一种匹配中置OCV的凸轮轴的制作方法

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种匹配中置OCV的凸轮轴。

背景技术：

发动机VVT系统，系提升发动机性能、燃油经济性的关键系统之一，当前VVT系统主要分为普通侧置OCV的VVT系统、中置OCV的VVT系统及电动VVT系统；当前侧置OCV的VVT系统已有大量的应用，中置OCV也是目前VVT系统的应用趋势，原因为中置OCV改善了发动机油路布置结构、优化了发动机轴向尺寸和总布置；上述两种均为液压执行机构；电动VVT系统，目前由于其较为高的价格，同时其还无法普及应用。

侧置OCV的VVT系统油路设计结构简述：来自缸盖主油路的机油进入第一轴承盖，分别与凸轮轴第一轴颈上A、B油槽及油孔连接，油路进入相位器A、B腔，从而调节相位器；另一来自第一轴承盖油路支路C进入凸轮轴中空部位，满足各轴颈润滑，油路A、B与C油路互不想通；但对于采用了中置OCV的VVT系统来说，此时OCV装于凸轮轴前端，需由第一轴承盖对凸轮轴第一轴颈供油，但对于中空凸轮轴轴颈来说，由于中置OCV的布置，若依然由第一轴颈同时对中置OCV和凸轮轴中空部位供油而不采取相应措施，则在发动机运行过程中会因对轴颈润滑机油泄漏量过大而影响中置OCV对VVT进行供油，从而影响发动机性能。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种匹配中置OCV的凸轮轴，目的是避免轴颈润滑机油泄漏量过大而影响发动机性能。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种匹配中置OCV的凸轮轴，包括与凸轮轴前端的第一轴颈连接的中置OCV，所述第一轴颈内设有与第一轴承盖连通的第一油路，所述第一油路的两端分别与中置OCV和凸轮轴内的主油路连接，所述凸轮轴还包括设于第一轴颈内用于使第一油路内的油限流导入主油路的限流机构。

所述限流机构包括设于主油路与第一油路连接端的节流阀。

所述主油路与第一油路连接端设有节流阀安装孔，所述节流阀过盈匹配安装于节流阀安装孔。

所述主油路、第一油路和节流阀阀孔的轴线处于同一直线上。

所述中置OCV与第一油路的连接端设有单向阀。

所述单向阀为膜片式单向阀。

所述凸轮轴的轴向方向设有多个与主油路连通的轴颈油路，轴颈油路与凸轮轴的相应轴颈连通进行供油。

所述主油路的末端设有密封钢球。

所述主油路为设于凸轮轴中心的凸轮轴中空油路。

所述凸轮轴中空油路采用铸造中空的方式加工制得。

油路原理：来自缸盖进油路的机油通过第一轴承盖进入凸轮轴第一轴颈内的第一油路，沿OCV入口给OCV供油，根据VVT需要调节中置OCV的供油；根据轴颈润滑需要，由第一油路将油通过节流阀阀孔，提供给凸轮轴主油路，从而将油分配至各凸轮轴轴颈油路。

本发明的有益效果：

1、VVT供油油路和凸轮轴轴颈润滑油路简单：

第一轴颈因为有油槽及机油泄露，无需单独提供润滑油路；对凸轮轴其他各轴颈润滑，不需要通过在缸盖轴承上打孔或通过第一轴颈→气门室罩盖→轴承盖→凸轮轴对其他轴颈提供润滑油路，即优化缸盖油路设计：不需要在缸盖上增加油路支路，有效降低缸盖加工成本，特别是对直驱带有机械挺杯的发动机来说，由于缸盖布置空间有限，缸盖轴承孔的油路不便布置，采用本设计，不用设计轴承孔油路，降低缸盖加工成本。

2、采用本设计，因气门室罩盖无需通油，可以采用塑料材质而不采用铝质，有效降低零部件开发与批量成本，提升产品市场竞争力。

3、润滑更为有效：

相对凸轮轴油路通过气门室罩盖再转入凸轮轴其他各轴颈内部，本设计将油路设计更短，更为有效改善对凸轮轴轴颈供油和对VVT供油，其中，给VVT供油的OCV前端含有膜片式单向阀，有效保障了VVT油压稳定性需求。

4、改善发动机末端油压，对机油泵的用油需求降低：

采用本设计，凸轮轴轴颈润滑、VVT供油油路更短，有效保证凸轮轴轴颈润滑油压建立，提升VVT调节响应性。对机油的需求降低；试验测试表明，中置OCV入口机油压力仅为1bar时，即可达到侧置OCV入口为4bar的相位器调节速度。

5、凸轮轴中空油路采用铸造中空的方式加工制得，加工成本、原材料成本降低，降低零部件成本，减轻零件重量。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A的局部放大图。

图中标记为：

1、中置OCV，2、节流阀，3、凸轮轴，4、信号轮，5、油泵凸轮，6、钢球，7、A腔，8、B腔，9、缸盖进油路，10、轴颈油路，11、主油路，12、单向阀，13、第一油路。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图2所示，本发明具体涉及一种匹配中置OCV的凸轮轴，包括信号轮4、油泵凸轮5、与凸轮轴3前端的第一轴颈连接的中置OCV 1，中置OCV包括用于调节供油的A腔7和B腔8，信号轮4和油泵凸轮5均固定于凸轮轴3的末端，第一轴颈内设有与第一轴承盖连通的第一油路13，缸盖进油路9中的油经过第一轴承盖进入第一轴颈内的第一油路进行分配，第一油路的两端分别与中置OCV 1和凸轮轴内的主油路11连接，该凸轮轴还包括设于第一轴颈内用于使第一油路内的油限流导入主油路11的限流机构。通过限流机构的设置有效避免在发动机运行过程中因对轴颈润滑机油泄漏量过大而影响中置OCV对VVT进行供油，从而避免影响发动机性能。主油路优选为设于凸轮轴3中心的凸轮轴中空油路。

其中，限流机构包括设于主油路11与第一油路13连接端的节流阀2。机油通过节流阀2阀孔进入凸轮轴3内的主油路11，同时，为了达到最优化设计，可以根据一维流体计算数据，优化中置OCV进油油孔、相位器内部进油油孔的大小进行设计，满足VVT和凸轮轴轴颈的润滑需求。

优选的，主油路11与第一油路连接端设有节流阀安装孔，节流阀2过盈匹配安装于节流阀安装孔，保证结构强度。主油路11、第一油路和节流阀2阀孔的轴线处于同一直线上，保障润滑油路的通畅性。

为了有效保障VVT油压稳定性的需求，中置OCV与第一油路的连接端设有单向阀12。单向阀12优选为膜片式单向阀。为保证凸轮轴的正常工作，主油路11的末端设有密封钢球6。

凸轮轴3的轴向方向设有多个与主油路11连通的轴颈油路10，轴颈油路10与凸轮轴3的相应轴颈连通进行供油。以三缸机凸轮轴为例，凸轮轴共含有五个轴颈(含油泵凸轮支撑轴颈)，凸轮轴润滑供油油路，只需保证来自第一轴承盖(来自缸盖进油路9)的油能进入凸轮轴第一主轴颈内部，经过中置OCV前端膜片式单向阀12给OCV供油和通过凸轮轴节流阀2阀孔至凸轮轴主油路11，主油路11与第二、三、四、五凸轮轴轴颈油路10相连通，而无需缸盖轴承或轴承盖油路(来自铝质气门室罩盖)对第二、三、四、五轴颈提供润滑油路进行。通过调整OCV入口处油孔、VVT内部油孔、凸轮轴第一轴颈内部节流阀孔的大小，可有效保证VVT供油和凸轮轴轴颈与缸盖轴承的摩擦副的润滑。具体的说，其中对凸轮轴第二、三、四、五轴颈润滑，不需要通过在缸盖轴承上打孔或通过第一轴颈→气门室罩盖→轴承盖→凸轮轴对第二、三、四、五号轴颈提供润滑油路，即优化缸盖油路设计：不需要在缸盖上增加油路支路，有效降低缸盖加工成本，特别是对直驱带有机械挺杯的发动机来说，由于缸盖布置空间有限，缸盖轴承孔的油路不便布置，采用本设计，不用设计轴承孔油路，降低缸盖加工成本。本设计将油路设计更短，更为有效改善对凸轮轴轴颈供油和对VVT供油。因气门室罩盖无需通油，可以采用塑料材质而不采用铝质，有效降低零部件开发与批量成本，提升产品市场竞争力。

由于VVT油路的变得更加简洁，又由于对轴颈润滑的有效性，有效改善末端油压不足带来的对轴颈润滑不足的影响，对机油泵的需求有所降低。当然，对于机油泵来说，影响其排量的瓶颈不在VVT系统或轴颈润滑部分，但对机油的需求可在一定程度上降低。

本发明的凸轮轴结构：中空油路采用铸造中空的方式，前端节流阀安装孔、后端钢球压装孔、凸轮轴轴颈油路10(x 4)机加工；节流阀2与节流阀安装孔通过过盈匹配，钢球6与钢球压装孔通过过盈匹配，保证结构强度；在凸轮轴前端，还加工有螺纹孔，用于与中置OCV 1的螺纹匹配及紧固。

本发明油路原理：来自缸盖进油路9的机油进入凸轮轴3第一轴颈内的第一油路13，第一油路13中的油沿OCV入口给OCV供油，根据VVT需要调节中置OCV中A腔7和B腔8的供油；根据轴颈润滑需要，由第一油路13将油通过节流阀阀孔，提供给凸轮轴主油路11，从而将油分配至凸轮轴轴颈油路10(x4)。其中，调节中置OCV中A腔7和B腔8的供油方法，如现有技术中所公知的那样，这里不再过多螯述。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。