CN102191968A - 具有凸轮轴润滑轨的发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有凸轮轴润滑轨的发动机。具体地，提供了一种发动机组件，所述发动机组件可以包括：气缸盖，其限定了支撑凸轮轴的第一轴承表面；气缸盖，其固定至气缸盖和润滑轨。第一轴承表面可以具有从其延伸穿过的第一油入口。凸轮轴可以限定轴向孔、第一径向通道和第二径向通道。第一径向通道可以从轴向孔延伸穿过凸轮轴的外周边，并且可以与第一油入口连通。第二径向通道从轴向孔延伸并且穿过凸轮轴的外周边。轴承盖可以固定至气缸盖，并且可以包括与第二径向通道连通的第一油出口。润滑轨可以包括与第一油出口连通的第二油入口以及与凸轮轴凸角对准的第一润滑供给通道。

Description

具有凸轮轴润滑轨的发动机
技术领域
本发明涉及发动机润滑系统，更具体地涉及凸轮轴润滑。
背景技术
本节提供了涉及本发明的背景信息，其并不必然构成现有技术。
发动机组件可以通过位于凸轮轴承处的漏油来间接地对凸轮轴凸角进行润滑。这种技术对于油在何处对凸角加以影响以及向凸角提供多少油方面提供了最低限度的控制。因此，在极端的运行条件例如冷的低速运行下，凸角可能不会像所期望的那样被润滑。其它凸角润滑方法采用有限的油流计量来向凸角直接提供油流，这导致了过多的油流到凸角。该过多的油流可能需要额外的油泵容量以维持发动机内的适当油压，这导致了增加的功耗。
发明内容
一种发动机组件可以包括：气缸盖，其限定第一凸轮轴承表面；凸轮轴，其支撑在所述第一凸轮轴承表面上；轴承盖，其固定至气缸盖和润滑轨。所述第一凸轮轴承表面可以具有从其延伸穿过的第一油入口。凸轮轴可以限定轴向孔、第一径向通道和第二径向通道。第一径向通道可以从轴向孔延伸穿过凸轮轴的外周边，并且可以与第一油入口连通。第二径向通道可从轴向孔延伸并且穿过凸轮轴的外周边。轴承盖可以固定至气缸盖，并且可以包括与第二径向通道连通的第一油出口。润滑轨可以包括与第一油出口连通的第二油入口以及与凸轮轴对准的第一润滑供给通道。
在另一种布置中，一种发动机组件可以包括气缸盖、凸轮轴、轴承盖和润滑轨。气缸盖可以限定第一凸轮轴承表面、第二凸轮轴承表面、以及延伸穿过第一凸轮轴承表面的第一油入口。凸轮轴可以包括第一凸角和第二凸角、第一轴颈区域和第二轴颈区域。第一轴颈区域可以位于第一凸角和第二凸角之间，并且可以被支撑在第一凸轮轴承表面上。第二轴颈区域可以与第一轴颈区域轴向间隔开，并且被支撑在第二凸轮轴承表面上。凸轮轴可以限定轴向孔、第一径向通道和第二径向通道。第一径向通道可以从轴向孔延伸穿过第一轴颈区域的外周边，并且可以与第一油入口连通。第二径向通道可以从轴向孔延伸穿过第二轴颈区域的外周边，并且可以具有位于第一凸轮凸角的峰和沿第一凸轮凸角的旋转方向旋转地在该峰之前90度的位置之间的出口。轴承盖可以固定至气缸盖，并可以包括与第二径向通道连通的第一油出口。润滑轨可以固定至轴承盖，并且可以包括与第一油出口连通的第二油入口和与第一凸轮凸角轴向地对准的第一润滑供给通道。
一种对在发动机组件中的凸轮轴凸角进行润滑的方法可以包括向凸轮轴内的轴向孔提供加压的油流以及在凸轮轴每一转的第一部分期间在润滑轨和轴向孔之间提供连通。当润滑轨与轴向孔连通时，凸轮轴可以通过润滑轨被润滑，而在凸轮轴每一转的第二部分期间，轴向孔与润滑轨之间的连通可被隔绝。
从本文所提供的描述，更多的应用领域将变得明显。在发明内容部分中的描述和具体示例仅仅旨在说明之目的，并不意图限制本发明的范围。
此外，本发明还提供如下方案：
方案1.一种发动机组件，其包括：
气缸盖，其限定了第一凸轮轴承表面，所述第一凸轮轴承表面具有从其延伸穿过的第一油入口；
凸轮轴，其由所述第一凸轮轴承表面支撑并且限定：
轴向孔；
第一径向通道，其从所述轴向孔延伸穿过所述凸轮轴的外周边，并且与所述第一油入口连通；以及
第二径向通道，其从所述轴向孔延伸并且穿过所述凸轮轴的外周边；
轴承盖，其固定至所述气缸盖，并且包括与所述第二径向通道连通的第一油出口；以及
润滑轨，其包括与所述第一油出口连通的第二油入口以及与所述凸轮轴对准的第一润滑供给通道。
方案2.如方案1所述的发动机组件，其特征在于，所述凸轮轴包括第一凸轮凸角和第二凸轮凸角，以及位于所述第一凸轮凸角和第二凸轮凸角之间的第一轴颈区域，所述第一轴颈区域支撑在所述第一凸轮轴承表面上并且限定所述第一径向通道。
方案3.如方案2所述的发动机组件，其特征在于，所述第一润滑供给通道与所述第一凸轮凸角轴向对准。
方案4.如方案2所述的发动机组件，其特征在于，所述气缸盖限定第二凸轮轴承表面，并且所述凸轮轴包括第二轴颈区域，所述第二轴颈区域与所述第一轴颈区域间隔开并且被支撑在所述第二凸轮轴承表面上并且限定所述第二径向通道。
方案5.如方案2所述的发动机组件，其特征在于，所述第二径向通道的出口位于所述第一凸轮凸角的峰和沿所述第一凸轮凸角的旋转方向旋转地在所述峰之前90度的位置之间。
方案6.如方案1所述的发动机组件，其特征在于，所述凸轮轴包括限定峰的凸轮凸角，并且所述第二径向通道的出口位于所述峰的90度内。
方案7.如方案1所述的发动机组件，其特征在于，所述第一凸轮轴承表面限定与所述第一油入口连通并且与所述第一径向通道轴向对准的油凹槽。
方案8.如方案1所述的发动机组件，其特征在于，所述第一油出口的中心线与所述第二径向通道的中心线偏置，从而在它们之间提供限流。
方案9.如方案1所述的发动机组件，其特征在于，所述润滑轨被固定至所述轴承盖。
方案10.一种发动机组件，其包括：
气缸盖，其限定第一凸轮轴承表面和第二凸轮轴承表面，以及延伸穿过所述第一凸轮轴承表面的第一油入口；
凸轮轴，其包括第一凸轮凸角和第二凸轮凸角、位于所述第一凸轮凸角和所述第二凸轮凸角之间并且被支撑在所述第一凸轮轴承表面上的第一轴颈区域、以及与所述第一轴颈区域轴向间隔开并且被支撑在所述第二凸轮轴承表面上的第二轴颈区域，所述凸轮轴限定：
轴向孔；
第一径向通道，其从所述轴向孔延伸穿过所述第一轴颈区域的外周边，并且与所述第一油入口连通；以及
第二径向通道，其从所述轴向孔延伸穿过所述第二轴颈区域的外周边，并且具有位于所述第一凸轮凸角的峰和沿着所述第一凸轮凸角的旋转方向旋转地在所述峰之前90度位置之间的出口；
轴承盖，其固定至所述气缸盖，并且包括与所述第二径向通道连通的第一油出口；以及
润滑轨，其固定至所述轴承盖，包括与所述第一油出口连通的第二油入口以及与所述第一凸轮凸角轴向对准的第一润滑供给通道。
方案11.如方案10所述的发动机组件，其特征在于，所述第一轴承表面限定与所述第一油入口连通并且与所述第一径向通道轴向对准的油凹槽。
方案12.一种对发动机组件中的凸轮轴凸角进行润滑的方法，其包括：
给凸轮轴内的轴向孔提供加压的油流；
在凸轮轴每一转的第一部分期间提供润滑轨和所述轴向孔之间的连通；
当所述润滑轨与所述轴向孔连通时，经由所述润滑轨对所述凸轮轴润滑；以及
在凸轮轴每一转的第二部分期间隔绝所述轴向孔与所述润滑轨之间的连通。
方案13.如方案12所述的方法，其特征在于，给所述凸轮轴内的所述轴向孔提供加压的油流包括：使所述凸轮轴的第一轴颈区域中的第一径向通道与由旋转地支撑所述第一轴颈区域的轴承表面所限定的油入口旋转地对准。
方案14.如方案13所述的方法，其特征在于，提供所述润滑轨和所述轴向孔之间的连通包括：使所述凸轮轴的第二轴颈区域中的第二径向通道与延伸在所述第二轴颈区域上的轴承盖中的油出口旋转地对准。
方案15.如方案14所述的方法，其特征在于，所述润滑包括经由所述润滑轨中的油通道给凸轮轴凸角提供油。
方案16.如方案15所述的方法，其特征在于，所述油通道与所述凸角轴向对准。
方案17.如方案15所述的方法，其特征在于，所述润滑包括在所述凸角的峰接合气门升程机构之前给所述凸角提供油，以及所述隔绝发生在所述凸角的所述峰接合所述气门升程机构之后。
方案18.如方案17所述的方法，其特征在于，给所述凸角提供油发生在在所述峰接合所述气门升程机构之前小于90度的凸轮轴旋转时。
方案19.如方案14所述的方法，其特征在于，还包括：通过在所述凸轮轴中的所述第二径向通道的中心线和所述轴承盖中的所述油出口的中心线之间提供偏置，来对从所述轴向孔到所述润滑轨的油流进行限制。
方案20.如方案13所述的方法，其特征在于，给所述凸轮轴的所述轴向孔提供加压的油流包括：使所述凸轮轴的所述第一径向通道与通过所述轴承表面限定并且与所述油入口连通的油凹槽旋转地对准。
方案21.如方案12所述的方法，其特征在于，在所述凸轮轴每一转的大多数期间隔绝所述轴向孔与所述润滑轨的连通。
附图说明
本文所描述的附图仅用于说明目的，并不意图以任何方式限制本发明的范围。
图1是根据本发明的发动机组件的一部分的透视图；
图2是图1的发动机组件的第一局部剖视图；
图3是图1的发动机组件的第二局部剖视图；
图4是图1的发动机组件的第三局部剖视图；以及
图5是根据本发明的替代性发动机组件的局部剖视图。
在附图的全部若干视图中，对应的附图标记指示对应的零部件。
具体实施方式
现在将参照附图对本发明的示例进行详细说明。以下说明在本质上仅仅是示例性的，并不意图限制本发明的，其应用或使用。
参照图1，其示出了发动机组件10。发动机组件10可以包括发动机结构12、被旋转地支撑在发动机结构12上的排气凸轮轴14和进气凸轮轴16、以及润滑系统18。在该非限制性示例中，发动机组件10被示出为是顶置凸轮轴发动机。但应当理解的是，本发明并不限于顶置凸轮轴布置。
发动机结构12可以包括气缸盖20和轴承盖22。尽管被示出为具有单件式轴承盖，但要理解的是，本发明能够等同地应用于对于每个凸轮轴承包括各自的轴承盖的布置。如图2中可见，气缸盖20可包括第一凸轮轴承表面24和第一油入口26，其中第一油入口26与加压油供给部流体连通并延伸穿过第一凸轮轴承表面24。第一凸轮轴承表面24可以限定与第一油入口26连通的环形油凹槽28。
用于排气凸轮轴14和进气凸轮轴16的润滑系统18的布置可以是大致相似的。因此，简明起见，将参照排气凸轮轴14来对润滑系统18进行说明，而要理解的是该说明等同地用于进气凸轮轴16。如图4中可见，排气凸轮轴14可以包括位于凸角40对之间的轴颈区域30、32、34、36、38。
参照图2-图4，凸轮轴14可以限定轴向孔42、第一径向通道44(图2、第二径向通道46和第三径向通道47(图3和图4)。第一径向通道44可以从轴向孔42延伸并在轴颈区域34处穿过凸轮轴14的外周边。第一径向通道44可以彼此周向地间隔开。在该非限制性示例中，第一径向通道44可以以90度的间隔彼此均匀地间隔开。
第二径向通道46可以从轴向孔42延伸并在轴颈区域32处穿过凸轮轴14的外周边。轴颈区域36可以与轴颈区域32大致类似。因此，简明起见，将不再详细说明轴颈区域36，要理解的是，对轴颈区域32和第一凸轮轴承表面24的说明可以等同地应用于轴颈区域36和对应的凸轮轴承表面。
轴承盖22可以在凸轮轴14的轴颈区域30、32、34、36、38上方延伸。在轴颈区域32上方延伸的轴承盖区域48可以限定第一油出口50。第一油出口50可以从轴承盖区域48的内轴承表面52延伸到其外表面54。在轴颈区域36上方延伸的轴承盖区域56可大致类似于轴承盖区域48。
润滑系统18可以包括润滑轨58、60(图1)。润滑轨58、60可以大致彼此类似。因此，现在将详细说明润滑轨58，要理解的是，对润滑轨58的说明等同地应用到润滑轨60。润滑轨58可以被固定至轴承盖22，并且可以限定内部通道62、第二油入口63(图2和图4)、以及润滑供给通道64。润滑供给通道64可以形成润滑轨58中的排放口。第二油入口63和润滑供给通道64均可以与通道62连通。
第二油入口63可额外与轴承盖区域48的第一油出口50连通。润滑轨58可以包括与轴承盖区域56中的油通道连通的额外油入口(未示出)。润滑轨58可以沿着凸轮轴14的长度延伸。更具体地，润滑轨58可以位于凸轮轴14之上，而润滑供给通道64可以与凸轮轴14的凸角40轴向对准。
在运行期间，被加压的油可以通过油入口26提供给润滑轨58。更具体地，被加压的油可以经过凸轮轴承表面24内的凹槽28。当第一径向通道44与油凹槽28旋转地对准时，油可以行进到凸轮轴14中的轴向孔42。然而，要理解的是，本发明并不限于包括油凹槽的布置，而是可以等同地应用于没有凹槽的布置，其中当第一径向通道44与第一油入口26对准时将油提供给轴向孔42。通过第一油入口26供给的油的压力可足以克服由于凸轮轴14的旋转在第一径向通道44中导致的离心力。
油可以行进穿过轴向孔42，到凸轮轴14的轴颈区域32、36，其中油被提供给润滑轨58。特别地，可以通过第二径向通道46和第一油出口50之间的旋转对准将油提供给润滑轨58。由凸轮轴14的旋转在第二径向通道46中导致的离心力可以迫使油进入润滑通道62。
第二径向通道46可以在凸轮轴14每一转的仅一部分期间与第一油出口50对准。因此，发动机油需求可以得到减少，从而需求较小的油泵。参见图5，在替代性布置中，如果期望进一步的限流，那么第二径向通道146的中心线和第一油出口50的中心线可以彼此偏置。
第二径向通道46的出口的旋转定位可以被布置成在合适时给凸轮轴凸角40提供润滑。作为非限制性例子，凸轮轴14的第二径向通道46的出口可以周向地位于凸轮轴凸角40中相邻一个的峰和沿着凸轮轴14的旋转方向在该峰之前90度的位置之间。在凸轮轴每一转的剩余部分期间，第二径向通道46的出口与润滑轨之间的连通可以被隔绝。如上所述，以这样的方式来定位第二径向通道46的出口，使得在与对应的气门升程机构(未示出)接合之前为凸轮轴凸角40的峰提供润滑，同时限制了总的油流。

Claims (9)

1.一种发动机组件，其包括：
气缸盖，其限定了第一凸轮轴承表面，所述第一凸轮轴承表面具有从其延伸穿过的第一油入口；
凸轮轴，其由所述第一凸轮轴承表面支撑并且限定：
轴向孔；
第一径向通道，其从所述轴向孔延伸穿过所述凸轮轴的外周边，并且与所述第一油入口连通；以及
第二径向通道，其从所述轴向孔延伸并且穿过所述凸轮轴的外周边；
轴承盖，其固定至所述气缸盖，并且包括与所述第二径向通道连通的第一油出口；以及
润滑轨，其包括与所述第一油出口连通的第二油入口以及与所述凸轮轴对准的第一润滑供给通道。
2.如权利要求1所述的发动机组件，其特征在于，所述凸轮轴包括第一凸轮凸角和第二凸轮凸角，以及位于所述第一凸轮凸角和第二凸轮凸角之间的第一轴颈区域，所述第一轴颈区域支撑在所述第一凸轮轴承表面上并且限定所述第一径向通道。
3.如权利要求2所述的发动机组件，其特征在于，所述第一润滑供给通道与所述第一凸轮凸角轴向对准。
4.如权利要求2所述的发动机组件，其特征在于，所述气缸盖限定第二凸轮轴承表面，并且所述凸轮轴包括第二轴颈区域，所述第二轴颈区域与所述第一轴颈区域间隔开并且被支撑在所述第二凸轮轴承表面上并且限定所述第二径向通道。
5.如权利要求2所述的发动机组件，其特征在于，所述第二径向通道的出口位于所述第一凸轮凸角的峰和沿所述第一凸轮凸角的旋转方向旋转地在所述峰之前90度的位置之间。
6.如权利要求1所述的发动机组件，其特征在于，所述凸轮轴包括限定峰的凸轮凸角，并且所述第二径向通道的出口位于所述峰的90度内。
7.如权利要求1所述的发动机组件，其特征在于，所述第一凸轮轴承表面限定与所述第一油入口连通并且与所述第一径向通道轴向对准的油凹槽。
8.如权利要求1所述的发动机组件，其特征在于，所述第一油出口的中心线与所述第二径向通道的中心线偏置，从而在它们之间提供限流。
9.如权利要求1所述的发动机组件，其特征在于，所述润滑轨被固定至所述轴承盖。
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