CN112855328B - 一种发动机的活塞冷却喷嘴布置系统及发动机 - Google Patents

一种发动机的活塞冷却喷嘴布置系统及发动机 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种发动机的活塞冷却喷嘴布置系统及发动机，属于发动机领域。该活塞冷却喷嘴布置系统布置于发动机的上缸体的进气侧，包括：横向油道，沿上缸体的横向设置，其下端设有多个与横向油道连通的子油道，用于安装活塞冷却喷嘴；机油油道，与横向油道相贯，用于通入机油，机油油道的横截面设置为沿上缸体底部向上逐渐减小，且与横向油道相贯处的直径大于横向油道段的直径；电控阀，包括设置于横向油道内的阀芯，阀芯封堵于横向油道与机油油道相贯处，其内部设有连通横向油道和机油油道的阀芯油道，电控阀受控地开启或关闭阀芯油道，以连通或隔断横向油道和机油油道。本发明的活塞冷却喷嘴布置系统及发动机能够简化结构，节约成本。

Description

一种发动机的活塞冷却喷嘴布置系统及发动机
技术领域
本发明涉及发动机领域，特别是涉及一种发动机的活塞冷却喷嘴布置系统及发动机。
背景技术
随着各国对整车油耗限制和排放法规的越来越严格，世界各大汽车公司在为提高发动机性能进行大量投入。大多数主机厂采用缸内直喷和涡轮增压等技术，带来性能提供和轻量化的同，也造成了发动机的升功率不断升高。升功率的身高也就意味着热负荷的增大，现在很多增压发动机采用电子活塞冷却喷嘴，来自由的控制喷嘴的开和关，从而去刻意的管控活塞温度来达成更充分的燃烧，同时满足发动机过高的热负荷增加。
目前的活塞冷却喷嘴控制阀以及独立的油道都是装配到缸体的排气侧，而油泵输出油道是布置在进气侧，此时喷嘴的独立油道就需要从缸体的进气侧引入到排气侧，这个过程需要增加额外的油道来完成，额外的油道就会导致一定的成本以及铸造质量发生，甚至还需要特定的密封原件对其油道进行密封。另外需要说明的是，发动机排气侧布置了排气系统，由于活塞冷却喷嘴控制阀其中子零部件的材料为塑料，故控制阀还需要增加隔热罩来防止热害问题。
也就是说现有的活塞冷却喷嘴的油道的设置方式需要较多的油道、密封零件和隔热罩等，因此结构较为复杂，成本较高。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种发动机的活塞冷却喷嘴布置系统，能够简化结构，节约成本。
本发明一个进一步的目的是要提高消除质量隐患。
本发明另一个进一步的目的是要满足用户的多样化寻车需求。
特别地，本发明提供了一种发动机的活塞冷却喷嘴布置系统，布置于所述发动机的上缸体的进气侧，包括：
横向油道，沿所述上缸体的横向设置，其下端设有多个与所述横向油道连通的子油道，用于安装活塞冷却喷嘴；
机油油道，与所述横向油道相贯，用于通入机油，所述机油油道的横截面设置为沿所述上缸体底部向上逐渐减小，且与所述横向油道相贯处的直径大于所述横向油道段的直径；
电控阀，包括设置于所述横向油道内的阀芯，所述阀芯封堵于所述横向油道与所述机油油道相贯处，其内部设有连通所述横向油道和所述机油油道的阀芯油道，所述电控阀受控地开启或关闭所述阀芯油道，以连通或隔断所述横向油道和所述机油油道。
可选地，所述横向油道设置于靠近所述上缸体的底部的位置。
可选地，所述横向油道具有依次连接的第一油道段、第二油道段和第三油道段，所述第一油道段和所述第三油道段通过铸造成型，所述第二油道在所述第一油道段和所述第三油道段成型后通过机加工成型。
可选地，所述第二油道的直径小于所述第一油道段和所述第三油道段的直径。
可选地，所述电控阀的所述阀芯沿所述横向油道的轴向设置于所述第一油道段内。
可选地，所述阀芯油道具有沿其径向设置的进油口和沿其轴向设置的出油口，所述进油口与所述机油油道连通，所述出油口与所述横向油道连通。
可选地，所述活塞冷却喷嘴安装于所述上缸体和所述发动机的下缸体的密封面处。
可选地，所述横向油道大致贯穿于所述机油油道的中部。
可选地，所述机油油道还与用于为曲轴和轴瓦提供机油的油道相连。
特别地，本发明还提供了一种发动机，包括上缸体、下缸体和上述任一项所述的活塞冷却喷嘴布置系统，所述活塞冷却喷嘴布置系统布置于所述上缸体的进气侧。
本发明通过在发动机上缸体的进气侧设置新增的横向油道，该横向油道与机油油道相贯，通过电控阀独立控制横向油道的开闭。通过上述设置形式实现了活塞冷却喷嘴布置系统在进气侧的布置，相较于原有设置于排气侧的形式，减少了油道的数量，不需要额外的零部件去密封因设置在排气侧而构建的多余的油道，也不需要专门设置隔热罩来规避热害问题，降低了加工成本的同时也降低了油道泄漏的风险，消除了质量隐患，另外可以降低机油的加注量。
进一步地，将该机油油道的横截面设置为沿上缸体底部向上逐渐减小，并且该机油油道与所述横向油道相贯处的直径大于所述横向油道段的直径，机油油道内的机油流至相贯处时，由于该处的截面积较大，不会造成压损，同时不会影响机油油道对其他功能模块供油。
进一步地，本发明的横向油道通过预铸先加工出左右两端的第一油道段和第三油道段，然后在加工出中间的第二油道段，预铸可以有效解决油道泄漏的问题。
进一步地，活塞冷却喷嘴安装于所述上缸体和所述发动机的下缸体的密封面处，这样对于密封不会增加额外的风险。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的活塞冷却喷嘴布置系统的剖视图；
图2是图1中A-A处的剖面图；
图3是图1中B-B处的剖面图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的活塞冷却喷嘴布置系统的剖视图。图2是图1中A-A处的剖面图。如图1所示，本发明提供了一种发动机的活塞冷却喷嘴布置系统，布置于发机油油道40动机的上缸体100的进气侧，活塞冷却喷嘴布置系统一般性地可以包括横向油道10、机油油道40、子油道20、活塞冷却喷嘴30和电控阀50。横向油道10沿上缸体100的横向设置，其下端设有多个与横向油道10连通的子油道20，用于安装活塞冷却喷嘴30。机油油道40与横向油道10相贯，用于通入机油，如图2所示，机油油道40的横截面设置为沿上缸体100底部向上逐渐减小，且与横向油道10相贯处的直径大于横向油道10段的直径。电控阀50包括设置于横向油道10内的阀芯51，阀芯51封堵于横向油道10与机油油道40相贯处，其内部设有连通横向油道10和机油油道40的阀芯51油道，电控阀50受控地开启或关闭阀芯51油道，以连通或隔断横向油道10和机油油道40。
本实施例通过在发动机上缸体100的进气侧设置新增的横向油道10，该横向油道10与机油油道40相贯，通过电控阀50独立控制横向油道10的开闭。通过上述设置形式实现了活塞冷却喷嘴布置系统在进气侧的布置，相较于原有设置于排气侧的形式，减少了油道的数量，不需要额外的零部件去密封因设置在排气侧而构建的多余的油道，也不需要专门设置隔热罩来规避热害问题，降低了加工成本的同时也降低了油道泄漏的风险，消除了质量隐患，另外可以降低机油的加注量。
进一步地，将该机油油道40的横截面设置为沿上缸体100底部向上逐渐减小，并且该机油油道40与横向油道10相贯处的直径大于横向油道10段的直径，机油油道40内的机油流至相贯处时，由于该处的截面积较大，不会造成压损，同时不会影响机油油道40对其他功能模块供油。例如，如图2所示，机油油道40还与用于为曲轴和轴瓦提供机油的油道60相连。
如图1所示，另一个实施例中，横向油道10设置于靠近上缸体100的底部的位置，即靠近上缸体100的底面，因此能够形成较好的刚度对NVH有一定的提升。
一个实施例中，如图1所示，横向油道10具有依次连接的第一油道段11、第二油道段12和第三油道段13，第一油道段11和第三油道段13通过铸造成型，第二油道在第一油道段11和第三油道段13成型后通过机加工成型。
也就是说，本实施例的横向油道10通过预铸先加工出左右两端的第一油道段11和第三油道段13，然后在加工出中间的第二油道段12，预铸可以有效解决油道泄漏的问题。如图1所示，横向油道10可以通过电控阀50来密封第一油道段11的左端，后期通过碗形塞对第三油道段13的右端进行密封。
可选地，如图1所示，第二油道的直径小于第一油道段11和第三油道段13的直径。这样设置可以方便第二油道的加工。
另一个实施例中，如图1所示，电控阀50的阀芯51沿横向油道10的轴向设置于第一油道段11内。设置于横向油道10的阀芯51与横向油道10形成密封连接，只能通过阀芯51内部的阀芯51油道来通油，因此形成了由电控阀50独立控制的横向油道10。
进一步的一个实施例中，阀芯51油道具有沿其径向设置的进油口和沿其轴向设置的出油口，进油口与机油油道40连通，出油口与横向油道10连通。由此实现了机油从阀芯51的径向流入，轴向流出，进入到横向油道10内。
图3是图1中B-B处的剖面图。如图3所示，一个实施例中，活塞冷却喷嘴30安装于上缸体100和发动机的下缸体的密封面101处。这样对于密封不会增加额外的风险，从而较好的解决独立活塞冷却喷嘴30的相关油道布置到进气侧的问题。
可选地，横向油道10大致贯穿于机油油道40的中部。当然在其他实施例中，横向油道10也可以贯穿于机油油道40的其他位置，在此不做限制。
可选地，如图1所示，横向油道10与机油油道40大致呈垂直布置。
本发明还提供了一种发动机，一个实施例中，该发动机包括上缸体100、下缸体和上述任一个实施例中的活塞冷却喷嘴布置系统，活塞冷却喷嘴布置系统布置于上缸体100的进气侧。
本实施例通过在发动机上缸体100的进气侧设置新增的横向油道10，该横向油道10与机油油道40相贯，通过电控阀50独立控制横向油道10的开闭。通过上述设置形式实现了活塞冷却喷嘴布置系统在进气侧的布置，相较于原有设置于排气侧的形式，减少了油道的数量，不需要额外的零部件去密封因设置在排气侧而构建的多余的油道，也不需要专门设置隔热罩来规避热害问题，降低了加工成本的同时也降低了油道泄漏的风险，消除了质量隐患，另外可以降低机油的加注量。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种发动机的活塞冷却喷嘴布置系统，其特征在于，布置于所述发动机的上缸体的进气侧，包括：
横向油道，沿所述上缸体的横向设置，其下端设有多个与所述横向油道连通的子油道，用于安装活塞冷却喷嘴；
机油油道，与所述横向油道相贯，用于通入机油，所述机油油道的横截面设置为沿所述上缸体底部向上逐渐减小，且与所述横向油道相贯处的直径大于所述横向油道段的直径；
电控阀，包括设置于所述横向油道内的阀芯，所述阀芯封堵于所述横向油道与所述机油油道相贯处，其内部设有连通所述横向油道和所述机油油道的阀芯油道，所述电控阀受控地开启或关闭所述阀芯油道，以连通或隔断所述横向油道和所述机油油道。
2.根据权利要求1所述的活塞冷却喷嘴布置系统，其特征在于，
所述横向油道设置于靠近所述上缸体的底部的位置。
3.根据权利要求2所述的活塞冷却喷嘴布置系统，其特征在于，
所述横向油道具有依次连接的第一油道段、第二油道段和第三油道段，所述第一油道段和所述第三油道段通过铸造成型，所述第二油道在所述第一油道段和所述第三油道段成型后通过机加工成型。
4.根据权利要求3所述的活塞冷却喷嘴布置系统，其特征在于，
所述第二油道的直径小于所述第一油道段和所述第三油道段的直径。
5.根据权利要求3所述的活塞冷却喷嘴布置系统，其特征在于，
所述电控阀的所述阀芯沿所述横向油道的轴向设置于所述第一油道段内。
6.根据权利要求5所述的活塞冷却喷嘴布置系统，其特征在于，
所述阀芯油道具有沿其径向设置的进油口和沿其轴向设置的出油口，所述进油口与所述机油油道连通，所述出油口与所述横向油道连通。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的活塞冷却喷嘴布置系统，其特征在于，
所述活塞冷却喷嘴安装于所述上缸体和所述发动机的下缸体的密封面处。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的活塞冷却喷嘴布置系统，其特征在于，
所述横向油道大致贯穿于所述机油油道的中部。
9.根据权利要求8所述的活塞冷却喷嘴布置系统，其特征在于，
所述机油油道还与用于为曲轴和轴瓦提供机油的油道相连。
10.一种发动机，其特征在于，包括上缸体、下缸体和权利要求1-9中任一项所述的活塞冷却喷嘴布置系统，所述活塞冷却喷嘴布置系统布置于所述上缸体的进气侧。
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