CN110925049B - 一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置及发动机 - Google Patents

Abstract

一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置，包括有腔体，所述腔体内设置有可滑动的活塞或具有弹性的形状可变的膜片，所述发动机油道上设有单向阀和电磁阀，所述腔体连接有升压油道，所述升压油道与所述发动机油道连通，所述腔体还连接有升压驱动通道，所述升压驱动通道与车辆的压缩空气或发动机的油道连接，在所述升压驱动通道上设有电磁阀，当需要提升油道压力时，升压驱动通道上的电磁阀通电，使腔体内油压升高，并传递到发动机油道，同时发动机油道上的单向阀阻止润滑油回流，发动机油道上的电磁阀打开并使升压后的润滑油提供到所需部件，该装置满足了发动机上采用液力驱动并且要求较高的润滑油压力而发动机油道压力无法满足的控制部件的需求。

Description

一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置及发动机

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别是一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置，本发明还涉及一 种具有该装置的发动机。

背景技术

发动机的润滑系统是保证发动机正常运转的重要组成部分，发动机的润滑系统由机油泵提供具有压力 的润滑油，通过发动机上的润滑油道将润滑油输送到各个需要润滑的部件，随着发动机技术的发展，发动 机的润滑系统不仅为发动机提供润滑作用，越来越多的发动机上需要用到润滑油的液力作用来驱动某些部 件或控制装置，比如，可变气门装置会使用润滑油的液力作用来驱动凸轮轴或者摇臂机构实现可变气门， 在重型发动机上通常会采用发动机制动装置，目前发动机制动装置基本上都会使用润滑油的液力作用来驱动控制机构，然而，在发动机部件使用润滑油液力驱动时，通常都会对润滑油的压力提出要求，润滑油压 力过低时可能无法驱动相关部件或驱动部件的动作太慢无法实现相关功能，有些使用液力驱动的部件要求 的反应动作必须在极短时间内完成，这就需要较高的润滑油压力，但由于由发动机驱动的机油泵提供的润 滑油压力与发动机的转速直接相关，只有在高转速时才能提供较高的润滑油压力，使得发动机上部分采用 液力驱动的控制部件只能在限定的转速内才能使用，或者无法采用液力驱动而采用电驱动，增加了成本。

发明内容

为解决现有发动机上存在的上述不足，本发明提供了一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置。

本发明提供了一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置，包括有腔体，所述腔体内设置有可滑动 的活塞或具有弹性的形状可变的膜片，在发动机油道上设有单向阀和电磁阀，根据所述发动机油道内润滑 油的流动方向，所述电磁阀位于所述单向阀下游，所述腔体连接有升压油道，所述升压油道与所述发动机 油道连通，所述升压油道与所述发动机油道连通的位置位于所述单向阀和所述电磁阀之间，所述腔体还连 接有升压驱动通道，所述升压驱动通道上设有电磁阀。

进一步地，所述腔体内设有活塞，所述活塞将所述腔体分为两部分密封腔，一部分与升压油道连接， 另一部分与升压驱动通道连接，所述升压驱动通道与车辆的压缩空气连接。

进一步地，所述活塞为一呈工字形结构阶梯轴，中间部分直径小于两端部分，所述腔体中间部分设有 缺口，用于回流泄漏的润滑油。

进一步地，所述腔体分为两部分，所述两部分腔体内各设有一个活塞，所述两部分腔体内的活塞相互 接触，所述两部分腔体一部分与升压油道连接，另一部分与升压驱动通道连接，所述升压驱动通道与车辆 的压缩空气连接。

进一步地，所述腔体由两部分组成，在所述两部分腔体之间设有具有弹性的形状可变的膜片，所述膜 片为橡胶材质或金属材质，所述膜片将密封的腔体分为两部分，一部分与升压油道连接，另一部分与升压 驱动通道连接，所述升压驱动通道与车辆的压缩空气连接。

进一步地，所述腔体为一阶梯孔结构，所述腔体内设有活塞，所述活塞为一阶梯轴结构，所述活塞的 大直径轴与小直径轴分别与所述腔体的大直径孔和小直径孔形成间隙配合，所述活塞大直径一端与所述腔 体之间设有驱动弹簧，所述升压油道与所述活塞小直径一端与所述腔体形成的密封腔连接，所述升压驱动 通道一端与所述活塞大直径与小直径交界的端面与腔体形成的密封腔连接，另一端与所述发动机油道连 接。

进一步地，在所述腔体内与所述升压驱动通道连接的密封腔内设有缓冲弹簧。

进一步地，所述腔体为单独的部件，或者与发动机的其他零部件设为一体。

另外，本发明还提供了一种发动机，所述发动机设有上述的一种用于提升发动机油道内润滑油压力的 装置。

本发明的有益效果是：该装置可以在需要的时候为发动机上的部分油道提供较高的润滑油压力，以满 足需要采用液力驱动的部件需求，并且该装置结果简单，成本低，易于应用。

附图说明

附图是用来提供对本发明更好地理解，与下面的具体实施方式一起用于描述、解释本发明，但并不构 成对本发明的限制。在不同的实施例或设计方案的附图中，部分零件具有相同的标记，这只代表其是起相 同或相似作用的零件，并不意味着是同一个零件或具有完全相同的结构，具体应以附图和说明书描述为准。 附图中：

图1是本发明一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置的第一个实施例的结构示意图；

图2是本发明一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置的第一个实施例发动机油道处于压力提升状态 时的结构示意图；

图3是本发明一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置的第二个实施例的结构示意图；

图4是本发明一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置的第三个实施例的结构示意图；

图5是本发明一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置的第四个实施例的结构示意图；

图6是本发明一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置的第四个实施例发动机油道处于压力提升状态 时的结构示意图；

图7是本发明一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置的第五个实施例的结构示意图；

图8是本发明一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置的第五个实施例发动机油道处于压力提升状态 时的结构示意图；

图9是本发明一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置腔体内设有缓冲弹簧时的结构示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中采取的具体技术方案进行详细、完整地描述，在本发明 的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上，所用到的术语“上”、“下”、“左”、“右”、 “内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述和解释本发明基于本发明附图所示的方位或位置 关系，不能理解为所指的装置或元件必须具有的特定的方位或位置关系，不构成对本发明的限制。

图1描述了本发明一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置的第一个实施例，所述装置包括 有腔体1，所述腔体1具有圆柱形密封的内腔，所述腔体1内设置有活塞2，所述活塞2与腔体1具有微 小的间隙配合，可在腔体1内滑动，在发动机油道3上设有单向阀4和电磁阀5，所述单向阀4只允许润 滑油按箭头所示方向流动，反向则截止，所述电磁阀5控制所述发动机油道3的接通与关闭，沿所述发动 机油道3内润滑油流动方向，所述电磁阀5位于所述单向阀4的下游，所述腔体1一端连接有升压油道6， 所述升压油道6与所述发动机油道3连通，所述升压油道6与所述发动机油道3连通的位置位于所述有单 向阀4和所述电磁阀5之间，所述腔体1另一端连接有升压驱动通道7，在所述升压驱动通道7上设有电 磁阀8，所述升压驱动通道7通过电磁阀8与车辆的压缩空气连接，图示part1为发动机上需要采用润滑 油液力驱动的部件，与所述发动机油道3连接。

本发明的第一个实施例的工作过程和原理是：当所述发动机上的部件Part1不需要润滑油液力驱动时， 如图1所示，电磁阀5和电磁阀8处于断电状态，此时发动机油道3被电磁阀5关闭，电磁阀5下游到部 件part1的油道内没有润滑油压力，电磁阀5的上游油道内充满由发动机的机油泵提供的具有一定压力的 润滑油，由于电磁阀8关闭，此时所述升压驱动通道7内没有压力，所述腔体1内的活塞2被润滑油液力 驱动到腔体连接升压驱动通道7的一端，所述腔体1内充满润滑油。当所述发动机上的部件part1需要润 滑油液力驱动时，如图2所示，电磁阀8首先通电，此时，所述升压驱动通道7与车辆的压缩空气接通， 车辆的压缩空气压力通常在0.8-1MPa，远高于发动机上部分末端油道压力(通常在0.1-0.3MPa)，所述腔 体1内的活塞2在车辆压缩空气压力驱动下对腔体1内的润滑油产生压力，将所述腔体1内的润滑油压力 提升到与车辆压缩空气的压力相等，该提升后的压力通过所述升压油道6传递到所述发动机油道3，使所 述发动机油道3内的压力提升到与车辆压缩空气的压力相等，由于有单向阀4的存在，所述发动机油道3 内提升压力后的润滑油无法反流到油道上游，此时电磁阀5打开，所述发动机油道3内提升压力后的润滑 油将流向所述发动机的部件part1，为部件part1提供了与车辆压缩空气的压力相等大小的润滑油压力。

通常地，所述采用液力驱动的部件Part1只有在执行驱动动作时需要较高的压力，一旦动作完成后则 不再需要较高的压力，所述腔体1内提升压力后的润滑油会由于部件Part1的驱动动作和部件间配合间隙 的泄漏逐步消耗，直到所述活塞2被驱动到所述腔体1与升压油道6连接的一端，此时单向阀4将打开， 由发动机润滑系统维持所述发动机油道3内的压力。

当所述部件Part1不再需要润滑油液力驱动时，所述电磁阀5和电磁阀8断电，所述升压驱动通道7 内压力被释放，所述腔体1内的活塞2将被发动机润滑油压力驱动到所述腔体1内连接升压驱动通道7的 一端，所述腔体1内再次充满润滑油，为下次提升所述发动机油道3内的润滑油压力做好准备。

图3描述了本发明一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置的第二个实施例，在本实施例中，与 第一个实施例的主要区别在于腔体1和活塞2，所述活塞2为一呈工字形结构阶梯轴，中间部分直径小于 两端部分，所述腔体1左右两端与所述活塞2的两端形成密封腔，所述腔体1中间部分设有缺口C，其工 作过程和原理与第一实施例相同。该方案的优势在于：由于所述腔体1中间部分设有缺口C，可以将通过 活塞间隙泄漏的润滑油回流到发动机，避免润滑油进入升压驱动通道7内而造成故障或污染，另外，还可 以通过改变所述活塞2两端直径大小，来调节所述发动机油道3内润滑油压力提升的大小。

图4描述了本发明一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置的第三个实施例，在本实施例中，与 第一个实施例的主要区别在于腔体和活塞，所述腔体包括两部分：腔体11和腔体12，所述腔体11和腔体 12内分别装有活塞21和活塞22，所述活塞21和活塞22相互接触，其余部分与实施例一中相同，其工作 过程与原理也与实施例一相同，本实施例的优势在于：所述腔体和活塞分成两部分可以使布置更加灵活， 并且对两部分腔体同轴度要求大大降低。

图5描述了本发明一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置的第四个实施例，在本实施例中，所 述腔体由两部分11和12组成，在所述两部分腔体之间设有具有弹性的形状可变的膜片2，所述膜片2为 橡胶材质或金属材质，所述膜片2分别与两部分腔体11和12形成密封腔，其余部分与实施例一中相同， 其工作过程与原理也与实施例一相同：当所述部件part1不需要液力驱动时，所述电磁阀5和电磁阀8断 电，如图5所示，在发动机润滑油压力驱动下，所述腔体11与所述膜片2形成的密封腔内充满润滑油， 当所述部件part1需要液力驱动时，所述电磁阀8和电磁阀5先后通电，所述升压驱动通道7接通，高压 的压缩空气对所述腔体11与所述膜片2形成的密封腔内的润滑油产生压力使其压力增加到与压缩空气压 力相等，并通过升压油道6传递给发动机油道3，继而传递到所述部件part1，所述发动机油道3内压力 提升直到所述腔体11与所述膜片2形成的密封腔内的润滑油全部消耗完为止，如图6所示。

图7描述了本发明一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置的第五个实施例，在本实施例中，所 述腔体1为一阶梯孔结构，所述腔体1内设有活塞2，所述活塞2为一阶梯轴结构，所述活塞2的大直径 轴与小直径轴分别与所述腔体1的大直径孔和小直径孔形成间隙配合，所述活塞2的大直径一端与所述腔 体1之间设有驱动弹簧9，所述升压油道6与所述活塞2的小直径一端与所述腔体1形成的密封腔1A连接， 所述升压驱动通道7一端与所述活塞2与所述腔体1的大直径孔形成的密封腔1B连接，另一端与所述发 动机油道3连接，在所述发动机油道3和所述升压驱动通道7上分别设有电磁阀5和电磁阀8。在本实施 例中，其工作过程与原理是：当所述部件part1不需要润滑油液力驱动时，如图7所示，电磁阀5和电磁 阀8处于断电状态，此时发动机油道3在所述电磁阀5的下游部分没有润滑油，所述电磁阀8为断电常开 电磁阀，其在断电时接通了所述升压驱动通道7，此时在发动机润滑油压力作用下，所述活塞2被推动压 缩所述驱动弹簧9，使所述腔体1与活塞2形成的两个密封腔1A和1B内充满润滑油，直到所述驱动弹簧 9不能再被压缩，所述驱动弹簧9的能量被储存起来以备用来提升压力。当所述部件part1需要润滑油液 力驱动时，如图8所示，电磁阀8首先通电，使所述升压驱动通道7与发动机油道3断开并与大气接通， 将所述密封腔1B内的润滑油释放，由于所述密封腔1B内的润滑油被释放，不再对活塞2产生压力，所述 驱动弹簧9将反过来推动所述活塞2压缩所述密封腔1A内润滑油，根据所述驱动弹簧9在被发动机润滑油压缩时的受力可知，所述驱动弹簧9受到的压力为发动机润滑油压力与所述活塞2的大直径一端截面积 的乘积，当所述驱动弹簧9反过来压缩所述密封腔1A内润滑油，由于此时压缩的截面积只有所述活塞2 的小直径端面，根据受力分析可以很容易得出，所述驱动弹簧9对所述密封腔1A内产生的压力与发动机 润滑油的压力大小之比为所述活塞2的大直径截面积与小直径面积之比，该提升后的压力通过所述升压油 道6传递到所述发动机油道3，由于有单向阀4的存在，所述发动机油道3内提升压力后的润滑油无法反 流到油道上游，此时，所述电磁阀5通电，所述发动机油道3内提升压力后的润滑油将流向所述部件Part1， 直到所述密封腔1A内的高压润滑油消耗完为止。本实施例的优势在于：用于提升油道压力的驱动源为发 动机本身润滑系统，无需连接车辆压缩空气，通过调整所述活塞2大端和小端直径以及驱动弹簧9的刚度 大小，可以进一步提升或降低提升后的压力。

进一步地，在本发明第一至第四实施例中，在所述腔体1内与所述升压驱动通道连接的密封腔内还可 以设有缓冲弹簧10，如图9所示，其作用在于：在本装置由提升压力状态回到无需提升压力状态时，所述 腔体内的活塞或膜片受到缓冲弹簧的作用，可以减缓密封腔内充油的速度，从而减小发动机油道内的压力 波动。

进一步地，本发明一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置中，所述腔体1可设计为单独的部件， 或者与发动机的其他零部件设为一体，以便更方便地布置和应用。

另外，本发明还提供了一种发动机，所述发动机设有上述的一种用于提升发动机油道内润滑油压力的 装置。

需要说明的是，上述实施方式仅仅是为说明本发明的设计方案和原理采用的优选的实施方式，不能理 解为对本发明的限制，对本发明所属技术领域人员来说，在不脱离本发明的构思前提下，依然可以对上述 实施例所记载的技术方案进行进一步修改，或对其中部分技术特征进行替换、组合等，而这些均应视为本 发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置，其特征是：所述一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置包括有腔体，所述腔体内设置有可滑动的活塞或具有弹性的形状可变的膜片，在发动机油道上设有单向阀和电磁阀，根据所述发动机油道内润滑油的流动方向，所述电磁阀位于所述单向阀下游，所述腔体连接有升压油道，所述升压油道与所述发动机油道连通，所述升压油道与所述发动机油道连通的位置位于所述单向阀和所述电磁阀之间，所述腔体还连接有升压驱动通道，所述升压驱动通道上设有电磁阀，所述升压驱动通道与车辆的压缩空气连接，并由所述升压驱动通道上的电磁阀控制其通断，所述活塞或具有弹性的形状可变的膜片将所述腔体分为两部分密封腔，一部分与升压油道连接，另一部分与升压驱动通道连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置，其特征是：所述腔体分为两部分，所述两部分腔体内各设有一个活塞，所述两部分腔体内的活塞相互接触。

3.根据权利要求1所述的一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置，其特征是：所述膜片为橡胶材质或金属材质。

4.一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置，其特征是：所述一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置包括有腔体，所述腔体为一阶梯孔结构，所述腔体内设有活塞，所述活塞为一阶梯轴结构，所述活塞的大直径轴与小直径轴分别与所述腔体的大直径孔和小直径孔形成间隙配合，所述活塞大直径一端与所述腔体之间设有驱动弹簧，在发动机油道上设有单向阀和电磁阀，根据所述发动机油道内润滑油的流动方向，所述电磁阀位于所述单向阀下游，所述腔体连接有升压油道，所述升压油道一端与所述发动机油道连通，另一端与所述活塞小直径一端与所述腔体形成的密封腔连接，所述腔体还连接有升压驱动通道，所述升压驱动通道一端与所述活塞大直径与小直径交界的端面与腔体形成的密封腔连接，另一端与所述发动机油道连接，在所述升压驱动通道上设有电磁阀。

5.一种发动机，其特征在于：所述发动机设有权利要求1-4中任一项所述的一种用于提升发动机油道内润滑油压力的装置。

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