CN105065079A - 一种优化型发动机油底壳 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种优化型发动机油底壳，属于发动机润滑系统技术领域。通过CAE模拟软件对油底壳进行拓扑，再根据拓扑结果对油底壳进行优化结构设计，该油底壳优化结构至少包括：云状结构、加强筋、密封沟槽、弧状结构、预留螺栓孔、起子插入空间、点状结构以及与之关联的缸体框架，正时罩盖。云状结构可改善发动机对油底壳传递，有减弱作用，云状结构与点状结构可提高薄壁油底壳自身的振动频率，具有较好的NVH性能。弧状结构可保证机油进入发动机吸油口，提高了油底壳的转动模态和结构强度。密封沟槽结构使与油底壳配合的框架、罩盖形成良好的密封空间，既可保证油底壳的胶品容纳，又可保证胶品良好固化效果。

Description

一种优化型发动机油底壳

技术领域

本发明涉及发动机润滑系统技术领域，特别涉及一种优化型发动机油底壳。

背景技术

油底壳是发动机上重要的零部件，油底壳的主要功能是为润滑系统贮存和提供润滑油，并与框架(或气缸体)一起构成曲轴箱，形成良好密封。油底壳设计的原则是要保证发动机在不同的运行工况下，发动机都能可靠地工作。目前国内生产的发动机油底壳多为金属材料，根据制造工艺和材料的不同，有钢板冲压件油底壳、带夹层的冲压件油底壳、铸钢油底壳、铸铝油底壳。冲压油底壳由于钢板较薄，在高频的发动机振动下，很容易产生刺耳的噪声，通常冲压油底壳用在要求不高或低成本的发动机上使用，而铸造油底壳，它可以通过不同的结构设计，起到尽可能减少发动机噪声对油底壳冲击的作用。

对汽车客户而言，他们会看重一辆车的驾驶性能。而车辆的驾驶性能又细分为驾驶和操纵、灵活性以及NVH(即噪声、振动、平顺性)三个方面。如今汽车厂商正面临着越来越大的市场压力以满足消费者对车辆的NVH要求。NVH问题已经成为在车型开发过程中各大整车企业和零部件企业关注的主要问题之一。国外公司的统计表明，整车约有1/3的故障问题是和车辆的NVH问题有关。而各大公司有近1/5的开发费用耗费在解决车辆的NVH问题上。在国内，消费者以前关注车辆的可靠性、安全性、燃油经济性等，没有注意车辆NVH的性能。这是因为国内整车企业大都选择购买零部件进行组装，整车企业往往不是系统地看待NVH的问题，而是普遍关注某一个具体问题的解决方法，还只是局限在解决某一突出的问题上，没有一个系统化的概念。但是，目前已经认识到NVH是汽车开发的核心技术，是整车重要的性能之一，有很多整车企业和零部件企业开始了这方面的技术储备，并具备初步的NVH分析能力。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

根据数据显示，油底壳的噪声占发动机总成噪声的35％以上，发动机油底壳是发动机的一个主要声源，所以，研究发动机油底壳的结构对控制噪声越来越显得重要。由于油底壳设置在发动机的底部，体积较大，同时为薄壁件，燃烧气体爆发力和不平衡惯性力等通过活塞、连杆及曲轴传递给主轴承，进而传递给机体曲轴箱。油底壳受到上述的激励加上油底壳内部各部件噪声的累积，最后从油底壳传递出来。当前结构的油底壳的NVH效果不是很好；随着人们对汽车NVH要求的提高，尽可能对油底壳的结构进行优化改进，减少油底壳的噪音辐射变得越来越紧迫。

现有技术对油底壳密封多采用涂胶方式，然而涂胶方式存在以下安全隐患：对密封表面的质量要求高，密封表面稍有划痕，就有可能导致发动机发生渗油现象；当前结构的油底壳密封效果一般，经常出现渗油问题。

由于大多数的油底壳的都是通过厌氧胶密封，涂胶后，售后维修拆卸油底壳极其困难，根据售后市场调查，有时直接用锤子对油底壳的各凸台进行猛烈冲击，不仅造成对油底壳的破坏，外部变形，更有甚者，直接造成了油底壳内部的裂纹等隐形缺陷。如何保证油底壳有良好的密封效果，不会发生渗油泄漏等质量问题，这就要求我们对油底壳的密封有较好的设计。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种优化型发动机油底壳。可有效降低发动机NVH的传递、保证油底壳的可靠密封，结构强度好，拆卸方便，利于售后维修。所述技术方案如下：

一种优化型发动机油底壳，通过CAE模拟软件对油底壳进行拓扑，再根据拓扑结果对油底壳进行优化结构设计，该油底壳优化结构至少包括：云状结构、加强筋、密封沟槽、弧状结构、预留螺栓孔、起子插入空间、点状结构以及与之关联的缸体框架，正时罩盖。

所述油底壳上设置有若干所述云状结构和若干所述加强筋结构，所述云状结构用以改善发动机对油底壳的转动传递，所述加强筋用以增强油底壳的结构强度。

所述油底壳内腔四周设置有所述密封沟槽，使配合在所述油底壳上面的所述缸体框架及所述正时罩盖形成良好的密封空间。

所述油底壳上沿其宽度方向设置有左右两处大弧度坡面弧状结构，用以提高所述油底壳的振动模态及机油的回油性能。

所述油底壳与所述缸体框架配合处，位于油底壳两侧沿其宽度方向设置有起子插入空间，用以对所述油底壳方便拆卸。

所述云状结构和所述加强筋各设置四至五处，均为不规则形状，用以改善发动机对所述油底壳的转动传递。

所述油底壳上设置有所述点状结构，每一点状结构呈椭圆型凸起，所述点状结构位于各个所述云状结构周围，且布满在所述密封沟槽形成的矩形范围内，用以防止外物对所述油底壳的冲击。

所述密封沟槽的弧形半径为4mm-6mm，所述缸体框架或所述正时罩盖延伸边沿与所述油底壳内侧距离L1>0mm。

所述密封沟槽为油底壳涂胶面与油底壳内侧具有角度为25°-35°的楔形倒角结构,所述油底壳涂胶面边缘与所述油底壳内侧边缘距离L2>2mm，所述油底壳涂胶面宽度H为0.5-1.5mm。

所述油底壳与所述正时罩盖配合处，沿所述油底壳的一条对角线方向设置有两个预留螺栓孔，一角一个，用以对油底壳方便拆卸。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

1、通过采用CAE模拟软件对油底壳进行拓扑，根据拓扑结果设计加强筋及云状结构，云状结构对于改善发动机的对油底壳的转动传递有减弱作用，通过云状结构加上点状结构，显著提高了薄壁油底壳自身的振动频率，保证了油底壳的较好的NVH性能。

2、通过在油底壳的两端增加弧状结构，不仅有效保证了机油进入发动机吸油口，而且弧状结构也有效提高了油底壳的转动模态，加强了油底壳的结构强度。

3、通过密封沟槽结构，使与油底壳配合的缸体框架、正时罩盖等能形成良好的密封空间，既可保证油底壳的胶品的容纳，又可保证胶品良好固化效果，保证了油底壳良好的密封效果，不易发生渗油泄漏等质量问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的使用CAE模拟软件对油底壳拓扑的优化结构示意图；

图2是本发明实施例提供的依据拓扑的优化结构设计的优化型发动机油底壳结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种优化型发动机油底壳与框架及正时罩盖配合结构示意图；

图4是本发明实施例提供的优化型发动机油底壳结构示意图的俯视图；

图5是本发明实施例提供的图4中A-A剖视图；

图6是本发明实施例提供的图5中Ⅰ部放大图；

图7是本发明实施例提供的优化型发动机油底壳的密封沟槽之一结构示意图；

图8是本发明实施例提供的优化型发动机油底壳的密封沟槽之二结构示意图；

图9是本发明实施例提供的图4中B-B剖视图；

图10是本发明实施例提供的图7中Ⅱ部放大图。

图中各符号表示含义如下：

1油底壳，

1.1云状结构，1.2加强筋，1.3密封沟槽，1.4弧状结构，1.5预留螺栓孔，1.6起子插入空间，1.7点状结构,1.8油底壳内侧,1.9油底壳涂胶面,1.10楔形倒角；

2缸体框架；

3正时罩盖。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图1、图2、图3所示，本发明实施例提供了一种优化型发动机油底壳，根据整体发动机的整体结构，通过使用CAE模拟软件对油底壳1进行拓扑，再根据拓扑结果对油底壳1进行优化结构设计，该优化结构至少包括：云状结构1.1、加强筋1.2、密封沟槽1.3、弧状结构1.4、预留螺栓孔1.5、起子插入空间1.6、点状结构1.7以及与之关联的缸体框架2，正时罩盖3等零部件。

具体地，根据CAE软件拓扑结果设计的优化型发动机油底壳1上设置有若干云状结构1.1和若干加强筋1.2结构优化，云状结构1.1可改善发动机对油底壳的转动传递，加强筋1.2可增强油底壳的结构强度；在油底壳1正面沿其宽度方向设置有左右两处弧状结构1.4，一方面可提高油底壳的转动模态；另一方面可以保证机油的良好回油性能，沿油底壳1内腔四周设置有密封沟槽1.3，通过密封沟槽1.3使配合在油底壳1上面的缸体框架2及正时罩盖3形成良好的密封空间，既可保证油底壳1上的胶品容纳，又可保证胶品良好的固化效果。

所述油底壳1与缸体框架2配合处，位于油底壳1两侧沿其宽度方向设置有起子插入空间1.6，当拆卸油底壳1时，只要将起子插入预留的起子插入空间1.6，在外力的作用下，油底壳1结合面与之配合的缸体框架2或正时罩盖3结合面产生分离；在油底壳1与正时罩盖3配合处，沿油底壳1的一条对角线方向设置有两个预留螺栓孔1.5，一角一个，方便对油底壳进行拆卸。

进一步地，所述云状结构1.1和加强筋1.2可以各设置四至五处，均为不规则形状，具有减弱噪音作用，用以改善发动机对油底壳的转动传递。

同时参见图4所示，所述油底壳1正面还设置有点状结构1.7，每一点状结构1.7呈椭圆型凸起，点状结构1.7位于各个云状结构1.1周围，且布满在由一道蜿蜒起伏的密封沟槽1.3形成的矩形范围内；点状结构1.7同时起到加强筋的作用，可以防止外物对油底壳的冲击，通过云状结构1.1和点状结构1.7，可以提高油底壳自身的振动频率，有效减少发动机振动在油底壳1上的传递，获得了较好的NVH效果。

同时参见图5所示，所述弧状结构1.4为大弧度坡面，可以使机油顺利进入发动机的吸油口，还可以提高油底壳1的振动模态，增强油底壳1自身的结构刚度。

参见图6、图7所示，所述密封沟槽1.3的弧形半径为4mm-6mm；缸体框架2或正时罩盖延伸边沿与油底壳内侧1.8距离L1>0mm。

参见图8所示，也可以将密封沟槽1.3设计成油底壳涂胶面1.9与油底壳内侧1.8具有角度为25°-35°的楔形倒角1.10结构作为容胶槽,油底壳涂胶面1.9边缘与油底壳内侧1.8边缘距离L2>2mm，油底壳涂胶面1.9宽度H为0.5-1.5mm，楔形倒角1.10容胶槽空间必须与之配合的缸体框架2的配合面相吻合形成楔形的密封区。

通过试验证明，上述两种密封方式的密封效果都是可靠的。

同时参见图9、图10所示，当拆卸油底壳1时，将螺栓拧入预留螺栓孔1.5，在外力的作用下，油底壳1结合面将和与之配合的缸体框架2或正时罩盖3结合面产生分离，保证对油底壳1拆卸的方便性，方便售后产品维修。

此外，本发明实施例还具有的优点，通过在油底壳上预留的专用起子插入空间或两个预留螺栓孔，极大地方便售后市场对油底壳保养时的拆卸，杜绝了维修人员的野蛮操作，避免了对油底壳造成外力的破坏，降低了售后的IPTV。为售后市场的标准化操作也提供了可能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种优化型发动机油底壳，通过CAE模拟软件对油底壳进行拓扑，再根据拓扑结果对油底壳进行优化结构设计，其特征在于，该油底壳优化结构至少包括：云状结构、加强筋、密封沟槽、弧状结构、预留螺栓孔、起子插入空间、点状结构以及与之关联的缸体框架，正时罩盖。

2.根据权利要求1所述的优化型发动机油底壳，其特征在于，所述油底壳上设置有若干所述云状结构和若干所述加强筋结构，所述云状结构用以改善发动机对油底壳的转动传递，所述加强筋用以增强油底壳的结构强度。

3.根据权利要求1所述的优化型发动机油底壳，其特征在于，所述油底壳内腔四周设置有所述密封沟槽，使配合在所述油底壳上面的所述缸体框架及所述正时罩盖形成良好的密封空间。

4.根据权利要求1所述的优化型发动机油底壳，其特征在于，所述油底壳上沿其宽度方向设置有左右两处大弧度坡面弧状结构，用以提高所述油底壳的振动模态及机油的回油性能。

5.根据权利要求1所述的优化型发动机油底壳，其特征在于，所述油底壳与所述缸体框架配合处，位于油底壳两侧沿其宽度方向设置有起子插入空间，用以对所述油底壳方便拆卸。

6.根据权利要求1所述的优化型发动机油底壳，其特征在于，所述云状结构和所述加强筋各设置四至五处，均为不规则形状，用以改善发动机对所述油底壳的转动传递。

7.根据权利要求1所述的优化型发动机油底壳，其特征在于，所述油底壳上设置有所述点状结构，每一点状结构呈椭圆型凸起，所述点状结构位于各个所述云状结构周围，且布满在所述密封沟槽形成的矩形范围内，用以防止外物对所述油底壳的冲击。

8.根据权利要求1所述的优化型发动机油底壳，其特征在于，所述密封沟槽的弧形半径为4mm-6mm，所述缸体框架或所述正时罩盖延伸边沿与所述油底壳内侧距离L1>0mm。

9.根据权利要求1所述的优化型发动机油底壳，其特征在于，所述密封沟槽为油底壳涂胶面与油底壳内侧具有角度为25°-35°的楔形倒角结构,所述油底壳涂胶面边缘与所述油底壳内侧边缘距离L2>2mm，所述油底壳涂胶面宽度H为0.5-1.5mm。

10.根据权利要求1所述的优化型发动机油底壳，其特征在于，所述油底壳与所述正时罩盖配合处，沿所述油底壳的一条对角线方向设置有两个预留螺栓孔，一角一个，用以对油底壳方便拆卸。