CN105697100B - 具有机油过滤冷却器的发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有机油过滤冷却器的发动机，包括发动机本体、与所述发动机本体的水套连通的冷却水道、用于容纳来自发动机本体的冷却水的机油冷却水箱、用于对所述发动机本体的润滑油路中的机油进行过滤并设置于所述机油冷却水箱内的机油滤清器以及用于控制冷却水由所述冷却水道进入机油冷却水箱的控制阀，本发动机能够利用冷却系统中的冷却水对机油滤清器进行冷却，将使机油的温度得到降低，同时省去外置的机油冷却油路，减小机油泵的负荷，保持机油温度，使机油的粘温性得到有效提高，从而提高发动机机件的润滑效果。

Description

具有机油过滤冷却器的发动机

技术领域

本发明涉及一种机动车的动力系统，具体是一种具有机油过滤冷却器的发动机。

背景技术

发动机润滑系统的功用在发动机工作时连续不断地把数量足够、温度适当的洁净机油输送到全部传动件的摩擦表面，并在摩擦表面之间形成油膜，实现液体摩擦。从而减小摩擦阻力、降低功率消耗、减轻机件磨损，以达到提高发动机工作可靠性和耐久性的目的，而机油在工作过程中，会由于温度过高而导致机油变稀而降低了润滑能力，这一因素会导致因为润滑效果跟不上而发动机无法正常运行，因此，现有的发动机通常在润滑油油路中设置机油冷却器，然而，外置机油冷却器将导致发动机润滑油道的长度过长，大大增加看机油泵的负荷，另一方面，现有的机油冷却器通常采用风冷式或水冷式；风冷式机油冷却器由许多冷却管和冷却板组成，在汽车行驶时，利用汽车迎面风冷却热的机油冷却器芯子，风冷式机油冷却器的冷却效果由冷却风的风量决定，难以保证机油处于适合的温度；水冷式机油冷却器置于冷却水路中，利用冷却水的温度来控制润滑油的温度，当润滑油温度高时，靠冷却水降温，发动机启动时，则从冷却水吸收热量使润滑油迅速提高温度，机油冷却器由铝合金铸成的壳体、前盖、后盖和铜芯管组成，为了加强冷却，管外又套装了散热片，冷却水在管外流动，润滑油在管内流动，两者进行热量交换，水冷机油冷却器结构复杂，制造成本较高，难以布置于成本较低，空间较小的机动车，如摩托车、三轮车等小型车辆内。

因此，需要对现有发动机的润滑和冷却系统进行改进，利用冷却系统中的冷却水对机油滤清器进行冷却，将使机油的温度得到降低，并在很大程度上保持机油温度，使机油的粘温性得到有效提高，从而提高发动机机件的润滑效果的具有机油过滤冷却器的发动机。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种利用冷却系统中的冷却水对机油滤清器进行冷却，将使机油的温度得到降低，并在很大程度上保持机油温度，使机油的粘温性得到有效提高，从而提高发动机机件的润滑效果的具有机油过滤冷却器的发动机；

本发明的具有机油过滤冷却器的发动机，包括发动机本体、与所述发动机本体的水套连通的冷却水道、用于容纳来自发动机本体的冷却水的机油冷却水箱、用于对所述发动机本体的润滑油路中的机油进行过滤并设置于所述机油冷却水箱内的机油滤清器以及用于控制冷却水由所述冷却水道进入机油冷却水箱的控制阀；

进一步，所述机油冷却水箱设有进水口和出水口；所述控制阀为节温阀，所述节温阀设置于所述进水口用于控制该进水口在冷却水水温高于设定温度时打开；

进一步，所述机油冷却水箱包括与发动机的缸体一体成形的箱体以及用于封闭箱体的箱盖，所述冷却水道设置于所述箱盖内；

本发明的具有机油过滤冷却器的发动机还包括分别对应设置于冷却水道和发动的机润滑油路中的水泵和机油泵，所述机油泵的转轴通过齿轮传动的方式由发动机的曲轴获得动力，所述水泵的转轴与机油泵的转轴同轴传动连接；

进一步，所述冷却水道内设有由节温阀的推杆推动的堵头，所述堵头用于封堵冷却水道位于机油冷却水箱的进水口与出水口之间的管路；

进一步，所述机油冷却水箱内壁一体成形有环形滤清器安装座，所述滤清器安装座内的机油冷却水箱的侧壁设有出油孔以及绕出油孔周向分布的多个进油孔；所述进油孔和出油孔分别对应连通于发动机缸体上的机油出口和机油进口；

进一步，所述箱盖内设有与冷却水道连通的水泵安装腔；所述箱体的外侧一体成形有用于支承所述水泵的转轴的轴承座孔；

进一步，所述机油冷却水箱的进水口和出水口设置于箱盖内，所述滤清器安装座设置于与所述箱盖相对的箱体侧壁上；

进一步，所述箱盖朝向箱体的侧面固定有与进水口同轴的喇叭状导流罩，所述节温阀设置于进水口内并沿轴向限位于箱盖与导流罩之间；

进一步，所述进水口内设有与箱盖一体成形用于对节温阀进行限位的阀安装座；所述阀安装座设有与节温阀的推杆同轴设置，并用于与所述堵头滑动配合的堵头安装孔，所述堵头与冷却水道内壁之间设有用于推动堵头顶于节温阀的推杆端面的弹簧，所述堵头朝向弹簧的端面凹陷形成弹簧座。

本发明的有益效果是：本发明的具有机油过滤冷却器的发动机，机油过滤器设置于机油冷却水箱内，当发动机的冷却水的温度未达到设定温度时，控制阀关闭，冷却水道中的冷却水将不流入机油冷却水箱内，冷却水将不对机油进行冷却，机油与冷却水进行各自的常规升温；当发动机的冷却水温度达到设定温度后，控制阀打开，发动机冷却水道中的冷却水将流入机油冷却水箱内，使发动机的冷却水与机油过滤器外壁接触，利用机油过滤器的外壳作为换热管，使冷却水将与机油过滤器里面的机油进行热交换，从而达到对机油的降温效果，本发明中的机油过滤器同时作为机油的过滤装置和冷却装置，有效减少发动机的零部件数量，进一步提高发动机结构的紧凑型，同时，本发动机的润滑系统中无需增加机油冷却油路，缩短发动机润滑油路的长度，减小机油泵的符合，提高发动机的功率，另一方面，由于发动机冷却水的恒温特性，将使机油的温度得到降低，并在很大程度上保持机油温度，使机油的粘温性得到有效提高，从而提高发动机机件的润滑效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的节温阀在关闭状态下的冷却水流动示意图；

图3为本发明的节温阀在开启状态下的冷却水流动示意图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的节温阀8在关闭状态下的冷却水流动示意图；图3为本发明的节温阀8在开启状态下的冷却水流动示意图，如图所示：本实施例的具有机油过滤冷却器的发动机，包括发动机本体、与发动机本体的水套连通的冷却水道3、通过旁路与所述冷却水道3连通的机油冷却水箱、与发动机本体的润滑油路连接并设置于所述机油冷却水箱内的机油滤清器11以及用于控制冷却水由冷却水道3进入机油冷却水箱的控制阀；本实施例的具有机油过滤冷却器的发动机，机油过滤器设置于机油冷却水箱内，当发动机的冷却水的温度未达到设定温度时，控制阀关闭，冷却水道3中的冷却水将不流入机油冷却水箱内，冷却水将不对机油进行冷却，机油与冷却水进行各自的常规升温；当发动机的冷却水温度达到设定温度后，控制阀打开，发动机冷却水道3中的冷却水将流入机油冷却水箱内，使发动机的冷却水与机油过滤器外壁接触，利用机油过滤器的外壳作为换热管，使冷却水将与机油过滤器里面的机油进行热交换，从而达到对机油的降温效果，本发明中的机油过滤器同时作为机油的过滤装置和冷却装置，有效减少发动机的零部件数量，进一步提高发动机结构的紧凑型，同时，本发动机的润滑系统中无需增加机油冷却油路，缩短发动机润滑油路的长度，减小机油泵19的符合，提高发动机的功率，另一方面，由于发动机冷却水的恒温特性，将使机油的温度得到降低，并在很大程度上保持机油温度，使机油的粘温性得到有效提高，从而提高发动机机件的润滑效果。

本实施例中，所述机油冷却水箱设有进水口6和出水口2；所述控制阀为节温阀8，所述节温阀8设置于所述进水口6用于控制该进水口6在冷却水水温高于设定温度时打开，所述进水口6和出水口2均连通于冷却水道3，其中进水口6应靠近机油冷却水箱上侧设置，而出水口2应靠近机油冷却水箱下侧设置，保证当进水口6关闭后，机油冷却水箱内的冷却水能够尽可能完全排出；节温阀8是控制冷却液流动路径的阀门，其是一种自动调温装置，通常含有感温组件，借着热胀或冷缩来开启、关掉空气、气体或液体的流动，利用节温阀8感应冷却水道3中的冷却水温度，当温度超过设定值后，节温阀8内的感温组件膨胀使机油冷却水箱的进水口6开启，同时封闭冷却水道3中位于机油冷却水箱进水口6和出水口2之间的管路，使冷却水流经机油冷却水箱再由机油冷却水箱出水口2流进冷却水道3内，保证机油的冷却效果。

本实施例中，所述机油冷却水箱包括与发动机的缸体一体成形的箱体10以及用于封闭箱体10的箱盖1，所述冷却水道3设置于所述箱盖1内，机油冷却水箱的箱体10一体成形于发动机缸体的外，进油孔13和出油孔14设置于箱体10与发动机缸体的公共面，使机油冷却水箱与发动机缸体之间无需增加油管，从而在不增加发动机润滑油路长度的前提下，实现对机油的有效冷却，利于降低机油泵19的负荷，另一方面，机油冷却水箱一体成形于发动机缸体外上，可无需改变发动机缸体内部构造，还能够保证发动机整体结构的紧凑性，同时省去对冷却水箱的安装过程，简化发动机的装配工艺。

本实施例中的具有机油过滤冷却器的发动机还包括分别对应设置于冷却水道3和发动的机润滑油路中的水泵18和机油泵19，所述机油泵19的转轴20通过齿轮传动的方式由发动机的曲轴21获得动力，所述水泵18的转轴17与机油泵19的转轴20同轴传动连接，水泵18和机油泵19分别用于对发动机的冷却水和机油进行加压，本实施例的水泵18为离心泵，该离心泵安装于冷却水道3中位于机油冷却水箱下游的位置，发动机曲轴21上可传动配合有主动齿轮，而机油泵19的转轴20上应传动配合有从动齿轮，主动齿轮的齿数应大于从动齿轮的齿数，主动齿轮和从动齿轮啮合实现曲轴21与机油泵19转轴之间减速传动，本实施例中，机油泵19和水泵18应同轴布置，水泵18转轴与机油泵19转轴之间通过现有联轴结构实现传动连接，例如，在机油泵19转轴端面上开设一字型驱动槽，水泵18轴的端面上一体成形有与一字型驱动槽配合的一字型凸块，这种联轴结构有利于简化水泵18与机油泵19的装配。

本实施例中，所述冷却水道3内设有由节温阀8的推杆7推动的堵头5，所述堵头5用于封堵冷却水道3位于机油冷却水箱的进水口6与出水口2之间的管路，当冷却水道3中的冷却水温度高于设定温度值后，节温阀8内的感温组件发生膨胀，使节温阀8的推杆7推出，推杆7将推动堵头5滑动，使堵头5将冷却水道3中位于机油冷却水箱进水口6与出水口2之间的管路封堵，冷却水道3中的冷却水在堵头5的作用下将改变其流向，冷却水只能通过机油冷却水箱流向冷却水道3下游，因此，这种结构将大大提高通过机油冷却水箱的冷却水流量，进而改善机油的冷却效果。

本实施例中，所述机油冷却水箱内壁一体成形有环形滤清器安装座12，所述滤清器安装座12内的机油冷却水箱的侧壁设有出油孔14以及绕出油孔14周向分布的多个进油孔13；所述进油孔13和出油孔14分别对应连通于发动机缸体上的机油出口和机油进口；机油滤清器11的进出油口朝向该滤清器安装座12一侧安装于该滤清器安装座12上，发动机润滑油道中的机油将由所述进油孔13进入到滤清器安装座12内，再由滤清器安装座12进入机油滤清器11内，为保证滤清器安装座12内的密封性能，使冷却水不会渗入滤清器安装腔内，机油滤清器11壳体与滤清器安装座12的环形凸台之间应设置密封圈，滤清器的出油口与滤清器安装座12的出油孔14之间通过螺纹连接有油管，该油管可保证由机油滤清器11出油口流出的机油不会渗入滤清器安装座12内，另外该油管中部具有一体成形的凸环，该凸环两侧的油管管段分别通过螺纹与机油滤清器11的出油口和滤清器安装座12的出油孔14连接；本实施例中的滤清器安装座12应靠近机油冷却水箱底部设置，保证机油滤清器11能够快速浸没于冷却水中，提高机油冷却的速度。

本实施例中，所述箱盖1内设有与冷却水道3连通的水泵安装腔；所述箱体10的外侧一体成形有用于支承所述水泵18的转轴17的轴承座孔16；水泵18的叶轮可转动安装于该水泵安装腔内，水泵18叶轮的端面与箱盖1之间可设置弹簧，使叶轮压紧于水泵安装腔内，水泵18的转轴17从水泵安装腔内伸出并穿过所述轴承15座，轴承座孔16具有多个孔段，且各孔段的孔径由内到外逐渐增大，由于水泵18转轴形成悬臂结构，因此，轴承座孔16内应安装至少两个轴承15，保证对水泵18转轴的支承刚度，另一方面，为避免水泵安装腔内的冷却水渗入轴承座孔16内，水泵安装腔与轴承座孔16之间应设置密封结构(如密封圈等)，此为现有技术，不再累述。

本实施例中，所述机油冷却水箱的进水口6和出水口2设置于箱盖1内，所述滤清器安装座12设置于与所述箱盖1相对的箱体10侧壁上，且机油冷却水箱的进水口6高于滤清器安装座12，使流入机油冷却水箱的冷却水能够淋于机油滤清器11表面，同时能够使得冷却水在机油滤清器11表面流动，提高换热效率，极大的改善机油的冷却效果。

本实施例中，所述箱盖1朝向箱体10的侧面固定有与进水口6同轴的喇叭状导流罩9，所述节温阀8设置于进水口6内并沿轴向限位于箱盖1与导流罩9之间；导流罩9能够将流入进水口6的冷却水引导至机油滤清器11正上方，使冷却水能够正好喷淋于机油滤清器11表面，另外，喇叭状的导流罩9能够有效提高冷却水的流速，增加冷却水的喷洒范围，同时提高机油冷却水箱内的冷却水的流速，进一步提高机油的冷却效率。

本实施例中，所述进水口6内设有与箱盖1一体成形用于对节温阀8进行限位的阀安装座；所述阀安装座设有与节温阀8的推杆7同轴设置，并用于与所述堵头5滑动配合的堵头5安装孔，所述堵头5与冷却水道3内壁之间设有用于推动堵头5顶于节温阀8的推杆7端面的弹簧4，所述堵头5朝向弹簧4的端面凹陷形成弹簧座；阀安装座为环形结构，其与节温阀8同轴设置并一体成形于箱盖1内，节温阀8安装于所述进水口6内并由阀安装座进行限位，阀安装座上设有堵头5安装孔，该堵头5安装孔的轴线与冷却水道3的轴线相互垂直，且堵头5安装孔与冷却水道3相互连通，堵头5滑动配合于堵头5安装孔内，并通过弹簧4顶于节温阀8的推杆7端面，当冷却水温低于设定温度时，堵头5由弹簧4驱动并滑入堵头5安装孔内，冷却水将在冷却水道3内流动，当冷却水温高于设定温度时，节温阀8的推杆7将推动堵头5向外克服弹簧4滑动从而将冷却水道3位于机油冷却水箱进水口6和出水口2之间的管路封堵，使冷却水流经机油冷却水箱对机油滤清器11内的机油进行冷却。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种具有机油过滤冷却器的发动机，其特征在于：包括发动机本体、与所述发动机本体的水套连通的冷却水道、用于容纳来自发动机本体的冷却水的机油冷却水箱、用于对所述发动机本体的润滑油路中的机油进行过滤并设置于所述机油冷却水箱内的机油滤清器以及用于控制冷却水由所述冷却水道进入机油冷却水箱的控制阀；所述机油冷却水箱包括与发动机的缸体一体成形的箱体以及用于封闭箱体的箱盖，所述冷却水道设置于所述箱盖内；所述机油冷却水箱设有进水口和出水口；所述控制阀为节温阀，所述节温阀设置于所述进水口用于控制进水口在冷却水水温高于设定温度时打开；包括分别对应设置于冷却水道和发动的机润滑油路中的水泵和机油泵，所述机油泵的转轴通过齿轮传动的方式由发动机的曲轴获得动力，所述水泵的转轴与机油泵的转轴同轴传动连接；机油泵转轴端面上开设一字型驱动槽。

2.根据权利要求1所述的具有机油过滤冷却器的发动机，其特征在于：所述冷却水道内设有由节温阀的推杆推动的堵头，所述堵头用于封堵冷却水道位于机油冷却水箱的进水口与出水口之间的管路。

3.根据权利要求1所述的具有机油过滤冷却器的发动机，其特征在于：所述机油冷却水箱内壁一体成形有环形滤清器安装座，所述滤清器安装座内的机油冷却水箱的侧壁设有出油孔以及绕出油孔周向分布的多个进油孔；所述进油孔和出油孔分别对应连通于发动机缸体上的机油出口和机油进口。

4.根据权利要求3所述的具有机油过滤冷却器的发动机，其特征在于：所述箱盖内设有与冷却水道连通的水泵安装腔；所述箱体的外侧一体成形有轴承座孔并通过设置于所述轴承座孔内的轴承支承所述水泵的转轴。

5.根据权利要求4所述的具有机油过滤冷却器的发动机，其特征在于：所述机油冷却水箱的进水口和出水口设置于箱盖内，所述滤清器安装座设置于与所述箱盖相对的箱体侧壁上。

6.根据权利要求1所述的具有机油过滤冷却器的发动机，其特征在于：所述箱盖朝向箱体的侧面固定有与进水口同轴设置的喇叭状导流罩，所述节温阀设置于进水口内并沿轴向限位于箱盖与导流罩之间。

7.根据权利要求2所述的具有机油过滤冷却器的发动机，其特征在于：所述进水口内设有与箱盖一体成形用于对节温阀进行限位的阀安装座；所述阀安装座设有与节温阀的推杆同轴设置并用于与所述堵头滑动配合的堵头安装孔，所述堵头与冷却水道内壁之间设有用于推动堵头顶于节温阀的推杆端面的弹簧，所述堵头朝向弹簧的端面凹陷形成弹簧座。