CN102644840A - 一种柴油发动机的预润滑油泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柴油发动机的预润滑油泵，包括顺序连接的电机部件和油泵部件；油泵部件包括泵体、设置在泵体内的泵油转子、设置在泵体端部的泵盖；泵盖上设置入油口和出油口；其特点是，还包括一单向阀和一安全阀；其中：所述的单向阀设置在泵盖的出油口内；所述的安全阀设置在泵体上，位于入油口与出油口之间。由于设置了单向阀，可有效防止润滑系统中的机油经预润滑油泵回流，保证了发动机润滑系统建立预定的机油压力和润滑效果。又由于在泵体上增加了安全阀，防止当出油口出现大压力时电机过载，保证了该预润滑泵使用的安全性和寿命。

Description

一种柴油发动机的预润滑油泵

技术领域

本发明涉及一种柴油发动机的预润滑油泵。

背景技术

近些年市场上对发动机各方面的要求越来越严苛，同时，汽车行业技术的不断革新升级，和发动机生产工艺越来越精密，在发动机中各摩擦副间的配合间隙也越来越小，维持摩擦副间的间隙是保证发动机长期平稳运行的一个主要前提。但是发动机零部件的磨损一直未找到很好的解决方法，这直接影响了发动机的稳定性和可靠性。有数据显示发动机零件的磨损超过90%是在冷车发起动后三分钟内引起；如果能有效地解决好发动机在冷车启动过程中的润滑，基本上就解决了发动机的主要的磨损起因。

现有发动机的润滑主要是由机械式的机油泵完成，机械式的机油泵是由发动机曲轴带动，必须要在发动机启动以后才能正常运行，导致发动机在启动的过程中是没有润滑油供给，更为严重的是，发动机经长时间的停放或久未用车(如隔夜、周末等)的情况下，发动机内的机油会回流到发动机下部的油底壳内，发动机的上半部是处于无机油,缺乏润滑的状况，在这种条件下启动发动机大部分零件处于干摩擦状态；另外，机油在低温时的黏度相对较大，给机械式机油泵的吸油带来很大困难，特别是在发动机刚启动后还处于怠速运行的情况下（此时机械式机油泵的转速偏低，吸油能力一般），大约要在发动机启动后30秒左右,才会因机械式机油泵的运转而将机油运送到发动机最需要润滑的活塞,连杆及曲轴等部件。由此引起的磨损对发动机综合性能和寿命造成了严重的影响。

目前，国内外在解决冷启动磨损的这个问题上主要采用增加一个电动机油泵的方式，在发动机启动前用电动机油泵将机油输送到发动机的主油道和各摩擦副的表面上。但是这种方案到目前为止主要还是以大马力的发动机为主，此类电动机油泵的体积会很大，电机的功率也会很高，一般的重马力和中轻马力发动机在安装空间和电瓶规格上无法满足。而且，这种电动机油泵由于结构的原因，存在机油从该油泵中回流、影响润滑系统原预定的油压和润滑效果、以及因过高压力而出现漏油的问题。

发明内容

本发明是为了克服现有技术存在的缺点，提供了吸油效率可适合各种型号的柴油发动机、并有效防止机油从该油泵中回流和电机出现超负荷工作而漏油的一种柴油发动机的预润滑油泵，该柴油发动机的预润滑油泵可保证发动机润滑系统建立预定的机油压力和满足润滑效果。

本发明采取的技术方案是：一种柴油发动机的预润滑油泵，包括顺序连接的电机部件和油泵部件；所述的油泵部件包括泵体、设置在泵体内的泵油转子、设置在泵体端部的泵盖；所述的泵盖上设置入油口和出油口；其特点是，还包括一单向阀和一安全阀；其中：所述的单向阀设置在泵盖的出油口内；所述的安全阀设置在泵体上，位于入油口与出油口之间。 

上述一种柴油发动机预润滑油泵，其中，所述的单向阀包括顺序设置在出油口内的阀片、阀座、O型密封圈。

上述一种柴油发动机预润滑油泵，其中，所述的单向阀包括顺序设置在出油口内的弹簧、阀芯、阀座、O型密封圈。

上述一种柴油发动机预润滑油泵，其中，所述的泵体上设有安装孔，所述的安全阀包括顺序设置在安装孔内的柱塞、柱塞弹簧、O型密封圈、油塞。

上述一种柴油发动机预润滑油泵，其中，所述的泵体上设有安装孔，所述的安全阀包括顺序设置在安装孔内的钢球、弹簧和阀座。

上述一种柴油发动机预润滑油泵，其中，泵盖上所述的出油口和入油口各设有一油管接头；

所述的电机部件的壳体上还包括设有一与其它部件相连接的安装部，所述的安装部上设有连接孔。

上述一种柴油发动机预润滑油泵，其中，所述的电机部件包括后盖、壳体、设置在壳体内的电枢组件和碳刷组件；所述的后盖上设有供电枢组件的电极穿出的通孔；所述的电枢组件包括转轴、设置在转轴上的转子绕组、以及套在转轴输入端的换向器组件。

上述一种柴油发动机预润滑油泵，其中，所述的碳刷组件包括碳刷、碳刷架以及碳刷压缩卷簧；

所述的碳刷架包括支架，支架上设有中心轴孔；对称设置在支架上位于中心轴孔两侧的碳刷安装架；分别设置在各所述碳刷安装架顶部的压缩弹簧；分别设置在所述碳刷安装架外侧的碳刷；以及，分别与各碳刷连接的电枢组件的电极；所述的电枢组件的电极从所述后盖的通孔中穿出。

上述一种柴油发动机预润滑油泵，其中，还包括一用于固定转轴输入端的固定部件；所述的固定部件包括设置在后盖内的钢球、轴套；所述的轴套一端为敞开部，另一端为封闭部；所述电机转轴的输入端通过所述轴套敞开部套在所述轴套内；该电机转轴的输入端端面设有凹槽，所述的钢球容置在所述的轴套内，部分球面套在所述的凹槽内，另一侧球面的顶点顶抵在轴套的封闭部内壁。

上述一种柴油发动机预润滑油泵，其中，还包括一连接松紧调节机构，所述的连接松紧调节机构包括一弹簧和一弹簧座；所述的弹簧和弹簧座设置在所述轴套内，其中，所述的弹簧位于所述轴套的收口部的内壁与弹簧座之间；另一侧球面的顶点顶抵在所述弹簧座的另一面。

本发明由于采用了以上的技术方案，其产生的技术效果是明显的：

1.由于在泵盖上新增了单向阀结构，有效防止润滑系统中的机油从该油泵中回流，保证了不影响润滑系统原预定的机油油压和润滑效果，也避免了该油泵承受润滑系统的高油压；

2．由于在泵体上新增了安全阀结构，可以有效防止电机出现超负荷工作，防止因高压力而影响使用寿命，也防止因过高压力而出现漏油的风险；

3. 可以通过调整泵盖的结构来满足不同发动机安装的要求，可在不更改产品总体结构的前提下实现和满足汽车柴油发动机整机厂的功能要求；

4. 适合于各种型号的发动机，在满足发动机实际要求的前提下，可采用合适功率的电机，尽量减小对整车电瓶的耗电，更加节能，环保；并且缩小了本发明整体的外形体积，安装方面更节省空间，实现了结构的小型化、轻型化，防止产品安装后不必要的干涉；

5. 本发明满足了在发动机启动前将机油先从油底壳输送到发动机的主油道和各摩擦副的零件表面上，待发动机启动时确保各零件已处于润滑状态，避免冷车启动时的干摩擦，有效改善了因发动机磨损引起的一系列问题，保证发动机的性能稳定，提高发动机的整机使用寿命。

附图说明

图1是本发明一种柴油发动机的预润滑油泵的集成结构的一种实施例的总体结构外形示意图。

图2是本发明一种柴油发动机的预润滑油泵的一种实施例的剖视图。

图3是本发明一种柴油发动机的预润滑油泵的一种实施例的爆炸图。

图4是本发明一种柴油发动机的预润滑油泵的碳刷组件的爆炸图。

图5是本发明一种柴油发动机的预润滑油泵的独立安装结构的一种实施例的总体结构外形示意图。

图6是本发明一种柴油发动机的预润滑油泵工作时机油流向示意图。

图7是本发明一种柴油发动机的预润滑油泵中安装在泵盖上的单向阀的工作示意图，其中a是单向阀开启状态的示意图；b是单向阀关闭状态的示意图。

图8是本发明一种柴油发动机的预润滑油泵的安全阀的工作示意图，其中a是安全阀开启状态的示意图；b是安全阀关闭状态的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的结构、性能作进一步描述。

请参阅图1~图3，图1是本发明一种柴油发动机的预润滑油泵的集成结构的一种实施例的总体结构外形示意图。图2是本发明一种柴油发动机的预润滑油泵的一种实施例的剖视图。图3是本发明一种柴油发动机的预润滑油泵的一种实施例的爆炸图。本发明一种柴油发动机的预润滑油泵，包括顺序连接的电机部件1和油泵部件2；所述的电机部件包括后盖11、壳体12、设置在壳体内的电枢组件13和碳刷组件14；所述的电枢组件13包括转轴131、设置在转轴上的转子绕组132、设置在壳体内壁的磁瓦133以及套在转轴输入端的换向器134；所述的后盖上设有供电机的电极15穿出的通孔，所述电极连接电源，电源输入到电极的正负极。电源输入后电枢组件开始转动，进而驱动主动齿轮转动。本发明的电机可以选择小功率的电机，以使整个产品的外形尺寸缩小。

所述的油泵部件2包括泵体21、设置在泵体内的泵油转子22、设置在泵体端部的泵盖23；所述的泵盖上设置入油口24和出油口25。所述的泵体上的适当部位设有安装孔26；还包括一单向阀3和一安全阀4，所述的单向阀设置在泵盖的出油口内，所述的安全阀设置在泵体的安装孔内。

所述的后盖通过螺钉51与其他部件连接。

所述转轴的输出端顺序套设有孔用弹性挡圈61、轴用弹性挡圈62、轴承63、油封止动垫片64、以及油封65后穿入泵体内通过泵轴66与油泵部件的泵油转子22连接。所述的泵体与泵盖结合的部位设有密封圈67。

所述的泵油转子22由相互啮合的主齿轮221和从齿轮222构成，在电机带动下，向外泵油。

所述的单向阀3可以是各种结构形式的，设置在泵盖的出油口25内，例如采用顺序设置在出油口内的阀片、阀座、O型密封圈的结构，或采用顺序设置在出油口内的弹簧、阀芯、阀座、O型密封圈的结构，或其他结构。本实施例采用顺序设置在出油口内的阀片31、阀座32、O型密封圈33的结构。由于在出油口设计了一个无弹簧的单向阀，避免了传统单向阀中因弹簧失效引起的单向阀异常现象。单向阀也可以保证在预润滑油泵停止工作的期间，不会有机油经该预润滑油泵回流到油底壳，不影响发动机润滑系统的正常工作。

所述的安全阀4也可以是各种机构形式的，设置在泵体的安装孔26内，位于入油口24与出油口25之间。例如采用在所述的安装孔内顺序设置的柱塞、柱塞弹簧、O型密封圈、油塞结构，或采用钢球、弹簧和阀座的结构，或其他结构。本实施例采用顺序设置的柱塞41、柱塞弹簧42、O型密封圈43、油塞44的结构。由于新增了安全阀结构，可以平衡该预润滑油泵中的压力，避免因过高的油压导致齿轮的轮齿压溃、以及电机的超负载而影响寿命，也避免了该油泵出现异常高油压时的漏油风险，提高了使用寿命和使用的安全性。

请参阅图4，图4是本发明一种柴油发动机的预润滑油泵的碳刷组件的一种实施例的爆炸图。所述的碳刷组件14包括两个碳刷141、142和一个碳刷架143；所述的碳刷架143包括支架1431，支架上设有中心轴孔1432；对称设置在支架上位于中心轴孔两侧的碳刷安装架1433、1434；分别设置在各所述碳刷安装架顶部的压缩弹簧1435、1436。所述的两个碳刷141、142分别设置在各碳刷安装架外侧。两碳刷分别连接一电极15；所述的电极从所述后盖的通孔中穿出，连接电源。

请配合参阅图2，本发明一种柴油发动机预润滑油泵中，还包括一用于固定转轴输入端的固定部件7；所述的固定部件7包括设置在后盖内的钢球71、轴套72；所述的后盖上设置通孔的部位设有向外凸出的台阶，所述的轴套镶嵌在所述台阶内。所述的轴套一端为敞开部，另一端为封闭部；所述电机转轴的输入端通过所述轴套敞开部套在所述轴套内；该电机转轴的输入端端面设有凹槽1311，例如为碗形槽，该碗形槽的弧度与所述钢球球面的弧度一致。所述的钢球71容置在所述的轴套72内，部分球面套在所述的凹槽内，另一侧球面的顶点顶抵在轴套的封闭部内壁。

本实施例中，还包括一连接松紧调节机构73，所述的连接松紧调节机构73包括一弹簧731和一弹簧座732；所述的弹簧和弹簧座设置在所述轴套内，其中，所述的弹簧位于所述轴套的收口部的内壁与弹簧座之间；另一侧球面的顶点顶抵在所述弹簧座的另一面。

请参阅图5，图5是本发明一种柴油发动机的预润滑油泵的独立安装结构的一种实施例的总体结构外形示意图。如果作为独立使用的元件，所述的柴油发动机预润滑油泵的泵盖81上所述的出油口还包括设有一油管接头811，所述的入油口也还包括设有一油管接头812。所述的电机部件82的壳体上还包括设有一与其他部件相连接的安装部821，所述的安装部上设有连接孔822。

本发明一种柴油发动机的预润滑油泵是一种集电、机、液为一体的综合性产品，其工作原理是：一种柴油发动机的预润滑油泵独立安装在汽车柴油发动机汽缸壁上上或是汽车底盘车架上，或者是和机油冷却器盖、机油滤清器座等零件集成，当驾乘人员开启汽车点火开关时，由发动机的 ECU（或是ECM）或是车用蓄电池提供输入电源给该预润滑油泵，如图6所示， 

该预润滑油泵开始工作，机油从发动机油底壳经油管被吸入该油泵泵盖的入油口，到泵体中的进油储油腔中，由主动齿轮221、从动齿轮222与泵体21间所形成的封闭储油腔，例如图中A1是进油侧储油腔，A2是出油侧储油腔，A3是泵油转子与泵体间形成多组封闭储油腔，主动齿轮在电枢组件的驱动下开始转动，同时驱动从动齿轮朝相反的方向开始转动。在齿轮的转动下，封闭储油腔中的机油沿着箭头方向不断地输送到发动机的润滑系统中。

如图7所示，当该油泵在工作时，当机油输送到泵体的出油储油腔中时，由于油压的作用出油储油腔的机油将单向阀阀片31推向单向阀阀座32，，同时，机油从单向阀阀片和单向阀阀座的中心孔中出油。单向阀处于开启状态。如图7中a所示。

发动机正常启动后，该预润滑油泵停止工作，在机械式机油泵的作用下，部分机油会被输送到该油泵的出油口，单向阀阀片被机油推向泵盖，单向阀阀片的中心孔被封住，机油无法通过，使单向阀处于封闭状态，可以保证润滑系统中的机油不会经该油泵回流至油底壳，不影响润滑系统，如图7中b所示。

安全阀的工作原理如图8所示。该预润滑油泵在正常油压（小于350kPa）范围内工作时安全阀处于关闭状态，柱塞将油道封闭。如图8a所示。当该预润滑油泵出油侧出现油压高于安全阀设定的油压值时，油压克服柱塞弹簧17的阻力，将柱塞16推开，当柱塞16超过泄压孔时，安全阀开启，出油侧的机油沿着箭头方向从出油口经安全阀油道回流到出油口，达到平衡压力的效果。达到了平衡压力的目的，如图8b所示。 

本发明一种柴油发动机的预润滑油泵可以在不改变和影响发动机原润滑系统的油路和功能的前提下，并联到原来的润滑系统上，实现在发动机启动前将机油填满发动机的润滑油道，避免了发动机启动过程中的干式磨损。该预润滑油泵由于可与小功率的电机配合，当在配合了小功率的电机时，可使外形体积明显小于原来的预润滑泵，因此在满足发动机实际工况需要的前提下也减小了功率消耗。在结构方面，在泵体上增加了安全阀，防止当出油口出现大压力时电机过载，保证了该预润滑泵使用的安全性和寿命。在该预润滑油泵的出油口增加了一个无弹簧的单向阀，可以有效防止润滑系统中的机油经预润滑油泵回流，也保证了发动机润滑系统建立预定的机油压力和润滑效果。在与发动机的对接方面，可以独立安装在发动机机体上或者车架上，用油管与油底壳、润滑系统对接，也可以和发动机上的其他零件集成，如机油冷却器盖，机油滤清器座，或者直接和发动机缸体对接。不影响整体系统结构的前提下调整对接部位的尺寸来适应不同发动机的需求，通用性较好。

Claims (10)

1.一种柴油发动机的预润滑油泵，包括顺序连接的电机部件和油泵部件；

所述的油泵部件包括泵体、设置在泵体内的泵油转子、设置在泵体端部的泵盖；所述的泵盖上设置入油口和出油口；

其特征在于，

还包括一单向阀和一安全阀；其中：

所述的单向阀设置在泵盖的出油口内；

所述的安全阀设置在泵体上，位于入油口与出油口之间。

2.根据权利要求1所述的一种柴油发动机的预润滑油泵，其特征在于，所述的单向阀包括顺序设置在出油口内的阀片、阀座、O型密封圈。

3.根据权利要求1所述的一种柴油发动机的预润滑油泵，其特征在于，所述的单向阀包括顺序设置在出油口内的弹簧、阀芯、阀座、O型密封圈。

4.根据权利要求1所述的一种柴油发动机的预润滑油泵，其特征在于，所述的泵体上设有安装孔，所述的安全阀包括顺序设置在安装孔内的柱塞、柱塞弹簧、O型密封圈、油塞。

5.根据权利要求1所述的一种柴油发动机的预润滑油泵，其特征在于，所述的泵体上设有安装孔，所述的安全阀包括顺序设置在安装孔内的钢球、弹簧和阀座。

6.根据权利要求1所述的一种柴油发动机的预润滑油泵，其特征在于，泵盖上所述的出油口和入油口各设有一油管接头；

所述的电机部件的壳体上还包括设有一与其他部件相连接的安装部，所述的安装部上设有连接孔。

7.根据权利要求1所述的一种柴油发动机预润滑油泵，其特征在于，所述的电机部件包括后盖、壳体、设置在壳体内的电枢组件和碳刷组件；所述的后盖上设有供电枢组件的电极穿出的通孔；所述的电枢组件包括转轴、设置在转轴上的转子绕组、以及套在转轴输入端的换向器组件。

8.根据权利要求7所述的一种柴油发动机预润滑油泵，其特征在于，所述的碳刷组件包括碳刷、碳刷架以及碳刷压缩卷簧；

所述的碳刷架包括支架，支架上设有中心轴孔；对称设置在支架上位于中心轴孔两侧的碳刷安装架；分别设置在各所述碳刷安装架顶部的压缩弹簧；分别设置在所述碳刷安装架外侧的碳刷；以及，分别与各碳刷连接的电枢组件的电极；所述的电枢组件的电极从所述后盖的通孔中穿出。

9.根据权利要求7所述的一种柴油发动机预润滑油泵，其特征在于，还包括一用于固定转轴输入端的固定部件；所述的固定部件包括设置在后盖内的钢球、轴套；所述的轴套一端为敞开部，另一端为封闭部；所述电机转轴的输入端通过所述轴套敞开部套在所述轴套内；该电机转轴的输入端端面设有凹槽，所述的钢球容置在所述的轴套内，部分球面套在所述的凹槽内，另一侧球面的顶点顶抵在轴套的封闭部内壁。

10.根据权利要求7所述的一种柴油发动机预润滑油泵，其特征在于，还包括一连接松紧调节机构，所述的连接松紧调节机构包括一弹簧和一弹簧座；所述的弹簧和弹簧座设置在所述轴套内，其中，所述的弹簧位于所述轴套的收口部的内壁与弹簧座之间；另一侧球面的顶点顶抵在所述弹簧座的另一面。

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