CN107178400A - 三缸发动机润滑系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三缸发动机润滑系统，包括平衡轴壳体、设置于平衡轴壳体上的机油泵和设置于缸体内的缸体主油道，机油泵为全程可变排量机油泵，机油泵内设有反馈油道，平衡轴壳体内设有与缸体主油道和反馈油道连通的第一平衡轴油道。本发明的三缸发动机润滑系统，采用全可变的机油泵，油压可以根据发动机的实时需求进行调节，同时，主油道反馈的油道排除了由于机滤、油冷器、主油道带来的额外压损，因此，压力控制更为精确，使得发动机油耗节省更为显著，油耗节省可达1％以上。

Description

三缸发动机润滑系统

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体地说，本发明涉及一种三缸发动机润滑系统。

背景技术

润滑系统的主要作用是将润滑油输送到发动机各所需部位，润滑零件表面，减少运动部件的磨损损失；同时冷却和清洗零件表面；对某些部位、部件(如，发动机内部加工处，个别未表面处理的零件)进行防腐，密封(如，活塞与气缸壁的间隙、活塞环与环的间隙，防止混合气和废气泄漏)；另外润滑油中含有可以中和燃烧生成物中的酸性物质，阻止零件表面的氧化和化学腐蚀作用。简单的说，润滑系统的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。若不对这些表面进行润滑，它们之间将发生强烈的摩擦。金属表面之间的干摩擦不仅增加发动机的功率消耗，加速零件工作表面的磨损，而且还可能由于摩擦产生的热将零件工作表面烧损，致使发动机无法运转。

随着汽车的发展，发动机运转速度越来越高，升功率越来越大，因此各摩擦副对润滑系统的要求越来越苛刻，在保证发动机满足高强度发动机的需求，还要保证发动机润滑系统的可靠性、低成本。

燃料进入发动机燃烧后，将燃料的内能转换成功来使引擎运转，然而并不是所有的功都用来驱动引擎的运转，因为引擎中机件间的摩擦会消耗引擎产生的功，而将其转换为热能。为了降低磨擦来保护发动机，必须有一润滑系统来润滑引擎。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器及连接座、冷却装置、加热装置、密封装置、缓冲装置、安全装置、报警器等所组成。

现有的三缸发动机的润滑系统设计很古板，特别是随着发动机油耗和排放的加严，对发动机润滑系统提出了越来越高的要求，不仅要求布置紧凑、成本低、保证发动机各项性能要求的前提下，尽可能保证油压的合理分配，减少油道的阻力。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种三缸发动机润滑系统，目的是确保油道内压力控制精确。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：三缸发动机润滑系统，包括平衡轴壳体、设置于平衡轴壳体上的机油泵和设置于缸体内的缸体主油道，所述机油泵为全程可变排量机油泵，机油泵内设有反馈油道，所述平衡轴壳体内设有与所述缸体主油道和反馈油道连通的第一平衡轴油道。

所述平衡轴壳体内设有将润滑油引导至所述机油泵的驱动轴处的第二平衡轴油道，第二平衡轴油道与所述第一平衡轴油道连通。

所述平衡轴壳体内设有与所述机油泵的出油口连通且将润滑油引导至机滤模块的第三平衡轴油道。

所述平衡轴壳体内设有第四平衡轴油道和与第四平衡轴油道连通且将第四平衡轴油道内的润滑油引导至平衡轴孔处的第五平衡轴油道，第五平衡轴油道设置多个。

所述第五平衡轴油道设置两个且两个第五平衡轴油道分别位于所述平衡轴壳体的一端。

所述第三平衡轴油道和所述第四平衡轴油道相平行且与平衡轴孔的轴线相平行，第三平衡轴油道和第四平衡轴油道分别位于平衡轴孔的一侧。

所述的三缸发动机润滑系统还包括设置于缸盖内的油道，设置于缸盖内的油道包括第一缸盖油道、与第一缸盖油道连通的第二缸盖油道、与第二缸盖油道连通且将润滑油引导至进气侧凸轮轴的第三缸盖油道和与第二缸盖油道连通且将润滑油引导至排气侧凸轮轴的第四缸盖油道。

所述设置于缸盖内的油道还包括设置于所述第二缸盖油道与所述第三缸盖油道之间的进气侧节流孔，进气侧节流孔的直径小于第二缸盖油道的直径。

所述设置于缸盖内的油道还包括设置于所述第二缸盖油道与所述第四缸盖油道之间的排气侧节流孔，排气侧节流孔的直径小于第二缸盖油道的直径。

所述的三缸发动机润滑系统还包括收集器，收集器与所述机油泵的机油泵泵盖集成一体。

本发明的三缸发动机润滑系统，采用全程可变的机油泵，油压可以根据发动机的实时需求进行调节，同时，主油道反馈的油道排除了由于机滤、油冷器、主油道因油温粘度变化带来的额外压损，因此，压力控制更为精确，使得发动机油耗节省更为显著，油耗节省可达1％以上。

附图说明

图1为本发明三缸发动机润滑系统的结构示意图；

图2为平衡轴壳体与机油泵的装配示意图；

图3为平衡轴壳体内油道布置示意图；

图4为三缸发动机缸体的结构示意图；

图5为缸体内油道布置示意图；

图6为缸体内回油道布置示意图；

图7为缸体内回油道的结构布置示意图；

图8为缸盖内油道布置示意图；

图9为缸盖内油道结构示意图；

上述图中的标记均为：1、机油泵；2、机滤模块；3、增压器油道；4、机油泵的出油口；5、反馈油道；6、第六平衡轴油道；7、第二平衡轴油道；8、第五平衡轴油道；9、第四平衡轴油道；10、缸体主油道；11、第一框架油道；12、第二框架油道；13、曲轴主轴承油道；14、链条涨紧器油道；15、冷却喷嘴油道；16、维修保养回油道；17、发动机回油孔；18、高压油泵油道；19、第三缸盖油道；20、第一缸盖油道；21、进气侧节流孔；22、第二缸盖油道；23、第四缸盖油道；24、排气侧节流孔；25、第一平衡轴油道；26、第三平衡轴油道；27、第三框架油道；28、平衡轴孔；29、平衡轴壳体；30、驱动轴孔；31、OCV阀油道。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图9所示，本发明提供了一种三缸发动机润滑系统，包括平衡轴壳体29、设置于平衡轴壳体29上的机油泵、设置于缸体内的缸体主油道10和设置于缸盖内的润滑油道。机油泵为全程可变排量机油泵(全程可变排量机油泵也可叫做全可变式机油泵)，机油泵内设有反馈油道5，平衡轴壳体29内设有与缸体主油道10和反馈油道5连通的第一平衡轴油道25。机油泵通过反馈油道5和平衡轴壳体29内所设的油道与缸体主油道10连通，进而能够实时了解发动机的油压需求并根据发动机的油压需求，及时调节排量，实现系统的机油压力的实时调整。

具体地说，如图2所示，平衡轴壳体29为安装在发动机上，平衡轴壳体29上安装可旋转的平衡轴，平衡轴可随着发动机曲轴的旋转而同步旋转，平衡轴上的平衡配重块会抵消掉曲轴因发动机缸数较少而产生的转动不平衡，从而减少了发动机的振动，提高了汽车的舒适性。平衡轴壳体29内设有让平衡轴插入的平衡轴孔28，平衡轴孔28的轴线与曲轴的轴线相平行，平衡轴壳体29为平衡轴提供支撑。机油泵安装在平衡轴壳体29上且位于平衡轴孔28的一侧，机油泵与驱动轴连接，驱动轴为可旋转的设置于平衡轴壳体29上，发动机运转产生的动力传递至驱动轴上以使驱动轴旋转，驱动轴带动机油泵运转。平衡轴壳体29上设有让驱动轴插入的驱动轴孔30，驱动轴孔30的轴线与平衡轴孔28的轴线相平行，驱动轴孔30和机油泵位于平衡轴孔28的同一侧。

如图1至图3所示，本发明的三缸发动机润滑系统还包括设置于平衡轴壳体29内的润滑油道，设置于平衡轴壳体29内的润滑油道包括与机油泵的反馈油道5连通的第一平衡轴油道25和用于将润滑油引导至驱动轴孔30处的第二平衡轴油道7，第二平衡轴油道7与第一平衡轴油道25连通。机油泵布置在平衡轴壳体29上，考虑对机油泵的传动机构进行润滑，通过在平衡轴壳体29内部设置第二平衡轴油道7将润滑油引导至驱动轴孔30中，以对安装在平衡轴壳体29上的驱动轴进行润滑，一方面减少了额外的油路，另一方面使得机油泵的传动机构得到充分的润滑，失效的风险降低，工作也更为可靠。第一平衡轴油道25的长度方向与平衡轴孔28的轴线相平行，第二平衡轴油道7的长度方向与第一平衡轴油道25的长度方向相垂直，第二平衡轴油道7在平衡轴壳体29内部并为倾斜设置，第二平衡轴油道7的长度方向与平衡轴壳体29的宽度方向之间具有夹角且该夹角为锐角(平衡轴壳体29的宽度方向为与平衡轴孔28的轴向相垂直和与发动机的宽度方向相平行的方向)，以利于润滑油流动至位于第一平衡轴油道25斜下方的驱动轴孔30中。

本发明的三缸发动机润滑系统还包括机滤模块2，机滤模块2安装在发动机的缸体上，机滤模块2用于对润滑油进行冷却和过滤，机油泵泵送的润滑油经过机滤模块2的冷却和过滤后，流入缸体主油道10中。作为优选的，机滤模块2是由机油冷却器和机油滤清器集成一体形成的部件，本发明的润滑系统中取消了传统的机油滤连接座连接件及机滤连接座附属的螺栓，而直接把机油冷却器和机油滤清器集成一体，这种结构不仅有效降低了减少了发动机的成本，而且使得发动机的布置更加紧凑。

如图1至图3所示，设置于平衡轴壳体29内的润滑油道还包括与机油泵的出油口4连通且将润滑油引导至机滤模块2的第三平衡轴油道26、第四平衡轴油道9和与第四平衡轴油道9连通且将第四平衡轴油道9内的润滑油引导至平衡轴孔28处的第五平衡轴油道8，第五平衡轴油道8设置多个。第三平衡轴油道26的长度方向和第四平衡轴油道9的长度方向相平行且与平衡轴孔28的轴线相平行，第三平衡轴油道26和第四平衡轴油道9分别位于平衡轴孔28的一侧，第三平衡轴油道26和第一平衡轴油道25位于平衡轴孔28的同一侧。第一平衡轴油道25和第三平衡轴油道26分别位于平衡轴壳体29长度方向上的一端(平衡轴壳体29的长度方向为与平衡轴孔28的轴向和发动机的宽度方向相平行的方向)，第一平衡轴油道25和第三平衡轴油道26的长度方向相平行，第三平衡轴油道26的一端开口与机油泵的出油口4对接，机油泵泵送的润滑油经第三平衡轴油道26流向缸体主油道10。

第四平衡轴油道9和第五平衡轴油道8用于将缸体主油道10内的润滑油引导至平衡轴孔28处，以对平衡轴孔28内的平衡轴进行润滑，使得平衡轴得到充分的润滑，提高工作可靠性。如图1至图3所示，在本实施例中，第五平衡轴油道8设置两个且两个第五平衡轴油道8分别位于平衡轴壳体29的长度方向上的一端，而且两个第五平衡轴油道8分别与第四平衡轴油道9长度方向上的一端相连通。

机油泵是通过链传动机构与发动机的曲轴连接，与机油泵连接的驱动轴上设有链传动机构的链轮，链传动机构的正时链条与该链轮啮合，机油泵上安装有用于使链传动机构的正时链条处于涨紧状态的机油泵链条张紧器。为了给机油泵链条张紧器提供润滑油，如图1至图3所示，设置于平衡轴壳体29内的润滑油道还包括用于将润滑油引导至机油泵链条张紧器的第六平衡轴油道6，第六平衡轴油道6与第一平衡轴油道25连通，第一平衡轴油道25、第二平衡轴油道7和第六平衡轴油道6位于平衡轴壳体29的同一端。第六平衡轴油道6布置在平衡轴壳体29上，第六平衡轴油道6内的润滑油取自缸体主油道10，机油泵链条涨紧器布置在平衡轴壳体29上，一方面使得空间布置更加紧凑，另一方面，来自于精确控制的缸盖主油道的机油压力，对链条的润滑更加均匀。

本发明的三缸发动机润滑系统还包括收集器，收集器向机油泵内吸入润滑油。机油泵包括机油泵泵体和与机油泵泵体固定连接的机油泵泵盖，机油泵泵盖封闭机油泵泵体的内腔，收集器与机油泵的机油泵泵盖集成一体。润滑油收集器吸入后，通过机油泵泵盖上所设的进油孔进入机油泵的内腔中。收集器集成在机油泵盖上，使得结构紧凑，可以有效地减少零件的数量，管理成本和维护成本降低，有效节省资源。

如图1、图4和图5所示，本发明的三缸发动机润滑系统还包括设置于缸体内的润滑油道，设置于缸体内的润滑油道包括缸体主油道10、曲轴主轴承油道13、冷却喷嘴油道15、链条涨紧器油道14、第一框架油道11、第二框架油道12和第三框架油道27，第一框架油道11、第二框架油道12和第三框架油道27为竖直设置于缸体内的油道，第一框架油道11、第二框架油道12和第三框架油道27并向下延伸至框架中。第一框架油道11用于将第三平衡轴油道26内的润滑油引导至机滤模块2中，第一框架油道11的下端开口与第三平衡轴油道26直接连通，经机滤模块2冷却和过滤后的润滑油进入缸体主油道10中。第二框架油道12用于将缸体主油道10内的润滑油向下引导至第一平衡轴油道25内，第二框架油道12位于缸体主油道10的下方，第二框架油道12的上端开口与缸体主油道10直接连通，第二框架油道12的下端开口与第一平衡轴油道25直接连通。缸体主油道10用于将润滑油引导至缸体内各个运动的零件表面，如曲轴等。缸体主油道10将润滑油引导至缸体内的曲轴主轴承油道13和冷却喷嘴油道15中，曲轴主轴承油道13用于将润滑油引导至曲轴轴承处，冷却喷嘴油道15用于将润滑油引导至活塞冷却喷嘴处，由于本发明的润滑系统是适用于三缸发动机，相应的，冷却喷嘴油道15设置三个，曲轴主轴承油道13设置四个。

如图1和图4所示，第三框架油道27是用于将链条涨紧器油道14中的润滑油向下引导至第四平衡轴油道9中，链条涨紧器油道14用于对安装在缸体上的链条涨紧器提供润滑油，链条涨紧器油道14与曲轴主轴承油道13直接连通(该曲轴主轴承油道13为位于处于沿与缸盖主油道相平行的方向依次设置的四个曲轴主轴承油道13中的位置处于第一的曲轴主轴承油道)，第三框架油道27的上端开口与链条涨紧器油道14直接连通，第三框架油道27的下端开口与第四平衡轴油道9直接连通。第四平衡轴油道9和第五平衡轴油道8布置在平衡轴壳体29上，润滑油取自缸体主油道10，保证了平衡轴轴颈前后油压基本相同，使得平衡轴的两端都能得到充分润滑。

如图6和图7所示，本发明的三缸发动机润滑系统还包括设置于缸体内的维修保养回油道16，将机滤的维修保养回油道16完全集成在缸体油道上，维修保养回油道16与发动机回油孔17连通，保证了系统回油的充分性，同时整个回油通道全部预铸，减少了加工成本。

如图1所示，本发明的三缸发动机润滑系统还包括与机滤模块2连接的增压器油道3，增压器油道3用于将机滤模块2中的润滑油引导至发动机的涡轮增压器，为涡轮增压器提供润滑。涡轮增压用油取自机滤模块2，使得增压器油道3中的机油取自过滤后系统最高处的油压，充分地满足涡轮增压在低速大负荷下的用油需求。满足增压器用油的同时，可以有利于优化机油泵的排量，使得系统的摩擦功最小。

如图1、图8和图9所示，本发明的三缸发动机润滑系统还包括设置于缸盖内的润滑油道，设置于缸盖内的油道包括第一缸盖油道20、与第一缸盖油道20连通的第二缸盖油道22、与第二缸盖油道22连通且将润滑油引导至进气侧凸轮轴的第三缸盖油道19和与第二缸盖油道22连通且将润滑油引导至排气侧凸轮轴的第四缸盖油道23。第一缸盖油道20为竖直设置于缸盖内，第一缸盖油道20的下端开口与设置于缸体内的润滑油道直接连通，第一缸盖油道20的上端开口与第二缸盖油道22直接连通，第二缸盖油道22为在缸盖内部沿缸盖的宽度方向延伸的油道，第二缸盖油道22的长度方向与第一缸盖油道20的长度方向相垂直，第三缸盖油道19和第四缸盖油道23的为在缸盖内部沿缸盖的长度方向延伸的两个油道，第三缸盖油道19和第四缸盖油道23相平行，第三缸盖油道19和第四缸盖油道23分别与第二缸盖油道22的长度方向上的一端连通。

如图1、图8和图9所示，作为优选的，设置于缸盖内的油道还包括设置于第二缸盖油道22与第三缸盖油道19之间的进气侧节流孔21，进气侧节流孔21的直径小于第二缸盖油道22的直径，进气侧节流孔21在缸盖内为竖直设置，进气侧节流孔21和第三缸盖油道19位于第二缸盖油道22的下方，进气侧节流孔21的下端开口与第二缸盖油道22直接连通，进气侧节流孔21的上端开口与第三缸盖油道19直接连通。设置于缸盖内的油道还包括设置于第二缸盖油道22与第四缸盖油道23之间的排气侧节流孔24，排气侧节流孔24的直径小于第二缸盖油道22的直径，排气侧节流孔24在缸盖内为竖直设置，排气侧节流孔24和第四缸盖油道23位于第二缸盖油道22的下方，排气侧节流孔24的下端开口与第二缸盖油道22直接连通，排气侧节流孔24的上端开口与第四缸盖油道23直接连通。由于三缸发动机的进、排气侧的用油部件对油压的需求存在差异，因此在缸盖油道进、排气侧采用节流孔形式对润滑油流量进行再分配，使得油压分配更合理，而且对于后期的设计更改也方便调整。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.三缸发动机润滑系统，包括平衡轴壳体、设置于平衡轴壳体上的机油泵和设置于缸体内的缸体主油道，其特征在于：所述机油泵为全程可变排量机油泵，机油泵内设有反馈油道，所述平衡轴壳体内设有与所述缸体主油道和反馈油道连通的第一平衡轴油道。

2.根据权利要求1所述的三缸发动机润滑系统，其特征在于：所述平衡轴壳体内设有将润滑油引导至所述机油泵的驱动轴处的第二平衡轴油道，第二平衡轴油道与所述第一平衡轴油道连通。

3.根据权利要求1所述的三缸发动机润滑系统，其特征在于：所述平衡轴壳体内设有与所述机油泵的出油口连通且将润滑油引导至机滤模块的第三平衡轴油道。

4.根据权利要求1所述的三缸发动机润滑系统，其特征在于：所述平衡轴壳体内设有第四平衡轴油道和与第四平衡轴油道连通且将第四平衡轴油道内的润滑油引导至平衡轴孔处的第五平衡轴油道，第五平衡轴油道设置多个。

5.根据权利要求4所述的三缸发动机润滑系统，其特征在于：所述第五平衡轴油道设置两个且两个第五平衡轴油道分别位于所述平衡轴壳体的一端。

6.根据权利要求4或5所述的三缸发动机润滑系统，其特征在于：所述第三平衡轴油道和所述第四平衡轴油道相平行且与平衡轴孔的轴线相平行，第三平衡轴油道和第四平衡轴油道分别位于平衡轴孔的一侧。

7.根据权利要求1所述的三缸发动机润滑系统，其特征在于：还包括设置于缸盖内的油道，设置于缸盖内的油道包括第一缸盖油道、与第一缸盖油道连通的第二缸盖油道、与第二缸盖油道连通且将润滑油引导至进气侧凸轮轴的第三缸盖油道和与第二缸盖油道连通且将润滑油引导至排气侧凸轮轴的第四缸盖油道。

8.根据权利要求7所述的三缸发动机润滑系统，其特征在于：所述设置于缸盖内的油道还包括设置于所述第二缸盖油道与所述第三缸盖油道之间的进气侧节流孔，进气侧节流孔的直径小于第二缸盖油道的直径。

9.根据权利要求7或8所述的三缸发动机润滑系统，其特征在于：所述设置于缸盖内的油道还包括设置于所述第二缸盖油道与所述第四缸盖油道之间的排气侧节流孔，排气侧节流孔的直径小于第二缸盖油道的直径。

10.根据权利要求1至9任一所述的三缸发动机润滑系统，其特征在于：还包括收集器，收集器与所述机油泵的机油泵泵盖集成一体。