CN113137315B - 内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及内燃机。本发明提供一种能不依赖于由油冷却器等外部装置实现的冷却而冷却发动机油的新型的发动机。进气凸轮轴和排气凸轮轴设置于比缸盖靠竖直方向上的上方。缸盖具备第一贯通孔和第二贯通孔。第一贯通孔从盖面朝向缸盖的下表面贯通上表面盖。盖面是构成缸盖的上表面盖的面。第二贯通孔在设有进气凸轮轴和排气凸轮轴的凸轮带轮的缸盖的侧面开口。第二贯通孔沿进气凸轮轴和排气凸轮轴的轴向贯通上表面盖。第二贯通孔位于比第一贯通孔的盖面的开口部靠竖直方向上的下方。

Description

内燃机

技术领域

本发明涉及内燃机(以下也称为“发动机”。)。

背景技术

作为搭载于车辆的发动机的主要的构件，举例示出缸盖、缸体、曲轴箱以及油底壳。缸盖具备进气口和排气口。在缸体中容纳有活塞。在曲轴箱中容纳有曲轴。在油底壳中蓄存有发动机油。

发动机具备与曲轴的旋转连动地被驱动的油泵。油泵将油底壳内的发动机油吸上来，并供给至发动机内的输送通路。供给至输送通路的发动机油被供给至滑动部、轴承部这样的发动机的关联零件。供给至关联零件的发动机油使该关联零件的运动顺畅，并且冷却该关联零件。之后，发动机油经由发动机内的返回通路被回收至油底壳。

当发动机油从关联零件受热时，油温度上升。为了确保发动机油的润滑功能，需要使油温度下降至一定温度以下。作为冷却方法，举例示出由油冷却器等外部装置实现的强制性的冷却。作为使用了油冷却器的以往技术，举例示出日本特开2013－019313号公报中公开的发动机的冷却装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－019313号公报

然而，如果使用油冷却器，则存在发动机油的循环和冷却系统复杂化的问题。也存在外部装置的追加导致成本增加的问题。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供一种能不依赖于由油冷却器等外部装置实现的冷却而冷却发动机油的新型的发动机。

用于解决问题的方案

第一发明是用于解决上述问题的发动机，其具有以下的特征。

所述发动机具备缸盖以及进气凸轮轴和排气凸轮轴。

所述缸盖具备水套。

所述进气凸轮轴和排气凸轮轴设置于比所述缸盖靠竖直方向上的上方。向所述进气凸轮轴和排气凸轮轴供给油底壳内的发动机油。

所述缸盖具备第一贯通孔和第二贯通孔。

所述第一贯通孔从盖面朝向所述缸盖的下表面贯通所述上表面盖。所述盖面是构成所述缸盖的上表面盖的面。

所述第二贯通孔在设有所述进气凸轮轴和排气凸轮轴的凸轮带轮的所述缸盖的侧面开口。所述第二贯通孔沿所述进气凸轮轴和排气凸轮轴的轴向贯通所述上表面盖。

所述第二贯通孔位于比所述第一贯通孔的所述盖面的开口部靠竖直方向上的下方。

第二发明在第一发明中还具有以下的特征。

所述缸盖是铝合金制。

所述缸盖还具备倾斜部。

所述倾斜部与所述侧面上的所述第二贯通孔的开口部相连。所述倾斜部随着远离所述第二贯通孔的开口部而朝向竖直方向的下方倾斜。

第三发明在第一或第二发明中还具有以下的特征。

所述进气凸轮轴位于比所述排气凸轮轴靠竖直方向上的上方。

所述第一贯通孔的开口部形成于位于所述排气凸轮轴的竖直方向上的下方的所述盖面。

所述第二贯通孔形成于位于所述进气凸轮轴的竖直方向上的下方的所述盖面。

发明效果

根据第一发明，能将供给至进气凸轮轴和排气凸轮轴的发动机油经由第一贯通孔或第二贯通孔回收至油底壳。在此，第二贯通孔沿着进气凸轮轴和排气凸轮轴的轴向形成。因此，当发动机油流过第二贯通孔时，能通过水套内的发动机冷却水来冷却发动机油。因此，能不依赖于外部装置的冷却而冷却发动机油。

根据第二发明，能使从第二贯通孔的开口部排出的发动机油沿倾斜部的表面流动。就是说，能使从第二贯通孔的开口部排出的发动机油沿侧面流动。因此，能通过发动机油与铝合金制的缸盖的热交换来冷却发动机油。

根据第三发明，在位于排气凸轮轴的竖直方向上的下方的盖面形成有第一贯通孔的开口部，并且在位于进气凸轮轴的竖直方向上的下方的盖面形成有第二贯通孔的情况下，能将供给至进气凸轮轴和排气凸轮轴的发动机油经由第一贯通孔或第二贯通孔回收至油底壳。

附图说明

图1是表示与实施方式的发动机特别关联的构成的概略图。

图2是实施方式的发动机的缸盖的侧视图。

图3是沿着图2所示的3－3线的缸盖的剖切面。

图4是沿着图3所示的4－4线的缸盖的剖切面。

图5是沿着图3所示的5－5线的缸盖的剖切面。

图6是表示图3所示的缸盖中的发动机油的流动的图。

图7是实施方式的发动机的缸盖的立体图。

附图标记说明：

10：缸盖；

11：上表面；

12：盖面；

13：侧面；

14：下表面；

15：第一贯通孔；

16、16a～16f：第二贯通孔；

17、18：肋；

19：水套；

20：进气凸轮轴；

21、31：凸轮带轮；

30：排气凸轮轴；

40：油底壳；

50：输送通路；

60：返回通路；

100：发动机。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式的发动机进行说明。

1.发动机的构成

本实施方式的发动机是DOHC(Double Overhead Camshaft：双顶置凸轮轴)型的往复式发动机。图1是表示与本实施方式的发动机特别关联的构成的概略图。需要说明的是，图1所示的VR方向表示竖直方向上的上方。HR方向表示相对于竖直方向呈直角的方向。图1所示的发动机100具备缸盖10、进气凸轮轴20、排气凸轮轴30、油底壳40、输送通路50以及返回通路60。

缸盖10通过铝合金的铸造而得到。缸盖10具备上表面11、盖面(deck surface)12、侧面13以及下表面14。上表面11支承凸轮壳(未图示)。下表面14支承于缸体(未图示)。发动机100以向排气侧倾斜的状态搭载于车身框架。因此，上表面11和下表面14相对于HR方向倾斜规定角度。

盖面12构成缸盖10的上表面盖。“上表面盖”包括用于支承装配于缸盖10的各种关联零件的部位以及用于确保缸盖10的强度的部位。从缸盖10的轻量化的观点来看，这些部位的体积被设计为最低限的值。因此，实际的上表面盖由具有各种形状的部位构成，因此，实际的盖面12并不平坦。在上表面盖形成有三个从盖面12朝向下表面14贯通的第一贯通孔15。这些第一贯通孔15的各轴相对于VR方向倾斜规定角度。需要说明的是，第一贯通孔15的总数并不限于三个。

缸盖10具有四个侧面。图1所示的侧面13是这些侧面中的一个。在侧面13设有卷绕有正时带(timing belt)(或正时链)的凸轮带轮(cam pulley)21和31。因此，实际的侧面13被带覆盖件(belt cover)覆盖。在侧面13形成有从侧面13朝向盖面12贯通的第二贯通孔16。第二贯通孔16沿进气凸轮轴20(或排气凸轮轴30)的轴向形成。关于第二贯通孔16的详细情况，将在后文叙述。

进气凸轮轴20支承用于驱动进气阀的凸轮(未图示)。排气凸轮轴30支承用于驱动排气阀的凸轮(未图示)。如上所述，发动机100向排气侧倾斜。因此，实际上，进气凸轮轴20位于比排气凸轮轴30靠VR方向上的上方。

油底壳40中蓄存有发动机油。油底壳40内的发动机油通过与曲轴(未图示)的旋转连动地被驱动的油泵(未图示)被吸上来，并被供给至输送通路50。输送通路50具备主通道(gallery)51。主通道51形成于发动机100的内部。在缸盖10的内部，主通道51形成于接近侧面13的部分。

主通道51连接于油喷淋管52和53。油喷淋管52向进气凸轮轴20喷射发动机油。油喷淋管53向排气凸轮轴30喷射发动机油。

喷射至这些凸轮轴的发动机油因重力而流下，到达盖面12。到达盖面12的发动机油的一部分进一步因重力而沿第一贯通孔15流下，流入至返回通路60。返回通路60形成于发动机100的内部。在返回通路60中流动的发动机油被回收至油底壳40。

2.缸盖的构成

经由盖面12、第一贯通孔15以及返回通路60的路径是发动机100中的基本的回收路径。在发动机100中设有经由盖面12、第二贯通孔16以及侧面13的其他的回收路径。以下，参照图2～图6对设置该其他的回收路径的理由以及该其他的回收路径的详细情况进行说明。

首先，对设置其他的回收路径的理由进行说明。图2是缸盖10的侧视图。图2相当于从图1所示的箭头2观察缸盖10的图。如图2所示，缸盖10向排气(EX)侧倾斜。其理由是发动机100向排气侧倾斜。缸盖10的倾斜角度与规定角度相等。

图3是沿图2所示的3－3线的缸盖10的剖切面。如图3所示，盖面12具有复杂的起伏。盖面12包括相当于肋17和18的表面的区域。缸盖10具有三个气缸，肋17是设于相邻的两个气缸间的加强部位。肋18是设于合计六个进气口的位置的加强部位。通过设有这样的肋，盖面12的一部的区域比其他区域凹陷。

图3所示的空间P1～P6相当于由凹陷的区域包围的空间。参照图4对空间P1～P6进行说明。图4是沿着图3所示的4－4线的缸盖10的剖切面。图5是沿着图3所示的5－5线的缸盖10的剖切面。如图4所示，形成空间P4的盖面12的区域与和该区域相连的盖面12的其他的区域相比，位于VR方向的下方。

示出这样的位置关系的理由如下。即，如图4中虚线所示，第一贯通孔15形成于缸盖10的排气侧的盖面12。第一贯通孔15形成于这样的位置的理由是缸盖10向排气侧倾斜。发动机油因重力而移动，因此，期待在盖面12中发动机油朝向缸盖10的排气侧的方向。

但是，缸盖10的排气侧的温度比进气(IN)侧的温度容易变高。因此，需要在缸盖10的排气侧的部位排布水套19来对该排气侧的部位供给发动机冷却水。另一方面，在进气侧不需要这样，因此该部位被削减。如此，形成空间P4的盖面12的区域位于比第一贯通孔15的开口部15a靠VR方向的下方。如此，空间P4内的发动机油难以从缸盖10的进气侧朝向排气侧移动。

可以想到，在无法进行从进气侧向排气侧的移动的情况下，空间P4内的发动机油会在缸盖10的气缸的排列方向移动。但是，如图5所示，在该排列方向存在用于支承关联零件的部位。因此，相当于该部位的表面的盖面12位于比形成空间P4的盖面12靠竖直方向上的上方。因此，空间P4内的发动机油在排列方向也难以移动。根据以上的内容，当发动机油流入空间P4时，无法从空间P4脱离。该问题也适用于发动机油流入空间P4以外的空间内时。

鉴于这样的问题，在本实施方式中，设有第二贯通孔16。如图3所示，第二贯通孔16包括第二贯通孔16a～16f。第二贯通孔16a将侧面13和形成空间P1的盖面12连接。第二贯通孔16b将形成空间P1的盖面12和形成空间P2的盖面12连接。与第二贯通孔16b同样，第二贯通孔16c～16f将形成相邻的空间的盖面分别连接。

图6是表示缸盖10中的发动机油的流动的图。如图6所示，空间P1～P6由第二贯通孔16a～16f连接。因此，能使发动机油沿箭头(i)的方向(就是说，气缸的排列方向)流动。空间P1～P6中的压力与侧面13侧的空间中的压力(就是说，带室内的压力)大致相等。因此，沿箭头(i)的方向流动的发动机油从形成于侧面13的第二贯通孔16(就是说，第二贯通孔16a)的开口部16g平缓地排出。从开口部16g排出的发动机油经由侧面13被回收至油底壳40。

需要说明的是，第二贯通孔16a～16f通过从侧面13沿排列方向进行由钻头实现的加工来形成。在该情况下，以避开已经形成于缸盖10的其他的加工孔(例如，气门引导件用的加工孔)的方式进行加工。第二贯通孔16a～16f也可以由铸孔形成。在铸造的情况下，能与形成空间P1～P6的盖面12的竖直方向上的下方的位置匹配地形成第二贯通孔16a～16f。

在本实施方式中，此外，在侧面13设有倾斜部13a。如图3所示，倾斜部13a形成为与开口部16g相连。倾斜部13a随着远离开口部16g而一边朝向竖直方向的下方弯曲一边倾斜。因此，如图6所示，从开口部16g排出的发动机油沿箭头(ii)的方向(就是说，沿着侧面13的方向)流动。

图7是缸盖10的立体图。图7也是使从图1所示的箭头2观察的缸盖10稍微前倾的图。如图7所示，倾斜部13a从开口部16g的位置向进气侧的方向延伸。此外，倾斜部13a也在进气侧的方向随着远离开口部16g而一边弯曲一边倾斜。因此，如图7所示，从开口部16g排出的发动机油不仅沿图6所示的箭头(ii)的方向流动，也沿箭头(iii)的方向(就是说，沿着侧面13的方向且缸盖10的进气侧的方向)流动。

3.效果

根据以上说明的本实施方式，不仅能通过经由第一贯通孔15的路径回收发动机油，还能通过经由第二贯通孔16的其他的路径回收发动机油。特别是，根据经由第二贯通孔16的其他的路径，能通过水套19内的发动机冷却水来冷却流过第二贯通孔16的发动机油。因此，能不依赖于油冷却器等外部装置的冷却而冷却发动机油。

此外，根据本实施方式，能使从开口部16g排出的发动机油沿倾斜部13a的表面流动。就是说，能使发动机油沿侧面13流动。因此，也能通过发动机油与缸盖10的热交换来冷却发动机油。

4.其他的实施方式

再者，在上述实施方式中，说明了在盖面12的排气侧形成有第一贯通孔15、在盖面12的进气侧形成有第二贯通孔16的例子。然而，缸盖也可以向进气侧倾斜。在该情况下，第一贯通孔15与第二贯通孔16的位置关系反转。不过，关于第二贯通孔16与开口部15a的位置关系，需要与上述实施方式中的位置关系相同。即，第二贯通孔16的位置需要比开口部15a靠竖直方向上的下方。

也可以是，缸盖10向排气侧和进气侧均不倾斜。在该情况下，第一贯通孔15与第二贯通孔16的位置关系被任意地设定。不过，即使在该情况下，关于第二贯通孔16与开口部15a的位置关系，也需要与上述实施方式中的位置关系相同。

Claims (3)

1.一种内燃机，具备：

缸盖，具备水套；以及

进气凸轮轴和排气凸轮轴，设置于比所述缸盖靠竖直方向上的上方，被供给油底壳内的发动机油，

所述内燃机的特征在于，

所述缸盖还具备排出油路，所述排出油路包括：

第一贯通孔，从作为构成所述缸盖的上表面盖的面的盖面朝向所述缸盖的下表面贯通所述上表面盖；以及

第二贯通孔，在设有所述进气凸轮轴和排气凸轮轴的凸轮带轮的所述缸盖的侧面开口，沿所述进气凸轮轴和排气凸轮轴的轴向贯通所述上表面盖，

所述第二贯通孔位于比所述第一贯通孔的所述盖面上的开口部靠竖直方向上的下方。

2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，

所述缸盖是铝合金制，

所述缸盖还具备倾斜部，所述倾斜部与所述侧面上的所述第二贯通孔的开口部相连，随着远离所述第二贯通孔的开口部而朝向竖直方向的下方倾斜。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，

所述进气凸轮轴位于比所述排气凸轮轴靠竖直方向上的上方，

所述第一贯通孔的开口部形成于位于所述排气凸轮轴的竖直方向上的下方的所述盖面，

所述第二贯通孔形成于位于所述进气凸轮轴的竖直方向上的下方的所述盖面。

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