CN104454080B - 一种发动机回油结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种发动机回油结构，包括：油底壳、集滤器、机油泵、机油滤清器、电磁阀、ECU和油压传感器，所述油底壳中的机油依次经过所述集滤器、所述机油泵和所述机油滤清器后进入缸体主油道，所述电磁阀连接所述机油滤清器和所述油底壳，所述油压传感器测量所述机油滤清器内进入所述缸体主油道的机油的油压并将油压信号传递给所述ECU，所述ECU根据所述油压信号控制所述电磁阀的开度使经过所述机油滤清器过滤的机油回流至所述油底壳。本发明能够保证油压更加适应发动机实际工作要求、且更加环保。

Description

一种发动机回油结构

技术领域

本发明涉及发动机领域，具体涉及发动机回油结构。

背景技术

在发动机中.机油不断被放发动机磨损微粒和外界落入的杂质所污染.同时由于受热氧化产生了可溶于机油中的酸件物质和不可溶的胶状沉淀物。这些杂质中硬质粒子会增加发动机磨损.酸类对轴瓦产生腐蚀性磨损。胶质会使活塞与活塞环、气门与气门导管等零件之间发生胶结。机油滤清器的价用就在于滤除上述存在于机油中的有害杂质.保护主机零部件，延长其使用寿命。

为了防止润滑系油压过高而增加发动机功率消耗，造成油路中密封连接处漏油等，在主油道或机油泵上设有泄压阀。其作用是限制润滑系的油压，使其不要超过规定值。其工作原理是：发动机润滑系油路中油压超过规定值时，泄压阀被推开，多余的润滑油便流回油底壳或机油泵进油口，使油压降低。油压越高，泄压阀开度越大，流回油底壳的润滑油越多，油压下降得越多。当润滑系油压降到正常压力时，泄压阀在弹簧作用下便复位。

泄压阀一般装在机油泵上，以便和机油泵一块在试验台上检验调整机油泵的出油量和出油的压力，但也有一部分发动机将泄压阀安装在气缸体主油道上或粗滤器的总成座上。

机油压力必须足以克服各管道的阻力，才能将机油可靠的供应到所需要的各个地方去。机油压力对于零件的润滑状况影响较大，过高、过低都会引起配合件，特别是主轴瓦、连杆瓦及各轴承、铜套润滑、冷却不良，造成剧烈磨损，甚至烧坏及更严重的事故。

现有技术的发动机回油结构如图1所示，油底壳中的机油经过集滤器(集油滤清器)后被机油泵泵入机油滤清器，然后从机油滤清器进入缸体主油道、缸盖主油道，再进入进气凸轮轴油道、排气凸轮轴油道等分支油道，最后回流至油底壳。油压传感器测量缸体主油道内的油压，在机油流动方向上，泄压阀被设置在集滤器及机油泵后面，只有当机油压力超出泄压阀的压力限值，泄压阀才开始工作，也就是说泄压阀不能根据发动机实际需求对机油量进行调整。

现有技术的缺点还在于泄压阀内部的机油为只经过集滤器粗滤，内部可能还有杂质，造成泄压阀卡滞，从而造成发动机故障。

现有技术的缺点还在于机油不经过滤清器过滤直接经过泄压阀卸除，使得机油杂质较多，容易造成使用寿命变短等问题，造成浪费。

而机油滤清器本身具有朝上布置和朝下布置两种：

如图2所示，在朝下布置中，机油滤清器布置方向朝向底盘下方，即机油滤清器的高度位于主油道下方，这样的优点是有利于机油的排空，但机油滤清器安装不便，而在拆卸机油滤清器的时候，会从发动机主油道直接排出机油，产生机油油污污染环境，而且布置位置不利于拆卸及维护。

如图3所示，在朝上布置中，机油滤清器布置方向朝向发动机舱盖方向，即集油滤清器的高度位于主油道最低端上方，这样的优点是机油滤清器安装方便，但在拆卸机油滤清器的时候，缸体、缸盖主油道内及机油滤清器内会有存油，图3中虚线以下位置的机油无法排出，造成含有杂质的机油的沉积，不利于过期机油的清理，不利于发动机的维护。而且，由于主油道内存有含有杂质的机油，维护后油道里沉积的油污会继续污染新机油。

发明内容

本发明的目的是克服上述缺点，提供一种更加适应发动机实际工作要求、环保的发动机回油结构。

一种发动机回油结构，包括：油底壳、集滤器、机油泵、机油滤清器、电磁阀、ECU和油压传感器，所述油底壳中的机油依次经过所述集滤器、所述机油泵和所述机油滤清器后进入缸体主油道，所述电磁阀连接所述机油滤清器和所述油底壳，所述油压传感器测量所述机油滤清器内进入所述缸体主油道的机油的油压并将油压信号传递给所述ECU，所述ECU根据所述油压信号控制所述电磁阀的开度使经过所述机油滤清器过滤的机油回流至所述油底壳。

优选地，所述ECU还根据发动机转速信号、发动机载荷信号、发动机维护信号中的一个或者多个控制所述电磁阀的开度。

优选地，所述电磁阀安装在机油滤清器上，所述机油滤清器具有供机油流向滤芯的第一油道、供机油流出滤芯的第二油道、连通所述缸体主油道的第三油道、连通所述油底壳的第四油道，所述电磁阀动作使所述第二油道与所述第三油道或所述第四油道连通。

优选地，所述电磁阀包括外管、在所述外管内滑动的内管、弹簧，所述外管上开有第一进油口、第一出油口和第二出油口，所述内管上开有第二进油口和第三出油口，所述弹簧为所述内管的滑动提供回复力。

优选地，所述内管上还开有与所述第三出油口连通的卸油槽。

优选地，所述油压传感器安装在所述机油滤清器上。

优选地，所述机油滤清器朝上布置，所述电磁阀安装在所述机油滤清器的内腔的底部，所述ECU还接收维修信号，从而控制所述电磁阀开度达到最大。

在本发明中，采用电磁阀作为泄压阀，采用ECU控制泄压阀的开度，从而保证电磁阀能够根据发动机实际需求对机油流量进行调整。并且，在调整时，机油是经过机油滤清器过滤后才回流至油底壳，降低了电磁阀卡滞的风险，同时保证回流至油底壳的机油的清洁，避免油底壳内杂质的积累。

进一步地，本发明将电磁阀及受其控制的油道集成在机油滤清器上，结构更加紧凑、安装方便。

进一步地，本发明的电磁阀结构简单，采用控制孔的重叠度的方式来控制油道的开度，从而控制流量。

进一步地，与第三出油口连通卸油槽能够在电磁阀动作过程中提前连通相关出油口，起到泄压过渡平稳的作用。

进一步地，在需要进行拆卸时，ECU接收外部发送的维修信号，提前将电磁阀开度开到最大，此时由于电磁阀位于机油滤清器的内腔的底部，能够使油道机油完全排空，避免拆卸时机油漏出污染环境，同时朝上布置能够保证拆装方便。

附图说明

接下来将结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细说明，其中：

图1是现有技术的发动机回油结构示意图；

图2是机油滤清器朝下布置的油路示意图；

图3是机油滤清器朝上布置的油路示意图；

图4是本发明的实施例的发动机回油结构示意图；

图5是本发明的实施例的机油滤清器的立体图；

图6是图5中的机油滤清器的A向视图；

图7是本发明的实施例的电磁阀在第一工作状态下的机油流路图；

图8是本发明的实施例的电磁阀在第二工作状态下的机油流路图；

图9是本发明的实施例的电磁阀的第一工作状态下的局部剖视图；

图10是本发明的实施例的电磁阀的第二工作状态下的局部剖视图；

图11是本发明的实施例的发动机转速-流量map图；

图12是本发明的实施例的电磁阀控制原理图。

上图中标记说明：1、机油滤清器，2、第一油道，3、第二油道，4、电磁阀，5、油压传感器，6、第三油道，7、第四油道，8、弹簧，9、卸油槽，10、外管，11、内管，12、第一进油口，13、第二进油口，14、第三出油口，15、第一出油口，16、第二出油口。

具体实施方式

参考图4，本发明的实施例中的发动机回油结构同样包括油底壳、集滤器、机油泵、机油滤清器、油压传感器等，在本实施例中以电磁阀作为泄压阀实用，并且从图7可见，电磁阀与ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)连接，受到ECU控制。油底壳中的机油依次经过集滤器、机油泵和机油滤清器后进入缸体主油道，然后进入缸盖主油道、排气凸轮轴油道和进气凸轮轴油道等分支油道，最后回流至油底壳。本实施例中的电磁阀连接机油滤清器和油底壳，油压传感器测量机油滤清器内进入缸体主油道的机油的油压并将油压信号传递给ECU，ECU根据油压信号控制电磁阀的开度使经过机油滤清器过滤的机油回流至油底壳。也就是说，与图1对比可见，本发明的实施例中，在机油流动方向上，电磁阀是设置在机油滤清器后方，在泄压时，机油是经过机油滤清器过滤后才流入电磁阀，降低了电磁阀卡滞的风险，同时保证回流至油底壳的机油的清洁，避免油底壳内杂质的积累。而采用ECU根据油压传感器的油压信号来控制泄压阀的开度，保证了电磁阀能够根据发动机实际需求对机油流量进行调整。

结合图11、图12。图11显示的是发动机转速与流量之间的关系的map图。从图12可见，ECU接收发动机转速信号后，在图11中的map图中将普通机油泵(普通泵)的输出曲线与发动机实际转速相对应的当前要求曲线进行对比，然后ECU输出PWM信号给电磁阀，从而控制电磁阀的开度进行泄压，将普通泵输出的实际流量控制在设计要求曲线范围内并尽量靠近实际的当前要求。当然，ECU还能够根据发动机转速信号、发动机载荷信号、机油压力信号中的一个或者多个来控制所述电磁阀的开度，使实际流入主油道的流量满足当前实际要求并控制在设计要求范围内，具体对比及控制过程与发动机转速控制过程相似，本文不再详细描述。

结合图5、图6，电磁阀4安装在机油滤清器1上，所述机油滤清器1具有供机油流向机油滤清器1的内腔中的滤芯的第一油道2、供机油流出滤芯的第二油道3、连通中的缸体主油道的第三油道6、连通油底壳的第四油道7。电磁阀4的动作能够使第二油道3与第三油道6或第四油道7连通。油压传感器5也安装在所述机油滤清器1上，用于检测机油滤清器1的内部油压。

结合图5、图6、图7和图9，图中带箭头的直线或者虚线代表机油流动方向。电磁阀4包括外管10、在外管10内滑动的内管11、弹簧8。外管10上开有第一进油口12、第一出油口15和第二出油口16，内管11上开有第二进油口13和第三出油口14，弹簧8为内管11的滑动提供回复力。在图9所示的第一状态下，ECU不提供PWM信号，内管11处于左端，此时第一出油口15与第三出油口14重叠，此时如图7所示，机油从机油滤清器的滤芯流向第二油道3，机油进入电磁阀的第一进油口12后经第二进油口13、内管11的空腔、第三出油口14和第一出油口15进入第三油道6，然后进入主油道。

结合图5、图6、图8和图10，图中带箭头的直线或者虚线代表机油流动方向。ECU提供PWM信号后，内管11向右滑动，首先卸油槽9开始与第二出油口16连通，部分机油经卸油槽9进入第二出油孔16，在此过程中第一出油口15与第三出油口14的重叠度逐渐减小，而第三出油口14与第二出油口16的重叠度逐渐加大，电磁阀4的开度逐渐加大，直至第一出油口15被内管11完全遮挡，而第二出油口16与第三出油口14完全重叠，电磁阀4的开度达到最大，如图10所示。此时机油经过机油滤清器的滤芯后向着第二油道3流动，但在电磁阀4处，机油进入电磁阀4的第一进油口12后经过第二进油口13、内管11的空腔、第三出油口14和第二出油口16后进入第四油道7最后回流至油底壳。在电磁阀4从图9的第一工作状态向图10的第二工作状态变化期间，由于电磁阀4的开度变化而使不同流量的机油进入主油道或者油底壳，从而根据ECU所计算出的发动机实际需要的机油量进行流量调节。将电磁阀4及受其控制的油道集成在机油滤清器1上，使得结构更加紧凑、安装方便。而机油是经过机油滤清器过滤后才回到油底壳，不会污染油底壳中的机油。

在本实施例总，机油滤清器1朝上布置，进油的第一油道2和出油的第二油道3均朝向上方的发动机舱，安装方便，而电磁阀4安装在机油滤清器1的内腔的底部，因此当需要维修时，操作人员能够从外部向ECU发送维修信号，从而控制电磁阀4的开度达到最大，提前油道内部的机油排空，此时再拆卸机油滤清器1更换滤芯时，主油道及机油滤清器内部已无机油，不会污染环境。

虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不限定于上述实施例，而只受权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。

Claims (6)

1.一种发动机回油结构，其特征在于，包括：油底壳、集滤器、机油泵、机油滤清器、电磁阀、ECU和油压传感器，所述油底壳中的机油依次经过所述集滤器、所述机油泵和所述机油滤清器后进入缸体主油道，所述电磁阀连接所述机油滤清器和所述油底壳，所述油压传感器测量所述机油滤清器内进入所述缸体主油道的机油的油压并将油压信号传递给所述ECU，所述ECU根据所述油压信号控制所述电磁阀的开度使经过所述机油滤清器过滤的机油回流至所述油底壳；

所述电磁阀安装在机油滤清器上，所述机油滤清器具有供机油流向滤芯的第一油道、供机油流出滤芯的第二油道、连通所述缸体主油道的第三油道、连通所述油底壳的第四油道，所述电磁阀动作使所述第二油道与所述第三油道或所述第四油道连通。

2.根据权利要求1所述的发动机回油结构，其特征在于，所述ECU还根据发动机转速信号、发动机载荷信号、发动机维护信号中的一个或者多个控制所述电磁阀的开度。

3.根据权利要求1所述的发动机回油结构，其特征在于，所述电磁阀包括外管、在所述外管内滑动的内管、弹簧，所述外管上开有第一进油口、第一出油口和第二出油口，所述内管上开有第二进油口和第三出油口，所述弹簧为所述内管的滑动提供回复力。

4.根据权利要求3所述的发动机回油结构，其特征在于，所述内管上还开有与所述第三出油口连通的卸油槽。

5.根据权利要求1所述的发动机回油结构，其特征在于，所述油压传感器安装在所述机油滤清器上。

6.根据权利要求1所述的发动机回油结构，其特征在于，所述机油滤清器朝上布置，所述电磁阀安装在所述机油滤清器的内腔的底部，所述ECU还接收维修信号，从而控制所述电磁阀开度达到最大。