CN104975902B - 发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机。所述发动机包括：缸体，所述缸体内形成有多个缸体主油道，所述多个缸体主油道顺次相连，所述多个缸体主油道内的机油压力顺次降低；以及多组待润滑元件，所述多组待润滑元件分别对应地与所述多个缸体主油道相连，所述多组待润滑元件所需润滑机油的油压力顺次降低。根据本发明实施例的发动机，机油压力合理分配，缸体体积小，利于发动机轻量化且缸体结构稳定性好的发动机。

Description

发动机

技术领域

本发明涉及一种发动机。

背景技术

相关技术中，发动机润滑系统的缸体主油道不能根据待润滑元件所需求的润滑机油的油压力供油，为使各待润滑元件的润滑需求得到满足，需要增加缸体主油道的壁厚，导致发动机体积过大，不利于发动机轻量化设计，存在改进空间。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种使机油压力合理分配，缸体体积小，利于发动机轻量化且缸体结构稳定性好的发动机。

为了实现上述目的，根据本发明实施例的发动机包括：缸体，所述缸体内形成有多个缸体主油道，所述多个缸体主油道顺次相连，所述多个缸体主油道内的机油压力顺次降低；以及多组待润滑元件，所述多组待润滑元件分别对应地与所述多个缸体主油道相连，所述多组待润滑元件所需润滑机油的油压力顺次降低。

由此，根据本发明实施例的发动机实现了缸体主油道分段管理，相应地待润滑元件根据所需机油的油压力的大小进行分组并与机油压力大小相匹配的缸体主油道相连，使每个缸体主油道可以根据相应待润滑元件组所需求的润滑机油的油压力供油，使机油压力合理分配，从而减小缸体体积，利于发动机的轻量化，缸体的结构稳定性更好。

另外，根据本发明上述实施例的发动机还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，相邻两个所述缸体主油道之间通过节流降压油道而彼此连通，从而使相邻两个缸体主油道的机油压力顺次降低，即使相邻两个缸体主油道之间存在压差。

根据本发明的一个实施例，相邻两个所述缸体主油道之间通过节流降压元件相连，从而使相邻两个缸体主油道的机油压力顺次降低，即使相邻两个缸体主油道之间存在压差。

根据本发明的一个实施例，所述节流降压元件为机油冷却器。

根据本发明的一个实施例，所述多个缸体主油道的机油流通面积顺次降低，并且所述多个缸体主油道的长度顺次增加，从而使多个缸体主油道内的机油压力顺次降低。

根据本发明的一个实施例，所述多个缸体主油道包括第一缸体主油道和第二缸体主油道，所述多组待润滑元件包括与所述第一缸体主油道相连的第一组待润滑元件和与所述第二缸体主油道相连的第二组待润滑元件。由此，整体上降低了发动机对机油压力的需求，降低了对机油泵的要求。此外，第一缸体主油道的壁厚与现有技术中的基本一样，无需增厚，但第二缸体主油道的壁厚可以减少，有利于发动机的小型化、轻量化和集成化，使发动机的润滑油道的布置更灵活。

根据本发明的一个实施例，所述第一缸体主油道和所述第二缸体主油道均沿前后方向延伸，所述第一缸体主油道位于所述第二缸体主油道之前，所述第一缸体主油道在上下方向上与所述发动机的最前侧的气缸对应，所述第二缸体主油道在上下方向上与所述发动机的其余多个气缸对应。

根据本发明的一个实施例，所述第一组待润滑元件包括张紧器、与所述位于最前侧的气缸对应的曲轴主轴颈、连杆、活塞、冷却喷嘴。

根据本发明的一个实施例，所述第二组待润滑元件包括与所述其余多个气缸一一对应的多个曲轴主轴颈、多个连杆、多个活塞、多个机油冷却喷嘴。

根据本发明的一个实施例，所述发动机的缸盖内形成有缸盖主油道，所述缸盖主油道与所述第二缸体主油道相连，所述第二组待润滑元件还包括与所述缸盖主油道相连的凸轮轴轴颈、OCV阀、VVT组件和液压挺柱。

附图说明

图1是根据本发明实施例的发动机的结构原理图。

图2是根据本发明一个实施例的发动机的结构示意图。

附图标记：

发动机100、

缸体主油道11、第一缸体主油道11a、第二缸体主油道11b、

缸盖主油道12、

待润滑元件21、第一组待润滑元件21a、第二组待润滑元件21b、

曲轴主轴颈211、连杆212、活塞213、机油冷却喷嘴214、张紧器215、涡轮增压器216、凸轮轴轴颈217、OCV阀218、VVT组件219、液压挺柱220、

节流降压元件31、节流降压油道32、

油底壳4、机油泵5、机油滤清器6、机油收集器7

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照图1和图2描述根据本发明实施例的发动机100。如图1和图2所示，根据本发明实施例的发动机100包括缸体和多组待润滑元件21。缸体内形成有多个缸体主油道11，多个缸体主油道11顺次相连，多个缸体主油道11内的机油压力顺次降低。

实现多个缸体主油道11内的机油压力顺次降低可以采用多种方式，例如在本发明的一个可选的实施例中，相邻两个缸体主油道11之间可以通过节流降压油道32而彼此连通，从而使相邻两个缸体主油道11的机油压力顺次降低，即使相邻两个缸体主油道11之间存在压差，进而实现多个缸体主油道11内的机油压力顺次降低。具体地，该节流降压油道32的机油流通面积小于相邻两个缸体主油道11的机油流通面积，即相邻两个缸体主油道11中每个缸体主油道11的机油流通面积均大于位于相邻两个缸体主油道11之间的节流降压油道32的机油流通面积。

在本发明的另一个可选的实施例中，相邻两个缸体主油道11之间可以通过节流降压元件31相连，从而使相邻两个缸体主油道11的机油压力顺次降低，即使相邻两个缸体主油道11之间存在压差，进而实现多个缸体主油道11内的机油压力顺次降低。如图2所示，节流降压元件31可以为机油冷却器。

在本发明的又一个可选的实施例中，多个缸体主油道11的机油流通面积可以顺次降低，并且多个缸体主油道11的长度可以顺次增加，从而使多个缸体主油道11内的机油压力顺次降低。

多组待润滑元件21分别对应地与多个缸体主油道11相连，多组待润滑元件21所需润滑机油的油压力顺次降低。换言之，一组待润滑元件21与对应地一个缸体主油道11相连。

这里的对应，是指机油压力对应，具体而言，缸体主油道11的机油压力要与待润滑元件21所需润滑机油的油压力对应，即一组待润滑元件21所需润滑机油的油压力大则对应一个机油压力大的缸体主油道11,一组待润滑元件21所需润滑机油的油压力小则对应一个机油压力小的缸体主油道11。

这里需要理解的是，多个缸体主油道11内的机油压力顺次降低，则多个缸体主油道11的壁厚可以顺次减小，从而使缸体的体积减小。

由此，根据本发明实施例的发动机100实现了缸体主油道11分段管理，相应地待润滑元件21根据所需机油的油压力的大小进行分组，并且相应地待润滑元件21与机油压力大小相匹配的缸体主油道11相连，使每个缸体主油道11可以根据相应待润滑元件21组所需求的润滑机油的油压力供油，使机油压力合理分配，从而减小缸体体积，利于发动机100的轻量化，缸体的结构稳定性更好。

在本发明的一个实施例中，多个缸体主油道11包括第一缸体主油道11a和第二缸体主油道11b，多组待润滑元件21包括第一组待润滑元件21a和第二组待润滑元件21b。第一组待润滑元件21a与第一缸体主油道11a相连，第二组待润滑元件21b与第二缸体主油道11b相连。

参照图2所示，发动机100的机油泵5将发动机100的油底壳4内的润滑机油通过油路输送给第一缸体主油道11a，因而第一缸体主油道11a内的机油压力更大，从第一缸体主油道11a内输出的润滑机油一部分输出给第二缸体主油道11b，另一部分输出给第一组待润滑元件21a。

在本发明的一个可选的实施例中，第一缸体主油道11a内的润滑机油可以通过节流降压油道32进入第二缸体主油道11b，由此降低进入第二缸体主油道11b内的机油压力。在本发明的另一个可选的实施例中，如图2所示，第一缸体主油道11a内的润滑机油可以通过机油冷却器进入第二缸体主油道11b，由此降低进入第二缸体主油道11b内的机油压力。

也就是说，在图2所示的实施例中，机油通过机油泵5从油底壳4输入到第一缸体主油道11a，因而第一缸体主油道11a内的机油压力大，从而可以为所需机油压力大的第一组待润滑元件21a供油。然后，第一缸体主油道11a内的机油通过机油冷却器或者节流降压油道32后进入第二缸体主油道11b，因而第二缸体主油道11b内的机油压力小，从而可以为所需机油压力小的第二组待润滑元件21b供油。

简言之，发动机100通过机油冷却器或者节流降压油道32、第一组待润滑元件21a以及第二组待润滑元件21b的布置，从而实现控制第二缸体主油道11b的机油压力，并且提升第一缸体主油道11a的机油压力的目的。由此，整体上降低了发动机100对机油压力的需求，降低了对机油泵5的要求。此外，第一缸体主油道11a的壁厚与现有技术中的基本一样，无需增厚，但第二缸体主油道11b的壁厚可以减少，有利于发动机100的小型化、轻量化和集成化，使发动机100的润滑油道的布置更灵活。

在本发明的一个具体的实施例中，如图2所示，第一缸体主油道11a和第二缸体主油道11b均可以沿发动机100的前后方向延伸，第一缸体主油道11a位于第二缸体主油道11b之前。第一缸体主油道11a在上下方向上与发动机100的最前侧的气缸对应，即第一缸体主油道11a的长度可以与发动机100的最前侧的一个气缸的直径对应，第二缸体主油道11b在上下方向上与发动机100的其余多个气缸对应，即第二缸体主油道11b的长度可以与发动机100的其余多个气缸的直径之和对应。发动机100的缸盖内形成有缸盖主油道12，缸盖主油道12与第二缸体主油道11b相连。

对应地，第一组待润滑元件21a可以包括张紧器215、与发动机100的位于最前侧的气缸对应的曲轴主轴颈211、连杆212、活塞213和机油冷却喷嘴214。其中，张紧器215可以使链条张紧器215。第二组待润滑元件21b可以包括两个部分，一部分包括与其余多个气缸一一对应的多个曲轴主轴颈211、多个连杆212、多个活塞213、多个机油冷却喷嘴214。也就是说，其余多个气缸中的每个气缸对应一个曲轴主轴颈211、一个连杆212、一个活塞213和一个机油冷却喷嘴214。第二组待润滑元件21b的另一部分包括与缸盖主油道12相连的凸轮轴轴颈217、OCV阀218、VVT组件219和液压挺柱220。

也就是说，从空间布置上看，由于发动机100前端需要满足张紧器215等前端附件的功能实现及润滑需求，因此需要油压力大的机油，相应地第一缸体主油道11a布置在靠近前端附件的一侧，即第一缸体主油道11a需要占用一定的缸体空间，例如在本实施例中，第一缸体主油道11a占用的是一个气缸直径的空间，当然本发明并不限于此，第一缸体主油道11a也可以占用两个气缸直径的空间。

此外，与发动机100的最前侧的气缸对应的曲轴主轴颈211和机油冷却喷嘴214一并布置在第一缸体主油道11a处，从而减轻第二缸体主油道11b的机油压力负担且可有效利用发动机100的空间。

第二缸体主油道11b布置在第一缸体主油道11a的后侧，且第二缸体主油道11b的机油压力较小。其中第二缸体主油道11b分别与缸盖主油道12和第二组待润滑元件21b的所述一部分（包括与其余多个气缸一一对应的多个曲轴主轴颈211、多个连杆212、多个活塞213、多个机油冷却喷嘴214）连通，第二组待润滑元件21b的所述另一部分（包括与缸盖主油道12相连的凸轮轴轴颈217、OCV阀218、VVT组件219和液压挺柱220）与缸盖主油道12连通。

换言之，第二组待润滑元件21b的所述一部分的机油由第二缸体主油道11b直接供给，第二组待润滑元件21b的所述另一部分的机油由缸盖主油道12供给，从而进一步细化机油压力需求，降低机油的沿程损失。

下面参照2详细描述根据本发明一个具体实施例的发动机100的机油润滑过程：发动机100包括将油底壳4内的机油收集起来的机油收集器7和用于滤除润滑油中的金属磨屑、机械杂质和润滑油氧化物的机油滤清器6以及涡轮增压器216。机油收集器7连接在机油泵5与油底壳4之间，机油滤清器6连接在机油泵5与第一缸体主油道11a之间，涡轮增压器216连接在机油滤清器6和油底壳4之间。

润滑机油的动力由机油泵5产生，润滑机油从油底壳4经过机油收集器7被送入机油泵5。润滑机油从机油泵5进入机油滤清器6后分两个支路，一个支路进入增压器后流回油底壳4，另一支路进入第一缸体主油道11a中。

第一缸体主油道11a中的润滑机油一部进入与发动机100的最前侧的气缸（例如四缸发动机100中的一缸）对应的曲轴主轴颈211，一部分依次进入与发动机100的最前侧的气缸对应的机油冷却喷嘴214、与发动机100的最前侧的气缸对应的活塞213（包括活塞213销）后流回油底壳4，一部分进入机油冷却器流向第二缸体主油道11b。

其中，进入与发动机100的最前侧的气缸对应的曲轴主轴颈211的润滑机油一路进入张紧器215后流回油底壳4，另一路依次进入与发动机100的最前侧的气缸对应的连杆212、与发动机100的最前侧的气缸对应的活塞213后流回油底壳4。

从机油冷却器进入第二缸体主油道11b的润滑机油，一部分依次进入与发动机100的其余多个气缸（例如，四缸发动机100中的二、三、四缸）对应地的多个曲轴主轴颈211、与发动机100的其余多个气缸对应的多个连杆212、与发动机100的其余多个气缸对应的多个活塞213后流回油底壳4；一部分依次进入与发动机100的其余多个气缸对应的多个活塞213后流回油底壳4；一部分进入缸盖主油道12。

进入缸盖主油道12的润滑机油一部分进入与发动机100的最前侧的气缸对应的排气侧的凸轮轴轴颈217，然后流回油底壳4；一部分进入OCV阀218，其中进入OCV阀218的润滑机油一个支路进入VVT组件219对VVT组件219进行润滑，另一个支路进入与发动机100的最前侧的气缸对应的进气侧的凸轮轴轴颈217，然后流回油底壳4；一部分依次进入液压挺柱220、与发动机100的其余多个气缸对应的多个凸轮轴轴颈217后流回油底壳4。

由于缸体主油道包括两个，即第一缸体主油道11a和第二缸体主油道11b，因而可以缓解缸体主油道中的油压，降低缸体主油道压力，在不影响各分支油道的油压的情况下使缸体主油道的油压有所下降。在铸造缸体主油道时，在缸体主油道径向方向上的壁厚减小，从而在设计缸体时，减小曲轴径向方向上缸体的体积，有利于轻量化设计，有利于小型化设计，使发动机100的整体体积减小。此外，将所需机油压力较大的第一组待润滑元件21a与离机油泵5较近的第一缸体主油道11a相连，充分利用了整个发动机100的润滑系统中在靠近机油泵5段的机油压力大的特点，从而更加节约能源。

本发明实施例中的机油泵5、机油收集器7、机油滤清器6等的结构对于本领域技术人员而言均为已知，在此不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种发动机，其特征在于，包括：

缸体，所述缸体内形成有多个缸体主油道，所述多个缸体主油道顺次相连，所述多个缸体主油道内的机油压力顺次降低；以及

多组待润滑元件，所述多组待润滑元件分别对应地与所述多个缸体主油道相连，所述多组待润滑元件所需润滑机油的油压力顺次降低；其中，

相邻两个所述缸体主油道之间通过节流降压油道而彼此连通；或

相邻两个所述缸体主油道之间通过节流降压元件相连；或

所述多个缸体主油道的机油流通面积顺次降低，并且所述多个缸体主油道的长度顺次增加。

2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，当采用相邻两个所述缸体主油道之间通过节流降压元件相连的方式时，所述节流降压元件为机油冷却器。

3.根据权利要求1或2所述的发动机，其特征在于，所述多个缸体主油道包括第一缸体主油道和第二缸体主油道，所述多组待润滑元件包括与所述第一缸体主油道相连的第一组待润滑元件和与所述第二缸体主油道相连的第二组待润滑元件。

4.根据权利要求3所述的发动机，其特征在于，

所述第一缸体主油道和所述第二缸体主油道均沿前后方向延伸，所述第一缸体主油道位于所述第二缸体主油道之前，所述第一缸体主油道在上下方向上与所述发动机的最前侧的气缸对应，所述第二缸体主油道在上下方向上与所述发动机的其余多个气缸对应。

5.根据权利要求4所述的发动机，其特征在于，所述第一组待润滑元件包括张紧器、与所述位于最前侧的气缸对应的曲轴主轴颈、连杆、活塞、机油冷却喷嘴。

6.根据权利要求4所述的发动机，其特征在于，所述第二组待润滑元件包括与所述其余多个气缸一一对应的多个曲轴主轴颈、多个连杆、多个活塞、多个冷却喷嘴。

7.根据权利要求6所述的发动机，其特征在于，所述发动机的缸盖内形成有缸盖主油道，所述缸盖主油道与所述第二缸体主油道相连，

所述第二组待润滑元件还包括与所述缸盖主油道相连的凸轮轴轴颈、OCV阀、VVT组件和液压挺柱。