CN208106589U - 发动机用气缸盖及发动机总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于发动机的气缸盖及发动机总成，所述发动机气缸盖包括气缸盖本体及所述气缸盖本体上设置的油路模块；其中，所述气缸盖本体上设置有用于与发动机的气缸对应的进气道、排气道以及分别与所述进气道和所述排气道对应的气门安装孔，所述油路模块上设置有用于控制停缸机构的油路，所述停缸机构设置为通过液压控制能够关闭气缸的气门。本实用新型提供的气缸盖及发动机总成，可以对气缸盖的油路进行合理设计，不会增加气缸盖的高度，节省发动机的布置空间。

Description

发动机用气缸盖及发动机总成

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机用气缸盖及发动机总成。

背景技术

现有技术中的车辆发动机为了预留足够的用于爬坡和加速的储备动力，均配备有相对大排量的汽油发动机，由于在日常使用工况时(即不需要爬坡和加速)，大排量发动机的最经济的油耗区域距离常用工况区域较远，因此气门开度较小，气泵损失大，发动机效率低，造成燃油的浪费。为了解决上述问题，采用发动机停缸技术已成为一种趋势，通常实现停缸的策略有3种：1)停止部分气缸供油(断油)；2)断油的同时引入工作缸的排气到不工作气缸内，气门正常开启关闭；3)断油同时停止气缸的气门运动。因第一、二种方法存在节油效果不明显及改动量较大等问题，现常用第三种停缸策略。当发动机在正常工况工作时，发动机中一定数量的气缸停止工作，令发动机的排量减小，使得相同工况下气门开度较不停缸时开度大，减小泵气损失，提升发动机的效率。

但是，现有停缸技术机构多采用液压控制，其控制油路较复杂，因此对气缸盖的空间布置需求较高，通常会增加气缸盖高度，不利于发动机的布置；现有停缸机构多为液压控制，因液压油路设计原因，导致机构响应速度较慢。另外，现有停缸技术气门关闭顺序都是已确定的，无法使工作缸更贴近最优热效率点。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种发动机用气缸盖及发动机总成，一方面可以解决现有技术中停缸机构的液压控制复杂，会使得气缸盖增加而增加发动机布置难度的问题。另一方面还可以解决现有技术中停缸机构响应速度慢以及停缸的气门关闭顺序确定无法使得气缸更贴近最优热效率点的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型一方面提供一种用于发动机的气缸盖，所述发动机气缸盖包括气缸盖本体及所述气缸盖本体上设置的油路模块；其中，所述气缸盖本体上设置有用于与发动机的气缸对应的进气道、排气道以及分别与所述进气道和所述排气道对应的气门安装孔，所述油路模块上设置有用于控制停缸机构的油路，所述停缸机构设置为通过液压控制能够关闭气缸的气门。

进一步的，所述油路模块设置有第一层油路和第三层油路，所述第三层油路包括多个独立的油路单元，多个所述油路单元分别与各个所述气缸对应以分别控制各个所述气缸的所述停缸机构，所述第一层油路与每个所述油路单元之间分别设置有通道，所述通道内设置有控制所述通道通断的控制阀。

进一步的，所述第一层油路上设置有与各个所述油路单元对应的多个支路，每个所述支路和所对应的所述油路单元之间设置有所述通道；

所述第一层油路包括相互连通的位于进气侧的第一进气侧油路和位于排气侧的第一排气侧油路，所述第一进气侧油路和所述第一排气侧油路上分别设置有朝向所述第一进气侧油路和所述第一排气侧油路之间延伸的所述支路。

进一步的，各个所述油路单元分别包括位于进气侧的进气侧油路和位于排气侧的排气侧油路，所述进气侧油路和所述排气侧油路之间设置有连通油路，所述通道连通在各个所述支路和所对应的所述油路单元的所述连通油路之间。

进一步的，所述第一层油路与所述第三层油路的各个油路单元之间设置有使得所述第一层油路中的油能分别进入各个所述油路单元的补偿油路，所述补偿油路中设置有节流阀。

进一步的，所述停缸机构包括挺柱、锁止销及用于带动所述气门开关的摇臂；

其中，所述挺柱中设置有控制所述锁止销移动从而控制所述锁止销脱离所述摇臂以使得所述气门关闭的控制油路，所述油路单元与所对应的所述控制油路连通，所述停缸机构还包括用于使所述锁止销复位以与所述摇臂连接的复位弹簧。

进一步的，所述气缸盖本体上还设置有真空泵和高压油泵，所述油路模块还设置有第二层油路，所述第二层油路与向所述真空泵供油的真空泵油路和向所述高压油泵供油的油泵油路连通；

其中，所述第一层油路、所述第二层油路和所述第三层油路在所述油路模块上从上至下分三层依次设置。

进一步的，所述停缸机构包括挺柱，所述挺柱中设置有用于控制气门关闭的控制油路，其中，所述油路模块设置有容纳所述挺柱的挺柱孔，所述第二层油路连通至所述挺柱和所述挺柱孔之间的间隙。

本实用新型提供的气缸盖，通过设置气缸盖包括气缸盖本体和油路模块，在独立的油路模块上设置用于控制停缸机构的油路，在工艺上较容易实现，可以降低加工难度，而且方便对油路进行更合理的设计从而可以使得油路在空间上更好地布置，从而能够克服现有技术中在发动机缸盖上设置停缸机构的液压油路复杂、对空间布置要求较高从而增加了气缸盖高度的问题。

根据本实用新型的另一方面，还提供一种发动机总成，所述发动机总成包括气缸及与所述气缸配合的如上所述的气缸盖。

所述发动机总成相对于现有技术与上述的气缸盖所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为根据本实用新型的一个实施方式中气缸盖的气缸盖本体和油路模块处于分离状态的结构示意图；

图2为气缸盖本体的结构示意图；

图3为油路模块的结构示意图；

图4为第一层油道的结构示意图；

图5为第二层油道的结构示意图；

图6为第三层油道的结构示意图；

图7为第一层油道与第三层油道连接处的油道示意图；

图8为补偿油道的剖视图；

图9为停缸机构的示意图；

图10为向真空泵和高压油泵供油的油道示意图。

附图标记说明：

1-气缸盖本体；11-排气道；12-第一火花塞安装孔；13-气门安装孔；14- 进油孔；15-真空泵油路；16-油泵油路；17-转接管；2-油路模块；21-第一层油路；211-第一排气侧油路；212-第一进气侧油路；213-通路；214-支路；215- 塞堵；216-第一油路进油孔；22-第二层油路；221-第二排气侧油路；222-第二进气侧油路；223-排气侧进油孔；224-进气侧进油孔；23-第三层油路；23a- 第一油路单元；23b-第二油路单元；23c第三油路单元；23d-第四油路单元； 231-第三排气侧油路；232-第三进气侧油路；233-连通油路；234-排气侧供油孔；235-进气侧供油孔；236-封堵部件；24-通道；25-进气凸轮轴承孔； 26-排气凸轮轴承孔；27-第二火花塞安装孔；28-挺柱孔；29-补偿油路；3- 真空泵；4-高压油泵；5-停缸机构；51-挺柱；511-控制油路；52-锁止销；53- 摇臂；54-滚轮；55-复位弹簧；56-气门；57-环形槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。另外，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

本实用新型提供一种用于发动机的气缸盖，如图1-图3所示，所述发动机气缸盖包括气缸盖本体1及气缸盖本体1上设置的油路模块2；其中，气缸盖本体1上设置有用于与发动机的气缸对应的进气道(图中未显示)、排气道11以及分别与所述进气道和所述排气道11对应的气门安装孔13(用于安装气门)，油路模块2上设置有用于控制停缸机构5(如图9)的油路，其中停缸机构5设置为通过液压控制能够关闭气缸的气门从而实现停缸，该停缸机构5可以采用如图9所述的结构(下面会进一步描述该结构)，也可以采用其它合适的通过液压油驱动控制气门的停缸机构。

本实用新型提供的技术方案，通过设置气缸盖包括气缸盖本体1和油路模块2，在独立的油路模块2上设置用于控制停缸机构5的油路，在工艺上较容易实现，可以降低加工难度，而且方便对油路进行更合理的设计从而可以使得油路在空间上更好地布置，从而能够克服现有技术中在发动机缸盖上设置停缸机构的液压油路复杂、对空间布置要求较高从而增加了气缸盖高度的问题。

下面通过结合附图并根据具体实施方式详细描述本实用新型提供的气缸盖。

如图1-图3所示，气缸盖本体1设置有用于与发动机的气缸对应的进气道、排气道11以及分别与所述进气道和所述排气道11对应的气门安装孔13，气缸盖本体1的一端上还设置有真空泵3和高压油泵4；油路模块2安装在气缸盖本体1的上方且在中间的凹部中，该油路模块2上设置有用于支撑进气凸轮轴轴承的进气凸轮轴承孔25以及支撑排气凸轮轴轴承的排气凸轮轴承孔26。气缸盖的火花塞安装孔分别设置在气缸盖本体1和油路模块2上，具体在气缸盖本体1上设置有第一火花塞安装孔12，油路模块2上设置有第二火花塞安装孔27，在油路模块2固定在气缸盖本体1上时，第一火花塞安装孔12与第二火花塞安装孔27对接，在对接处可设置密封胶圈，对火花塞孔进行密封。

在安装气缸盖本体1和油路模块2时，可首先采用定位销将油路模块2 定位在气缸盖本体1上，然后采用螺栓紧固。

在本申请的优选实施方式中，如图3、图4和图6所示，油路模块2上设置有第一层油路21和第三层油路23，第三层油路23包括多个独立的油路单元，多个所述油路单元分别与各个气缸对应以分别控制各个气缸的停缸机构5，第一层油路21与每个所述油路单元之间分别设置有通道24，所述通道24内设置有控制该通道通断的控制阀。这样，第一层油路21中的油液可以通过各个通道24分别进入到各个独立的油路单元，并通过通道24中的控制阀来控制通道24的通断，从而各个油路单元可以独立控制各气缸对应的停缸机构。

具体的，如图4所示，第一层油路21上设置有与各个油路单元对应的多个支路214，每个支路214和所对应的所述油路单元之间设置有通道24。进一步的，第一层油路21包括相互连通的(通过通路213连通)位于进气侧的第一进气侧油路212和位于排气侧的第一排气侧油路211，所述第一进气侧油路212和所述第一排气侧油路211上分别设置有支路214。支路214 朝向第一进气侧油路212和第一排气侧油路211之间延伸。其中支路214在加工时可以从该油路模块2的外侧钻孔并穿过第一进气侧油路212或第一排气侧油路211，然后钻至第一进气侧油路212和第一排气侧油路211之间，最后将外侧的开口端用塞堵215封堵(如图4)。其它的油路也可采用类似的方式，例如通路213、第一进气侧油路212及第一排气侧油路211等在加工后将开口端用封堵堵死使用。

如图6所示，第三层油路23包括第一油路单元23a、第二油路单元23b、第三油路单元23c、第四油路单元23d，共四个油路单元(当然对应气缸的个数也可设置五个或六个油路单元)，每个油路单元分别包括位于进气侧的第三进气侧油路232和位于排气侧的第三排气侧油路231，第三进气侧油路 232和第三排气侧油路231之间设置有连通油路233，通道24连通在各个支路214和所对应的油路单元的连通油路233之间(可结合参考图7)。

第一层油路21和第三层油路23的油液流动路径具体是：油液从气缸盖本体1的进油孔14(如图2)进入到油路模块2的第一油路进油孔216(如图4)，并进入到第一层油路21的第一进气侧油路212，并从通路213进入到第一排气侧油路211。然后从第一进气侧油路212和第一排气侧油路211 分别进入到各个支路214，其中第一进气侧油路212上的支路214为与第一和第四缸所对应的通道24供油，而第一排气侧油路211上的支路214为第二和第三缸所对应的通道24供油。液压油在第一层油路21进入到通道24 后，经通道24内的控制阀的通断控制，进入到第三层油路23的各个油路单元，各个油路单元互补干扰，每个通道24内的控制阀控制各个油路单元的供油，然后各个油路单元的油液可以进入到各个停缸机构的控制油路控制气门的运动。各个气缸的停缸机构由独立的控制阀控制油液通断来独立控制，可以实现动态停缸，能够连接不断地随机实现每一个气缸的停缸，更好地达到降低油耗、降低排放的效果。

优选地，如图7所示，第一层油路21与第三层油路23的各个油路单元之间设置有使得第一层油路21中的油能分别进入各个油路单元的补偿油路 29，其目的为连通第一层油路21和第三层油路23的油路单元，保证第三层油路23的各个油路单元一直充有液压油，从而保证停缸机构的响应时间。具体的，补偿油路29设置在第一层油路21的支路214和第三层油路23的连通油路233之间，且优选设置有两个补偿油路29，以能够向第三层油路 23的第三进气侧油路232和第三排气侧油路231分别进油。为避免补偿油路 29的连通干扰停缸机构的执行，在补偿油路29中设置有节流阀291，如图8 所示，以此来控制补偿油路29的截面积，可以避免过多的油液进入到第三层油路23而影响停缸机构的执行。通过设置补偿油路29，可以将停缸机构的响应时间短，可控制在0.007S以内。

停缸机构5的设置具体如图9所示，停缸机构5包括挺柱51、锁止销 52及用于带动所述气门开关的摇臂53；其中，挺柱51中设置有控制锁止销 52移动从而控制锁止销52脱离摇臂53以使得气门56能够关闭的控制油路 511，第三层油路23的油路单元与所对应的所述控制油路511连通，该停缸机构还包括用于使锁止销52复位以与摇臂53连接的复位弹簧55。

具体工作过程为：

在需要断缸时，在第一层油路21和第三层油路23之间的通道24内的控制阀(与需要断缸的气缸所对应的通道内的控制阀)打开，第一层油路21 内的油液进入到相应的第三层油路23的油路单元(图9中为第一油路单元 23a)，第一油路单元23a的油液进入到挺柱51内的控制油路511，控制油路 511的油液可以流向锁止销52的一侧从而推动锁止销52移动，锁止销52 脱离摇臂53，这样摇臂53在凸轮轴(图中未显示)转动过程中不能带动气门56正常运动，气门关闭，从而与该停缸机构对应的气缸可以实现断缸。

不需要断缸时，第一层油路21和第三层油路23之间的通道24内的控制阀关闭，只有通过补偿油路29向第三层油路23供油，以在启动停缸机构时可以快速启动，此时，锁止销52在复位弹簧55的作用下复位，锁止销52 与摇臂53连接，从而凸轮轴在转动过程中可以带动摇臂53从而带动气门56 正常工作。其中，为避免摩擦，在摇臂53上设置有滚轮54，凸轮轴转动过程中通过接触滚轮54而使得摇臂53运动。

在此需说明的是，停缸机构5并不限于本实施方式中的设置，其它的通过液压油控制的停缸机构也可本申请中的油路设计。

另外，本实施方式中，油路模块2还设置有第二层油路22，该第二层油路22用于向气缸盖本体1上设置的向真空泵3和高压油泵4供油，而且还可以向停缸机构5中的挺柱51与其挺柱孔28之间的间隙供油(下面进一步详述)。其中，第一层油路21、第二层油路22和第三层油路23在油路模块2上从上至下分三层依次设置。该油路设计合理，节省布置空间，不会增加气缸盖的高度。

气缸盖本体1上设置的真空泵3和高压油泵4(如图2)，该第二层油路22与向真空泵3供油的真空泵油路15和向高压油泵4供油的油泵油路16 连通，以向真空泵3和高压油泵4供油。

进一步的，如图5所示，第二层油路22包括第二排气侧油路221和第二进气侧油路222，第二排气侧油路221通过排气侧进油孔223与第一层油路21连通，第二进气侧油路222通过进气侧进油孔224与第一层油路21连通，以使得第一层油路21能够进入到第二层油路22。然后第二层油路22 的第二排气侧油路221通过排气侧供油孔234(如图6)以及第二进气侧油路222通过进气侧供油孔235(如图6)分别进入到第三层油路23的右端部分，该第三层油路23的右端部分由封堵部件236封堵，使得由排气侧供油孔234的油液向右流动至向真空泵3供油的真空泵油路15，如图10所示，以及进气侧供油孔235进入的油液能够向右流动至向高压油泵4供油的油泵油路16。

其中，由于第二层油路22设置在油路模块2上，而真空泵油路15和油泵油路16设置在气缸盖本体1上，因此如图10所示，在排气侧供油孔234 与真空泵油路15的连接处以及进气侧供油孔235和油泵油路16的连接处设置有转接管17，形成封闭的供油油路。

另外，本实施方式中，由于停缸机构5包括设置有挺柱51，如图9所示，油路模块2设置有容纳挺柱51的挺柱孔28，为避免挺柱51在该挺柱孔28 中振动彼此之间产生碰撞，第二层油路22与挺柱51和挺柱孔28之间的间隙连通，使得第二层油路22中的油液能够进入到挺柱51和挺柱孔28之间的间隙，从而通过油液来支撑挺柱51使其浮动地支撑在挺柱孔28中。具体的，如图9所示，挺柱51上在靠近第二层油路22的位置沿周向设置有环形槽57，使得第二层油路22的油液先进入环形槽57中，然后进入到挺柱51 与挺柱孔28之间的间隙，从而通过油液将挺柱支撑在挺柱孔28中。

根据本实用新型的另一方面，还提供一种发动机总成，该发动机总成包括气缸及与所述气缸配合的如上所述的气缸盖。该发动机总成采用如上所述的气缸盖，气缸盖内油路设计合理，不会增加气缸盖的高度，节省布置空间，而且停缸机构响应时间短，更好地达到降低油耗、降低排放的效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于发动机的气缸盖，其特征在于，所述发动机气缸盖包括气缸盖本体(1)及所述气缸盖本体(1)上设置的油路模块(2)；其中，所述气缸盖本体(1)上设置有用于与发动机的气缸对应的进气道、排气道(11)以及分别与所述进气道和所述排气道(11)对应的气门安装孔(13)，所述油路模块(2)上设置有用于控制停缸机构(5)的油路，所述停缸机构(5)设置为通过液压控制能够关闭气缸的气门。

2.根据权利要求1所述的气缸盖，其特征在于，所述油路模块(2)设置有第一层油路(21)和第三层油路(23)，所述第三层油路(23)包括多个独立的油路单元，多个所述油路单元分别与各个所述气缸对应以分别控制各个所述气缸的所述停缸机构(5)，所述第一层油路(21)与每个所述油路单元之间分别设置有通道(24)，所述通道(24)内设置有控制所述通道通断的控制阀。

3.根据权利要求2所述的气缸盖，其特征在于，所述第一层油路(21)上设置有与各个所述油路单元对应的多个支路(214)，每个所述支路(214)和所对应的所述油路单元之间设置有所述通道(24)；

所述第一层油路(21)包括相互连通的位于进气侧的第一进气侧油路(212)和位于排气侧的第一排气侧油路(211)，所述第一进气侧油路(212)和所述第一排气侧油路(211)上分别设置有朝向所述第一进气侧油路(212)和所述第一排气侧油路(211)之间延伸的所述支路(214)。

4.根据权利要求3所述的气缸盖，其特征在于，各个所述油路单元分别包括位于进气侧的第三进气侧油路(232)和位于排气侧的第三排气侧油路(231)，所述第三进气侧油路(232)和所述第三排气侧油路(231)之间设置有连通油路(233)，所述通道(24)连通在各个所述支路(214)和所对应的所述油路单元的所述连通油路(233)之间。

5.根据权利要求2所述的气缸盖，其特征在于，所述第一层油路(21)与所述第三层油路(23)的各个油路单元之间设置有使得所述第一层油路(21)中的油能分别进入各个所述油路单元的补偿油路(29)，所述补偿油路(29)中设置有节流阀(291)。

6.根据权利要求2-5中任意一项所述的气缸盖，其特征在于，所述停缸机构(5)包括挺柱(51)、锁止销(52)及用于带动所述气门开关的摇臂(53)；

其中，所述挺柱(51)中设置有控制所述锁止销(52)移动从而控制所述锁止销(52)脱离所述摇臂(53)以使得所述气门(56)关闭的控制油路(511)，所述油路单元与所对应的所述控制油路(511)连通，所述停缸机构(5)还包括用于使所述锁止销(52)复位以与所述摇臂(53)连接的复位弹簧(55)。

7.根据权利要求2-5中任意一项所述的气缸盖，其特征在于，所述气缸盖本体(1)上还设置有真空泵(3)和高压油泵(4)，所述油路模块(2)还设置有第二层油路(22)，所述第二层油路(22)与向所述真空泵(3)供油的真空泵油路(15)和向所述高压油泵(4)供油的油泵油路(16)连通；

其中，所述第一层油路(21)、所述第二层油路(22)和所述第三层油路(23)在所述油路模块(2)上从上至下分三层依次设置。

8.根据权利要求7所述的气缸盖，其特征在于，所述停缸机构(5)包括挺柱(51)，所述挺柱(51)中设置有用于控制气门关闭的控制油路(511)，其中，所述油路模块(2)设置有容纳所述挺柱(51)的挺柱孔(28)，所述第二层油路(22)连通至所述挺柱(51)和所述挺柱孔(28)之间的间隙。

9.一种发动机总成，其特征在于，所述发动机总成包括气缸及与所述气缸配合的根据权利要求1-8中任意一项所述的气缸盖。