專利名稱：活塞噴射器系統(tǒng)和方法
活塞噴射器系統(tǒng)和方法
相關申請的交叉引用 發(fā)動機油系統(tǒng)使用活塞噴射器，有時稱為冷卻噴嘴，以 提供油的噴流從而冷卻和/或潤滑活塞。大多數已知系統(tǒng)使用固定排量 油泵來從油盤將油通過油道或多個油道傳送給活塞噴射器。固定排量 油泵的流率取決于泵轉動的速度，因而需要活塞噴射器或油道配備有 止回閥，以在低發(fā)動機速度時調節(jié)油流從而維持油壓；且需要油道配 備有安全閥，以在高發(fā)動機速度時將過多的油排放回到油盤中。例如， 大多數高輸出柴油發(fā)動機需要使用活塞冷卻噴嘴，所述活塞冷卻噴嘴 將油噴射到活塞下側上并提供冷卻。由于在低發(fā)動機速度時油的有限 供應，這樣的發(fā)動機使用閥，以在油壓低于預定水平時停止油流。迄 今為止，還沒有發(fā)展已知的系統(tǒng)來從活塞噴射器排除這樣的閥同時提 供有效的油供應。
發(fā)明內容
活塞噴射器系統(tǒng)包括油儲存器、可變排量泵、和用于每 個汽缸的活塞噴射器，所述活塞噴射器噴灑油到活塞上以冷卻和潤滑。 油道將可變排量泵連接到活塞噴射器。在本發(fā)明的一方面，活塞噴射 器特征在于沒有止回閥。另一方面，油道特征在于沒有安全閥。另一 方面，活塞噴射器或油道都不需要止回閥或安全閥?；钊麌娚淦飨到y(tǒng) 可以用于壓縮點火式或火花點火式內燃機。 為了對比，
圖1示出了具有本領域技術人員已知的活塞 噴射器系統(tǒng)12的內燃機，且總體上以10表示。內燃機10可為壓縮點 火式或火花點火式內燃機。內燃機10包括安裝到發(fā)動機缸體16的油 盤14,發(fā)動機缸體16限定多個汽缸18。所述多個汽缸18中的每個具 有布置在其中的可往復運動的活塞20。圖1的活塞噴射器系統(tǒng)12包括 固定排量泵22和帶有止回閥26的活塞噴射器24。油道28由發(fā)動機缸 體16限定且與安全閥30連通。油道28將固定排量泵22連接到活塞 噴射器24。 在圖1的活塞噴射器系統(tǒng)12中，固定排量泵22從油盤 14接收油32，且在壓力下以基于固定排量泵22的速度的流率將油32 配送給活塞噴射器24?；钊麌娚淦?4將油噴流36中的增壓油傳送給 發(fā)動才幾缸體16的多個汽缸18,以冷卻和潤滑每個可往復運動的活塞 20。由于固定排量泵22的流率不隨排出壓力變化，活塞噴射器24具 有止回閥26,止回閥26響應于壓力且因而調節(jié)油流。此外，油道28 具有安全閥30，以調節(jié)油道28內的壓力且允許過多的油38排出給油 盤14。 參見圖2,總體上以40表示的內燃機包括活塞噴射器系 統(tǒng)42。內燃機40可為壓縮點火式或火花點火式內燃機。內燃機40包 括可拆卸地安裝到發(fā)動機缸體46的油盤44,發(fā)動機缸體46限定多個 汽缸48。所迷多個汽缸48中的每個具有布置在其中的可往復運動的活 塞50?；钊麌娚淦飨到y(tǒng)42包括可變排量油泵52和活塞噴射器或冷卻 噴嘴54。取決于實施例，可變排量油泵52包括但不限于葉輪泵和擺線 泵。油道58由發(fā)動機缸體46限定且與可變排量泵52和每個活塞噴射 器54連通。圖1和2的系統(tǒng)通常都包含油過濾器(未示出)以確保傳 送給發(fā)動機的清潔油。 在所示實施例中，活塞噴射器54特征在于沒有止回閥， 如圖1所示的止回閥26?？勺兣帕勘?2是壓力調節(jié)設備，其中輸出容 量根據壓力變化。這種變化根據發(fā)動機速度，從而每個噴射器被供應 足以冷卻和/或潤滑其相應活塞的油量，而與發(fā)動才幾速度無關。這通過 在諸如熱怠速狀態(tài)的條件下增加排量且在較高的發(fā)動機速度時降低排 量實現，在較高的發(fā)動機速度時油流和壓力較大。可變排量泵52可以 尺寸確定為在低發(fā)動機速度時具有較高的容量輸出，從而允許在活塞 噴射器54或通向相應活塞噴射器54的回路中去除止回閥。此外，用 于可變排量泵52的油道58特征在于沒有安全閥，如圖1所示的安全 閥30,因為冷卻或潤滑相應活塞所需要的油量通過可變排量泵52的可 變容量控制。
[0014可變排量泵52從油盤44的油槽接收油62,將油62增壓， 并將增壓油通過油道58泵送給活塞噴射器54。活塞噴射器54將油噴
流66中的增壓油釋放給發(fā)動機缸體46的多個汽缸48中的相應活塞下 側，以潤滑和冷卻每個可往復運動的活塞50。由于活塞噴射器54沒有 用于限制油流的止回閥，增壓油可連續(xù)地流動通過活塞噴射器系統(tǒng)42 。 油壓通過可變排量泵52控制，可變排量泵52可以定尺寸為在低發(fā)動 機速度時比在高發(fā)動機速度時提供更高的容量輸出，如上所述。
[0015本發(fā)明也包括一種在可操作在低到高速的內燃機中泵送 油給活塞噴射器的方法。泵52從油盤44的儲存器或油槽泵送足夠的 油62給活塞噴射器54，以噴灑每個可往復運動的活塞50。泵送油通 過可變排量泵52提供。因而，本發(fā)明的活塞噴射器方法在沒有止回閥 或安全閥的情況下且在從低到高變化的發(fā)動機速度時操作，而與低發(fā) 動機速度無關，如熱怠速狀態(tài)。
[0016雖然已經詳細描述用于實施本發(fā)明的最佳才莫式，本發(fā)明 所屬領域技術人員將認識到在所附權利要求書范圍內用于實施本發(fā)明 的各種可替換設計和實施例。
權利要求
1.一種用于內燃機的活塞噴射器系統(tǒng)，所述內燃機具有限定至少一個汽缸的發(fā)動機缸體，所述至少一個汽缸具有活塞，所述活塞噴射器系統(tǒng)包括容納油的儲存器；可變排量泵，所述可變排量泵與所述儲存器和至少一個油道流體連通，且可操作為將油可變地傳送到所述至少一個油道；和至少一個活塞噴射器，所述至少一個活塞噴射器與所述至少一個油道流體連通，且可操作以將油朝活塞噴灑到所述至少一個汽缸中。
2. 根據權利要求l所述的活塞噴射器系統(tǒng)，其中，所述活塞噴射器 特征在于沒有止回閥。
3. 根據權利要求l所述的活塞噴射器系統(tǒng)，其中，所述至少一個油 道特征在于沒有安全閥。
4. 根據權利要求l所述的活塞噴射器系統(tǒng)，其特征在于，所述內燃 機是壓縮點火式內燃機。
5. 根據權利要求l所述的活塞噴射器系統(tǒng)，其特征在于，所述內燃 機是火花點火式內燃機。
6. —種用于內燃機的活塞噴射器系統(tǒng)，所述內燃機具有限定至少 一個汽缸的發(fā)動機缸體，所述至少一個汽缸具有活塞，所述活塞噴射 器系統(tǒng)包括容納油的儲存器；可變排量泵，所述可變排量泵與所述儲存器和至少一個油道流體連 通，且可操作為將油可變地傳送到所述至少一個油道，所述至少一個 油道特征在于沒有安全閥；和至少一個活塞噴射器，所述至少一個活塞噴射器與所述至少一個油 道流體連通，且可操作以將油噴灑到活塞上，所述至少一個活塞噴射 器特征在于沒有止回閥。
7. —種在內燃機中泵送油給活塞噴射器的方法，所述內燃機可操 作在低到高速并且具有油儲存器和發(fā)動機缸體，所述發(fā)動機缸體限定 至少一個汽缸，所述至少一個汽缸具有布置在其中的活塞，所述方法 包括 在沒有響應于足夠的油壓的閥且與發(fā)動才幾速度基本無關的情況下， 以足夠的油壓從所述儲存器泵送足量的油給所述活塞噴射器，以噴灑活塞。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，從所述儲存器泵送足 量的油給所述活塞噴射器通過可變排量泵提供。
全文摘要
披露了一種用于內燃機的活塞噴射器系統(tǒng)和方法。所述活塞噴射器系統(tǒng)包括油儲存器、可變排量泵和用于每個汽缸的活塞噴射器，所述活塞噴射器噴灑油到活塞上以冷卻和潤滑。油道將可變排量泵連接到活塞噴射器?？勺兣帕勘脧乃鲇蛢Υ嫫鹘邮沼?，且將油以根據所需壓力的流率通過油道泵送給所述活塞噴射器。油道不需要安全閥，活塞噴射器不需要止回閥。
文檔編號F01P3/08GK101368505SQ200810144988
公開日2009年2月18日 申請日期2008年8月18日 優(yōu)先權日2007年8月17日
發(fā)明者E·R·龍布隆, G·J·阿文 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司