本實(shí)用新型涉及內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在發(fā)動(dòng)機(jī)大部分的工作過程中，活塞溫度并不是太高，遠(yuǎn)沒有達(dá)到活塞材料所能承受的溫度極限，因此這些時(shí)刻就不需要通過活塞冷卻噴嘴對活塞進(jìn)行噴油冷卻。如果對活塞的冷卻不進(jìn)行精確控制，會(huì)使得在活塞需要盡快熱起來的發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)階段，由于冷卻噴嘴的噴油冷卻而無法盡快提高活塞溫度到最佳范圍，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作在低負(fù)荷的各個(gè)轉(zhuǎn)速時(shí)，由于活塞冷卻噴嘴對活塞進(jìn)行不必要的噴油冷卻而消耗過多高壓機(jī)油，從而導(dǎo)致白白消耗機(jī)油泵的一部分功，同時(shí)由于活塞冷卻噴嘴的不必要的過量機(jī)油消耗使得機(jī)油泵在設(shè)計(jì)的時(shí)候供油能力設(shè)計(jì)的過大，造成泵體過于笨重。這樣的機(jī)油泵對于發(fā)動(dòng)機(jī)而言既增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量和體積，還會(huì)多消耗一部分能量從而增加整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗，不利于節(jié)能環(huán)保。

如圖1和圖2所示，一般內(nèi)燃機(jī)中的活塞冷卻噴嘴，噴嘴體11、噴管22和安裝定位法蘭33通過焊接成一體，噴嘴一般安裝在缸體內(nèi)側(cè)的主油道上，空心螺栓44內(nèi)部有彈簧66和彈簧閥77，高壓機(jī)油通過空心螺栓內(nèi)通道進(jìn)入，當(dāng)壓力大于彈簧力時(shí)柱塞閥打開并讓高壓機(jī)油通過空心螺栓進(jìn)入噴嘴體，最后通過噴管噴出對活塞進(jìn)行冷卻，靠噴嘴中內(nèi)置的彈簧閥來控制噴嘴的開啟和關(guān)閉狀態(tài)。而彈簧閥是通過油道內(nèi)機(jī)油壓力來控制的。這就導(dǎo)致在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速大負(fù)荷的時(shí)候，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低從而機(jī)油壓力低，由于活塞冷卻噴嘴機(jī)油壓力達(dá)不到開啟壓力而無法打開對活塞進(jìn)行冷卻，而此時(shí)由于負(fù)荷較大活塞溫度很高實(shí)際上是需要噴油冷卻的。在發(fā)動(dòng)機(jī)高速低負(fù)荷時(shí)，活塞溫度并不高不需要冷卻，而發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)機(jī)油壓力也高，這樣活塞冷卻噴嘴卻由于高油壓而開啟并對活塞進(jìn)行噴油冷卻。

同時(shí)傳統(tǒng)彈簧閥式活塞冷卻噴嘴的彈簧閥開啟壓力值的公差范圍很大，這就造成在本該開啟噴油的壓力條件下由于彈簧閥實(shí)際開啟壓力超過設(shè)計(jì)值而無法打開，或者在機(jī)油壓力較低的時(shí)候由于彈簧閥實(shí)際開啟壓力小于設(shè)計(jì)值而提前開啟，導(dǎo)致傳統(tǒng)機(jī)械式彈簧閥控制活塞冷卻噴嘴無法按需求對活塞進(jìn)行精確的噴油冷卻。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻系統(tǒng)，可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況實(shí)現(xiàn)對活塞的精確冷卻和溫度控制，減小發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷情況下的機(jī)油消耗，使得發(fā)動(dòng)機(jī)更加緊湊，重量更輕，提高整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)和整車的燃油消耗指標(biāo)。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻系統(tǒng)，包含：

主機(jī)油通道，其位于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體一側(cè)，連接發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油泵；

副機(jī)油通道，其位于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體另一側(cè)；

連接機(jī)油通道，其位于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體前端，一端連接主機(jī)油通道，另一端連接副機(jī)油通道；

若干活塞冷卻噴嘴，其連接副機(jī)油通道，通過副機(jī)油通道提供壓力機(jī)油對活塞進(jìn)行噴油冷卻；

機(jī)油通道堵塞，其設(shè)置在副機(jī)油通道的入口處，用于隔斷連接機(jī)油通道與副機(jī)油通道的連通；

電磁閥控制模塊，其安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上副機(jī)油通道的入口處，該電磁閥控制模塊的進(jìn)口和出口分別位于機(jī)油通道堵塞的兩側(cè)，進(jìn)口與連接機(jī)油通道連接，出口與副機(jī)油通道連接，該電磁閥控制模塊用于控制油路的通斷；

電子控制單元ECU，其連接發(fā)動(dòng)機(jī)和電磁閥控制模塊，用于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷情況來控制電磁閥控制模塊的通斷，從而控制副機(jī)油通道是否能夠提供壓力機(jī)油給活塞進(jìn)行噴油冷卻。

所述的電磁閥控制模塊包含：

模塊本體，其安裝在副機(jī)油通道入口區(qū)域處的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上；

機(jī)械式壓力控制開關(guān)閥，其位于模塊本體內(nèi)部，該機(jī)械式壓力控制開關(guān)閥通過進(jìn)口油道與連接機(jī)油通道連接，通過出口油道與副機(jī)油通道連接，通過泄壓油道連接副機(jī)油通道；

電磁控制開關(guān)閥，其連接電子控制單元ECU，并通過控制油道連接機(jī)械式壓力控制開關(guān)閥和進(jìn)口油道，該電磁控制開關(guān)閥根據(jù)電子控制單元ECU的通斷信號通過控制油道來控制機(jī)械式壓力控制開關(guān)閥的打開或關(guān)閉，從而控制高壓機(jī)油是否可以通過電磁閥控制模塊進(jìn)入副機(jī)油通道。

所述的機(jī)械式壓力控制開關(guān)閥包含：

柱塞腔，其連接進(jìn)口油道和出口油道；

機(jī)械閥柱塞，其設(shè)置在柱塞腔中，可在柱塞腔中移動(dòng)，機(jī)械閥柱塞前部的柱塞腔形成柱塞前部油腔，該柱塞前部油腔連接進(jìn)口油道，機(jī)械閥柱塞后部的柱塞腔形成柱塞后部油腔，該柱塞后部油腔連接控制油道和泄壓油道。

所述的模塊本體采用鋁合金材料。

所述的進(jìn)口油道、出口油道和泄壓油道與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的連接處還設(shè)置油道密封膠圈。

本實(shí)用新型可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況實(shí)現(xiàn)對活塞的精確冷卻和溫度控制，減小發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷情況下的機(jī)油消耗，使得發(fā)動(dòng)機(jī)更加緊湊，重量更輕，提高整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)和整車的燃油消耗指標(biāo)。

附圖說明

圖1是背景技術(shù)中活塞冷卻噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是背景技術(shù)中活塞冷卻噴嘴的剖視圖。

圖3是本實(shí)用新型提供的一種發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4和圖5是本實(shí)用新型提供的一種發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻系統(tǒng)的電磁閥控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是是本實(shí)用新型提供的一種發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻系統(tǒng)的機(jī)械式壓力控制開關(guān)閥的橫向剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下根據(jù)圖3～圖6，具體說明本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例。

如圖3所示，本實(shí)用新型提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)活塞冷卻系統(tǒng)，包含：

主機(jī)油通道1，其位于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體一側(cè)，連接發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油泵；

副機(jī)油通道3，其位于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體另一側(cè)；

連接機(jī)油通道2，其位于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體前端，一端連接主機(jī)油通道1，另一端連接副機(jī)油通道3；

若干活塞冷卻噴嘴4，其連接副機(jī)油通道3，通過副機(jī)油通道提供壓力機(jī)油對活塞進(jìn)行噴油冷卻；

機(jī)油通道堵塞5，其設(shè)置在副機(jī)油通道3的入口處，用于隔斷連接機(jī)油通道2與副機(jī)油通道3的連通；

電磁閥控制模塊6，其安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上副機(jī)油通道3的入口處，該電磁閥控制模塊6的進(jìn)口和出口分別位于機(jī)油通道堵塞5的兩側(cè)，進(jìn)口與連接機(jī)油通道2連接，出口與副機(jī)油通道3連接，該電磁閥控制模塊6用于控制油路的通斷；

電子控制單元ECU（圖中未顯示），其連接發(fā)動(dòng)機(jī)和電磁閥控制模塊6，用于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷情況來控制電磁閥控制模塊6的通斷，從而控制副機(jī)油通道是否能夠提供壓力機(jī)油給活塞進(jìn)行噴油冷卻。

發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油泵供給的高壓機(jī)油經(jīng)過濾清和冷卻后進(jìn)入到主機(jī)油通道1中，通過主機(jī)油通道1進(jìn)入連接機(jī)油通道2，然后再經(jīng)過電磁閥控制模塊6繞過機(jī)油通道堵塞5進(jìn)入副機(jī)油通道3，最終供給安裝在副機(jī)油通道3上的若干活塞冷卻噴嘴4，對活塞進(jìn)行噴油冷卻。

如圖4和圖5所示，所述的電磁閥控制模塊6包含：

模塊本體601，其安裝在副機(jī)油通道入口區(qū)域處的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上；本實(shí)施例中，所述的模塊本體601采用鋁合金材料；

機(jī)械式壓力控制開關(guān)閥602，其位于模塊本體601內(nèi)部，該機(jī)械式壓力控制開關(guān)閥602通過進(jìn)口油道603與連接機(jī)油通道2連接，通過出口油道604與副機(jī)油通道3連接，通過泄壓油道605連接副機(jī)油通道3；本實(shí)施例中，所述的進(jìn)口油道603、出口油道604和泄壓油道605與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的連接處還設(shè)置油道密封膠圈（圖中未顯示）；

電磁控制開關(guān)閥607，其連接電子控制單元ECU，并通過控制油道606連接機(jī)械式壓力控制開關(guān)閥602和進(jìn)口油道603，該電磁控制開關(guān)閥607根據(jù)電子控制單元ECU的通斷信號通過控制油道606來控制機(jī)械式壓力控制開關(guān)閥602的打開或關(guān)閉，從而控制高壓機(jī)油是否可以通過電磁閥控制模塊6進(jìn)入副機(jī)油通道3。

如圖6所示，所述的機(jī)械式壓力控制開關(guān)閥602包含：

柱塞腔6022，其連接進(jìn)口油道603和出口油道604；

機(jī)械閥柱塞6021，其設(shè)置在柱塞腔6022中，可在柱塞腔6022中移動(dòng)，機(jī)械閥柱塞6021前部的柱塞腔6022形成柱塞前部油腔6023，該柱塞前部油腔6023連接進(jìn)口油道603，機(jī)械閥柱塞6021后部的柱塞腔6022形成柱塞后部油腔6024，該柱塞后部油腔6024連接控制油道606和泄壓油道605。

電子控制單元ECU控制電磁閥控制模塊6的打開或關(guān)閉，電子控制單元ECU通過發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷情況給出通電或斷電的控制信號。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大進(jìn)而活塞溫度高時(shí)，電子控制單元ECU發(fā)出斷電信號，電磁控制開關(guān)閥607斷電后關(guān)閉，高壓機(jī)油不能通過控制油道606進(jìn)入到機(jī)械式壓力控制開關(guān)閥602的柱塞后部油腔6024內(nèi)，這樣機(jī)械閥柱塞6021在進(jìn)口油道603內(nèi)高壓機(jī)油的作用下向后部移動(dòng)，壓縮柱塞后部油腔6024內(nèi)的機(jī)油通過泄壓油道605流回發(fā)動(dòng)機(jī)缸體內(nèi)部，機(jī)械閥柱塞6021向后移動(dòng)并打開進(jìn)口油道603通向出口油道604的通道，使高壓機(jī)油進(jìn)入副機(jī)油通道3，供給活塞冷卻噴嘴4；而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷小進(jìn)而活塞溫度低時(shí)，電子控制單元ECU發(fā)出通電信號，電磁控制開關(guān)閥607通電后打開，高壓機(jī)油通過控制油道606進(jìn)入到機(jī)械式壓力控制開關(guān)閥602的柱塞后部油腔6024內(nèi)，這樣機(jī)械閥柱塞6021前后兩側(cè)壓力相同，機(jī)械閥柱塞6021不會(huì)向后部移動(dòng)，也就不會(huì)打開進(jìn)口油道603通向出口油道604的通道，阻止高壓機(jī)油進(jìn)入副機(jī)油通道3，停止高壓機(jī)油供給活塞冷卻噴嘴4。

本實(shí)用新型所提供的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制的活塞冷卻系統(tǒng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的各個(gè)工況下都能夠?qū)钊M(jìn)行精確的噴油冷卻，使活塞始終保持在合適的工作溫度，同時(shí)不會(huì)對發(fā)動(dòng)機(jī)其他系統(tǒng)的零件供油產(chǎn)生影響。

盡管本實(shí)用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本實(shí)用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本實(shí)用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。