N轴承盖3上的半圆孔，与发动机缸盖上的半圆孔一起构成套在凸轮轴1的轴颈上的轴径孔，即在由第一轴承盖2及第2-N轴承盖3为承盖凸轮轴颈孔16，在图6和图9中表达了该结构。

为了解决在本说明书背景技术部分所述的目前公知技术存在的问题并克服其缺陷，实现利用凸轮轴的油路为VVT控制器供油且实现凸轮轴润滑油路结构和响应控制时间的优化的发明目的，本发明采取的技术方案为：

如图1和图3所示，本发明所提供的这种汽车发动机凸轮轴，所述的第一轴颈4上设凸轮轴颈油槽5和凸轮轴颈油槽6，所述的机油油路是从缸体主油道17，经分支油路10和分支油路11，分别接入的凸轮轴颈油槽5和凸轮轴颈油槽6，并通过设凸轮轴1内部的凸轮轴油孔7和凸轮轴油孔8与设在凸轮轴1端部上的VVT的相位器9的油路连通。

图7和图8表达了该VVT相位器的结构。

如图5所示，当发动机工作的时候，来自气缸体的润滑油从缸体主油道17的油孔进入，然后分成两路：分支油路10和分支油路11，分支油路10和分支油路11再各自分支为两个油路，分别接通上述的凸轮轴颈油槽5和凸轮轴颈油槽6、凸轮轴油孔7和凸轮轴油孔8，再到凸轮轴1的端面上，其端面上贯通油孔与之对应，最后流向相位器9调节器，实现相位的调节。

图4表达了凸轮轴1的整体结构。整组凸轮轴结构简单，油道巧妙贯通，使VVT和凸轮轴的润滑油路巧妙的集成于一体，结构非常紧凑，而且铸造工艺简单，在满足发动机高性能的同时，降低了材料成本，减小了发动机外围布置的空间，大大提高了发动机的性价比。

为使更清楚和详细地介绍本发明的实施方式，下面通过所推荐的若干实施示例，对本发明进行具体的描述：

一、凸轮轴颈油槽及凸轮轴油孔的实施示例：

1、所述的凸轮轴颈油槽为两个，即凸轮轴颈油槽5凸轮轴颈油槽6，其形状均为圆环状，是在第一轴颈4的外圆表面上车削的环槽，沿所述的第一轴颈4的轴向隔一段距离分布，如图1和图3所示的分布；

2、所述的凸轮轴油孔为两对，即凸轮轴油孔7、凸轮轴油孔8，其孔口均在凸轮轴1的端面上，其轴线与凸轮轴1轴线平行，结合图1、图2和图3所示；

3、凸轮轴颈油槽与凸轮轴油孔的连通方式：每一对凸轮轴油孔与一个凸轮轴颈油槽通过与凸轮轴1轴线垂直的横向短孔连通，构成两个互相不通的油路，如图1和图3所示。

该发明是在凸轮轴上的两个油槽上仅加工一个通孔，两个油路经过通孔到达相位器9，使油路结构大为简化。凸轮轴通往相位器的油孔只开两个，凸轮轴端部(图4中的右侧)有两个油路，分别进入相位器的两个活塞腔，根据电磁阀给予的油压信号，及时的调整凸轮轴的相位，瞬时响应比较好。

二、各分支油路的控制方式的实施示例：

所述的各分支油路上设电磁阀，并均与发动机电控单元通过信号线路连接，接受发动机电控单元(ECU)的控制；各分支油路即10分支油路和分支油路11的开闭均由所述的电磁阀(ECU)控制。

通过在每个设置分支油路上设电磁阀，油路中的压力油分别进入相位器的活塞腔1和腔2，由ECU控制各油路中的油压，根据电磁阀给予的油压信号，及时的调整凸轮轴的相位，瞬时响应比较好。实现凸轮轴的可调节作用。

三、第一轴承盖2上的油路设置的实施示例：

如图6所示，所述的第一轴承盖2与发动机气缸盖配合的面上，设有轴承盖油槽15，与所述的凸轮轴颈油槽5和凸轮轴颈油槽6位置相应并连通。

第一轴承盖2与缸盖的配合面上铸有通往凸轮轴轴颈的轴承盖油槽15，来自缸盖上的缸体主油道17的油从分支油路10接入，沿着油槽方向流向凸轮轴1的两个油路，然后流向VVT相位器9，即图7中的VVT相位器9(左边)；

另一路是来自缸体主油道17的油由分支油路11接入，然后沿着油槽通往凸轮轴1上的两个油路，沿着凸轮轴端面的两贯通孔直接与相位器9的油腔相连接，即图7中的VVT相位器9(右边)，从而实现了整个凸轮轴相位控制。

各分支油路的油路开闭均由电磁阀控制，达到凸轮轴的可调节作用。

四、凸轮轴油孔7在凸轮轴1上的分布实施示例：

凸轮轴1上的第一轴颈4的端部，设有两对油孔，如上所述，即凸轮轴油孔7、凸轮轴油孔8，具体来说，凸轮轴油孔7为一对油孔，即两个油孔，同样，凸轮轴油孔8也为两个油孔。上述这些油孔分别贯通凸轮轴1上的第一轴颈4上的两个油槽，即凸轮轴颈油槽5凸轮轴颈油槽6。连通方式是一对油孔与一个油槽连通。具体按下面的位置分布：

如图3所示，所述的每一对凸轮轴油孔7和凸轮轴油孔8，以凸轮轴1的轴线为中心对称设置，两对凸轮轴油孔7和凸轮轴油孔8在凸轮轴1的端面的圆周方向上间隔均布，在凸轮轴1端面上设两个直径不等的圆形的凸轮轴端面油槽18，其圆心与凸轮轴1的轴线重合，每对凸轮轴油孔7和凸轮轴油孔8的孔口与一个凸轮轴端面油槽1 8通过径向的油沟连通。上述结构实现了从缸体主油道17的油孔，通过油路通断的控制，向VVT相位器9的供油，从而实现了整个凸轮轴相位控制。

上述结构对称分布，间隔均匀，加工方便，加工时容易控制。

压力油经分支油路中的一条油路(即图2中的凸轮轴油孔7)流入凸轮轴1前端后，被凸轮螺栓引入相位器9，控制相位器的开闭。

进入进气凸轮轴油槽油沿着油槽顺流到2-N的轴径位置进行润滑；进入排气凸轮轴油槽油沿着油槽顺流到2-N的轴径位置进行润滑。

五、第一轴承盖2与发动机气缸盖的连接方案的实施示例：

如图6所示，所述的第一轴承盖2上设轴承盖定位销12，并通过与发动机气缸盖配钻实现定位；所述的第一轴承盖2上设轴承盖紧固螺栓14，通过轴承盖紧固螺栓14，第一轴承盖2与发动机气缸盖紧固连接。

第一轴承盖2是通过安装在缸盖上的两个配钻销即轴承盖定位销12、两个轴承盖定位螺栓13、两个轴承盖紧固螺栓14，与发动机缸盖结合到一起定位的，保证了凸轮轴孔的同轴度。

六、第2-N轴承盖3与发动机气缸盖的连接方案的实施示例：

如图9所示，所述的第2-N轴承盖3上设轴承盖定位螺栓13，通过该螺栓实现第2-N轴承盖3与发动机气缸盖的定位及紧固连接。

第2-N轴承盖3通过轴承盖定位螺栓13与缸盖结合到一起定位的，保证了凸轮轴孔的同轴度。第2-N档凸轮轴轴承处的润滑是靠一贯通在缸盖上的油路分支成N个支路供应给各个轴颈处的。

综上所述，凸轮轴1是通过第一轴承盖2、第2-N轴承盖3定位和紧固在发动机缸盖上的，通过第一轴承盖2上的轴承盖定位销12、轴承盖定位螺栓13、轴承盖紧固螺栓14，以及第2-N轴承盖3上的轴承盖定位螺栓13与发动机缸盖固定，保证了凸轮轴轴承的同轴度。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种汽车发动机凸轮轴，由第一轴承盖(2)及多个第2-N轴承盖(3)固定在发动机气缸盖上，凸轮轴(1)的第一轴颈(4)设在其端部，并与第一轴承盖(2)配合，在凸轮轴(1)上设有机油油路，所述的第一轴颈(4)上设凸轮轴颈油槽(5、6)，所述的机油油路是从缸体主油道(17)，经分支油路(10、11)，接入不同的凸轮轴颈油槽(5、6)，并通过设在凸轮轴(1)内部不同的凸轮轴油孔(7、8)与设在凸轮轴(1)端部上的相位器(9)的油路连通，其特征在于：所述的第一轴承盖(2)与发动机气缸盖配合的面上，设有轴承盖油槽(15)，与所述的凸轮轴颈油槽(5、6)位置相应并连通。

2.按照权利要求1所述的汽车发动机凸轮轴，其特征在于：所述的凸轮轴颈油槽(5、6)为两个，其形状为圆环状，沿所述的第一轴颈(4)的轴向隔一段距离分布；所述的凸轮轴油孔(7、8)为两对，其孔口在凸轮轴(1)的端面上，其轴线与凸轮轴(1)轴线平行；其中，每一对凸轮轴油孔与一个凸轮轴颈油槽通过与凸轮轴(1)轴线垂直的横向孔连通，构成两个互相不通的油路。

3.按照权利要求1或2所述的汽车发动机凸轮轴，其特征在于：所述的每一对凸轮轴油孔(7、8)，以凸轮轴(1)的轴线为中心对称设置，两对凸轮轴油孔(7、8)在凸轮轴(1)的端面的圆周方向上间隔均布，在凸轮轴(1)端面上设两个直径不等的圆形的凸轮轴端面油槽(18)，其圆心与凸轮轴(1)的轴线重合，每对凸轮轴油孔(7、8)的孔口与一个凸轮轴端面油槽(18)通过径向的油沟连通。

4.按照权利要求1或2所述的汽车发动机凸轮轴，其特征在于：所述的各分支油路(10、11)上设电磁阀，并均与发动机电控单元通过信号线路连接，接受发动机电控单元的控制；各分支油路(10、11)的开闭均由所述的电磁阀控制。

5.按照权利要求1或2所述的汽车发动机凸轮轴，其特征在于：所述的第一轴承盖(2)上设轴承盖定位销(12)，并通过与发动机气缸盖配钻实现定位；所述的第一轴承盖(2)上设轴承盖紧固螺栓(14)，通过轴承盖紧固螺栓(14)，第一轴承盖(2)与发动机气缸盖紧固连接。

6.按照权利要求1或2所述的汽车发动机凸轮轴，其特征在于：所述的第2-N轴承盖(3)上设轴承盖定位螺栓(13)，通过该螺栓实现第2-N轴承盖(3)与发动机气缸盖的定位及紧固连接。

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