活塞发动机及其供油组件的制作方法

本发明涉及发动机领域，尤其涉及一种活塞发动机及其供油组件。

背景技术：

对于活塞发动机，活塞的往复运动会产生热量，从而使得活塞的温度上升，影响发动机的性能。尤其是在活塞高速运转或高负载时，活塞的温度会急剧上升。因此，需要活塞冷却系统控制活塞温度。比如，可通过在曲轴箱内安装冷却喷嘴，所述冷却喷嘴的一端连通油道，另一端指向活塞的底部。从而，通过向活塞喷油降低其温度。

另外，在活塞发动机中，还配置有轴承喷嘴，所述轴承喷嘴的一端与油道连通，另一端指向曲轴轴承，从而为曲轴的每个轴承供油，以起到润滑和降温的作用。

然而，活塞冷却喷嘴仅需要在活塞的温度或者活塞的运动速度达到一定阈值时打开，而所述轴承喷嘴需要一直处于打开状态。为了实现活塞冷却喷嘴在打开和关闭状态之间的切换，并将轴承喷嘴保持在打开状态在现有技术中，有两种实现方式。一种是，活塞冷却喷嘴与轴承喷嘴分别与不同的油道相连通，以实现两喷嘴的独立控制。这种方式需要附加一个油道，从而使发动机的结构更复杂性，体积更大，造价更高。另一种是，在每个活塞冷却喷嘴中分别设置一个独立的控制阀，比如，在活塞冷却喷嘴中配置电磁阀，从而，通过控制电磁阀的开闭来控制活塞冷却喷嘴的工作状态。这种方式不仅使发动机的结构更复杂性，体积更大，造价更高，而且增加了控制阀的控制难度。

因此，需要一种可用于活塞发动机的供油组件，其能够实现对活塞冷却喷嘴和轴承喷嘴的同步控制，且结构简单，易于实现。

技术实现要素：

本发明解决的问题是提供一种可用于活塞发动机的供油组件，其能够实 现对活塞冷却喷嘴和轴承喷嘴的同步控制，且结构简单，易于实现。

为解决上述问题，本发明提供了一种用于活塞发动机的供油组件。所述供油组件包括：油道，所述油道包括第一油孔和第二油孔，所述第一油孔用于向活塞冷却喷嘴供油，所述第二油孔适于向曲轴轴承喷嘴供油；以及控制阀，所述控制阀适于在第一位置和第二位置之间切换，其中，在所述第一位置时，所述第一油孔和所述第二油孔均处于打开状态，在所述第二位置时，所述第一油孔处于关闭状态，所述第二油孔处于所述打开状态。

可选的，所述控制阀包括阀体、第一控制孔和第二控制孔，所述第一控制孔和所述第二控制孔形成于所述阀体上；所述第一控制孔与所述第一油孔对应，所述第二控制孔与所述第二油孔对应；在所述第一位置时，所述第一控制孔与所述第一油孔贯通，所述第二控制孔与所述第二油孔贯通；在所述第二位置时，所述第一控制孔与所述第一油孔不贯通，所述第二控制孔与所述第二油孔贯通。

可选的，所述控制阀的所述阀体为管状，所述管状阀体适于插在所述油道内，且适于相对于所述油道旋转或移动以在所述第一位置和所述第二位置之间切换。

可选的，所述第二控制孔的尺寸大于所述第一控制孔的尺寸。

可选的，所述第一位置和所述第二位置的切换是绕所述油道的中心轴且沿第一周向旋转所述阀体实现的；沿所述第一周向，所述第一控制孔分别具有第一控制孔近端和第一控制孔远端，所述第二控制孔分别具有第二控制孔近端和第二控制孔远端；沿所述第一周向，所述第一油孔分别具有第一油孔近端和第一油孔远端，所述第二油孔分别具有第二油孔近端和第二油孔远端；所述第一控制孔近端与所述第一油孔远端之间界定出第一弧度，所述第二控制孔近端与所述第二油孔远端之间界定出第二弧度，所述第二弧度大于所述第一弧度。

可选的，所述第一位置和所述第二位置的切换是沿第一轴向移动所述阀体实现的；沿所述第一轴向，所述第一控制孔分别具有第一控制孔近端和第一控制孔远端，所述第二控制孔具有第二控制孔近端和第二控制孔远端；沿 所述第一轴向，所述第一油孔具有第一油孔近端和第一油孔远端，所述第二油孔具有第二油孔近端和第二油孔远端；所述第一控制孔近端与所述第一油孔远端之间界定出第一长度，所述第二控制孔近端与所述第二油孔远端之间界定出第二长度，所述第二长度大于所述第一长度。

根据本发明的一实施例，还提供了一种活塞发动机，所述活塞发动机包括上述任意一供油组件。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明提供的可用于活塞发动机的供油组件，通过同一油道和同一控制阀实现活塞冷却喷嘴和轴承喷嘴的同步控制。从而不需要独立的控制系统分别控制活塞活塞冷却喷嘴和轴承喷嘴。因此，本发明提供的供油组件，结构简单。

另外，本发明提供的控制阀配置成具有第一控制孔和第二控制孔的管状阀结构，所述管状阀结构适于插入油道内，并使得第一控制孔与第一油孔对应，第二控制孔与第二油孔对应。从而可通过旋转或轴向移动控制阀，实现对活塞冷却喷嘴和轴承喷嘴的同步控制。且活塞冷却喷嘴和轴承喷嘴开闭状态的控制是通过第一控制孔和第二控制孔尺寸的设置实现的。因此，本发明提供的供油组件结构简单且易于实现。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的活塞发动机的结构示意图；

图2是根据本发明一实施例的用于活塞发动机的供油组件的轴向截面示意图；

图3是根据本发明一实施例的用于活塞发动机的供油组件的径向截面示意图，其中，所述供油组件处于第一位置；

图4是根据本发明一实施例的用于活塞发动机的供油组件的径向截面示意图，其中，所述供油组件处于第二位置；

图5是根据本发明另一实施例的用于活塞发动机的供油组件的轴向径向截面示意图；

图6是根据本发明另一实施例的用于活塞发动机的供油组件的轴向截面示意图，其中，所述供油组件处于第一位置；

图7是根据本发明另一实施例的用于活塞发动机的供油组件的轴向截面示意图，其中，所述供油组件处于第二位置。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参考图1所示，根据本发明一实施例的活塞发动机100被阐释。所述活塞发动机100包括：气缸101用于将活塞(未示出)容纳于内，曲轴轴承102用于支撑曲轴(未示出)以输出气缸101内产生的动力。

可以理解的是，当活塞在气缸101内往复运动时会产生热量。为了降低气缸101内的温度，所述活塞发动机100还包括活塞冷却喷嘴104，所述活塞冷却喷嘴104的一端连接于油道103，另一端靠近所述气缸101的底部。从而通过向所述气缸101内喷油以起到降低温度的作用。另外，所述活塞冷却喷嘴104通常仅在活塞高速或高负载运动时工作，即所述活塞冷却喷嘴104只需要在所述气缸101的温度较高时与所述油道103贯通，以向气缸101内喷嘴冷却。换句话说，所述活塞冷却喷嘴104需要在打开和关闭状态之间切换。

如图1所示，所述活塞发动机100还进一步包括轴承喷嘴105，所述轴承喷嘴105的一端连接于所述油道103，另一端靠近所述曲轴轴承。从而通过向所述曲轴轴承喷油以起到润滑和降温的作用。然而，在所述活塞发动机100工作时，所述轴承喷嘴105需要向所述曲轴轴承持续的供油，以降低曲轴轴承与曲轴之间的摩擦力，从而提高动力的输出效率。

因此，需要在所述活塞发动机中配置一供油组件，所述供油组件被配置成适于在特定情形(例如，活塞高速或高负载运动)时向所述活塞冷却喷嘴104供油，并可保持对所述轴承喷嘴105持续供油。即，所述供油组件可在打开和关闭状态之间切换所述冷却喷嘴104，并将所述轴承喷嘴105保持在打开状态。

参考图2至图4所示，根据本发明一实施例的用于活塞发动机的供油组件200的工作原理被阐释。所述供油组件200包括油道201和控制阀202。

所述油道201包括第一油孔2011和第二油孔2012。其中所述第一油孔2011与活塞冷却喷嘴(如图1所示的活塞冷却喷嘴104)贯通从而为其供油，以起到冷却的作用；所述第二油孔2012与轴承喷嘴(如图1所示的轴承喷嘴105)贯通从而为其供油，以起到润滑的作用。

所述控制阀202适于在第一位置和第二位置之间切换。其中，在所述第一位置时，如图3所示，所述第一油孔2011和所述第二油孔2012均处于打开状态；在所述第二位置时，如图4所示，所述第一油孔2011处于关闭状态，所述第二油孔2012处于所述打开状态。

值得注意的是，当油孔(第一油孔2011或第二油孔2012)处于打开状态时，所述油道201中的油可通过油孔进入与其贯通的喷嘴(如，图1所示的活塞喷嘴104或轴承喷嘴105)。当油孔(第一油孔2011或第二油孔2012)处于关闭状态时，所述油道201中的油不可通过油孔进入与其贯通的喷嘴(如，图1所示的活塞喷嘴104或轴承喷嘴105)。例如，当所述第一油孔2011处于打开状态时，所述油道201中的油可通过第一油孔2011进入与所述第一油孔2011贯通的活塞冷却喷嘴中。当所述第一油孔2011处于关闭状态时，所述油道103中的油不可通过第一油孔2011进入与所述第一油孔2011贯通的活塞冷却喷嘴中。

具体地说，所述控制阀202包括阀体2021、第一控制孔2022和第二控制孔2023，所述第一控制孔2022和所述第二控制孔2023形成于所述阀体2021上。其中，所述第一控制孔2022与所述第一油孔2011相对应，所述第二控制孔2023与所述第二油孔2012相对应。当所述控制阀202处于所述第一位置时，所述第一控制孔2022与所述第一油孔2011贯通，所述第二控制孔2023与所述第二油孔2012贯通，从而使所述第一油孔2011和所述第二油孔2012均处于打开状态，如图3所示。当所述控制阀202处于所述第二位置时，所述第一控制孔2022与所述第一油孔2011贯通，所述第二控制孔2023与所述第二油孔2012不贯通，从而使所述第一油孔2011处于关闭状态，而所述第 二油孔2012依然处于打开状态，如图4所示。

如图2所示，所述控制阀202的所述阀体2021配置成管状，所述管状阀体2021适于插在所述油道103内并与所述油道103同轴配置。由此，所述阀体2021可绕其中心轴旋转，以改变阀体2021上的第一控制孔2022与相应的所述第一油孔2011之间的相对位置，以及第二控制孔2023与相应的所述第二油孔2012之间的相对位置。因而，所述控制阀202可通过所述阀体2021的旋转运动以在所述第一位置和所述第二位置之间切换。

值得注意的是，当所述管状阀体2021插入所述油道103内时，所述阀体2021的内壁和所述油道的内壁103之间可能存在一间隙，以使得所述控制阀202相对于所述油道103的移动更加方便。但是，应尽量减小所述间隙，以防止在所述第二位置时，油道103中的油通过所述间隙进入所述第一油孔2011。

另外，还值得注意的是，如图2中所示，所述第一控制孔2022和所述第二控制孔2023，以及所述第一油孔2011和所述第二油孔2012均在同一轴向截面上，只是为了便于描述，不能作为对本发明的限制。所述第一油孔2011的位置根据实际中活塞冷却喷嘴的位置(或气缸的位置)而定。所述第二油孔2012的位置根据实际中曲轴轴承的位置而定的。

类似的，图3和图4中所示的第一控制孔2022和第二控制孔2023，以及第一油孔2011和第二油孔2012均在同一径向截面上，只是为了便于描述控制阀的工作原理，不能作为对本发明的限制。实际上，所述第一控制孔2022与第二控制孔2023是在不同的径向截面上，第一油孔2011和第二油孔2012也在不同的径向截面上。

如图3和图4所示，所述第二控制孔2023的周向尺寸大于所述第一控制孔2022的周向尺寸。此处，控制孔(所述第一控制孔2022和所述第二控制孔2023)的周向尺寸，是指所述控制孔沿所述管状阀体2021的周向，以其中心轴上的相应点为中心所覆盖的弧度。因此，当所述控制阀202的所述阀体2021绕其中心轴沿第一周向(如图中箭头所示的顺时针方向)旋转，直至所述第一控制孔2022与所述第一油孔2011不贯通时，所述第二控制孔2023与所述第二油孔2012依然保持相贯通。即，所述控制阀202从图3所示的位置 旋转至图4所示的位置，所述油孔2011从打开状态切换至关闭状态，而所述第二油孔2012一直处于打开状态。相应的，当沿所述控制阀202的所述阀体2021绕其中心轴沿第一周向的反方向(例如，逆时针方向)旋转，直至所述第一控制孔2022与所述第一油孔2011部分或完全贯通时，例如，从图4所示的位置逆时针旋转至图3所示的位置，即可将所述油孔2011从关闭状态切换至打开状态，而在此切换过程中，所述第二控制孔2023与所述第二油孔2012始终保持贯通。

值得注意的是，在上述实施例中，所述第一油孔2011和所述第二油孔2012的周向尺寸相同，所述第一控制孔2022与所述第一油孔2011的周向尺寸相同且在第一位置时两者完全重合，所述第二控制孔2023的周向尺寸近似为所述第二油孔2012周向尺寸的两倍。但在本发明的一些实施例中，所述第一油孔2011和所述第二油孔2012的周向尺寸也可不相同，所述第一控制孔2022也可配置成与所述第一油孔2011的周向尺寸不相同，且在第一位置时与所述第一油孔2011不完全重合。本发明对此不作限制，只要能保证可通过旋转所述阀体202，以使得所述第一油孔2011在打开状态和关闭状态切换，且将所述第二油孔2012保持在打开状态。

具体地说，为了保证可通过旋转阀体以实现第一位置和第二位置之间的切换，第一控制孔2022，第二控制孔2023，第一油孔2011以及第二油孔2012的位置以及尺寸需要满足以下条件：首先，在第一位置时，所述第一控制孔2022与所述第一油孔2011至少部分贯通，所述第二控制孔2023与所述第二油孔2012至少部分贯通；沿第一周向，所述第一控制孔2022分别具有第一控制孔近端和第一控制孔远端，所述第二控制孔2023分别具有第二控制孔近端和第二控制孔远端；类似的，沿所述第一周向，所述第一油孔2011分别具有第一油孔近端和第一油孔远端，所述第二油孔2012分别具有第二油孔近端和第二油孔远端；并且，所述第一控制孔近端与所述第一油孔远端之间界定出第一弧度，所述第二控制孔近端与所述第二油孔远端之间界定出第二弧度。其次，所述第二弧度大于所述第一弧度。从而可以通过沿第一周向旋转阀体，以实现从第一位置切换至第二位置的切换。即，可通过沿所述第一周向旋转所述阀体，使得所述第一油孔2011在打开状态和关闭状态切换，且使得所述 第二油孔2012一直保持在打开状态。但需要注意的是，应尽量减小所述第一控制孔2022和所述第二控制孔2023的尺寸，以防止在所述第二位置时，油道中的油进入所述第一油孔2011。还需要注意的是，需要防止在旋转至第二位置时，所述第二控制孔2023与所述第一油孔2011贯通。

参考图5至图7所示，根据本发明另一实施例的用于活塞发动机的供油组件300被阐释。所述供油组件300包括油道301和控制阀302。

所述油道301包括第一油孔3011和第二油孔3012。其中所述第一油孔3011与所述活塞冷却喷嘴104(如图1所示)贯通以为所述活塞喷嘴104供油；所述第二油孔3012与所述轴承喷嘴105(如图1所示)贯通以为所述轴承喷嘴105供油。

所述控制阀302适于在第一位置和第二位置之间切换，其中，在所述第一位置时，所述第一油孔3011和所述第二油孔3012均处于打开状态，在所述第二位置时，所述第一油孔3011处于关闭状态，所述第二油孔3012处于所述打开状态。

具体地说，所述控制阀302包括阀体3021、第一控制孔3022和第二控制孔3023，所述第一控制孔3022和所述第二控制孔3023形成于所述阀体3021上。其中，所述第一控制孔3022与所述第一油孔3011相对应，所述第二控制孔3023与所述第二油孔3012相对应。当所述控制阀302处于所述第一位置时，所述第一控制孔3022与所述第一油孔3011贯通，所述第二控制孔3023与所述第二油孔3012贯通，从而使所述第一油孔3011和所述第二油孔3012均处于打开状态，如图6所示。当所述控制阀302处于所述第二位置时，所述第一控制孔3022与所述第一油孔3011贯通，所述第二控制孔3023与所述第二油孔3012不贯通，从而使所述第一油孔3011处于关闭状态，而所述第二油孔3012依然处于打开状态，如图7所示。

如图5所示，所述控制阀302的所述阀体3021配置成管状，所述管状阀体3021适于插入所述油道103(如图1所示)内并与所述油道103同轴配置。另外，所述阀体3021可沿其中心轴轴向移动，以改变阀体3021上的第一控制孔3022与相应的所述第一油孔3011之间的相对位置，以及第二控制孔3023 与相应的所述第二油孔3012之间的相对位置。因而，所述控制阀302可通过所述阀体3021的轴向移动以在所述第一位置和所述第二位置之间切换。

值得注意的是，当所述管状阀体3021插入所述油道103内时，所述阀体3021的内壁和所述油道103的内壁之间界定出一间隙，应尽量减小所述间隙以防止在所述第二位置时，油道103中的油通过所述间隙进入所述第一油孔3011。同时，所述间隙还需要能保证所述控制阀302相对于所述油道103的自由移动。

另外，还值得注意的是，如图5中所示，所述第一控制孔3022和所述第二控制孔3023，以及所述第一油孔3011和所述第二油孔3012均在同一轴向截面上，只是为了便于描述，不能作为对本发明的限制。所述第一油孔3011的位置根据实际中活塞冷却喷嘴的位置(或气缸的位置)而定。所述第二油孔3012的位置根据实际中曲轴轴承的位置而定的。

类似的，图6和图7中所示的第一控制孔3022和第二控制孔3023，以及第一油孔3011和第二油孔3012均在同一径向截面上，只是为了便于描述控制阀的工作原理，不能作为对本发明的限制。实际上，所述第一控制孔3022与第二控制孔3023是在不同的径向截面上，第一油孔3011和第二油孔3012也在不同的径向截面上。

如图6和图7所示，所述第二控制孔2023的轴向尺寸大于所述第一控制孔2022的轴向尺寸。此处，控制孔(所述第一控制孔3022和所述第二控制孔3023)的轴向尺寸，是指所述控制孔沿所述管状阀体3021的中心轴向延伸的长度。为当所述控制阀302的所述阀体3021沿第一轴向(如图中箭头所示的方向)移动，直至所述第一控制孔3022与所述第一油孔3011不贯通时，所述第二控制孔3023与所述第二油孔3012依然保持相贯通。即，所述油孔3011从打开状态切换至关闭状态，而所述第二油孔3012一直处于打开状态。相应的，当沿所述控制阀302的所述阀体3021沿所述第一轴向的反方向移动，直至所述第一控制孔3022与所述第一油孔3011部分或完全贯通时，即可将所述油孔3011从关闭状态切换至打开状态，而在此切换过程中，所述第二控制孔3023与所述第二油孔3012始终保持贯通。

值得注意的是，在上述实施例中，所述第一油孔3011和所述第二油孔3012的轴向尺寸相同，所述第一控制孔3022与所述第一油孔3011的轴向尺寸相同且在第一位置时两者完全重合，所述第二控制孔3023的轴向尺寸近似为所述第二油孔3012轴向尺寸的两倍。但在本发明的一些实施例中，所述第一油孔3011和所述第二油孔3012的轴向尺寸也可不相同，所述第一控制孔3022也可配置成与所述第一油孔3011的轴向尺寸不相同，且在第一位置时与所述第一油孔3011不完全重合。本发明对此不作限制，只要能保证可通过轴向移动所述阀体202，以使得所述第一油孔3011在打开状态和关闭状态切换，且将所述第二油孔3012保持在打开状态。

具体地说，为了保证可通过旋转阀体以实现第一位置和第二位置之间的切换，第一控制孔3022，第二控制孔3023，第一油孔3011以及第二油孔3012的位置以及尺寸需要满足以下条件：首先，在第一位置时，所述第一控制孔3022与所述第一油孔3011至少部分贯通，所述第二控制孔3023与所述第二油孔3011至少部分贯通；沿第一轴向，所述第一控制孔3022分别具有第一控制孔近端和第一控制孔远端，所述第二控制孔分别具有第二控制孔近端和第二控制孔远端；类似的，沿所述第一轴向，所述第一油孔3011分别具有第一油孔近端和第一油孔远端，所述第二油孔3012分别具有第二油孔近端和第二油孔远端；并且，所述第一控制孔近端与所述第一油孔远端之间界定出第一长度，所述第二控制孔近端与所述第二油孔远端之间界定出第二长度。其次，所述第二长度大于所述第一长度。从而可以通过沿第一轴向移动阀体，以实现从第一位置切换至第二位置的切换。即，可通过沿所述第一轴向移动所述阀体，使得所述第一油孔3011在打开状态和关闭状态切换，且使得所述第二油孔3012一直保持在打开状态。但需要注意的是，应尽量减小所述第一控制孔3022和所述第二控制孔3023的尺寸，以防止在所述第二位置时，油道中的油进入所述第一油孔3011。还需要注意的是，需要防止在轴向移动至第二位置时，所述第二控制孔3023与所述第一油孔3011贯通。

因此，本发明提供的可用于活塞发动机的供油组件，可同时控制活塞冷却喷嘴和轴承喷嘴，且结构简单，易于实现。

本发明还提供了一种活塞发动机，所述活塞发动机包括上述任意一实施 例所述的供油组件。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。