发动机及汽车的制作方法

本发明属于机械领域，特别是涉及一种发动机及汽车。

背景技术：

随着汽车行业的发展，发动机技术水平的不断提高，发动机的动力性、经济性和舒适性的要求也越来越高。为满足市场的需求，小排量汽油发动机应运而生，它不但能够满足车辆在各种工况下的动力需求，还能够兼顾节油、减排的效果。为此，需要给发动机配备可变正时系统。对于小排量汽油发动机而言，由于发动机本身的设计要求结构紧凑，因此在有限的空间内，可变正时系统及配气机构的油路布置就显得尤为重要。

现有技术通常将可变正时系统的油路集成在气缸盖上，将配气机构的油路集成在进、排气凸轮轴上，通过气缸盖上的主油路同时向可变正时系统及配气机构的油路提供润滑油。现有的这种发动机可变正时系统及配气机构的油路布置虽然可以达到对可变正时系统及配气机构润滑的效果，但是却存在以下问题：

一、可变正时系统的油路，即相位控制器及机油控制阀油路，集成在气缸盖上，造成气缸盖结构比较复杂，不但增加了气缸盖的铸造难度及加工难度，而且还提高了气缸盖铸造的废品率及制造成本；

二、配气机构的油路集成在进、排气凸轮轴上，由位于凸轮轴芯部的凸轮轴主油道及位于凸轮轴颈部的凸轮轴轴颈油道组成；如附图1及图2所示，润滑油一般是通过气缸盖上的缸盖主油路1，进入进、排气凸轮轴主油道2，由凸轮轴主油道2向各个凸轮轴轴颈油道3分配，对凸轮轴轴颈3及配气机构的 挺柱、气门等零部件进行润滑；由于凸轮轴的材质一般为铸铁，在凸轮轴芯部加工凸轮轴主油道，以及在凸轮轴颈部加工凸轮轴轴颈油道，容易造成凸轮轴整体强度不足，可靠性降低，并且铸铁件硬度都比较高，加工难度大，刀具磨损快，从而提高了凸轮轴的制造成本；

三、气缸盖上的缸盖主油路同时向可变正时系统油路及配气机构的油路提供润滑油，如图3及图4所示，缸盖主油路4分成两路5、6，油路5与凸轮轴主油道2相通，油路6与油压调节阀(OCV)安装孔7相通，可变正时系统的滞后油道8和提前油道9分别与油压调节阀(OCV)安装孔7相通，油压调节阀(OCV)10安装于油压调节阀(OCV)安装孔7内。这种结构容易造成缸盖主油路内的油压随发动机的转速不同而发生较大的波动，可变正时系统及配气机构的油量分配不均或不足；可变正时系统油压不足，可导致相位调节器不工作或失效，从而使发动机的性能降低，一氧化碳、氮氧化合物等有害气体增加，对环境造成破坏；配气机构油压不足，可导致凸轮轴、挺柱、气门等零部件润滑不良，加速其摩擦面的磨损，从而使配气机构产生异响、变形等故障，严重时将导致发动机报废。

技术实现要素：

本发明实施例要解决的一个技术问题是：提供一种发动机及汽车，将缸盖主油路、配气机构的油路布置于气缸盖上，将可变正时系统的油路布置于缸盖罩及前端凸轮轴盖内，使发动机油路结构紧凑，设计合理，有效利用了空间，减少了原料的浪费，降低了气缸盖的制造难度和成本，能够避免各油路之间的相互影响，从而改善发动机的动力性、经济性、排放和舒适性。

根据本发明实施例的一个方面，提供一种发动机，其特征在于，包括：缸盖主油路，布置于发动机的气缸盖中；配气机构油路，布置于发动机的气缸盖中，与所述缸盖主油路相通；可变正时系统油路，布置于发动机的前端凸轮轴盖及发动机的缸盖罩中，与所述缸盖主油路相通。

根据本发明实施例的发动机，在所述发动机的缸体中还设有油路；所述缸盖主油路包括：第一缸盖主油道，设置于所述气缸盖进气侧的前端，与所述发动机缸体中的油路相通，并与所述配气机构油路相通；及第二缸盖主油道，设置于所述气缸盖排气侧的前端，与所述发动机缸体中的油路相通，并与所述可变正时系统油路相通。

根据本发明实施例的发动机，所述第一缸盖主油道包括：第一缸盖油道，为所述气缸盖进气侧前端的气缸盖螺栓安装孔；及第二缸盖油道，与所述第一缸盖油道相通，并与所述配气机构油路相通。

根据本发明实施例的发动机，所述第二缸盖主油道与竖直方向的夹角为8°～10°。

根据本发明实施例的发动机，所述配气机构油路包括：第一配气油道，设置于所述气缸盖进气侧，与所述缸盖主油路相通，并与进气侧凸轮轴盖的油槽相通；第二配气油道，设置于所述气缸盖排气侧，与所述第一配气主油道相通，并与排气侧凸轮轴盖的油槽相通。

根据本发明实施例的发动机，所述第一配气油道包括：第一配气主油道，与所述缸盖主油路相通；及第一分支油道，沿所述第一配气主油道设置，与所述第一配气主油道相通，并与所述进气侧凸轮轴盖的油槽相通；所述第二配气油道包括：第二配气主油道，与所述第一配气主油道相通；及第二分支油道，沿所述第二配气主油道设置，与所述第二配气主油道相通，并与所述排气侧凸轮轴盖的油槽相通。

根据本发明实施例的发动机，所述配气机构油路还包括：第三配气油道，设置于所述气缸盖的后端，所述第二配气油道是通过所述第三配气油道与所述第一配气油道相通。

根据本发明实施例的发动机，所述可变正时系统油路包括：前端凸轮轴盖油道，设置于排气侧前端的凸轮轴盖中，与所述缸盖主油路相通；及缸盖罩油道，设置于缸盖罩中，与所述前端凸轮轴盖油道相通，并与所述气缸盖的 油腔相通。

根据本发明实施例的发动机，所述缸盖罩油道包括：油压调节阀安装孔；油压调节阀主油道，与所述前端凸轮轴盖油道相通，并与所述油压调节阀安装孔相通；提前油道，与所述油压调节阀安装孔相通，并与相位调节器的提前室相通；滞后油道，与所述油压调节阀安装孔相通，并与相位调节器的滞后室相通；及回油油道，与所述油压调节阀安装孔相通，并与所述气缸盖的油腔相通。

根据本发明实施例的另一个方面，提供一种汽车，包括上述的发动机。

基于本发明实施例提供的发动机及汽车，其油路结构紧凑，设计合理，有效利用了空间，减少了原料的浪费，降低了气缸盖的制造难度和成本，能够避免各油路之间的相互影响，从而改善发动机的动力学、经济性、排放和舒适性。并且大大提高了可变正时机构零部件之间的装配性，提高了装配效率，间接节约了发动机的成本。

附图说明

图1是现有缸盖主油路与配气机构油路相通的示意图。

图2是现有配气机构油路的示意图。

图3是现有缸盖主油路的示意图。

图4是在气缸盖上装配油压调节阀后现有可变正时系统油路的示意图。

图5是显示本发明与配气机构油路相通的缸盖主油路的横向剖视图。

图6是显示本发明配气机构油路的纵向剖视图。

图7是显示本发明配气机构油路的横向剖视图。

图8是显示本发明与可变正时系统油路相通的缸盖主油路的横向剖视图。

图9是显示本发明前端凸轮轴盖上可变正时系统油路的横向剖视图。

图10是显示本发明缸盖罩上可变正时系统油路的横向剖视图。

图11是显示本发明缸盖罩上可变正时系统油路的油压控制油道的横向剖 视图。

图12是显示本发明发动机的油路的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然所描述的实施例仅是一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例的发动机包括：缸盖主油路、配气机构油路和可变正时系统油路，其中缸盖主油路和配气机构油路布置于发动机的气缸盖中，可变正时系统油路布置于发动机的前端凸轮轴盖及发动机的缸盖罩中，配气机构油路和可变正时系统油路分别与缸盖主油路相通。

缸盖主油路包括：第一缸盖主油道和第二缸盖主油道。第一缸盖主油道设置于气缸盖进气侧的前端，与发动机缸体中设置的油路相通，并与配气机构油路相通。第二缸盖主油道设置于气缸盖排气侧的前端，与发动机缸体中设置的油路相通，并与可变正时系统油路相通。

本实施例通过配气机构油路与可变正时系统油路分开布置，能够避免各油路之间的相互影响，使可变正时系统稳定运行。

本实施例的第一缸盖主油道包括：第一缸盖油道和第二缸盖油道。第一缸盖油道为气缸盖进气侧前端的气缸盖螺栓安装孔，例如为气缸盖进气侧前端的第二颗气缸盖螺栓安装孔。第二缸盖油道与第一缸盖油道相通，并与配气机构油路相通。如图5所示，其中，油道A为第一缸盖油道，油道B和油道C为第二缸盖油道，油道B为横向油道，与油道A相通，油道C为竖直油道，与油道B相通，并与配气机构油路相通。从缸体来的润滑油是先进入油道A，当发动机运行时，润滑油经过油道A四周的缝隙，即缸盖螺栓与缸盖螺栓孔之间的缝隙，进入油道B，再由油道B经过油道C 进入配气机构油路，即油道D。

本实施例的配气机构油路包括：第一配气油道和第二配气油道。第一配气油道设置于气缸盖进气侧，与缸盖主油路相通，并与进气侧凸轮轴盖的油槽相通。第二配气油道设置于气缸盖排气侧，与第一配气主油道相通，并与排气侧凸轮轴盖的油槽相通。第一配气油道包括：第一配气主油道和第一分支油道。第一配气主油道与缸盖主油路相通。第一分支油道沿第一配气主油道设置，与第一配气主油道相通，并与进气侧凸轮轴盖的油槽相通。第二配气油道包括：第二配气主油道和第二分支油道。第二配气主油道与第一配气主油道相通。第二分支油道沿第二配气主油道设置，与第二配气主油道相通，并与排气侧凸轮轴盖的油槽相通。配气机构油路还包括：第三配气油道，设置于气缸盖的后端，第二配气油道是通过第三配气油道与第一配气油道相通。

如图6及图7所示，其中，油道D为第一配气主油道，油道F为第二配气主油道，油道E为第三配气油道，油道M为第一分支油道，油道N为第二分支油道，油道D与缸盖主油路相通，油道F通过油道E与油道D相通，油道M沿油道D设置，与油道D相通，并与进气侧凸轮轴盖的油槽相通，油道N沿油道E设置，与油道E相通，并与排气侧凸轮轴盖的油槽相通。润滑油进入油道D后，经过油道E进入油道F，并分别通过油道M和油道N进入凸轮轴盖的油槽，对凸轮轴轴颈及配气机构的挺柱、气门等零部件进行润滑。

如图8所示，其中油道K为第二缸盖主油道，油道K与发动机缸体中设置的油路相通，并与配气机构油路相通。从缸体来的润滑油是先进入油道K，再从油路K顶面的出油口进入可变配气正时系统主油。

本实施例的可变正时系统油路包括：前端凸轮轴盖油道和缸盖罩油道。前端凸轮轴盖油道设置于排气侧前端的凸轮轴盖中，与缸盖主油路相通。缸盖罩油道设置于缸盖罩中，与前端凸轮轴盖油道相通，并与气缸盖 的油腔相通。如图9所示，其中，前端凸轮轴盖油道包括：油道L、油道I和油道J，油道L与缸盖主油路相通，油道I为横向油道，油道L通过油道I与油道J相通，油道J与缸盖主油路相通。从缸盖主油路，即油道K来的润滑油先进入油道L，经过油道I进入油道L，从油道L顶面出油口进入缸盖罩油道。

本实施例的缸盖罩油道包括：油压调节阀安装孔、油压调节阀主油道、提前油道、滞后油道和回油油道。油压调节阀主油道与前端凸轮轴盖油道相通，并与油压调节阀安装孔相通。提前油道与油压调节阀安装孔相通，并与相位调节器的提前室相通。滞后油道与油压调节阀安装孔相通，并与相位调节器的滞后室相通。回油油道与油压调节阀安装孔相通，并与气缸盖的油腔相通。如图10及11所示，其中，油道R为油压调节阀主油道，油道S为提前油道，油道T为滞后油道，油道W为回油油道，缸盖罩油道还包括油道O和油道P,油道P为横向油道，油道R是通过油道O和油道P与前端凸轮轴盖油道相通，油道R、油道S、油道T和油道W分别与油压调节阀安装孔相通，油道W与气缸盖的油腔相通。润滑油从前端凸轮轴盖油道，即油道J进入油道O，经油道P进入油道R，通过油压调节阀后根据ECU的指示可进入可变正时系统的提前油道S或滞后油道T，相位调节器中流回的润滑油根据ECU的指令由滞后油道T或提前油道S通过油道W流入气缸盖的油腔，最后通过气缸盖的回油道进入油底壳。

下面以本发明为小排量直列四缸发动机为例进行说明：

如图12所示，缸盖主油路包括设置于气缸盖中的油道A、B、C、K，配气机构油路包括设置于气缸盖中的油道D、E、F、M、N，可变正时系统油路包括设置于前端凸轮轴盖中的油道L、I、J和设置于缸盖罩中的油道O、P、R、S、T、W。

其中，油道A为气缸盖进气侧前端的第二颗气缸盖螺栓安装孔，孔径为10.5～11.5mm，例如为11mm；油道B沿水平方向设置，与油道A相通， 孔径为4.5～5.5mm，例如为5mm；油道C沿竖直方向设置，与油道B相通，孔径为4.5～5.5mm，例如为5mm；油道D设置于气缸盖进气侧，沿水平方向设置，与油道C相通，孔径为7.5～8.5mm，例如为8mm；油道E设置于气缸盖的后端，沿水平方向设置，与油道D相通，孔径为7.5～8.5mm，例如为8mm；油道F设置于气缸盖排气侧，沿水平方向设置，与油道D平行，与油道E相通，孔径为7.5～8.5mm，例如为8mm；油道M(共4个)设置于气缸盖进气侧，沿竖直方向设置，与油道D相通，孔径为3～4mm，例如为3.5mm；油道N(共4个)设置于气缸盖排气侧，与竖直方向的夹角为7.7°，与油道F相通，孔径为3～4mm，例如为3.5mm；油道K设置于气缸盖排气侧前端，与竖直方向的夹角为8°～10°，孔径为5.5～6.5mm，例如为6mm。

油道L设置于排气侧前端凸轮轴盖中，与油道K相通，5.5～6.5mm，例如为6mm；油道I沿水平方向设置，与油道L相通，孔径为5.5～6.5mm，例如为6mm；油道J沿竖直方向设置，与油道I相通，孔径为5.5～6.5mm，例如为6mm。

油道O设置于缸盖罩中，沿竖直方向设置，与油道J相通，孔径为5.5～6.5mm，例如为6mm；油道P沿水平方向设置，与油道O相通，孔径为5.5～6.5mm，例如为6mm；油道R沿竖直方向设置，与油道P相通，并与油压调节阀安装孔相通，孔径为5.5～6.5mm，例如为6mm；油道S沿竖直方向设置，与油压调节阀安装孔相通，孔径为5.5～6.5mm，例如为6mm；油道T沿竖直方向设置，与油压调节阀安装孔相通，孔径为5.5～6.5mm，例如为6mm；油道W沿竖直方向设置，与油压调节阀安装孔相通，并与气缸盖的油腔相通，孔径为7.5～8.5mm，例如为8mm。

上述油道B、C、D、E、F、I、P、R均采用钢球进行密封。其中设置于气缸盖中的油路结构简单、紧凑，能够合理利用缸盖中的有效空间。

另外，本发明还提供了一种具有上述发动机的汽车。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然并非用以限定本发明实施的范围，依据本发明的权利要求书及说明内容所作的简单的等效变化与修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。