CN210858962U - 一种喷油结构及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于车辆技术领域，公开了一种喷油结构及发动机。该喷油结构包括供油通道，其用于提供冷却机油；活塞冷却喷嘴，其一端连通于供油通道，另一端向活塞喷射冷却机油；阀块，其滑动设置于供油通道内，用于调节活塞冷却喷嘴的流量。该喷油结构通过设置供油通道，用于向活塞冷却喷嘴提供冷却机油；通过设置活塞冷却喷嘴，用于向活塞喷射冷却机油，通过设置可以运动的阀块对副油道节流，可以根据实际使用需求进行活塞冷却喷嘴的流量调节，以调节活塞燃烧室表面温度，实现活塞热管理。

Description

一种喷油结构及发动机

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种喷油结构及发动机。

背景技术

发动机在不同的工况下，活塞都存在最佳的温度窗口。活塞燃烧室温度会影响到燃烧，从而影响燃油耗；活塞裙部温度会影响到配缸间隙，从而影响机油耗等；因此，对于高端产品而言，需要对活塞热管理提出了更高的要求。

现有技术主要采用以下两种方式进行活塞热管理：

第一，通过通断电磁阀控制活塞冷却喷嘴，其中通断电磁阀通常分为常开式和常闭式，常开式电磁阀出现故障不能不容易及时发现，会失去控制效果；常闭式电磁阀出现故障可能会造成活塞拉缸的严重后果。另外，这两种电磁阀也不能根据需求控制活塞冷却喷嘴流量；

第二，采用机械式控制方式，活塞冷却喷嘴内有弹簧，在设定压力下，油压顶起弹簧，冷却喷嘴开始喷油，但是不能根据需求控制流量，且当活塞喷嘴卡滞不喷油时，活塞会有拉缸的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种喷油结构及发动机，根据需求控制活塞冷却喷嘴的流量，实现活塞的热管理，同时具有比较高的可靠性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种喷油结构，包括：

供油通道，其用于提供冷却机油；

活塞冷却喷嘴，其一端连通于所述供油通道，另一端向活塞喷射冷却机油；

阀块，其滑动设置于所述供油通道内，用于调节所述活塞冷却喷嘴的流量。

作为优选，所述供油通道包括：

副油道，所述副油道上设置有所述活塞冷却喷嘴：

主油道，其连通于所述副油道，所述阀块滑动设置于所述主油道内并能够调节流入所述副油道内冷却机油的流量。

作为优选，在所述主油道的两端分别设置有进油口和出油口，所述出油口连通于所述副油道，所述阀块滑动设置于所述主油道内并能够选择性封堵于所述出油口。

作为优选，所述供油通道还包括连通油道，所述连通油道的两端分别连通于所述主油道的所述出油口和所述副油道。

作为优选，所述喷油结构还包括移动驱动源，所述移动驱动源的输出端连接于所述阀块，所述移动驱动源能够驱动所述阀块移动。

作为优选，所述移动驱动源为步进电机，所述步进电机的电机轴通过丝杠螺母传动连接于所述阀块。

作为优选，在所述阀块上开设有通孔，所述通孔用于平衡所述阀块两侧的压力差。

作为优选，所述通孔的横截面为扇形结构，所述通孔的数量为多个，多个所述通孔沿所述阀块的周向均匀设置。

作为优选，所述喷油结构还包括压力传感器，在所述连通油道和/或所述副油道上设置有所述压力传感器，用于检测所述副油道内的油压。

为达上述目的，本实用新型还提供了一种发动机，包括上述的喷油结构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的喷油结构，通过设置供油通道，用于向活塞冷却喷嘴提供冷却机油；通过设置活塞冷却喷嘴，用于向活塞喷射冷却机油，以调节活塞燃烧室表面温度，实现活塞热管理；根据实际使用需求进行活塞冷却喷嘴的流量调节。与现有技术相比，减少了活塞冷却喷嘴可能会出现的卡滞不喷油而造成活塞拉缸的情况，降低了故障发生率，可靠性好，提高了使用寿命。

本实用新型还提供了一种发动机，该发动机包括上述的喷油结构。通过设置喷油结构，活塞冷却喷嘴流量按需供油，实时可控。针对不同工况，根据活塞不同热负荷对机油流量的需求进行调节，实现降低油耗的目的。

附图说明

图1是本实用新型喷油结构的示意图；

图2是本实用新型喷油结构中阀块的结构示意图；

图3是本实用新型喷油结构中阀块的剖视图。

图中：

1、供油通道；2、活塞冷却喷嘴；3、阀块；4、移动驱动源；5、压力传感器；6、ECU；

11、副油道；12、主油道；121、进油口；122、出油口；13、连通油道；

31、通孔；32、中心孔。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实施例提供了一种喷油结构，用于对活塞热管理。如图1所示，该喷油结构包括供油通道1、活塞冷却喷嘴2、阀块3、移动驱动源4、压力传感器5及ECU6，供油通道1用于提供冷却机油。活塞冷却喷嘴2的一端连通于供油通道1，另一端向活塞喷射冷却机油，起到对活塞降温的作用。在供油通道1的一侧设置有移动驱动源4，移动驱动源4的输出端连接于阀块3，移动驱动源4能够驱动阀块3移动，使得阀块3滑动设置于供油通道1内。在供油通道1上设置有压力传感器5，用于检测供油通道1内的压力，ECU6作为控制器，ECU6分别电连接于移动驱动源4和压力传感器5，起到了整体控制的作用。

本实施例提供的喷油结构，通过设置供油通道1，用于向活塞冷却喷嘴2提供冷却机油；通过设置活塞冷却喷嘴2，用于向活塞喷射冷却机油，以调节活塞表面温度，实现活塞热管理；根据实际使用需求进行活塞冷却喷嘴2的流量调节。与现有技术相比，减少了活塞冷却喷嘴2可能会出现的卡滞不喷油而造成活塞拉缸的情况，降低了故障发生率，可靠性好，提高了使用寿命。

进一步地，如图1所示，供油通道1包括副油道11、主油道12及连通油道13，在主油道12的两端分别设置有进油口121和出油口122，进油口121用于通入冷却机油，出油口122连通于副油道11，在副油道11上设置有活塞冷却喷嘴2。具体地，在副油道11、主油道12之间设置有连通油道13，连通油道13的两端分别连通于主油道12的出油口122和副油道11，使得主油道12通过连通油道13连通于副油道11。

在主油道12内滑动设置有阀块3，阀块3和主油道12之间间隙配合，配合公差很小，使得阀块3可以在主油道12内自由滑动。在移动驱动源4的驱动作用下，阀块3可以在主油道12内滑动并能够选择性封堵于出油口122，使得阀块3和连通油道13的内壁之间的间隙可调，起到了节流阀的作用，从而实现了调节流入副油道11内冷却机油的流量作用。

可以理解的是，移动驱动源4可以为驱动气缸，驱动气缸驱动阀块3在主油道12进行移动；移动驱动源4还可以为步进电机，步进电机的电机轴通过传动连接于阀块3的中心孔32(如图3所示)，采用螺纹连接的方式，将步进电机的旋转运动转换为阀块3的直线移动。步进电机通过正反转控制阀块3移动，减少阀块3卡滞的情况，实现自我修复的功能。本实施例对移动驱动源4并不作限定，只要移动驱动源4能够驱动阀块3的直线运动均在本实施例的保护范围之内。

进一步地，在连通油道13和/或副油道11上设置有压力传感器5，用于检测副油道11内的油压。如果压力传感器5测不到油压，可以及时发现，将阀块3移动到最后端，提示更换压力传感器5，起到了保护发动机的作用。通过检测副油道11的油压，还可以及时发现步进电机和阀块3卡滞的故障，安全可靠性好。

具体地，从主油道12的进油口121流入的冷却机油，经阀块3和连通油道13内壁之间的间隙通过连通油道13进入副油道11内，以供活塞冷却喷嘴2，向活塞喷射冷却机油。当压力传感器5将检测到连通油道13内的油压传递给ECU6，ECU6计算出活塞冷却喷嘴2的当前流量值，比较当前流量值和预设流量值，当前流量值大于预设流量值时，ECU6会发出指令，控制步进电机正转，阀块3会向靠近连通油道13的方向移动，即向左移动，使得阀块3和连通油道13的左侧内壁之间的间隙减小，副油道11的进油量减小，油压下降，导致活塞冷却喷嘴2的流量减小；反之当前流量值小于预设流量值时，ECU6会发出指令，控制步进电机反转，阀块3会向远离连通油道13的方向移动，即向右移动，使得阀块3和连通油道13的左侧内壁之间的间隙增大，副油道11的进油量变大，油压增加，导致活塞冷却喷嘴2的流量变大。

采用这种方式，阀块3具有三种工作状态，当阀块3刚好完全封堵主油道12的出油口122时，处于完全节流状态，此时副油道11内没有油压；当阀块3部分封堵主油道12的出油口122时，处于部分节流状态，此时主油道12内的冷却机油部分通入副油道11内；当阀块3没有封堵主油道12的出油口122时，即阀块3位于连通油道13的右边，处于不节流状态，此时主油道12内的冷却机油全部通入副油道11内，主油道12和副油道11内的油压相同。

进一步地，为了减少阀块3在移动过程中的阻力，如图2-3所示，阀块3采用中空设置，具体地，在阀块3上开设有通孔31，通孔31的横截面为扇形结构，从主油道12的进油口121进入的冷却机油，沿阀块3的左侧经通孔31进入阀块3的右侧，通孔31用于平衡阀块3两侧的压力差，起到了减少阀块3移动阻力的作用。为了进一步起到平衡效果，通孔31的数量为多个，多个通孔31沿阀块3的周向均匀设置，起到了分散的作用。

本实施例还提供了一种发动机，该发动机包括上述的喷油结构。通过设置喷油结构，活塞冷却喷嘴2流量按需供油，实时可控。针对不同工况，根据活塞不同热负荷对机油流量的需求进行调节，降低机油消耗，以达到优化燃烧室温度的目的。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种喷油结构，其特征在于，包括：

供油通道(1)，其用于提供冷却机油；

活塞冷却喷嘴(2)，其一端连通于所述供油通道(1)，另一端向活塞喷射冷却机油；

阀块(3)，其滑动设置于所述供油通道(1)内，用于调节所述活塞冷却喷嘴(2)的流量。

2.根据权利要求1所述的喷油结构，其特征在于，所述供油通道(1)包括：

副油道(11)，所述副油道(11)上设置有所述活塞冷却喷嘴(2)：

主油道(12)，其连通于所述副油道(11)，所述阀块(3)滑动设置于所述主油道(12)内并能够调节流入所述副油道(11)内冷却机油的流量。

3.根据权利要求2所述的喷油结构，其特征在于，在所述主油道(12)的两端分别设置有进油口(121)和出油口(122)，所述出油口(122)连通于所述副油道(11)，所述阀块(3)滑动设置于所述主油道(12)内并能够选择性封堵于所述出油口(122)。

4.根据权利要求3所述的喷油结构，其特征在于，所述供油通道(1)还包括连通油道(13)，所述连通油道(13)的两端分别连通于所述主油道(12)的所述出油口(122)和所述副油道(11)。

5.根据权利要求1所述的喷油结构，其特征在于，所述喷油结构还包括移动驱动源(4)，所述移动驱动源(4)的输出端连接于所述阀块(3)，所述移动驱动源(4)能够驱动所述阀块(3)移动。

6.根据权利要求5所述的喷油结构，其特征在于，所述移动驱动源(4)为步进电机，所述步进电机的电机轴通过丝杠螺母传动连接于所述阀块(3)。

7.根据权利要求1所述的喷油结构，其特征在于，在所述阀块(3)上开设有通孔(31)，所述通孔(31)用于平衡所述阀块(3)两侧的压力差。

8.根据权利要求7所述的喷油结构，其特征在于，所述通孔(31)的横截面为扇形结构，所述通孔(31)的数量为多个，多个所述通孔(31)沿所述阀块(3)的周向均匀设置。

9.根据权利要求4所述的喷油结构，其特征在于，所述喷油结构还包括压力传感器(5)，在所述连通油道(13)和/或所述副油道(11)上设置有所述压力传感器(5)，用于检测所述副油道(11)内的油压。

10.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的喷油结构。

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