CN103775166B - 发动机的油路结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机的油路结构，包括气缸盖主油路、凸轮轴润滑油路、涡轮增压器润滑油路、可变气门正时机构控制油路和液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路，可变气门正时机构控制油路包括布置在凸轮轴盖内的第一可变气门正时机构控制油路、布置在气缸盖罩内的第二可变气门正时机构控制油路；在凸轮轴盖与气缸盖的结合面上设有油腔，油腔分别与第一可变气门正时机构控制油路入口、气缸盖主油路的出口及液压挺柱与滚子摇臂组件控制润滑油路入口相连通；涡轮增压器润滑油路与气缸盖主油路相连通。本发明能够降低气缸盖的制造难度和成本，避免各油路之间的相互影响，改善发动机冷启动时的动力性、排放和NVH。1-->

Description

发动机的油路结构

技术领域

本发明属于汽车发动机，具体涉及一种发动机的油路结构。

背景技术

为了应对日益严格的排放法规和能源危机，发动机小型强化是现代车用发动机的一个重要发展方向。为了在获得良好的行驶动力性能的同时降低燃油消耗和排放，小型强化发动机在减小发动机排量的同时采用废气涡轮增压技术、可变气门正时技术、液压挺柱与滚子摇臂组件来实现功率和低速扭矩的提升、降低排放和改善NVH。

发动机采用废气涡轮增压技术、可变气门正时技术、液压挺柱和滚子摇臂组件时，需要在发动机上布置相应的高压油道来实现涡轮增压机、可变气门正时机构、液压挺柱与滚子摇臂组件的动作控制和机构润滑。这些高压油道一般集成在气缸盖上，与气缸盖主油道相连通，但是这种方案存在以下问题：

（1）在气缸盖上集成废气涡轮增压机的润滑油路、可变气门正时机构的控制油路、液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路，以及凸轮轴润滑油路，使气缸盖的结构非常复杂，增加了气缸盖的制造难度和成本；

（2）液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路、凸轮轴润滑油路内的润滑油流量相对于可变气门正时机构的控制油路比较大，油压比较小，这样气缸盖主油道内大量的润滑油流入液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路、凸轮轴润滑油路，导致可变气门正时机构的控制油路内的油压随发动机的转速不同而发生较大的波动，影响可变气门正时机构的正常工作；

（3）发动机停机后，气缸盖各油路内的润滑油都会在重力作用下流回油底壳，当发动机再次启动时，气缸盖可变气门正时机构的控制油路、液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路内无法迅速建立起满足要求的油压，导致可变气门正时机构、液压挺柱和滚子摇臂无法正常工作，使发动机的动力性、排放和NVH变差。

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机的油路结构，能降低气缸盖的制造难度和成本，避免各油路之间的相互影响，改善发动机冷启动时的动力性、排放和NVH。

本发明所述发动机的油路结构，包括气缸盖主油路、凸轮轴润滑油路、涡轮增压器润滑油路、可变气门正时机构控制油路和液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路，气缸盖主油路、凸轮轴润滑油路、涡轮增压器润滑油路和液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路布置在气缸盖内，缸盖主油路与气缸体主油道连通，

所述可变气门正时机构控制油路包括布置在凸轮轴盖内的第一可变气门正时机构控制油路、布置在气缸盖罩内的第二可变气门正时机构控制油路，且第一、第二可变气门正时机构控制油路、相连通，第二可变气门正时机构控制油路与设置在气缸盖罩上的可变气门正时机构润滑油控制阀安装孔连通；

在凸轮轴盖与气缸盖的结合面上设有油腔，该油腔分别与第一可变气门正时机构控制油路入口、气缸盖主油路的出口以及液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路入口相连通；

所述涡轮增压器润滑油路与气缸盖主油路相连通；

气缸盖主油路内的润滑油进入油腔后，一路经第一可变气门正时机构控制油路进入第二可变气门正时机构控制油路，另一路通往液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路。

所述凸轮轴润滑油路以及液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路的入口布置在气缸盖顶部。能够避免发动机停机后油路内的润滑油在重力作用下流回油底壳，由于凸轮轴润滑油路、液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路内存储有一定量的机油，当发动机冷启动时凸轮轴润滑油路、液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路内会迅速建立油压，润滑凸轮轴和气门组件，使液压挺柱与滚子摇臂正常工作。

在第一可变气门正时机构控制油路内装有单向阀。发动机停机后，单向阀会阻止可变气门正时机构控制油路内的润滑油流回油底壳，当发动机再次启动时，可变气门正时机构控制油路内会迅速建立起能够驱动可变气门正时机构运作的油压。

所述油腔的底部设有油槽，该油槽将油腔与液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路相连通。

所述液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路由入口油路、横向油路、排气侧油路和进气侧油路组成，在排气侧油路和进气侧油路上分别布置有液压挺柱安装孔，润滑油从油腔经油槽流入入口油路，然后进入横向油路，最后进入排气侧油路以及进气侧油路。

所述气缸盖主油路从气缸盖顶部到底部依次为直油路和斜油路，直油路与所述油腔相连通，斜油路的中段与所述涡轮增压器润滑油路相连通，斜油路的底端为气缸盖主油路的入口连通。

在油腔四周设有密封槽，该密封槽内装有O型密封圈，当凸轮轴盖安装到气缸盖上后，O型密封圈能够防止油腔内的润滑油渗漏。

在凸轮轴盖与气缸盖罩的结合处安装有密封垫。防止第一可变气门正时机构控制油路和第二可变气门正时机构控制油路的连接处发生润滑油渗漏，影响可变气门正时机构控制油路内的油压。

本发明具有以下优点：

（1）将可变气门正时机构控制油路布置在凸轮轴、凸轮轴盖和气缸盖罩上，可变气门正时机构的润滑油控制阀安装在气缸盖罩上，各个凸轮轴轴颈处的凸轮轴滑油道与液压挺柱与滚子摇臂组件的控制与润滑油路的连通，从而将部分凸轮轴润滑油路和液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路集成，简化了气缸盖上的油路，从而降低气缸盖的制造难度和成本；

（2）气缸盖主油路的润滑油先流入油腔后再分配到可变气门正时机构控制油路和液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路，由于油腔内的油压比较稳定，所以凸轮轴润滑油路、液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路不会影响可变气门正时机构控制油路内的油压，使可变气门正时机构能够稳定运行。油腔底部布置油槽，起到了限制流量增大油压的作用，相当于限压阀。

（3）由于在凸轮轴盖上的可变气门正时机构控制油路入口处布置单向阀，发动机停机后，单向阀会阻止可变气门正时机构控制油路内的润滑油流回油底壳，当发动机再次启动时，可变气门正时机构控制油路内会迅速建立起能够驱动可变气门正时机构运作的油压；另外，凸轮轴润滑油路、液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路的入口布置在气缸盖顶面，由于凸轮轴润滑油路、液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路内存储有一定量的机油，当发动机冷启动时凸轮轴润滑油路、液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路内会迅速建立油压，润滑凸轮轴和气门组件，使液压挺柱与滚子摇臂正常工作；

综上所述，本发明能够降低气缸盖的制造难度和成本，避免各油路之间的相互影响，改善发动机冷启动时的动力性、排放和NVH。

附图说明

图1是气缸盖主油路横向剖切示意图；

图2是油腔局部示意图；

图3是液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路剖切示意图；

图4是气缸盖主油路布置剖面示意图；

其中，10、气缸盖，11、直油路，12、斜油路，13、涡轮增压器润滑油路，14、入口油路，14-1、凸轮轴润滑油路以及液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路的入口，15、横向油路，16、排气侧油路，17、进气侧油路，18、液压挺柱安装孔，20、O型密封圈，30、凸轮轴盖，31、第一可变气门正时机构控制油路，32、油腔，33、油槽，34、密封槽，40、气缸盖罩密封垫，50、单向阀，60、密封垫，70、气缸盖罩，71、可变气门正时机构润滑油控制阀安装孔，72、第二可变气门正时机构控制油路，80、锥形螺塞。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

参见图1至图4所示，该发动机的油路结构，包括气缸盖主油路、凸轮轴润滑油路、涡轮增压器润滑油路13和可变气门正时机构控制油路和液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路，气缸盖主油路与缸体主油道相连通。

气缸盖主油路、凸轮轴润滑油路、涡轮增压器润滑油路13和液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路布置在气缸盖10内，并将凸轮轴润滑油路以及液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路的入口14-1布置在气缸盖10顶部，能够避免发动机停机后凸轮轴润滑油路以及液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路内的润滑油在重力作用下流回油底壳，由于凸轮轴润滑油路、液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路内存储有一定量的机油，当发动机冷启动时凸轮轴润滑油路、液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路内会迅速建立油压，润滑凸轮轴和气门组件，使液压挺柱与滚子摇臂正常工作。

可变气门正时机构控制油路包括第一可变气门正时机构控制油路31和第二可变气门正时机构控制油路72，第一可变气门正时机构控制油路31布置在凸轮轴盖30内、第二可变气门正时机构控制油路72布置在气缸盖罩70内，在气缸盖罩70上开有可变气门正时机构润滑油控制阀安装孔71，第一、第二可变气门正时机构控制油路31、72相连通，第二可变气门正时机构控制油路72与设置在气缸盖罩70上的可变气门正时机构润滑油控制阀安装孔71连通；达到简化气缸盖10上的油路，从而降低气缸盖10的制造难度和成本。

在凸轮轴盖30与气缸盖10的结合面上设有油腔32，该油腔32分别与第一可变气门正时机构控制油路31入口、气缸盖主油路的出口以及液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路入口相连通；使气缸盖主油路的润滑油先流入油腔32后再分配到可变气门正时机构控制油路和液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路；由于油腔32内的油压比较稳定，所以凸轮轴润滑油路、液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路不会影响可变气门正时机构控制油路内的油压，使可变气门正时机构能够稳定运行。

气缸盖主油路从气缸盖顶部到底部依次为直油路11和斜油路12，油腔32与气缸盖主油路的直油路11相连通，涡轮增压器润滑油路13与气缸盖主油路的斜油路12相连通，所述气缸盖主油路从气缸盖顶部到底部依次为直油路11和斜油路12，直油路11与所述油腔32相连通，斜油路12的中段与涡轮增压器润滑油路13相连通，斜油路12的底端为气缸盖主油路的入口连通。

避免其余油路对涡轮增压器润滑油路13的影响，保证有足够的润滑油进入使涡轮增压器正常工作，而涡轮增压器润滑油路13与油腔32距离较远，也避免了涡轮增压器润滑油路13对其他油路的影响。

参见图1，在第一可变气门正时机构控制油路31安装有单向阀50。发动机停机后，单向阀50会阻止可变气门正时机构控制油路内的润滑油流回油底壳，当发动机再次启动时，可变气门正时机构控制油路内会迅速建立起能够驱动可变气门正时机构运作的油压。在凸轮轴盖30与气缸盖罩70的结合处安装有密封垫60，防止第一可变气门正时机构控制油路31和第二可变气门正时机构控制油路72的连接处发生润滑油渗漏，影响可变气门正时机构控制油路内的油压，在气缸盖罩70和气缸盖10的结合处设有气缸盖罩密封垫40。

参见图2，在油腔32的底部开设有油槽33，当凸轮轴盖30安装到气缸盖10上时，该油槽33将油腔32与液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路相连通，使油腔32内的润滑油流入通往液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路。在油腔32四周设有密封槽34，该密封槽34内装有O型密封圈20。当凸轮轴盖30安装到气缸盖10上后，O型密封圈20能够防止油腔32内的润滑油渗漏。

参见图3和图4，液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路由入口油路14、横向油路15、排气侧油路16和进气侧油路17组成，各油路端口由锥形螺塞80密封，在排气侧油路16和进气侧油路17上分别布置有液压挺柱安装孔18。由于液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路的入口布置在气缸盖10的顶部，具有单向流动作用，发动机停机后油路内的润滑油不会流回油底壳内。

工作时，气缸盖主油路内的润滑油进入油腔32后，一路经第一可变气门正时机构控制油路31进入第二可变气门正时机构控制油路72，另一路经油槽33流入入口油路14，然后进入横向油路15，最后进入排气侧油路16以及进气侧油路17。

Claims (8)

1.一种发动机的油路结构，包括气缸盖主油路、凸轮轴润滑油路、涡轮增压器润滑油路（13）、可变气门正时机构控制油路和液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路，气缸盖主油路、凸轮轴润滑油路、涡轮增压器润滑油路（13）和液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路布置在气缸盖（10）内，气缸盖主油路与气缸体主油道连通，其特征在于：

所述可变气门正时机构控制油路包括布置在凸轮轴盖（30）内的第一可变气门正时机构控制油路（31）、布置在气缸盖罩（70）内的第二可变气门正时机构控制油路（72），且第一、第二可变气门正时机构控制油路（31、72）相连通，第二可变气门正时机构控制油路（72）与设置在气缸盖罩（70）上的可变气门正时机构润滑油控制阀安装孔（71）连通；

在凸轮轴盖（30）与气缸盖（10）的结合面上设有油腔（32），该油腔（32）分别与第一可变气门正时机构控制油路（31）入口、气缸盖主油路的出口以及液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路入口相连通；

所述涡轮增压器润滑油路（13）与气缸盖主油路相连通；

气缸盖主油路内的润滑油进入油腔（32）后，一路经第一可变气门正时机构控制油路（31）进入第二可变气门正时机构控制油路（72），另一路通往液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路。

2.根据权利要求1所述发动机的油路结构，其特征在于：所述凸轮轴润滑油路以及液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路的入口（14-1）布置在气缸盖（10）顶部。

3.根据权利要求1所述发动机的油路结构，其特征在于：在第一可变气门正时机构控制油路（31）内装有单向阀（50）。

4.根据权利要求1至3任一所述发动机的油路结构，其特征在于：所述油腔（32）的底部设有油槽（33），该油槽（33）将油腔（32）与液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路相连通。

5.根据权利要求4所述发动机的油路结构，其特征在于：所述液压挺柱与滚子摇臂组件的控制及润滑油路由入口油路（14）、横向油路（15）、排气侧油路（16）和进气侧油路（17）组成，在排气侧油路（16）和进气侧油路（17）上分别布置有液压挺柱安装孔（18），润滑油从油腔（32）经油槽（33）流入入口油路（14），然后进入横向油路（15），最后进入排气侧油路（16）以及进气侧油路（17）。

6.根据权利要求4所述发动机的油路结构，其特征在于：所述气缸盖主油路从气缸盖顶部到底部依次为直油路（11）和斜油路（12），直油路（11）与所述油腔（32）相连通，斜油路（12）的中段与所述涡轮增压器润滑油路（13）相连通，斜油路（12）的底端与气缸盖主油路的入口连通。

7.根据权利要求5或6所述发动机的油路结构，其特征在于：在油腔（32）四周设有密封槽（34），该密封槽（34）内装有O型密封圈（20），当凸轮轴盖（30）安装到气缸盖（10）上后，O型密封圈（20）能防止油腔（32）内的润滑油渗漏。

8.根据权利要求5或6所述发动机的油路结构，其特征在于：在凸轮轴盖（30）与气缸盖罩（70）的结合处安装有密封垫（60）。