一种曲轴油道结构、发动机及车辆的制作方法

1.本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种曲轴油道结构、发动机及车辆。


背景技术：

2.对于直列发动机，现有曲轴采用的都是一个主轴颈为与其相邻的连杆轴颈进行供油，以对连杆轴承进行润滑。每个主轴颈和与其相邻的连杆轴颈间都有一个油道相连，曲轴油道的形式一般为h型、y型或一字型。
3.目前曲轴油道的设计以h型和y型为主流，以直列发动机曲轴的y型油道为例，如图1所示，图1为直列发动机曲轴的y型油道结构示意图，主轴颈1-1上的油道为贯穿油道1-11，连杆轴颈2-1和主轴颈1-1之间通过斜油道2-11连通，其中，主轴颈1-1上的油道的两个开口分别为第一油孔1-111和第二油孔1-112，斜油道2-11于连杆轴颈2-1的外周面的上的开口为第三油孔2-111。
4.直列发动机曲轴的y型油道的供油结构示意图如图2所示，其中，主轴承上轴瓦设有主轴承上轴瓦油槽4-1，且主轴颈1-1和主轴承上轴瓦之间形成轴承间隙5-1，轴承间隙5-1可以和第一油孔1-111及第二油孔1-112连通，主油道3-1提供的润滑油经主轴承上轴瓦油槽4-1和轴承间隙5-1可进入至贯穿油道1-11，只有当第一油孔1-111至第三油孔2-111的阻力或者第二油孔1-112至第三油孔2-111的阻力小于第一油孔1-111至第二油孔1-112的阻力时，润滑油才能进入至斜油道2-11并从第三油孔2-111流出，进而给连杆轴颈2-1上的连杆轴承提供润滑。
5.由于贯穿油道1-11两端开口，其自身流动阻力比进入斜油道2-11要小的多，因此会出现润滑油从贯穿油道1-11的一端流入从另一端流出，而未进入斜油道2-11的情况，更有甚者，当轴承间隙5-1中的润滑油压力低于贯穿油道1-11时，润滑油会从贯穿油道1-11回流到主轴承间隙5-1中，这两种情况造成了连杆轴承润滑油量较小的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于：提供一种曲轴油道结构、发动机及车辆，以解决相关技术中的曲轴油道通过主轴颈给连杆轴颈供油，供油量较小的问题。
7.本发明提供一种曲轴油道结构，该曲轴油道结构包括：
8.主轴颈，所述主轴颈设有贯穿油道，所述贯穿油道具有第一油孔和第二油孔；
9.连杆轴颈，与所述主轴颈连接，所述连杆轴颈和所述主轴颈之间设有供油油道，所述供油油道与所述贯穿油道连通于连通油孔，且所述供油油道具有位于所述连杆轴颈的外周面的第三油孔；
10.第一单向阀，设置于所述贯穿油道且位于所述第一油孔和所述连通油孔之间，所述第一单向阀被配置为仅允许油液由所述第一油孔流向所述连通油孔。
11.作为曲轴油道结构的优选技术方案，所述供油油道为直线型油道，且所述供油油道的延伸方向与所述主轴颈的轴向具有夹角。
12.作为曲轴油道结构的优选技术方案，所述供油油道包括第一油道和第二油道，所述第一油道与所述贯穿油道连通于所述连通油孔，所述第二油道贯穿所述连杆轴颈，且所述第三油孔位于所述第二油道的一端，所述第二油道还具有位于所述连杆轴颈的外周面的第四油孔。
13.作为曲轴油道结构的优选技术方案，所述主轴颈还设有安装槽，所述贯穿油道和所述安装槽连通，且所述贯穿油道的内径小于所述安装槽的内径，所述第一单向阀位于所述安装槽内且所述第一单向阀与所述安装槽的底面抵接。
14.作为曲轴油道结构的优选技术方案，所述曲轴油道结构还包括空心螺堵，所述安装槽的侧壁设有内螺纹，所述空心螺堵设有外螺纹，所述内螺纹和所述外螺纹螺纹连接，且所述空心螺堵和所述第一单向阀抵接。
15.作为曲轴油道结构的优选技术方案，还包括第二单向阀，所述第二单向阀设置于所述贯穿油道，且所述第二单向阀位于所述第二油孔和所述连通油孔之间，所述第二单向阀被配置为仅允许油液从所述第二油孔流向所述连通油孔。
16.本发明还提供一种发动机，所述发动机的曲轴设有任一上述方案中所述的曲轴油道结构。
17.作为发动机的优选技术方案，所述发动机为直列六缸发动机。
18.作为发动机的优选技术方案，所述曲轴的两端分别为自由端和功率输出端，所述自由端至所述功率输出端依次为第一主轴颈、第一连杆轴颈、第二主轴颈、第二连杆轴颈、第三主轴颈、第三连杆轴颈、第四主轴颈、第四连杆轴颈、第五主轴颈、第五连杆轴颈、第六主轴颈、第六连杆轴颈、第七主轴颈；
19.至少在所述第二主轴颈和所述第二连杆轴颈之间，以及所述第五主轴颈和所述第五连杆轴颈之间设置所述曲轴油道结构。
20.本发明还提供一种车辆，包括上述方案中的发动机。
21.本发明的有益效果为：
22.本发明提供一种曲轴油道结构、发动机及车辆，该曲轴油道结构包括主轴颈、连杆轴颈和第一单向阀。主轴颈设有贯穿油道，贯穿油道具有第一油孔和第二油孔；连杆轴颈与主轴颈连接，连杆轴颈和主轴颈之间设有供油油道，供油油道与贯穿油道连通于连通油孔，且供油油道具有位于连杆轴颈的外周面的第三油孔；第一单向阀设置于贯穿油道且位于第一油孔和连通油孔之间，第一单向阀被配置为仅允许油液由第一油孔流向连通油孔，通过在贯穿油道的第一油孔和连通油孔之间设置第一单向阀，只需要第三油孔处的压力小于第二油孔处的压力，就能有足够的油液进入至供油油道，以对连杆轴承进行润滑，可充分保障对连杆轴颈的供油能力。
附图说明
23.图1为本发明背景技术中直列发动机曲轴的y型油道结构示意图；
24.图2为本发明背景技术中直列发动机曲轴的y型油道在供油时的示意图；
25.图3为本发明实施例中曲轴油道结构的y形结构示意图；
26.图4为本发明实施例中曲轴油道结构的h形结构示意图。
27.图中：
28.1-1、主轴颈；1-11、贯穿油道；1-111、第一油孔；1-112、第二油孔；2-1连杆轴颈；2-11、斜油道；2-111、第三油孔；3-1、主油道；4-1、主轴承上轴瓦油槽；5-1、轴承间隙；
29.1、主轴颈；11、贯穿油道；111、第一油孔；112、第二油孔；
30.2、连杆轴颈；21、第三油孔；22、第四油孔；
31.3、供油油道；31、第一油道；32、第二油道；
32.4、连通油孔；
33.5、第一单向阀；
34.6、安装槽；
35.7、空心螺堵。
具体实施方式
36.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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发明中的具体含义。
39.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
40.现有技术中，发动机曲轴的主轴承上轴瓦设有主轴承上轴瓦油槽，且主轴颈1和主轴承上轴瓦之间形成轴承间隙，轴承间隙可以和第一油孔111及第二油孔112连通，主油道提供的润滑油经主轴承上轴瓦油槽和轴承间隙可进入至贯穿油道11，只有当第一油孔111至第三油孔21的阻力或者第二油孔112至第三油孔21的阻力小于第一油孔111至第二油孔112的阻力时，润滑油才能进入至斜油道并从第三油孔21流出，进而给连杆轴颈2上的连杆轴承提供润滑。
41.由于贯穿油道11两端开口，其自身流动阻力比进入斜油道要小的多，因此会出现润滑油从贯穿油道11的一端流入从另一端流出，而未进入斜油道的情况，更有甚者，当轴承
间隙中的润滑油压力低于贯穿油道11时，润滑油会从贯穿油道11回流到主轴承间隙中，这两种情况造成了连杆轴承润滑油量较小的问题。
42.对此，如图3和图4所示，本实施例提供一种曲轴油道结构，该曲轴油道结构包括主轴颈1、连杆轴颈2和第一单向阀5。其中，主轴颈1设有贯穿油道11，贯穿油道11具有第一油孔111和第二油孔112；连杆轴颈2与主轴颈1连接，连杆轴颈2和主轴颈1之间设有供油油道3，供油油道3与贯穿油道11连通于连通油孔4，且供油油道3具有位于连杆轴颈2的外周面的第三油孔21；第一单向阀5设置于贯穿油道11且位于第一油孔111和连通油孔4之间，第一单向阀5被配置为仅允许油液由第一油孔111流向连通油孔4。
43.本实施例提供的曲轴油道结构，通过在贯穿油道11的第一油孔111和连通油孔4之间设置第一单向阀5，第一单向阀5允许油液由第一油孔111进入至贯穿油道11并可阻止贯穿油道11内的油液经第一单向阀5从第一油孔111流出，从而，通过设置第一单向阀5后，只需要第三油孔21处的压力小于第二油孔112处的压力，就能有足够的油液进入至供油油道3，以对连杆轴承进行润滑，可充分保障对连杆轴颈2的供油能力。
44.本实施例中，如图3所示，供油油道3为直线型油道，且供油油道3的延伸方向与主轴颈1的轴向具有夹角。供油油道3和贯穿油道11整体呈y形设置。
45.作为其中的一种可替代方案，如图4所示，供油油道3包括第一油道31和第二油道32，第一油道31与贯穿油道11连通于连通油孔4，第二油道32贯穿连杆轴颈2，且第三油孔21位于第二油道32的一端，第二油道32还具有位于连杆轴颈2的外周面的第四油孔22。此时，供油油道3和贯穿油道11整体呈h形。
46.可选地，主轴颈1还设有安装槽6，贯穿油道11和安装槽6连通，且贯穿油道11的内径小于安装槽6的内径，第一单向阀5位于安装槽6内且第一单向阀5与安装槽6的底面抵接。由于贯穿油道11的内径小于安装槽6的内径，从而贯穿油道11和安装槽6的底面之间形成台阶状结构，通过安装槽6的底面可对第一单向阀5进行单向限位。
47.优选地，曲轴油道结构还包括空心螺堵7，安装槽6的侧壁设有内螺纹，空心螺堵7设有外螺纹，内螺纹和外螺纹螺纹连接，且空心螺堵7和第一单向阀5抵接。从而，可通过空心螺堵7和安装槽6的底面对第一单向阀5进行双向限位。可以理解的是，第一单向阀5和安装槽6的侧壁之间密封配合，以避免油液从第一单向阀5和安装槽6的侧壁之间泄漏。其中，第一单向阀5优选为由橡胶材料制成的鸭嘴式单向阀。
48.可选地，曲轴油道结构还包括第二单向阀，第二单向阀设置于贯穿油道11，且第二单向阀位于第二油孔112和连通油孔4之间，第二单向阀被配置为仅允许油液从第二油孔112流向连通油孔4。通过设置第二单向阀，第二单向阀和第一单向阀5配合，可避免油液从贯穿油道11经第一油孔111以及第二油孔112流出，从而只要油液能从轴承间隙流入至贯穿油道11，就可通过供油油道3给连杆轴承提供润滑，可进一步保证对连杆轴承的供油能力。
49.本实施例还提供一种发动机，该发动机的曲轴设有上述方案中的曲轴油道结构。从而，该发动机的曲轴上的连杆轴承能够具有较好的润滑效果，可避免发生空蚀。
50.本实施例示例性地给出了发动机为直列六缸发动机的方案，曲轴的两端分别为自由端和功率输出端，自由端至功率输出端依次为第一主轴颈、第一连杆轴颈、第二主轴颈、第二连杆轴颈、第三主轴颈、第三连杆轴颈、第四主轴颈、第四连杆轴颈、第五主轴颈、第五连杆轴颈、第六主轴颈、第六连杆轴颈和第七主轴颈。其中，第一连杆轴颈至第六连杆轴颈
上依次设置有第一连杆轴承至第六连杆轴承。
51.如表1所示，表1为现有技术中的直列六缸发动机采用y形油道时，各个连杆轴承的润滑油的油量统计表。
52.表1现有技术直列六缸发动机各连杆轴承润滑油量统计
[0053][0054]
从表1可以看出，现有技术中的直列六缸发动机中，第二连杆轴承至第五连杆轴承的润滑油量偏小，尤其是第二连杆轴承和第五连杆轴承，这两个的流入油量明显小于流出油量，说明第二连杆轴承和第五连杆轴承的机油填充率小于1，不利于轴承润滑油膜的建立，削弱了轴承承载能力，具有空化区域，轴承易发生空蚀。
[0055]
对此，本实施例中，至少在第二主轴颈和第二连杆轴颈之间，以及第五主轴颈和第五连杆轴颈之间设置曲轴油道结构。优选地，第二主轴颈和第二连杆轴颈之间、第三主轴颈和第三连杆轴颈之间、第四主轴颈和第四连杆轴颈之间、以及第五主轴颈和第五连杆轴颈之间均设置有该曲轴油道结构。以第二主轴颈和第二连杆轴颈之间设置曲轴油道结构，且曲轴油道结构设置有第一单向阀为例，相比现有技术中的方案，通过台架试验分析，第二连杆轴承的润滑油量可提升至现有技术中方案的3.7倍。
[0056]
本实施例还提供一种车辆，该车辆包括上述方案中的发动机。
[0057]
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。