CN103196024B - 可变排量机油泵及具有该机油泵的发动机润滑系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可变排量机油泵，包括通过旋转产生负压从而使机油从油底壳吸入到机油泵内的叶片槽轮，所述叶片槽轮的叶片设于机油泵壳体的旋转腔内，所述旋转腔通过偏心距调节机构与叶片中心轴偏心距可调地设于机油泵壳体上。本发明还涉及一种具有上述结构可变排量机油泵的发动机润滑系统。同时，本发明还提供了一种具有上述可变排量机油泵的发动机润滑系统。本发明涉及的机油泵结构简单，机油流通的油路短，油路阻力小，保证主油道油压的同时能够节能减排。本发明的机油泵与润滑系统适用于各种车辆的发动机。

Description

可变排量机油泵及具有该机油泵的发动机润滑系统

技术领域

本发明属于车辆发动机润滑领域，涉及一种车辆发动机润滑系统中的可变排量机油泵，同时还涉及一种具有该机油泵的发动机润滑系统。

背景技术

发动机作为车辆的心脏部件，其性能直接决定车辆的性能。为了保证发动机的性能，现有的发动机大都设有润滑系统，其包括用于从油底壳泵取机油的机油泵、用于对泵取的机油进行滤清的滤清器，以及用于对滤清后的机油进行冷却的冷却器，其中，机油泵作为动力机构可以从油底壳中泵取机油到自身的泵腔中，然后机油经过下缸体油道流入冷却器中进行冷却，冷去后的机油进入到滤清器中进行滤清处理，滤清后的机油再次流入下缸体油道，最后，机油通过与下缸体油道相连通的上缸体油道流入主油道，主油道对与其相连通的各个分支油道进行分油，令机油流入到发动机各个需要润滑的部位进行润滑。

上述的润滑系统中的机油泵及润滑系统存在以下的缺点：

（1）机油泵为定量的机油泵，即在发动机的转速范围内，机油泵的输出流量随发动机转速的增加而增加，但是当发动机到一定的转速后，主油道压力要求稳定，要求油泵输出的油量不再增加，而上述的机油泵却无法减少油量的输出，依然按照发动机转速的增加继续增大输出油量；且为了保证主油道的油压，现有的油泵设有旁通阀，多余的机油通过旁通阀泄压的方式排出，这样就造成机油泵多做了无用功，因而多消耗了发动机的功率，不利于车辆的节能减排；

（2）冷却器采用不锈钢的材质，体积大、质量重、成本高，间接提高了发动机的成本，并且增大发动机油耗；

（3）滤清器大都采用旋转式滤清器，为一体不可拆分的形式，而由于发动机需要保养，一定时间必须更换新的滤清器，造成售后成本高；

（4）机油的流通油路复杂，油路弯路较多，造成机油的有阻力大，到达主油道的油压降低，为保证同等主油道压力的需求，则需要机油泵输出更大的油压，导致机油泵消耗更多的功率。

此外，现有的润滑系统中滤清器与机油泵以不同的基准件安装和定位，装配时需要调整不同基准件之间的安装误差和定位关系，给装配操作带来极大的不便。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明提供了一种可变排量机油泵，它根据管道内的油压可变排量地输出机油，避免发动机额外做功；同时，本发明还提供了一种具有上述可变排量机油泵的发动机润滑系统，该系统能够减少油路的弯路，降低机油阻力，保证机油到达主油道处的压力；同时，该系统结构紧凑，安装方便。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种可变排量机油泵，它包括通过旋转产生负压从而使机油从油底壳吸入到机油泵内的叶片槽轮，所述叶片槽轮的叶片设于机油泵壳体的旋转腔内，叶片槽轮的叶片中心轴固设在机油泵壳体上，所述旋转腔通过偏心距调节机构与叶片中心轴偏心距可调地设于机油泵壳体上。

作为对本发明的限定：所述偏心距调节机构包括偏心距调节弹簧，所述偏心距调节弹簧的一端固设于机油泵壳体的内侧面上，另一端固设在相对机油泵壳体可旋转的旋转腔上。

作为对本发明的进一步限定：它还包括用于对多余机油进行泄压的泄压机构，所述泄压机构包括泄压弹簧，所述泄压弹簧固设在机油泵壳体上设置的安装孔内。

作为对本发明的更进一步限定：所述机油泵壳体上还设有用于防止叶片轴向蹿动的叶片盖板。

本发明还提供了一种具有可变排量机油泵的发动机润滑系统，包括用于对机油进行冷却的冷却器、用于对机油进行滤清的滤清器，以及用于从油底壳中泵取机油的前述的可变排量机油泵，所述可变排量机油泵固设于发动机缸体上，其进油口连通油底壳，出油口连通冷却器的进油口，冷却器的出油口连通滤清器的进油口，滤清器的出油口连通发动机上缸体主油道的进油口。

作为对发动机润滑系统的限定：所述滤清器与冷却器通过管接头固设于可变排量机油泵的安装座上，且滤清器设于冷却器的上方。

作为对发动机润滑系统的进一步限定：所述冷却器与可变排量机油泵之间设有用于密封冷却器与可变排量机油泵结合面的密封圈。

作为对发动机润滑系统的另一种限定：所述滤清器包括滤清器上盖与滤清器下盖，所述滤清器上盖可拆分地设于滤清器下盖上形成腔体，滤清器的滤芯设于滤清器上盖与滤清器下盖构成的腔体内。

发动机润滑系统的其它特征还有：所述冷却器为铝制结构。

采用以上技术方案，本发明可以达到如下的技术效果：

（1）本发明机油泵的旋转腔与叶片中心轴偏心距可调地设置，对应不同的油压可以通过偏心距调节机构调节旋转腔与叶片中心轴之间的偏心距，进而达到调节机油泵输出油量的目的，保证当发动机达到一定的转速后，机油泵的输出量不再随发动机转速的增加而增加，保证主油道的油压稳定；

（2）可变排量机油泵上设有叶片盖板，可以防止叶片沿轴向蹿动，保证可变排量机油泵的良好性能；

（3）本发明的发动机润滑系统中机油泵的出油口直接连冷却器的进油口，冷却器的出油口直接连通滤清器的进油口，滤清器的出油口直接连通发动机的上缸体主油道进油口，进而通过主油道对各分支油道进行分油，上述连接方式令缩短了机油流通的油路，因此油道阻力小，油压耗损的也少，能够节省发动机的功率，节能减排；

（4）发动机润滑系统中的滤清器与冷却器通过管接头安装到机油泵的安装座上，结构简单，安装方便，同时令整个润滑系统的结构更见紧凑，体积更小；

（5）本发明滤清器与冷却器的连接处通过密封圈进行密封，保证油路的密封性能；

（6）滤清器采用上盖与下盖可拆分的形式构成腔体，然后将滤芯设于腔体内，当发动机需要保养，必须更换滤芯时，只需将上盖与下盖拆分，更换滤芯即可，无需将整个滤清器进行更换，节约后期成本；

（7）冷却器采用铝制结构，相对于现有的不锈钢冷却器质量减轻了很多，进而令整个润滑系统的重量减轻了很多。

综上所述，本发明所涉及的可变排量机油泵，具有结构简单，机油流通的油路短，油路阻力小等特点，保证主油道油压的同时能够节能减排。

本发明适用于各种车辆的发动机。

附图说明

图1是本发明实施例一的拆分结构示意图；

图2是本发明实施例二的左视图；

图3是图2的立体拆分结构示意图。

图中：1—可变排量机油泵，1-1—叶片槽轮，1-2—叶片，1-3—叶片中心轴，2—旋转腔， 3—偏心距调节弹簧，4—泄压弹簧，5—安装孔， 6—叶片盖板，7—冷却器，81—滤清器上盖，82—滤清器下盖，9—管接头,10—密封圈，11—上缸体主油道进油口，12—安装座，13—进油法兰，13—曲轴驱动齿轮，14—机油泵驱动齿轮，15—发动机，16-1—进油腔，16-2—出油腔。

具体实施方式

实施例一一种可变排量机油泵

本实施例的一种可变排量机油泵结构如图1所示：包括叶片槽轮1-1，所述的叶片槽轮1-1设有叶片1-2，在工作时，通过叶片1-2旋转产生动力进而从油底壳中吸取机油。为保证叶片槽轮1-1及叶片1-2的安全，将叶片槽轮1-1与叶片1-2设于机油泵壳体上的旋转腔2内，而叶片中心轴1-3固设在机油泵壳体上。为了实现本实施例对机油排量的可控性，所述旋转腔2通过偏心距调节机构设于机油泵壳体上，且旋转腔2可相对机油泵壳体进行旋转；叶片中心轴1-3直接固设于机油泵壳体上，且旋转腔2与叶片槽轮中心轴1-3之间的偏心距可调通过偏心距调节机构进行调整。

为了结构简单，本实施例中的偏心距调节机构为偏心距调节弹簧3，其中偏心距调节弹簧3的一端固设于机油泵壳体的内侧面上，另一端固设在相对机油泵壳体可旋转的旋转腔上。当管道内的油压增大时，偏心距调节弹簧3在油压的作用下推动旋转腔2相对机油泵壳体转动，减小旋转腔2与叶片中心轴1-3之间的偏心距，进而减小可变排量机油泵1的排量；当管道内的油压减小时，偏心距调节弹簧3受到的机油压力减小，对旋转腔2的推力也会减小，旋转腔2会沿油压增大时旋转的反方向相对机油泵壳体进行旋转，增大旋转腔2与叶片中心轴1-3之间的偏心距，进而令可变排量机油泵1的输出量增大，进而可以满足主管道的油压。

虽然本实施例可以根据主油道的油压调节输出的机油量，但是可能出现机械式漏油造成延时问题（如可变排量机油泵偏距弹簧弹力设计过大，机油泵自身不会产生压力调节，导致主油道压力过大，发动机会出现安全隐患），为了保证发动机的安全的安全，本实施例还设置了泄压机构，用于对多余机油进行泄压。本实施例中的泄压机构采用泄压弹簧4，所述泄压弹簧4固设在机油泵壳体上设置的安装孔5内，其泄压原理为：泄压阀弹簧4与偏距弹簧3相同，可以感应机油泵泵腔16-2油压（即主油道油压），其中，泄压阀弹簧4的压力大小根据发动机的所能设定压力而定，当偏距弹簧3等部件出现失效时，出油腔的压力增大，油压挤压泄压阀弹簧4打开泄压阀，使部分机油从泄压阀泄掉，保证发动机的安全。

此外，为了防止叶片1-2在轴向进行蹿动，本实施例还的机油泵壳体上设置有叶片盖板6，其通过螺栓固定在机油泵的壳体上。

实施例二  一种具有可变排量机油泵的发动机润滑系统

本实施例涉及的一种具有可变排量机油泵的发动机润滑系统，结构如图2、图3所示：包括用于对机油进行冷却的冷却器7、用于对机油进行滤清的滤清器，以及用于从油底壳中泵取机油的可变排量机油泵1，其中可变排量机油泵1的结构与实施例完全相同，在此不再赘述。

在安装时，将可变排量机油泵1通过螺栓固设于发动机15的缸体上，且可变排量机油泵1的进油法兰13连通油底壳，出油口连通冷却器7的进油口，冷却器7的出油口连通滤清器的进油口，滤清器的出油口连通发动机的上缸体主油道进油口11。工作时，机油在在可变排量机油泵1的作用下由油底壳通过进油法兰13进入可变排量机油泵1的进油腔16-1中，然后机油由可变排量机油泵1的出油腔16-2的出油口进入冷却器7中进行冷却，冷却后的机油进入到滤清器中进行滤清处理，最后较为纯净的机油由上缸体主油道进油口11进入到主油道中。

为了方便滤清器与冷却器7的安装，所述滤清器与冷却器7通过管接头9固设于可变排量机油泵1的安装座上，且为了保证机油流通的油路最短，在设置时将滤清器设于冷却器4的上方。由于上述滤清器、冷却器7与可变排量机油泵1之间的连接关系，本实施例在冷却器7与可变排量机油泵1之间设有密封圈10，用于密封冷却器7与可变排量机油泵1连接处的结合面，保证处理的机油不被外界未处理的机油污染。

同时，本实施例中的滤清器采用可拆分的结构，其包括滤清器上盖81与滤清器下盖82，所述滤清器上盖81可拆分地设于滤清器下盖82上，并形成腔体，滤清器的滤芯设于滤清器上盖81与滤清器下盖82构成的腔体内。这样当需要对发动机进行维护而更换滤芯时，直接将滤清器上盖81与滤清器下盖82拆开，更换滤芯即可，无需更换整个滤清器，降低车辆的后续成本。

此外，为了减轻整个润滑系统的重量，本实施例中的冷却器7采用铝制材料的冷却器，其在保证冷却效果的前提下，相较现有的不锈钢式的冷却器质量轻很多，进而将整个润滑系统的质量也减轻了很多。

本实施例的具体工作过程为：发动机15带动曲轴驱动齿轮13转动，由于曲轴驱动齿轮13与机油泵驱动齿轮14相啮合，因此机油泵驱动齿轮14也会转动，这样就带动可变排量机油泵1从油底壳中泵取机油，机油经过进油法兰13进入到可变排量机油泵1的进油腔16-1内，然后由出油腔16-2流入冷却器7内进行冷却，冷却后的机油从冷却器7中流出后直接进入到滤清器中进行滤清处理，滤清后的机油直接通过上缸体主油道进油口11进入主油道中，由主油道分配给各个分支油道。由于本实施例中的机油泵采用可变排量机油泵1，因此可以根据油道中油压的大小调整其输出的机油量，具体调整过程为：当油道内的压力增大时，油压给偏心距弹簧3一压力，进而令偏心距弹簧3推动旋转腔2相对机油泵的壳体进行旋转，减小旋转腔2与叶片中心轴1-3之间的偏心距，进而减小机油的排量，保证管道内的油压；当管道内的油压减小时，机油对偏心弹簧3的压力减小，弹簧对旋转腔2的推力减小，旋转腔2会相对机油泵壳体反方向旋转，增大旋转腔2与叶片中心轴1-3之间的偏心距，进而增大机油的排量，恢复管道内的油压。

本实施例结构紧凑，质量轻，通过偏心距调节弹簧3可以调节机油泵的排出机油量，保证管道内的油压，节能减排；同时当发动机需要保养时，只需更换滤芯，无需更换整个滤清器，降低售后的成本。

Claims (8)

1.一种可变排量机油泵，包括通过旋转产生负压从而使机油从油底壳吸入到机油泵内的叶片槽轮，所述叶片槽轮的叶片设于机油泵壳体的旋转腔内，叶片槽轮的叶片中心轴固设在机油泵壳体上，所述旋转腔通过偏心距调节机构与叶片中心轴偏心距可调地设于机油泵壳体上，其特征在于：所述偏心距调节机构包括偏心距调节弹簧，所述偏心距调节弹簧的一端固设于机油泵壳体的内侧面上，另一端固设在相对机油泵壳体可旋转的旋转腔上。

2.根据权利要求1所述的可变排量机油泵，其特征在于：它还包括用于对多余机油进行泄压的泄压机构，所述泄压机构包括泄压弹簧，所述泄压弹簧固设在机油泵壳体上设置的安装孔内。

3.根据权利要求2所述的可变排量机油泵，其特征在于：所述机油泵壳体上还设有用于防止叶片轴向蹿动的叶片盖板。

4.一种具有可变排量机油泵的发动机润滑系统，包括用于对机油进行冷却的冷却器、用于对机油进行滤清的滤清器，以及用于从油底壳中泵取机油的可变排量机油泵，其特征在于：所述可变排量机油泵如权利要求1至3中任一项所述，该可变排量机油泵固设于发动机缸体上，其进油口连通油底壳，出油口连通冷却器的进油口，冷却器的出油口连通滤清器的进油口，滤清器的出油口连通发动机上缸体主油道的进油口。

5.如权利要求4所述的具有可变排量机油泵的发动机润滑系统，其特征在于：所述滤清器与冷却器通过管接头固设于可变排量机油泵的安装座上，且滤清器设于冷却器的上方。

6.如权利要求5所述的具有可变排量机油泵的发动机润滑系统，其特征在于：所述冷却器与可变排量机油泵之间设有用于密封冷却器与可变排量机油泵结合面的密封圈。

7.如权利要求4所述的具有可变排量机油泵的发动机润滑系统，其特征在于：所述滤清器包括滤清器上盖与滤清器下盖，所述滤清器上盖可拆分地设于滤清器下盖上形成腔体，滤清器的滤芯设于滤清器上盖与滤清器下盖构成的腔体内。

8.如权利要求5或6所述的具有可变排量机油泵的发动机润滑系统，其特征在于：所述滤清器包括滤清器上盖与滤清器下盖，所述滤清器上盖可拆分地设于滤清器下盖上形成腔体，滤清器的滤芯设于滤清器上盖与滤清器下盖构成的腔体内。