CN209942960U - 发动机缸体润滑油路结构和可变压缩比发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发动机缸体润滑油路结构和可变压缩比发动机，本实用新型的发动机缸体润滑油路结构构造于具有曲轴安装孔及偏心轴安装孔的发动机缸体中，且所述发动机缸体由螺栓连接的上缸体与下缸体构成，所述发动机缸体润滑油路结构包括构造于所述上缸体中并可与外部油路连通的主油孔，连通所述主油孔与所述曲轴安装孔的上缸体油孔，以及构造于所述下缸体中以连通所述曲轴安装孔与所述偏心轴安装孔的下缸体油孔。本实用新型的发动机缸体润滑油路结构可避免针对于曲轴孔及偏心轴孔单独设置润滑油路的不足，而有着很好的实用性。

Description

发动机缸体润滑油路结构和可变压缩比发动机

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缸体润滑油路结构，还涉及一种具有该润滑油路结构的发动机缸体的可变压缩比发动机。

背景技术

多连杆式可变压缩比是唯一达到量产条件的发动机技术，其是通过连续改变发动机活塞上止点位置，进而改变发动机压缩比，以满足不同发动机负荷需求，使发动机始终工作在最佳工作区，进而既可提高发动机动力性降低油耗，又能够减少排放，能够很好的解决动力性与经济性、排放性之间的矛盾。

不过，现有的采用多连杆结构的可变压缩比发动机，其内对应于曲轴孔和偏心轴孔往往是分别设置单独的润滑油路，以对于发动机缸体中转动的曲轴与偏心轴进行润滑，但单独设置的润滑油路结构复杂，会增加设计开发及制造成本。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种发动机缸体润滑油路结构，以能够避免现有曲轴和偏心轴单独设置润滑油路的不足。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种发动机缸体润滑油路结构，构造于具有曲轴安装孔及偏心轴安装孔的发动机缸体中，且所述发动机缸体由螺栓连接的上缸体与下缸体构成，而所述发动机缸体润滑油路结构包括构造于所述上缸体中并可与外部油路连通的主油孔，连通所述主油孔与所述曲轴安装孔的上缸体油孔，以及构造于所述下缸体中以连通所述曲轴安装孔与所述偏心轴安装孔的下缸体油孔。

进一步的，所述上缸体与所述下缸体采用铝基材质，且所述下缸体内镶嵌固连有铁质的镶块；于所述镶块的顶部端面构造有曲轴下安装槽，所述偏心轴安装孔设置于所述镶块的底部，所述下缸体油孔位于所述镶块中，并于所述曲轴下安装槽的两侧分别设有贯穿布置的螺栓连接孔；所述螺栓穿设于所述螺栓连接孔中，且所述曲轴下安装槽与构造于所述上缸体底部端面的曲轴上安装槽围合构成所述曲轴安装孔。

进一步的，所述镶块的顶部端面相对于所述下缸体的顶部端面下沉设置，且于所述镶块的顶部端面上、于所述曲轴下安装槽的外侧包覆有铝基材质的包覆层。

进一步的，所述上缸体、所述下缸体和所述包覆层的材质为ZL106，所述螺栓的材质为SCM435，所述镶块的材质为QT600-3。

进一步的，于所述镶块的和所述下缸体相接的端面上构造有镶块凹槽，所述下缸体的对应于所述镶块凹槽的部位嵌设于所述镶块凹槽内。

进一步的，于所述镶块的顶部端面上设有定位件和/或导向件，所述定位件和所述导向件的一端固连于所述镶块上，且所述定位件的另一端过盈插装于所述上缸体中，所述导向件的另一端插设于所述上缸体中、并与所述上缸体间构成间隙配合。

进一步的，所述主油孔中心与曲轴安装孔中心间连线和所述上缸体油孔的中心线重合或平行设置；所述曲轴安装孔中心与偏心轴安装孔中心间连线和所述下缸体油孔的中心线重合或平行设置。

进一步的，于所述曲轴上安装槽的内壁上构造有与所述上缸体油孔连通的上半油槽，对应于所述上半油槽，于所述曲轴下安装槽的内壁上构造有连通于所述上半油槽和所述下缸体油孔之间的下半油槽。

进一步的，所述上半油槽和所述下半油槽沿所述曲轴安装孔的周向布置，所述上半油槽与所述下半油槽整体所占据的圆心角小于180°，且所述上半油槽及所述下半油槽的深度为1.5-3mm、宽度为5-7mm。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型所述的发动机缸体润滑油路结构，通过设置主油孔、上缸体油孔和下缸体油孔，能够由一条油路实现对曲轴及偏心轴的润滑，其结构简单，便于设计制造，而能够避免现有单独设置润滑油路的不足。

(2)通过使上缸体和下缸体采用铝基材质，可满足轻量化要求，而通过设置镶嵌设置的铁质的镶块，且螺栓设置于镶块中，能够适应螺栓紧固力较大的情况。

(3)镶块上包覆铝基的包覆层，可有效保障上下缸体合体加工时材料的统一，以规避双材料加工难的问题。

(4)设置镶块凹槽可增加镶块与下缸体之间的连接可靠性。

(5)定位件的设置能够增大镶块与上缸体的接触面积和承载强度，同时也可分担发动机运行中产生的剪切力。导向件的设置可在缸体装配时防止偏差过大，以利于装配工作的进行。

(6)油孔中心线与中心连线之间重合或者平行，可使得油孔长度较短，并能够有效降低润滑油流动的沿程阻力，且还可使油孔出口处的压强较大，而能够有效保障润滑效果。

(7)上半油槽和下半油槽开设于曲轴安装孔中，可利于保障润滑效果。而两个油槽的圆心角角度限定，则有利于保证曲轴安装孔结构的稳定性。

本实用新型的另一目的在于提出一种可变压缩比发动机，其包括具有如上所述的发动机缸体润滑油路结构的发动机缸体，还包括设于所述发动机缸体中的缸筒内的活塞，转动设于所述曲轴安装孔中的曲轴，转动设于所述偏心轴安装孔中的偏心轴，以及转动套装于所述曲轴上的调节连杆，铰接于所述活塞与所述调节连杆的一端间的执行连杆，和铰接于所述调节连杆的另一端和所述偏心轴之间的驱动连杆。

本实用新型的可变压缩比发动机通过采用具有上述润滑油路结构的发动机缸体，可实现对曲轴孔及偏心轴孔位置的压力润滑，能够避免现有的单独设置油路结构的不足，而有着很好的实用性。

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例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为本实用新型实施例一所述的发动机缸体及其内润滑油路结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的镶块的结构示意图；

图3为本实用新型实施例二所述的可变压缩比发动机的结构简图；

附图标记说明：

1-上缸体，2-下缸体，3-镶块，4-螺栓，5-曲轴安装孔，6-偏心轴安装孔，7-包覆层，8-定位件，9-导向件，10-镶块凹槽，11-螺栓连接孔，12-主油孔，13-上缸体油孔，14-下缸体油孔；

501-曲轴下安装槽，502-曲轴上安装槽；

5011-下半油槽，5021-上半油槽；

100-曲轴，200-偏心轴，300-活塞，400-调节连杆，500-执行连杆，600-驱动连杆。

具体实施方式

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

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种发动机缸体润滑油路结构，其中，具有该润滑油路结构的发动机缸体一般用于多连杆式可变压缩比发动机中，以作为承载基础而用于可变压缩比机构中的诸如曲轴、偏心轴、活塞及联动于上述各部件间的多连杆机构的装设。该多连杆式可变压缩比发动机的结构将在下文实施例二中进行介绍，本实施例主要对该发动机缸体及其内的润滑油路结构进行说明。

由图1并结合图2所示的，本实施例设置所述润滑油路结构的发动机缸体中具有曲轴安装孔5及偏心轴安装孔6，且发动机缸体也具体由螺栓4连接的上缸体1与下缸体3构成。而设置于发动机缸体中的润滑油路结构则包括构造于上缸体1中并可与外部油路连通的主油孔12，连通主油孔12与曲轴安装孔5的上缸体油孔13，以及构造于下缸体2中以连通曲轴安装孔5和偏心轴安装孔6的下缸体油孔14。

其中，为满足发动机的轻量化要求，由螺栓4连接的上缸体1与下缸体2均为采用铝基材质，且此时，上述上缸体油孔13与下缸体油孔14可直接成型于铝基材质的两个缸体中。但本实施例作为优选的形式，以能够适应螺栓4紧固力较大的情况，而于下缸体2内镶嵌固连有铁质的镶块3，且下缸体油孔14也为设置于该镶块3中。

具体来说，本实施例的上缸体1和下缸体2为平分式结构，在镶块3的顶部端面上构造有曲轴下安装槽501，偏心轴安装孔6则设置在镶块3的底部并贯穿设置，于曲轴下安装槽501的两侧也分别设有贯穿布置的螺栓连接孔11，螺栓4即穿设于螺栓连接孔11中，同时，镶块3上的曲轴下安装槽501也与构造于上缸体1底部端面的曲轴上安装槽502围合构成了上述的曲轴安装孔5。

本实施例中，由曲轴下安装槽501与曲轴上安装槽502共同构成的曲轴安装孔5即是用于曲轴的转动装设，而形成于镶块3底部的偏心轴安装孔6则用于偏心轴的转动装设。上缸体1和下缸体2以及镶块3均为通过铸造工艺成型，且镶块3先于下缸体2铸造，并在下缸体2铸造时将镶块3置于下缸体2的模具内，以使得下缸体2和镶块3铸造完成后固连为一体，从而形成完整的缸体下部结构。

而对于分别采用铝基材质的下缸体2和采用铁质材料的镶块3，由于两者间的材质不同，进而在铸造完成进行上下缸体的合体加工时，其不可避免的会因双材料加工性能的不同，对加工质量、加工效率以及刀具寿命带来影响。由此，为保障在上下缸体合体加工时，能够规避双材料加工较难的问题，本实施例特别的使得镶块3的顶部端面相对于下缸体2的顶部端面下沉设置，并在镶块3的顶部端面上于曲轴下安装槽501的外侧包覆有采用铝基材质的包覆层7。

所述包覆层7的厚度可为2-3mm，且例如其可为2mm、2.2mm、2.5mm、2.7mm或3mm，以在加工时对该铝基材质的包覆层7进行切削即可。而对于均采用铝基材质的上缸体1、下缸体2和包覆层7，本实施例该铝基材质例如可为铝基ZL106，铁质的镶块3则例如可采用铸铁QT600-3。此外，用于上下缸体结构连接的螺栓4则可采用SCM435，且具体选择12.9级，以能够达到缸体的紧固力矩要求。

此外，本实施例为增加相固连的镶块3与下缸体2连接的可靠性，在镶块3的和下缸体2相接的端面上也构造有内凹设置的镶块凹槽10，该镶块凹槽10可如图1或2中示出的为圆形，且下缸体2的对应于该镶块凹槽10的部位也正如图中所示的为嵌设于镶块凹槽10内。由此，通过下缸体2部分结构在镶块凹槽10内的嵌入，使下缸体2和镶块3的结合面产生了机械咬合作用，从而能够达到防止两者间松脱的问题。

当然，为进一步提高镶块3与下缸体2连接的稳定性，在下缸体2铸造时，还可选择对镶块3的外表面进行毛化处理，以此增加镶块3和下缸体2结合面连接的牢靠性。此时，上述毛化处理例如可采用电化学法、喷丸法、高能速流照射法或者电火花放电等工艺。

本实施例仍参见图1与图2所示，在镶块3的顶部端面上于曲轴下安装槽501的一侧也设置有一端固连于镶块3上的定位件8，且该定位件8的另一端也过盈插装于上缸体1中。其中，上述定位件8例如可采用空心的套管结构，或者其也可采用实心的柱体结构，而且定位件8与镶块3相连的一端优选的可为通过过盈压装的方式固定于镶块3中，以能够使定位件8在下缸体2表面加工完毕后再进行装配，由此能够避免对下缸体2表面加工造成影响。

本实施例中，定位件8与镶块3及上缸体1之间的过盈量可在0.3-0.5mm之间，且通过定位件8的设置不仅增大镶块与上缸体的接触面积和承载强度，同时其也能够分担发动机运行中产生的剪切力，进而保证上下缸体连接的可靠性。而除了定位件8，本实施例在镶块3的顶部端面上还设置有一端同样固连于镶块3上的导向件9，该导向件9具体为与定位件8分置于曲轴安装孔5的两侧，且导向件9的另一端则插设于上缸体1中并与上缸体1间构成间隙配合。

另外，与定位件8的设置不同的，本实施例的导向件9的设置则用于在缸体装配时防止上下缸体间位置偏差过大，以利于装配工作的进行。但与定位件8的结构类似的，该导向件9在具体实施时也可采用空心的套管结构，或者其亦可为实心的柱体结构，且导向件9也优选为采用过盈压装的方式固连于镶块3上，过盈量仍取上文中的数值区间便可。

本实施例针对于由主油孔12、上缸体油孔13、下缸体油孔14及其所连接的曲轴安装孔5和偏心轴安装孔6所构成的润滑油路结构。详细来说，该外部油路例如可为发动机机油泵供油油路，而为使得油孔长度较短，并能够有效降低润滑油流动中的沿程阻力，以及使油孔出口处的压强较大而获得较好的润滑效果。本实施例中主油孔12中心O1与曲轴安装孔5中心O2之间的连线也优选的为与上缸体油孔13的中心线重合设置，同时，曲轴安装孔5中心O2与偏心轴安装孔6中心O3之间的连线也优选为与下缸体油孔14的中心线重合设置。

上述重合设置的情形具体可参见图1中所示出的，但需要说明的是，除了采用如图1中的使中心线与连线间重合，作为次优的可实施方式，选择使得油孔的中心线与相对应的中心连线之间平行设置也是可以的。其在实施时视具体情形进行选取便可。

本实施例应注意的是，一般在曲轴装设时，曲轴安装孔5中会布置有轴瓦，且轴瓦也与围合构成的曲轴安装孔5一样为由上、下轴瓦共同构成。此时，因出于减少对曲轴安装孔5内润滑油膜的影响，进而保障润滑效果的考虑，下轴瓦上优选不开设油槽结构。故本实施例中选择在曲轴上安装槽502的内壁上设置与上缸体油孔13连通的上半油槽5021，并对应于上半油槽5021，在曲轴下安装槽501的内壁上也设置连通于上半油槽5021和下缸体油孔14之间的下半油槽5011。两个相连通的半油槽结构便用于润滑油由上缸体油孔13向下缸体油孔14处的流动，同时其也可经由上轴瓦处的油槽结构，起到润滑曲轴安装孔5的作用。

上半油槽5021和下半油槽5011在布置上均为沿曲轴安装孔5的周向延伸，以使两个半油槽构成的整体油槽呈半圆形式，由此增加曲轴安装孔5的刚性。此外，本实施例中上半油槽5021与下半油槽5011整体所占据的圆心角α也设置为小于180°，以此能够保证曲轴安装孔5结构的稳定性。

而在具体实施上，对于上半油槽5021和下半油槽5011的成型，上缸体1与镶块2均可采用半圆油槽过中心预铸的方式，且上半油槽5021与下半油槽5011的边沿优选采用圆弧切入、切出，以在保证圆滑过渡的同时，减少机加工成本投入并增加整体刚性，此外也可避免出现尖角及应力集中现象。本实施例中，上半油槽5021与下半油槽5011的深度一般可设置为1.5-3mm，且其例如可为1.5mm、2mm、2.5mm、2.8mm或3mm，宽度则可为5-7mm，并例如可为5mm、6mm、6.5mm或7mm。

本实施例的具有润滑油路结构，通过设置主油孔12、上缸体油孔13和下缸体油孔14，能够由一条油路实现对曲轴及偏心轴的润滑，而克服现有发动机缸体内单独设置多个油路的不足，且该发动机缸体通过使上缸体1和下缸体2采用铝基材质，亦可满足缸体轻量化的要求，并通过设置镶嵌设置的为铁质的镶块3，且螺栓4设置于镶块3中，也能够适应螺栓4紧固力较大的情况，而有着较好的实用性。

实施例二

本实施例涉及一种可变压缩比发动机，该发动机采用多连杆式可变压缩比机构，且其一种示例性结构仍可如图3中所示，而在图3中为便于相关构件的清楚显示，也仅示出了其中一缸位置的可变压缩比机构，其它气缸位置的可变压缩比机构与此相同，本实施例将不再赘述。

而具体而言，本实施例的可变压缩比发动机包括具有实施例一中的发动机缸体润滑油路结构的发动机缸体，还包括设于该发动机缸体中的缸筒内的活塞300，转动设于发动机缸体上的曲轴安装孔5中的曲轴100，转动设于偏心轴安装孔6中的偏心轴200，以及转动套装于曲轴100上的调节连杆400，通过连接销铰接于活塞300与调节连杆400的一端间的执行连杆500，和铰接于调节连杆400的另一端和偏心轴200之间的驱动连杆600。

此外，本实施例的可变压缩比发动机在运行过程中，偏心轴200由诸如电机等制动器驱动控制其旋转，偏心轴200因制动器驱动而旋转，则驱动连杆600的摆动支撑位置发生变化，并通过调节连杆400与执行连杆500的联动，进而能够使得活塞300的上止点位置变高或变低，以此可实现发动机压缩比的调节。

本实施例的可变压缩比发动机可变压缩比发动机通过采用具有上述润滑油路结构的发动机缸体，可实现对曲轴安装孔5及偏心轴安装孔6位置的压力润滑，能够避免现有的单独设置油路结构的不足，而有着很好的实用性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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 (10)

1.一种发动机缸体润滑油路结构，构造于具有曲轴安装孔（5）及偏心轴安装孔（6）的发动机缸体中，且所述发动机缸体由螺栓（4）连接的上缸体（1）与下缸体（2）构成，其特征在于：所述发动机缸体润滑油路结构包括构造于所述上缸体（1）中并可与外部油路连通的主油孔（12），连通所述主油孔（12）与所述曲轴安装孔（5）的上缸体油孔（13），以及构造于所述下缸体（2）中以连通所述曲轴安装孔（5）与所述偏心轴安装孔（6）的下缸体油孔（14）。

2.根据权利要求 1 所述的发动机缸体润滑油路结构，其特征在于：所述上缸体（1）与所述下缸体（2）采用铝基材质，且所述下缸体（2）内镶嵌固连有铁质的镶块（3）；于所述镶块（3）的顶部端面构造有曲轴下安装槽（501），所述偏心轴安装孔（6）设置于所述镶块（3）的底部，所述下缸体油孔（14）位于所述镶块（3）中，并于所述曲轴下安装槽（501）的两侧分别设有贯穿布置的螺栓连接孔（11）；所述螺栓（4）穿设于所述螺栓连接孔（11）中，且所述曲轴下安装槽（501）与构造于所述上缸体（1）底部端面的曲轴上安装槽（502）围合构成所述曲轴安装孔（5）。

3.根据权利要求 2 所述的发动机缸体润滑油路结构，其特征在于：所述镶块（3）的顶部端面相对于所述下缸体（2）的顶部端面下沉设置，且于所述镶块（3）的顶部端面上、于所述曲轴下安装槽（501）的外侧包覆有铝基材质的包覆层（7）。

4.根据权利要求 3 所述的发动机缸体润滑油路结构，其特征在于：所述上缸体（1）、所述下缸体（2）和所述包覆层（7）的材质为 ZL106，所述螺栓（4）的材质为 SCM435，所述镶块（3）的材质为 QT600-3。

5.根据权利要求 2 所述的发动机缸体润滑油路结构，其特征在于：于所述镶块（3）的和所述下缸体（2）相接的端面上构造有镶块凹槽（10），所述下缸体（2）的对应于所述镶块凹槽（10）的部位嵌设于所述镶块凹槽（10）内。

6.根据权利要求 2 所述的发动机缸体润滑油路结构，其特征在于：于所述镶块（3）的顶部端面上设有定位件（8）和/或导向件（9），所述定位件（8）和所述导向件（9）的一端固连于所述镶块（3）上，且所述定位件（8）的另一端过盈插装于所述上缸体（1）中，所述导向件（9）的另一端插设于所述上缸体（1）中、并与所述上缸体（1）间构成间隙配合。

7.根据权利要求 2 至 6 中任一项所述的发动机缸体润滑油路结构，其特征在于：所述主油孔（12）中心与曲轴安装孔（5）中心间连线和所述上缸体油孔（13）的中心线重合或平行设置；所述曲轴安装孔（5）中心与偏心轴安装孔（6）中心间连线和所述下缸体油孔（14）的中心线重合或平行设置。

8.根据权利要求 7 所述的发动机缸体润滑油路结构，其特征在于：于所述曲轴上安装槽（502）的内壁上构造有与所述上缸体油孔（13）连通的上半油槽（5021），对应于所述上半油槽（5021），于所述曲轴下安装槽（501）的内壁上构造有连通于所述上半油槽（5021）和所述下缸体油孔（14）之间的下半油槽（5011）。

9.根据权利要求 8 所述的发动机缸体润滑油路结构，其特征在于：所述上半油槽（5021）和所述下半油槽（5011）沿所述曲轴安装孔（5）的周向布置，所述上半油槽（5021）与所述下半油槽（5011）整体所占据的圆心角小于 180°，且所述上半油槽（5021）及所述下半油槽（5011）的深度为 1.5-3mm、宽度为5-7mm。

10.一种可变压缩比发动机，其特征在于：包括具有如权利要求 1 至 9 中任一项所述的发动机缸体润滑油路结构的发动机缸体，还包括设于所述发动机缸体中的缸筒内的活塞（300），转动设于所述曲轴安装孔（5）中的曲轴（100），转动设于所述偏心轴安装孔（6）中的偏心轴（200），以及转动套装于所述曲轴（100）上的调节连杆（400），铰接于所述活塞（300）与所述调节连杆（400）的一端间的执行连杆（500），和铰接于所述调节连杆（400）的另一端和所述偏心轴（200）之间的驱动连杆（600）。

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