CN1550645A - 发动机润滑系统 - Google Patents

Abstract

一种改进的内燃机润滑系统，包括安装在安装支架上的机油滤清器，所述安装支架固定于与油泵和发动机主油道直接连通的一发动机部件侧表面上以使必须被密封以防止泄漏的通道数量最少，并使组件更为紧凑。

Description

发动机润滑系统

技术领域

本发明涉及一种内燃机，更具体地说是涉及这种发动机的润滑系统。

背景技术

众所周知，内燃机需要润滑系统为其运动部件提供润滑。除了润滑功能外，润滑剂通常还能至少部分地起到冷却发动机的作用。对至少四冲程的发动机来说，润滑系统包括一个储存润滑剂的润滑剂贮槽、一个对储存的润滑剂进行增压并使润滑剂通过合适的通道流动到被润滑区域的油泵、以及一个返回容器的回路。通常，还配有机油滤清器，循环油从该机油滤清器中通过以截留下夹带的杂质，并阻止这些杂质到达润滑表面。机油滤清器常常和热交换器相连以辅助冷却操作。

因此，润滑系统需要许多的部件，即一个和多个泵的驱动器、滤清器装置、及形成和提供润滑油流动、返回及通过滤清器的所必需的通道。由于滤清器通常包括一个需要维修的滤筒，因此存取和易于维修就非常重要了。

公开号为平6-299863的日本专利申请公开了一种现有技术解决这个问题的典型途径。从该文中可知，发动机有一个内部有气缸孔的QGT。与QGT中分离地形成并被固定在其下表面的隔板和QGT一起起到支持曲轴的作用。分离的油盘被固定在隔板的下表面，受曲轴驱动的油泵被支承在隔板的上方，并悬挂到油盘内。除了这种结构，传统情况下，发动机带有从发动机主体伸出的支架，以可拆下地固定机油滤清器。机油滤清器通过位于QGT内的油路、隔板和支架内的油通道与发动机相连通。这样就导致了有大量需要有效密封的连接节点的一复杂的布置。

专利号为5647315的美国专利中公开了这种复杂布置的另一个例子。这种布置还在机油滤清器主体上增加了油冷却器，进一步使油管系统和冷却液通道复杂化。同时，滤清器元件的安装装置也有点复杂和体积较大。

因此，本发明的一个基本目的就在于提供一种有效的机油滤清器安装和连接装置，它可减少连接节点的数量，并在安装滤清器时提供更多的自由。此外，本发明的另一个目的是在不损害可维护性能的情况下，简化并更紧凑地安装机油滤清器。

发明内容

本发明适用于内燃机和润滑系统。发动机包括一个由QGT和缸盖组件组成的发动机主体，QGT内部具有至少一个气缸孔，缸盖组件关闭气缸孔地被附接在QGT一端上。活塞在气缸孔内进行往复运动，并驱动曲轴。曲轴箱组件被固定在QGT组件的另一端，和QGT相配合以轴颈安装曲轴。曲轴箱组件包括一个用来从发动机中收集润滑油的油盘件。油泵受曲轴驱动，并至少部分地垂悬入油盘中。安装垫片位于发动机一单个部件的一个侧表面上。位于单个部件内的输油通道与油泵相连通，并且终止于穿过侧表面并且位于安装垫内的输油口。用来将滤过的油输送到发动机中的排油通道也位于单个部件内，其起始端是穿过侧面且位于安装垫片内的排油口。将附接在支架上的机油滤清器附接到安装垫片上来完成该组件，该支架适合可拆下地安装机油滤清器。

附图说明

图1是内燃机和根据本发明实施例构造的附件传动装置的前视图。

图2是沿着与图1相同的方向看去的发动机放大前视图，其中发动机的正时罩被拆下了。

图3是发动机的侧视图。

图4是沿图2中的线4-4方向所截取的放大横截面图。

图5是沿与图3相同的方向看去的侧视图，只以实线示出装配好的QGT和曲轴箱组件和以虚线示出一些发动机附件。

图6是沿着与图1相同方向看去的机油滤清器及其安装结构的放大视图，其中一些部分被剖去，并且示成剖视图。

具体实施方式

现在，详细参照附图，开始时主要参照附图1-3，实施本发明的一多缸四冲程内燃机总体上由标记11来表示。在示出的具体实施例中，发动机11所示为具有四个直线排列的气缸。当然，通过下面的描述，将本发明应用于具有其它气缸数目的发动机和其它发动机构造的发动机中，对本领域技术人员而言是显而易见。此外，本发明不限于以四冲程原理工作的发动机。

发动机11适于被安装在如汽车等的车辆上推动它们，并被描述为垂直安装于其中，但是本发明不局限于如此。发动机11有一个由车辆主体(未示出)以合适方式被支承的发动机主体，总体上由12表示。发动机主体12包括QGT，总体上由13表示。QGT13由四个具有平行轴线15的气缸孔14(图2)组成。总体上由16表示的隔板，以公知的可卸方式附接在QGT13下端，以形成曲轴箱组件的上部分。

缸盖组件17以一种公知的方式固定在QGT13的上表面，并封闭气缸孔14的上端。和现有技术一样，缸盖组件17支承用来以合适的方式控制加入到发动机燃烧室的进气和废气从其的排出的诸阀。将以所述方式操纵这些阀。阀和操作机构被固定在气缸盖17上表面上的气缸盖罩18封闭起来。

前述曲轴箱组件的上半部分由QGT13的下部和隔板16形成，通过总体上由19表示的油盘完成并关闭前述曲轴箱组件，油盘被合适地固定在隔板16的下表面上并容纳润滑油。

发动机11带有可在气缸孔14内往复运动的活塞21，活塞通过连接杆22连接以驱动曲轴23。曲轴23绕通常是水平伸出的轴24旋转。曲轴23绕着轴线24借助轴承来进行轴颈安装，而该这些轴承借助缸体13和隔板16以公知的方式来安装。

前述的进气阀和排气阀以合适的方式借助阀致动机构来操作，该致动机构总体上由25表示。阀致动机构25包括一个进气凸轮轴26和一个排气凸轮轴27，它们分别与进气阀和排气阀以合适的可操作的方式接合。凸轮轴26和27的轴线与曲轴23的轴线24相平行地延伸。正时链28使设置在曲轴23的一端上的链轮与位于凸轮轴26和27端部上的链轮相互连接起来，从而以与是它旋转速度的一半的正时关系驱动它们。

如上所述，QGT13通过铸造制成，优选由低压铸铝来形成，且缸盖17由相同材料制成，并以公知的方式被固定在QGT上表面上。前述曲轴箱组件、具体地说是隔板16的上部法兰29以任何合适的方式被固定在前述曲轴组件上。油盘19具有：通常是盘形的油盘主体13，该主体31向上敞开；向外的法兰32，它与油盘31上部外边缘形成一体，该上部外边缘与隔板16的下表面密封接合，以增加该结构的刚度。

发动机11设置有许多附件，这些附件设置在发动机主体12外部横向附近。其中一些附件是用于发动机工作的，另一些是用于车辆或其它用途的。这些附件包括用于车辆空调的空气压缩机33、用来将冷却液输送到形成在发动机主体12中的冷却套中以冷却发动机主体12的发动机冷却液泵34、用来产生车辆和发动机点火所需电能的交流发电机35、以及用来动力辅助车辆转向的动力转向泵36。每个附件33、34、35和36都以公知的方式、借助蛇形带38由皮带轮37来驱动，而皮带轮固定到曲轴23上。

如上所述，发动机从动附件包括冷却液泵34。泵34有一个外壳，该外壳和QGT13构成一个整体并起加固它的作用。外壳包括排出导管部分39，该导管部分39与绕着气缸孔14周围形成在缸体13中的冷却套41(图2)相连通。这些冷却套41也与位于气缸盖17内的冷却套(未示出)相配合。冷却液也以现有技术中公知方式流经热交换器(未示出)。

除了所描述的冷却系统之外，根据本发明，发动机11还有一个包括曲轴箱组件、具体地说是油盘19的润滑系统。润滑剂通过该系统供应到发动机11需要润滑的各部分，如曲轴23和凸轮轴26、27的轴承。润滑系统带有直接支承在隔板16上的油泵42，这样，油泵42从隔板16的下表面向下伸出以被放置在油盘19中。

油泵42可以是任一种公知的类型，并有一个驱动轴43，链轮44附接在驱动轴43在油盘19内向外伸出的一端上。链轮44受传动链45驱动，穿动链45又通过固定在曲轴23一端的链轮46被驱动。现在主要参照图4来更加详细描述该传动装置。设有一张紧机构，总体上由47表示，用以在油泵传动链45内维持一个理想的张力。张紧装置47包括力臂48，该力臂的一端通过枢轴49在隔板16上进行枢转，这样，另一端能绕着由枢轴49所形成的轴线51进行旋转。力臂48的另一端通过弹簧52与链45接触，以维持理想的张力。

油泵42通过供给系统为发动机11的润滑部件提供泵送的润滑油，供给系统包括一个可拆下的滤筒型机油滤清器，总体上由53表示。滤清器53安装在发动机11上，特别地，通过安装支架，参照图6总体上由54表示，固定在隔板16上。安装支架54以将简短描述的方式附接在安装垫55上，而安装垫55成一体地形成在隔板16的侧表面上。

除了装载机油滤清器53外，安装支架54还装载了一个油冷却器，总体上由56表示。油冷却器56以将简短描述的方式设置在安装支架54和机油滤清器53之间。现在参照图5，可以看出，安装垫55形成为隔板16的侧表面的向外突出部，并且形成入口腔57和排出腔58，这两个腔由成角度设置在分开壁来分开。

接着主要参照图5和图6，可以看出油泵42在垂直方向上将泵送的油释放到从隔板16的下表面在其中伸出的垂直伸出通道61中。垂直通道61与水平通道62相连通，水平通道62经由开口63终止在安装垫片55的进入腔57中。

在流经油冷却器56和滤清器53之后，冷却的并过滤过的润滑油被输送到排出腔57中，用以通过最初形成于隔板16内的发动机11主油道的开口64将油输送到发动机11的润滑部件去，将简要描述其提输送方式。开口64与发动机主油道的起始部分(总体上由65表示)相连通，该主油道形成在隔板16上，如图6所示。油通过公知的合适通道从那儿流到发动机前述的润滑部件中。

接着参照图6，可以看出与隔板16中分开形成的安装支架54有一对边突起66，边突起66上有开口以容纳用于可拆下地连接到位于隔板16横向外表面的外部安装垫片55上的紧固件67。

油冷却器56有一个常规环形外壳68，通常是平的上部表面69依靠紧固件(总体上由72表示)的肩部71与安装支架54的配合下表面密封。紧固件72有螺纹部分73，旋入安装支架54的螺纹开口处，从而在油冷却器56的配合表面69和安装支架54之间安装一个密封垫圈74。

在油冷却器主体69内置有一热交换器75，以容纳从发动机冷却套41流经导管76和装置77的发动机冷却液(图3)。冷却液流经热交换器75之后，经过返回装置78和返回导管79返回到冷却套41中。

如图6所示，已经提到的机油滤清器53是滤筒型，包括容纳有任何一种理想类型过滤介质82的罐状外壳81。外壳形成有带螺纹开口84的端壁83，开口84旋在紧固件72的下部螺纹部分85上。因此，密封环86被密封压缩在端壁83和热交换器主体68的下表面之间。

QGT油通道62与安装支架54内的输油通道87相配合，支架终端有大量向下的开口通道，以在密封垫片74向内的区域内与油冷却器56的上壁相连通。油冷却器外壳上有许多开口88，在这些开口区域内允许油以沿箭头方向进入到油冷却器56中以进行冷却。

类似的，油冷却器壳68的下壁有许多排油口，以允许油进入到密封环86内部的机油滤清器端壁83区域内，流向如箭头方向所示。然后，油以箭头所示流向进入机油滤清器53，流经过滤介质82，通过端壁83的开口。

因此而冷却过和过滤过的油经过位于紧固件72内的内部通道89从滤清器53和油冷却器56中出来。然后，油流入位于安装支架54内的输送管道91，流向与箭头方向所示。输送管道91又与位于隔板16内的发动机主油道的起始部分65相连通，将冷却并过滤过的油输送到发动机11中。润滑之后，润滑油以任一公知方式被返回到油盘19中，用以供油泵42重复地进行输送。

在上述例子中，机油滤清器53和油冷却器56都位于由紧固件72形成的轴线上。润滑油通过机油滤清器53和油冷却器56沿轴向均匀流动，并通过位于紧固件72内的通道89返回。因此，可以有效地实现机油滤清器53对润滑油的过滤及机油冷却器56对润滑油的冷却。

因为位于油泵42、油冷却器56、机油滤清器53和发动机润滑主油道65之间的所有输油通道和返回通道都形成在单个发动机的主体件中，在这种情况下，现有技术结构中所要求的隔板16、密封表面的数量和位置大大地减少，这不仅节省了成本，而且能更好地防漏。同时，由于安装支架54是一个与隔板16分离的部件，这样，通过选择支架54的各种外形，就可以使都固定在支架54上的机油滤清器53和油冷却器56的状态和位置具有多种选择。因此，机油滤清器53和油冷却器56的合适状态和位置的采用允许发动机主体12、机油滤清器53和油冷却器56以紧凑的方式放置，这样，可以防止润滑系统过大。

当然，对本领域技术人员来说是很容易理解的，所描述的具体实施例只是本发明可以采用的示范，在不离开如权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种变化和修改。例如，发动机11可以是两冲程的发动机和/或气缸孔14的轴线15相对于垂直方向可以是倾斜的。

Claims (16)

1.一种内燃机和润滑系统，它包括发动机主体，该主体具有：QGT，它具有至少一个形成于其中的气缸孔；缸盖组件，它关闭所述气缸孔地附接到所述缸体的端部上；活塞，它在所述气缸孔内进行往复运动，并且驱动曲轴；曲轴箱组件，它固定到所述缸体的另一端上并且与所述缸体相配合，以轴颈安装所述曲轴，所述曲轴箱组件包括用来收集来自所述发动机的润滑剂的油盘件；油泵，它由所述曲轴驱动，并且至少部分地垂悬挂入所述油盘中；安装垫，它形成在所述发动机的一单个部件的侧表面上；输油通道，它与所述油泵相连通，它形成在所述单个部件中并且终止于穿过所述侧表面并且位于所述安装垫内的输油口；排油通道，它用来把过滤过的油输送所述发动机中，它形成在所述单个部件中并且开始于穿过所述侧表面并且位于所述安装垫内的排油口；及机油滤清器，它附接于支架，而支架附接到所述安装垫上，并适合可拆下地安装机油滤清器。

2.如权利要求1所述的内燃机和润滑系统，其特征在于单个部件是曲轴箱组件的一个部件。

3.如权利要求2所述的内燃机和润滑系统，其特征在于单个部件是其上附接有油盘件的隔板。

4.如权利要求1所述的内燃机和润滑系统，其特征在于，还包括一个隔板，该隔板形成附接在QGT下表面上的曲轴箱组件的一部分，并将曲轴和QGT通过轴颈连接在一起，油盘固定在所述隔板的下表面。

5.如权利要求4所述的内燃机和润滑系统，其特征在于油泵由隔板来支承

6.如权利要求5所述的内燃机和润滑系统，其特征在于单个部件是隔板。

7.如权利要求6所述的内燃机和润滑系统，其特征在于油泵有一个在其入口端部与隔板直接连通的排出口。

8.如权利要求7所述的内燃机和润滑系统，其特征在于位于隔板上的安装垫片形成被隔离壁分开的两个流体腔，所述腔之一与输油通道直接连通，所述腔的另一个与排油通道直接连通。

9.如权利要求1所述的内燃机和润滑系统，其特征在于，还包括一个由机油滤清器附接支架支承的油冷却器，该油冷却器处于所述机油滤清器附接支架与机油滤清器之间，用来冷却输送到该机油滤清器中的油。

10.如权利要求9所述的内燃机和润滑系统，其特征在于单个部件是曲轴箱组件的一个部件。

11.如权利要求10所述的内燃机和润滑系统，其特征在于单个部件是其上附接有油盘件的隔板。

12.如权利要求9所述的内燃机和润滑系统，其特征在于还包括一个隔板，该隔板形成附接在QGT下表面上的曲轴箱组件的一部分，并将曲轴和QGT通过轴颈连接在一起，油盘固定在所述隔板的下表面。

13.如权利要求12所述的内燃机和润滑系统，其特征在于油泵由隔板来支承。

14.如权利要求13所述的内燃机和润滑系统，其特征在于单个部件是隔板。

15.如权利要求14所述的内燃机和润滑系统，其特征在于油泵有一个在其入口端部与隔板直接连通的排出口。

16.如权利要求15所述的内燃机和润滑系统，其特征在于位于隔板上的安装垫片形成被隔离壁分开的两个流体腔，所述腔之一与输油通道直接连通，所述腔的另一个与排油通道直接连通。

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