发动机强制润滑油路系统论文和设计-沈乡情

全文摘要

本实用新型公开了一种发动机强制润滑油路系统，包括若干直线铺设的油路，其从曲轴箱盖底部出发，经过滤清与冷却后回流到曲轴箱盖轴孔中对其润滑，同时设有分支至曲轴箱体轴孔、曲轴箱体凸轮轴、曲轴组件三处为其润滑与冷却，最后通过外设于气缸体外壁上的油道进入到气缸盖罩内，以多个出油口对气缸盖罩内各部件进行润滑与冷却。本实用新型能够使提升发动机的整体润滑性能，使内部各个运动部件最大程度上得到润滑，减少发动机的摩擦功，提升发动机的功率，提高发动机的使用寿命。

主设计要求

1.发动机强制润滑油路系统，其特征在于：包括安装于曲轴箱底部的机油泵、连通曲轴箱底部与机油泵的油道一、装设于曲轴箱盖一侧底部的滤清器底座、安装于滤清器底座上的滤清器、将润滑油从机油泵引出至滤清器底座的油道二、将润滑油从滤清器底座直接引出至曲轴箱盖轴孔的油道五、设于曲轴箱体侧壁上并与油道五相通的油道六、与油道六连通将润滑油引出至曲轴箱体轴孔的油道七、与油道七连通的曲轴连杆强制润滑结构、与曲轴箱体轴孔相通将润滑油引出至曲轴箱体凸轮轴孔的油道八、连通曲轴箱体凸轮轴孔与曲轴箱盖凸轮轴孔的油道十二、将润滑油从曲轴箱盖凸轮轴孔引出至曲轴箱盖边缘的油道十三、与油道十三连通且将润滑油从曲轴箱盖引至曲轴箱盖的油道十四、与油道十四连通将润滑油引至气缸体的油道十五、与油道十五连通将润滑油引至气缸盖罩的油道十六；油道五从曲轴箱盖上的平衡轴孔过孔，过孔处设有出油口；除油道十五外，上述油道均为直线油道；机油泵装设于曲轴箱盖上；油道十二为曲轴箱凸轮轴内部开设的轴向通孔。

设计方案

2.如权利要求1所述的发动机强制润滑油路系统，其特征在于：曲轴连杆强制润滑结构包括设于曲轴组件上、与油道七连通与的油道九；曲轴组件上设有用于储存润滑油的油道十；曲轴组件上还开设有用于使连杆的轴孔与油道十连通的油道十一，连杆大头上开设有油道二十与油道十一连通；油道二十的出油口与气缸体壁面和活塞相对设置。

3.如权利要求1或2所述的发动机强制润滑油路系统，其特征在于：油道十为与连杆轴颈同轴设置的圆柱形油槽；道十与油道十一之间设有连杆油槽，连杆油槽设于连杆大头轴孔的内壁面上，其为贴合连杆大轴孔内壁面形状的弧形浅槽。

4.如权利要求1或2所述的发动机强制润滑油路系统，其特征在于：油道二、油道五均与滤清器底座上；滤清器底座中设有油道三与滤清器的入口直接连通，并设有油道四与油道五连通。

5.如权利要求1或2所述的发动机强制润滑油路系统，其特征在于：气缸盖罩的盖罩顶部对应摇臂位置跨设有油道十八，油道十八的一端通过油道十七与油道十六连通；油道十八的另一端设有油道十九；油道十八与油道十七、油道十九相交或垂直，并均位于气缸盖罩顶部的同一平面上。

6.如权利要求1或2所述的发动机强制润滑油路系统，其特征在于：油道十八、油道十九的两端端部设有出油口、油道十七位于气缸盖章内部的一端设有出油口。

7.如权利要求1或2所述的发动机强制润滑油路系统，其特征在于：油道六的方向与曲轴箱体轴孔的轴向一致，其设于曲轴箱体的侧壁上；油道十四也与曲轴箱体轴孔的轴向一致，其设于曲轴箱体的侧壁上。

8.如权利要求1或2所述的发动机强制润滑油路系统，其特征在于：油道七、油道八均设于曲轴箱体轴孔的一个径向平面上，油道七与油道六连接的一端设有出油口。

9.如权利要求1或2所述的发动机强制润滑油路系统，其特征在于：油道十五沿气缸体的轴向设置，并外设于气缸体侧壁上；油道十六也沿气缸体的轴向设置，其设于气缸盖与气缸盖罩上。

10.如权利要求1或2所述的发动机强制润滑油路系统，其特征在于：油道十三、油道二、油道五设于曲轴箱盖的底面上，并且三者位于同一平面上。

设计说明书

技术领域

本发明属于发动机润滑油路系统领域，具体地讲是一种发动机机油强制润滑油路系统。

背景技术

现有的机油润滑油路系统一般采用机油泵吸油（机油泵安装在箱盖上），润滑油经机油滤清器过滤后，均先引流至箱盖平衡轴孔，箱盖平衡轴孔中引一路经过箱盖平衡轴孔到箱盖曲轴孔对曲轴一端进行润滑；并再引出一路通到箱体油道将润滑油输送到箱体曲轴孔的另一端，这一端曲轴上的油道将润滑油输送到曲轴连杆轴径处，将润滑油引入到连杆与连杆颈之间，并利用该相对旋转运动产生飞溅润滑对凸轮轴、活塞内部及气缸体壁面进行飞溅润滑。此类润滑油路系统的凸轮轴依靠飞溅润滑，在润滑油不足的情况下容易造成凸轮轴卡死甚至断裂，发动机故障率高；同时，飞溅摇臂等零部件得不到充分的润滑也会引起卡滞现象，影响发动机性能，降低使用寿命。

基于此，提出本案申请。

发明内容

为解决现有技术中强制润滑及飞溅润滑效果不佳的问题，本发明提供一种发动机强制润滑系统，其能够使内部的各个运动部件最大程度上得到充足的润滑，减少发动机的摩擦功、提升发动机功率与使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用的方案如下：发动机强制润滑油路系统，包括安装于曲轴箱底部的机油泵、连通曲轴箱底部与机油泵的油道一、位于曲轴箱盖一侧底部的滤清器底座、安装于滤清器底座上的滤清器、连通机油泵与滤清器的油道二、将润滑油从滤清器底座引出至曲轴箱盖轴孔的油道五、设于曲轴箱体侧壁上并与油道五相通的油道六、与油道六连通将润滑油引出至曲轴箱体轴孔的油道七、与油道七连通的曲轴连杆强制润滑结构、与曲轴箱体轴孔相通将润滑油引出至曲轴箱体凸轮轴孔的油道八、连通曲轴箱体凸轮轴孔与曲轴箱盖凸轮轴孔的油道十二、将润滑油从曲轴箱盖凸轮轴孔引出至曲轴箱盖边缘的油道十三、与油道十三连通且将润滑油从曲轴箱盖引至曲轴箱盖的油道十四、与油道十四连通将润滑油引至气缸体的油道十五、与油道十五连通将润滑油引至气缸盖罩的油道十六。曲轴箱盖轴孔与油道五的连接处、曲轴箱体轴孔与油道七、油道八的连接处、油道八与曲轴箱体凸轮轴孔的连接处均设有出油口。油道五从曲轴箱盖上的平衡轴孔过孔，过孔处设有出油口。

油道一的底部深入至曲轴箱体底部的润滑油中，用于从曲轴箱体底部抽取润滑油。油道五与曲轴箱盖轴孔的连接处设有出油口，用于对曲轴箱盖轴孔润滑。油道七与曲轴箱体轴孔的连接处设有出油口，用于对曲轴箱体轴孔润滑。油道十二用于对凸轮轴孔润滑。油道二、油道六、油道八、油道十三、油道十四、油道十五、油道十六为用于连通两处润滑点的中间通道。

作为优选，机油泵装设于曲轴箱盖上。

作为优选，油道十二优选为曲轴箱凸轮轴内部开设的轴向通孔。

本发明进一步设置如下：为提高曲轴组件与连杆的连接处的润滑效果、并提高飞溅润滑效果，曲轴润滑结构如下：在曲轴组件上设有与油道七连通的油道九。曲轴组件上设有用于储存润滑油的油道十。油道九用于将润滑油引出至油道十。曲轴组件上还开设有用于使连杆的轴孔与油道十连通的油道十一，连杆大头上开设有油道二十与油道十一连通。油道二十的出油口与气缸体壁面和活塞相对设置，其用于对气缸体壁面和活塞进行飞溅润滑。通过曲轴组件直接将润滑油引入到连杆再利用连杆与曲轴组件之间的相对转动而将润滑油喷溅出去，有利于增加飞溅润滑的面积，提高对活塞的冷却效果与气缸体与活塞之间的润滑，并提高曲轴连杆活塞机构在运动做功时的机械效能，延长各部件的使用寿命。

本发明进一步设置如下：为确保飞溅润滑的润滑油充足，油道十为与连杆轴颈同轴设置的圆柱形油槽。

本发明进一步设置如下：为使油道十与油道十一之间的油路畅通，油道十与油道十一之间设有连杆油槽，连杆油槽设于连杆大头轴孔的内壁面上，其为贴合连杆大轴孔内壁面形状的弧形浅槽，能够使连杆与连杆轴颈之间充分润滑，进而减小摩擦力、提高使用寿命。

本发明进一步设置如下：油道二、油道五的一端均连接至滤清器底座上，滤清器底座中设有油道三与滤清器的入口直接连通，并设有油道四与油道五连通。

滤清器底座上安装有滤清器并通过机油管与润滑油油冷器连通。通过将油冷器与滤清器底座对接，既实现了对润滑油的冷却，又能够避免在曲轴箱盖或曲轴箱体上设置额外的衔接孔，并简化油路数量、提高润滑油的传导速度。

本发明进一步设置如下：为对气缸盖罩内的各部件进行充分润滑，气缸盖罩的盖罩顶部对应摇臂位置跨设有油道十八，油道十八的一端通过油道十七与油道十六连通。油道十八的另一端设有油道十九。油道十八与油道十七、油道十九相交或垂直，并均位于气缸盖罩顶部的同一平面上。作为优选油道十八、油道十九的两端端部设有出油口、油道十七位于气缸盖章内部的一端设有出油口。

本发明进一步设置如下：为减少曲轴箱体体积，油道六的方向与曲轴箱体轴孔的轴向一致，其设于曲轴箱体的侧壁上。油道十四也与曲轴箱体轴孔的轴向一致，其设于曲轴箱体的侧壁上。

本发明进一步设置如下：为减少曲轴箱盖厚度，并便于铺设油路、方便对接，油道十三、油道二、油道五设于曲轴箱盖的底面上，并且三者最好位于同一平面上。

本发明进一步设置如下：为便于加工油路、方便对接，油道七、油道八均设于曲轴箱体轴孔的一个径向平面上，油道七与油道六连接的一端最好设有出油口。

本发明进一步设置如下：油道十五均沿气缸体的轴向设置，并外设于气缸体、气缸盖的侧壁上。一方面，能够避免润滑油过热，另一方面，能够提高气缸体、气缸盖的结构稳定性。

本发明进一步设置如下：油道十六最好也沿气缸体的轴向设置，其设于气缸盖与气缸盖罩上。

本发明技术效果如下：本发明结构简单，无需增加零部件就实现对各个运动部件的全面润滑，各个油道连接紧凑，加工简易，成本低润滑效果好，能够有效提升整机的性能、并延长使用寿命效果。

附图说明

图1为本发明具体实施例整体示意图。

图2为本发明具体实施例油路分布示意图。

图3为本发明具体实施例滤清器安装结构示意图。

图4为本发明具体实施例滤清器安装结构示意图。

图5为本发明具体实施例滤清器与滤清器底座连接结构示意图。

图6为本发明具体实施例曲轴组件油道结构示意图。

图7为本发明具体实施例曲轴组件油道二十结构示意图。

图中所示： 2—活塞，3—气缸壁面，4—连杆，5—连杆大头端，6—螺栓，a—油道九，b—油道十，c—油道十一，d—连杆油槽，f—油道二十，101—油道一，102—油道二，103—油三道，104—油道四，105—油道五，106—油道六，107—油道七，108—油道八，109—油道九，110—油道十，111—油道十一，112—油道事儿，113—油道十三，114—油道十四，115—油道十五，116—油道十六，117—油道十七，118—油道十八，119—油道十九，120—二十，200—曲轴箱盖，201—机油泵安装孔，202—曲轴箱盖平衡轴孔，203—曲轴箱盖轴孔，204—曲轴箱盖凸轮轴孔，205—连杆颈，206—曲轴组件，300—曲轴箱体，301—曲轴箱体轴孔，302—曲轴箱体凸轮轴孔，400—气缸体，500—气缸盖，600—气缸盖罩；701—油冷器，702—卡箍，703—通用机油管，704—滤清器，705—滤清器底座，706—第一连接螺母，708—机油泵，705a—冷却进口腔，705b—冷却出口腔，705c—冷却出口。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种发动机强制润滑系统，包括油道一101至油道二十120、机油泵708、油冷器701、滤清器704与滤清器底座705，油道一101竖直设置于曲轴箱盖200的底部，其下端能够深入至曲轴箱体300底部的润滑油中。机油泵708安装在曲轴箱盖200的机油泵708安装孔201上，其抽吸口与油道一101的另一端连通。油道二102设于曲轴箱盖200上，呈水平设置，其一端与机油泵708的排出口连通，另一端直接与油道三103垂直连通，同样形成直线油道。

滤清器底座705、滤清器704等安装、连通情况可参照图3、图4、图5所示。本实施例滤清器底座705的具体结构参照图3所示，其中心设有且仅设有1个安装孔、其侧壁上开设有冷却进口与冷却出口705c。滤清器底座705中空，其中设有隔断将其划分为两个腔室，其中一腔室与冷却进口连通，为冷却进口腔705a，冷却进口腔705a为靠近曲轴箱盖200一侧的腔室，其开设有与曲轴箱盖200上油道二相通的开口。另一腔室与冷却出口705c连通，为冷却出口腔705b，冷却出口腔705b为靠近滤清器704一侧的腔室，其开设有与滤清器704底部连通的开口。冷却出口705c即为油道四，其与油道五对接。冷却进口腔705a与冷却出口腔705b均为L型腔，二者中心对称后再对合。本实施例中，冷却进口与冷却出口705c并排设置，因此冷却进口腔705a与冷却出口腔705b为如图所示的L型腔，二者相互交叠设置，从而使冷却进口与冷却出口705c能够并排设置。

上述滤清器704、滤清器底座705与曲轴箱盖200的安装结构中的第一连接螺母706为用作连接件的螺母，其一端具有一个环形卡台，环形卡台上最好具有卡接部或螺纹用于滤清器704的连接，其本体其他部分的外壁或内壁也设有螺纹用于与曲轴箱盖200连接。，中心具有连通内部的通道\/贯通的轴向通孔，即油道三，用于与油道二102对接将润滑油引入到滤清器704中进行滤清。滤清后的润滑油从滤清器704的出口排出，沿着机油管进入到油冷器701内，油冷器701的出口再通过另一机油管回到滤清器底座705上。即，油道三103、油道四104均设置于滤清器底座705上。

本实施例将油冷器701安装于导风罩的一侧，通过调整，能够使油冷器701的进口、出口与滤清器底座705的冷却进口、冷却出口705c位于同一平面上，以便于采用通用机油管703连通二者，通用机油管703为具有钝角弯折的管件。油冷器701的进口、出口分别与通用机油管703卡箍702连接，通用机油管703通用机构管的另一端分别与滤清器底座705的冷却进口、冷却出口705c卡箍702连接。两根通用机油管703并排设置。

本实施例中，油道四104与设于曲轴箱盖200上的油道五105垂直连通。油道一101至油道五105用于配合完成对润滑油的抽吸、滤清以及冷却。滤清器底座705外设于曲轴箱盖200的右下角落处，其与曲轴箱盖200相互连接又相对独立。

油道五105与油道二102均设置于曲轴箱盖200的底部，最好设于同一平面上，该平面优选为曲轴箱盖200的底面时，油道二102与油道五105可凸出于曲轴箱盖200的底面设置。油道五105的另一端直接与曲轴箱盖轴孔203连通，形成直线油道，用于对曲轴箱盖轴孔203润滑。油道五105将润滑油从滤清器底座705引出至曲轴箱该轴孔203时，从曲轴箱盖200上的曲轴箱盖平衡轴孔202过孔，过孔处设有出油口出油，即同时也为曲轴箱盖彭亨轴孔202进行润滑。本实施例中，油道五105与油道二102的延长线相交，二者形成锐角夹角。

油道六106设置于曲轴箱体300的侧壁中，其从滤清器底座705与曲轴箱盖200同曲轴箱体300盖合的右下角的侧壁边缘处引出，按直线从曲轴箱盖200的该点连通至曲轴箱体300轴孔的所在平面上。油道七107即位于曲轴箱体300轴孔的该平面上，用于连通油道六106与曲轴箱体300轴孔。油道七107与曲轴箱体300轴孔的连接处设有出油口，分为三路，一路与通道九连通，用于对曲轴组件206及连杆4进行强制润滑；一路对曲轴箱体300轴孔进行强制润滑；最后一路通过曲轴箱体300轴孔进入到油道八108中。

第一路详细如下：油道九109设于曲轴组件206上——其从曲轴的转轴开始，直接连通至曲轴与连杆4的连接处，成一倾斜设置的直线油道。而曲轴与连杆4的连接处设有用于储存润滑油的油道十110。油道十110为与连杆4轴颈同轴设置的圆柱形油槽，其横贯曲轴组件206设置，油道九109与油道十110的中间位置连通，用于引出润滑油至油道十110。结合图3所示，连杆4轴颈上设有油道十一111，油道十一111为短小的直线油道，从连杆颈205处开孔至连杆大头端5上；结合图4所示，连杆大头端5上开设有油道二十120，油道二十120为贯穿连杆大头端5的直线开孔，其从连杆大头端5轴孔贴近连杆4杆体的左上方处开口至连杆大头端5的外侧侧壁上出油，该直线开口与连杆4杆体之间形成5~20°的夹角。油道二十120的出油口与气缸壁面3和活塞2相对设置，其用于对气缸壁面3和活塞2进行强制润滑。

本回路中油路润滑过程如下：润滑油从油道九109进入到油道十110中，油道十110中的部分润滑油在连杆4与连杆4轴颈的相对旋转过程中附着于连杆4轴颈表面，使连杆4与连杆4轴颈充分润滑。同时，在上述旋转过程中，油道十110中的部分润滑油在连杆4与连杆4轴颈相对旋转运动中被挤压入油道十一111中，通过油道二十120以一定角度从连杆大头端5向连杆4小头所在侧的气缸壁面3与活塞2背部喷射，形成大面积、覆盖气缸壁面3与活塞2的飞溅润滑区域，该区域下的气缸壁面3与活塞2与润滑油接触后被冷却润滑。

第三路如下：油道八108设于曲轴箱体300上，与油道七107位于同一平面内，并与油道七107相同，均为曲轴径向上的直线油道。油道八108一端与曲轴箱体300轴孔相通，另一端将润滑油引出至曲轴箱体凸轮轴孔302。该曲轴箱体300凸轮轴内部开设有油道十二112，油道十二112为与凸轮轴同轴向的直线开孔，用于连通曲轴箱体凸轮轴孔302与曲轴箱盖凸轮轴孔204，其长度与凸轮轴长度相当。曲轴箱盖凸轮轴孔204至曲轴箱盖200的侧壁的左上角之间设有油道十三113，油道十三113为直线开孔的直线油道，其沿凸轮轴的径向设置，用于将润滑油从曲轴箱盖200转引至曲轴箱体300的左上角，而与设于曲轴箱体300左上角侧壁中的油道十四114连通。油道十四114为设于曲轴箱体300侧壁中的直线油道，用于将润滑油从曲轴箱盖200引至气缸体400上外设的油道十五115上，通过油道十五115与油道十五115依次连通的油道十六116、油道十七117进入到气缸盖罩600中。

本实施例中，直线油道为采用直线走线的油道。油道为用于供润滑油通过的具有一定长度的开孔。

本实施例油道十五115包括两部分，第一部分为图2中标识为115的直线油道，该段直线油道与气缸体400的中心轴同轴向；第二部分为图2中标识为115-1的直线油道，该段直线油道距离短，为适应气缸体400侧壁结构所设，用于连通上一段直线油道与油道十六116。

油道十六116设于气缸盖罩600的侧壁上，本实施例油道十六116中，图2中标识为116-1的部分，其设于气缸头中，并与气缸体400上的油道十五115直接连通；除标识为116-1的部分外的油道十六116设于气缸盖罩600的侧壁上或侧壁外，即油道十六116是由位于气缸头中的部分直线油道与位于气缸盖罩600中的部分油道组成的。

油道十七117为设置于气缸盖罩600顶部的直线油道，其长度约为四分之一至二分之一气缸盖罩600的宽度。油道十七117的位置与油道十六116的位置相对应，以便于油道十六116直接对接连通。

气缸盖罩600顶部对应摇臂位置（气缸盖罩600的长度方向上）跨设有油道十八118，油道十八118也为直线油道，其一端通过油道十七117与油道十六116连通。油道十八118的另一端与油道十九119连通。油道十九119最好与油道十七117平行设置，长度不小于油道十七117的长度。油道十八118与油道十七117、油道十九119相交或垂直，并均位于气缸盖罩600顶部的同一平面上。油道十七117、油道十九119的两端端部设有出油口，出油口位置与其下方的摇臂组件等部件相对应，出油口数量可多可少，根据具体使用情况可增加。

本回路润滑油路如下：润滑油便通过油道十七117进入气缸盖罩600，并通过油道十八118进入油道十九119，最终在机油泵708的压力作用下，向气缸盖罩600内的各部件大量地喷洒润滑油，对气缸盖罩600内的各部件进行润滑与冷却。

本实施例中，油道十四114、油道六106的方向与曲轴箱体300轴孔的轴向一致，其设于曲轴箱体300的侧壁上。油道十三113、油道二102、油道五105设于曲轴箱盖200的底面上，并且三者最好位于同一平面上。油道七107、油道八108均设于曲轴箱体300轴孔的一个径向平面上，油道七107与油道六106连接的一端也最好设有出油口。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于：油道十110与油道十一111之间设有连杆油槽d，连杆油槽d设于连杆大头端5轴孔的内壁面上，其为贴合连杆大头端5轴孔内壁面形状的弧形浅槽，能够使连杆4与连杆颈205之间充分润滑，进而减小摩擦力、提高使用寿命。

基于上述，本发明提供了一种发动机强制润滑油路结构，其大量采用直线油道并对强制润滑油路进行重新设计，既能够使有润滑要求的各部件得到充分润滑，还结合特设的滤清器底座705设计与曲轴组件206设计，极大地减少了油路的数量、并缩短了油路的路径，同时提高了强制润滑油路中润滑油的传导速度，确保润滑充足、提高冷却效果。其结构简单，通过对强制润滑油路的整体设计，有效改善发动机的润滑效果、延长发动机的使用寿命。

本发明所述曲轴箱盖200、曲轴箱体300、曲轴箱盖轴孔203、曲轴箱体300轴孔、曲轴箱盖凸轮轴孔204、曲轴箱体凸轮轴孔302以及气缸体400、气缸盖500、气缸盖罩600、机油泵708、滤清器704、滤清器底座705、曲轴组件206、连杆4、连杆大头端5、连杆颈205等均为本技术领域内的技术名词。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

设计图

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