CN103016189A - 具有油路由塞的汽缸盖组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有油路由塞的汽缸盖组件。本发明公开了一种发动机。该发动机包括汽缸盖组件，具有开口的罩，定位在该开口中并且包括横穿所述塞的凹槽的油路由塞，该凹槽和所述开口的壁的一部分限定塞油通道的边界；和供油通道，该供油通道延伸通过汽缸盖组件，并且包括流体地连接于润滑回路的进口和在该凹槽中开口的出口。

Description

具有油路由塞的汽缸盖组件

技术领域

背景技术

可变凸轮正时用在发动机中以在发动机工况的很宽的范围上提高燃烧效率。例如，可以基于诸如发动机温度、要求的功率输出、每分钟的转数（RPM）等的各种工况而提前或延迟进气门和/或排气门正时，以提高燃烧效率。结果，可以增大发动机的功率输出并可以减少排放物。用于诸如凸轮正时电磁阀的部件的开口以及用来控制构造成改变进气或排气凸轮轴的正时的凸轮移相器的其他部件的开口可以一体形成在汽缸盖中。具体说，用于电磁阀和/或油馈送管路的开口可以机械加工或铸造在汽缸盖中，以将油路由到凸轮移相器。

但是，本发明人已经认识到由于将前面提到的特征铸造并机械加工在汽缸盖中的若干缺点。首先，当该特征被一体形成在汽缸盖中时，该汽缸盖仅可以被用在具有可变凸轮正时的发动机中。因此，发动机的设计被限定。结果，该汽缸盖仅可以被用在规定类型的发动机中，因而限制了汽缸盖的应用并且增加了汽缸盖的生产成本。

发明内容

因此在一种途径中，本文提供一种发动机。该发动机包括汽缸盖组件；包括开口的罩；油路由塞，其设置在该开口中并且包括横穿该塞的凹槽，该凹槽和开口的部分壁限定活塞油通路的边界；和供油通路，该供油通路延伸通过汽缸盖组件并且包括流体地连接于润滑回路的进口和进入该凹槽的出口。

以这种方式，油可以路由通过设置在开口中的油路由塞。应当明白，在其他实施例中，开口也可以构造成接收电磁阀而不是油路由塞。结果，该汽缸体组件的可应用性增加，因而减少了生产成本。

提供上面的发明内容是为了以简化的形式引入一系列概念，所述概念在以下的具体实施方式中进一步描述。这个发明内容不意图确定要求保护的主题的关键特征或主要特征，也不意图用于限制所要求保护的主题的范围。此外，要求保护的主题不限于解决在本公开的任意部分中指出的任何或全部缺点的实施方式。

附图说明

图1-3示出了发动机的三种不同的实施例的示意图。

图4示出了包括在图2所示的发动机中的汽缸盖组件的实施例的说明。

图5示出了图4所示的汽缸盖组件的横截面图。

图6示出了包括在图4所示的汽缸盖组件中的罩的图示。

图7示出了包括在图4所示的汽缸盖组件中的油路由塞的第一实施例的图示。

图8示出了包括在图4所示的汽缸盖组件中的油路由塞的第二实施例。

图9示出了除去油路由塞和电磁阀的包括在图4所示的汽缸盖组件中的罩的说明。

图10和图11示出了包括在图4所示的汽缸盖组件中的罩的说明。

图12和图13示出了用于运行发动机的两种方法。

图4-11大致按比例绘出。

具体实施方式

本发明提供一种具有汽缸盖组件的发动机。该汽缸盖组件可以包括具有开口的罩。油路由塞可以设置在该开口中并且包括塞油通道，该塞油通道构造成接收来自发动机润滑系统的油，并且使油流向与可旋转地连接于凸轮轴的轴颈轴承相邻的轴颈油通道。应当明白，在其他实施例中，该开口可以容纳其他部件。例如，电磁阀可以定位在该开口中。以这种方式，汽缸盖组件可以在生产的后期阶段改进，提高了汽缸盖的可应用性并且减少了发动机的制造成本。

图1-3示出了包括发动机100的车辆50的三个实施例的示意图。具有发动机100的车辆50的三个实施例可以包括通用部件，因此类似的部件相应地被标记。当两个部件被视为“相同”时，应当理解为分离的部件的几何形状、结构等基本相同。换句话说，所述部件可以按照相同的设计规范构造。而且，图1-3所示的各个发动机实施例可以包括在产品线中。因此，图1-3所示的每个车辆的实施例可以包括在产品线中。因此，包括在所述产品线中的发动机中的类似部件（例如所述罩）可以相同。应当明白，发动机100可以包括通用部件，该区域在制造过程中的后期阶段容易被修改以便满足期望的设计规范，以减少制造成本。

图1示出了发动机100的第一实施例的示意图。如图所示，发动机100包括汽缸体组件102和汽缸盖组件104。汽缸体组件102和汽缸盖组件104可以形成燃烧室106。应当明白，在其他实施例中，汽缸盖组件104和汽缸体组件102可以形成多个燃烧室。

燃烧室106可以包括排气门108和进气门110。进气门110可以通过包括在进气凸轮轴114中的凸角（lobe）112致动。箭头116示出了通过凸角112的进气门110的致动。同样，排气门108可以通过包括在排气凸轮120中的凸角118致动。箭头122示出了经由凸角112的排气门108的致动。以这种方式，进气门和排气门（110和108）可以以希望的时间间隔致动。此外，凸轮轴120可以可旋转地连接于第一轴颈轴承206，而凸轮轴114可以连接于第二轴颈轴承306。进气门110可以流体地连接于构造成为燃烧室提供进气的进气系统，而排气门108可以流体地连接于构造成接收来自燃烧室106的排气并且使该排气流到周围大气中的排气系统。在一些实施例中，发动机100可以运行以进行4个冲程：进气、压缩、燃烧和排气。应当明白，发动机可以包括未示出的用于执行燃烧的额外的部件，例如构造成向燃烧室106供给计量燃料的燃料喷射器、连接于曲轴的活塞、火花塞等。

泵124可以包括在发动机润滑系统126中。该泵124可以包括构造成从诸如油盘（未示出）的油贮存器中吸出油的拾取器（pick up）128。供油通道130可以流体连接于发动机润滑系统126。具体说，在所示的实施例中，供油通道130经由横穿汽缸体组件102和汽缸盖组件104的油通道132流体连接于泵124。但是，在其他实施例中，油通道132可以不横穿汽缸体组件102和/或汽缸盖组件104。构造成润滑各种发动机部件的未示出的额外的润滑通道也可以包括在发动机润滑系统126中。

供油通道130包括流体连接于发动机润滑系统126的进口134。供油通道130还包括第一出口136和第二出口138。该第一和第二出口（136和138）也可以称为供给出口。在图1所示的实施例中，第一出口136经由第一轴颈油通道160和第二轴颈油通道162流体连接于第一电磁阀140。该第一和/或第二轴颈油通道可以称为供油通道。第一轴颈油通道160可以包括进口600。此外，在一些实施例中，第一电磁阀140可以如图9所示地位于开口900中。具体说，第一轴颈油通道160流体地连接于电磁阀140中的提前回路144中，而第二轴颈油通道162流体地连接于凸轮移相器148中的延迟回路146。同样，第二出口138经由第三轴颈油通道164和第四轴颈油通道166流体地连接于第二电磁阀142。该第三轴颈油通道164可以包括图9所示的进口906。该第一和/或第二电磁阀（140和142）可以是可变凸轮正时电磁阀。此外，在一些实施例中，该第一电磁阀可以设置在图9所示的开口900中，第二电磁阀142可以设置在图9所示的开口902中。该第一和/或第二电磁阀（140和142）可以基本上密封所述开口（900和902）。而且，第三轴颈油通道164流体地连接于第二凸轮移相器154的提前回路150。第一电磁阀140构造成调节提供给排气凸轮移相器148中的提前回路144以及延迟回路146的油量。排气凸轮移相器148可以构造成调节排气凸轮轴120的正时。例如，凸角118可以根据发动机工况被提前或延迟。

第二电磁阀142构造成调节提供给进气凸轮移相器154中的提前回路150以及延迟回路152的油量。进气凸轮移相器154可以构造成调节进气凸轮轴114的正时。但是，应当明白，在其他实施例中，第一电磁阀140可以构造成调节提供给进气凸轮移相器的油量，而第二电磁阀142可以构造成调节提供给排气凸轮移相器的油量。

图2示出了发动机100的第二实施例。如图所示，第二出口138流体地连接于如图1所示的电磁阀142。但是，第一出口136流体地连接于路由通过油路由塞202的塞油通道200。该油路由塞202可以设置在诸如图9所示的开口900的开口中。该油路由塞202可以密封所述开口并提供塞油通道200。该油路由塞202也可以称为塞。如下面更详细讨论的，塞油通道200的边界可以由油路由塞202中的凹槽和壁限定。

塞油通道200可以流体地连接于构造成为轴颈轴承206和凸轮轴轴颈供油的轴颈油通道160。此外，在一些实施例中，塞油通道200可以流体地连接于构造成为轴颈轴承206供油的第二轴颈油通道162。但是，在其他实施例中，油可以基本上被阻止从该塞油通道200流到第二轴颈油通道162中。

第一和/或第二轴颈油通道（160和162）可以流体地连接于发动机润滑系统126中的另外的油通道。而且，应当明白，油可以从第一和/或第二轴颈油通道（160和162）被引导回到油贮存器。

图3示出了发动机100的第三实施例。如图所示，第二出口138流体地连接于路由通过第二油路由塞302的第二塞油通道300。应当明白，在一些实施例中，第二油路由塞302可以具有与第一油路由塞202基本类似的结构（几何构型、尺寸、材料等）。第二塞油通道300的边界可以由油路由塞202内的凹槽和壁限定。

第二塞油通道300可以流体地连接于构造成为第二轴颈轴承306供油的第三轴颈油通道164。此外，在一些实施例中，第二塞油通道304可以流体地连接于构造成为第二轴颈轴承306和凸轮轴轴颈供油的第四轴颈油通道166。但是，在其他实施例中，油可以基本上被阻止从第二塞油通道300流到第四轴颈油通道166中。

第三和/或第四轴颈油通道（164和166）可以流体地连接于发动机润滑系统126中的另外的油通道。而且，应当明白，油可以从第三和/或第四轴颈油通道（164和166）被引导回到油贮存器。

图4-11示出了包括在图2所示的发动机100中的汽缸盖组件104的第二实施例的说明。图4示出了包括汽缸盖401的汽缸盖组件104的透视图。如图所示，该汽缸盖组件包括连接于该汽缸盖组件104的罩400。在所示的实施例中，该罩400和汽缸盖401是分开制造（例如铸造）并且然后相互连接的分离的部件。但是，在其他实施例中，罩400可以是汽缸盖401的一部分。因此，在一些实施例中，罩400和汽缸盖401可以通过单次铸造制成。应当明白，在一些实施例中，汽缸盖可以通过铸造来构造。油路由塞202可以设置在图9所示的罩400中的开口900中。继续参考图4，在一些实施例中，油路由塞202可以用与汽缸盖401不同的材料构造。但是，在其他实施例中，油路由塞202和汽缸盖401可以用类似的材料构造。电磁阀142可以定位在图9所示的罩400中的第二开口902中。继续参考图4，正如在前面所讨论的，第一轴颈轴承206和第二轴颈轴承306可以包括在汽缸盖组件104中。第一轴颈轴承206可以可旋转地连接于排气凸轮轴120。同样，第二轴颈轴承306可以可旋转地连接于进气凸轮轴114。正如前面所讨论的，凸轮轴可以包括一个或更多个凸角，该凸角构造成致动连接于发动机100中的一个或更多个燃烧室的一个或更多个阀。虽然轴颈轴承通常被示出具有箱体，但是应当明白，可以利用各种合适的轴承。图5所示的横截面由切割平面402限定，而图6所示的横截面由切割平面404限定。此外，在一些实施例中，凸轮壳可以连接于汽缸盖组件104的顶部406。图1-3所示的汽缸体组件102可以连接于汽缸盖组件104的底部408。

油路由塞202还可以包括从该油路由塞202的端部径向延伸并且包括构造成附连于汽缸盖组件104的附连装置412的安装延伸部410。该安装延伸部使油路由塞202能在制造期间对准在希望的位置中，而不需要不适当的目视检查。

图5示出了汽缸盖组件104的横截面图。供油通道130被示出为延伸通过汽缸盖401。在所示的实施例中，该供油通道130竖直地延伸通过汽缸盖401。但是，在其他实施例中，其他的路线是可能的。此外，供油通道的130的一部分延伸通过罩400并且该供油通道的一部分延伸通过汽缸盖401。

供油通道130包括进口134和第一出口136，该第一出口136在包括在油路由塞202中的塞油通道200中开口。该塞油通道200在图6中更详细地示出，并且在本文中更详细讨论。轴颈油通道160流体地连接于该塞油通道200。供油通道130还包括流体地连接于电磁阀142的第二出口138。正如前面所讨论的，该电磁阀142构造成调节提供给图2所示的凸轮移相器154的油量。

图6示出了罩400的横截面图。再次示出了流体地连接于塞油通道200的第一出口136。此外，轴颈油通道160包括流体地连接于塞油通道200的进口600。以这种方式，油能够从供油通道130路由到塞油通道200并且从塞油通道200路由到轴颈轴承206。塞油通道200的边界由包括在油路由塞202中的凹槽602和包括在罩400中的壁604限定，该壁604限定图9中所示的开口900的边界。应当明白，油路由塞202的外表面的一部分处在与该壁604的共同接触的面中。以这种方式，油可以保持在塞油通道内，并且因而基本上被阻止渗漏到油路由塞202之外。在所示的实施例中，凹槽602圆周地横穿该油路由塞202。但是，在其他实施例中，其他结构也是可能的。

图7示出了油路由塞202的说明。如图所示，凹槽602围绕油路由塞202圆周地延伸整个360度。但是，在其他实施例中，该凹槽可以仅围绕该油路由塞202部分地延伸。凹槽602包括在轴向上延伸的竖直部分700。应当明白，图6所示的进口600可以在竖直部分700中开口。以这种方式，出口可以被引向下游部件。同样，油路由塞还包括无凹槽部分702，其在与壁604共同接触的面中，如图6所示。

图8示出了油路由塞202的第二实施例。如图所示，该油路由塞202的轴向长度延伸并且凹槽602的侧面增大。具体说，围绕该油路由塞圆周地延伸的凹槽602的该部分的轴向距离增大。因此，无凹槽部分702的尺寸减小。结果，油可以从油路由塞202引向图2所示的第二轴颈油通道162。应当明白，当电磁阀定位在所述开口中时，第一和第二轴颈油通道使油流向图2所示的凸轮移相器154中的延迟和提前回路。以这种方式，汽缸盖组件104的各部分可以在之后的组装过程中修改。结果，可以降低产品线的生产成本。

图9示出了不具有油路由塞202或电磁阀142的罩400的说明。在这个说明中，能够清楚地看到第一开口900和第二开口902。应当明白，当图4所示的汽缸盖组件104被组装时，图4所示的油路由塞202和电磁阀142两者可以定位在所述开口（900和902）中。开口（900和902）可以定位在汽缸体组件的顶部中并且可以竖直地延伸到罩中。但是，应当明白，其他取向是可能的。此外，第一开口900与第一轴颈轴承206相邻，而第二开口902与第二轴颈轴承306相邻。

第一轴颈油通道160的进口600被示出。同样，第二轴颈油通道162的进口904被示出。该第一和第二轴颈油通道横穿罩400的一部分，该罩400构造成容纳可旋转地连接于图2所示的排气凸轮轴120的轴颈轴承206。具体说，第一和第二轴颈油通道（160和162）可以圆周地横穿该轴颈轴承206的至少一部分。以这种方式，润滑被提供给该轴颈轴承206，因而减少了该轴颈轴承的热降解的可能性。

供油通道130的第一出口136和第二出口138也被示出。而且，第三轴颈油通道164的进口906也被示出。此外，第四轴颈油通道166也被示出。该第三轴颈油通道164和第四轴颈油通道166可以圆周地横穿该第二轴颈轴承306的至少一部分。以这种方式，润滑被提供给该第二轴颈轴承306，因而减少了该第二轴颈轴承热降解的可能性。

图10示出了罩400、油路由塞202和电磁阀142的说明。箭头1000描述了通过该塞油通道200的油的大致流动路径。但是，应当明白，油流动可以具有其他未示出的流动路径（complexity）。此外，电磁阀142包括轴1002。该电磁阀142可以构造成在轴向上致动所述轴，从而控制流向第三和第四轴颈油通道（164和166）的油。图11示出了罩400、油路由塞202和电磁阀142的另一个说明。

图12示出了用于运行发动机的方法1200。在一些实施例中，上面所述的发动机100可以用来执行该方法1200。具体说，方法1200可以经由图2所示的发动机100的实施例来执行。然而，在其他实施例中，其他合适的发动机也可以用来执行方法1200。

在步骤1202，该方法包括使油从发动机润滑系统流向横穿汽缸盖的供油通道。其次，在步骤1204，该方法包括使油从该供油通道流向塞油通道，该塞油通道具有边界，该边界由包括在定位于开口中的油路由塞中的凹槽和限定该开口的壁的一部分限定。

在步骤1206，该方法包括使油从塞油通道流向构造成为凸轮轴的轴颈轴承提供润滑的轴颈油通道。在一些实施例中，该凸轮轴可以是排气凸轮轴。但是，在其他实施例中，凸轮轴可以是进气凸轮轴。在步骤1208，该方法包括使油从轴颈油通道流向油贮存器。

其次，在步骤1210，所述方法包括使油从供油通道流向定位在罩中的第二开口中的电磁阀，该电磁阀构造成选择性地将油提供给凸轮移相器中的提前和延迟回路。该凸轮移相器可以构造成调节第二凸轮轴的正时。

图13示出了用于运行发动机的另一种方法。具体说，方法1300可以经由图3所示的发动机100的实施例来执行。但是，在其他实施例中，其他合适的发动机可以用来执行方法1300。方法1300包括的步骤类似于方法1200中的步骤。因此，相应的步骤被相应地标记。

在步骤1310，该方法包括使油从供油通道流向第二塞油通道，该第二塞油通道具有边界，该边界由包括在定位于开口中的第二油路由塞中的凹槽和限定该开口的壁的一部分限定。

在步骤1312，所述方法包括使油从第二塞油通道流向第二轴颈轴承油通道，该第二轴颈轴承油通道构造成为第二凸轮轴的第二轴颈轴承提供润滑。

应当明白，本文所公开的结构和/或方法在性质上是示例性的，并且这些特定示例或示例不被视为限制意味，因为许多变化是可行的。本发明的主题包括本文所公开的各种特征、功能、动作和/或性质的所有新颖和非显而易见的组合和子组合及其任意和全部等价物。

这是本说明书的结束部分。本领域技术人员通过阅读本说明书将会想到不背离本说明书的精神和范围的许多变化和修改。例如，以天然气、汽油、柴油或可替换的燃料配置运行的单缸、I2、I3、I4、I5、V6、V8、V10、V12和V16发动机可以有利地利用本说明书。

Claims (22)

1.一种发动机，包括：

汽缸盖组件；

包括开口的罩；

定位在所述开口中的油路由塞，该油路由塞包括横穿该塞的凹槽，该凹槽和所述开口的壁的一部分限定塞油通道的边界；和

供油通道，该供油通道延伸通过所述汽缸盖组件，所述供油通道包括流体地连接于润滑回路的进口和在所述凹槽中开口的出口。

2.根据权利要求1所述的发动机，其中所述罩包括流体地连接于所述塞油通道和轴颈轴承的轴颈油通道。

3.根据权利要求2所述的发动机，还包括可旋转地连接于所述轴颈轴承的凸轮轴。

4.根据权利要求2所述的发动机，其中所述罩包括流体地连接于所述塞油通道和所述轴颈轴承的第二轴颈油通道。

5.根据权利要求2所述的发动机，其中所述罩包括具有进口的第二轴颈油通道，油路由罩的一部分遮挡所述进口。

6.根据权利要求3所述的发动机，其中所述凸轮轴是构造为致动所述发动机中的排气门的排气凸轮轴。

7.根据权利要求1所述的发动机，其中所述凹槽圆周地横穿所述油路由塞。

8.根据权利要求1所述的发动机，其中所述油路由塞包括在与所述开口的壁的另一部分共同接触的面中的无凹槽表面。

9.根据权利要求1所述的发动机，其中所述供油通道包括第二出口，该第二出口在定位于所述罩中的第二开口中的电磁阀中开口。

10.根据权利要求9所述的发动机，其中所述电磁阀是油控阀，该油控阀构造为调节提供给凸轮延迟油通道和凸轮提前油通道的油量。

11.根据权利要求1所述的发动机，其中所述供油通道包括流体地连接于第二罩通道的第二出口，定位在所述罩中的第二开口中的第二油路由塞中的凹槽和所述第二开口的壁的一部分限定所述第二罩油通道。

12.根据权利要求1所述的发动机，其中所述供油通道包括第二开口，该第二开口流体地连接于定位在所述罩中的第二开口中的电磁阀。

13.根据权利要求12所述的发动机，其中所述电磁阀构造为将油供给到凸轮移相器。

14.根据权利要求13所述的发动机，其中所述电磁阀构造为将油供给到所述凸轮移相器中的提前和延迟回路。

15.根据权利要求1所述的发动机，其中所述油路由塞包括安装延伸部，该安装延伸部从所述塞的端部径向延伸并且包括附连装置，该附连装置构造为附连包括在所述汽缸盖中的另一个附连装置。

16.一种发动机，包括：

汽缸盖组件，该汽缸盖组件包括：

汽缸盖；

连接于所述汽缸盖并且包括开口的罩；

延伸通过所述汽缸盖的供油通道，该供油通道包括流体地连接于发动机润滑回路的进口并且包括出口；

定位在所述开口中的油路由塞，包括塞油通道，该塞油通道具有流体地连接于所述供油通道的出口的进口和流体地连接于轴颈油通道的出口；和

流体地连接于所述塞油通道和轴颈轴承的轴颈油通道。

17.根据权利要求16所述的发动机，其中所述发动机还包括定位在所述罩中的第二开口中的电磁阀，并且所述供油通道还包括流体地连接于所述电磁阀的第二开口。

18.根据权利要求16所述的发动机，其中所述罩连接于所述汽缸盖的顶部。

19.根据权利要求16所述的发动机，其中所述罩包括流体地连接于所述塞油通道和轴颈轴承的轴颈油通道，该轴颈油通道至少部分地圆周地横穿所述轴颈轴承。

20.根据权利要求16所述的发动机，其中所述油路由塞中的凹槽和所述开口的壁的一部分限定所述塞油通道的边界，所述凹槽圆周地横穿所述油路由塞。

21.根据权利要求16所述的发动机，其中所述罩和所述汽缸盖通过单次铸造形成。

22.一种产品线，包括：

具有第一发动机的第一车辆，该第一发动机包括汽缸盖组件，该汽缸盖组件包括：

罩，该罩包括具有定位在其中的塞的开口，其中该塞密封所述开口并且产生用于油的通道，从而使油从供给出口流向进口；

将油从所述进口引向凸轮轴轴颈的供油通道；

具有第二发动机的第二车辆，该第二发动机包括汽缸盖组件，该汽缸盖组件包括：

包括同样的开口的同样的罩，其中可变凸轮正时电磁阀密封该开口并且产生用于油的第二通道，从而使油从供给出口流向进口；

将油从所述进口引向凸轮轴轴颈的供油管道。

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