CN110608076A - 一种发动机润滑系统及发动机 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车技术领域，公开了一种发动机润滑系统及发动机。该发动机润滑系统包括发动机油道、曲轴及油底壳，沿曲轴的首端到末端方向在每个曲轴的主轴颈上均套设有一个主轴承瓦，每个主轴承瓦分别连通于发动机油道和油底壳，在位于相邻两个主轴颈之间的曲轴的连杆颈上均套设有一个连杆瓦，连杆瓦的一端连通于与其相邻的且靠近首端的主轴承瓦，另一端连通于油底壳，流经每个主轴承瓦内润滑油的流速均相同。该发动机润滑系统中位于末端主轴瓦内润滑油的阻力与其他主轴瓦内润滑油的阻力相同，用于降低末端主轴瓦和与其相对应的主轴颈之间的摩擦热，从而保证了发动机的可靠性和延长了发动机使用寿命。

Description

一种发动机润滑系统及发动机

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种发动机润滑系统及发动机。

背景技术

在发动机的曲轴为气缸体中的主要旋转部件，曲轴承接连杆的上下往复作用力，并将其转化为循环旋转运动，以驱动发动机上其他附件工作。在曲轴上设置有主轴颈和连杆颈两个重要部位，主轴颈与主轴瓦配合，连杆颈与连杆瓦配合。对于高强化高可靠性要求的大功率发动机，发动机的主轴瓦和连杆瓦在材料不断升级的同时，轴瓦的宽度也逐渐增大。随着发动机强化水平的不断提高，使用寿命的逐渐增长，对发动机主轴瓦、连杆瓦等运动摩擦部件的可靠性和耐久性提出了更高的要求。

如图1所示，根据V型发动机自身结构特点，如果将安装在同一个连杆径上两个连杆瓦定义成一个连杆瓦，则主轴瓦的数量比连杆瓦的数量多一个。发动机的各主轴承上瓦通过内设油道与发动机主(副)油道相连通，在主轴承上瓦设计油槽，曲轴的主轴颈内设置有贯通油道，使发动机主轴承下瓦实时与主轴承上瓦的油道连通，以达到润滑和冷却的目的，然后经过主轴承下瓦的润滑油从曲轴和主轴承下瓦之间的间隙中流出，回流入油底壳内。同时，为了给连杆瓦提供润滑油进行冷却和润滑，在曲轴内开设有润滑油道，润滑油道连通于连杆瓦与主轴承上瓦、主轴承下瓦之间的贯通油道，经过连杆瓦的润滑油从连杆颈和连杆瓦之间的间隙中流出，流入油底壳。

流入主轴承上瓦的润滑油流速由流经通道的最小间隙决定，即主轴承下瓦和主轴颈之间的间隙及连杆瓦和曲轴连杆颈之间的间隙，两者相加的和决定。但对于末端的主轴承上瓦和主轴承下瓦而言，由于没有相应的连杆瓦润滑需求，并没有设置相应的润滑油道，末端的主轴承下瓦和曲轴主轴颈间隙决定润滑油流速，使得润滑油阻力大，导致末端的主轴承下瓦处的润滑油流速较其它主轴承下瓦处急剧下降。随着发动机强化程度增加、功率密度加强，末端的主轴承上瓦和末端的主轴承下瓦产生的摩擦热也随着增加提升，由于摩擦热导致的温升显著高于其它主轴承下瓦，极易出现润滑油老化，导致粘连故障，严重影响发动机的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发动机润滑系统及发动机，降低位于末端主轴承瓦内润滑油阻力，增强末端主轴承瓦的冷却和润滑效果，以提高发动机的可靠性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种发动机润滑系统，包括发动机油道、曲轴及油底壳，沿所述曲轴的首端到末端方向，所述曲轴包括间隔设置的多个主轴颈，且任意相邻的两个所述主轴颈之间均设有一个连杆颈，在每个所述主轴颈上均套设有一个主轴承瓦，每个所述主轴承瓦分别连通于所述发动机油道和所述油底壳，在每个所述连杆颈上均套设有一个连杆瓦，所述连杆瓦的一端连通于与其相邻的且靠近首端的所述主轴承瓦，另一端连通于所述油底壳，流经每个所述主轴承瓦内润滑油的流速均相同。

作为优选，在所述曲轴内开设有泄压油道，所述泄压油道的一端连通于位于末端的所述主轴承瓦，另一端连通于所述油底壳，其中，所述位于末端的所述主轴承瓦为未与所述连杆瓦相连通的所述主轴承瓦。

作为优选，所述泄压油道的体积与所述连杆瓦和所述连杆颈之间的间隙体积相同。

作为优选，所述泄压油道的内径d和长度L满足的公式为：d²*L＝H*(d²-dw²)；其中，H为所述连杆瓦的宽度，d为所述连杆瓦的内径，dw为所述连杆颈的外径。

作为优选，在所述曲轴内开设有降压油道，所述降压油道的一端连通于位于末端的所述主轴承瓦，另一端连通于与末端所述主轴承瓦相邻的所述连杆瓦。

作为优选，在所述曲轴内开设有润滑油道，所述润滑油道的一端连通于所述连杆瓦，另一端连通于与所述连杆瓦相邻的且靠近首端的所述主轴承瓦。

作为优选，所述降压油道的内径与所述润滑油道的内径相同，所述降压油道的长度与所述润滑油道的内径长度。

作为优选，所述主轴承瓦包括主轴承上瓦和主轴承下瓦，所述主轴承上瓦的两端分别抵接于所述主轴承下瓦以形成通孔，所述通孔用于所述曲轴的主轴颈穿设，在所述主轴承上瓦内设置有相互连通的连通油道和油槽，所述连通油道连通于所述发动机油道，所述油槽连通于所述主轴承下瓦。

作为优选，在所述曲轴的主轴颈内开设有贯通油道，所述贯通油道分别连通于所述油槽和与其相对应的所述主轴承下瓦及与所述主轴承下瓦相邻的且靠近末端的所述连杆瓦。

为达上述目的，本发明还一种发动机，包括上述的发动机润滑系统。

本发明的有益效果：

本发明提供的发动机润滑系统，通过设置流经每个主轴承瓦内润滑油的流速均相同，使得位于末端主轴瓦内润滑油的阻力与其他主轴瓦内润滑油的阻力相同，用于降低末端主轴瓦和与其相对应的主轴颈之间的摩擦热，以避免因末端主轴瓦产生摩擦热高于其他主轴瓦产生的摩擦热而导致润滑油老化和粘连故障，从而保证了发动机的可靠性和延长了发动机使用寿命。

本发明还提供了一种发动机，包括上述的发动机润滑系统，该发动机可以降低位于末端主轴承瓦内润滑油阻力，减少润滑油老化的情况，增强末端主轴承瓦的冷却和润滑效果，从而提高发动机的可靠性。

附图说明

图1是现有技术发动机润滑系统的示意图；

图2是本发明发动机润滑系统一种形式的示意图；

图3是本发明发动机润滑系统中泄压油道的示意图；

图4是本发明发动机润滑系统另一种形式的示意图。

图中：

1、发动机油道；2、油底壳；3、主轴承瓦；4、连杆瓦；5、泄压油道；6、降压油道；7、润滑油道；8、连通油道；9、贯通油道；

31、主轴承上瓦；32、主轴承下瓦。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例提供了一种发动机润滑系统，主要适用于发动机曲轴的润滑和冷却。如图2所示，该发动机润滑系统包括发动机油道1、曲轴及油底壳2，发动机油道1具体可以为发动机主油道或者发动机副油道，用于提供润滑油。在曲轴上沿其首端到末端的方向设置有多个主轴颈和多个连杆颈，相邻两个主轴颈之间设置有一个连杆颈，连杆颈与连杆传动连接，用于承接连杆的上下往复作用力，并将其转化为循环旋转运动，以驱动发动机上其他附件工作。

沿曲轴的首端到末端方向在每个曲轴的主轴颈上均套设有一个主轴承瓦3，每个主轴承瓦3分别连通于发动机油道1和油底壳2，使得从发动机油道1流出的润滑油进入发动机主轴承瓦3内，然后润滑油从主轴承瓦3和主轴颈之间的间隙流出，并回流至油底壳2内。在位于相邻两个主轴颈之间的曲轴的连杆颈上均套设有一个连杆瓦4，为了给连杆瓦4提供润滑油进行冷却和润滑，将连杆瓦4的一端连通于与其相邻的且靠近首端的主轴承瓦3，另一端连通于油底壳2，使得从主轴承瓦3流出的润滑油进入连杆瓦4内，然后经过连杆瓦4的润滑油从连杆颈和连杆瓦4之间的间隙中流出，流入油底壳2。

进一步地，如图2所示，主轴承瓦3具体包括主轴承上瓦31和主轴承下瓦32，主轴承上瓦31的两端分别抵接于主轴承下瓦32以形成通孔，通孔用于曲轴的主轴颈穿设，在主轴承上瓦31内设置有相互连通的连通油道8和油槽，连通油道8连通于发动机油道1，油槽连通于主轴承下瓦32。可选地，在曲轴的主轴颈内开设有贯通油道9，贯通油道9分别连通于主轴承下瓦32和与其相对应的油槽及与主轴承下瓦32相邻的且靠近末端的连杆瓦4。同时，在曲轴内开设有润滑油道7，润滑油道7的一端连通于连杆瓦4，另一端连通于与连杆瓦4相邻的且靠近首端的主轴承瓦3。

对于非末端的主轴承瓦3而言，从发动机油道1流出的润滑油经连通油道8进入发动机主轴承瓦3的主轴承上瓦31内，从主轴承上瓦31的油槽流出的润滑油进入主轴颈的贯通油道9内，然后润滑油从主轴承瓦3的主轴承下瓦32和主轴颈之间的间隙流出，并回流至油底壳2内，与此同时，将曲轴内的贯通油道9和润滑油道7设置相互连通，使得主轴颈的贯通油道9内的润滑油通过润滑油道7进入与该主轴承瓦3相邻的连杆瓦4内，然后经过连杆瓦4的润滑油从连杆颈和连杆瓦4之间的间隙中流出，流入油底壳2。

对于位于曲轴末端的主轴承瓦3而言，只具有从发动机油道1流出的润滑油进入发动机主轴承瓦3内并从主轴承瓦3和主轴颈之间的间隙回流至油底壳2内的过程。由于其后面没有相应的连杆瓦4与其相对应，更没有设置相应的润滑油道7，以满足相应的连杆瓦4润滑需求，导致位于末端主轴承瓦3内润滑油阻力较大。

为了解决这个问题，本实施例提供的发动机润滑系统，通过设置流经每个主轴承瓦3内润滑油的流速均相同，使得位于末端主轴承瓦3内润滑油的阻力与其他主轴承瓦3内润滑油的阻力相同，用于降低末端主轴承瓦3和与其相对应的主轴颈之间的摩擦热，以避免因末端主轴承瓦3产生摩擦热高于其他主轴承瓦3产生的摩擦热而导致润滑油老化和粘连故障，从而保证了发动机的可靠性和延长了发动机使用寿命。

为了实现位于末端主轴承瓦3内润滑油的流速与其他主轴承瓦3内润滑油的流速相同，如图2所示，在曲轴内开设有泄压油道5，泄压油道5的一端连通于位于末端的主轴承瓦3，另一端连通于油底壳2。其中，位于末端的主轴承瓦3具体指未与连杆瓦4相连通的主轴承瓦3。通过在曲轴上的结构改进，降低末端主轴承瓦3的通道系统阻力，提升润滑油的流通速度，增强该主轴承瓦3的主轴承下瓦32的冷却和润滑效果。

进一步地，通过设置泄压油道5的体积与连杆瓦4和连杆颈之间的间隙体积相同，调整至其他主轴承瓦3的通道系统阻力一致。具体地，如图3所示，泄压油道5的内径d和长度L满足的公式为：d²*L＝H*(d²-dw²)。其中，H为连杆瓦4的宽度，d为连杆瓦4的内径，dw为连杆颈的外径。根据连杆瓦4的宽度、连杆瓦4的内径及连杆颈的外径，对泄压油道5的内径d和长度L进行相应的调整，从而通过设置泄压油道5，起到了降低末端主轴承瓦3的通道系统阻力的作用。

根据曲轴的实际结构，泄压油道5的尺寸需要精密计算，容易存在泄压油道5不易加工的情况，为了解决这个问题，可以采用以下方式同样可以实现位于末端主轴承瓦3内润滑油的流速与其他主轴承瓦3内润滑油的流速相同的效果。可选地，如图4所示，在曲轴内开设有降压油道6，降压油道6的一端连通于位于末端的主轴承瓦3，另一端连通于与末端主轴承瓦3相邻的连杆瓦4。通过设置降压油道6，将位于末端的主轴承瓦3和与其相邻的且靠近首端的连杆瓦4相连通，起到了对末端主轴承瓦3通道系统阻力降低的作用。

由于非末端主轴承瓦3的润滑油流速是由该主轴承瓦3的主轴承下瓦32和主轴颈之间的间隙及连杆瓦4和连杆颈之间的间隙共同决定，在末端主轴承瓦3内的润滑油流速只由该主轴承瓦3的主轴承下瓦32和主轴颈之间的间隙决定的情况下，为了保证末端主轴承瓦3内润滑油流速和其他主轴承瓦3内润滑油流速相同，设置降压油道6和润滑油道7的尺寸相同，即降压油道6的内径与润滑油道7的内径相同，降压油道6的长度与润滑油道7的长度。

可以理解的是，未设置与连杆瓦4连通的主轴承瓦3可以不局限于只是位于末端的主轴承瓦3，该主轴承瓦3的数量可以为至少一个。无论该主轴承瓦3的数量具体是多少，均可以采用将该主轴承瓦3通过泄压油道5与油底壳2相连通，或者将该主轴承瓦3通过降压油道6和与其相邻的且靠近首端的连杆瓦4相连通方式，达到各个主轴承瓦3内液压油流速相同的目的，以降低热负荷和摩擦磨损，从而实现更好的冷却和润滑作用。

本实施例还提供了一种发动机，包括上述的发动机润滑系统，该发动机可以降低位于末端主轴承瓦3内润滑油阻力，减少润滑油老化的情况，增强末端主轴承瓦3的冷却和润滑效果，从而提高发动机的可靠性。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“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一定指的是相同的实施例或示例。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种发动机润滑系统，包括发动机油道(1)、曲轴及油底壳(2)，沿所述曲轴的首端到末端方向，所述曲轴包括间隔设置的多个主轴颈，且任意相邻的两个所述主轴颈之间均设有一个连杆颈，在每个所述主轴颈上均套设有一个主轴承瓦(3)，每个所述主轴承瓦(3)分别连通于所述发动机油道(1)和所述油底壳(2)，在每个所述连杆颈上均套设有一个连杆瓦(4)，所述连杆瓦(4)的一端连通于与其相邻的且靠近首端的所述主轴承瓦(3)，另一端连通于所述油底壳(2)，其特征在于，流经每个所述主轴承瓦(3)内润滑油的流速均相同。

2.根据权利要求1所述的发动机润滑系统，其特征在于，在所述曲轴内开设有泄压油道(5)，所述泄压油道(5)的一端连通于位于末端的所述主轴承瓦(3)，另一端连通于所述油底壳(2)，其中，所述位于末端的所述主轴承瓦(3)为未与所述连杆瓦(4)相连通的所述主轴承瓦(3)。

3.根据权利要求2所述的发动机润滑系统，其特征在于，所述泄压油道(5)的体积与所述连杆瓦(4)和所述连杆颈之间的间隙体积相同。

4.根据权利要求3所述的发动机润滑系统，其特征在于，所述泄压油道(5)的内径d和长度L满足的公式为：d²*L＝H*(d²-dw²)；其中，H为所述连杆瓦(4)的宽度，d为所述连杆瓦(4)的内径，dw为所述连杆颈的外径。

5.根据权利要求1所述的发动机润滑系统，其特征在于，在所述曲轴内开设有降压油道(6)，所述降压油道(6)的一端连通于位于末端的所述主轴承瓦(3)，另一端连通于与末端所述主轴承瓦(3)相邻的所述连杆瓦(4)。

6.根据权利要求5所述的发动机润滑系统，其特征在于，在所述曲轴内开设有润滑油道(7)，所述润滑油道(7)的一端连通于所述连杆瓦(4)，另一端连通于与所述连杆瓦(4)相邻的且靠近首端的所述主轴承瓦(3)。

7.根据权利要求6所述的发动机润滑系统，其特征在于，所述降压油道(6)的内径与所述润滑油道(7)的内径相同，所述降压油道(6)的长度与所述润滑油道(7)的长度。

8.根据权利要求1所述的发动机润滑系统，其特征在于，所述主轴承瓦(3)包括主轴承上瓦(31)和主轴承下瓦(32)，所述主轴承上瓦(31)的两端分别抵接于所述主轴承下瓦(32)以形成通孔，所述通孔用于所述曲轴的主轴颈穿设，在所述主轴承上瓦(31)内设置有相互连通的连通油道(8)和油槽，所述连通油道(8)连通于所述发动机油道(1)，所述油槽连通于所述主轴承下瓦(32)。

9.根据权利要求8所述的发动机润滑系统，其特征在于，在所述曲轴的主轴颈内开设有贯通油道(9)，所述贯通油道(9)分别连通于所述油槽和与其相对应的所述主轴承下瓦(32)及与所述主轴承下瓦(32)相邻的且靠近末端的所述连杆瓦(4)。

10.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的发动机润滑系统。