一種匹配中置OCV的凸輪軸的制作方法

本發明屬于發動機技術領域，具體涉及一種匹配中置OCV的凸輪軸。

背景技術：

發動機VVT系統，系提升發動機性能、燃油經濟性的關鍵系統之一，當前VVT系統主要分為普通側置OCV的VVT系統、中置OCV的VVT系統及電動VVT系統；當前側置OCV的VVT系統已有大量的應用，中置OCV也是目前VVT系統的應用趨勢，原因為中置OCV改善了發動機油路布置結構、優化了發動機軸向尺寸和總布置；上述兩種均為液壓執行機構；電動VVT系統，目前由于其較為高的價格，同時其還無法普及應用。

側置OCV的VVT系統油路設計結構簡述：來自缸蓋主油路的機油進入第一軸承蓋，分別與凸輪軸第一軸頸上A、B油槽及油孔連接，油路進入相位器A、B腔，從而調節相位器；另一來自第一軸承蓋油路支路C進入凸輪軸中空部位，滿足各軸頸潤滑，油路A、B與C油路互不想通；但對于采用了中置OCV的VVT系統來說，此時OCV裝于凸輪軸前端，需由第一軸承蓋對凸輪軸第一軸頸供油，但對于中空凸輪軸軸頸來說，由于中置OCV的布置，若依然由第一軸頸同時對中置OCV和凸輪軸中空部位供油而不采取相應措施，則在發動機運行過程中會因對軸頸潤滑機油泄漏量過大而影響中置OCV對VVT進行供油，從而影響發動機性能。

技術實現要素：

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提供一種匹配中置OCV的凸輪軸，目的是避免軸頸潤滑機油泄漏量過大而影響發動機性能。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種匹配中置OCV的凸輪軸，包括與凸輪軸前端的第一軸頸連接的中置OCV，所述第一軸頸內設有與第一軸承蓋連通的第一油路，所述第一油路的兩端分別與中置OCV和凸輪軸內的主油路連接，所述凸輪軸還包括設于第一軸頸內用于使第一油路內的油限流導入主油路的限流機構。

所述限流機構包括設于主油路與第一油路連接端的節流閥。

所述主油路與第一油路連接端設有節流閥安裝孔，所述節流閥過盈匹配安裝于節流閥安裝孔。

所述主油路、第一油路和節流閥閥孔的軸線處于同一直線上。

所述中置OCV與第一油路的連接端設有單向閥。

所述單向閥為膜片式單向閥。

所述凸輪軸的軸向方向設有多個與主油路連通的軸頸油路，軸頸油路與凸輪軸的相應軸頸連通進行供油。

所述主油路的末端設有密封鋼球。

所述主油路為設于凸輪軸中心的凸輪軸中空油路。

所述凸輪軸中空油路采用鑄造中空的方式加工制得。

油路原理：來自缸蓋進油路的機油通過第一軸承蓋進入凸輪軸第一軸頸內的第一油路，沿OCV入口給OCV供油，根據VVT需要調節中置OCV的供油；根據軸頸潤滑需要，由第一油路將油通過節流閥閥孔，提供給凸輪軸主油路，從而將油分配至各凸輪軸軸頸油路。

本發明的有益效果：

1、VVT供油油路和凸輪軸軸頸潤滑油路簡單：

第一軸頸因為有油槽及機油泄露，無需單獨提供潤滑油路；對凸輪軸其他各軸頸潤滑，不需要通過在缸蓋軸承上打孔或通過第一軸頸→氣門室罩蓋→軸承蓋→凸輪軸對其他軸頸提供潤滑油路，即優化缸蓋油路設計：不需要在缸蓋上增加油路支路，有效降低缸蓋加工成本，特別是對直驅帶有機械挺杯的發動機來說，由于缸蓋布置空間有限，缸蓋軸承孔的油路不便布置，采用本設計，不用設計軸承孔油路，降低缸蓋加工成本。

2、采用本設計，因氣門室罩蓋無需通油，可以采用塑料材質而不采用鋁質，有效降低零部件開發與批量成本，提升產品市場競爭力。

3、潤滑更為有效：

相對凸輪軸油路通過氣門室罩蓋再轉入凸輪軸其他各軸頸內部，本設計將油路設計更短，更為有效改善對凸輪軸軸頸供油和對VVT供油，其中，給VVT供油的OCV前端含有膜片式單向閥，有效保障了VVT油壓穩定性需求。

4、改善發動機末端油壓，對機油泵的用油需求降低：

采用本設計，凸輪軸軸頸潤滑、VVT供油油路更短，有效保證凸輪軸軸頸潤滑油壓建立，提升VVT調節響應性。對機油的需求降低；試驗測試表明，中置OCV入口機油壓力僅為1bar時，即可達到側置OCV入口為4bar的相位器調節速度。

5、凸輪軸中空油路采用鑄造中空的方式加工制得，加工成本、原材料成本降低，降低零部件成本，減輕零件重量。

附圖說明

本說明書包括以下附圖，所示內容分別是：

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是圖1中A的局部放大圖。

圖中標記為：

1、中置OCV，2、節流閥，3、凸輪軸，4、信號輪，5、油泵凸輪，6、鋼球，7、A腔，8、B腔，9、缸蓋進油路，10、軸頸油路，11、主油路，12、單向閥，13、第一油路。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明，目的是幫助本領域的技術人員對本發明的構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解，并有助于其實施。

如圖1至圖2所示，本發明具體涉及一種匹配中置OCV的凸輪軸，包括信號輪4、油泵凸輪5、與凸輪軸3前端的第一軸頸連接的中置OCV 1，中置OCV包括用于調節供油的A腔7和B腔8，信號輪4和油泵凸輪5均固定于凸輪軸3的末端，第一軸頸內設有與第一軸承蓋連通的第一油路13，缸蓋進油路9中的油經過第一軸承蓋進入第一軸頸內的第一油路進行分配，第一油路的兩端分別與中置OCV 1和凸輪軸內的主油路11連接，該凸輪軸還包括設于第一軸頸內用于使第一油路內的油限流導入主油路11的限流機構。通過限流機構的設置有效避免在發動機運行過程中因對軸頸潤滑機油泄漏量過大而影響中置OCV對VVT進行供油，從而避免影響發動機性能。主油路優選為設于凸輪軸3中心的凸輪軸中空油路。

其中，限流機構包括設于主油路11與第一油路13連接端的節流閥2。機油通過節流閥2閥孔進入凸輪軸3內的主油路11，同時，為了達到最優化設計，可以根據一維流體計算數據，優化中置OCV進油油孔、相位器內部進油油孔的大小進行設計，滿足VVT和凸輪軸軸頸的潤滑需求。

優選的，主油路11與第一油路連接端設有節流閥安裝孔，節流閥2過盈匹配安裝于節流閥安裝孔，保證結構強度。主油路11、第一油路和節流閥2閥孔的軸線處于同一直線上，保障潤滑油路的通暢性。

為了有效保障VVT油壓穩定性的需求，中置OCV與第一油路的連接端設有單向閥12。單向閥12優選為膜片式單向閥。為保證凸輪軸的正常工作，主油路11的末端設有密封鋼球6。

凸輪軸3的軸向方向設有多個與主油路11連通的軸頸油路10，軸頸油路10與凸輪軸3的相應軸頸連通進行供油。以三缸機凸輪軸為例，凸輪軸共含有五個軸頸(含油泵凸輪支撐軸頸)，凸輪軸潤滑供油油路，只需保證來自第一軸承蓋(來自缸蓋進油路9)的油能進入凸輪軸第一主軸頸內部，經過中置OCV前端膜片式單向閥12給OCV供油和通過凸輪軸節流閥2閥孔至凸輪軸主油路11，主油路11與第二、三、四、五凸輪軸軸頸油路10相連通，而無需缸蓋軸承或軸承蓋油路(來自鋁質氣門室罩蓋)對第二、三、四、五軸頸提供潤滑油路進行。通過調整OCV入口處油孔、VVT內部油孔、凸輪軸第一軸頸內部節流閥孔的大小，可有效保證VVT供油和凸輪軸軸頸與缸蓋軸承的摩擦副的潤滑。具體的說，其中對凸輪軸第二、三、四、五軸頸潤滑，不需要通過在缸蓋軸承上打孔或通過第一軸頸→氣門室罩蓋→軸承蓋→凸輪軸對第二、三、四、五號軸頸提供潤滑油路，即優化缸蓋油路設計：不需要在缸蓋上增加油路支路，有效降低缸蓋加工成本，特別是對直驅帶有機械挺杯的發動機來說，由于缸蓋布置空間有限，缸蓋軸承孔的油路不便布置，采用本設計，不用設計軸承孔油路，降低缸蓋加工成本。本設計將油路設計更短，更為有效改善對凸輪軸軸頸供油和對VVT供油。因氣門室罩蓋無需通油，可以采用塑料材質而不采用鋁質，有效降低零部件開發與批量成本，提升產品市場競爭力。

由于VVT油路的變得更加簡潔，又由于對軸頸潤滑的有效性，有效改善末端油壓不足帶來的對軸頸潤滑不足的影響，對機油泵的需求有所降低。當然，對于機油泵來說，影響其排量的瓶頸不在VVT系統或軸頸潤滑部分，但對機油的需求可在一定程度上降低。

本發明的凸輪軸結構：中空油路采用鑄造中空的方式，前端節流閥安裝孔、后端鋼球壓裝孔、凸輪軸軸頸油路10(x 4)機加工；節流閥2與節流閥安裝孔通過過盈匹配，鋼球6與鋼球壓裝孔通過過盈匹配，保證結構強度；在凸輪軸前端，還加工有螺紋孔，用于與中置OCV 1的螺紋匹配及緊固。

本發明油路原理：來自缸蓋進油路9的機油進入凸輪軸3第一軸頸內的第一油路13，第一油路13中的油沿OCV入口給OCV供油，根據VVT需要調節中置OCV中A腔7和B腔8的供油；根據軸頸潤滑需要，由第一油路13將油通過節流閥閥孔，提供給凸輪軸主油路11，從而將油分配至凸輪軸軸頸油路10(x4)。其中，調節中置OCV中A腔7和B腔8的供油方法，如現有技術中所公知的那樣，這里不再過多螯述。

以上結合附圖對本發明進行了示例性描述。顯然，本發明具體實現并不受上述方式的限制。只要是采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進；或未經改進，將本發明的上述構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍之內。