专利名称：供油装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种供油装置，该供油装置用于润滑一个汽缸和/或冷却一个活塞。
本发明还涉及一种内燃发动机，该内燃发动机装配有所述类型的一个供油装置。
背景技术：
DE 10 2005 006 808 Al披露了在不同发动机工作状态中用于润滑和/或冷却活 塞以及汽缸的一种属类的供油装置。在此，该供油装置包括一个基本上管状的供油分配器， 该分配器具有一个入口 ，该入口连接到一个加压的发动机油源上；并且具有至少一个出口 ， 该出口连接到至少一个供油轨道上。该供油轨道包括一个纵向分配管，该纵向分配管带有 一个喷油装置的多个一体的喷嘴以及多个紧固支座。已知的供油轨道旨在能够改进发动机 运转。 DE 102 61 180 Al披露了用于活塞冷却的一个温度控制的喷油喷嘴，该喷油喷嘴 包括一个调节阀门，该调节阀门具有被分配给一个控制开口的一个控制构件。所述控制构 件通过一个第一致动元件被预加载而进入一个末端位置中，其中该控制开口被关闭，并且 在相反的方向上被预加载，并且通过一个第二致动元件可以被置于在一个开放位置中。由 于事实上通过该控制开口由润滑剂施加在该控制构件上的压力垂直于该控制构件的运动 而起作用，该第一与第二致动元件可以具有相应地小的设计。 DE 10 2004 017 909 Al披露了通过一个润滑油泵来冷却一台内燃发动机的活塞 的一种装置，该润滑油泵每种情况下通过一条供应管线将油从该润滑油回路传送到每一个 活塞上，该供应管线至少在活塞顶侧具有一个输出开口。在此，油的供应是通过被设计为一 个止回阀的至少一个阀门进行的。这是试图以此方式相对于整体效率来改进内燃发动机。
为了在活塞、活塞环以及汽缸工作面的这些摩擦配合件之间确保最佳的摩擦学状 态，长久以来一直使用的方法是将油引导到汽缸工作面中，以便首先优化润滑和摩擦的状 态并且其次实现防止这些摩擦配合件(包括该汽缸工作面)的磨损或者至少使该磨损最小 化。然而，迄今为止已经供给用于活塞冷却或者润滑的润滑油量经常相当大地超过仅仅用 于汽缸工作面润滑所要求的量，并且带来关于油泡沫化、飞溅损失、油老化以及如果过量的 油通过这些活塞环进入燃烧室并且在那里燃烧的话则增加排放物的缺点。
发明内容
本发明所关注的问题是为一种属类的供油装置限定一种改进的或者至少可替代 的实施方案，通过该实施方案至少可以减少以上这些缺点。 根据本发明，所述问题是通过下面的方案来解决的。即，本发明提出了一种用于润
滑一个汽缸和/或冷却一个活塞的供油装置，其中，该供油装置的构造，使得持久地进行该
汽缸的润滑而对该活塞的冷却是可被接通的，或者使得在一个较低油压下对该汽缸的润滑
已经发生，而在该较低油压下不进行该活塞的冷却。 在下面说明了本发明进一步改进的多个有利的实施方案。
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本发明所依据的总体构思是设计一种供油装置，它用于对一台内燃发动机的汽缸 进行润滑和/或活塞进行冷却，其方式为使得对该汽缸的润滑持久地发生而对该活塞的冷 却是可被接通的并因此可以根据要求被激活。通过这种可切换的活塞冷却，特别是在内燃 发动机的冷启动过程中和/或在低负载运转状态中，防止了油老化、飞溅损失以及油泡沫 化或者至少减少了所述现象的风险，这导致一方面是在这些汽缸工作面中活塞的最佳润滑 并且另一方面是该内燃发动机的特别经济的运转。在此，当然还可以想象甚至使这些汽缸 的润滑根据需要而发生，但所述润滑在任何情况下都不应该被完全停止。使用根据本发明 的供油装置，它还有可能获得排放物的减少，因为现在不必再担心由于油的过量供给而使 油通过这些活塞环而进入燃烧室。 在根据本发明的解决方案的一种有利的改进中，该供油装置具有至少一个喷嘴装 置，该喷嘴装置具有一个油入口以及至少两个油喷嘴，这些油喷嘴之一指向汽缸并且它们 的另一个指向活塞。在此，一个阀门装置被定位在指向活塞的所述油喷嘴的上游，该阀门 装置在高于一个预定油压时开放。利用所述油喷嘴装置，它有可能实现一种特别紧凑的供 油，该供油同时通过所述阀门装置确保了，指向活塞的油喷嘴只有当实际需要对活塞进行 冷却时才供给润滑油，而对指向汽缸的油喷嘴通常总是供应润滑油并因此确保汽缸的最佳 润滑。 有利的是，该阀门装置具有一个弹簧加载的阀门活塞，该阀门活塞以其开放侧朝
向该油入口 、并且在其活塞裙中具有一个通道开口 ，通过该通道开口 ，在超过该阀门活塞的 一个预定位置时，在该油入口与指向该活塞的油喷嘴之间产生一个连接。 有利的是，该阀门活塞具有一个向外开放的环形凹槽，当该阀门活塞处于其关闭 位置时， 一个弹簧加载的锁定销接合到该环形凹槽之中。 有利的是，该阀门活塞在其活塞裙中具有一个径向的开口，该径向开口在一侧通 入该环形凹槽中并且在另一侧以连通的方式通过一个活塞内部空间与该油入口连接。
有利的是，在锁定销的锁定位置中对该锁定销预加载的一个弹簧的设计，使得在 高于一个预定油压时该锁定销被对抗该弹簧力调整到其释放位置中。 有利的是，该供油装置具有至少两个油喷嘴，这些油喷嘴是彼此在空间上分离开 的并且其中之一指向该汽缸并且它们的另一个指向该活塞。 有利的是，提供了一个阀门装置，该阀门装置被接在指向该汽缸的油喷嘴的上游。
有利的是，指向该汽缸的油喷嘴和/或指向该活塞的油喷嘴被安排在一个曲轴箱 中和/或在一个连杆中。 有利的是，该锁定销是电动地或者机械地可调整的。 本发明还提出一种内燃发动机，它具有根据上述方案之一的一种供油装置。
根据本发明的多个进一步的重要特征以及优点可以从上述方案、附图以及在这些 附图基础上对这些图的相关说明中获悉。 不言而喻，以上说明的这些特征以及仍有待在以下说明的这些特征不仅能够用于 对应说明的组合之中，而且还可在未脱离本发明范围的其他组合中或者单独地使用。
本发明的多个优选的示例性实施方案在这些附图中展示并且在以下说明中予以 更详细地解释，其中相同的参考符号表示相同或相似的或功能上相同的部件。
在这些附图中，示意性地在每种情况下 图1示出了具有一个供油装置的活塞-汽缸组件，该供油装置被安排在一个连杆 中，用于润滑一个汽缸工作面， 图2示出了如图1中的一个图解，但是带有一个分离安排的供油装置， 图3示出了如图1中的一个图解，但是带有用于活塞冷却的一个额外的油喷嘴， 图4在一个有可能的实施方案中示出了根据本发明的一个供油装置， 图5示出了根据本发明的一个供油装置的另一个实施方案。
具体实施例方式
根据图1至图3， 一个活塞汽缸组件1在每一情况下具有一个活塞3，该活塞可以 在一个汽缸2中以一种平移形式往复移动。活塞汽缸组件l可以在此特别是在机动车辆中 被实施为一台内燃发动机。为了使一个曲轴箱的内部空间4相对于一个燃烧室5密封，在 活塞3上常规地安排了多个所谓的活塞环6，这些活塞环6被插入活塞裙上的一个向外开放 的环形凹槽中并且在汽缸2中延伸滑动。如从图1中还可以看到，一个连杆7在其中安排 了一个供油装置9(参见图4和图5)的一个喷嘴装置8，该供油装置具有至少一个油喷嘴 IO，该油喷嘴指向汽缸2并且用于润滑汽缸工作面。另一个油喷嘴10'例如可以指向活塞 3(参见图2和图3)并且至少暂时地将油喷射到所述活塞3上，以便将其冷却。
根据本发明，供油装置9现在被设计为使汽缸2的润滑持久地发生而活塞3的冷 却是可被接通的，即只暂时发生。以此方式，活塞冷却以及活塞润滑这两个功能因此被彼此 分离开并且可因此而根据需要来执行，这在以前的供油装置中是不可能的。因此，特别是在 某些发动机运行状态下(如一个冷启动，在此过程中不需要冷却活塞)，根据本发明的供油 装置9减少了油的供给并且，在所述情况下，仅通过油喷嘴10将油喷射到汽缸2上以便润 滑活塞3。 在此，根据图2，供油装置9具有一个喷嘴装置8，该喷嘴装置具有一个油入口 12 以及两个油喷嘴10、10'，它们中的一个指向汽缸2并且它们中的另一个指向活塞3。根据 图3的供油装置9具有两个油喷嘴10和10'，它们在空间上彼此分离，并且同样， 一个油喷 嘴10指向汽缸2而另一个油喷嘴10'指向活塞3。因此，这在原则上有可能使油喷嘴10和 10'彼此分离地构造或者被组合在一个共同的喷嘴装置8中。 图2和图3示出 一个供油装置9，其中喷嘴装置8具有一个阀门装置13，该阀门装 置被接在指向活塞3的油喷嘴10'的上游，这个阀门装置13在高于一个预定的油压时开放。 在此，阀门13具有一个壳体11以及一个阀门活塞14，该阀门活塞在其关闭方向通过一个弹 簧15被预加载。在此，阀门活塞14以其敞开侧朝向油入口 12。阀门活塞14在其活塞裙中 具有一个通道开口 16，通过该通道开口，在超过阀门活塞14的一个预定的位置时，在油入 口 12与指向活塞3的油喷嘴10'之间产生一种连接。阀门活塞14同样具有一个向外开放 的环形凹槽17，如图4所示，当阀门活塞14在其关闭位置时，通过一个弹簧15'起作用的一 个弹簧加载的锁定销18接合到该环形凹槽之中。此外，阀门活塞14在其活塞裙中具有一 个径向开口 19，该径向开口在一侧通入环形凹槽17中并且在另一侧以连通方式通过一个 活塞内部空间与油入口 12连接。，对锁定销18进行预加载的弹簧15'被设计为在高于一个预定油压时使得 该锁定销18被调整为对抗弹簧15'的弹簧力而进入其释放位置之中，并且阀门活塞14此 后可以对抗弹簧15而向上运动。当通道开口 16达到一个控制边缘20时，油喷嘴10'以连 通的形式被连接到油入口 12处。 如从图4中可以看到，供应汽缸2的油喷嘴IO被持久地连接到油入口 12上，这样 汽缸2的润滑可以连续地并且独立于单独的发动机运转状态而发生。在此，这两个油喷嘴 10和10'可以总体上被这样控制，使得油喷嘴10 —直打开或者根据油压或其它的发动机 综合特性曲线点被这样控制，使得所述油喷嘴IO至少在油喷嘴10'之前打开。在此，油喷 嘴10优选地被设计为使得它可以相对于油喷嘴10'排出一个体积减小的流量并且通常在 该衬套区域中冲击一个不同的位置并因此可以利用散射效应。 当然还可以想象使一个阀门装置(未示出)也连接在指向汽缸的油喷嘴10的上 游，该阀门装置控制流过油喷嘴10的容积流量但不能完全关闭所述容积流量，这样，一个 预定的最小容积流量一直流过油喷嘴10并因此使润滑油加载到汽缸2上。在图4所展示 的阀门装置13中，仅在高于一个特定的油极限压力时环形间隙17中的油压变得足够高而 使锁定销18反抗弹簧15'被推回并且允许阀门活塞14的调整运动。阀门活塞14此刻被 向上调整，确切地是反抗弹簧15，直到通道开口 16达到控制边缘20，并且因此在油入口 12 与油喷嘴10'之间产生一种连通连接。在此，用于控制油喷嘴10'的阀门装置13以及用于 控制油喷嘴10的一个阀门装置(未示出)也可以具有可电动或者机械致动的锁定机构。
在油压下降的情况下，阀门活塞14通过弹簧15被调整返回到其阀座处，这就是说 进入其关闭位置，并且当一个预定的极限压力被低于时，锁定销18可伸入到环形槽17中。 因此阀门活塞14保持在控制范围之内，即使该油压低于一个释放压力时，在这个释放压力 下，锁定销18被移动到其解锁的位置中。 供油装置9(例如它被整合到连杆7之中)总体上也可以被供应来自曲轴中的一 个连杆轴承供油中的油。在此，对于供油装置9的供应原则上可以通过该连杆轴承安排的 轴瓦21和21'中的多个开口而发生。在此，取决于设计，可以在油喷嘴10处产生用于润滑 汽缸2的一种间歇的或者连续的喷射构形。 使用根据本发明的供油装置9，它有可能获得一种改进的供油，因为它是根据需要 提供的，并且具体地讲，可以避免从现有技术中已知的关于油泡沫化、飞溅损失、油老化的 缺点以及损耗缺点。同样有可能防止过量的油能够通过这些活塞环6进入燃烧室5中并且 在那里引起增加的排放物。
权利要求
用于润滑一个汽缸(2)和/或冷却一个活塞(3)的供油装置(9)，其特征在于，该供油装置(9)的构造，使得持久地进行该汽缸(2)的润滑而对该活塞(3)的冷却是可被接通的，或者使得在一个较低油压下对该汽缸(2)的润滑已经发生，而在该较低油压下不进行该活塞(3)的冷却。
2. 根据权利要求l所述的供油装置，其特征在于，该供油装置(9)具有至少一个喷嘴装 置，该喷嘴装置具有一个油入口 (12)以及至少两个油喷嘴(10，10')，这些油喷嘴之一指向 该汽缸(2)并且这些油喷嘴的另一个指向该活塞(3)。
3. 根据权利要求2所述的供油装置，其特征在于，该喷嘴装置(8)具有一个阀门装置 (13)，该阀门装置被接在指向该活塞(3)的油喷嘴(IO')的上游，高于一个预定的油压时该 阀门装置(13)打开。
4. 根据权利要求3所述的供油装置，其特征在于，该阀门装置(13)具有一个弹簧加载 的阀门活塞(14)，该阀门活塞以其开放侧朝向该油入口 (12)、并且在其活塞裙中具有一个 通道开口 (16)，通过该通道开口，在超过该阀门活塞(14)的一个预定位置时，在该油入口 (12)与指向该活塞(3)的油喷嘴(10')之间产生一个连接。
5. 根据权利要求3或4所述的供油装置，其特征在于，该阀门活塞(14)具有一个向外 开放的环形凹槽(17)，当该阀门活塞(14)处于其关闭位置时，一个弹簧加载的锁定销(18) 接合到该环形凹槽之中。
6. 根据权利要求5所述的供油装置，其特征在于，该阀门活塞(14)在其活塞裙中具有 一个径向的开口 (19)，该径向开口在一侧通入该环形凹槽(17)中并且在另一侧以连通的 方式通过一个活塞内部空间与该油入口 (12)连接。
7. 根据权利要求6所述的供油装置，其特征在于，在锁定销的锁定位置中对该锁定销 (18)预加载的一个弹簧(15')的设计，使得在高于一个预定油压时该锁定销(18)被对抗 该弹簧力调整到其释放位置中。
8. 根据权利要求l所述的供油装置，其特征在于，该供油装置(9)具有至少两个油喷嘴 (IO，IO')，这些油喷嘴是彼此在空间上分离开的并且其中之一指向该汽缸(2)并且它们的 另一个指向该活塞(3)。
9. 根据权利要求2至8之一所述的供油装置，其特征在于，提供了一个阀门装置，该阀 门装置被接在指向该汽缸(2)的油喷嘴(10)的上游。
10. 根据权利要求1至9之一所述的供油装置，其特征在于，指向该汽缸(2)的油喷嘴 (10)和/或指向该活塞(3)的油喷嘴(IO')被安排在一个曲轴箱中和/或在一个连杆(7) 中。
11. 根据权利要求5至10之一所述的供油装置，其特征在于，该锁定销(18)是电动地 或者机械地可调整的。
12. 内燃发动机，具有根据权利要求1至11之一的一种供油装置(9)。
全文摘要
本发明涉及具有一种供油装置的内燃发动机，该供油装置用于润滑一个汽缸和/或冷却一个活塞，其中该供油装置被设计为使得对汽缸的润滑持久地发生而对该活塞的冷却是可被接通的，和/或使得在一个较低油压下已经发生了汽缸的润滑作用，而在该较低油压下不进行对活塞的冷却。
文档编号F01P3/08GK101793178SQ201010106920
公开日2010年8月4日 申请日期2010年1月29日 优先权日2009年1月31日
发明者F·迈尔, J-G·乌尔里希 申请人:Dr.Ing.h.c.F.保时捷股份公司