專利名稱：一種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體潤(rùn)滑油道的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種增壓發(fā)動(dòng)機(jī)活 塞的強(qiáng)制冷卻潤(rùn)滑。
技術(shù)背景傳統(tǒng)上，自然吸氣汽油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞依賴曲柄連桿機(jī)構(gòu)飛濺上去的 潤(rùn)滑油完全能夠滿足冷卻潤(rùn)滑要求，不需要單獨(dú)的強(qiáng)制冷卻潤(rùn)滑。隨 著技術(shù)的發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)采用各種先進(jìn)技術(shù)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能。其中增 壓即是先進(jìn)技術(shù)中的一種，它可以使發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī) 的經(jīng)濟(jì)性。增壓技術(shù)的出現(xiàn)使得發(fā)動(dòng)機(jī)的升功率大幅上升，這也使得發(fā)動(dòng)機(jī) 的熱負(fù)荷大幅度提高。如果活塞的冷卻潤(rùn)滑不采取措施，將發(fā)生拉缸 等故障。 一般的增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞冷卻潤(rùn)滑，通過(guò)氣缸體上開冷卻油 孔，然后安裝一個(gè)帶單向閥的噴嘴，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作在一定條件需要潤(rùn) 滑時(shí)，單向閥打開，向活塞裙部噴油，通過(guò)潤(rùn)滑油帶走活塞表面的溫 度，從而實(shí)現(xiàn)的冷卻潤(rùn)滑。但是就安裝這個(gè)帶單向閥的噴嘴，氣缸體的加工復(fù)雜了，零部件 數(shù)量增加了，整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的制造成本將上升。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體潤(rùn)滑油道，在無(wú)需增加 氣缸體的加工量又可以減少零件數(shù)量的前提下實(shí)現(xiàn)增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞 冷卻潤(rùn)滑。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案 一種發(fā)動(dòng)機(jī) 氣缸體潤(rùn)滑油道，其特征在于機(jī)油泵泵出的高壓油進(jìn)入貫穿發(fā)動(dòng)機(jī) 前后端的主油道，主油道將機(jī)油分別引入主軸承潤(rùn)滑油道，主軸承潤(rùn) 滑油道延伸至主軸承孔的孔壁處，主軸承潤(rùn)滑油道的旁側(cè)的主軸承孔
的孔壁上開設(shè)有節(jié)流孔，主軸承孔上安裝的主軸瓦上開設(shè)有第一孔、 第二孔以及將第一孔、第二孔連通的油槽，油槽沿主軸瓦的工作面環(huán) 狀開設(shè)，所述的第一孔和第二孔分別與主軸承潤(rùn)滑油道和節(jié)流孔相連， 節(jié)流孔的出油口方向指向活塞所在的方向。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明是用節(jié)流孔來(lái)代替現(xiàn)有技術(shù)中的單 向閥的噴嘴，這樣既簡(jiǎn)化了氣缸體的加工，又減少了零件數(shù)量，大大 降低了發(fā)動(dòng)機(jī)制造成本。由于機(jī)油壓力必須高于一定壓力單向閥才開 啟，而節(jié)流孔一直是開著的，因此，采用節(jié)流孔在發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)會(huì)對(duì) 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力產(chǎn)生影響。該問(wèn)題可以通過(guò)控制節(jié)流孔的直徑來(lái)解決。 由于孔徑比較小，因此可以和噴嘴起到同樣的效果。調(diào)整節(jié)流孔的傾 斜角度，使出油口方向指向活塞所在的方向，以確保潤(rùn)滑油可以噴射 到目標(biāo)物即活塞上，使其達(dá)到最佳冷卻潤(rùn)滑效果。


圖1是氣缸體的等軸視圖；圖2是氣缸體裝配上主軸瓦的等軸視圖；圖3是活塞冷卻節(jié)流孔的剖面圖；圖3a、 3b和3c分別是圖3中的活塞冷卻節(jié)流孔的三種結(jié)構(gòu)放大 意圖；圖4、 5分別是圖3中A--A剖面圖，其中圖5為裝配有主軸瓦的示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1所示為氣缸體10的等軸視圖，機(jī)油泵泵出的高壓油通過(guò)其他 零部件油道首先進(jìn)入油道4，然后進(jìn)入油道5，通過(guò)機(jī)油濾清器進(jìn)入油 道6，再進(jìn)入貫穿發(fā)動(dòng)機(jī)前后端的主油道1，主油道1將機(jī)油分別引入 主軸承潤(rùn)滑油道20，主軸承潤(rùn)滑油道20與主軸承孔40連通，即主軸 承潤(rùn)滑油道20延伸至主軸承孔40的孔壁處，主軸承潤(rùn)滑油道20的旁 側(cè)的主軸承孔40上開設(shè)有節(jié)流孔30，主軸承孔40上安裝的主軸瓦50 的孔壁上開設(shè)有第一孔51、第二孔52以及將第一孔51、第二孔52 連通的油槽53，即第一孔51和第二孔52開設(shè)在油槽53內(nèi)，油槽53 沿主軸瓦50的工作面環(huán)狀開設(shè)，第一孔51和第二孔52貫穿主軸瓦 50，將其內(nèi)外壁連通，所述的第一孔51和第二孔52分別與主軸承潤(rùn) 滑油道20和節(jié)流孔30相連，節(jié)流孔30的出油口方向指向活塞所在的方向。圖2所示為氣缸體裝配上主軸瓦的等軸視圖，通過(guò)上主軸瓦50 上油槽53與上主軸瓦50上的第一孔51連通，上主軸瓦50上的第二 孔52與圖1中活塞冷卻節(jié)流孔30連通，這樣高壓油沿此通道首先進(jìn) 入主軸瓦50的油槽53，滿足對(duì)主軸承的潤(rùn)滑，同時(shí)進(jìn)入活塞冷卻節(jié) 流孔30，噴射到活塞底部，滿足對(duì)活塞的冷卻潤(rùn)滑。當(dāng)節(jié)流孔30的 直徑小到一定程度，各部分油道中的油壓將滿足發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)要求，如 果同時(shí)通過(guò)節(jié)流孔30的潤(rùn)滑油的流量也滿足活塞冷卻潤(rùn)滑要求，這樣 節(jié)流孔30即可替代帶單向閥的噴嘴。圖3所示為沿過(guò)氣缸孔3的軸線2和主軸承孔40的軸線41所在 的理論平面進(jìn)行剖切的活塞冷卻節(jié)流孔30的剖面圖，其中圖3a、圖 3b、圖3c是節(jié)流孔30的三種放大后的剖面形狀。如圖3a、 3b、 3c所示，所述的節(jié)流孔30自主軸承孔40處的進(jìn)油 口到出油口一側(cè)，其孔徑由大變小。如圖3 a所示，所述的節(jié)流孔30包括大孔徑和小孔徑的兩段直孔 構(gòu)成。如圖3b所示，所述的節(jié)流孔30包括兩頭的大孔徑和小孔徑的直 孔，兩者之間有錐孔段過(guò)渡。如圖3c所示，所述的節(jié)流孔30包括兩頭的大孔徑段和錐孔段構(gòu)成。這三種截面形狀的大直徑段主要為了提高機(jī)械加工經(jīng)濟(jì)性，小直 徑段主要起節(jié)流作用。將小直徑段的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)較短，大直徑段長(zhǎng)度設(shè) 計(jì)越長(zhǎng)，機(jī)械加工經(jīng)濟(jì)性越好。同時(shí)減小了小直徑段本身的沿程阻尼 損失，高壓油由此噴出的有效高度將增加。直徑由大變小時(shí)必然會(huì)產(chǎn) 生局部阻尼損失，不同的截面變化形式產(chǎn)生的局部阻尼損失也是不一 樣的，圖3a中的形狀產(chǎn)生的局部阻尼損失最大，b、 c形狀產(chǎn)生的局 部阻尼損失相當(dāng)，但是C形狀相對(duì)與b形狀少了一段小直徑的孔，當(dāng) 由大直徑變到相應(yīng)的小直徑時(shí)即為節(jié)流孔的末端。綜合幾方面因素， 可以看出3種不同的截面形狀優(yōu)缺點(diǎn)如下圖3a中的形狀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒有錐孔，機(jī)械加工經(jīng)濟(jì)性好，但局部 阻尼損失和沿程阻尼損失的總和比圖3b、圖3c大；圖3b中的形狀相對(duì)于a形狀增加了一段錐孔過(guò)渡，這樣局部阻尼 損失可以減小，因此局部阻尼損失和沿程阻尼損失的總和比圖3a形狀 小，但是機(jī)械加工經(jīng)濟(jì)性較圖3a形狀差；圖3c中的形狀相對(duì)于圖3a、圖3b形狀局部阻尼損失和沿程阻尼 損失的總和最小，但是和圖3b形狀一樣機(jī)械加工經(jīng)濟(jì)性較差，由于錐 孔的末端即為節(jié)流孔的末端，而節(jié)流孔的小直徑段的公差要求較高， 因此圖3c形狀在機(jī)械加工過(guò)程中控制更困難。所述的節(jié)流孔30的孔徑4)l 3mm，本發(fā)明采用的節(jié)流孔直徑為4> 1. 5mm， 一般不會(huì)超過(guò)4> 3mm，節(jié)流孔30的直徑與整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的油道布 置密切相關(guān)，如果設(shè)計(jì)的直徑不滿足要求，可以改變直徑、改變機(jī)油 泵的性能、改變其他油道布置等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述的節(jié)流孔30的軸線31與氣缸孔3的軸線2在平面內(nèi)的投影 夾角15° <r<75° ，所述的平面為同時(shí)過(guò)氣缸孔3的軸線2和主軸 承孔40的軸線41的平面。在垂直于主軸承孔40的軸線41的平面內(nèi)，節(jié)流孔30的軸線31 與氣缸孔3的軸線2的投影線重合或形成接近于重合的夾角。圖3所示，r為節(jié)流孔30的軸線31與氣缸孔3的軸線2在該平 面上的投影夾角，r角度與氣缸孔3中心距以及氣缸孔3直徑的大小 有關(guān)，當(dāng)氣缸孔3中心距和氣缸孔直徑一定時(shí)，通過(guò)改變r(jià)角，總能 找到一個(gè)最佳的r角，使活塞冷卻潤(rùn)滑效果達(dá)到最佳。在垂直于主軸 承孔40的軸線41的平面內(nèi)，節(jié)流孔30的軸線31與氣缸孔3的軸線 2的投影線也可以設(shè)計(jì)一定的夾角，但在這個(gè)平面內(nèi)的夾角變化受主 軸承孔40結(jié)構(gòu)的限制，變化范圍較小。圖4給出的剖面正好垂直與主 軸承孔40的軸線41，從中可以看出當(dāng)前圖例節(jié)流孔30的軸線31與
氣缸孔3的軸線2在該平面內(nèi)的投影正好重合，根據(jù)產(chǎn)品需要可以設(shè) 計(jì)一定傾斜角度，這樣綜合兩個(gè)方向的角度形成一個(gè)空間角度，這樣 更容易滿足活塞冷卻潤(rùn)滑需要。當(dāng)然空間角度對(duì)于機(jī)械加工來(lái)講，需 要更復(fù)雜的工藝裝備，因此首先應(yīng)用該發(fā)明的產(chǎn)品中只在圖3剖面中設(shè)計(jì)了一個(gè)傾斜角度r;圖4剖面中的投影角度為零，即節(jié)流孔30的 軸線31與氣缸孔3的軸線2的投影線重合。在上述說(shuō)明中，僅以圖示的直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體為例進(jìn)行說(shuō)明， 在其它結(jié)構(gòu)形式的氣缸體如V型發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體中仍然可以實(shí)施。
權(quán)利要求
1、一種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體潤(rùn)滑油道，其特征在于機(jī)油泵泵出的高壓油進(jìn)入貫穿發(fā)動(dòng)機(jī)(10)前后端的主油道(1)，主油道(1)將機(jī)油分別引入主軸承潤(rùn)滑油道(20)，主軸承潤(rùn)滑油道(20)延伸至主軸承孔(40)的孔壁處，主軸承潤(rùn)滑油道(20)的旁側(cè)的主軸承孔(40)的孔壁上開設(shè)有節(jié)流孔(30)，主軸承孔(40)上安裝的主軸瓦(50)上開設(shè)有第一孔(51)、第二孔(52)以及將第一孔(51)、第二孔(52)連通的油槽(53)，油槽(53)沿主軸瓦(50)的工作面環(huán)狀開設(shè)，所述的第一孔(51)和第二孔(52)分別與主軸承潤(rùn)滑油道(20)和節(jié)流孔(30)相連，節(jié)流孔(30)的出油口方向指向活塞所在的方向。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體潤(rùn)滑油道，其特征在于 所述的節(jié)流孔(30)自主軸承孔(40)處的進(jìn)油口到出油口一側(cè)，其 孔徑由大變小。
3、 根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體潤(rùn)滑油道，其特 征在于所述的節(jié)流孔(30)包括大孔徑和小孔徑的兩段直孔構(gòu)成。
4、 根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體潤(rùn)滑油道，其特 征在于所述的節(jié)流孔(30)包括兩頭的大孔徑和小孔徑的直孔，兩 者之間有錐孔段過(guò)渡。
5、 根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體潤(rùn)滑油道，其特 征在于所述的節(jié)流孔(30)包括兩頭的大孔徑段和錐孔段構(gòu)成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體潤(rùn)滑油道，其特征在 于所述的節(jié)流孔(30)的孔徑4)l 3mm。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體潤(rùn)滑油道，其特征在 于所述的節(jié)流孔(30)的軸線與氣缸孔軸線在平面內(nèi)的投影夾角 15° <r<75° ，所述的平面為同時(shí)過(guò)氣缸孔(3)的軸線(2)和主軸 承孔(40)的軸線(41)的平面。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體潤(rùn)滑油道，其特征 在于在垂直于主軸承孔(40)的軸線(41)的平面內(nèi)，節(jié)流孔(30)的軸線(31)與氣缸孔(3)的軸線(2)的投影線重合或形成接近于 重合的夾角。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體潤(rùn)滑油道，機(jī)油泵泵出的高壓油進(jìn)入貫穿發(fā)動(dòng)機(jī)前后端的主油道，主油道將機(jī)油分別引入主軸承潤(rùn)滑油道，主軸承潤(rùn)滑油道延伸至主軸承孔的孔壁處，主軸承潤(rùn)滑油道的旁側(cè)的主軸承孔的孔壁上開設(shè)有節(jié)流孔，主軸承孔上安裝的主軸瓦上開設(shè)有第一孔、第二孔以及將第一孔、第二孔連通的油槽，油槽沿主軸瓦的工作面環(huán)狀開設(shè)，所述的第一孔和第二孔分別與主軸承潤(rùn)滑油道和節(jié)流孔相連，節(jié)流孔的出油口方向指向活塞所在的方向。本發(fā)明用節(jié)流孔來(lái)代替單向閥的噴嘴，通過(guò)調(diào)整節(jié)流孔的傾斜角度，使出油口方向指向活塞所在的方向，以確保潤(rùn)滑油可以噴射到活塞上，達(dá)到最佳冷卻潤(rùn)滑效果。
文檔編號(hào)F01M1/08GK101158299SQ200710135378
公開日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2007年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月7日
發(fā)明者張育春 申請(qǐng)人:奇瑞汽車有限公司