发动机挺柱的润滑冷却结构及发动机的制作方法

1.本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机挺柱的润滑冷却结构及发动机。


背景技术：

2.挺柱是发动机配气机构中的一个关键零件，挺柱的功能及工作原理为：挺柱下方与凸轮接触，通过凸轮轴的转动将凸轮的型线轮廓转化为挺柱的上下往复运动，通过插装在挺柱内腔的推杆将该上下往复运动传递给摇臂，最终通过摇臂实现进、排气门的开启和关闭动作。
3.随着柴油机强化程度的提高，凸轮和挺柱配合工作时，由于两者的接触面承受较大的接触应力，导致两者接触面处产生高温，进而发生磨损，为更好的改善其润滑与冷却条件，实现凸轮和挺柱的接触面强制润滑冷却显得较为重要。现有技术中通过在机体主油道对应挺柱的位置开设出油孔，对凸轮与挺柱的接触面进行润滑冷却，但是由于该出油孔的直径较小，一般为0.5mm或1mm。在机体上加工时，工艺性较差，实现较为困难。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提出一种发动机挺柱的润滑冷却结构及发动机，该发动机挺柱的润滑冷却结构易于制造，能够更好地实现凸轮和挺柱接触面的润滑和冷却。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.发动机挺柱的润滑冷却结构，所述发动机包括机体、凸轮和挺柱，所述挺柱滑设于所述机体内，所述挺柱与所述凸轮滚动接触，所述机体内设置有主油道，其中，所述主油道的出油口设置于所述挺柱与所述凸轮的接触面的一侧，且所述出油口安装有喷嘴，所述主油道内的润滑油通过所述喷嘴喷向所述凸轮的表面，所述凸轮旋转能润滑所述挺柱与所述凸轮的接触面。
7.作为发动机挺柱的润滑冷却结构的一个可选方案，所述喷嘴为螺塞式喷嘴，所述出油口设置为螺纹孔，所述螺塞式喷嘴与所述螺纹孔螺接。
8.作为发动机挺柱的润滑冷却结构的一个可选方案，所述螺纹孔的轴线低于所述挺柱与所述凸轮的接触面设置。
9.作为发动机挺柱的润滑冷却结构的一个可选方案，所述出油口设置有阶梯孔，较大直径的孔通过较小直径的孔与所述主油道连通，所述较大直径的孔设置为所述螺纹孔。
10.作为发动机挺柱的润滑冷却结构的一个可选方案，所述喷嘴内设置有连接油道和喷油孔，所述较小直径的孔通过所述连接油道与所述喷油孔连通；所述连接油道的直径小于所述较小直径的孔的直径，所述喷油孔的直径小于所述连接油道的直径。
11.作为发动机挺柱的润滑冷却结构的一个可选方案，所述喷油孔的直径为0.5mm～1mm。
12.作为发动机挺柱的润滑冷却结构的一个可选方案，所述螺纹孔的直径为8mm～
10mm。
13.作为发动机挺柱的润滑冷却结构的一个可选方案，所述喷嘴的外周设置有外六角。
14.作为发动机挺柱的润滑冷却结构的一个可选方案，所述挺柱内设置有润滑油道，所述润滑油道与所述主油道连通，用于润滑所述挺柱与所述机体的接触面。
15.发动机，其包括如以上任一方案所述的发动机挺柱的润滑冷却结构，所述挺柱为平底式挺柱或滚轮式挺柱。
16.本实用新型的有益效果：
17.本实用新型提供的发动机挺柱的润滑冷却结构，通过将机体内主油道的出油口设置于挺柱和凸轮接触面的一侧，且出油口安装有喷嘴，主油道内的润滑油通过喷嘴向凸轮的表面喷射润滑油，凸轮旋转能润滑挺柱与凸轮的接触面，有效对凸轮和挺柱的接触面进行强制润滑和冷却。而且喷嘴的安装更易于实现，机体上与喷嘴配合的出油口，相对于现有技术中直径为0.5mm或1mm的出油孔更易于加工。
18.本实用新型提供的发动机，应用上述的发动机挺柱的润滑冷却结构，在不改变机体布置的情况下，利用现有结构，实现挺柱与凸轮的接触面的润滑冷却，易于加工制造，提高了发动机的可靠性。
附图说明
19.图1是本实用新型具体实施方式提供的发动机挺柱的润滑冷却结构的示意图；
20.图2是本实用新型具体实施方式提供的螺塞式喷嘴的剖视图；
21.图3是本实用新型具体实施方式提供的螺塞式喷嘴的结构示意图。
22.图中：
23.1、机体；2、凸轮；3、挺柱；4、喷嘴；
24.11、主油道；41、连接油道；42、喷油孔；43、外六角。
具体实施方式
25.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
26.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.如图1所示，本实施例提供了一种发动机，包括机体1、凸轮2和挺柱3，挺柱3滑设于机体1内，挺柱3与凸轮2滚动接触，机体1内设置有主油道11，主油道11内充满润滑油，用于为轴瓦和曲轴主轴颈和前端齿轮系等需要润滑的部位提供润滑油。挺柱3的下方与凸轮2接触，通过凸轮轴的转动将凸轮2的型线轮廓转化为挺柱3的上下往复运动，插装在挺柱3内腔的推杆将该上下往复运动传递给摇臂，最终通过摇臂实现进、排气门的开启和关闭动作。
28.为了实现挺柱3与机体1的接触面的润滑，挺柱3内设置有润滑油道，润滑油道与主
油道11连通，用于润滑挺柱3与机体1的接触面。机体1内主油道11内的润滑油能够进入挺柱3内的润滑油道，进入润滑油道的润滑油能够流向挺柱3与机体1的接触面对挺柱3和机体1的接触面进行润滑。
29.随着发动机的强化程度的提高，尤其是柴油机，凸轮2和挺柱3配合工作时，由于凸轮2和挺柱3的接触面承受较大的接触应力，导致凸轮2和挺柱3的接触面处产生高温，进而发生磨损，为更好地改善凸轮2和挺柱3的接触面的润滑和冷却条件，实现凸轮2和挺柱3的接触面的强制润滑冷却显得尤为重要。
30.为了实现凸轮2和挺柱3的接触面的润滑和冷却，发动机还包括发动机挺柱的润滑冷却结构，在不改变机体1布置的情况下，利用现有结构，实现挺柱3与凸轮2的接触面的润滑冷却，易于加工制造，提高了发动机的可靠性。
31.本实施例还提供了一种能应用于上述发动机的发动机挺柱的润滑冷却结构，主油道11的出油口设置于挺柱3与凸轮2的接触面的一侧，且出油口安装有喷嘴4，主油道11内的润滑油通过喷嘴4喷向凸轮2的表面，凸轮2旋转能润滑挺柱3与凸轮2的接触面，有效对凸轮2和挺柱3的接触进行强制润滑和冷却。而且喷嘴4的安装更易于实现，机体1上与喷嘴4配合的出油口，相对于现有技术中直径为0.5mm或1mm的出油孔更易于加工。
32.喷嘴4可以通过螺纹连接或过盈配合等方式安装于出油口，出油口的口径与喷嘴4的外周相适配，喷嘴4与出油口过盈配合时，出油口可以为圆孔也可以为方孔，相应地，喷嘴4的外周设置为与圆孔配合的圆柱形，或设置为与方孔配合的方形柱。
33.在本实施例中，喷嘴4为螺塞式喷嘴，出油口设置为螺纹孔，螺塞式喷嘴与螺纹孔螺接。将喷嘴4与出油口设置为螺纹连接，更易于喷嘴4在狭小空间内的安装。
34.可选地，螺纹孔的直径为8mm～10mm。加工直径为8mm～10mm的螺纹孔相对于加工0.5mm或1mm的出油孔，工艺更简单，更易于实现。
35.作为发动机挺柱的润滑冷却结构的一个可选方案，螺纹孔的轴线低于挺柱3与凸轮2的接触面设置。螺纹孔的轴线与喷嘴4的轴线重合，将螺纹孔的轴线设置为低于挺柱3和凸轮2的接触面设置，避免喷嘴4将润滑油直接喷向挺柱3与凸轮2的接触面，防止润滑油在挺柱3与凸轮2的接触面处产生气泡，对挺柱3和凸轮2产生气蚀。气蚀为当液体在与固体表面接触处的压力低于该液体的蒸汽压力时，将在固体表面附近形成气泡。另外，溶解在液体中的气体也可能析出而形成气泡。随后，当气泡流动到液体压力超过气泡压力的地方时，气泡会溃灭，在溃灭瞬时产生极大的冲击力和高温。固体表面经受这种冲击力的多次反复作用，材料发生疲劳脱落，使表面出现小凹坑，进而发展成海绵状；严重时可在表面形成大片的凹坑，影响凸轮2的型线轮廓，从而对挺柱3的上下往复运动的行程产生影响，进而影响进、排气门的开启和关闭动作。
36.凸轮2与挺柱3位于机体1围设成的空间内，主油道11的出油口设置于凸轮2和挺柱3的接触面的其中一侧，如图1所示，当凸轮2逆时针旋转时，主油道11的出油口设置于凸轮2和挺柱3的接触面的右侧，凸轮2的外表面喷射润滑油后，逆时针旋转能使喷射有润滑油的凸轮2的外表面与挺柱3接触，实现润滑和冷却。当凸轮2顺时针旋转时，主油道11的出油口设置于凸轮2和挺柱3的接触面的左侧，同理，先向凸轮2的外表面喷射润滑油，凸轮2顺时针旋转能使喷射有润滑油的凸轮2的外表面与挺柱3接触，实现润滑和冷却。
37.关于螺纹孔的轴线设置低于挺柱3和凸轮2的接触面的具体数值在本实施例中不
作具体限定，本领域技术人员可根据实际情况具体设定，只需略低于挺柱3和凸轮2的接触面即可。
38.作为发动机挺柱的润滑冷却结构的一个可选方案，出油口设置有阶梯孔，较大直径的孔通过较小直径的孔与主油道11连通，较大直径的孔设置为螺纹孔。通过阶梯孔的阶梯面，即较大直径的孔和较小直径的孔的连接处对螺塞进行限位，以在将喷嘴4与螺纹孔螺接时，实现限位。
39.如图1和图2所示，作为发动机挺柱的润滑冷却结构的一个可选方案，喷嘴4内设置有连接油道41和喷油孔42，较小直径的孔通过连接油道41与喷油孔42连通；连接油道41的直径小于较小直径的孔的直径，喷油孔42的直径小于连接油道41的直径。
40.由于喷嘴4与凸轮2之间留有一定间隔，为了使得喷嘴4的油液能够喷射至凸轮2的外表面，经过喷嘴4的润滑油需具有一定的油压，具体的油压数值与喷嘴4与凸轮2之间的间隔距离相关。
41.在本实施例中，为保证喷嘴4喷射润滑油的稳定性，喷嘴4喷射的设定油压约为5mpa。该油压主要来自主油道11内部润滑油的压力、进入喷嘴4时以及在喷嘴4内部形成的压力。为避免喷嘴4的油压受主油道11内部润滑油的流动速度的影响，通过对喷嘴4与出油口连接处的结构和喷嘴4内部结构的设计，保证喷嘴4喷射润滑油的稳定性。
42.主油道11内的润滑油经出油口的较小直径的孔进入连接油道41，然后再进入喷油孔42达到设定油压实现喷射。为了保证喷嘴4喷射润滑油的稳定性，将连接油道41的直径设置为小于较小直径的孔的直径，在润滑油进入喷嘴4时就产生一定的油压；当润滑油进入喷嘴4后，由于喷油孔42的直径小于连接油道41的直径，再一次实现油压的增加，达到设定油压，使得润滑油自喷油孔42喷出时的压力稳定。
43.作为发动机挺柱的润滑冷却结构的一个可选方案，喷油孔42的直径为0.5mm～1mm。将喷嘴4内部的喷油孔42的直径设置为0.5mm～1mm，保证了润滑油的喷射压力；将喷嘴4的外周设置为较大直径，与主油道11的出油口相适配，使得主油道11的出油口更易于加工。
44.如图3所示，作为发动机挺柱的润滑冷却结构的一个可选方案，喷嘴4的外周设置有外六角43，扳手与外六角43配合，以将喷嘴4旋入螺纹孔。通过在喷嘴4的外周设置外六角43，螺塞式喷嘴直接通过扳手旋入机体1，更易于装配。
45.本实施例提供的发动机，挺柱3为平底式挺柱或滚轮式挺柱。上述的发动机挺柱的润滑冷却结构既适用于平底式挺柱，也适用于滚轮式挺柱。
46.图1所示为平底式挺柱，平底式挺柱滑设于发动机的挺柱孔内，平底式挺柱底部的平面与凸轮2接触，当发动机运转时，凸轮2旋转带动平底式挺柱做上下往复运动。通过设置于凸轮2与平底式挺柱的接触面的一侧的喷嘴4向凸轮2喷射润滑油，实现凸轮2与平底式挺柱底部的平面的接触面的润滑和冷却。
47.滚轮式挺柱包括本体、滚轮和滚轮轴销，本体滑设于发动机的挺柱孔内，滚轮通过滚轮轴销与本体的下端转动连接，滚轮与发动机中凸轮轴上的凸轮2滚动接触，当发动机运转时，凸轮2旋转带动本体在挺柱孔内做上下往复运动。通过设置于凸轮2与滚轮的接触面的一侧的喷嘴4向凸轮2喷射润滑油，实现凸轮2与滚轮的接触面的润滑和冷却。
48.以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实
用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

技术特征：
1.发动机挺柱的润滑冷却结构，所述发动机包括机体(1)、凸轮(2)和挺柱(3)，所述挺柱(3)滑设于所述机体(1)内，所述挺柱(3)与所述凸轮(2)滚动接触，所述机体(1)内设置有主油道(11)，其特征在于，所述主油道(11)的出油口设置于所述挺柱(3)与所述凸轮(2)的接触面的一侧，且所述出油口安装有喷嘴(4)，所述喷嘴(4)的轴线低于所述挺柱(3)与所述凸轮(2)的接触面设置，所述主油道(11)内的润滑油通过所述喷嘴(4)喷向所述凸轮(2)的表面，所述凸轮(2)旋转能润滑所述挺柱(3)与所述凸轮(2)的接触面。2.根据权利要求1所述的发动机挺柱的润滑冷却结构，其特征在于，所述喷嘴(4)为螺塞式喷嘴，所述出油口设置为螺纹孔，所述螺塞式喷嘴与所述螺纹孔螺接。3.根据权利要求2所述的发动机挺柱的润滑冷却结构，其特征在于，所述螺纹孔的轴线低于所述挺柱(3)与所述凸轮(2)的接触面设置。4.根据权利要求2所述的发动机挺柱的润滑冷却结构，其特征在于，所述出油口设置有阶梯孔，较大直径的孔通过较小直径的孔与所述主油道(11)连通，所述较大直径的孔设置为所述螺纹孔。5.根据权利要求4所述的发动机挺柱的润滑冷却结构，其特征在于，所述喷嘴(4)内设置有连接油道(41)和喷油孔(42)，所述较小直径的孔通过所述连接油道(41)与所述喷油孔(42)连通；所述连接油道(41)的直径小于所述较小直径的孔的直径，所述喷油孔(42)的直径小于所述连接油道(41)的直径。6.根据权利要求5所述的发动机挺柱的润滑冷却结构，其特征在于，所述喷油孔(42)的直径为0.5mm～1mm。7.根据权利要求2所述的发动机挺柱的润滑冷却结构，其特征在于，所述螺纹孔的直径为8mm～10mm。8.根据权利要求2所述的发动机挺柱的润滑冷却结构，其特征在于，所述喷嘴(4)的外周设置有外六角(43)。9.根据权利要求1-8任一项所述的发动机挺柱的润滑冷却结构，其特征在于，所述挺柱(3)内设置有润滑油道，所述润滑油道与所述主油道(11)连通，用于润滑所述挺柱(3)与所述机体(1)的接触面。10.发动机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的发动机挺柱的润滑冷却结构，所述挺柱(3)为平底式挺柱或滚轮式挺柱。

技术总结
本实用新型公开了一种发动机挺柱的润滑冷却结构及发动机，涉及发动机技术领域。发动机包括机体、凸轮和挺柱，挺柱滑设于机体内，挺柱与凸轮滚动接触，机体内设置有主油道，主油道的出油口设置于挺柱与凸轮接触面的一侧，且出油口安装有喷嘴，主油道内的润滑油通过喷嘴喷向凸轮的表面，凸轮旋转能润滑挺柱与凸轮的接触面，有效对凸轮和挺柱的接触面进行润滑和冷却。而且喷嘴的安装更易于实现，机体上与喷嘴配合的出油口，相对于现有技术中直径为0.5mm或1mm的出油孔更易于加工。0.5mm或1mm的出油孔更易于加工。0.5mm或1mm的出油孔更易于加工。


技术研发人员：周伟 陈海瑞 王泽胜
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：2023.01.13
技术公布日：2023/6/27