用于发动机的气缸体组件以及发动机的制作方法

1.本发明涉及发动机润滑技术领域，尤其涉及一种用于发动机的气缸体组件。


背景技术：

2.发动机在完成能量转换的过程中，需要通过发动机冷却系统将热量散发出去，在早期，发动机主要是通过空气对流进行冷却。随着发动机的功率密度不断提升以及考虑排放和节能技术等因素，若不对发动机气缸体采取必要的冷却措施，使其在最适宜的温度范围内工作，则会导致有早燃和爆燃的倾向，使发动机零件因为承受额外的冲击性负荷而造成损坏。同时，也会使得发动机的润滑情况恶化，运动件的正常间隙被破坏，从而造成了零件的摩擦磨损，最终降低其工作效率，减少使用寿命。
3.在现有技术中，为了对汽缸体组件上的相关部件进行润滑，一般会在汽缸体上设置主油道。中国专利公告第cn209244684u号公开了一种汽缸体组件，主油道和凸轮轴安装孔分别设置在汽缸体的两侧。为了将机油从主油道引入到凸轮轴安装孔内，机油先进入曲轴安装孔，接着在从曲轴安装孔流入到凸轮轴安装孔。该设置会使流入凸轮轴安装孔内的机油有较大的压力损失，降低润滑效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种结构简单、且可快速对凸轮轴安装孔进行润滑的用于发动机的气缸体组件。
5.为实现上述目的，提供如下技术方案：
6.根据本发明的一个方面，提供一种用于发动机的气缸体组件，所述气缸体组件包括设有进气侧、排气侧、缸体前侧和缸体后侧的气缸体。所述气缸体包括位于进气侧和排气侧之间且设有第一中心轴的曲轴安装孔、设有中心轴与第一中心轴平行的主油道以及设有中心轴与第一中心轴平行的凸轮轴安装孔。所述主油道和凸轮轴安装孔均位于汽缸体的同一侧，所述主油道分别与曲轴安装孔、凸轮轴安装孔相连通。
7.优选的，所述气缸体还包括设有中心轴与第一中心轴平行的第一平衡轴安装孔以及设有中心轴与第一中心轴平行的第二平衡轴安装孔，所述第一平衡轴安装孔与主油道位于汽缸体的同一侧，所述第二平衡轴安装孔与主油道位于汽缸体的相对两侧，所述第一平衡轴安装孔和第二平衡轴安装孔分别与主油道相连通。
8.优选的，所述凸轮轴安装孔位于主油道的上方，所述第一平衡轴安装孔位于主油道的下方。
9.优选的，所述主油道和凸轮轴安装孔布置于排气侧。
10.优选的，汽缸体组件还包括位于汽缸体下方的机油集滤器，所述汽缸体还设有位于进气侧、用于吸入润滑油且与机油集滤器相连的吸油口。
11.优选的，汽缸体组件还包括设于汽缸体下方且将进气侧和排气侧的油路连通的第一连接通道。
12.优选的，汽缸体组件还包括将机油集滤器固定到汽缸体上的安装座，所述安装座设有将机油集滤器与汽缸体的吸油口相连通的第二连接通道，所述第一连接通道设于安装座上。
13.优选的，汽缸体组件还包括将机油集滤器与汽缸体的吸油口相连通的第二连接通道，所述第一连接通道和第二连接通道垂直设置。
14.优选的，汽缸体组件还包括设于进气侧的机油滤清器以及设于排气侧的机油冷却器，所述汽缸体包括流入机油滤清器的第一油路、自机油滤清器流出且与第一连接通道相连的第二油路、流入机油冷却器且与第一连接通道相连的第三油路以及自机油冷却器流出且与主油道相连的第四油路。
15.优选的，所述第一油路、第二油路和第三油路均为“l”型，所述第二油路和第三油路位于同一平面内，所述第一油路所在的平面与第二油路和第三油路所在的平面相垂直。
16.根据本发明的另一个方面，还提供一种发动机，其包括上述的气缸体组件。
17.本发明通过将主油道和凸轮轴安装孔设置在汽缸体的同一侧，使得主油道的机油可以快速的进入到凸轮轴安装孔内。
附图说明
18.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
19.图1为本发明的的汽缸体组件的部分分解图。
20.图2为本发明的汽缸体组件安装水泵的立体图。
21.图3为本发明的汽缸体组件安装机油冷却器的立体图。
22.图4为本发明的汽缸体组件安装冷却管道的立体图。
23.图5为本发明的汽缸体组件安装机油泵的立体图。
24.图6为本发明的汽缸体组件安装机油泵、安装座以及机油集滤器的主视图。
25.图7为本发明的汽缸体组件未设有安装座以及机油集滤器时的示意图。
26.图8为图7中“a
‑
a”向的剖视图。
27.图9为冷却管道的立体图。
28.图10为冷却管道的主视图。
29.图11为图10中“b
‑
b”向的剖视图。
30.图12为汽缸体组件的部分剖视图。
31.图13为图12中“c
‑
c”向的剖视图。
32.图14为安装座和机油滤清器组装后的立体图。
33.图15为安装座和机油滤清器组装后的另一角度的立体图。
34.图16为安装座和机油滤清器组装后的剖视图。
35.图17为图16中“d
‑
d”向的剖视图。
36.图18为图16中“e
‑
e”向的剖视图。
具体实施方式
37.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
39.还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和 /或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
40.在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
41.另外，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
42.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
43.参见图1至图6所示，本发明公开一种汽缸体组件100，其包括汽缸体1、固定到汽缸体1上的冷却管道2、固定到汽缸体1上的水泵3、固定到汽缸体1 上的机油冷却器4、机油集滤器5、将机油集滤器5固定到汽缸体1上的安装座6以及机油泵7。气缸体1设有进气侧13、排气侧14、缸体前侧11和缸体后侧12。水泵3和机油泵7设于缸体前侧11，机油冷却器4设于排气侧14，机油集滤器5和安装座6设于汽缸体1的下侧，且冷却管道2设于缸体后侧12。优选的，机油集滤器5的吸入口(未标号)设于汽缸体1下方的中间区域。本发明中的纵向为汽缸体1沿第一中心轴1941(见下)的方向，也为汽缸体1的前后方向。本发明中的横向为与第一中心轴1941垂直的方向，也为汽缸体1的左右方向。
44.本实施方式中的汽缸体组件100为发动机的一部分。发动机除了包括汽缸体组件100外，一般还包括油底壳、汽缸盖、汽缸盖壳、涡轮增压器以及喷油系统等。
45.汽缸体1包括设有第一中心轴1941的曲轴安装孔194、设有中心轴与第一中心轴1941平行的主油道185、设有中心轴与第一中心轴1941平行的凸轮轴安装孔191、设有中心轴与第一中心轴1941平行的第一平衡轴安装孔193以及设有中心轴与第一中心轴1941平行的第二平衡轴安装孔192。凸轮轴安装孔 191设于主油道185的上方，且第一平衡轴安装孔193设于主油道185的下方。第一平衡轴安装孔193和第二平衡轴安装孔192分别位于曲轴安装孔194的相对两侧。第一平衡轴安装孔193、凸轮轴安装孔191以及主油道185位于汽缸体的同一侧。优选的，第一平衡轴安装孔193、凸轮轴安装孔191以及主油道 185位于汽缸体的排气侧14，第二平衡轴安装孔192位于汽缸体的进气侧13。主油道185的中心轴较凸轮轴安装孔191和第一平衡轴安装孔193的中心轴更靠近汽缸体1的中心。
46.水泵3设于汽缸体1的上侧，机油泵7设于汽缸体的下侧。汽缸体1的进气侧12还设
有机油滤清器安装座124，机油滤清器(未图示)固定到机油滤清器安装座124上。
47.参见图7至图11所示，气缸体组件100包括冷却水管路以及设于冷却水管路之间的气缸16。冷却水管路包括位于所述进气侧13的第一水路171、位于排气侧14的第二水路172以及将第一水路171和第二水路172连接起来且位于缸体后侧12的第三水路173。冷却水管路环绕气缸16设置，可以对气缸体1进行冷却。
48.气缸体1还设有位于排气侧14的机油冷却器安装部15，机油冷却器安装部 15设于第二水路172上。该设置可以使得冷却水流入机油冷却器4(见图3)，以对流经机油冷却器的机油(润滑油)进行冷却。气缸体组件100还包括固定到缸体后侧12的冷却管道2，第三水路173设于冷却管道2内。在本实施方式中，由于第一水路171和第二水路172设于汽缸体1上，所以第一水路171和第二水路172 可被称作汽缸体水路。由于第三水路173设有冷却管道2上，所以第三水路173 也可被称作冷却管道水路。本实施方式中的第三水路173是通过组装的方式固定到汽缸体1上的，在其它实施方式中，也可将第三水路173直接做到汽缸体1上。
49.冷却管道2为长形设置，且置于汽缸体1的上侧。冷却管道2包括位于第三水路173一端且与第一水路171相连的第一连接口1731以及位于第三水路173另一端且与第二水路172相连的第二连接口1732。第一连接口1731和第二连接口 1732均为矩形设置，且第一连接口1731的高度小于第二连接口1732的高度。增加第二连接口1732的高度，可以使得流经第二连接口1732的冷却水可以较好地流入机油冷却器4。
50.第一水路171和第二水路172平行设置，且均与第三水路173相垂直。第一水路171和第二水路172的延伸方向与第一中心轴1941相平行。冷却水管路包括均设于缸体前侧的进水口和回水口(未标号)，进水口以及回水口均与水泵3相连通。
51.气缸体1还包括环绕所述气缸且与第一水路171相通的气缸水套腔。气缸1 包括第一气缸161以及较第一气缸161远离缸体前侧11的第二气缸162，且气缸水套腔包括环绕所述第一气缸161的第一气缸水套腔1612以及环绕所述第二气缸 162的第二气缸水套腔1622。冷却水管路还包括将第一气缸水套腔1612和第一水路171相连的第一连通孔1611以及将第二气缸水套腔1622和第一水路171相连的第二连通孔1621。第一连通孔1611的孔径小于第二连通孔1621的孔径。该设置可以使得冷却水流入第一气缸水套腔1622和流入第二气缸水套腔1612的量几乎相同。
52.气缸体1还包括较第一气缸161靠近缸体前侧11的第三气缸163以及较第二气缸162远离缸体前侧11的第四气缸164。气缸水套腔还包括环绕第三气缸163 的第三气缸水套腔1632以及环绕第四气缸164的第四气缸水套腔1642。冷却水管路还包括将第三气缸水套腔1632和所述第一水路171相连的第三连通孔1631以及将第四气缸水套腔1642和第一水路171相连的第四连通孔1641。第一连通孔1611 的孔径等于第三连通孔1631的孔径，第二连通孔1621的孔径等于第四连通孔1641 的孔径。
53.第二水路172与气缸水套腔为非连通设置，第三水路173与气缸水套腔为非连通设置。该设置可以使得冷却水路流经气缸水套腔并往上移动并进入汽缸盖，以形成一个水路(未图示)。同时，从水泵3流出的冷却水经冷却水路环绕气缸运动，并再次进入水泵3，以形成另一水路，从而可以对汽缸体1起到较好的冷却效果。虽然本实施例中的气缸为四个，设置其它数量的气缸也属于本发明的保护范围。
54.参见图12至图18所示，机油泵7转动，将油底壳(未图示)内的机油经机油集滤器6
吸入到汽缸体1上的油路内。汽缸体1还设有位于进气侧13、用于吸入润滑油且与机油集滤器6相连的吸油口1811。安装座6设有将进气侧13和排气侧14的油路连通的第一连接通道623以及将机油集滤器6与吸油口1811相连通的第二连接通道611。优选的，第一连接通道623和第二连接通道611垂直设置。吸油口1811位于进气侧13(图5)。
55.机油滤清器(未图示)设于进气侧13，机油冷却器4设于排气侧14。汽缸体1包括流入机油滤清器的第一油路182、自机油滤清器流出且与第一连接通道623相连的第二油路183、流入机油冷却器4且与第一连接通道623相连的第三油路184以及自机油冷却器4流出且与主油道185相连的第四油路188。第四油路188与主油道185垂直设置。第一油路182、第二油路183和第三油路184均为“l”型，第二油路183和第三油路184位于同一平面内，第一油路182所在的平面与第二油路183和第三油路184所在的平面相垂直。
56.第一油路182包括中心轴与第一中心轴1941平行的第一纵向段1821以及与第一纵向段1821垂直且延伸到进气侧13且与机油滤清器连通的第一横向段 1822。第二油路183包括自机油滤清器流入汽缸体1的第二横向段1832以及与第二横向段1832垂直且向下延伸并与第一连接通道623相连的第一竖直段 1831。第三油路184包括自第一连接通道623流入汽缸体1第二竖直段1841 以及与第二竖直段垂直且流入机油冷却器4的第三横向段1842。第四油路188 的延伸方向与第一中心轴1941相垂直，且为横向设置。第四油路188将机油冷却器4和主油道185相连接，以使得机油冷却器4中的机油(或润滑油)经过主油道185流入到主油道185内。由于机油冷却器4上有冷却水流过，所以冷却水可以对流经机油冷却器4的机油进行冷却。第一连接通道623的一端设有竖直延伸的第一延伸段621，另一端设有竖直延伸的第二延伸段622。第一延伸段621与第二竖直段1841相连，第二延伸段622与第一竖直段1831相连。
57.汽缸体1还包括将主油道185和凸轮轴安装孔191连接的第一分支油路 1862、将主油道185和曲轴安装孔194连接的第二分支油路1862、将第二分支油路1862和第二平衡轴安装孔192相连的第三分支油路1863以及将主油道185 和第一平衡轴安装孔193相连的第四分支油路(未图示)。第一分支油路1861、第二分支油路1862以及第三分支油路1863位于同一平面上。第一分支油路 1861和第二分支油路1862的中心轴位于同一直线上，且倾斜设置。第一分支油路1861和第二分支油路1862的直径相同，该设置可以使得第一分支油路 1861和第二分支油路1862一次加工而成。第三分支油路1863的中心轴位于横向上。由于第四分支油路和第三分支油路1863不位于同一平面上，所以图11 上的剖视图看不到第四分支油路。
58.汽缸体1还设有竖直设置的第五油路181，吸油口1811设于第五油路181 的端部。第五油路181的另一端与机油泵7相连接。机油泵7工作时，油底壳 (未图示)内的机油先流入机油集滤器，接着流入安装座6上的第二连接通道 611，接着流入竖直段612，再流入到第五油路181内。竖直段612可以看作是第二连接通道611的一部分。接着，机油流入机油泵7，从机油泵7流出的机油流入第一油路182。从第一油路182流出的机油流入到机油滤清器(未图示)，接着，从机油滤清器流出的机油流入第二油路183。接着，第二油路183的机油流入第一连接通道623，接着流入第三油路184。第三油路184的机油流入机油冷却器4，从机油冷却器4流出的机油流入第四油路188，接着进入主油道185。主油道185沿着纵向设置，主油道185内的机油经过各分支油路分别流入到曲轴安装孔194、凸轮轴安装孔191、第一平衡轴安
装孔193和第二平衡轴安装孔，以对各部件起到润滑的效果。
59.安装座6为方形设置。安装座6包括连杆61、与第一连杆62相连且垂直设置的第二连杆62、与第一连杆62相连且垂直设置的第三连杆63、与第二连杆62相连且垂直设置的第四连杆64以及将第一连杆61和第四连杆64相连的第五连杆65。第一连杆61、第二连杆62、第四连杆64以及第三连杆63依次连接，从而形成方形。第五连杆65的一端与第一连杆61的中点相连、且另一端与第四连杆64的中点相连。第一连接通道623设于第二连杆62，第二连接通道611设于第一连杆61。第一连杆61和第四连杆64平行设置，第二连杆 62、第三连杆63以及第五连杆65平行设置。机油集滤器5的一端通过组装的方式固定到第一连杆61上。虽然本实施方式中的安装座6为上述设置，在其它实施方式中也可为其它形式的设置，比如三角形。
60.由于汽缸体1的进气侧13的温度低于排气侧14的温度，所以零部件尽量安装在汽缸体1的进气侧。由于进气侧的安装面积有限，所以将机油冷却器安装在汽缸体的排气侧，可以减少进气侧安装的零部件数量，节省安装面积。通过将冷却水引入机油冷却器4，以对流经机油冷却器4的机油进行冷却。设置环绕气缸16的冷却水路，可对气缸16进行冷却。设置环绕气缸16的冷却水路，可对气缸16进行冷却。通过将机油冷却器4设置在排气侧，可充分利用有限的机体空间，增加机油冷却面积同时能够合理分配冷却水循环的气缸体，使得发动机能够获得更好的冷却效果。
61.本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。