CN102953783A - 包括气门机构润滑系统的发动机组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包括气门机构润滑系统的发动机组件。具体地，发动机组件包括发动机缸体，与发动机缸体联接的气缸盖以及第一和第二润滑系统。第一润滑系统与发动机缸体连通并且提供第一流体至发动机缸体的第一泵。第二润滑系统与第一润滑系统隔离并且包括与气缸盖连通并且提供第二流体至气缸盖的第二泵。

Description

包括气门机构润滑系统的发动机组件

技术领域

本发明涉及一种发动机油系统，并且更具体地涉及一种气门机构润滑系统。

背景技术

本部分提供了不必须是现有技术的与本发明相关的背景信息。

内燃发动机可以在气缸中燃烧空气和燃料的混合物并且由此产生驱动转矩。进气及排气阀控制流入和流出发动机气缸的气流。油可以从发动机缸体提供至气缸盖以润滑气门机构部件。

发明内容

发动机组件可以包括发动机缸体，与发动机缸体联接的气缸盖以及第一和第二润滑系统。第一润滑系统可以包括与发动机缸体连通并且提供第一流体至发动机缸体的第一泵。第二润滑系统可以与第一润滑系统隔离并且可以包括与气缸盖连通并且提供第二流体至气缸盖的第二泵。

在另一布置中，发动机组件可以包括限定了气缸孔的发动机结构，由发动机结构支撑并且与气缸孔连通的第一阀，由发动机结构支撑并且与气缸孔连通的第二阀，液压阀致动机构和机械气门机构组件。液压阀致动机构可以包括进口，其与增压流体连通并且与第一阀接合从而控制第一阀在打开位置与关闭位置之间的移动。机械气门机构组件可以与第二阀接合并且与来自液压阀致动机构的出口的增压流体连通。

通过在此提供的描述，进一步的应用领域将会变得显而易见。在该发明内容中的描述和具体例子仅用于示例性的目的并且不旨在限制本发明的范围。

本发明还提供了以下方案：

1. 一种发动机组件，包括：

发动机缸体；

与发动机缸体联接的气缸盖；

第一润滑系统，其包括与发动机缸体连通并且提供第一流体至发动机缸体的第一泵；以及

第二润滑系统，其与第一润滑系统隔离并且包括与气缸盖连通并且提供第二流体至气缸盖的第二泵。

2. 如方案1所述的发动机组件，还包括由气缸盖支撑的第一阀，由气缸盖支撑的第二阀，与第二润滑系统连通、与第一阀接合并且可操作以将第一阀在打开和关闭位置之间移动的液压阀致动机构，支撑在气缸盖上的凸轮轴，与第二阀和凸轮轴接合并且可操作以将第二阀在打开和关闭位置之间移动的机械阀提升机构。

3. 如方案2所述的发动机组件，其中第二泵与到液压阀致动机构的流体进口连通并且机械阀提升机构与液压阀致动机构的流体出口连通。

4. 如方案3所述的发动机组件，其中气缸盖限定了与液压阀致动机构和机械阀提升机构的流体出口连通的第一流体贮存器以利用离开液压阀致动机构的第二流体来润滑机械阀提升机构。

5. 如方案4所述的发动机组件，其中提供至液压阀致动机构的流体进口的第二流体处于第一工作压力并且从液压阀致动机构的流体出口排出并且包含在第一流体贮存器内的第二流体处于第二工作压力，第一工作压力为第二工作压力的至少10倍。

6. 如方案2所述的发动机组件，还包括与液压阀致动机构的流体出口连通的液压致动凸轮相位器。

7. 如方案2所述的发动机组件，还包括由发动机缸体转动地支撑的曲轴以及联接到凸轮轴并且由曲轴转动地驱动的凸轮相位器，凸轮相位器位于与第二润滑系统连通的气缸盖的区域的外部并且位于暴露在第一润滑系统中的发动机组件的区域中，第一和第二润滑系统由与凸轮轴和气缸盖接合的密封件彼此隔离。

8. 如方案1所述的发动机组件，其中第一流体不同于第二流体。

9. 如方案1所述的发动机组件，还包括与第一阀接合的液压阀致动机构和与第二阀接合的机械阀提升机构，液压阀致动机构包括与第二泵的泵出口连通的流体进口和与限定在气缸盖中的第一流体贮存器连通的流体出口，机械阀提升机构接收来自第一流体贮存器的第二流体以用于机械阀提升机构的润滑，在机械阀提升机构润滑后第二流体收集在第二流体贮存器中并且第二流体贮存器与第二泵的泵进口连通。

10. 如方案9所述的发动机组件，其中第一阀包括进气阀并且第二阀包括排气阀。

11. 一种发动机组件，包括：

限定气缸孔的发动机结构；

由发动机结构支撑并且与气缸孔连通的第一阀；

由发动机结构支撑并且与气缸孔连通的第二阀；

液压阀致动机构，其包括与增压流体连通并且与第一阀接合的进口从而控制第一阀在打开位置与关闭位置之间的移动；以及

机械气门机构组件，其与第二阀接合并且与来自液压阀致动机构的出口的增压流体连通。

12. 如方案11所述的发动机组件，其中发动机结构包括支撑第一和第二阀的气缸盖，液压阀致动机构和机械气门机构组件，液压阀致动机构的出口通过在气缸盖中形成的通道与机械气门机构组件连通。

13. 如方案12所述的发动机组件，其中机械气门机构组件包括支撑用于在发动机结构上转动的凸轮轴以及支撑在发动机结构上、与第二阀和凸轮轴接合并且与来自液压阀致动机构的出口的增压流体连通的机械阀提升机构。

14. 如方案13所述的发动机组件，其中气缸盖限定了支撑凸轮轴并且与通过在气缸盖中形成的通道离开液压阀致动机构的增压流体连通的凸轮轴承区域。

15. 如方案13所述的发动机组件，其中机械气门机构组件包括联接到凸轮轴并且与离开液压阀致动机构的增压流体连通的液压致动凸轮相位器。

16. 如方案11所述的发动机组件，其中发动机结构包括支撑第一和第二阀的气缸盖，液压阀致动机构，以及机械气门机构组件，气缸盖限定了与液压阀致动机构的出口和机械气门机构组件连通的增压流体贮存器。

17. 如方案16所述的发动机组件，其中提供至液压阀致动机构的进口的增压流体处于第一工作压力并且增压流体贮存器内的增压流体处于第二工作压力，第一工作压力为第二工作压力的至少10倍。

18. 如方案17所述的发动机组件，其中第二工作压力为至少500千帕。

19. 如方案11所述的发动机组件，其中发动机结构包括发动机缸体和与发动机缸体联接并且支撑第一和第二阀的气缸盖，液压阀致动机构，以及机械气门机构组件，发动机组件包括第一润滑系统和第二润滑系统，第一润滑系统包括与发动机缸体连通的第一泵，第二润滑系统与第一润滑系统隔离并且包括提供增压流体至气缸盖的第二泵。

20. 如方案11所述的发动机组件，其中第一阀是进气阀并且第二阀是排气阀。

附图说明

在此描述的附图仅用于示例性的目的并且不旨在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局部示意性截面图；

图2是图1的发动机组件的一部分的透视图；

图3是图2所示的发动机组件的俯视图，示出了至气缸盖和气门机构部件的流体流动路径；

图4是图1所示的气缸盖的额外的局部示意性截面图；以及

图5是根据本发明的包括磁性凸轮相位器的替代气门机构布置的部分截面图。

整个附图中，相应的附图标记表示相应的部件。

具体实施方式

现在将参照附图更完全地描述本发明的示例。以下的描述实际上仅是示例性的并且不旨在限制本发明，应用或使用。

提供了示例性的实施例从而本发明将是透彻的，并且将完全地将范围转达给本领域技术人员。描述了许多的具体细节，例如具体部件，装置以及方法的例子，从而提供对本发明的实施例的透彻理解。本领域技术人员将会显而易见的是不需要采用具体细节，示例性的实施例可以许多不同形式实施并且不应当构成为限制本发明的范围。在一些示例性实施例中，没有详细描述公知的过程，公知的装置结构，以及公知的技术。

当元件或层被称为在另一元件或层“上”，“接合到”，“连接到”或“联接到”另一元件或层上时，其可以直接地在另一元件或层上或接合到，连接到或联接到另一元件或层上，或可以存在中间的元件或层。相反地，当元件被称为“直接在”另一元件或层上，“直接接合到”，“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层上，可以不存在中间的元件或层。用来描述元件之间关系的其它词语应当以类似的方式解释（例如，“之间”与“直接地之间”，“相邻”与“直接地相邻”等）。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关的列出的项的任何和全部组合。

尽管术语第一，第二，第三等在此用来描述各种元件，部件，区域，层和/或部分，这些元件，部件，区域，层和/或部分应不由这些术语限制。这些术语仅可以用来将一个元件，部件，区域，层或部分与其它区域，层或部分区分开。当在此使用的诸如“第一”，“第二”以及其他的数字项的术语没有暗示顺序或次序，除非在上下文中清楚地指出。因此，在不脱离示例性实施例的教导的情况下，下文中描述的第一元件，部件，区域，层或部分可以被命名为第二元件，部件，区域，层或部分。

发动机组件10在图1-4中示出并且可以包括发动机结构12，活塞14，与活塞14联接的曲轴16，气门机构组件18以及第一和第二润滑系统20，22。发动机结构12可以包括发动机缸体24，其限定了容纳活塞14的气缸孔26，以及与发动机缸体24联接的气缸盖28。

为简单起见，气门机构组件18将参照发动机组件10的单个汽缸孔26描述。气门机构组件18可以包括支撑在气缸盖28上并且与第一阀32接合的液压阀致动机构30以及支撑在气缸盖28上并且与第二阀36接合的机械阀提升机构34。气门机构组件18可以额外地包括支撑用于在气缸盖28的凸轮轴承区域37上转动并且与机械阀提升机构34接合的凸轮轴35以及与凸轮轴35联接并且由曲轴16转动地驱动的凸轮相位器39。在图1-4示出的非限制的示例中，凸轮相位器39是液压致动的凸轮相位器。然而，应当理解可以使用包括但并不限于图5所示的磁性凸轮相位器139的各种替代凸轮相位器。

在该非限制的示例中，第一阀32是进气阀，第二阀36是排气阀，机械阀提升机构34是支撑用于在液压气门间隙调整器40上的枢转移动的摇臂38。凸轮轴35，摇臂38和液压气门间隙调整器40形成了机械气门机构组件。为简单起见，简化的液压阀致动机构30被示意地示出并且包括壳体，其限定了容纳活塞44的流体腔42，活塞44与第一阀32接合，选择性地经由第一控制阀48与流体腔42连通的流体进口46以及选择性地经由第二控制阀52与流体腔42连通的流体出口50。

第一润滑系统20可以包括与包含第一流体的流体贮存器56连通的第一泵54，以及由发动机缸体24限定的通道。更具体地，流体贮存器56可以包括发动机油盘58并且第一流体可以包括发动机油。第一泵54可以提供发动机油至转动地支撑曲轴16的主轴承60。第二润滑系统22可以提供第二流体至气门机构组件18。第二润滑系统22可以与第一润滑系统20隔离并且第二流体可以不同于第一流体。作为非限制性的示例，第二流体可以包括比第一流体具有更大密度的发动机油。

如图2和3所示，第二润滑系统22可以包括第二泵62，供给管线64，与液压阀致动机构30的流体进口46连通的供给轨道66（图1和4），第一返回管线68，第二返回管线70，油冷却器72，油过滤器74，流体歧管76，提升泵78，流体贮存器80以及第一和第二提升泵管线82、84。第二泵62可以形成与气缸盖28连通的高压油泵。

第二润滑系统22可以形成闭环系统，其具有经由供给管线64和流体歧管76提供增压流体（第二流体）至供给轨道66的第二泵62的泵出口。第二流体通过气门机构组件18后，第二泵62的泵进口可以接收第二流体。

在发动机工作期间，第一控制阀48可以允许来自供给轨道66的增压第二流体经由流体进口46与流体腔42之间的连通以有选择地将第一阀32移动至打开位置。第一阀32可以通过关闭第一控制阀48和打开第二控制阀52移动至关闭位置。

流体出口50可以与限定在气缸盖中的增压流体贮存器86连通。当第二控制阀52在打开位置时，流体腔42可以经由流体出口50与增压流体贮存器86连通并且阀弹簧88可以将第一阀32移动至关闭位置，经由限定在气缸盖28中的第一通道90将流体腔42内的第二流体排出到增压流体贮存器86。供给轨道66内的第二流体可以处于第一工作压力并且增压流体贮存器86内的第二流体可以处于小于第一工作压力的第二工作压力。第一工作压力可以是第二工作压力的至少十倍。作为非限制性的示例，在增压流体贮存器86内第二工作压力可以保持在至少五百千帕（500 kPa）并且第一工作压力可以大于五千千帕（5000 kPa）。

气缸盖28可以限定从增压流体贮存器86至容纳液压气门间隙调整器40的液压气门间隙调整器孔94的第二通道92以及与增压流体贮存器86（经由第二通道92）和凸轮轴承区域37连通的第三通道96。离开第二和第三通道92、96的第二流体可以最终收集在流体贮存器80中。流体贮存器80可以包含处于大约大气压力的第二流体。

如图4所示，气缸盖28可以额外地限定与位于气缸盖28中的油控制阀（OCV）100连通的第四通道98。OCV 100可以与凸轮相位器39连通并且可以有选择地从增压流体贮存器86提供第二流体以提前或延迟凸轮轴35的转动位置。OCV 100可以额外地与流体贮存器80连通并且在凸轮相位器39致动期间可以将第二流体从凸轮相位器39排出到流体贮存器。

提升泵78可以将第二流体从流体贮存器80中抽吸并且将第二流体泵送至流体歧管76并且最终将第二流体返回到第二泵62。从流体歧管76至第二泵62的返回流动路径可以包括经由第一返回管线68从流体歧管76至油冷却器72和油过滤器74然后经由第二返回管线70至第二泵62行进的第二流体。

如上所述且如图5所示，代替液压凸轮相位器39，磁性凸轮相位器139可以联接到凸轮轴35上。在任一布置中，凸轮相位器139（或者凸轮相位器39）可以位于暴露在第一润滑系统20中的链驱动腔102中。因此，凸轮相位器139（或凸轮相位器39）可以位于与第二润滑系统22连通的气缸盖28的区域的外部。

如图3中示意性地示出，第一密封件104可以在围绕凸轮轴35的区域处与气缸盖28和凸轮罩106接合（图2）并且第二密封件108可以在围绕链驱动腔102的区域处与气缸盖28和凸轮盖106接合以将第一和第二润滑系统20、22彼此隔离。图5包括局部截面图，其包括凸轮相位器139的一部分，其切掉了以示出进一步将第一和第二润滑系统20、22彼此隔离的第三密封件110。

第三密封件110可以形成位于由气缸盖28和凸轮轴承盖112限定的环形凹部中的环形唇形密封件。L形支架114可以固定在由气缸盖28和凸轮轴承盖112限定的环形凹部内并且第三密封件110可以与支架114和凸轮轴35的外圆周接合以进一步将第一和第二润滑系统20、22彼此隔离。通道116可以位于气缸盖28中并且可以从由气缸盖28和凸轮轴承盖112限定的环形凹部中延伸至第二润滑系统22的区域以允许捕集的油排回到第二润滑系统22。

Claims (10)

1.一种发动机组件，包括：

发动机缸体；

与发动机缸体联接的气缸盖；

第一润滑系统，其包括与发动机缸体连通并且提供第一流体至发动机缸体的第一泵；以及

第二润滑系统，其与第一润滑系统隔离并且包括与气缸盖连通并且提供第二流体至气缸盖的第二泵。

2.如权利要求1所述的发动机组件，还包括由气缸盖支撑的第一阀，由气缸盖支撑的第二阀，与第二润滑系统连通、与第一阀接合并且可操作以将第一阀在打开和关闭位置之间移动的液压阀致动机构，支撑在气缸盖上的凸轮轴，与第二阀和凸轮轴接合并且可操作以将第二阀在打开和关闭位置之间移动的机械阀提升机构。

3.如权利要求2所述的发动机组件，其中第二泵与到液压阀致动机构的流体进口连通并且机械阀提升机构与液压阀致动机构的流体出口连通。

4.如权利要求3所述的发动机组件，其中气缸盖限定了与液压阀致动机构和机械阀提升机构的流体出口连通的第一流体贮存器以利用离开液压阀致动机构的第二流体来润滑机械阀提升机构。

5.如权利要求4所述的发动机组件，其中提供至液压阀致动机构的流体进口的第二流体处于第一工作压力并且从液压阀致动机构的流体出口排出并且包含在第一流体贮存器内的第二流体处于第二工作压力，第一工作压力为第二工作压力的至少10倍。

6.如权利要求2所述的发动机组件，还包括与液压阀致动机构的流体出口连通的液压致动凸轮相位器。

7.如权利要求2所述的发动机组件，还包括由发动机缸体转动地支撑的曲轴以及联接到凸轮轴并且由曲轴转动地驱动的凸轮相位器，凸轮相位器位于与第二润滑系统连通的气缸盖的区域的外部并且位于暴露在第一润滑系统中的发动机组件的区域中，第一和第二润滑系统由与凸轮轴和气缸盖接合的密封件彼此隔离。

8.如权利要求1所述的发动机组件，其中第一流体不同于第二流体。

9.如权利要求1所述的发动机组件，还包括与第一阀接合的液压阀致动机构和与第二阀接合的机械阀提升机构，液压阀致动机构包括与第二泵的泵出口连通的流体进口和与限定在气缸盖中的第一流体贮存器连通的流体出口，机械阀提升机构接收来自第一流体贮存器的第二流体以用于机械阀提升机构的润滑，在机械阀提升机构润滑后第二流体收集在第二流体贮存器中并且第二流体贮存器与第二泵的泵进口连通。

10.一种发动机组件，包括：

限定气缸孔的发动机结构；

由发动机结构支撑并且与气缸孔连通的第一阀；

由发动机结构支撑并且与气缸孔连通的第二阀；

液压阀致动机构，其包括与增压流体连通并且与第一阀接合的进口从而控制第一阀在打开位置与关闭位置之间的移动；以及

机械气门机构组件，其与第二阀接合并且与来自液压阀致动机构的出口的增压流体连通。

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