CN104153841A - 一种发动机及其限压阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机的限压阀，包括阀体、设于所述阀体内的阀芯和弹簧，所述阀芯通过所述弹簧与所述阀体滑动配合，所述阀体上设有泄油孔和进油孔，所述进油孔与所述泄油孔随所述弹簧压缩而连通、随所述弹簧回弹而断开；所述弹簧为变刚度弹簧，所述变刚度弹簧靠近所述阀芯一端的刚度小于远离所述阀芯一端的刚度。由于该弹簧采用变刚度弹簧，且靠近阀芯一侧的刚度较小，当主油道压力出现波动时，阀芯的回弹速度变缓，有效地抑制了阀芯的阀体内由于刚度大而引起的波动，避免弹簧与发动机自振产生共振而导致弹簧断裂的现象，大大延长了弹簧的使用寿命，提高了限压阀的工作可靠性。本发明还提供一种应用上述限压阀的发动机。

Description

一种发动机及其限压阀

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种发动机及其限压阀。

背景技术

限压阀安装于发动机的润滑油路中，在机油压力高过限压阀的开启压力时限压阀会打开，泄掉一部分润滑油，以使柴油机的机油压力保持平衡，不至于过高。

限压阀通常包括阀体、阀芯和阀座，阀芯通过弹簧滑动连接于阀体内部。当发动机主油道中的机油压力过高时，润滑油压力推动阀芯正向移动、进而推动弹簧压缩，发动机的主油道与泄油孔连通，使得多余的润滑油从泄油孔泄出。当发动机的主油道的油压作用在阀芯上的压力小于弹簧弹力时，弹簧回弹，推动阀芯反向移动，关闭泄油孔，从而保持油压相对稳定。

现有技术中，上述弹簧通常采用等刚度弹簧，工作过程中，在阀芯打开时随着阀芯的位移增加，克服的弹簧力迅速增加，当弹簧的弹力大于液体压力时，阀芯迅速回位，如此反复，造成阀芯的振动较大，弹簧与发动机的自振频率容易发生共振，从而导致弹簧断裂，限压阀失效，存在安全隐患。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，对现有技术中的发动机的限压阀做进一步优化设计，减小阀芯产生的波动，延长限压阀的使用寿命，避免安全隐患。

发明内容

本发明的目的为提供一种发动机的限压阀，该限压阀的弹簧采用变刚度弹簧，减小了阀芯产生的波动，能够延长限压阀的使用寿命，避免安全事故的发生。此外，本发明的另一目的为提供一种应用上述限压阀的发动机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种发动机的限压阀，包括阀体、设于所述阀体内的阀芯和弹簧，所述阀芯通过所述弹簧与所述阀体滑动配合，所述阀体上设有泄油孔、与所述发动机主油道连通的进油孔，所述进油孔与所述泄油孔随所述弹簧压缩而连通、随所述弹簧回弹而断开；所述弹簧为变刚度弹簧，所述变刚度弹簧靠近所述阀芯一端的刚度小于远离所述阀芯一端的刚度。

优选地，所述变刚度弹簧的刚度沿靠近所述阀芯的一端到另一端逐渐变大。

优选地，所述弹簧一端套设于所述阀芯的内部、另一端与所述阀体远离所述阀芯的一端连接。

优选地，所述泄油孔的数目为多个，多个所述泄油孔在阀体上的高度不全相同。

优选地，所述泄油孔的数目为四个，四个所述泄油孔均布于所述阀体的周向，每相对的两个所述泄油孔的高度相同，其中一对所述泄油孔低于另一对所述泄油孔。

优选地，所述泄油孔的数目为四个，四个所述泄油孔均布于所述阀体的周向，且每个所述泄油孔的高度各不相同。

本发明提供一种发动机的限压阀，其弹簧为变刚度弹簧，所述变刚度弹簧靠近所述阀芯一端的刚度小于远离所述阀芯一端的刚度。

采用这种结构，当发动机的主油道中的机油压力超过限压阀的调定压力，即润滑油压力作用于阀芯上的压力大于弹簧的弹力时，阀芯压缩弹簧向下移动，以使阀体的进油孔与泄油孔连通，则主油道内多余的润滑油经进油孔、泄油孔泄掉，降低主油道中的机油压力。当油压作用在阀芯上的压力小于弹簧弹力时，弹簧在其自身弹力作用下回弹、推动阀芯上行、断开进油孔和泄油孔，从而保持发动机主油道内的油压相对稳定。由于该弹簧采用变刚度弹簧，且靠近阀芯一侧的刚度较小，因此与现有技术等刚度弹簧相比，当主油道压力出现波动时，阀芯的回弹速度变缓，有效地抑制了阀芯的阀体内由于刚度大而引起的波动，避免弹簧与发动机自振产生共振而导致弹簧断裂的现象，大大延长了弹簧的使用寿命，提高了限压阀的工作可靠性。

本发明还提供一种发动机，具有润滑油路，所述润滑油路中设有限压阀；所述限压阀采用如上所述的发动机的限压阀。

由于上述限压阀具有如上所述的技术效果，因此，包括该限压阀的发动机也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明所提供限压阀的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1中沿阀芯轴线的爆炸图；

图3为图1中阀体的结构示意图。

其中，图1至图3的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

阀体1；阀芯2；弹簧3；阀座4；

主油道A；进油孔B；泄油孔C。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种发动机的限压阀，该限压阀的弹簧采用变刚度弹簧，减小了阀芯产生的波动，能够延长限压阀的使用寿命，避免安全事故的发生。此外，本发明的另一核心为提供一种应用上述限压阀的发动机。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明所提供限压阀的一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1中沿阀芯2轴线的爆炸图。

在一种具体实施方式中，如图1和图2所示，本发明提供一种发动机的限压阀，包括阀体1、设于阀体1内的阀芯2和弹簧3，阀芯2通过弹簧3与阀体1滑动配合，阀体1上设有与发动机主油道A连通的进油孔B和用于泄油的泄油孔C，进油孔B与泄油孔C随弹簧3压缩而连通、随弹簧3回弹而断开。弹簧3为变刚度弹簧，变刚度弹簧靠近阀芯2一侧的刚度小于远离阀芯2一侧的刚度。

采用这种结构，如图1所示，当发动机的主油道A中的机油压力超过限压阀的调定压力，即润滑油压力作用于阀芯2上的压力大于弹簧3的弹力时，阀芯2压缩弹簧3向下移动，以使阀体1的进油孔B与泄油孔C连通，则主油道A内多余的润滑油经进油孔B、泄油孔C泄掉，降低主油道A中的机油压力。当油压作用在阀芯2上的压力小于弹簧3弹力时，弹簧3在其自身弹力作用下回弹、推动阀芯2上行、断开进油孔B和泄油孔C，从而保持发动机主油道A内的油压相对稳定。由于该弹簧3采用变刚度弹簧，且靠近阀芯2一侧的刚度较小，因此与现有技术等刚度弹簧相比，当主油道A压力出现波动时，阀芯2的回弹速度变缓，有效地抑制了阀芯2的阀体1内由于刚度大而引起的波动，避免弹簧3与发动机自振产生共振而导致弹簧3断裂的现象，大大延长了弹簧3的使用寿命，提高了限压阀的工作可靠性。

具体的方案中，上述变刚度弹簧的刚度沿靠近阀芯2的一端到另一端逐渐变大，即图1中的弹簧3的刚度从上到下逐渐变大。

采用这种结构，使得弹簧3在逐渐被压缩和回弹的过程中，能避免弹簧3的弹力产生阶梯式的突然跳跃，因此其产生的波动更小，进一步抑制了阀芯2引起的波动。

可以想到，上述弹簧3的刚度设置并不仅限于此，还可以将弹簧3分为两段，靠近阀芯2的一段称为第一段，远离阀芯2的一段称为第二段，第一段具有第一刚度、第二段具有第二刚度，且第一段的整体刚度大于第二段的整体刚度。这种结构的生产、制造工艺过程简单，但是其产生的波动略大于刚度渐变式变刚度弹簧。

还可以具体设置上述弹簧3的具体设置位置。

在另一种具体实施方式中，如图1所示，上述弹簧3一端套设于阀芯2的内部、另一端与阀体1远离阀芯2的一端连接。

采用这种结构，嵌套的阀芯2和弹簧3连接可靠，能稳定实现阀芯2与弹簧3之间力的传递，使得阀芯2能够稳定地带动弹簧3压缩，弹簧3的回弹也能稳定推动阀芯2上行。

可以想到，上述弹簧3的顶端并不仅限于上述套装结构，例如，还可以将弹簧3的顶端与阀芯2的底端连接，这样，同样能够实现阀芯2推动弹簧3压缩、弹簧3回弹推动阀芯2上行的功能。

在另一种具体实施方式中，如图3所示，图3为图1中阀体1的结构示意图，上述限压阀的泄油孔C的数目可以为多个，多个泄油孔C在阀体1上的高度不全相同。

采用这种结构，在限压阀开启的初期，进油孔B首先与位置较高的泄油孔C连通，使得泄漏的机油流量较小，随着阀芯2带动弹簧3继续下行，进油孔B逐渐依次与位置较低的泄油孔C连通，泄漏的机油流量才逐渐增多。相同的道理，该限压阀关闭的过程中，泄漏的机油流量也存在逐渐减少的过程。

由上述工作过程可知，与现有技术中所有泄油孔C的高度一致的限压阀相比，该限压阀能够使泄漏的机油量存在从少到多、从多到少的循序渐进的过程，而不是阶梯式的突然变化，因此能够有效减小机油的泄油量的变化率，进而减小主油道A中的压力波动，保证发动机的工作稳定性。

具体的方案中，上述泄油孔C的数目可以为四个，四个泄油孔C均布于阀体1的周向，每相对的两个泄油孔C的高度相同，其中一对泄油孔C低于另一对泄油孔C。

采用这种结构，既能减小主油道A中的压力波动，又使阀体1的加工、制造过程简单、方便，且控制了阀体1的加工成本。

可以想到，上述泄油孔C的布置方式并不仅限于该结构，例如，上述四个泄油孔C的高度各不相同，可以沿周向依次升高，顺时针依次升高或逆时针依次升高均可。

采用这种结构，能够更进一步减缓机油的泄油量增大或减小的速度，也即更进一步减小主油道A中的压力波动，保证发动机的工作稳定性。

此外，本发明还提供一种发动机，具有润滑油路，润滑油路中设有限压阀，该限压阀采用如上所述的发动机的限压阀。

由于上述限压阀具有如上所述的技术效果，因此，应用该限压阀的发动机也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的一种发动机及其限压阀进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种发动机的限压阀，包括阀体(1)、设于所述阀体(1)内的阀芯(2)和弹簧(3)，所述阀芯(2)通过所述弹簧(3)与所述阀体(1)滑动配合，所述阀体(1)上设有泄油孔(C)、与所述发动机主油道(A)连通的进油孔(B)，所述进油孔(B)与所述泄油孔(C)随所述弹簧(3)压缩而连通、随所述弹簧(3)回弹而断开；其特征在于，所述弹簧(3)为变刚度弹簧，所述变刚度弹簧靠近所述阀芯(2)一侧的刚度小于远离所述阀芯(2)一侧的刚度。

2.根据权利要求1所述的发动机的限压阀，其特征在于，所述变刚度弹簧的刚度沿靠近所述阀芯(2)的一端到另一端逐渐变大。

3.根据权利要求2所述的发动机的限压阀，其特征在于，所述弹簧(3)一端套设于所述阀芯(2)的内部、另一端与所述阀体(1)远离所述阀芯(2)的一端连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的发动机的限压阀，其特征在于，所述泄油孔(C)的数目为多个，多个所述泄油孔(C)在阀体(1)上的高度不全相同。

5.根据权利要求4所述的发动机的限压阀，其特征在于，所述泄油孔(C)的数目为四个，四个所述泄油孔(C)均布于所述阀体(1)的周向，每相对的两个所述泄油孔(C)的高度相同，其中一对所述泄油孔(C)低于另一对所述泄油孔(C)。

6.根据权利要求4所述的发动机的限压阀，其特征在于，所述泄油孔(C)的数目为四个，四个所述泄油孔(C)均布于所述阀体(1)的周向，且每个所述泄油孔(C)的高度各不相同。

7.一种发动机，具有润滑油路，所述润滑油路中设有限压阀；其特征在于，所述限压阀采用如权利要求1-6所述的发动机的限压阀。