CN103080627A - 发动机结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发动机结构，该发动机结构主要包括气缸体（11）、油循环路径（P）以及储油器（100）。气缸体具有用于接纳气缸盖（12）的上端部、用于接纳油盘（34）的下端部以及曲轴容纳部（11c）。油循环路径（P）布置成利用重力将润滑油输送到位于气缸体（11）的曲轴容纳部（11c）上方的至少一个区域，从而将润滑油供应到曲轴（30）。储油器（100）布置成储存润滑油。储油器（100）具有用于接收向下流动的润滑油的敞开的顶端。储油器（100）的敞开的顶端相对于油循环路径（P）进行布置，使得从储油器（100）的敞开的顶端溢出的润滑油落入油循环路径（P）。

Description

发动机结构

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年6月15日提交的日本专利申请No.2010-135888的优先权。日本专利申请No.2010-135888的全部公开内容在此以引用的方式并入本文。

发明领域

本发明总体而言涉及内燃机。更具体地，本发明涉及内燃机的结构，该结构用于辅助对该内燃机的滑动部的润滑。

背景技术

发动机具有高速运行的多个运动部件。这些运动部件的滑动部经受摩擦而因此可能产生磨损。考虑到此情形，利用发动机所驱动的泵将润滑油经常供应到滑动部上。一些车辆具有电力模式，在该电力模式中，发动机自身停止而车辆仅利用电动机来驱动行进。在这种混合动力车辆中，发动机有时会偶尔地运行。具体地，在能够从外部电源进行电力供应的插电式车辆中，发动机有时会偶尔地运行。在这种混合动力车辆中，当车辆仅利用电动机来驱动行进时，则泵停止，并且因此润滑油不能被供应到发动机的滑动部。换言之，当发动机已长时间停止时，润滑油不能滴下或者提供润滑。

在日本未审查专利申请公开号No.2005-90362中所描述的发动机中，当发动机停止时，将辅助油箱中的润滑油供应给油盘使得该油盘中的油位上升而达到曲轴轴承的高度。这样，当车辆仅利用电动机来驱动行进时，对曲轴轴承进行了润滑。因此，利用此布置，能够有效地防止发动机曲轴轴承出现过度磨损。然后，润滑油在发动机运行期间返回到辅助油箱，使得润滑油的油位由此下降成在发动机运行期间润滑油不与曲轴相接触。

发明内容

本申请的发明人已经发现，在前述常规装置中，由于为了改变油盘中的油的高度而需要增加辅助油箱、油供应通道、油回收泵等，所以增加了发动机的制造成本。

本发明的一个目的是在不增加制造成本的情况下提供一种即便在发动机长时间停止时也能够供应充足润滑油的发动机结构。

鉴于已知技术的情形下，本发明的一个方面的目的是提供一种发动机结构，该发动机结构主要包括气缸体、油循环路径以及储油器。气缸体具有用于接纳气缸盖的上端部、用于接纳油盘的下端部以及曲轴容纳部。油循环路径布置成利用重力将润滑油输送到位于气缸体的曲轴容纳部上方的至少一个区域，从而将润滑油供应到曲轴。储油器布置成储存润滑油。储油器具有用于接收向下流动的润滑油的敞开的顶端。储油器的敞开的顶端相对于油循环路径进行布置，使得从储油器的敞开的顶端溢出的润滑油落入油循环路径。

附图说明

现在，参见形成此原始公开内容的一部分的附图。

图1是配备有根据任一示例性实施例的发动机结构的混合动力车辆的简化示意图；

图2是根据第一实施例的发动机结构的横截面的局部立体图；

图3是根据第二实施例的发动机结构的横截面的局部立体图；

图4是根据第三实施例的发动机结构的一部分的横截面的局部主视图；以及

图5是根据第四实施例的发动机结构的一部分的横截面的局部主视图。

具体实施方式

现在，参照附图说明所选择的实施例。本领域技术人员基于本文所公开的内容明显可以理解的是，仅出于示例目的而提供以下实施例说明并且如所附权利要求和它们的等同方案所限定的内容不是为了限制本发明。

首先参见图1，图1示例性地示出了配备有根据示例性实施例的发动机结构的混合动力车辆。混合动力车辆主要包括发动机1、电动发电机2以及用于驱动车辆的推进电动机3。发动机1构造成在电力模式中运行，在该电力模式中发动机本身停止而车辆仅由电动机驱动。虽然这里将发动机结构安装在由发动机1和推进电动机3驱动的混合动力车辆中，但是发动机结构的应用不限于此示例性应用。在示例性实施例中，发动机1由电动发电机2起动，该电动发电机2与发动机1直接接合。在点火完成之后，电动发电机2由发动机1驱动而生成电力等。当不再需要发动机1的驱动时，则发动机1停止。

电动发电机2与发动机1直接接合，并且电动发电机2用于提供电动机功能和发电机功能这两者。电动机功能是在发动机停止而需要生成电力时消耗电池的电能以转动曲轴和驱动发动机1的功能。发电机功能是接收来自发动机1的旋转驱动动力以生成三相交流（AC）电能的功能。电动发电机2所生成的三相交流电能利用转换器转换成直流（DC）电能，并且该三相交流电能用于对电池进行充电。电动发电机2与推进电动机3是分离的。控制器与电动发电机2和推进电动机3可操作地接合而以常规方式控制它们的操作模式。

除了其它部件以外，发动机1还包括气缸体11、气缸盖12、以及气缸体11内的曲轴30、多个连杆31和多个活塞32。气缸体11具有用于接纳气缸盖12的上端部11a。同样，油盘34与气缸体11的下端部11b连接。气缸体11还包括用于可旋转地支撑曲轴30的曲轴容纳部11c。在示例性实施例中，气缸体11具有上气缸体部分和下气缸体部分，并且曲轴容纳部11c形成在上气缸体部分和下气缸体部分之间的界面处。因此，气缸体11在曲轴30的旋转轴线处被分开而形成上气缸体部分和下气缸体部分。设置有油泵35，该油泵35用于将油盘34中的润滑油抽吸到发动机1中的需要润滑的各区域。油泵35与曲轴30的一个端部可操作地连接，使得油泵35通过曲轴30的旋转而受到驱动。典型地，利用油泵35将润滑油从油盘34抽吸到发动机1的顶部和/或中部，从而将润滑油供应到发动机1中的需要润滑的各区域。然后，润滑油在流经需要润滑的各区域之后利用重力返回到油盘34。如图1中的白箭头所示，润滑油以此方式流动以便形成油循环路径。该“需要润滑的区域”包括凸轮轴承、挺杆、活塞32以及曲轴轴承。

曲轴30还具有皮带轮36，该皮带轮36可操作地连接到曲轴30的与油泵35相反的端部上。皮带轮36经由皮带38驱动皮带轮37以操作水泵39。因此，水泵39借助于曲轴30的旋转而受到驱动。当水泵39利用曲轴30可旋转地被驱动时，冷却器的冷却剂被抽吸以冷却气缸体等。

图2是根据第一实施例的发动机结构的横截面的局部立体图。气缸体11具有多个油循环路径P和至少一个储油器100。虽然仅有一个储油器100显示在气缸体11上，但是额外的储油器100能够如所需要和/或所希望地形成在其它位置上。储油器100设置在气缸体11的曲轴容纳部11c的上方。具体地，储油器100设置在曲轴30的旋转中心轴线的上方。储油器100沿着一个或多个油循环路径P进行设置。在示例性实施例中，油循环路径P和储油器100这两者与气缸体11的上气缸体部分一起一体地形成（模制）为一个部件。依赖于发动机结构，如果需要和/或希望，储油器100可以为单独部件。

储油器100布置成储存由油泵35从油盘34抽吸到发动机1的顶部和/或中部的润滑油。在示例性实施例中，储油器100包括底部102和一对侧壁101。储油器100还包括在一对侧壁101之间延伸的一对壁。因此，储油器100为顶部敞开的凹槽。此构造允许储油器100对流经油循环路径P的润滑油进行储存。

在具有发动机1本身停止而车辆仅由推进电动机3驱动的电力模式的车辆中，发动机1有时会偶尔地运行。具体地，在能够从外部电源进行电力供应的插电式车辆中，发动机1有时会偶尔地运行。

油泵35由发动机1驱动，而当发动机1停止而仅推进电动机3用于驱动时，发动机1的需要润滑的区域可能会接收不足的润滑油。根据第一实施例，在发动机1正在被驱动时油泵35运转，并且将润滑油从油盘34抽吸并供应到发动机1的需要润滑的区域中。在此时，部分润滑油储存在储油器100中。当发动机1停止而仅推进电动机3用于驱动时，由于车辆加速或减速所引起的振动以及路面所引起的振动，如图2中的箭头所示，储油器100中所储存的润滑油汹涌地越过侧壁101并且溢入油循环路径。因此，储油器100的敞开的顶端相对于油循环路径P设置为，使得从储油器100的敞开的顶端溢出的润滑油落入油循环路径P并且流入曲轴容纳部11c。这样，将润滑油供应到曲轴轴承和其它“需要润滑的区域”中，以防止发动机1中的需要润滑的区域接收不足的润滑油。这样，即便当发动机1长时间停止时，也能够提供充足的润滑油。

第一实施例提供了沿着润滑油落入的油循环路径P设置储油器的简单结构。根据该结构，当发动机1停止而仅推进电动机3用于驱动时能够利用由车辆加速或减速所引起的振动以及路面所引起的振动，并且储油器100中所存留的润滑油能够落到发动机1的滑动部上。因此，即便发动机1停止了也能够进行润滑，并且能够防止润滑成本升高。在本实施例中，具体地，储油器100设置在曲轴30的旋转中心轴线的上方。这样，润滑油能够滴落在曲轴的特别需要润滑的主金属部上，并且能够防止润滑成本升高。

现在参见图3，图3是根据第二实施例的发动机结构的横截面的局部立体图。具有与上述部件相同功能的部件采用相同的附图标记，并且出于简化目的适当地省略了重复的说明。

在第二实施例中，在储油器100的侧壁101中形成有放油孔103。由于润滑油具有高黏滞性，所以如果放油孔103小的话，则难于排放润滑油。在车辆仅利用推进电动机3进行驱动的过程中，当存在由车辆加速或减速所引起的振动以及路面所引起的振动时，储油器100中所储存的润滑油通过放油孔103排放进入油循环路径P中。因此，即便发动机1停止了也能够进行润滑，并且能够防止润滑成本升高。

尽管当存留在储油器100中的润滑油处于静止状态时的润滑油的油位比放油孔103低，但是在车辆仅利用推进电动机3进行驱动的过程中，当存在由车辆加速或减速所引起的振动以及路面所引起的振动时，润滑油的油位沿着侧壁101升高或下降并且大幅度地波动。存留的润滑油的油位升高而超过储油器100的侧壁101中所形成的放油孔103，并且润滑油经由放油孔103来排放。因此，即便发动机1停止了也能够进行润滑，并且能够防止润滑成本升高。当存留的润滑油的固有频率与车辆加速或减速所引起的振动以及路面所引起的振动频率相对应时，则产生相当大的振动。储油器100的尺寸和放油孔103的位置优选地设定成将存留的润滑油保持处于这种固有频率的状态。

现在参见图4，图4示出了发动机结构的储油器100的横截面的主视图，以显示根据第三实施例的发动机结构。具有与上述部件相同功能的部件采用相同的附图标记，并且出于简化目的适当地省略了重复的说明。

第三实施例的放油孔103倾斜地形成为在靠近外部处较低。换言之，放油孔103成角度地向下设置，使得放油孔103的出口比放油孔103的入口低。按照此方式构造的发动机1允许储油器100中所存留的润滑油更易于通过放油孔103排出。因此，即便发动机1停止了也能够进行润滑，并且能够防止润滑成本升高。

现在参见图5，图5示出了储油器100的横截面的主视图，以显示根据第四实施例的发动机结构。具有与上述部件相同功能的部件采用相同的附图标记，并且出于简化目的适当地省略了重复的说明。

第四实施例的放油孔103形成在储油器100的底部102。由于润滑油具有高黏滞性，所以如果放油孔103小的话，则难于排放润滑油。在车辆仅利用推进电动机3进行驱动的过程中，当存在由车辆加速或减速所引起的振动以及路面所引起的振动时，储油器100中所储存的润滑油通过放油孔103排放进入油循环路径P中。

储油器100储存相对大量的润滑油。因此，在一些车辆中，通过增加储油器100的深度有时不能实现仅利用在驱动车辆的过程中因变速或振动而引起的车辆的加速度来迫使润滑油从储油器100落下。与此相反，第四实施例中的放油孔103形成在储油器100的底部102，从而即便在储油器100为深容器的情形下利用简单构造允许润滑油可靠地滴落，并且防止润滑成本升高。

发动机1安装在具有发动机本身停止而车辆仅利用电动机进行驱动的模式的车辆中。如上所述，这种车辆的实例是利用发动机和推进电动机进行驱动的混合动力车辆。混合动力车辆可以是电动发电机2与发动机1连接的串联式类型。混合动力车辆也可以是电动机与发动机经由行星齿轮或其它不同布置彼此连接并且发动机能够利用电动机进行驱动的分置式类型。混合动力车辆也可以是发动机与电动机经由离合器彼此连接并且发动机能够利用电动机进行驱动的并联式类型。如上所述，上述构造特别适用于具有插电式充电功能的混合动力车辆，但是上述构造也能够应用于不具有插电式充电功能的混合动力车辆。在此情形下，主要是由于长期停车而产生使用润滑油润滑发动机的需求。

在前述实施例中，对储油器设置在气缸体上的实例进行了说明，但是只要存在有润滑油落入流经的通道，则储油器可设置在其它部件上。

同样，正如为了说明上述实施例在本文中所使用的，以下方向术语“向前”、“向后”、“上方”、“向下”、“竖直”、“水平”、“下方”、“横向”以及任何其它类似方向术语均指的是位于平坦的水平地面上的配备有发动机结构的车辆的那些方向。因此，正如为了说明本发明所使用的，这些术语应相对于位于平坦的水平地面上的配备有发动机结构的车辆作出解释。

尽管仅利用选择的实施例示例性地说明了本发明，但是显而易见地，本领域技术人员基于本发明所公开的内容能够在不脱离所附权利要求书所限定的发明范围的情况下作出各种改变和修改。例如，能够如所需要和/或期望地改变各部件的尺寸、形状、位置或定向。能够将中间结构设置在显示为彼此直接连接或接触的部件之间。能够利用两个部件完成一个部件的多个功能，反之亦然。能够将一个实施例的结构或功能应用在另外的实施例中。没有必要同时将所有的优点呈现在一个特定的实施例中。就与现有技术区别的独特的每个特征而言，单独地或与其它特征结合，也可认为是申请人所做出的其它发明的包含有由该特征所实现的结构和/或功能概念的单独描述。因此，所提供的根据本发明实施例的前述描述仅出于示例性目的，而不是为了限制由所附权利要求书或它们的等同方案所限定的本发明。

Claims (8)

1.一种发动机结构，包括：

气缸体，其具有用于接纳气缸盖的上端部、用于接纳油盘的下端部以及曲轴容纳部；

油循环路径，其布置成利用重力将润滑油输送到位于所述气缸体的曲轴容纳部上方的至少一个区域，从而将润滑油供应到曲轴；以及

储油器，其布置成储存润滑油，所述储油器具有用于接纳向下流动的润滑油的敞开的顶端，所述储油器的敞开的顶端相对于所述油循环路径进行布置，使得从所述储油器的敞开的顶端溢出的润滑油落入所述油循环路径。

2.根据权利要求1所述的发动机结构，其中，

所述储油器还具有形成在侧壁中的放油孔。

3.根据权利要求2所述的发动机结构，其中，

所述放油孔成角度地进行设置，使得所述放油孔的出口比所述放油孔的入口低。

4.根据权利要求1所述的发动机结构，其中，

所述储油器还具有形成在所述储油器的底壁中的放油孔。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的发动机结构，其中，

所述储油器设置在所述气缸体的曲轴容纳部的旋转中心轴线的上方。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的发动机结构，其中，

所述油循环路径与所述气缸体的上气缸体部分一体地形成为一个部件。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的发动机结构，其中，

所述储油器与所述气缸体的上气缸体部分一体地形成为一个部件。

8.一种混合动力车辆，其包括根据权利要求1至7中任一项所述的发动机结构，其中，所述混合动力车辆包括：

推进电动机，其布置成在包括有所述发动机结构的发动机停止的电力模式下对所述混合动力车辆进行驱动。

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