一種發(fā)動機活塞冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種發(fā)動機活塞冷卻系統(tǒng)，包含主機油通道、副機油通道和連接機油通道，若干活塞冷卻噴嘴連接副機油通道，在副機油通道的入口處設置機油通道堵塞，隔斷連接機油通道與副機油通道的連通，在發(fā)動機缸體上副機油通道的入口處安裝電磁閥控制模塊，其進口和出口分別位于機油通道堵塞的兩側，用于控制油路的通斷，電子控制單元ECU連接發(fā)動機和電磁閥控制模塊，根據(jù)發(fā)動機的負荷情況來控制電磁閥控制模塊的通斷，從而控制副機油通道是否能夠提供壓力機油給活塞進行噴油冷卻。本發(fā)明可以根據(jù)發(fā)動機不同工況實現(xiàn)對活塞的精確冷卻和溫度控制，減小發(fā)動機部分負荷情況下的機油消耗，使得發(fā)動機更加緊湊，重量更輕，提高整個發(fā)動機和整車的燃油消耗指標。
【專利說明】
一種發(fā)動機活塞冷卻系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及內燃機結構的技術領域，尤其涉及一種發(fā)動機活塞冷卻系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在發(fā)動機大部分的工作過程中，活塞溫度并不是太高，遠沒有達到活塞材料所能承受的溫度極限，因此這些時刻就不需要通過活塞冷卻噴嘴對活塞進行噴油冷卻。如果對活塞的冷卻不進行精確控制，會使得在活塞需要盡快熱起來的發(fā)動機冷啟動階段，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)動機工作在低負荷的各個轉速時，由于活塞冷卻噴嘴對活塞進行不必要的噴油冷卻而消耗過多高壓機油，從而導致白白消耗機油栗的一部分功，同時由于活塞冷卻噴嘴的不必要的過量機油消耗使得機油栗在設計的時候供油能力設計的過大，造成栗體過于笨重。這樣的機油栗對于發(fā)動機而言既增加了發(fā)動機的重量和體積，還會多消耗一部分能量從而增加整個發(fā)動機的燃油消耗，不利于節(jié)能環(huán)保。
[0003]如圖1和圖2所示，一般內燃機中的活塞冷卻噴嘴，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側的主油道上，空心螺栓44內部有彈簧66和彈簧閥77，高壓機油通過空心螺栓內通道進入，當壓力大于彈簧力時柱塞閥打開并讓高壓機油通過空心螺栓進入噴嘴體，最后通過噴管噴出對活塞進行冷卻，靠噴嘴中內置的彈簧閥來控制噴嘴的開啟和關閉狀態(tài)。而彈簧閥是通過油道內機油壓力來控制的。這就導致在發(fā)動機低轉速大負荷的時候，因為發(fā)動機轉速低從而機油壓力低，由于活塞冷卻噴嘴機油壓力達不到開啟壓力而無法打開對活塞進行冷卻，而此時由于負荷較大活塞溫度很高實際上是需要噴油冷卻的。在發(fā)動機高速低負荷時，活塞溫度并不高不需要冷卻，而發(fā)動機高轉速時機油壓力也高，這樣活塞冷卻噴嘴卻由于高油壓而開啟并對活塞進行噴油冷卻。
[0004]同時傳統(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際開啟壓力超過設計值而無法打開，或者在機油壓力較低的時候由于彈簧閥實際開啟壓力小于設計值而提前開啟，導致傳統(tǒng)機械式彈簧閥控制活塞冷卻噴嘴無法按需求對活塞進行精確的噴油冷卻。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明提供一種發(fā)動機活塞冷卻系統(tǒng)，可以根據(jù)發(fā)動機不同工況實現(xiàn)對活塞的精確冷卻和溫度控制，減小發(fā)動機部分負荷情況下的機油消耗，使得發(fā)動機更加緊湊，重量更輕，提高整個發(fā)動機和整車的燃油消耗指標。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種發(fā)動機活塞冷卻系統(tǒng)，包含:
主機油通道，其位于發(fā)動機缸體一側，連接發(fā)動機機油栗；
副機油通道，其位于發(fā)動機缸體另一側；
連接機油通道，其位于發(fā)動機缸體前端，一端連接主機油通道，另一端連接副機油通道； 若干活塞冷卻噴嘴，其連接副機油通道，通過副機油通道提供壓力機油對活塞進行噴油冷卻；
機油通道堵塞，其設置在副機油通道的入口處，用于隔斷連接機油通道與副機油通道的連通；
電磁閥控制模塊，其安裝在發(fā)動機缸體上副機油通道的入口處，該電磁閥控制模塊的進口和出口分別位于機油通道堵塞的兩側，進口與連接機油通道連接，出口與副機油通道連接，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)動機和電磁閥控制模塊，用于根據(jù)發(fā)動機的負荷情況來控制電磁閥控制模塊的通斷，從而控制副機油通道是否能夠提供壓力機油給活塞進行噴油冷卻。
[0007]所述的電磁閥控制模塊包含:
模塊本體，其安裝在副機油通道入口區(qū)域處的發(fā)動機缸體上；
機械式壓力控制開關閥，其位于模塊本體內部，該機械式壓力控制開關閥通過進口油道與連接機油通道連接，通過出口油道與副機油通道連接，通過泄壓油道連接副機油通道；電磁控制開關閥，其連接電子控制單元ECU，并通過控制油道連接機械式壓力控制開關閥和進口油道，該電磁控制開關閥根據(jù)電子控制單元ECU的通斷信號通過控制油道來控制機械式壓力控制開關閥的打開或關閉，從而控制高壓機油是否可以通過電磁閥控制模塊進入副機油通道。
[0008]所述的機械式壓力控制開關閥包含:
柱塞腔，其連接進口油道和出口油道；
機械閥柱塞，其設置在柱塞腔中，可在柱塞腔中移動，機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口油道，機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。
[0009]所述的模塊本體采用鋁合金材料。
[0010]所述的進口油道、出口油道和泄壓油道與發(fā)動機缸體的連接處還設置油道密封膠圈。
[0011]本發(fā)明可以根據(jù)發(fā)動機不同工況實現(xiàn)對活塞的精確冷卻和溫度控制，減小發(fā)動機部分負荷情況下的機油消耗，使得發(fā)動機更加緊湊，重量更輕，提高整個發(fā)動機和整車的燃油消耗指標。
【附圖說明】
[0012]圖1是【背景技術】中活塞冷卻噴嘴的結構示意圖。
[0013]圖2是【背景技術】中活塞冷卻噴嘴的剖視圖。
[0014]圖3是本發(fā)明提供的一種發(fā)動機活塞冷卻系統(tǒng)的結構示意圖。
[0015]圖4和圖5是本發(fā)明提供的一種發(fā)動機活塞冷卻系統(tǒng)的電磁閥控制模塊的結構示意圖。
[0016]圖6是是本發(fā)明提供的一種發(fā)動機活塞冷卻系統(tǒng)的機械式壓力控制開關閥的橫向剖視圖。
【具體實施方式】
[0017]以下根據(jù)圖3?圖6，具體說明本發(fā)明的較佳實施例。
[0018]如圖3所示，本發(fā)明提供一種發(fā)動機活塞冷卻系統(tǒng)，包含:
主機油通道1，其位于發(fā)動機缸體一側，連接發(fā)動機機油栗；
副機油通道3，其位于發(fā)動機缸體另一側；
連接機油通道2，其位于發(fā)動機缸體前端，一端連接主機油通道I，另一端連接副機油通道3;
若干活塞冷卻噴嘴4，其連接副機油通道3，通過副機油通道提供壓力機油對活塞進行噴油冷卻；
機油通道堵塞5，其設置在副機油通道3的入口處，用于隔斷連接機油通道2與副機油通道3的連通；
電磁閥控制模塊6，其安裝在發(fā)動機缸體上副機油通道3的入口處，該電磁閥控制模塊6的進口和出口分別位于機油通道堵塞5的兩側，進口與連接機油通道2連接，出口與副機油通道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)動機和電磁閥控制模塊6，用于根據(jù)發(fā)動機的負荷情況來控制電磁閥控制模塊6的通斷，從而控制副機油通道是否能夠提供壓力機油給活塞進行噴油冷卻。
[0019]發(fā)動機機油栗供給的高壓機油經(jīng)過濾清和冷卻后進入到主機油通道I中，通過主機油通道I進入連接機油通道2，然后再經(jīng)過電磁閥控制模塊6繞過機油通道堵塞5進入副機油通道3，最終供給安裝在副機油通道3上的若干活塞冷卻噴嘴4，對活塞進行噴油冷卻。
[0020]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，其安裝在副機油通道入口區(qū)域處的發(fā)動機缸體上;本實施例中，所述的模塊本體601采用鋁合金材料；
機械式壓力控制開關閥602，其位于模塊本體601內部，該機械式壓力控制開關閥602通過進口油道603與連接機油通道2連接，通過出口油道604與副機油通道3連接，通過泄壓油道605連接副機油通道3 ；本實施例中，所述的進口油道603、出口油道604和泄壓油道605與發(fā)動機缸體的連接處還設置油道密封膠圈(圖中未顯示)；
電磁控制開關閥607，其連接電子控制單元ECU，并通過控制油道606連接機械式壓力控制開關閥602和進口油道603，該電磁控制開關閥607根據(jù)電子控制單元ECU的通斷信號通過控制油道606來控制機械式壓力控制開關閥602的打開或關閉，從而控制高壓機油是否可以通過電磁閥控制模塊6進入副機油通道3。
[0021]如圖6所示，所述的機械式壓力控制開關閥602包含:
柱塞腔6022，其連接進口油道603和出口油道604 ；
機械閥柱塞6021，其設置在柱塞腔6022中，可在柱塞腔6022中移動，機械閥柱塞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連接進口油道603，機械閥柱塞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。
[0022]電子控制單元ECU控制電磁閥控制模塊6的打開或關閉，電子控制單元ECU通過發(fā)動機的負荷情況給出通電或斷電的控制信號。當發(fā)動機負荷大進而活塞溫度高時，電子控制單元ECU發(fā)出斷電信號，電磁控制開關閥607斷電后關閉，高壓機油不能通過控制油道606進入到機械式壓力控制開關閥602的柱塞后部油腔6024內，這樣機械閥柱塞6021在進口油道603內高壓機油的作用下向后部移動，壓縮柱塞后部油腔6024內的機油通過泄壓油道605流回發(fā)動機缸體內部，機械閥柱塞6021向后移動并打開進口油道603通向出口油道604的通道，使高壓機油進入副機油通道3，供給活塞冷卻噴嘴4;而當發(fā)動機負荷小進而活塞溫度低時，電子控制單元ECU發(fā)出通電信號，電磁控制開關閥607通電后打開，高壓機油通過控制油道606進入到機械式壓力控制開關閥602的柱塞后部油腔6024內，這樣機械閥柱塞6021前后兩側壓力相同，機械閥柱塞6021不會向后部移動，也就不會打開進口油道603通向出口油道604的通道，阻止高壓機油進入副機油通道3，停止高壓機油供給活塞冷卻噴嘴4。
[0023]本發(fā)明所提供的發(fā)動機ECU控制的活塞冷卻系統(tǒng)，在發(fā)動機運行的各個工況下都能夠對活塞進行精確的噴油冷卻，使活塞始終保持在合適的工作溫度，同時不會對發(fā)動機其他系統(tǒng)的零件供油產(chǎn)生影響。
[0024]盡管本發(fā)明的內容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。
【主權項】
1.一種發(fā)動機活塞冷卻系統(tǒng)，其特征在于，包含: 主機油通道(I)，其位于發(fā)動機缸體一側，連接發(fā)動機機油栗； 副機油通道(3)，其位于發(fā)動機缸體另一側； 連接機油通道(2)，其位于發(fā)動機缸體前端，一端連接主機油通道(I)，另一端連接副機油通道(3); 若干活塞冷卻噴嘴(4)，其連接副機油通道(3)，通過副機油通道提供壓力機油對活塞進行噴油冷卻； 機油通道堵塞(5)，其設置在副機油通道(3)的入口處，用于隔斷連接機油通道(2)與副機油通道(3)的連通； 電磁閥控制模塊(6 )，其安裝在發(fā)動機缸體上副機油通道(3 )的入口處，該電磁閥控制模塊(6)的進口和出口分別位于機油通道堵塞(5)的兩側，進口與連接機油通道(2)連接，出口與副機油通道(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，其連接發(fā)動機和電磁閥控制模塊(6 )，用于根據(jù)發(fā)動機的負荷情況來控制電磁閥控制模塊(6)的通斷，從而控制副機油通道是否能夠提供壓力機油給活塞進行噴油冷卻。2.如權利要求1所述的發(fā)動機活塞冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述的電磁閥控制模塊(6)包含: 模塊本體(601)，其安裝在副機油通道入口區(qū)域處的發(fā)動機缸體上； 機械式壓力控制開關閥(602)，其位于模塊本體(601)內部，該機械式壓力控制開關閥(602)通過進口油道(603)與連接機油通道(2)連接，通過出口油道(604)與副機油通道(3)連接，通過泄壓油道(605)連接副機油通道(3); 電磁控制開關閥(607)，其連接電子控制單元ECU，并通過控制油道(606)連接機械式壓力控制開關閥(602)和進口油道(603)，該電磁控制開關閥(607)根據(jù)電子控制單元E⑶的通斷信號通過控制油道(606)來控制機械式壓力控制開關閥(602)的打開或關閉，從而控制高壓機油是否可以通過電磁閥控制模塊(6)進入副機油通道(3)。3.如權利要求2所述的發(fā)動機活塞冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述的機械式壓力控制開關閥(602)包含: 柱塞腔(6022)，其連接進口油道(603)和出口油道(604)； 機械閥柱塞(6021)，其設置在柱塞腔(6022)中，可在柱塞腔(6022)中移動，機械閥柱塞(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)連接進口油道(603)，機械閥柱塞(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)。4.如權利要求2所述的發(fā)動機活塞冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述的模塊本體(601)采用鋁合金材料。5.如權利要求2所述的發(fā)動機活塞冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述的進口油道(603)、出口油道(604)和泄壓油道(605)與發(fā)動機缸體的連接處還設置油道密封膠圈。
【文檔編號】F01P3/08GK105863803SQ201610441185
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月20日
【發(fā)明人】李偉
【申請人】李斯特技術中心（上海）有限公司