專利名稱：一種電控控制活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻噴嘴領(lǐng)域，更具體的說，是涉及一種電控控制活塞冷 卻噴嘴結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著各國對整車油耗限制和排放法規(guī)的越來越嚴(yán)格，世界各大汽車公司都在為提 高發(fā)動(dòng)機(jī)性能而投入重金。降低整車油耗大多數(shù)主機(jī)廠采用缸內(nèi)直噴和渦輪增壓等技術(shù)， 另一方面是降低發(fā)動(dòng)機(jī)的重量和尺寸，減輕整車的有效質(zhì)量，這兩個(gè)方面造成了發(fā)動(dòng)機(jī)的 升功率不斷提升，汽油機(jī)升功率已經(jīng)由過去的35-50kW/L提高到目前的55-80kW。發(fā)動(dòng)機(jī)的 升功率直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷，升功率的升高也就意味著熱負(fù)荷的增大，導(dǎo)致燃燒室和 活塞的工作溫度升高，過高活塞溫度會(huì)導(dǎo)致汽油機(jī)產(chǎn)生爆震，為了能夠降低活塞的工作溫 度，現(xiàn)在增壓發(fā)動(dòng)機(jī)大多數(shù)采用活塞冷卻噴嘴的方法，來降低活塞溫度，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)過高的 熱負(fù)荷增加。目前的活塞冷卻噴嘴都是利用機(jī)油壓力進(jìn)行機(jī)械控制，即通過內(nèi)置的彈簧預(yù)緊力 把鋼珠密封在進(jìn)油端口，當(dāng)機(jī)油壓力大于彈簧的預(yù)緊力時(shí)，鋼珠壓縮彈簧，潤滑油通過冷卻 噴嘴對活塞進(jìn)行噴射，由于潤滑油的溫度低于活塞的溫度，因此起到冷卻活塞的效果。由于 活塞冷卻和發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油壓力并不是嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫起動(dòng)或者轉(zhuǎn)速較高 負(fù)荷較小時(shí)，活塞溫度并不過，不需要冷卻，但由于機(jī)油壓力大于活塞冷卻噴嘴開啟的工作 壓力，就會(huì)導(dǎo)致活塞過冷卻，導(dǎo)致的活塞組件的機(jī)械損失功率增大，從而油耗的上升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能有效降低機(jī)油 泵的流量需求，減小機(jī)械損失功，提高燃油經(jīng)濟(jì)性的電控控制活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)。要解決以上所述的技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為本發(fā)明為一種電控控制活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)，包括活塞冷卻噴嘴，機(jī)油濾清器，機(jī)油 泵，ECU,出油口，進(jìn)油口，所述的電控控制活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)還包括機(jī)油流量控制閥，所述 的機(jī)油流量控制閥分別與出油口和進(jìn)油口連通，機(jī)油流量控制閥設(shè)置空腔結(jié)構(gòu)，機(jī)油流量 控制閥內(nèi)設(shè)置與空腔配合的柱塞，所述的柱塞設(shè)置為通過電磁線圈吸合而實(shí)現(xiàn)出油口開閉 的結(jié)構(gòu)，所述的電磁線圈與控制其通斷的ECU連接，機(jī)油流量控制閥安裝在油軌上，開口對 準(zhǔn)活塞內(nèi)腔的活塞冷卻噴嘴連接在油軌上。所述的機(jī)油流量控制閥上設(shè)置與空腔連通的孔，電磁線圈卡裝在孔內(nèi)，柱塞設(shè)置 為一端細(xì)桿，一端與空腔內(nèi)腔配合的結(jié)構(gòu)，柱塞細(xì)桿一端深入孔內(nèi)，與電磁線圈之間存在距 離，柱塞另一端面與空腔底部之間安裝彈性元件，所述的油軌設(shè)置為內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)的內(nèi) 腔，與油軌連接的活塞冷卻噴嘴設(shè)置為多個(gè)的結(jié)構(gòu)。所述的出油口和進(jìn)油口均設(shè)置在機(jī)油流量控制閥的側(cè)面上，所述的出油口和進(jìn)油 口均設(shè)置為與空腔呈傾斜角度的結(jié)構(gòu)。
3
所述的機(jī)油流量控制閥安裝在油軌內(nèi)，機(jī)油流量控制閥的進(jìn)油口與供油的油道連 通，出油口與油軌的內(nèi)腔連通。所述的油軌安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體側(cè)面上，油軌上的活塞冷卻噴嘴的數(shù)量設(shè)置為與發(fā) 動(dòng)機(jī)缸體的缸數(shù)相同的結(jié)構(gòu)，機(jī)油流量控制閥安裝在油軌的內(nèi)腔的側(cè)邊上。所述的ECU與獲取冷卻液溫度的溫度傳感器和獲取爆震信號的爆震傳感器連接。所述的油軌上設(shè)置固定螺栓孔，油軌通過與固定螺栓孔配合的螺栓安裝在發(fā)動(dòng)機(jī) 缸體上。所述的彈性元件為螺旋狀的壓縮彈簧結(jié)構(gòu)。所述的活塞冷卻噴嘴設(shè)置為活動(dòng)安裝在油軌上的結(jié)構(gòu)，所述的活塞冷卻噴嘴與油 軌通過螺紋螺牙結(jié)構(gòu)連接。所述的油軌設(shè)置為布置在機(jī)油濾清器和機(jī)油泵之間的結(jié)構(gòu)。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，能得到以下的有益效果1、本發(fā)明的活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)，能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作特性，對活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu) 進(jìn)行電子控制，同時(shí)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震(汽油機(jī))信號反饋進(jìn)行閉環(huán)修正；2、本發(fā)明的活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)，采用EMS根據(jù)爆震傳感器和冷卻液溫度的信號， 對活塞冷卻噴嘴進(jìn)行開閉及開閉大小的控制，從而節(jié)省機(jī)油泵流量，降低油耗；3、本專利結(jié)合可變排量機(jī)油泵，對潤滑系統(tǒng)的流量進(jìn)行電子控制，從而可降低機(jī) 油泵的流量，減小機(jī)油泵機(jī)械損失功率。


下面對本說明書各附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作出簡要的說明圖1為本發(fā)明所述的活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)的電子控制原理圖；圖2為本發(fā)明的活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)的電子控制潤滑系統(tǒng)油路結(jié)構(gòu)示意圖；圖3a為本發(fā)明的機(jī)油流量控制閥關(guān)閉時(shí)的結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖3b為本發(fā)明的機(jī)油流量控制閥打開時(shí)的結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖4為本發(fā)明的油軌的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中標(biāo)記為1、活塞冷卻噴嘴；2、機(jī)油流量控制閥；3、機(jī)油濾清器；4、機(jī)油泵；5、 EOT ；6、油底殼；7、活塞；8、彈性元件；9、柱塞；10、出油口 ；11、空腔；12、進(jìn)油口 ；13、電磁線 圈；14、油軌；15、溫度傳感器；16、內(nèi)腔；17、油道；18、爆震傳感器；19、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體；20、固 定螺栓孔；21、空腔縫隙。
具體實(shí)施例方式下面對照附圖，通過對實(shí)施例的描述，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
如所涉及的各構(gòu) 件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理等作進(jìn)一步 的詳細(xì)說明如附圖1-4所示，本發(fā)明為一種電控控制活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)，包括活塞冷卻噴嘴 1，機(jī)油濾清器3，機(jī)油泵4，E⑶5，出油口 11，進(jìn)油口 12，所述的電控控制活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu) 還包括機(jī)油流量控制閥2，所述的機(jī)油流量控制閥2分別與出油口 11和進(jìn)油口 12連通，機(jī) 油流量控制閥2設(shè)置空腔11結(jié)構(gòu)，機(jī)油流量控制閥2內(nèi)設(shè)置與空腔11配合的柱塞9，所述的柱塞9設(shè)置為通過電磁線圈13吸合而實(shí)現(xiàn)出油口 10開閉的結(jié)構(gòu)，所述的電磁線圈13與控制其通斷的ECU5連接，機(jī)油流量控制閥2安裝在油軌14上，開口對準(zhǔn)活塞內(nèi)腔的活塞冷 卻噴嘴1連接在油軌14上。所述的機(jī)油流量控制閥2上設(shè)置與空腔11連通的孔15，電磁線圈13卡裝在孔15 內(nèi)，柱塞9設(shè)置為一端細(xì)桿，一端與空腔11內(nèi)腔配合的結(jié)構(gòu)，柱塞9細(xì)桿一端深入孔15內(nèi)， 與電磁線圈13之間存在距離，柱塞9另一端面與空腔11底部之間安裝彈性元件8，所述的 油軌14設(shè)置為內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)的內(nèi)腔16，與油軌14連接的活塞冷卻噴嘴1設(shè)置為多個(gè)的 結(jié)構(gòu)。所述的出油口 10和進(jìn)油口 12均設(shè)置在機(jī)油流量控制閥2的側(cè)面上，所述的出油 口 10和進(jìn)油口 12均設(shè)置為與空腔11呈傾斜角度的結(jié)構(gòu)。所述的機(jī)油流量控制閥2安裝在油軌14內(nèi)，機(jī)油流量控制閥2的進(jìn)油口 12與供 油的油道17連通，出油口 10與油軌14的內(nèi)腔16連通。所述的油軌14安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體側(cè)面上，油軌14上的活塞冷卻噴嘴1的數(shù)量設(shè) 置為與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體19的缸數(shù)相同的結(jié)構(gòu)，機(jī)油流量控制閥2安裝在油軌14的內(nèi)腔16的側(cè) 邊上。所述的ECU5與獲取冷卻液溫度的溫度傳感器18和獲取爆震信號的爆震傳感器15 連接。所述的油軌14上設(shè)置固定螺栓孔20，油軌14通過與固定螺栓孔20配合的螺栓安 裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體19上。所述的彈性元件8為螺旋狀的壓縮彈簧結(jié)構(gòu)。所述的活塞冷卻噴嘴1設(shè)置為活動(dòng)安裝在油軌14上的結(jié)構(gòu)，所述的活塞冷卻噴嘴 1與油軌14通過螺紋螺牙結(jié)構(gòu)連接。所述的油軌14設(shè)置為布置在機(jī)油濾清器3和機(jī)油泵4之間的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)，主要利用發(fā)動(dòng)機(jī)電控的ECU根據(jù)冷卻液溫度(通過 溫度傳感器15)和爆震信號(通過爆震傳感器18)的反饋，對機(jī)油流量控制閥2進(jìn)行電子 控制，從而能使發(fā)動(dòng)機(jī)對機(jī)油內(nèi)腔的冷卻達(dá)到最佳的性能，并且能根據(jù)工況需要，關(guān)閉或開 啟活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)，這樣能有效降低機(jī)油泵的流量需求，減小機(jī)械損失功，提高燃油經(jīng)濟(jì) 性。本發(fā)明的活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)，它主要應(yīng)用在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上，也可應(yīng)用在柴油機(jī)上 或其它機(jī)械用發(fā)動(dòng)機(jī)上。本發(fā)明的活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液溫度、機(jī) 油壓力大小進(jìn)行邏輯運(yùn)算(機(jī)油流量控制閥的開閉與機(jī)油壓力大小有關(guān)聯(lián)，溫度和壓力兩 個(gè)條件，只要有一個(gè)條件滿足，機(jī)油流量控制閥2就打開，機(jī)油壓力壓力越大，機(jī)油流量控 制閥2開啟越大，溫度越高，機(jī)油流量控制閥2開啟也越大)，如果條件滿足，發(fā)出機(jī)油流量 控制閥2開啟命令，并根據(jù)爆震傳感器18的反饋信號調(diào)節(jié)機(jī)油流量控制閥2的開度，如果 爆震信號比較強(qiáng)(在ECU5內(nèi)設(shè)置爆震傳感器18的反饋信號控制機(jī)油流量控制閥2的開閉 及其打開角度的參數(shù))，就會(huì)增大機(jī)油流量控制閥2開度，加強(qiáng)活塞冷卻，直到發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火 提前角達(dá)到最佳的扭矩點(diǎn)火角，且不產(chǎn)生爆震。如果發(fā)動(dòng)機(jī)不發(fā)生爆震，且發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火提前 角已經(jīng)達(dá)到最佳的扭矩點(diǎn)火角，則關(guān)閉機(jī)油流量控制閥2，以節(jié)省機(jī)油流量。
在本發(fā)明中，由彈性元件8 (即壓縮彈簧)、柱塞9、出油口 10、電磁線圈13等組成 機(jī)油流量控制閥2 (圖3所示)。電磁線圈13繞在軟鐵上，有電流通過時(shí)，能夠和柱塞9產(chǎn) 生斥力，推動(dòng)柱塞9反方向移動(dòng)(即向壓縮彈性元件8的方向移動(dòng))，直到柱塞9受到的彈 簧力和電磁力達(dá)到平衡。進(jìn)油口 12和發(fā)動(dòng)機(jī)油道17連通，機(jī)油流過進(jìn)油口 12后，通過柱 塞9的空腔縫隙21流入出油口 10，出油口 10的機(jī)油流入油軌14的內(nèi)腔16，此時(shí)，內(nèi)腔16 內(nèi)的高壓機(jī)油從活塞冷卻噴嘴1噴出，冷卻活塞內(nèi)腔。ECU5根據(jù)從爆震傳感器18及溫度傳 感器15獲得的信號，發(fā)出不同的電流大小，控制電磁線圈13吸力大小，控制柱塞9進(jìn)行移 動(dòng)距離，控制機(jī)油的流量，這樣就能達(dá)到對噴向活塞內(nèi)腔的機(jī)油流量的控制。本發(fā)明的油軌14的主要特點(diǎn)是設(shè)有獨(dú)立的油路系統(tǒng)，獨(dú)立的油路保證了機(jī)油流 量控制閥2對冷卻噴嘴流量的統(tǒng)一控制，油軌14可安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體19上，油軌14布置 在機(jī)油濾清器3和機(jī)油泵4之間，由于活塞冷卻噴嘴1噴出的機(jī)油不需要機(jī)油濾清器3過 濾，因此，這種油路布置方式可以降低機(jī)油泵4的壓降。冷卻噴嘴1也不同于現(xiàn)有的活塞冷 卻噴嘴，它結(jié)構(gòu)簡單，不需要現(xiàn)有活塞冷卻噴嘴，還需要在內(nèi)部設(shè)置復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，也不需要 對機(jī)油壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，只需滿足一定的噴射方向即可(即噴嘴開口對準(zhǔn)活塞內(nèi)腔的位置)。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，顯然本發(fā)明具體的實(shí)現(xiàn)并不受上述 方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本 發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其他場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電控控制活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)，包括活塞冷卻噴嘴(1)，機(jī)油濾清器(3)，機(jī)油泵(4)，ECU(5)，出油口(11)，進(jìn)油口(12)，其特征在于所述的電控控制活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)還包括機(jī)油流量控制閥(2)，所述的機(jī)油流量控制閥(2)分別與出油口(11)和進(jìn)油口(12)連通，機(jī)油流量控制閥(2)設(shè)置空腔(11)結(jié)構(gòu)，機(jī)油流量控制閥(2)內(nèi)設(shè)置與空腔(11)配合的柱塞(9)，所述的柱塞(9)設(shè)置為通過電磁線圈(13)吸合而實(shí)現(xiàn)出油口(10)開閉的結(jié)構(gòu)，所述的電磁線圈(13)與控制其通斷的ECU(5)連接，機(jī)油流量控制閥(2)安裝在油軌(14)上，開口對準(zhǔn)活塞內(nèi)腔的活塞冷卻噴嘴(1)連接在油軌(14)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電控控制活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的機(jī)油流量 控制閥(2)上設(shè)置與空腔(11)連通的孔(15)，電磁線圈(13)卡裝在孔(15)內(nèi)，柱塞(9)設(shè) 置為一端細(xì)桿，一端與空腔(11)內(nèi)腔配合的結(jié)構(gòu)，柱塞(9)細(xì)桿一端深入孔(15)內(nèi)，與電 磁線圈(13)之間存在距離，柱塞(9)另一端面與空腔(11)底部之間安裝彈性元件(8)，所 述的油軌(14)設(shè)置為內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)的內(nèi)腔(16)，與油軌(14)連接的活塞冷卻噴嘴(1) 設(shè)置為多個(gè)的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電控控制活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的出油口 (10)和進(jìn)油口(12)均設(shè)置在機(jī)油流量控制閥(2)的側(cè)面上，所述的出油口(10)和進(jìn)油口 (12)均設(shè)置為與空腔(11)呈傾斜角度的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電控控制活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的機(jī)油 流量控制閥(2)安裝在油軌(14)內(nèi)，機(jī)油流量控制閥(2)的進(jìn)油口(12)與供油的油道(17) 連通，出油口(10)與油軌(14)的內(nèi)腔(16)連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電控控制活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的油軌(14) 安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體側(cè)面上，油軌(14)上的活塞冷卻噴嘴(1)的數(shù)量設(shè)置為與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體 (19)的缸數(shù)相同的結(jié)構(gòu)，機(jī)油流量控制閥⑵安裝在油軌(14)的內(nèi)腔(16)的側(cè)邊上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電控控制活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的ECU(5)與 獲取冷卻液溫度的溫度傳感器(18)和獲取爆震信號的爆震傳感器(15)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電控控制活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的油軌(14) 上設(shè)置固定螺栓孔(20)，油軌(14)通過與固定螺栓孔(20)配合的螺栓安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體 (19)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電控控制活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的彈性 元件(8)為螺旋狀的壓縮彈簧結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電控控制活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的活塞冷卻 噴嘴(1)設(shè)置為活動(dòng)安裝在油軌(14)上的結(jié)構(gòu)，所述的活塞冷卻噴嘴(1)與油軌(14)通 過螺紋螺牙結(jié)構(gòu)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電控控制活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的油軌(14) 設(shè)置為布置在機(jī)油濾清器(3)和機(jī)油泵(4)之間的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻噴嘴領(lǐng)域的電控控制活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)，所述的電控控制活塞冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)的機(jī)油流量控制閥(2)分別與出油口(11)和進(jìn)油口(12)連通，機(jī)油流量控制閥(2)設(shè)置空腔(11)結(jié)構(gòu)，機(jī)油流量控制閥(2)內(nèi)設(shè)置與空腔(11)配合的柱塞(9)，柱塞(9)設(shè)置為通過電磁線圈(13)吸合而實(shí)現(xiàn)出油口(10)開閉的結(jié)構(gòu)，電磁線圈(13)與控制其通斷的ECU(5)連接，機(jī)油流量控制閥(2)安裝在油軌(14)上，開口對準(zhǔn)活塞內(nèi)腔的活塞冷卻噴嘴(1)連接在油軌(14)上。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，能有效降低機(jī)油泵的流量需求，減小機(jī)械損失功，提高燃油經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號F01M1/08GK101871381SQ201010196388
公開日2010年10月27日 申請日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者賈志超 申請人:奇瑞汽車股份有限公司