具有致動凸輪軸相位器的集成機油通道的發(fā)動機凸輪軸蓋的制作方法
【專利說明】具有致動凸輪軸相位器的集成機油通道的發(fā)動機凸輪軸蓋
[0001 ] 本申請是申請日為2011年5月17日、申請?zhí)枮?01110127275.8、發(fā)明名稱為“具有致動凸輪軸相位器的集成機油通道的發(fā)動機凸輪軸蓋”的發(fā)明專利申請的分案申請。
[0002]相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2010年5月17日提交的美國臨時專利申請N0.61 /345，375的權(quán)益，該臨時專利申請的全部內(nèi)容在此通過弓I用并入本申請中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種用于發(fā)動機的凸輪軸蓋，該發(fā)動機具有液壓致動的凸輪軸相位器。
【背景技術(shù)】
[0004]消費者對燃料效率和容量相對較低的車輛的需求導(dǎo)致需要新型發(fā)動機總成。復(fù)雜的發(fā)動機子系統(tǒng)一例如凸輪軸相位器組件和燃料噴射系統(tǒng)增加了發(fā)動機部件的數(shù)量和復(fù)雜性，而所述發(fā)動機部件又必須封裝在相對較小的空間中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種具有凸輪軸蓋的發(fā)動機，所述凸輪軸蓋具有定位成容許使用“現(xiàn)成的”液壓控制閥進行凸輪定相的集成機油通道，而無需延長發(fā)動機的軸向長度。所述凸輪軸蓋可構(gòu)造成用于中央噴射型發(fā)動機，然而所述凸輪軸蓋并不限于這種類型的發(fā)動機。
[0006]具體地說，凸輪軸蓋安裝至氣缸蓋并且限定用于機油控制閥的空腔，所述機油控制閥控制頂置凸輪軸的凸輪軸相位器組件。當(dāng)凸輪軸蓋安裝至氣缸蓋時，所述空腔定位在凸輪軸上方。凸輪軸蓋具有供給通道，當(dāng)所述凸輪軸蓋安裝至氣缸蓋時，所述供給通道將加壓流體從氣缸蓋連通至所述空腔。凸輪軸蓋還具有控制通道，當(dāng)所述凸輪軸蓋安裝至氣缸蓋時，所述控制通道將流體從空腔連通至所述凸輪軸相位器組件。
[0007]方案1.一種發(fā)動機，包括:
發(fā)動機氣缸蓋；
安裝至所述發(fā)動機氣缸蓋的第一和第二凸輪軸；
安裝至所述第一凸輪軸的第一液壓致動凸輪軸相位器組件和安裝至所述第二凸輪軸的第二液壓致動凸輪軸相位器組件；
凸輪軸蓋，所述凸輪軸蓋至少部分覆蓋所述第一和第二凸輪軸以及所述第一和第二液壓致動凸輪軸相位器組件，并且所述凸輪軸蓋連接至所述氣缸蓋；
第一機油控制閥和第二機油控制閥，所述第一機油控制閥安裝至所述凸輪軸蓋并能夠控制所述第一凸輪軸相位器組件，而所述第二機油控制閥也安裝至所述凸輪軸蓋并能夠控制所述第二凸輪軸相位器組件;并且其中所述凸輪軸蓋限定與所述第一和第二機油控制閥以及所述氣缸蓋連通的供給通道，所述供給通道將加壓流體從所述氣缸蓋引導(dǎo)至所述第一和第二機油控制閥從而控制所述第一和第二液壓致動凸輪軸相位器組件。
[0008]方案2.如方案I所述的發(fā)動機，還包括在所述第一凸輪軸與第二凸輪軸之間安裝至所述氣缸蓋的燃料噴射器。
[0009]方案3.如方案I所述的發(fā)動機，其中所述凸輪軸蓋是鋁的。
[0010]方案4.如方案I所述的發(fā)動機，其中所述第一和第二機油控制閥部分地延伸出所述凸輪軸蓋。
[0011]方案5.如方案4所述的發(fā)動機，其中所述第一和第二機油控制閥以大體上不平行于所述凸輪軸的旋轉(zhuǎn)軸線的方式延伸。
[0012]方案6.如方案I所述的發(fā)動機，其中所述凸輪軸蓋還限定如下部件:
與所述第一機油控制閥及所述第一凸輪軸相位器組件流體連通的第一控制通道；以及與所述第二機油控制閥及所述第二凸輪軸相位器組件流體連通的第二控制通道。
[0013]方案7.如方案6所述的發(fā)動機，其中所述第一和第二液壓致動凸輪軸相位器組件包括至少一個相位器凸輪軸罩，所述相位器凸輪軸罩限定分別與所述第一控制通道和所述第二控制通道流體連通的通道。
[0014]方案8.如方案7所述的發(fā)動機，其中所述第一和第二凸輪軸限定與所述至少一個相位器凸輪軸罩中的所述通道以及所述凸輪軸相位器組件流體連通的附加空腔。
[0015]方案9.一種用于發(fā)動機氣缸蓋的凸輪軸蓋，所述發(fā)動機具有頂置凸輪軸和由機油控制閥控制以便調(diào)節(jié)凸輪軸位置的凸輪軸相位器組件，其中所述凸輪軸蓋安裝至所述氣缸蓋并且限定如下部件:
用于所述機油控制閥的空腔，其中當(dāng)所述凸輪軸蓋安裝至所述氣缸蓋時，所述空腔定位在所述凸輪軸上方；
供給通道，當(dāng)所述凸輪軸蓋安裝至所述氣缸蓋時，所述供給通道將加壓流體從所述氣缸蓋連通至所述空腔；
控制通道，當(dāng)所述凸輪軸蓋安裝至所述氣缸蓋時，所述控制通道將流體從所述空腔連通至所述凸輪軸相位器組件。
[0016]方案10.如方案9所述的凸輪軸蓋，其中所述凸輪軸蓋是鋁的。
[0017]方案11.如方案9所述的凸輪軸蓋，其中所述空腔在所述凸輪軸蓋的側(cè)面是開口的;并且其中所述凸輪軸蓋還限定在所述側(cè)面之間延伸穿過所述凸輪軸蓋的表面的中央開
□O
[0018]方案12.如方案11所述的凸輪軸蓋，其中所述空腔介于所述供給通道與所述中央開口之間。
[0019]方案13.如方案11所述的凸輪軸蓋，該凸輪軸蓋與發(fā)動機相結(jié)合，所述發(fā)動機包括氣缸蓋、頂置凸輪軸、凸輪軸相位器組件和機油控制閥;并且其中所述發(fā)動機是具有燃料噴射器的中央噴射型發(fā)動機，所述燃料噴射器在所述凸輪軸之間延伸穿過所述凸輪軸蓋的中央開口。
[0020]方案14.一種發(fā)動機，包括:
氣缸蓋；
由所述氣缸蓋支撐的頂置凸輪軸；
能夠調(diào)節(jié)所述頂置凸輪軸的位置的液壓致動凸輪軸相位器組件；
機油控制閥，所述機油控制閥能夠控制流到所述凸輪軸相位器組件的液壓流體； 燃料噴射器；
凸輪軸蓋，所述凸輪軸蓋安裝至所述氣缸蓋并且限定下述部件:
用于所述機油控制閥的空腔；
供給通道，所述供給通道構(gòu)造成將加壓流體從所述氣缸蓋連通至所述空腔；
控制通道，所述控制通道構(gòu)造成將流體從所述空腔連通至所述液壓致動凸輪軸相位器組件；
其中所述空腔在所述凸輪軸蓋的側(cè)面是開口的；其中所述凸輪軸蓋還限定在所述側(cè)面之間延伸穿過所述凸輪軸蓋的表面的中央開口，并且所述燃料噴射器穿過所述中央開口安裝至所述氣缸蓋;并且
其中所述空腔和所述供給通道在所述凸輪軸的上方，并且所述供給通道介于所述液壓致動凸輪軸相位器組件與所述空腔之間，而所述空腔介于所述供給通道與所述中央開口之間。
[0021]本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點以及其他特征和優(yōu)點通過下面結(jié)合附圖對實施本發(fā)明的最佳模式的詳細描述而變得顯而易見。
【附圖說明】
[0022]圖1是發(fā)動機的局部立體示意圖，圖中示出了固定至氣缸蓋的凸輪軸蓋；
圖2是去除了凸輪軸蓋的圖1所示發(fā)動機的局部立體示意圖；
圖3是具有以虛線示出的凸輪軸蓋的圖1和圖2所示發(fā)動機的一部分的局部立體示意圖；
圖4是具有安裝至凸輪軸蓋的機油控制閥的凸輪軸蓋的立體示意圖；以及圖5是圖2所示凸輪軸和圖3所示凸輪軸中的一個凸輪軸的局部立體示意圖。
【具體實施方式】
[0023]參閱附圖，其中相同的附圖標(biāo)記指代相同的部件。圖1示出了發(fā)動機10。發(fā)動機10具有固定至發(fā)動機本體13的發(fā)動機氣缸蓋12，所述發(fā)動機本體支撐由發(fā)動機本體中的活塞驅(qū)動的曲軸。氣缸蓋12支撐發(fā)動機氣門并且具有便于燃燒和從發(fā)動機本體13中的缸體排氣的進氣口和排氣口。凸輪軸蓋14通過緊固件16固定至氣缸蓋12。凸輪軸蓋14可以是一個或者多個零件，而在此示出為具有前蓋部分18和主要部分20的單件凸輪軸蓋。凸輪軸蓋14可以由鋁或其他材料制成，這些材料可相對容易地鑄造或形成在此描述的空腔、開口和通道。
[0024]如圖2所示，凸輪軸蓋14覆蓋第一凸輪軸22和第二凸輪軸24，當(dāng)去除凸輪軸蓋14時便可以看到所述第一凸輪軸22和第二凸輪軸24。第一凸輪軸22繞著旋轉(zhuǎn)軸線26旋轉(zhuǎn)，并且第二凸輪軸24繞著與旋轉(zhuǎn)軸線26平行的旋轉(zhuǎn)軸線28旋轉(zhuǎn)。凸輪軸22、24具有能夠打開和關(guān)閉進氣門和排氣門(未示出)的偏心凸角。凸輪軸22、24由曲軸通過正時鏈條(未示出)以預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度驅(qū)動，所述預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度是相對于曲軸的旋轉(zhuǎn)速度而言的。
[0025]第一液壓致動凸輪相位器組件30連接至第一凸輪軸22的一端，并且具有第一凸輪相位器32。第二液壓致動凸輪相位器組件34連接至第二凸輪軸24的一端，并且具有第二凸輪相位器36。凸輪相位器組件30、34能夠基于發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀況改變凸輪軸22、24相對于曲軸的角方向，從而改變發(fā)動機氣門的提升定時和下降定時。
[0026]除機油控制閥一例如電子致動的電磁閥之外，還需要到所述控制閥以及從所述控制閥到凸輪相位器組件30、34的流體通道來控制凸輪相位器組件30、34。參閱圖2，顯而易見的是，發(fā)動機10是具有安裝至氣缸蓋12的燃料噴射器40的中央噴射型發(fā)動機，所述燃料噴射器40定位在凸輪軸22、24之間并由燃料軌42供應(yīng)燃料。發(fā)動機10的軸向長度很緊湊，加之燃料噴射器40還是中央定位的，這導(dǎo)致將機油控制閥安裝至氣缸蓋12的封裝空間不足。氣缸蓋12具有相對復(fù)雜的形狀，從而使得將流體從加壓流體源引導(dǎo)至機油控制閥并且引導(dǎo)至凸輪相位器32和36所需的流體通道的路徑安排變得困難。此外，由于中央安裝的燃料噴射器40的緣故，不能在氣缸蓋12中形成將流體從第一凸輪軸22橫向引導(dǎo)至第二凸輪軸24的流體通道。部分程度上由于這些封裝局限，許多發(fā)動機通常不配備凸輪定相技術(shù)。
[0027]為克服這些障礙，凸輪軸蓋14構(gòu)造成在圖2的凸輪軸22、24上方支撐如圖1所示的第一機油控制閥46和第二機油控制閥49，并且還提供流體通道，從而允許流體致動第一相位器32和第二相位器36。如圖1所示，第一機油控制閥46安裝在由凸輪軸蓋14形成的空腔48中。第二機油控制閥49安裝在由凸輪軸蓋14形成