CN1067458C - 内燃机用辅助设备的组件 - Google Patents

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Abstract

内燃机用辅助设备的组件(10)包括冷却剂泵(16)，润滑油冷却装置(2)和滤油器单元(14)，互连为安装在内燃机上的结构单元。润滑油冷却装置(12)包括具有润滑油通道和冷却剂通道(34)的壳体(18)。壳体(18)有一个与内燃机连接的安装面(26)使润滑油通道和冷却剂通道均伸出在使用中位于内燃机壁的一个凹槽处的该安装面。冷却剂泵、润滑油冷却装置和滤油器单元通过盖在所述凹槽上的壳体的外壳连接起来。还提供包括这种组件的内燃机。

Description

内燃机用辅助设备的组件及包括该组件的内燃机
本发明涉及内燃机辅助设备的组件，和包括上述组件的内燃机。
已知有若干组合辅助设备(如油滤器组件和润滑油冷却组件)的组件，这些组件一般都设计外装在内燃机上。设置这些装置可降低内燃机外廓尺寸，减少辅助设备之间的连接管道，以减少可能的泄漏通道，并便于安装和维修上述辅助设备。
美国专利No 4370 957公开了一种辅助设备的组件，它包含一个润滑油冷却装置，一个并联滤油器单元，以及共用一个公用驱动轴的润滑油泵和冷却剂泵。这种润滑油冷却装置的壳体有一个与内燃机连接的安装面以及用于安装冷却剂泵的一个法兰，在这个冷却剂泵上还设有另一个法兰用于安装润滑油泵。虽然除滤油器和润滑油泵以外，这些辅助设备可以分别更换，但它们并非互不干扰。
润滑油冷却装置壳体的安装面距壳体内壁有一间隔，这个内壁以及壳体其他内壁一起通常包容一个润滑油通道和一个冷却剂通道，因此，这种安排使得当这个装置连接到一个内燃机上时，其内壁位于距内燃机有一间隔的安装面的一侧。虽然这个装置可使内燃机外廓尺寸降低，但并没有达到内燃机外廓尺寸可以降低的极限值。
US 2730083公开了一种内燃机用辅助设备组件，包括冷却剂泵、润滑油冷却装置和滤油器单元，连接为安装在内燃机上的结构单元，润滑油通道和冷却剂的通道安排使得润滑油和冷却剂之间产生热交换。但是还要在内燃机外设外管道连接，使内燃机结构不紧凑。
本发明的目的就是避免或减轻现有技术的缺点，提供一种内燃机用辅助设备的组件及装有该组件的内燃机，可减少内燃机外设管道使内燃机结构更紧凑。
按照本发明的一个方面，本发明提供了一种内燃机用辅助设备的组件，包括一个冷却剂泵，一个润滑油冷却装置和一个滤油器单元，组合并互连为安装在内燃机上的结构单元，其中，上述润滑油冷却装置包含一个具有对润滑油冷却的润滑油通道和一个冷却剂通道的壳体，上述这些通道的安排使得通过上述通道流动的润滑油和冷却剂之间产生热交换，上述壳体有一安装面用于连接到内燃机上，上述润滑油通道和冷却剂通道在使用中均延伸超出位于内燃机一个壁的凹槽处的该安装面，其特征在于所述的组件中的冷却剂泵、润滑油冷却装置和滤油器单元通过盖在所述的凹槽上的壳体的外壳连接起来，结构单元内的通道装置提供：(a)在滤油器单元和润滑油冷却装置之间的液体连通，和通过在内燃机中的润滑油管道与润滑油泵连通，和(b)从冷却剂泵通过所述的冷却剂通道到内燃机的冷却套的冷却剂流。
这个壳体最好制成一个具有润滑油通道和冷却剂通道的两部分子组件，每个通道一部分位于外壳内，剩余部分位于内壳内，在使用中内壳位于内燃机的凹槽中，并成为内燃机冷却套的一部分。
最好，外壳包括有把冷却组件连接到内燃机汽缸体的机构，这个壳体的内、外壳可以这样安排：当外壳紧固到内燃机上时，其夹紧内壳定位。
另一方案是：内壳在使用中由内燃机的一个壁形成。
与现有技术相比，无论采用上述哪一种安排，都可减少内燃机外廓尺寸，现有技术中，冷却组件的冷却剂通道远离润滑油冷却组件的一个安装面。
润滑油通道可以包括一个板形冷却元件。
把冷却剂泵与润滑油冷却组件连起来的机构可以包含一个具有一个整体冷却剂进口接头，并安装在壳体外壳中的冷却剂泵支承板。
外壳还可以有一个能把滤油器单元连接到润滑油冷却装置的机构。
因此，冷却剂泵和滤油器单元可以单独使用或更换而不干扰包括本发明装置的其他设备。
在使用中，通过冷却剂通道流通的冷却剂最好经由直接与内燃机冷却套相连通的内壳的孔流出润滑油冷却装置壳体。
含有冷却剂通道和润滑油通道的润滑油冷却组件壳体内的润滑油入口和出口最好排列成使得使用中，润滑油通过润滑油通道流动沿着相对于壳体的方向与冷却剂通过冷却剂通道的流动方向相反。
按照本发明的第二方面，提供了一种包含本发明的辅助设备组件的内燃机。
通过下文参照附图对于作为例子的最佳实施例的叙述将更容易理解本发明的上述的和进一步的特征，附图中：
图1是按照本发明的辅助设备组件的正视图；
图2是沿向着图1组件的冷却剂泵接头端方向的一个侧视图；
图3是沿向着按照本发明的组件的另一个实施例的冷却剂泵接头端方向的一个侧视图。
参照附图，按照本发明的两个实施例辅助设备的组件10包含一个板型润滑油冷却装置12，一滤油器装置14和一个冷却剂泵16，他们组合并互连为一结构单元，可方便地安装到一种内燃机(图中未示出)上。
在第一实施例中，润滑油冷却装置12包含一个壳体18，它制成为一个由两部分构成的具有润滑油冷却元件20(图中由虚线表示)的子组件，元件20一部分位于外壳18a内并经由润滑油进口边缘22和出口边缘24紧固到外壳18a上。润滑油冷却元件20的剩余部分位于内壳18b(图2)内，内壳18b在使用中位于例如内燃机汽缸体侧壁一个凹槽内，在功能上形成上述内燃机冷却套的一部分。外壳18a有一个能把其紧固到汽缸体上的机构，并因此夹紧内壳18b定位。外壳18a可以采用任何适当方式紧固到汽缸体上，但在本发明两个实施例中，所示外壳18a有一个包含有通孔28的法兰26，可用螺栓把外壳18a连到内燃机汽缸体上。
在本发明的第二实施例(图3)中，润滑油冷却装置12未设有内壳18b，事实上，在使用中由内燃机一个壁替代该内壁。
因此，本发明两个实施例都消除了对外部管道的需要，因此使内燃机外廓尺寸有很大降低，与现有技术相比，实现了装置一体性的改进。
在两个实施例中，具有一个整体冷却剂进口接头32的一个冷却剂泵支撑板30装配在润滑油冷却装置外壳18a的前部。一个冷却剂泵16可以紧固在这个支撑板30上，并成为装置10的最前部分。冷却剂泵16可以作为一个单独零件使用而不干扰该结构单元的其他任何零件。这与美国专利NO 4370957不同，在这个专利中，相对于润滑油冷却装置壳体处于同样位置的冷却剂泵带动润滑油泵，因此，使用和更换冷却剂泵必然干扰润滑油泵。
冷却剂来自冷却剂泵16，从冷却剂进口32通过包容在冷却组件壳体内的润滑油冷却组件冷却剂通道34流动，然后经由通过内壳/内燃机壁的一个小孔36直接进入内燃机冷却套的剩余部分。这与美国专利437957不同，在那个专利中，冷却剂流出装置外部，要求附加管道接头使上述冷却剂通到内燃机冷却套，因此不能使润滑油冷却组件壳体尺寸有本发明这样大的降低。
内燃机润润滑油从内燃机润滑油泵(未示出)经由汽缸体的一个孔进入装置。这个孔与润滑油冷却装置12的外壳18a内的孔38对齐，它引导润滑油到润滑油冷却进口40。润滑油通过润滑油冷却元件20流至出口42。流经润滑油冷却元件20的润滑油的方向一般与冷却剂流方向相反，以提供最佳润滑油冷却效率。这与润滑油流动与冷却剂流劝一般是相同方向的美国专利4370957不同，因此，其润滑油冷却效率将低于本发明。
滤油器连接器44是处于下前端的与润滑油冷却器外壳为一整体件从润滑油冷却元件20流出的润滑油经由外壳18a的通道46流到滤油器连接器44并进入滤油器罐48。在滤油器罐内，润滑油绕并通过径向向内的滤油器元件流至中心通道(图中未示出)。已经过滤了的润滑油由此向上流入滤油器连接器44内的另一通道50，然后经由润滑油冷却装置外壳18a内的一个孔52进入内燃机润滑油通道。
因此，本发明提供了一个没有外部管道的通过冷却元件20和滤油器单元14的转换器。
本发明的装置设计用于在内燃机上高安装。这样就优化了在底盘轨道上安装长的滤油器单元可利用的空间。这样一种滤油器与大量的短滤油器可以有相同的使用时间间隔，因此在制造中及以后的使用中节省成本。
借助于垂直升起的冷却剂进口和出口的现有技术可以设想为在发动机上低安装。包括从处于内燃机基底油盘供油的润滑油泵支持了这种设想，高安装油泵是不合适的，因为在发动机保持足够时间使润滑油回流后，需要较长时间起动润滑油填充润滑油泵。
本发明内和外壳18a,18b最好是热固性复合材料模制成而不要求随后的机加工。模制时可以满足通道和螺纹件的所有要求。然而，内和外壳18a,18b可以包含有金属压铸件。即便在这种情况，由于内外壳18a,18b的形状原因，仅要求随后小量机加工。这与美国专利NO.4370957不同，在那个专利中，润滑油冷却壳体的制造中不用夹具加工和钻孔是不现实的。因此本发明比现有技术在经济上是优越的。

Claims (18)

1．一种内燃机用辅助设备的组件，包括一个冷却剂泵，一个润滑油冷却装置和一个滤油器单元，组合并互连为安装在内燃机上的结构单元，其中，上述润滑油冷却装置包含一个具有对润滑油冷却的润滑油通道和一个冷却剂通道的壳体，上述这些通道的安排使得通过上述通道流动的润滑油和冷却剂之间产生热交换，上述壳体有一安装面用于连接到内燃机上，上述润滑油通道和冷却剂通道在使用中均延伸超出位于内燃机一个壁的凹槽处的该安装面，其特征在于所述的组件中的冷却剂泵、润滑油冷却装置和滤油器单元通过盖在所述的凹槽上的壳体的外壳连接起来，结构单元内的通道装置提供：(a)在滤油器单元和润滑油冷却装置之间的液体连通，和通过在内燃机中的润滑油管道与润滑油泵连通，和(b)从冷却剂泵通过所述的冷却剂通道到内燃机的冷却套的冷却剂流。
2．按照权利要求1所述的装置，其特征在于所述的壳体制成一个具有润滑油通道和冷却剂通道的两部分子组件，每个通道一部分位于一外壳内，剩余部分位于一内壳内，内壳在使用时位于内燃机的凹槽内，并形成内燃机冷却套的一部分。
3．按照权利要求2所述的装置，其特征在于所述的外壳包括一个用于把冷却组件连接到内燃机汽缸体上的机构，壳体的内和外壳安排成当把外壳紧固到内燃机上时，其夹紧内壳就位。
4．按照权利要求2所述的装置，其特征在于在使用中所述的内壳是由内燃机的一个壁形成的。
5．按照上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于所述的润滑油通道包括一个板型元件。
6．按照权利要求2-4中任一项所述的装置，其特征在于把冷却剂泵与润滑油冷却装置连接起来的机构包含安装在壳体外壳并具有整体冷却剂进口接头的一个冷却剂泵支撑板。
7．按照权利要求6所述的装置，其特征在于所述的外壳还装有一个能滤油器组件连接到润滑油冷却组件上的机构。
8．按照权利要求2-4中任一项所述的装置，其特征在于，在使用中，在冷却剂通道通过的冷却剂经由直接与内燃机冷却套相连通的内壳中的一个小孔流出润滑油冷却装置壳体
9．按照权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于具有冷却剂通道和润滑油通道的润滑油冷却装置壳体的进口和出口分别是安排成使得在使用中，润滑油流过润滑油通道沿着相对于壳体的方向与冷却剂流经冷却剂通道的流动方向相反。
10．一种内燃机，包含按权利要求1所述的辅助设备组件。
11．按照权利要求10所述的内燃机，其特征在于所述的壳体制成一个具有润滑油通道和冷却剂通道的两部分子组件，每个通道一部分位于一外壳内，剩余部分位于一内壳内，内壳在使用时位于内燃机的凹槽内，并形成内燃机冷却套的一部分。
12．按照权利要求11所述的内燃机，其特征在于所述的外壳包括一个用于把冷却组件连接到内燃机汽缸体上的机构，壳体的内和外壳安排成当把外壳紧固到内燃机上时，其夹紧内壳就位。
13．按照权利要求11所述的内燃机，其特征在于在使用中所述的内壳是由内燃机的一个壁形成的。
14．按照上述权利要求10-13中任一项所述的内燃机，其特征在于所述的润滑油通道包括一个板型元件。
15．按照权利要求11-13中任一项所述的内燃机，其特征在于把冷却剂泵与润滑油冷却装置连接起来的机构包含安装在壳体外壳并具有整体冷却剂进口接头的一个冷却剂泵支撑板。
16．按照权利要求15所述的内燃机，其特征在于所述的外壳还装有一个能滤油器组件连接到润滑油冷却组件上的机构。
17．按照权利要求11-13中任一项所述的内燃机，其特征在于，在使用中，在冷却剂通道通过的冷却剂经由直接与内燃机冷却套相连通的内壳中的一个小孔流出润滑油冷却装置壳体
18．按照权利要求10-13中任一项所述的内燃机，其特征在于具有冷却剂通道和润滑油通道的润滑油冷却装置壳体的进口和出口分别是安排成使得在使用中，润滑油流过润滑油通道沿着相对于壳体的方向与冷却剂流经冷却剂通道的流动方向相反。
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