CN203189135U - 一种气缸盖及顶置凸轮轴发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种气缸盖，所述气缸盖具有顶面、进气侧面、排气侧面、前端面和后端面，所述顶面上分布有凸轮轴安装座和摇臂支座安装凸台，所述前端面与所述后端面之间具有贯通的回油道，所述气缸盖具有从所述摇臂支座安装凸台开始竖直向下延伸的第一直油孔和从所述进气侧面开始水平延伸的第二直油孔，所述第一直油孔与所述第二直油孔连通，并且所述第二直油孔与所述回油道连通。本实用新型同时提供了采用上述气缸盖的顶置凸轮轴发动机。本实用新型能够使发动机的结构更加紧凑从而进一步实现小型化。

Description

一种气缸盖及顶置凸轮轴发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机领域，具体涉及一种利用直油孔为气门摇臂供油的气缸盖及采用此缸盖的顶置凸轮轴发动机。

背景技术

在汽车工业的发展过程中，如何实现发动机的小型化、紧凑化一直是设计人员不断追求的目标。

在中国专利申请号：96192117.X、申请日：1996-10-16、发明名称“内燃机的摇臂组件”的发明专利中，公开了一种内燃机，气门摇臂通过摇臂支座安装到气缸盖上，而安装摇臂支座紧固到缸盖上时，需要在缸盖上铸造出摇臂支座安装凸台。并且，为了给气门摇臂提供润滑，在摇臂支座和摇臂支承垫上设置了润滑油道。而在该专利中，气门摇臂需要推杆支撑，这限制了发动机在高度方向上的减小。

在中国专利申请号：201220401277.1、申请日：2012-8-14、发明名称“顶置凸轮轴缸盖”的实用新型专利中，进一步公开了气缸盖的回油道向摇臂支座安装凸台供油的油道。由于发动机的结构已经很紧凑，为了避让周围的水套等结构，回油道只能位于凸轮轴安装座的下方，出于加工方便的考虑，摇臂支座安装凸台采用斜油孔与回油道贯通。但是，斜油孔也限制了发动机的进一步小型化，存在改进空间。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述缺点，提供一种结构紧凑的气缸盖，以实现发动机的进一步小型化。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种气缸盖，所述气缸盖具有顶面、进气侧面、排气侧面、前端面和后端面，所述顶面上分布有凸轮轴安装座和摇臂支座安装凸台，所述前端面与所述后端面之间具有贯通的回油道，所述气缸盖具有从所述摇臂支座安装凸台开始竖直向下延伸的第一直油孔和从所述进气侧面开始水平延伸的第二直油孔，所述第一直油孔与所述第二直油孔连通，并且所述第二直油孔与所述回油道连通。

优选地，所述第二直油孔在所述进气侧面的开口被封堵。

优选地，所述第二直油孔在所述进气侧面的开口通过堵盖进行封堵。

一种顶置凸轮轴发动机，包括：如上所述的气缸盖；安装在所述凸轮轴安装座内的凸轮轴；安装在所述摇臂支座安装凸台上的摇臂支座，其包括进气摇臂支撑垫和排气摇臂支撑垫，所述进气摇臂支撑垫与所述排气摇臂支撑垫由桥接部分连接，所述进气摇臂支撑垫和所述排气摇臂支撑垫上分别固定安装有进气摇臂支座和排气摇臂支座；进气摇臂，其一端具有受所述凸轮轴驱动的滚轮，另一端连接一对进气阀门，中间的转轴固定安装在所述进气摇臂支座上；排气摇臂，其一端具有受所述凸轮轴驱动的滚轮，另一端连接一对排气阀门，中间的转轴固定安装在所述排气摇臂支座上；所述进气摇臂的转轴与所述排气摇臂的转轴平行偏移开来。

优选地，所述摇臂支座上具有与所述第一直油孔连通的油道以向所述进气摇臂和所述排气摇臂提供润滑油液。

优选地，所述滚轮的转轴由铅黄铜线材制造。

优选地，所述滚轮的转轴上开有润滑油槽。

优选地，每一个所述摇臂支座上具有两对所述进气摇臂支撑垫和所述排气摇臂支撑垫。

由于本实用新型采用了两个互相垂直的直油孔来代替一般采用的斜油孔，因此凸轮轴的凸轮的旋转轨迹能够近似与两个直油孔相切，相对于与斜油孔近似相切相比，使得凸轮轴在进气侧面与排气侧面之间的宽度上更靠近摇臂支座安装凸台，同时在高度方向上也能够被降低，相应地，整个发动机的尺寸能够被减小，实现了发动机的更加紧凑的布局，利于实现小型化。

进一步地，第二直油孔在加工完成后通过堵盖进行封堵，既不影响发动机的性能，又利用原有的封堵工序进行封堵，不需要增加其它设备或者增加工序。

进一步地，本实用新型采用凸轮轴直接接触气门摇臂的滚轮从而驱动进气门摇臂和排气门摇臂，取消了顶杆，使得结构更简单，高度也能够被进一步降低，而进气摇臂与排气摇臂的转轴平行偏移后，既能够使发动机的宽度尽可能小，又有利于进、排气正时。

进一步地，摇臂支座上的油道与第一直油孔连通，能够为气门摇臂及其组件提供润滑，提高发动机使用寿命。

进一步地，由铅黄铜线材制造滚轮的转轴、在滚轮的转轴上开润滑油槽，均使得转轴与滚轮之间更耐磨，延长使用寿命。

进一步地，一个摇臂支座上设置两对进气摇臂支撑垫和排气摇臂支撑垫，能够进一步提高安装精度，保证相邻气缸之间的进气、排气同步性。

附图说明

接下来将结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步详细说明，其中：

图1是一种顶置凸轮轴发动机的气缸盖的俯视图；

图2是本实用新型的实施例的发动机的立体图，并且发动机上的部分组件被省略；

图3是沿图1的A-A线的剖视图，表明了现有技术的润滑油道结构；

图4是类似图3的沿图1的A-A线的剖视图，表明了本实用新型的实施例的润滑油道结构；

图5是本实用新型的实施例的润滑油道结构与现有技术的润滑油道结构的结构原理对比示意图；

图6是本实用新型的实施例的摇臂支座的立体图；

图7是本实用新型的实施例的气门摇臂的爆炸图；

图8是图2的局部俯视图。

上图标记说明：顶面1、进气侧面2、排气侧面3、前端面4、后端面5、凸轮轴安装座6、摇臂支座安装凸台7、回油道8、斜油孔9、第一直油孔10、第二直油孔11、水套12、凸轮轴13、摇臂支座14、进气摇臂支撑垫15、排气摇臂支撑垫16、桥接部分17、进气摇臂支座18、排气摇臂支座19、进气摇臂20、排气摇臂21、滚轮22、进气阀门23、转轴24、排气阀门25、油道26、转轴27、润滑油槽28、螺栓29、气门调节螺栓30、锁紧螺帽31、球头座32、气门桥33。

具体实施方式

结合图1和图2，气缸盖具有顶面1、分布有进气口的进气侧面2、分布有排气口的排气侧面3、朝向正时轮系的前端面4和与前端面4相对的后端面5。本领域普通技术人员应当理解，顶面1是相对气缸盖与气缸体（未示出）相接触的底面（未标记）定义的，而前端面4和后端面5是相对正时轮系的位置定义的，当然也能够采用其它的定义方式。在顶面1上，分布有凸轮轴安装座6，并且在其附近分布有摇臂支座安装凸台7。回油道8从前端面4开始延伸直到后端面5，从而在前、后端面之间贯通整个气缸盖，作为气缸润滑油路的一部分。

参考图3，由于需要避让水套12等周边结构，回油道8的加工位置可选择性很小，基本位于摇臂支座安装凸台7的斜下方靠近进气侧面2的位置。在现有技术中，为了向气门摇臂（包括进气摇臂和排气摇臂）组件提供润滑，一般采用从摇臂支座安装凸台7上钻斜油孔9的方式连通到回油道8，这样只需一次钻孔既可，加工方便。

参考图4，与图3不同的是，本实用新型是从摇臂支座安装凸台7开始竖直向下钻出第一直油孔10，然后从进气侧面2开始水平钻第二直油孔11，第一直油孔10与第二直油孔11相交连通，并且在加工过程中使第二直油孔11与回油道8连通，从而使回油道8中的油液能够经由第二直油孔11、第一直油孔10到达摇臂支座安装凸台7，进一步进入气门摇臂。当然，为了不影响供油效果和发动机性能，在加工完第二直油孔11后需要将其位于进气侧面2的开口进行封堵，封堵方法能够采用焊接等方式进行，但优选采用压装堵盖的方式进行封堵，因为在气缸盖加工完成后，一般需要对水孔、油孔进行堵盖封堵，这样利用现有设备和已有工序就能完成，而不需要在生产线上再增加焊接设备和工序。

参考5，其示意性表明了与斜油孔相比，采用直油孔的优势。在图5中，以圆形表示凸轮轴13上的凸轮的旋转轨迹，而且在采用斜油孔的情况下均以虚线表示，在采用直油孔的情况下均以实线表示。当采用斜油孔9时，虚线圆形代表的凸轮旋转轨迹至多到达与虚线表示的斜油孔9相切的位置（当然，由于存在斜油孔9的孔壁而使虚线圆形不可能真正与斜油孔相切），此时虚线圆形到达摇臂支座安装凸台7上的斜油孔9的开口的宽度为W1，即气缸盖的进气侧面2到达该开口的最小宽度为W1（不考虑凸轮轴安装座6的厚度的前提下）；虚线圆形到达回油道8的高度为H1。而采用第一直油孔10与第二直油孔11的情况下，虚线圆形的圆心C到达了实线圆形的圆心C位置，实线圆形代表的凸轮旋转估计至多到达与实现表示的第一直油孔10和第二直油孔11相切的位置（与上述情况类似，不可能真正相切），这样，气缸盖的进气侧面2到达第一直油孔10的开口的宽度W2能够明显小于W1，而实线圆形到达回油道8的高度H2能够明显小于H1，也就是说，在其它条件不变的情况下，与采用斜油孔9相比，在采用第一直油孔10和第二直油孔11时，气缸盖的高度和宽度都能够被进一步减小。当然，本领域普通技术人员能够理解，实现圆形并不能与第一直油孔10相切的另一个原因在于如果发生相切，则凸轮轴将直接压在气门摇臂的转轴上而无法驱动气门摇臂，但是这并不妨碍与采用斜油孔9相比气缸盖在宽度上的减小，而且即使是凸轮旋转轨迹的圆心C是竖直向下移动的，虽然这样不能带来气缸宽度的减小，但仍能够带来气缸高度的减小。也就是说，采用了第一直油孔10和第二直油孔11取代斜油孔9后，气缸盖至少能够实现高度上的减小，或者能够同时实现高度、宽度上的减小，因而该结构实现了发动机的进一步小型化，虽然本实用新型的方案需要进行两次钻孔，但这能够带来发动机重量减轻、整车布置空间更大的巨大优势，因而是具备成本效益的。

参考图6，其表明了本实用新型的发动机所采用的摇臂支座14的具体结构。摇臂支座14包括进气摇臂支撑垫15和排气摇臂支撑垫16，两支撑垫之间由桥接部分17连接。进气摇臂支撑垫15和排气摇臂支撑垫16上分别固定安装有进气摇臂支座18和排气摇臂支座19。在摇臂支座14的底面上，具有油道26，油道26与第一直油孔10连通，因此来自于回油孔8的油液能够进入进气摇臂20和排气摇臂21，提供润滑。关于气门摇臂内部的润滑油道在多个专利文件及现有技术文献中均有记载，本文不再进行详细描述。每一个进气摇臂支撑垫15和一个排气摇臂支撑垫16为一对，以为同一燃烧室的进气摇臂20和排气摇臂21提供支撑。在本实用新型中，每一个摇臂支座14上具有两对进气摇臂支撑垫15和排气摇臂支撑垫16，因此一个摇臂支座能够为相邻的两个燃烧室的进气摇臂20和排气摇臂21提供支撑，这不仅带来了安装上的方便，而且有利于安装精度的控制，保证相邻燃烧室的进气摇臂20和排气摇臂21的正时同步性。

结合图2、图7，其表明了本实用新型的气门摇臂（包括进气摇臂20和排气摇臂21）的具体构造。气门摇臂的一端具有滚轮22，优选滚轮22的转轴27由铅黄铜线材制造，具备更好的耐磨性。同时，在转轴27上还开有润滑油槽28，来自于回油道8的油液进入润滑油槽28以为转轴27与滚轮22之间提供润滑。气门摇臂的另一端安装有气门调节螺栓30，气门调节螺栓30的端部与球头座32形成球头球窝配合。球头座32随着气门摇臂的摆动而下压气门桥33，从而驱动一对进气阀门23或者一对排气阀门25，实现了气门摇臂与进气阀门或者排气阀门的驱动链接。进气阀门23和排气阀门25的安装高度受到气门调节螺栓30的调节并在完成调节后由锁紧螺帽31锁紧。气门摇臂的两个端部中间安装有转轴24。发动机组装时，将凸轮轴13安装到凸轮轴安装座6内，将摇臂支座14安装到摇臂支座安装凸台7上，螺栓29穿过转轴24从而将进气摇臂20和排气摇臂21分别固定安装到进气摇臂支座18和排气摇臂支座19上，并且进气摇臂20和排气摇臂21能够围绕其转轴24摆动。从而，凸轮轴13上的凸轮直接与滚轮22接触驱动气门摇臂。

参考图8，为了适应进气阀门23的打开时间与排气阀门25的打开时间的不同，进气摇臂20的转轴的轴线a与排气摇臂21的转轴的轴线b是平行偏移开来的而并不重合。

虽然本实用新型是结合以上实施例进行描述的，但本实用新型并不被限定于上述实施例，而只受权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本实用新型的实质构思和范围。

Claims (8)

1.一种气缸盖，所述气缸盖具有顶面、进气侧面、排气侧面、前端面和后端面，所述顶面上分布有凸轮轴安装座和摇臂支座安装凸台，所述前端面与所述后端面之间具有贯通的回油道，其特征在于，所述气缸盖具有从所述摇臂支座安装凸台开始竖直向下延伸的第一直油孔和从所述进气侧面开始水平延伸的第二直油孔，所述第一直油孔与所述第二直油孔连通，并且所述第二直油孔与所述回油道连通。

2.根据权利要求1所述的气缸盖，其特征在于，所述第二直油孔在所述进气侧面的开口被封堵。

3.根据权利要求2所述的气缸盖，其特征在于，所述第二直油孔在所述进气侧面的开口通过堵盖进行封堵。

4.一种顶置凸轮轴发动机，其特征在于，包括：

如权利要求1至3中的任一项所述的气缸盖；

安装在所述凸轮轴安装座内的凸轮轴；

安装在所述摇臂支座安装凸台上的摇臂支座，其包括进气摇臂支撑垫和排气摇臂支撑垫，所述进气摇臂支撑垫与所述排气摇臂支撑垫由桥接部分连接，所述进气摇臂支撑垫和所述排气摇臂支撑垫上分别固定安装有进气摇臂支座和排气摇臂支座；

进气摇臂，其一端具有受所述凸轮轴驱动的滚轮，另一端连接一对进气阀门，中间的转轴固定安装在所述进气摇臂支座上；

排气摇臂，其一端具有受所述凸轮轴驱动的滚轮，另一端连接一对排气阀门，中间的转轴固定安装在所述排气摇臂支座上；

所述进气摇臂的转轴与所述排气摇臂的转轴平行偏移开来。

5.根据权利要求4所述的顶置凸轮轴发动机，其特征在于，所述摇臂支座上具有与所述第一直油孔连通的油道以向所述进气摇臂和所述排气摇臂提供润滑油液。

6.根据权利要求4所述的顶置凸轮轴发动机，其特征在于，所述滚轮的转轴由铅黄铜线材制造。

7.根据权利要求4所述的顶置凸轮轴发动机，其特征在于，所述滚轮的转轴上开有润滑油槽。

8.根据权利要求4所述的顶置凸轮轴发动机，其特征在于，每一个所述摇臂支座上具有两对所述进气摇臂支撑垫和所述排气摇臂支撑垫。

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