发动机平衡机构以及车辆的制作方法

文档序号:14439603研发日期:2017年阅读:621来源:国知局
技术简介:
本专利针对传统机油泵与平衡轴分体设计导致结构复杂、装配效率低的问题,提出将机油泵泵芯轴直接套设于平衡轴上的集成方案,通过结构紧凑化减少零部件数量,提升装配效率并降低生产成本,同时优化发动机NVH性能。
关键词:机油泵集成,平衡轴结构优化

本发明涉及车辆技术领域,特别涉及一种发动机平衡机构以及具有该发动机平衡机构的车辆。



背景技术:

随着汽车技术的不断发展,消费者对汽车舒适性和经济性的期待也一再提高,各大汽车厂商为适应市场需求,纷纷运用多项技术,来减少发动机振动和噪音,提高车辆的舒适性,同时,兼顾经济性进一步优化。

发动机增加平衡轴机构便成为适应市场需求的技术趋势,特别是对于匹配柴油机车辆而言,增加平衡轴机构来提升发动机及车辆的nvh性能的效果尤为明显。变量机油泵避免了传统定排量齿轮机油泵在高转速下的泵油损耗,达到减少燃油消耗目的。

相关技术中,发动机的机油泵与平衡轴是分离的,机油泵、平衡轴各自独立的实现功能,机油泵有齿轮式、转子式,叶片式等,平衡轴布置在缸体侧或主轴承下面,两个、单个数量不等。

而且,在机油泵与平衡轴未集成时,机油泵、平衡轴分开布置,空间尺寸大,使发动机外形尺寸增加,不易在整车上布置;有些平衡轴的结构复杂、零部件数量多,装配工艺繁琐,生产效率较低;造成发动机重量增加,车辆经济性不佳。



技术实现要素:

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明提出一种发动机,该发动机可以减少零部件的数量,也可以降低开发和生产成本。

本发明进一步地提出了一种车辆。

根据本发明的发动机平衡机构包括:机油泵和平衡轴,所述机油泵包括:泵芯轴,所述泵芯轴套设在所述平衡轴上。

根据本发明的发动机平衡机构,通过把泵芯轴套设在平衡轴上,能够把泵芯轴与平衡轴高度集成,从而可以使泵芯轴与平衡轴的结构紧凑,进而可以使机油泵和平衡轴易于在发动机上布置,并且,这样设置也能够减少零部件的数量,从而可以使装配简单,进而可以提高装配效率,同时,也可以降低开发和生产成本,还可以使维修方便。

可选地,所述平衡轴包括:平行设置的主动轴和从动轴。

进一步地,所述主动轴的一端设置有驱动轮,所述主动轴的另一端套设有所述泵芯轴。

具体地,所述的发动机还包括:支撑体,所述主动轴和所述从动轴安装在所述支撑体内,所述支撑体内设置有油道,所述油道位于所述主动轴和所述从动轴之间。

可选地,所述主动轴和所述从动轴上分别设置有平衡块,所述支撑体上设置有挡片,所述挡片上方对应有所述平衡块,所述挡片上设置有用于装配平衡轴的定位孔。

进一步地,所述机油泵包括:变量控制腔、通主油道孔、泵控制阀、第一控制腔和第二控制腔,所述第一控制腔和所述第二控制腔与主油道相通,所述泵控制阀控制润滑油进入所述变量控制腔。

具体地,所述机油泵包括:外壳、动壳、叶片、弹性件和销轴,所述外壳固定在所述支撑体上,所述叶片在所述泵芯轴上,所述销轴设置在所述外壳内周上,所述动壳设置在所述外壳内,所述动壳与所述外壳之间设置有所述弹性件,所述动壳可相对所述销轴转动。

可选地,所述机油泵包括:用于防止所述叶片卡死的内挡件,所述泵芯轴上设置有槽,所述叶片设置在所述槽内。

进一步地,所述的发动机平衡机构还包括:多个紧固件和端盖,所述外壳通过所述紧固件固定在所述支撑体上,所述支撑体通过所述紧固件与所述端盖紧固。

根据本发明的车辆,包括上述的发动机平衡机构。

附图说明

图1是根据本发明实施例的发动机平衡机构的俯视图;

图2是机油泵与主动轴装配的剖视图;

图3是曲轴与平衡轴装配示意图;

图4是机油泵的内部示意图;

图5是机油泵的局部剖视图;

图6是根据本发明实施例的发动机平衡机构的工作原理图。

附图标记:

发动机平衡机构10;

机油泵1;泵芯轴11;通主油道孔12;泵控制阀13;电磁阀131;第一控制腔14;第二控制腔15;外壳16;动壳17;叶片18;弹性件19;销轴191;平衡轴2;主动轴21;从动轴22;驱动轮3;支撑体4;油道5;平衡块6;挡片7;内挡件8;曲轴91;平衡轴驱动齿轮92;固定销94;泵控制阀弹簧95;油底壳96;机油集滤器97;机油泵低压腔98;机油泵高压腔99;泄压阀100;机油滤清器200;变量控制腔400。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图6详细描述一下根据本发明实施例的发动机10。

如图1-图4所示,根据本发明实施例的发动机平衡机构10包括:机油泵1和平衡轴2,机油泵1包括:泵芯轴11,泵芯轴11套设在平衡轴2上,也就是说,泵芯轴11安装在平衡轴2上,泵芯轴11与平衡轴2是两个零部件,其中,泵芯轴11可以套设在平衡轴2的外表面上,可以把泵芯轴11与平衡轴2紧密地装配在一起。这样能够把泵芯轴11与平衡轴2高度集成,从而可以使泵芯轴11与平衡轴2的结构紧凑,进而可以使发动机平衡机构10易于在发动机上布置。

另外,通过把泵芯轴11套设在平衡轴2上,此方法操作简单、方便,能够简化装配工序。当工作人员装配发动机平衡机构10时,可以缩短装配时间,从而可以提高装配效率。

同时,在工作人员对发动机平衡机构10进行维修时,也能够使拆装方便,从而可以使维修更加方便。

可选地,如图1和图2所示,平衡轴2可以包括:平行设置的主动轴21和从动轴22,这样设置能够更好地平衡曲柄连杆机构运转时产生的往复惯性力,从而可以减少发动机平衡机构10工作时的振动,而且,泵芯轴11套设在主动轴21上,这样设置可以提高主动轴21与泵芯轴11的结构集成程度。

进一步地,如图2和图3所示,主动轴21的一端设置有驱动轮3,主动轴21的另一端套设有泵芯轴11,主动轴21驱动泵芯轴11转动,这样能够驱动机油泵1进行工作,当曲轴91旋转时,平衡轴驱动齿轮92带动驱动轮3转动,然后驱动轮3带动主动轴21转动,从而可以保证主动轴21能够正常转动。其中,平衡轴驱动齿轮92带动驱动轮3转动,能够使平衡轴驱动齿轮92与驱动轮3之间的传动更加平稳,从而可以提高发动机整机的工作可靠性。

具体地,如图1和图2所示,发动机平衡机构10还可以包括:支撑体4,主动轴21和从动轴22安装在支撑体4内,其中,支撑体4是承载件,能够对主动轴21和从动轴22起到支撑作用,并且,支撑体4内设置有油道5,油道5位于主动轴21和从动轴22之间,油道5连接主动轴21和从动轴22的各轴颈,从而可以有效润滑主动轴21和从动轴22的轴颈,可以延长主动轴21和从动轴22的使用寿命。

可选地,如图1和图2所示,主动轴21和从动轴22上分别设置有平衡块6,平衡块6用固定销94固定在主动轴21和从动轴22上,平衡块6用来平衡发动机运动机构运转时产生的惯性力,这样设置能够进一步减少发动机的振动和噪音,从而可以提高车辆的乘坐舒适性。并且,支撑体4上设置有挡片7,挡片7上方对应设置有平衡块6,挡片7上设置有用于装配平衡轴2的定位孔,在装配时,工装穿过挡片7上的定位孔,顶到平衡块6下部的孔内,将平衡轴2固定在所需位置,从而可以使装配简单、方便,进而可以进一步提高装配效率。

进一步地,如图1、图5和图6所示,机油泵1可以包括:变量控制腔400、通主油道孔12、泵控制阀13、第一控制腔14和第二控制腔15,第一控制腔14和第二控制腔15与主油道500相通,而且在主油道500上装有电磁阀131,电磁阀131控制润滑油进入变量控制腔400。机油泵1将高压油泵入主油道500,通过机油滤清器200后,把高压油输送至发动机需润滑部位,电磁阀131控制第一控制腔14的通断,实现二级变量供油。另外,第二控制腔15还连通平衡轴2上的油道5,这样能够为平衡轴2各轴颈提供滤清后的清洁润滑油,从而可以实现对平衡轴2各轴颈润滑的效果,进而可以保证平衡轴2的工作性能。

具体地,如图4所示,机油泵1可以包括:外壳16、动壳17、叶片18、弹性件19和销轴191,外壳16固定在支撑体4上,叶片18设置在泵芯轴11上,泵芯轴11带动叶片18一起转动,销轴191设置在外壳16内周上,动壳17设置在外壳16内,动壳17可相对销轴191转动,动壳17是实现变量的执行元件,当动壳17沿销轴191旋转时,可以实现变流量供油,动壳17与外壳16之间设置有弹性件19,弹性件19作用在动壳17上,可以使动壳17保持在相对销轴191的合适位置。其中,弹性件19可以设置为弹簧,也可以设置为与弹簧起到相同作用的零件。

可选地,如图4所示,机油泵1可以包括:用于防止叶片18卡死的内挡件8,内挡件8可以防止叶片18卡死。并且,泵芯轴11上设置有槽,叶片18设置在槽内。需要说明的是,泵芯轴11的外周上设置有装叶片18的槽,通过内挡件8与泵芯轴11配合,这样可以保证叶片18不会卡死在槽内。其中,泵芯轴11可以设置为粉末冶金件,也可以设置为与粉末冶金件起到相同作用的件体。

进一步地,发动机平衡机构10还可以包括:多个紧固件和端盖,外壳16通过紧固件固定在支撑体4上,这样能够把外壳16与支撑体4更好地连接在一起,从而可以提高外壳16与支撑体4的结构稳定性,并且,支撑体4通过紧固件与端盖紧固,在支撑体4与端盖中间会集少量机油,可以实现为平衡轴驱动齿轮92和驱动轮3提供润滑功能。其中,紧固件可以设置为螺栓,也可以设置为与螺栓起到相同作用的零件。

下面根据图4和图5详细了解一下机油泵1是怎样工作的。

其中,如图4和图5所示,机油泵1通过泵控制阀13、安装在缸体主油道500上的电磁阀131以及泵控制阀弹簧95等零件来实现二级变量供油,当发动机10转速在1500rpm以下时,电磁阀131通电,泵控制阀13在高压油的作用下移动,使第一控制腔14与外界大气相通,机油压力随发动机转速线性增减,也就是说,机油压力随发动机转速的增加而增加,机油压力随发动机转速的减小而减小,当发动机转速在1500-3000rpm时,电磁阀131继续通电,泵控制阀13在高压油的作用下继续移动,第一控制腔14和第二控制腔15充满高压油,动壳17克服弹性件19作用力开始沿销轴191旋转,一级变量开始;发动机10转速在3000rpm以上时,电磁阀131断电,第一控制腔14压力归零,泵控制阀13位置回移,第一控制腔14压力下降,动壳17沿销轴191回旋,机油泵1排量增加,供油量增加,实现二级变量切换,这样能够减少机油泵1在高转速下的泵油损耗,从而可以达到减少燃油消耗目的,进而可以改善发动机的经济性。

其中,如图6所示,发动机平衡机构10工作时,油底壳96内的机油在机油泵1的作用下吸入机油集滤器97,然后机油依次经过机油泵低压腔98、机油泵高压腔99。当机油泵高压腔99内的油压满足正常工作需求时,机油泵高压腔99内的机油流入机油滤清器200,然后机油流出机油滤清器200后流向主油道12,主油道12与第二控制腔15连通,机油可以流入第二控制腔15内,然后第二控制腔15内的机油流入油道5,实现对主动轴21、从动轴22的润滑作用。

另外,主油道500内的机油可以流入第一控制腔14,然后第一控制腔14内的机油依次流过泵控制阀13、变量控制腔400,最后变量控制腔400内的机油流向动壳17,驱动动壳17旋转实现变量供油。主油道500内的机油也可以通过第二控制腔15依次流过泵控制阀13、变量控制腔400。根据本发明实施例的车辆,包括上述实施例的发动机平衡机构10,发动机平衡机构10设置安装在发动机上,进而安装在车辆上,该发动机平衡机构10可以降低车辆在行驶过程中产生的噪音,也可以提高车辆的乘坐舒适性,从而可以提高用户满意度。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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