2015年第6期零部件
国外内燃机
新型机油流量优化凸轮喷淋润滑器的开发
【日】Y.Hikita M,KawaharaN,Noguchi
摘要：发动机的凸轮轴驱动进排气门往复运动。“凸轮喷淋润滑器”是向凸轮轴上各个凸轮提供机油的装置。常规的吕轮喷淋润滑器带有几个相同尺寸出油口的油管，出油口负责向每个凸轮提供机油。来自气缸益的机油通过喷淋润滑器油管中点位置供油。靠近供油点的出口机油流量大，远离供油点的出口机油流量小，每一出口的机油流量分布不均匀。开发了一种新的凸轮喷淋润滑器，具有 2个特征；（1）将机油通道分为几个支流，形状类似多角状仙人掌；（2）凸轮轴轴颈中的通孔使气缸盖向凸轮喷淋润滑器的供油具有间歌性。新的凸轮喷淋润滑器可将机油非常均匀地提供给各个凸轮，减少了机油浪费，凸轮喷淋润滑器的机油总流量可大幅减小90%。由此可以设定较小的发动机机油泵出口机油流量，机油泵的驱动转矩减小，最终降低发动机燃油消耗量。
关键词：机油流量优化凸轮喷淋润滑器
0前言
近年来，石油价格受各方面因素影响并不稳定，从环境角度而言，需降低CO，排放。在此环境下，需要逐年减少车用发动机的燃油消耗量，降低发动机各零部件的摩擦损失，需要发动机机油泵高效地为发动机各个零部件提供润滑机油。
发动机中的机油流量测量结果如图1所示。可变配气机构大都采用液压装置，因此，即使发动机转速低于2000r/min，配气机构也需要一定量的机油润滑。在这种发动机中，采用可变流量机油泵，可以保证发动机在低速工况下的机油流量和油压。
真列4缸，2.0L
25 10
机
5
机油温度80℃(牌号SN0W-20)
D配气机构
1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000
发动机转速/(r·min")
图1发动机中的机油流量分布
采用专用的机油流量传感器，测量发动机机油流量的具体分布(1)。通过观察机油流动["、测量滑动表面的温度和数值分析，研究曲轴轴承附近机油
万方数据
流量的优化。本文重点研究凸轮轴附近机油流量的优化，减少凸轮喷淋润滑器的机油浪费。
通过优化各个零部件的机油流量，可减少发动机所用的机油流量总量，因此，可减少机油泵的出口
油量。在某些情况下，可采用可变油量机油泵。 1传统凸轮润滑装置的机油流动验证
在凸轮轴机油流动优化之前，通过透明的气缸盖罩可视化研究，验证传统的凸轮轴机油流动。采用1台直列4缸、2.0L排量的发动机进行拖动试验，发动机仅安装了配气机构，未安装曲轴和活塞连杆组。
图2示出装有透明气缸盖罩的配气机构试验台架。通过电机和正时链驱动进排气凸轮轴运转。将机油油压调节为发动机油压，供给到气缸盖。
图2装有透明盖罩的配气机构试验台架
发动机转速在1000r/min及其以上时，凸轮轴旋转使机油大量撤向透明罩，所以并未清晰地观察