带有油泵的发动的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种带有油泵的发动机。所述发动机包括发动机机罩；延伸穿过所述发动机机罩的曲轴；联接于所述曲轴的附件驱动器；以及具有输入构件的油泵，所述输入构件在位于所述附件驱动器的与所述发动机机罩相反侧面的位置处由所述曲轴驱动。以此方式，该油泵的这些驱动部件可以位于发动机机罩外部，由此在需要时提高了发动机机罩的紧凑性。
【专利说明】带有油泵的发动机
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求在2013年2月27日提交的英国专利申请号1303465.7的优先权，该申请的全部内容为所有目的通过引用结合在此。
【技术领域】
[0003]本实用新型涉及油泵驱动器，但是具体地且非排他性地涉及附接于内燃发动机的曲轴皮带轮的油泵驱动器。
【背景技术】
[0004]在内燃发动机中使用油泵。油泵在压力下使发动机油循环通过油通路，这些油通路例如可以被形成在发动机气缸体、缸盖、轴和轴承壳体中，由此来润滑发动机的旋转部件。油泵可以经由发动机中的曲轴被驱动。另外，油泵和油泵驱动器组件可以位于发动机机罩内。然而，将油泵和油泵驱动器组件定位于发动机机罩内会增大发动机机罩的大小，由此降低发动机的紧凑性。
实用新型内容
[0005]这样,在一种方案中提出了一种发动机。该发动机包括曲轴、发动机机罩、油泵和附件驱动器，该油泵具有输入构件，该输入构件在位于该附件驱动器的与发动机机罩相反侧面上的位置处由该曲轴驱动。以此方式，该油泵的这些驱动部件可以位于发动机机罩外部，由此在需要时提高了发动机机罩的紧凑性。
[0006]在另一实施例中，提供了一种方法。该方法包括通过延伸到车辆的内燃发动机机罩之外的曲轴来直接驱动外部附件；并且将该发动机机罩之外的旋转直接从该附件传递到油泵输入构件，该油泵在该发动机机罩内旋转。
[0007]本说明的以上优点以及其他优点将从独立进行的或结合附图进行的以下详细说明中容易明白。
[0008]应当理解的是，以上概述是提供用于以简化的形式来介绍一系列概念，这些概念将在【具体实施方式】中进一步说明。无意标识出要求保护的主题的关键特征或必要特征，要求保护的主题的范围只由该【具体实施方式】之后的权利要求书限定。此外，要求保护的主题不局限于解决了以上指出的或在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。另外，以上问题已经在本文中由发明人认识到、但并不被承认为是已知的。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]为了更好地理解本公开并且为了更清楚地展示可以如何将其投入使用，现在以举例方式来参考附图，在附图中:
[0010]图1是直接由发动机的曲轴驱动的油泵的现有技术安装设置的示意图；
[0011]图2是由发动机的曲轴驱动但被安装在远处的油泵的另一现有技术安装设置的示意图；
[0012]图3示出了包括油泵驱动器的示例性发动机；并且
[0013]图4示出了发动机运行方法。
【具体实施方式】
[0014]在此描述了一种发动机(例如，内燃发动机)。该发动机包括发动机机罩、延伸穿过该发动机机罩的曲轴、联接至该曲轴的附件驱动器以及油泵，该油泵具有输入构件，该输入构件在位于该附件驱动器的与发动机机罩相反的一侧上的位置处由该曲轴驱动。
[0015]在一个示例中，该油泵输入构件可以由被附接至该曲轴的一端的驱动构件驱动。另外，该发动机可以进一步包括驱动元件，例如驱动带，该驱动带将来自驱动构件的驱动作用传递至油泵输入构件。该驱动元件可以包括例如齿形带的带或者可以包括链条。由于该驱动元件能够位于油回路和油盘外部，因此能够使用干式带，它可以在发动机的整个使用寿命期间持续使用。
[0016]此外，该驱动构件可以包括驱动该附件驱动器的第一驱动部分以及驱动该油泵输入构件的第二驱动部分。该第一驱动部分可以是第一皮带轮，而该第二驱动部分可以是第二皮带轮。该第一皮带轮可以具有大于该第二皮带轮的直径。
[0017]该发动机可以进一步包括被安置在驱动构件与曲轴之间的解联器。该解联器可以包括柔性联接器。通过使用解联器，来自曲轴的扭转振动被衰减，由此减少对油泵和油泵驱动机构的部件的磨损。此外，通过减少扭转振动的传递，特定的驱动元件张力可以被减小，由此减小了轴承上的负载并且提高了系统效率。
[0018]该油泵输入构件可以被安置在曲轴之下。该驱动构件可以是曲轴皮带轮。另外，油泵输入构件可以包括驱动轴和皮带轮。另外，油泵输入构件可以延伸穿过发动机的机罩。油泵可以由该油泵输入构件直接驱动。
[0019]在示例性实施例中，油泵的驱动机构移至附件驱动器外侧并且可以包括曲轴皮带轮的一部分或被形成于曲轴皮带轮中，或者该油泵驱动机构可以被附接至该曲轴皮带轮。如果油泵驱动器被制成足够小并且位于附件驱动器主平面外侧，则它能够装配在车辆侧轨的底侧，因此不增加发动机有效长度并且增强了车辆封装性。
[0020]如果在该曲轴皮带轮上使用解联装置，例如该解联装置可以包括柔性联接器、CUSh驱动器、隔离器或单向离合器，则油泵驱动器被解联接，从而导致来自曲轴的扭转振动的减少并且因此导致能够使用较小的皮带张力，进一步能够改善燃料经济性和耐久性。扭转激振的减少还可以导致更顺畅的油输送，这进而有利于润滑并且将导致较低的泵送功。根据需要，通过取消曲轴上该油泵驱动器所需的空间，发动机缸体的长度可以被减小从而节约重量和封装体长度。
[0021]图1和图2示出了现有技术发动机的绘图。确切而言，图1示出了直接安装在发动机I的曲轴4上的油泵2。图2示出了由曲柄驱动的远程安装式油泵2。
[0022]如图1的现有技术发动机绘图中所示，油泵2被直接安装在曲轴4上。油泵2必须被制成足够大以容纳曲轴4以及被固定至曲轴4上的内部油泵驱动构件6。此外，由于该内部油泵驱动构件6被直接安装在曲轴4上，所以曲轴安装式内部油泵2以与曲轴4相同的旋转速度运行。这由于曲轴安装式内部油泵部件的摩擦而导致了加速磨损，因为泵2以超过其运行要求的旋转速度运行。这种作用在使用可变流量式泵2时可能尤其明显。由于将该曲轴安装式内部油泵2封装在发动机内，所以曲轴4必须具有额外长度，这进而延长了发动机I的总体轴向长度。除此之外，来自曲轴4的任何扭转振动都被直接传递至曲轴安装式内部油泵2内，由此降低了效率并且增大了对油泵2的部件的磨损。
[0023]在图2所示的另一现有技术发动机绘图中，远程安装式油泵2R被安装在曲柄上的油泵驱动构件6驱动。通过远离曲轴4来安装油泵2R，可以将油泵2R制造得比曲轴安装式内部油泵2小，这是因为远程安装式泵2R不需要容纳曲轴4。此外，远程安装式油泵2R可以通过选择来自曲轴4的适当传动比而以所希望的旋转速度运行。与曲轴安装式油泵2相比，这种运行速度的减小由于摩擦减小而导致内部泵部件上的磨损减少并且因此导致效率提高。然而，曲轴4仍必须具有额外长度来容纳内部油泵驱动构件6，这进而延长了发动机I的总体轴向长度。此外，来自曲轴4的扭转振动仍从曲轴安装式油泵驱动构件6以及任何中间驱动部件(如齿轮或链条)被传递至泵2R。远程安装式油泵2R的效率和磨损特征因此仍没有处于所希望的水平。
[0024]目前的市场趋势正推动在维持或提高车辆的动力输出和燃料经济性的同时对于更小车辆的需求。这意味着发动机的大小以及发动机被封装在车辆内的方式可能在车辆设计中特别重要。因此，发动机的轴向长度是重要的，因为这决定了附件驱动器相对于发动机的位置并且因此决定了距离车辆侧轨的间距。
[0025]术语附件驱动器是指将发动机输出的驱动作用传递至附件(如交流发电机、动力转向泵、空调压缩机和冷却风扇)的驱动设置。附件驱动器可以被广义地称为外部附件。在某种车辆中，附件驱动器包括通向皮带轮(未示出)的干式带驱动器，例如多楔带，其中所述皮带轮被连接至相应附件的输入轴并且由发动机的曲轴皮带轮驱动。由于侧轨的底侧被定位在曲轴的旋转轴线上方，因此并不是曲轴的直接长度来影响发动机尺寸，而是该附件驱动器的位置会影响发动机尺寸。因此，可能有利的是使发动机系统以这样一种方式来封装附件驱动器、油泵和油泵驱动构件，以便相对于规定的车辆封装特征来提高(例如，最大化)发动机和油泵二者的效率。
[0026]图3示出了具有油泵102和油泵驱动装置的发动机101。将了解的是，发动机101可以被包括在车辆中。发动机101包括被安装成在发动机机罩103中旋转的曲轴104。曲轴104延伸穿过发动机机罩103并且借助于解联器105装配于曲轴皮带轮112。曲轴皮带轮112配备有槽式带驱动凹陷107，该凹陷107引导并驱动附件驱动器110的干式驱动带111，例如槽式带。曲轴皮带轮112可以更广义地被称为驱动构件的驱动部分。干式驱动带111绕过发动机附件的多个附件驱动器皮带轮(未示出)并且可以被一个或更多个空转皮带轮张紧(未示出)，其中所述发动机附件例如是交流发电机、动力转向泵、空调压缩机和冷却风扇。
[0027]带111的外面113限定附件驱动器平面，该平面必须与其中装配有发动机101的架构具有足够的间隙。在所展示的实施例中，发动机被装配到具有侧轨108的车辆中。附件驱动器平面必须与侧轨108充分地间隔开以便安全运行，并且理想情况下允许有适度通道以便维修发动机101。
[0028]驱动构件109与曲轴皮带轮112的外面一体形成或附接于该外面。因此在一个示例中，驱动构件109可以包括曲轴皮带轮112，该曲轴皮带轮112也可以被称为驱动部分。将会了解的是，如果驱动构件109具有比曲轴皮带轮112更小的直径，则它更容易被容纳在侧轨108下方。如果侧轨108具有切除部分或倒角部分114，则这会是有利的。
[0029]在图3所展示的实施例中，驱动构件109被栓接至曲轴皮带轮112的外面，并且借助于驱动元件120驱动被形成在油泵驱动轴118的末端上的输入构件116。例如，驱动元件120可以包括干式齿形或多楔带，或者可以用链条及对应链齿或者用任何其他合适的驱动设置(如一组齿轮)来替代。以此方式，油泵102可以通过适当选择传动比而在任何希望的速度范围内被驱动。又进一步地在其他示例中，驱动元件120可以是皮带轮和/或可以被整合到驱动构件109中。
[0030]油泵驱动轴118穿过发动机机罩103并且在发动机101的油底壳内驱动发动机油泵102。如果油泵102被固定至发动机机罩或其他不动的发动机部件，则油泵驱动轴118可以被安装在发动机机罩103中的轴承壳体(未示出)内并且还可以被油泵102所支撑。在油泵102位于发动机机罩103内部的情况下，它能够通过被固定于油泵102的本体上的滤油器(未示出)从油底壳中直接吸油。
[0031]在另一示例中，油泵102被安装在发动机机罩103外部，以致不再需要将油泵驱动构件封装在发动机内部或者通过发动机机罩103或油底壳来传递驱动作用。通过取消了油泵驱动构件在发动机内部所需的空间，发动机101的总体封装要求和重量可以降低。因此，可以从较小的发动机实现相同的输出。
[0032]图4示出了用于运行发动机的方法400。在一个示例中，该方法可以通过以上关于图3描述的发动机101和发动机部件(即，油泵、油泵输入构件、曲轴等)来实施。然而在另一示例中，该方法可以通过其他适合的发动机来实施。
[0033]在402，该方法包括经由延伸到车辆的内燃发动机机罩外部的曲轴来直接驱动外部附件。接着在404，该方法包括将发动机机罩外部的旋转从该附件直接传递至油泵输入构件，该油泵在该发动机机罩内旋转。以此方式，驱动油泵的部件可以位于发动机机罩外部，由此提高了发动机机罩的紧凑性。
[0034]将会了解的是，在此披露的这些构型和方式在性质上是示例性的，并且这些具体实施例不得在限制意义上进行考虑，因为众多的变体是可能的。例如，以上技术可以应用于V-6、1-4、1-6、V-12、对置4以及其他发动机类型。本披露的主题包括各种系统以及构型的所有新颖的并且非显而易见的组合以及在此披露的其他特征、功能和/或特性。
[0035]所附权利要求具体地指出了某些被认为是有新颖的并且非显而易见的组合和子组合。这些权利要求可能提及了“一个”要素或“第一”要素或其等效物。这样的权利要求应被理解为包括结合有一个或更多个此类要素，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开的这些特征、功能、要素和/或特性的其他组合和子组合可以通过对当前权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来进行保护。这样的权利要求无论在范围上与原权利要求相比更宽、更窄、相等还是不同，也被认为是包含在本公开的主题之内。
【权利要求】
1.一种带有油泵的发动机，特征在于包括: 发动机机罩； 延伸穿过所述发动机机罩的曲轴； 联接于所述曲轴的附件驱动器；以及 具有输入构件的油泵，所述输入构件在位于所述附件驱动器的与所述发动机机罩相反侧面的位置处由所述曲轴驱动。
2.根据权利要求1所述的发动机，特征在于，所述油泵输入构件由被附接到所述曲轴的末端的驱动构件驱动。
3.根据权利要求2所述的发动机，特征在于，进一步包括驱动元件，所述驱动元件将来自所述驱动构件的驱动作用传递至所述油泵输入构件。
4.根据权利要求3所述的发动机，特征在于，所述驱动元件包括带或链条。
5.根据权利要求4所述的发动机，特征在于，所述驱动元件包括干式齿形带。
6.根据权利要求5所述的发动机，特征在于，所述驱动元件包括驱动所述附件驱动器的第一驱动部分以及驱动所述油泵输入构件的第二驱动部分。
7.根据权利要求6所述的发动机，特征在于，所述第一驱动部分是第一皮带轮并且所述第二驱动部分是第二皮带轮。
8.根据权利要求7所述的发动机，特征在于，所述第一皮带轮具有大于该第二皮带轮的直径。
9.根据权利要求8所述的发动机，特征在于，进一步包括被布置在所述驱动构件与所述曲轴之间的解联器。
10.根据权利要求9所述的发动机，特征在于，所述解联器包括柔性联接器、隔离器或单向离合器。
11.根据权利要求1所述的发动机，特征在于，所述油泵输入构件被布置在所述曲轴之下。
12.根据权利要求11所述的发动机，特征在于，所述驱动构件是曲轴皮带轮。
13.根据权利要求1所述的发动机，特征在于，所述油泵输入构件包括驱动轴和皮带轮。
14.根据权利要求1所述的发动机，特征在于，所述油泵输入构件延伸通过所述发动机的机罩。
15.根据权利要求1所述的发动机，特征在于，所述油泵被所述油泵输入构件直接驱动。
16.一种带有油泵的发动机，特征在于，包括: 发动机机罩；以及 延伸通过所述发动机机罩的曲轴，所述曲轴的末端驱动输入构件，所述输入构件被形成在被联接到油泵的油泵驱动轴的末端上。
17.如权利要求16所述的发动机，特征在于，延伸通过所述发动机机罩和所述油泵的所述驱动轴被定位在所述发动机机罩内部。
18.如权利要求16所述的发动机，特征在于，所述油泵被定位在所述发动机机罩外部。
19.如权利要求16所述的发动机，特征在于，所述输入构件由被附接于所述曲轴的末端上的驱动构件通过驱动元件驱动，其中所述驱动元件是皮带轮。
【文档编号】F02B67/06GK204113456SQ201420085184
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2013年2月27日
【发明者】J·E·卡因, S·G·哈门, P·N·特纳 申请人:福特环球技术公司