CN116201620B - 一种液压挺柱、发动机及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆发动机技术领域，公开了一种液压挺柱，包括缸盖、柱塞、壳体、单向阀和支撑弹簧，柱塞的底部与壳体的内底部形成高压油腔，缸盖上开设有安装槽，壳体固定设置于安装槽内，壳体的外表面开设有第一环形槽，第一环形槽与安装槽的内壁形成储油腔，壳体的内底部开设有通孔，单向阀固定设置于通孔处，壳体上开设有第一进油孔，通孔和第一进油孔均与储油腔连通，柱塞的外壁与壳体的内壁之间具有间隙，间隙与第一进油孔连通，储油腔、通孔、单向阀、高压油腔、间隙和第一进油孔形成油回路。本发明能够解决现有技术中，液压挺柱的供油极易出现机油泄漏的问题。

Description

一种液压挺柱、发动机及车辆

技术领域

本发明涉及车辆发动机技术领域，尤其涉及一种液压挺柱、发动机及车辆。

背景技术

发动机配气机构的液压挺柱和滚子摇臂组成驱动中间传动组合,使凸轮轴能够驱动气门组件进行上下运动。如图1所示，液压挺柱1的主要能功是在凸轮轴3及气门组件4上下运动的过程中,液压挺柱1内部的高压油腔通过吸油放油产生支撑力,始终将滚子摇臂2顶在凸轮轴3上,使该套系统在高速运转过程中,没有传动间隙。

现有技术的液压挺柱1的结构如图2所示，一般由柱塞11、壳体12、限位卡簧13、单向阀14、支撑弹簧15组成。

为了保持液压挺柱1的功能，需要专门在发动机内部设计油路，给液压挺柱1供油。如图3所示，配气机构运行时，柱塞11向上移动，单向阀14打开，机油从缸盖5的缸盖油孔51流入液压挺柱1的壳体油孔121，再通过柱塞油孔111及单向阀14流入底部的高压油腔6。当柱塞11下移时，单向阀14并闭，柱塞11压缩高压油腔6，高压油腔6内的机油对柱塞11形成支撑力，同时如图4所示，部分机油会能过柱塞11和壳体12的间隙向外泻漏机油。配气机构的运转使柱塞11存在高频的上下运动，由于以上的液压运行原理，使高压油腔6内使终存在向上支撑力，使液压挺柱1支撑着滚子摇臂2，并消除运行间隙，实现液压挺柱1的基本功能。

但为了确保液压挺柱的供油充分，一般要求液压挺柱供油油路的油压达0.5Bar以上，从而导致液压挺柱的供油极易出现机油泄漏。且发动机的机油泵设计需要设计较大的油泵排量，以保持发动机的远端油压。而增大机油泵排量，将更多地消耗发动机的动能，增大发动机的油耗。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种液压挺柱、发动机及车辆，解决现有技术中，液压挺柱的供油极易出现机油泄漏的问题。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

第一方面，提供一种液压挺柱，包括缸盖、柱塞、壳体、单向阀和支撑弹簧，所述柱塞的底部与所述壳体的内底部形成高压油腔，所述缸盖上开设有安装槽，所述壳体固定设置于所述安装槽内，所述壳体的外表面开设有第一环形槽，所述第一环形槽与所述安装槽的内壁形成储油腔，所述壳体的内底部开设有通孔，所述单向阀固定设置于所述通孔处，所述壳体上开设有第一进油孔，所述通孔和所述第一进油孔均与所述储油腔连通，所述柱塞的外壁与所述壳体的内壁之间具有间隙，所述间隙与所述第一进油孔连通，所述储油腔、所述通孔、所述单向阀、所述高压油腔、所述间隙和所述第一进油孔形成油回路。

结合第一方面，所述壳体的底部开设有环形积油槽，所述环形积油槽与通孔连通，所述环形积油槽的侧壁开设有多个第一进油槽，所述储油腔的下端开设有多个第二进油槽，所述第一进油槽与所述第二进油槽连通。

结合第一方面，所述壳体底部的外侧开设有阶梯槽，所述阶梯槽与所述安装槽内壁形成积油腔，所述第一进油槽和所述第二进油槽均与所述积油腔连通。

结合第一方面，所述缸盖上开设有导油槽，所述储油腔的顶端开设有多个第三进油槽，所述导油槽与所述第三进油槽连通。

结合第一方面，所述壳体内于所述第一进油孔处开设有第二环形槽，所述柱塞的外表面于所述第二环形槽处开设有第三环形槽，所述第二环形槽与所述第三环形槽形成缓冲腔。

结合第一方面，所述柱塞内设置有腔体，所述柱塞于所述缓冲腔处开设有第二进油孔，所述第二进油孔将所述腔体与所述缓冲腔连通，所述腔体的顶部开设有出油孔。

第二方面，提供一种发动机，所述发动机包括发动机本体和第一方面中任一项所述的液压挺柱，所述液压挺柱设置在所述发动机本体上。

第三方面，提供一种车辆，所述车辆包括车辆本体和第二方面中所述的发动机，所述发动机设置在所述车辆本体上。

本发明的有益效果：

1、本发明通过设置所述储油腔、所述通孔、所述单向阀、所述高压油腔、所述间隙和所述第一进油孔形成油回路，无需专门设计供油通道，有效避免供油通道出现机油泄漏的情况。且由于可以直接从储油腔内抽取机油，无需设置油压，可大幅降低发动机远端油压的需求，从而降低发动机的机油泵设计排量，减少机油泵的能量损耗，降低发动机的油耗。

2、本发明结构简单可靠，只需对现有技术的液压挺柱进行小部分修改，成本相当，不增加额外的使用及投资成本。

3、本发明消除传统发动机启动时，液压挺柱瞬时供油的问题，规避了发动机启动异响故障。

4、本发明将更好地适应未来发动机的发展趋势，适应混合动力发动机的运行特点。

附图说明

图1是现有技术中液压挺柱的结构示意图；

图2是现有技术中液压挺柱的剖面结构示意图；

图3是现有技术中液压挺柱的吸油结构示意图；

图4是现有技术中液压挺柱的放油结构示意图；

图5是本发明一种液压挺柱的结构示意图；

图6是本发明一种液压挺柱中柱塞和壳体的结构示意图；

图7是本发明一种液压挺柱中柱塞和壳体的剖面结构示意图；

图8是本发明一种液压挺柱的吸油结构示意图；

图9是本发明一种液压挺柱的放油结构示意图；

其中，液压挺柱1，柱塞11，腔体112，出油孔113，壳体12，第一进油孔121，积油腔122，储油腔123，第一进油槽124，通孔125，环形积油槽126，第二进油槽127，第三进油槽128，限位卡簧13，单向阀14，支撑弹簧15，滚子摇臂2，凸轮轴3，气门组件4，缸盖5，安装槽51，导油槽52，高压油腔6。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容了解本发明的优点和功效。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制，为了更好地说明本发明的实施例，图中某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件，在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用于的具体含义。

实施例一：如图5-图9所示，本发明的一种液压挺柱，包括缸盖5、柱塞11、壳体12、单向阀14和支撑弹簧15，所述柱塞11的底部与所述壳体12的内底部形成高压油腔6，所述缸盖5上开设有安装槽51，所述壳体12固定设置于所述安装槽51内。柱塞11上下移动时，可改变高压油腔6内的压力，而高压油腔6内的机油可对柱塞11进行支撑，使液压挺柱1支撑着滚子摇臂2，并消除运行间隙，实现液压挺柱1的基本功能。

本实施例中，壳体12的内壁设置有限位卡簧13，通过限位卡簧13对柱塞11的移动位置进行限位。

所述壳体12的外表面开设有第一环形槽，所述第一环形槽与所述安装槽51的内壁形成储油腔123，储油腔123用于存储机油。所述壳体12的内底部开设有通孔125，所述单向阀14固定设置于所述通孔125处。当柱塞11下移时，单向阀14关闭；当柱塞11上移时，单向阀14开启。

所述壳体12上开设有第一进油孔121(即现有技术中的壳体油孔121)，所述通孔125和所述第一进油孔121均与所述储油腔123连通，所述柱塞11的外壁与所述壳体12的内壁之间具有间隙，所述间隙与所述第一进油孔121连通，所述储油腔123、所述通孔125、所述单向阀14、所述高压油腔6、所述间隙和所述第一进油孔121形成油回路。

当柱塞11上移时，高压油腔6内压力减小，单向阀14开启，储油腔123内的机油依次通过第一进油孔121、通孔125和单向阀14进入到高压油腔6内；当柱塞11下移时，高压油腔6内压力增大，单向阀14关闭，高压油腔6内的机油通过缝隙被挤出高压油腔6，并通过第一进油孔121回到储油腔123内。使机油在所述储油腔123、所述通孔125、所述单向阀14、所述高压油腔6、所述间隙和所述第一进油孔121之间循环，无需专门设计供油通道，有效避免供油通道出现机油泄漏的情况；且由于可以直接从储油腔123内抽取机油，无需设置油压，可大幅降低发动机远端油压的需求，从而降低发动机的机油泵设计排量，减少机油泵的能量损耗，降低发动机的油耗。

本实施例中，所述壳体12的底部开设有环形积油槽126，所述环形积油槽126与通孔125连通，通过设置环形积油槽126，便于机油进入通孔125，从而通过单向阀14进入高压油腔6内。

所述环形积油槽126的侧壁开设有多个第一进油槽124，本实施例中，多个第一进油槽124沿壳体12底部圆周等角度设置，所述储油腔123的下端开设有多个第二进油槽127，所述第一进油槽124与所述第二进油槽127连通，通过第一进油槽124和第二进油槽127将储油腔123与环形积油槽126连通。

本实施例中，所述壳体12底部的外侧开设有阶梯槽，所述阶梯槽与所述安装槽51内壁形成积油腔122，所述第一进油槽124和所述第二进油槽127均与所述积油腔122连通。通过设置积油腔122可增大机油存储量，且能有效保证机油汇集在壳体12底部，便于机油快速进入到高压油腔6内。

本实施例中，所述缸盖5上开设有导油槽52，所述储油腔123的顶端开设有多个第三进油槽128，所述导油槽52与所述第三进油槽128连通。溅射在缸盖5上的机油，可汇集在导油槽52内，并通过导油槽52和第三进油槽128向储油腔123内输送，有效保障储油腔123内的机油存储量。

本实施例中，所述壳体12内于所述第一进油孔121处开设有第二环形槽，所述柱塞11的外表面于所述第二环形槽处开设有第三环形槽，所述第二环形槽与所述第三环形槽形成缓冲腔。通过设置缓冲腔，可对从缝隙处被挤出高压油腔6的机油进行减速，以便机油通过第一进油孔121回流到储油腔123内。

本实施例中，所述柱塞11内设置有腔体112，所述柱塞11于所述缓冲腔处开设有第二进油孔111(即现有技术中的柱塞油孔111)，所述第二进油孔111将所述腔体112与所述缓冲腔连通，所述腔体112的顶部开设有出油孔113，通过设置第二进油孔111和出油孔113，缓冲腔内的机油可通过第二进油孔111进入到腔体112内，再通过出油孔113对柱塞11的顶端进行润滑。

本实施例中，一种液压挺柱的工作原理如下：

首先将机油填充至储油腔123内，向储油腔123内填充机油时，机油会流入积油腔122、环形积油槽126和第一进油槽124中。

当柱塞11上移时，高压油腔6内压力减小，单向阀14开启，通过通过125吸取机油，储油腔123内的机油依次通过第一进油孔121、积油腔122、环形积油槽126、第一进油槽124、通孔125和单向阀14进入到高压油腔6内；

当柱塞11下移时，高压油腔6内压力增大，单向阀14关闭，高压油腔6内的机油通过缝隙被挤出高压油腔6，缓冲腔对挤出的机油进行缓存，一部分通过第一进油孔121回到储油腔123内，另一部分，通过第二进油孔111进入到腔体112内，再通过出油孔113对柱塞11的顶端进行润滑。从出油孔113处喷出的机油汇集在导油槽52内，并通过导油槽52和第三进油槽128向储油腔123内输送，以此形成循环，相对于现有技术来说，无需专门设计供油通道，有效避免供油通道出现机油泄漏的情况。且由于可以直接从储油腔内抽取机油，无需设置油压，可大幅降低发动机远端油压的需求，从而降低发动机的机油泵设计排量，减少机油泵的能量损耗，降低发动机的油耗。且本实施例结构简单可靠，只需对现有技术的液压挺柱进行小部分修改，成本相当，不增加额外的使用及投资成本。

实施例二，提供一种发动机，所述发动机包括发动机本体和实施例一中所述的液压挺柱，所述液压挺柱设置在所述发动机本体上。

实施例三，提供一种车辆，所述车辆包括车辆本体和实施例二中所述的发动机，所述发动机设置在所述车辆本体上。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (6)

1.一种液压挺柱，包括缸盖、柱塞、壳体、单向阀和支撑弹簧，所述柱塞的底部与所述壳体的内底部形成高压油腔，其特征在于，所述缸盖上开设有安装槽，所述壳体固定设置于所述安装槽内，所述壳体的外表面开设有第一环形槽，所述第一环形槽与所述安装槽的内壁形成储油腔，所述壳体的内底部开设有通孔，所述单向阀固定设置于所述通孔处，所述壳体上开设有第一进油孔，所述通孔和所述第一进油孔均与所述储油腔连通，所述柱塞的外壁与所述壳体的内壁之间具有间隙，所述间隙与所述第一进油孔连通，所述储油腔、所述通孔、所述单向阀、所述高压油腔、所述间隙和所述第一进油孔形成油回路；

所述壳体的底部开设有环形积油槽，所述环形积油槽与通孔连通，所述环形积油槽的侧壁开设有多个第一进油槽，所述储油腔的下端开设有多个第二进油槽，所述第一进油槽与所述第二进油槽连通；

所述缸盖上开设有导油槽，所述储油腔的顶端开设有多个第三进油槽，所述导油槽与所述第三进油槽连通。

2.根据权利要求1所述一种液压挺柱，其特征在于，所述壳体底部的外侧开设有阶梯槽，所述阶梯槽与所述安装槽内壁形成积油腔，所述第一进油槽和所述第二进油槽均与所述积油腔连通。

3.根据权利要求1所述一种液压挺柱，其特征在于，所述壳体内于所述第一进油孔处开设有第二环形槽，所述柱塞的外表面于所述第二环形槽处开设有第三环形槽，所述第二环形槽与所述第三环形槽形成缓冲腔。

4.根据权利要求3所述一种液压挺柱，其特征在于，所述柱塞内设置有腔体，所述柱塞于所述缓冲腔处开设有第二进油孔，所述第二进油孔将所述腔体与所述缓冲腔连通，所述腔体的顶部开设有出油孔。

5.一种发动机，其特征在于，所述发动机包括发动机本体和权利要求1-4中任一项所述的液压挺柱，所述液压挺柱设置在所述发动机本体上。

6.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括车辆本体和权利要求5中所述的发动机，所述发动机设置在所述车辆本体上。