CN101629500B - 一种发动机机油压力调节装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机机油压力调节装置，包括壳体铸造为一体的机油泵、调压阀和安全阀，机油泵的壳体分为转子室和非转子室，通过和转子的配合机油泵的壳体分为低压腔、转子室高压腔和非转子室高压腔；调压阀的壳体上共设有三个油孔，即与缸体油道相通的位于调压阀壳体顶端的顶端油孔，与非转子室高压腔相通的两个侧面油孔，以及与低压腔相通的油孔；安全阀的壳体上共设有六个开口，即面向油底壳内空间的三个开口，通向主油道的阀体顶端开口，与转子室高压腔相通的中间侧面开口，以及与非转子室高压腔相通的孔。该种压力调节装置将机油泵、调压阀和安全阀集成一体，有效的降低了发动机的功率损耗，保证机油泵工作安全可靠，并节省了空间和成本。
Description
技术领域
本发明涉及发动机领域，尤其是涉及发动机的机油压力调节装置。
背景技术
发动机在运行过程中，发动机主油道内的机油不能太高也不能太低，如果控制不当，将会影响发动机的经济性、可靠性，甚至损坏发动机，给使用者带来巨大的损失。
传统的机油调压方式有两种类型，一种是定流量式机油泵，即在机油泵出口处安装安全阀，由机油泵出口油压直接控制阀的开闭，这种调压机构结构简单，但工作粗放，在高油压运行发动机时会出现较大的脉动，从而消耗过多的发动机功率，并且整个调压过程中，经安全阀泄向油底壳的机油冲击原有机油，会产生大量气泡，从而在油路中产生气蚀，磨损摩擦副；另一种是通过主油道油压来控制调压阀的开闭，可以有效的降低机油泵对发动机功率的损耗，防止气蚀的产生，但由于阀的开闭是通过封闭的主油道油压来控制，一旦油路出现异常，机油泵就会在过载状态下工作，从而损坏机油泵，进而损坏整个发动机，造成巨大损失，另外，在发动机高速运转时，由于该类型调压阀阀体本身的结构特性，阀体的调压流量达到一定程度后就无法继续控压，如果转速继续升高，则机油泵将会超负荷运转，从而损坏机油泵。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的问题提供一种发动机机油压力调节装置，其目的是通过将机油泵调压和泄压集成一体，使机油压力控制更精确、更安全，并有效的降低发动机的功率损耗。
本发明的技术方案是该种发动机机油压力调节装置，包括机油泵、调压阀和安全阀，所述的机油泵、调压阀和安全阀三者的壳体铸造为一体，所述的机油泵的壳体分为转子室和非转子室，通过和转子的配合机油泵的壳体分为低压腔、转子室高压腔和非转子室高压腔；所述的调压阀的壳体上共设有三个油孔，即与缸体油道相通的位于调压阀壳体顶端的顶端油孔，与非转子室高压腔相通的侧面油孔，以及与低压腔相通的油孔；所述的安全阀的壳体上共设有六个开口，即面向油底壳内空间的三个开口，通向主油道的阀体顶端开口，与转子室高压腔相通的中间侧面开口，以及与非转子室高压腔相通的孔。
所述的调压阀内装有一个锥形塞阀芯，一个通过预紧力压紧在锥形塞阀芯上的第一压紧弹簧，端部通过一个带有第一密封圈的第一密封螺塞压紧并密封。
所述的安全阀内装有一个钢球阀芯，一个通过预紧力压紧在钢球阀芯上的第二压紧弹簧、端部通过一个带有第二密封圈的第二密封螺塞压紧并密封。
具有上述特殊结构的一种发动机机油压力调节装置具有以下优点：
1、该种发动机机油压力调节装置将机油泵、调压阀和安全阀集成为一体，有效的降低了发动机的功率损耗，保证了机油泵工作安全可靠，并节省了空间和成本。
2、该种发动机机油压力调节装置中的调压阀采用锥形塞阀芯，开启快捷，关闭密封性好；调压阀的出油口设置在机油泵的低压腔而非油底壳，无需再次经过集滤器的上升路程，减小机油泵功率消耗，从而减少发动机的功率损耗；另外，在发动机高油压运行时，油压增长曲线是类似抛物线型而非直线型，使发动机在高油压下可以拥有更高的转速设计；调压阀的控制油压来自主油道，降低机油泵的泵油脉动影响，避免过多的发动机功率损耗。
3、该种发动机机油压力调节装置中的安全阀采用钢球阀芯，紧凑性好，可有效防止不必要的漏油；安全阀直接连通机油泵出油口和油底壳，泄掉的机油 是未经主油道压力损失、机油滤清器过滤、机油冷却器冷却的，减少了发动机的功率损失，提高了燃油经济性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为本发明中调压阀的结构示意图。
图4为图3所示结构的纵剖视图。
图5为本发明中安全阀的结构示意图。
图6为图5所示结构的仰视图。
图7为图6所示结构的纵剖视图。
图8为本发明的功能原理示意图。
在图1-8中，1：机油泵；2：调压阀；3：安全阀；4：低压腔；5：转子室高压腔；6：非转子室高压腔；7：锥形塞阀芯；8：第一压紧弹簧；9：第一密封圈；10：第一密封螺塞；11：顶端油孔；12：侧面油孔；13：油孔；14：钢球阀芯；15：第二压紧弹簧；16：第二密封圈；17：第二密封螺塞；18：阀体顶端开口；19：孔；20：中间侧面开口；21、22、23：开口。
具体实施方式
图1所示为本发明发动机机油压力调节装置的立体结构示意图，图2所示为本发明发动机机油压力调节装置的结构示意图。由图1和图2结合可知，该种发动机机油压力调节装置包括机油泵1、调压阀2和安全阀3壳体，机油泵1、调压阀2以及安全阀3的壳体三者的壳体成一体铸造。其中，机油泵1可分为转子室和非转子室，安装转子后，可分为三个腔，即低压腔4、转子室高压腔5 和非转子室高压腔6；机油泵1的进油口设置在低压腔4的侧壁上。
图3所示为该种发动机机油压力调节装置中调压阀的结构示意图，图4为图3所示结构的纵剖视图。由图3和图4结合可知，调压阀2的壳体上共设有三个油孔，即与缸体油道相通的位于调压阀2壳体顶端的顶端油孔11，与非转子室高压腔6相通的侧面油孔12，以及与低压腔4相通的油孔13；所述的调压阀2内装有一个锥形塞阀芯7，一个通过预紧力压紧在锥形塞阀芯7上的第一压紧弹簧8，端部通过一个带有第一密封圈9的第一密封螺塞10压紧并密封。
图5所示为该种发动机机油压力调节装置中安全阀的结构示意图，图6为图5所示结构的仰视图，图7为图6所示结构的纵剖视图。由图5和图6结合可知，安全阀3的壳体上共设有六个开口，即面向油底壳内空间的三个开口21、22、23，通向主油道的阀体顶端开口18，与转子室高压腔5相通的中间侧面开口20，以及与非转子室高压腔6相通的孔19。所述的安全阀3内装有一个钢球阀芯14，一个通过预紧力压紧在钢球阀芯14上的第二压紧弹簧15、端部通过一个带有第二密封圈16的第二密封螺塞17压紧并密封。
图8为该种发动机机油压力调节装置的功能原理示意图。机油经集滤器粗滤后经机油泵1进油口进入低压腔4，转子将机油泵向转子室高压腔5和非转子室高压腔6；转子室高压腔5和安全阀3的进油口中间侧面开口20相接，非转子室高压腔6和安全阀3的进油口孔19相接，机油经孔19和中间侧面开口20进入安全阀3内，并通过安全阀3的出油口阀体顶端开口18进入主油道内。
具体工作过程为：所述调压阀2的顶端油孔11接通缸体内油道，机油泵1输出油压和主油道内油压随发动机转速提高而提高，当主油道内油压升高时，锥形塞阀芯7上方油压升高，当油压克服调压阀第一压紧弹簧8的预紧力时，锥形塞阀芯7下移一段距离，导通非转子室高压腔6和低压腔4，此时，机油除 经孔19至阀体顶端开口18进入主油道外，部分高压油将通过孔19-侧面油孔12-油孔13-低压腔4的油路由机油泵1的非转子室高压腔6进入低压腔4，从而降低机油泵1的输出油压和主油道油压。当主油道内油压压力不足以克服调压阀2的第一压紧弹簧8的预紧力时，调压阀2的锥形塞阀芯7闭合。
此时，若发动机转速恒定，则机油泵1输出油压和主油道内油压会在一个稳定的压力范围内不断的波动，维持着压力的动态平衡。此时若发动机转速继续升高，机油泵1输出油压和主油道内油压仍会升高，但升高的速度变慢。
继续提升发动机转速，如果机油泵1输出到主油道内油压超过调压阀2的调压上限，调压阀2将失效。机油泵1输出油压继续升高，克服安全阀3的第二压紧弹簧15的预紧力，推动钢球阀芯14下移，使机油泵1的转子室高压腔5和非转子室高压腔6与油底壳接通，机油泵1泵出的多余的高压油经转子室高压腔5-孔19-开口21、22、23和非转子室高压腔6-中间侧面开口20-开口21、22、23的油路溢流回油底壳，机油泵1泄油降压；油压降低将使得钢球阀芯14上方的油压低于第二压紧弹簧15的预紧力，此时，钢球阀芯14在第二压紧弹簧15的压力下将回到原位置，切断溢流油路；此时，发动机的转速恒定或者继续提高，机油泵的输出油压都会因安全阀的泄压作用而维持在一个稳定的压力范围内，并因此保证机油泵的安全工作。
或因发动机内部油路异常，调压阀2的锥形塞阀芯7无法正常感应到主油道内油压而无法产生降压动作，随着发动机转速的升高，机油泵1输出油压将很快超过安全值，此时机油泵1输出油压将克服安全阀3的第二压紧弹簧15的预紧力，推动钢球阀芯14下移，机油泵1泵出的机油经转子室高压腔5-孔19-开口21、22、23和非转子室高压腔6-中间侧面开口20-开口21、22、23的油路流回油底壳，机油泵1泄油降压，从而达到保护机油泵免受损坏的目的。
Claims (3)
1.一种发动机机油压力调节装置，包括机油泵(1)、调压阀(2)和安全阀(3)，所述的机油泵(1)、调压阀(2)和安全阀(3)三者的壳体铸造为一体，所述的机油泵(1)的壳体分为转子室和非转子室，通过和转子的配合，机油泵(1)的壳体分为低压腔(4)、转子室高压腔(5)和非转子室高压腔(6)，其特征在于：所述的调压阀(2)的壳体上共设有三个油孔，即与缸体主油道相通的位于调压阀(2)壳体顶端的顶端油孔(11)，与非转子室高压腔(6)相通的侧面油孔(12)，以及与低压腔(4)相通的油孔(13)；所述的安全阀(3)的壳体上共设有六个开口，即面向油底壳内空间的三个开口(21、22、23)，通向主油道的阀体顶端开口(18)，与转子室高压腔(5)相通的中间侧面开口(20)，以及与非转子室高压腔(6)相通的孔(19)。
2.根据权利要求1所述的一种发动机机油压力调节装置，其特征在于：所述的调压阀(2)内装有一个锥形塞阀芯(7)，一个通过预紧力压紧在锥形塞阀芯(7)上的第一压紧弹簧(8)，端部通过一个带有第一密封圈(9)的第一密封螺塞(10)压紧并密封。
3.根据权利要求1～2任一项权利要求所述的一种发动机机油压力调节装置，其特征在于：所述的安全阀(3)内装有一个钢球阀芯(14)，一个通过预紧力压紧在钢球阀芯(14)上的第二压紧弹簧(15)、端部通过一个带有第二密封圈(16)的第二密封螺塞(17)压紧并密封。
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