CN106837588B - 一种气缸盖总成的油路结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种气缸盖总成的油路结构，结构包括主油道、HLA控制油路、VVT的控制油路和凸轮轴轴颈的润滑油路；VVT控制油路一部分借用凸轮轴轴颈的润滑油路，另一部分为独立的油路，与凸轮轴轴承盖纵向水平油路连通。其中，独立油路一半布置在凸轮轴轴承盖前端的底面，另一半布置在凸轮轴轴承座前端的顶面，都是呈横向水平铸造成型的横向水平油槽，且进、排气两侧连通。当凸轮轴轴承盖与轴承座配合安装后，两部分油槽贴合组成完成的油路，且进油端与凸轮轴轴承盖纵向水平油路连通。由于VVT控制油路数量少，且部分采用铸造成型，则气缸盖的结构简单紧凑，零部件制造成本降低。

Description

一种气缸盖总成的油路结构

技术领域

本发明属于汽车发动机技术领域，涉及一种气缸盖总成的油路结构，特别涉及VVT（可变气门正时）、HLA(液压挺杆）的控制油路，以及凸轮轴轴颈的润滑油路。

背景技术

随着人们生活水平提高及汽车工业的迅速发展，用户追求更高汽车产品舒适性、动力性、经济性等性能，国家排放法规也日益严格，越来越多的新技术在汽车发动机上得以运用及推广，如VVT、HLA（hydrauliclash adjuster）技术在发动机上普遍运用。其中，VVT技术可提升发动机动力性、燃油经济性及满足新排放法规要求。HLA技术可适时消除气门间隙，提升发动机NVH（振动及噪声）性能。

由于设计集成及安装的零部件数量较多，为实现功能需求，气缸盖内部布置了错综复杂的油路结构，包含液压驱动件的控制油路、摩擦副的润滑油路。在现有技术中，主油道及VVT控制油路布置在气缸盖前端，HLA控制油路纵向布置在气缸盖中央，凸轮轴轴颈润滑油路布置在气缸盖轴承下方或凸轮轴本体。

其中，气缸盖前端布置主油道及VVT控制油路，其轴向尺寸将增加，由于安全间隙的设计，正时传动***也将向发动机前端移动，造成发动机整体长度的增加，不利于小型化、轻量化设计。

VVT的控制阀采用***式，一般布置安装于气缸盖、凸轮轴盖、气缸盖罩、前罩壳等部位，需要布置多条油孔，才能将VVT与控制阀连通，形成控制油路。由于气缸盖的结构紧凑又复杂，再加上油路孔量多，甚至出现空间油孔，布置及加工难度增加。另外，控制油路较长，弯拐较多，油压有衰减，造成VVT工作响应慢。

为保证VVT控制油路的压力及流量，需要在VVT油路中安装单向阀及限流阀。其中，单向阀安装在VVT的进油孔前端，限流阀安装于RFF+HLA进油孔前端。由于气缸盖前端布置了主油道，受结构尺寸的限制，布置较为困难。

凸轮轴轴颈的润滑油路，主要有两种方式。一种是分别从气缸盖的轴承上，加工贯穿油孔至RFF+HLA油路。另一种是凸轮轴采用中空油孔过油，各个轴颈处加工径向贯穿油孔。以上两种方式的润滑油路，都需要在气缸盖或凸轮轴本体上加工成型。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出一种全新的气缸盖总成的油路设计方案，既能保证VVT、HLA、凸轮轴轴颈润滑的功能实现，同时能简化油路设计、优化制造工艺，实现空间布置更紧凑，制造成本更低。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明涉及的气缸盖总成为双层结构，由气缸盖、凸轮轴轴承座、凸轮轴轴承盖组成。油路结构包括主油道、HLA控制油路、VVT的控制油路和凸轮轴轴颈的润滑油路。

本发明的主油道布置在气缸盖后端，先从气缸盖底面竖直向上加工一条竖直油路，然后与横向水平加工的一条横向水平油道贯穿连通，实现进、排气两侧连通。这样，由于气缸盖后端空间较大，油路容易布置，且不影响发动机空间尺寸，可以克服现有技术造成发动机整体长度的增加，不利于小型化、轻量化设计的问题。

本发明的HLA控制油路，含进气侧HLA纵向油路和排气侧HLA纵向油路，总计两条。它们在气缸盖进、排气侧，分别呈纵向水平布置，采用深孔加工成型，并与进、排气侧的HLA安装孔贯穿连通。其中，进气侧HLA纵向油路的进油端与主油道的横向水平油道贯穿连通，且在油路交接处布置有限流阀。排气侧HLA纵向油路进油端与横向斜油孔贯穿连通，且在油路交接处布置有限流阀，而横向斜油孔又与主油道的横向水平油路贯穿连通。

本发明在进、排气侧的HLA控制油路中布置限流阀，主要是保证VVT正常工作，限制进入HLA控制油路的机油流量，需要较多的机油流向VVT。其中，限流阀采用集成设计，分为限流阀大端、限流阀中段和限流阀小端。限流阀大端为进气侧油路和排气侧油路末端的螺纹堵塞。限流阀中段轴径小，位于油路交接处，可以正常过油，限流阀小端的轴径约小于进气侧HLA纵向油路和排气侧HLA纵向油路的孔径，允许少量机油从两者之间的间隙通过。

本发明的凸轮轴轴颈的润滑油路设计在凸轮轴轴承盖上，凸轮轴轴承盖采用整体式结构，集成进气和排气。凸轮轴轴颈润滑油路包括，布置在凸轮轴轴承盖中央，呈纵向水平加工的凸轮轴轴承盖纵向水平油路，其进油端与凸轮轴轴承座后端加工的轴承座竖向油路贯穿连通。在凸轮轴轴承盖的底面，铸造成型有横向水平油槽，且进、排气两侧连通。从凸轮轴轴承盖底面，通过竖直向上加工的竖向油路，将凸轮轴轴承盖纵向水平油路与横向水平油槽连通，实现凸轮轴轴颈的润滑。另外，竖向油路与横向水平油路是根据凸轮轴轴颈的数量呈纵向排列布置。

本发明的VVT控制油路，一部分借用凸轮轴轴颈的润滑油路，另一部分为独立的油路，与凸轮轴轴承盖纵向水平油路连通。其中，独立油路一半布置在凸轮轴轴承盖前端的底面，另一半布置在凸轮轴轴承座前端的顶面，都是呈横向水平铸造成型的横向水平油槽，且进、排气两侧连通。当凸轮轴轴承盖与轴承座配合安装后，两部分油槽贴合组成完成的油路，且进油端与凸轮轴轴承盖纵向水平油路连通。由于VVT控制油路数量少，且部分采用铸造成型，则气缸盖的结构简单紧凑，零部件制造成本降低。

附图说明

图1是本发明的气缸盖总成的结构示意图；

图2是本发明的气缸盖油路结构示意图；

图3是本发明的限流阀布置示意图；

图4是本发明的限流阀结构示意图。

图中，1-纵向主油路，2-进气侧HLA纵向油路，3-横向主油道，4-排气侧HLA纵向油路，5-横向斜油孔，6-轴承座竖向油路，7-轴承盖纵向水平油路，8-轴承盖竖向油路，9-轴承盖横向水平油槽，10-轴承盖VVT油路，11-轴承座VVT油路，12-HLA安装孔，13-限流阀，14-气缸盖，15-凸轮轴轴承座，16-凸轮轴轴承盖。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的结构进行具体说明：

如图1所示，本发明的气缸盖总成为双层结构，由气缸盖14、凸轮轴轴承座15、凸轮轴轴承盖16组成。

其油路结构参见图2，包含主油道、HLA控制油路、VVT控制油路及凸轮轴轴颈润滑油路。

主油道布置在气缸盖后端，由从气缸盖底面竖直向上加工的纵向主油路1和一条横向水平加工的横向主油道3贯穿连通而成。

HLA控制油路包括进气侧HLA纵向油路2和排气侧HLA纵向油路4，分别呈纵向水平布置在气缸盖进、排气侧，并与进、排气侧的HLA安装孔12贯穿连通。进气侧HLA纵向油路2的进油端与横向主油道3贯穿连通，且在油路交接处布置有限流阀13，排气侧HLA纵向油路4的进油端与横向斜油孔5贯穿连通，且在油路交接处布置有限流阀13，所述横向斜油孔5与横向主油道3贯穿连通。

凸轮轴轴颈润滑油路包括，布置在凸轮轴轴承盖中央，呈纵向水平加工的凸轮轴轴承盖纵向水平油路7，其进油端与凸轮轴轴承座后端加工的轴承座竖向油路6贯穿连通。在凸轮轴轴承盖的底面，有轴承盖横向水平油路9，且进、排气两侧连通。从凸轮轴轴承盖底面，通过竖直向上加工的轴承盖竖向油路8，将凸轮轴轴承盖纵向水平油路7与轴承盖横向水平油路9连通，实现凸轮轴轴颈的润滑。

所述VVT控制油路一部分借用凸轮轴轴颈的润滑油路，另一部分为独立油路，与凸轮轴轴承盖纵向水平油路连通。独立油路一半布置在凸轮轴轴承盖前端的底面，为轴承盖VVT油路10，另一半布置在凸轮轴轴承座前端的顶面，为轴承座VVT油,11，都为横向水平油槽，且进、排气两侧连通，凸轮轴轴承盖与轴承座配合安装后，两部分油槽贴合组成完成的油路，且进油端与凸轮轴轴承盖纵向水平油路连通。

具体油路连通关系如下：

HLA控制油路，需区分进气和排气。其中，机油依次经过气缸盖的纵向主油道1、横向主油道3、进气侧HLA纵向油路2，最后流至进气侧的HLA安装孔12，形成进气侧HLA控制油路。机油依次经过纵向主油道1、横向主油路3、横向斜油孔5、排气侧HLA纵向油路4，最后流至进气侧的HLA安装孔12，形成排气侧HLA控制油路。

凸轮轴轴颈的润滑油路，机油依次经过气缸盖的纵向主油道1、横向主油道3、横向斜油孔5、轴承座竖向油路6、轴承盖纵向油路7、轴承盖竖向油路8、轴承盖横向油路9，最后流至凸轮轴轴颈处进行润滑。其中，轴承盖竖向油路8与轴承盖横向油路9的中间连通，则机油分别流向两端，实现进、排气凸轮轴轴颈处的润滑。另外，轴承盖竖向油路8与轴承盖横向油路9，根据凸轮轴轴颈的数量呈纵向排列布置，且每排的轴承盖竖向油路8都与轴承盖纵向油路7连通。

VVT控制油路，在气缸盖上只布置有进油路，机油依次经过气缸盖纵向主油道1、横向主油道3、横向斜油孔5、轴承座竖向油路6、轴承盖纵向油路7、轴承盖竖向油路8、轴承盖VVT油路10及轴承座VVT油路11。其中，轴承盖竖向油路8与轴承盖VVT油路10、轴承座VVT油路11的中间连通，则机油分别流向两端，实现为进、排气VVT供油。另外，轴承盖VVT油路10与轴承座VVT油路11，上下贴合组成一条完整的油路。

如图3和图4所示为限流阀结构及布置示意图，具体为在进气侧HLA纵向油路2与气缸盖的横向主油道3的交接处，以及排气侧HLA纵向油路4与气缸盖的横向斜油孔5的交接处，分别布置有限流阀13，且进、排气两侧的布置结构相同。限流阀采用集成设计，限流阀大端131为进气侧HLA纵向油路2和排气侧HLA纵向油路4末端的螺纹堵塞，限流阀中段132轴径小，位于油路交接处，可以正常过油，限流阀小端133的轴径约小于进气侧HLA纵向油路2和排气侧HLA纵向油路4的孔径，位于进气侧HLA纵向油路2和排气侧HLA纵向油路4中，允许少量机油从两者之间的间隙通过。这样，挡机油从限流阀13的小端与进气侧HLA纵向油路2之间的环状间隙通过，由于过油空间变小，实现限流，余下大部分机油通过限流阀13的中段，流向后续油路。

Claims (3)

1.一种气缸盖总成的油路结构，所述气缸盖总成为双层结构，由气缸盖、凸轮轴轴承座、凸轮轴轴承盖组成，所述油路结构包括主油道、HLA控制油路、VVT控制油路和凸轮轴轴颈润滑油路；

其特征在于，所述主油道布置在气缸盖后端，由从气缸盖底面竖直向上加工的纵向主油道（1）和一条横向水平加工的横向主油道（3）贯穿连通而成；

所述HLA控制油路包括进气侧HLA纵向油路（2）和排气侧HLA纵向油路（4），分别呈纵向水平布置在气缸盖进、排气侧，并与进、排气侧的HLA安装孔（12）贯穿连通；进气侧HLA纵向油路（2）的进油端与横向主油道(3)贯穿连通，且在油路交接处布置有限流阀(13)，排气侧HLA纵向油路（4）的进油端与横向斜油孔(5)贯穿连通，且在油路交接处布置有限流阀(13)，所述横向斜油孔(5)与横向主油道(3)贯穿连通；

所述凸轮轴轴颈润滑油路包括，布置在凸轮轴轴承盖中央，呈纵向水平加工的凸轮轴轴承盖纵向水平油路(7)，其进油端与凸轮轴轴承座后端加工的轴承座竖向油路(6)贯穿连通；在凸轮轴轴承盖的底面，有凸轮轴轴承盖横向水平油路(9)，且进、排气两侧连通；从凸轮轴轴承盖底面，通过竖直向上加工的轴承盖竖向油路（8），将凸轮轴轴承盖纵向水平油路（7）与凸轮轴轴承盖横向水平油路（9）连通，实现凸轮轴轴颈的润滑；

所述VVT控制油路一部分借用凸轮轴轴颈润滑油路，另一部分为独立油路，与凸轮轴轴承盖纵向水平油路(7)连通；独立油路一半布置在凸轮轴轴承盖前端的底面，为轴承盖VVT油路（10），另一半布置在凸轮轴轴承座前端的顶面，为轴承座VVT油路（11），轴承盖VVT油路（10）和轴承座VVT油路（11）都为横向水平油槽，且进、排气两侧连通，凸轮轴轴承盖与轴承座配合安装后，两部分油槽贴合组成完成的油路，且进油端与凸轮轴轴承盖纵向水平油路(7)连通。

2.根据权利要求1所述的气缸盖总成的油路结构，其特征在于，所述限流阀（13）采用集成设计，进、排气侧通用，且分别布置在气缸盖后端；限流阀（13）分为限流阀大端（131）、限流阀中段（132）和限流阀小端（133）；限流阀大端（131）为进气侧油路和排气侧油路末端的螺纹堵塞；限流阀中段（132）轴径小，正常过油，且进气侧限流阀位于进气侧HLA纵向油路（2）与横向主油道（3）交接处，排气侧限流阀位于排气侧HLA纵向油路（4）与横向斜油孔（5）交接处；限流阀小端（133）的轴径约小于进气侧HLA纵向油路（2）和排气侧HLA纵向油路（4）的孔径，允许少量机油从两者之间的间隙通过。

3.根据权利要求1所述的气缸盖总成的油路结构，其特征在于，所述凸轮轴轴颈润滑油路的轴承盖竖向油路（8）与凸轮轴轴承盖横向水平油路(9)根据凸轮轴轴颈的数量呈纵向排列布置。