專利名稱：具有凸輪軸潤滑軌的發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機潤滑系統(tǒng)，更具體地涉及凸輪軸潤滑。
背景技術：
本節(jié)提供了涉及本發(fā)明的背景信息，其并不必然構成現(xiàn)有技術。發(fā)動機組件可以通過位于凸輪軸承處的漏油來間接地對凸輪軸凸角進行潤滑。這種技術對于油在何處對凸角加以影響以及向凸角提供多少油方面提供了最低限度的控制。 因此，在極端的運行條件例如冷的低速運行下，凸角可能不會像所期望的那樣被潤滑。其它凸角潤滑方法采用有限的油流計量來向凸角直接提供油流，這導致了過多的油流到凸角。 該過多的油流可能需要額外的油泵容量以維持發(fā)動機內(nèi)的適當油壓，這導致了增加的功耗。
發(fā)明內(nèi)容
一種發(fā)動機組件可以包括氣缸蓋，其限定第一凸輪軸承表面；凸輪軸，其支撐在所述第一凸輪軸承表面上；軸承蓋，其固定至氣缸蓋和潤滑軌。所述第一凸輪軸承表面可以具有從其延伸穿過的第一油入口。凸輪軸可以限定軸向孔、第一徑向通道和第二徑向通道。 第一徑向通道可以從軸向孔延伸穿過凸輪軸的外周邊，并且可以與第一油入口連通。第二徑向通道可從軸向孔延伸并且穿過凸輪軸的外周邊。軸承蓋可以固定至氣缸蓋，并且可以包括與第二徑向通道連通的第一油出口。潤滑軌可以包括與第一油出口連通的第二油入口以及與凸輪軸對準的第一潤滑供給通道。在另一種布置中，一種發(fā)動機組件可以包括氣缸蓋、凸輪軸、軸承蓋和潤滑軌。氣缸蓋可以限定第一凸輪軸承表面、第二凸輪軸承表面、以及延伸穿過第一凸輪軸承表面的第一油入口。凸輪軸可以包括第一凸角和第二凸角、第一軸頸區(qū)域和第二軸頸區(qū)域。第一軸頸區(qū)域可以位于第一凸角和第二凸角之間，并且可以被支撐在第一凸輪軸承表面上。第二軸頸區(qū)域可以與第一軸頸區(qū)域軸向間隔開，并且被支撐在第二凸輪軸承表面上。凸輪軸可以限定軸向孔、第一徑向通道和第二徑向通道。第一徑向通道可以從軸向孔延伸穿過第一軸頸區(qū)域的外周邊，并且可以與第一油入口連通。第二徑向通道可以從軸向孔延伸穿過第二軸頸區(qū)域的外周邊，并且可以具有位于第一凸輪凸角的峰和沿第一凸輪凸角的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)地在該峰之前90度的位置之間的出口。軸承蓋可以固定至氣缸蓋，并可以包括與第二徑向通道連通的第一油出口。潤滑軌可以固定至軸承蓋，并且可以包括與第一油出口連通的第二油入口和與第一凸輪凸角軸向地對準的第一潤滑供給通道。一種對在發(fā)動機組件中的凸輪軸凸角進行潤滑的方法可以包括向凸輪軸內(nèi)的軸向孔提供加壓的油流以及在凸輪軸每一轉(zhuǎn)的第一部分期間在潤滑軌和軸向孔之間提供連通。當潤滑軌與軸向孔連通時，凸輪軸可以通過潤滑軌被潤滑，而在凸輪軸每一轉(zhuǎn)的第二部分期間，軸向孔與潤滑軌之間的連通可被隔絕。從本文所提供的描述，更多的應用領域?qū)⒆兊妹黠@。在發(fā)明內(nèi)容部分中的描述和具體示例僅僅旨在說明之目的，并不意圖限制本發(fā)明的范圍。此外，本發(fā)明還提供如下方案方案1. 一種發(fā)動機組件，其包括氣缸蓋，其限定了第一凸輪軸承表面，所述第一凸輪軸承表面具有從其延伸穿過的第一油入口；凸輪軸，其由所述第一凸輪軸承表面支撐并且限定軸向孔；第一徑向通道，其從所述軸向孔延伸穿過所述凸輪軸的外周邊，并且與所述第一油入口連通；以及第二徑向通道，其從所述軸向孔延伸并且穿過所述凸輪軸的外周邊；軸承蓋，其固定至所述氣缸蓋，并且包括與所述第二徑向通道連通的第一油出口 ； 以及潤滑軌，其包括與所述第一油出口連通的第二油入口以及與所述凸輪軸對準的第
一潤滑供給通道。方案2.如方案1所述的發(fā)動機組件，其特征在于，所述凸輪軸包括第一凸輪凸角和第二凸輪凸角，以及位于所述第一凸輪凸角和第二凸輪凸角之間的第一軸頸區(qū)域，所述第一軸頸區(qū)域支撐在所述第一凸輪軸承表面上并且限定所述第一徑向通道。方案3.如方案2所述的發(fā)動機組件，其特征在于，所述第一潤滑供給通道與所述第一凸輪凸角軸向?qū)?。方?.如方案2所述的發(fā)動機組件，其特征在于，所述氣缸蓋限定第二凸輪軸承表面，并且所述凸輪軸包括第二軸頸區(qū)域，所述第二軸頸區(qū)域與所述第一軸頸區(qū)域間隔開并且被支撐在所述第二凸輪軸承表面上并且限定所述第二徑向通道。方案5.如方案2所述的發(fā)動機組件，其特征在于，所述第二徑向通道的出口位于所述第一凸輪凸角的峰和沿所述第一凸輪凸角的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)地在所述峰之前90度的位置之間。方案6.如方案1所述的發(fā)動機組件，其特征在于，所述凸輪軸包括限定峰的凸輪凸角，并且所述第二徑向通道的出口位于所述峰的90度內(nèi)。方案7.如方案1所述的發(fā)動機組件，其特征在于，所述第一凸輪軸承表面限定與所述第一油入口連通并且與所述第一徑向通道軸向?qū)实挠桶疾邸７桨?.如方案1所述的發(fā)動機組件，其特征在于，所述第一油出口的中心線與所述第二徑向通道的中心線偏置，從而在它們之間提供限流。方案9.如方案1所述的發(fā)動機組件，其特征在于，所述潤滑軌被固定至所述軸承蓋。方案10. —種發(fā)動機組件，其包括氣缸蓋，其限定第一凸輪軸承表面和第二凸輪軸承表面，以及延伸穿過所述第一凸輪軸承表面的第一油入口 ；凸輪軸，其包括第一凸輪凸角和第二凸輪凸角、位于所述第一凸輪凸角和所述第二凸輪凸角之間并且被支撐在所述第一凸輪軸承表面上的第一軸頸區(qū)域、以及與所述第一軸頸區(qū)域軸向間隔開并且被支撐在所述第二凸輪軸承表面上的第二軸頸區(qū)域，所述凸輪軸限定軸向孔；第一徑向通道，其從所述軸向孔延伸穿過所述第一軸頸區(qū)域的外周邊，并且與所述第一油入口連通；以及第二徑向通道，其從所述軸向孔延伸穿過所述第二軸頸區(qū)域的外周邊，并且具有位于所述第一凸輪凸角的峰和沿著所述第一凸輪凸角的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)地在所述峰之前90 度位置之間的出口；軸承蓋，其固定至所述氣缸蓋，并且包括與所述第二徑向通道連通的第一油出口 ； 以及潤滑軌，其固定至所述軸承蓋，包括與所述第一油出口連通的第二油入口以及與所述第一凸輪凸角軸向?qū)实牡谝粷櫥┙o通道。方案11.如方案10所述的發(fā)動機組件，其特征在于，所述第一軸承表面限定與所述第一油入口連通并且與所述第一徑向通道軸向?qū)实挠桶疾?。方?2. —種對發(fā)動機組件中的凸輪軸凸角進行潤滑的方法，其包括給凸輪軸內(nèi)的軸向孔提供加壓的油流；在凸輪軸每一轉(zhuǎn)的第一部分期間提供潤滑軌和所述軸向孔之間的連通；當所述潤滑軌與所述軸向孔連通時，經(jīng)由所述潤滑軌對所述凸輪軸潤滑；以及在凸輪軸每一轉(zhuǎn)的第二部分期間隔絕所述軸向孔與所述潤滑軌之間的連通。方案13.如方案12所述的方法，其特征在于，給所述凸輪軸內(nèi)的所述軸向孔提供加壓的油流包括使所述凸輪軸的第一軸頸區(qū)域中的第一徑向通道與由旋轉(zhuǎn)地支撐所述第一軸頸區(qū)域的軸承表面所限定的油入口旋轉(zhuǎn)地對準。方案14.如方案13所述的方法，其特征在于，提供所述潤滑軌和所述軸向孔之間的連通包括使所述凸輪軸的第二軸頸區(qū)域中的第二徑向通道與延伸在所述第二軸頸區(qū)域上的軸承蓋中的油出口旋轉(zhuǎn)地對準。方案15.如方案14所述的方法，其特征在于，所述潤滑包括經(jīng)由所述潤滑軌中的油通道給凸輪軸凸角提供油。方案16.如方案15所述的方法，其特征在于，所述油通道與所述凸角軸向?qū)省７桨?7.如方案15所述的方法，其特征在于，所述潤滑包括在所述凸角的峰接合氣門升程機構之前給所述凸角提供油，以及所述隔絕發(fā)生在所述凸角的所述峰接合所述氣門升程機構之后。方案18.如方案17所述的方法，其特征在于，給所述凸角提供油發(fā)生在在所述峰接合所述氣門升程機構之前小于90度的凸輪軸旋轉(zhuǎn)時。方案19.如方案14所述的方法，其特征在于，還包括通過在所述凸輪軸中的所述第二徑向通道的中心線和所述軸承蓋中的所述油出口的中心線之間提供偏置，來對從所述軸向孔到所述潤滑軌的油流進行限制。方案20.如方案13所述的方法，其特征在于，給所述凸輪軸的所述軸向孔提供加壓的油流包括使所述凸輪軸的所述第一徑向通道與通過所述軸承表面限定并且與所述油入口連通的油凹槽旋轉(zhuǎn)地對準。方案21.如方案12所述的方法，其特征在于，在所述凸輪軸每一轉(zhuǎn)的大多數(shù)期間隔絕所述軸向孔與所述潤滑軌的連通。
本文所描述的附圖僅用于說明目的，并不意圖以任何方式限制本發(fā)明的范圍。圖1是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機組件的一部分的透視圖；圖2是圖1的發(fā)動機組件的第一局部剖視圖；圖3是圖1的發(fā)動機組件的第二局部剖視圖；圖4是圖1的發(fā)動機組件的第三局部剖視圖；以及圖5是根據(jù)本發(fā)明的替代性發(fā)動機組件的局部剖視圖。在附圖的全部若干視圖中，對應的附圖標記指示對應的零部件。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照附圖對本發(fā)明的示例進行詳細說明。以下說明在本質(zhì)上僅僅是示例性的，并不意圖限制本發(fā)明的，其應用或使用。參照圖1，其示出了發(fā)動機組件10。發(fā)動機組件10可以包括發(fā)動機結(jié)構12、被旋轉(zhuǎn)地支撐在發(fā)動機結(jié)構12上的排氣凸輪軸14和進氣凸輪軸16、以及潤滑系統(tǒng)18。在該非限制性示例中，發(fā)動機組件10被示出為是頂置凸輪軸發(fā)動機。但應當理解的是，本發(fā)明并不限于頂置凸輪軸布置。發(fā)動機結(jié)構12可以包括氣缸蓋20和軸承蓋22。盡管被示出為具有單件式軸承蓋，但要理解的是，本發(fā)明能夠等同地應用于對于每個凸輪軸承包括各自的軸承蓋的布置。 如圖2中可見，氣缸蓋20可包括第一凸輪軸承表面M和第一油入口 26，其中第一油入口 26與加壓油供給部流體連通并延伸穿過第一凸輪軸承表面對。第一凸輪軸承表面M可以限定與第一油入口 26連通的環(huán)形油凹槽觀。用于排氣凸輪軸14和進氣凸輪軸16的潤滑系統(tǒng)18的布置可以是大致相似的。因此，簡明起見，將參照排氣凸輪軸14來對潤滑系統(tǒng)18進行說明，而要理解的是該說明等同地用于進氣凸輪軸16。如圖4中可見，排氣凸輪軸14可以包括位于凸角40對之間的軸頸區(qū)域 30、32、34、36、38。參照圖2-圖4，凸輪軸14可以限定軸向孔42、第一徑向通道44 (圖2、第二徑向通道46和第三徑向通道47 (圖3和圖4)。第一徑向通道44可以從軸向孔42延伸并在軸頸區(qū)域34處穿過凸輪軸14的外周邊。第一徑向通道44可以彼此周向地間隔開。在該非限制性示例中，第一徑向通道44可以以90度的間隔彼此均勻地間隔開。第二徑向通道46可以從軸向孔42延伸并在軸頸區(qū)域32處穿過凸輪軸14的外周邊。軸頸區(qū)域36可以與軸頸區(qū)域32大致類似。因此，簡明起見，將不再詳細說明軸頸區(qū)域 36，要理解的是，對軸頸區(qū)域32和第一凸輪軸承表面M的說明可以等同地應用于軸頸區(qū)域 36和對應的凸輪軸承表面。軸承蓋22可以在凸輪軸14的軸頸區(qū)域30、32、；34、36、38上方延伸。在軸頸區(qū)域 32上方延伸的軸承蓋區(qū)域48可以限定第一油出口 50。第一油出口 50可以從軸承蓋區(qū)域 48的內(nèi)軸承表面52延伸到其外表面M。在軸頸區(qū)域36上方延伸的軸承蓋區(qū)域56可大致類似于軸承蓋區(qū)域48。
潤滑系統(tǒng)18可以包括潤滑軌58、60 (圖1)。潤滑軌58、60可以大致彼此類似。因此，現(xiàn)在將詳細說明潤滑軌58，要理解的是，對潤滑軌58的說明等同地應用到潤滑軌60。潤滑軌58可以被固定至軸承蓋22，并且可以限定內(nèi)部通道62、第二油入口 63 (圖2和圖4)、 以及潤滑供給通道64。潤滑供給通道64可以形成潤滑軌58中的排放口。第二油入口 63 和潤滑供給通道64均可以與通道62連通。第二油入口 63可額外與軸承蓋區(qū)域48的第一油出口 50連通。潤滑軌58可以包括與軸承蓋區(qū)域56中的油通道連通的額外油入口(未示出)。潤滑軌58可以沿著凸輪軸 14的長度延伸。更具體地，潤滑軌58可以位于凸輪軸14之上，而潤滑供給通道64可以與凸輪軸14的凸角40軸向?qū)省Ｔ谶\行期間，被加壓的油可以通過油入口沈提供給潤滑軌58。更具體地，被加壓的油可以經(jīng)過凸輪軸承表面M內(nèi)的凹槽觀。當?shù)谝粡较蛲ǖ?4與油凹槽觀旋轉(zhuǎn)地對準時，油可以行進到凸輪軸14中的軸向孔42。然而，要理解的是，本發(fā)明并不限于包括油凹槽的布置，而是可以等同地應用于沒有凹槽的布置，其中當?shù)谝粡较蛲ǖ?4與第一油入口沈?qū)蕰r將油提供給軸向孔42。通過第一油入口沈供給的油的壓力可足以克服由于凸輪軸 14的旋轉(zhuǎn)在第一徑向通道44中導致的離心力。油可以行進穿過軸向孔42，到凸輪軸14的軸頸區(qū)域32、36，其中油被提供給潤滑軌58。特別地，可以通過第二徑向通道46和第一油出口 50之間的旋轉(zhuǎn)對準將油提供給潤滑軌58。由凸輪軸14的旋轉(zhuǎn)在第二徑向通道46中導致的離心力可以迫使油進入潤滑通道 62。第二徑向通道46可以在凸輪軸14每一轉(zhuǎn)的僅一部分期間與第一油出口 50對準。 因此，發(fā)動機油需求可以得到減少，從而需求較小的油泵。參見圖5，在替代性布置中，如果期望進一步的限流，那么第二徑向通道146的中心線和第一油出口 50的中心線可以彼此偏置。第二徑向通道46的出口的旋轉(zhuǎn)定位可以被布置成在合適時給凸輪軸凸角40提供潤滑。作為非限制性例子，凸輪軸14的第二徑向通道46的出口可以周向地位于凸輪軸凸角40中相鄰一個的峰和沿著凸輪軸14的旋轉(zhuǎn)方向在該峰之前90度的位置之間。在凸輪軸每一轉(zhuǎn)的剩余部分期間，第二徑向通道46的出口與潤滑軌之間的連通可以被隔絕。如上所述，以這樣的方式來定位第二徑向通道46的出口，使得在與對應的氣門升程機構(未示出)接合之前為凸輪軸凸角40的峰提供潤滑，同時限制了總的油流。
權利要求
1.一種發(fā)動機組件，其包括氣缸蓋，其限定了第一凸輪軸承表面，所述第一凸輪軸承表面具有從其延伸穿過的第一油入口 ；凸輪軸，其由所述第一凸輪軸承表面支撐并且限定軸向孔；第一徑向通道，其從所述軸向孔延伸穿過所述凸輪軸的外周邊，并且與所述第一油入口連通；以及第二徑向通道，其從所述軸向孔延伸并且穿過所述凸輪軸的外周邊；軸承蓋，其固定至所述氣缸蓋，并且包括與所述第二徑向通道連通的第一油出口 ；以及潤滑軌，其包括與所述第一油出口連通的第二油入口以及與所述凸輪軸對準的第一潤滑供給通道。
2.如權利要求1所述的發(fā)動機組件，其特征在于，所述凸輪軸包括第一凸輪凸角和第二凸輪凸角，以及位于所述第一凸輪凸角和第二凸輪凸角之間的第一軸頸區(qū)域，所述第一軸頸區(qū)域支撐在所述第一凸輪軸承表面上并且限定所述第一徑向通道。
3.如權利要求2所述的發(fā)動機組件，其特征在于，所述第一潤滑供給通道與所述第一凸輪凸角軸向?qū)省?br>
4.如權利要求2所述的發(fā)動機組件，其特征在于，所述氣缸蓋限定第二凸輪軸承表面， 并且所述凸輪軸包括第二軸頸區(qū)域，所述第二軸頸區(qū)域與所述第一軸頸區(qū)域間隔開并且被支撐在所述第二凸輪軸承表面上并且限定所述第二徑向通道。
5.如權利要求2所述的發(fā)動機組件，其特征在于，所述第二徑向通道的出口位于所述第一凸輪凸角的峰和沿所述第一凸輪凸角的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)地在所述峰之前90度的位置之間。
6.如權利要求1所述的發(fā)動機組件，其特征在于，所述凸輪軸包括限定峰的凸輪凸角， 并且所述第二徑向通道的出口位于所述峰的90度內(nèi)。
7.如權利要求1所述的發(fā)動機組件，其特征在于，所述第一凸輪軸承表面限定與所述第一油入口連通并且與所述第一徑向通道軸向?qū)实挠桶疾邸?br>
8.如權利要求1所述的發(fā)動機組件，其特征在于，所述第一油出口的中心線與所述第二徑向通道的中心線偏置，從而在它們之間提供限流。
9.如權利要求1所述的發(fā)動機組件，其特征在于，所述潤滑軌被固定至所述軸承蓋。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有凸輪軸潤滑軌的發(fā)動機。具體地，提供了一種發(fā)動機組件，所述發(fā)動機組件可以包括氣缸蓋，其限定了支撐凸輪軸的第一軸承表面；氣缸蓋，其固定至氣缸蓋和潤滑軌。第一軸承表面可以具有從其延伸穿過的第一油入口。凸輪軸可以限定軸向孔、第一徑向通道和第二徑向通道。第一徑向通道可以從軸向孔延伸穿過凸輪軸的外周邊，并且可以與第一油入口連通。第二徑向通道從軸向孔延伸并且穿過凸輪軸的外周邊。軸承蓋可以固定至氣缸蓋，并且可以包括與第二徑向通道連通的第一油出口。潤滑軌可以包括與第一油出口連通的第二油入口以及與凸輪軸凸角對準的第一潤滑供給通道。
文檔編號F01M9/10GK102191968SQ20101027536
公開日2011年9月21日 申請日期2010年9月6日 優(yōu)先權日2010年3月10日
發(fā)明者A·W·海曼, D·R·斯塔利, J·J·穆恩, J·J·馬佐拉三世 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司