技术领域
[0001] 本
发明涉及
汽车发动机结构，尤其是涉及一种汽车发动机的油底壳结构。
背景技术
[0002] 油底壳是
曲轴箱的下半部，又称为下曲
轴箱。油底壳的作用在于封闭
曲轴箱作为贮
油槽的
外壳，防止杂质进入，并收集和储存由发动机各摩擦表面流回的
润滑油，散去部分热量，防止润滑油
氧化。发动机在工作时，由机油
泵将油底壳中的机油输送到发动机各运动机件的摩擦表面，形成润滑油膜，进行润滑，同时起到冷却作用。润滑后的机油再重新流回到油底壳内。为了确保机油的清洁，通常在油底壳内设有机油集滤器。我们知道，发动机有一个最佳
工作温度，为此，汽车在正常行驶前需要先有一个暖机工况，也就是说，发动机在刚启动时，特别是在寒冷的冬季，应让发动机先工作在低速状态，等发动机达到最佳工作状态时才进入高速运转状态。然而现有的发动机油底壳内机油的量是一个固定值，机油的量是根据发动机在高速运转时的润滑和冷却需要设定的，因此，发动机在刚启动时温升较慢，从而造成暖机时间过长，或者使发动机不能很快地进入正常工作状态，增加发动机此时的摩擦功和油耗。
[0003] 在中国
专利文献上公开的一种“
内燃机用上下双层油底壳”，其公布号为CN104533567A，包括油底壳、绝热隔板和温控
阀，油底壳中部设置有绝热隔板，绝热隔板将油底壳分为上下两层结构，温控阀设置在绝热隔板上。发动机在正常工作时，温控阀处于关闭状态，此时油底壳下层的机油不参与循环；当发动机在高温天气长时间高速运转时，油底壳的上层机油温度超出最佳工作温度范围，此时温控阀工作开通，上下层油底壳内的机油混合，从而可降低机油温度。上述方案虽然有利于在油底壳温度过高时降低机油温度，使机油具有良好的润滑性，但是仍然存在如下
缺陷：首先，其上层油底壳内的机油量也是根据发动机正常运转的需要设定的，因此，仍然无法实现快速暖机；其次，油底壳的上下层之间只是通过一个温控阀相连通，而发动机工作时回流的机油全部进入油底壳的上层，这样，油底壳内上下层的机油之间只能通过唯一的温控阀这一通道进行交换，因此，上下层的机油不能形成有效的流通和循环，也就是说，下层的机油不能和上层的机油形成良好的交融而降温；另外，由于上层机油的量即为满足发动机正常运转所需要的量，因此造成整个油底壳体积的增加，不利于发动机的布置。
发明内容
[0004] 本发明的目的是为了解决现有的发动机油底壳所存在的暖机时间长、以及结构不紧凑的问题，提供一种结构紧凑、同时可快速暖机的油底壳结构。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0006] 一种油底壳结构，包括外油底壳，所述外油底壳内设有内油底壳，所述内油底壳内设有机油集滤器，所述外油底壳与所述内油底壳之间形成机油调节腔，所述内油底壳上设有上通道和下通道，所述上通道和所述下通道分别连通所述内油底壳的内腔和所述机油调节腔，在发动机启动前，所述内油底壳内的机油和所述机油调节腔内的机油液面高度相同并高于所述上通道；当发动机启动时，机油泵通过所述机油集滤器将所述内油底壳内的机油输送到发动机内各
摩擦副进行润滑和内部循环，此时所述内油底壳内的机油和所述机油调节腔内的机油液面高度下降至与所述上通道齐平，回流到所述机油调节腔内的机油直接通过所述上通道进入所述内油底壳内；当发动机正常工作时，所述内油底壳内的机油和所述机油调节腔内的机油液面高度下降而低于所述上通道，回流到所述机油调节腔内的机油通过所述下通道进入所述内油底壳内，从而使所述内油底壳与所述机油调节腔内的机油形成循环流动。
[0007] 本发明的油底壳具有外油底壳和内油底壳，从而在外油底壳和内油底壳之间 形成一个机油调节腔，并且在内油底壳上分别设有上通道和下通道，在发动机启动前，内油底壳和机油调节腔内的机油液面高度相同并高于上通道，当发动机启动时，发动机的转速较低，机油泵将内油底壳内的部分机油输送到发动机内各摩擦副进行润滑和内部循环，从而使内油底壳内的机油液面高度逐步下降，此时机油调节腔内的机油通过上通道进入内油底壳内，并使机油调节腔和内油底壳内的液面高度趋于一致，直至该液面高度下降至与上通道齐平，此时下通道上内油底壳一侧和机油调节腔一侧的机油压
力接近一致，因此回流到机油调节腔内的机油直接通过上通道进入内油底壳内。也就是说，此时内油底壳内的机油和机油调节腔内的机油不会通过下通道形成大循环流通，仅仅只有内油底壳内的机油与机油调节腔内上部回流的少量机油进行小循环以实现对发动机的润滑，由于此时参与小循环的机油量比较少，因此可使内油底壳内的机油温度快速上升，以实现发动机的快速暖机。特别是，包围在内油底壳外面的机油调节腔内的机油对内油底壳具有
隔热保温作用，从而进一步有利于发动机的快速暖机。当发动机正常工作时，发动机的转速升高，此时高速运转的机油泵使内油底壳内的机油液面高度迅速下降，机油调节腔内的机油液面高度也快速下降而低于上通道，也就是说，此时的上通道不起作用，随着机油泵对内油底壳内机油的
抽取，内油底壳内的机油和机油调节腔内的机油之间会形成一个压力差，从而使机油调节腔内的机油通过下通道进入内油底壳内，而回流到机油调节腔内的机油则形成对机油的补充而逐步进入内油底壳内，从而使内油底壳与机油调节腔内的机油形成循环流动。也就是说，此时内油底壳与机油调节腔内的机油同时参与发动机的润滑，从而可确保发动机在高速运转时的润滑需要，而此时的外油底壳则可对机油起到良好的冷却作用。特别是，回流到机油调节腔的高温机油先经过外油底壳的充分冷却在从下部的下通道进入内油底壳参与对发动机的润滑，因而有利于降低发动机高速运转时参与润滑的机油温度。另外，我们可通过合理地设计内油底壳和机油调节腔的容积，最大限度地实现发动机的快速暖机，同时确保发动机在正常工作时的润滑需要。
[0008] 作为优选，所述内油底壳上部开口处设有罩盖，罩盖由中间至边缘逐步向下倾斜。
[0009] 这样，回流的机油将全部进入外油底壳和内油底壳之间的机油调节腔内，发动机刚启动时，回流到机油调节腔的温度较高的机油直接通过内油底壳上部的上通道进入内油底壳内，从而可实现发动机的快速暖机。当发动机正常工作时，全部的参与完润滑的机油回流到机油调节腔内，也就是说，不会有任何回流的机油直接进入内油底壳进行循环，此时内油底壳上部的上通道被切断，机油调节腔内的机油通过下通道进入内油底壳内，从而使内油底壳和机油调节腔内的全部机油形成全流动循环并参与润滑，从而确保发动机正常工作时的润滑需要。
[0010] 作为优选，所述上通道包括4-8个环绕内油底壳
侧壁等间距设置的上进油孔，所述内油底壳的外侧面上位于上进油孔下侧处设有
水平地向
外延伸的上隔离板，所述上隔离板的下侧面上间格地设有一体地向下延伸并环绕所述内油底壳的上挡圈，所述外油底壳的内侧面上位于上隔离板下侧处设有水平地向内延伸的下隔离板，所述下隔离板的上侧面上间格地设有一体地向上延伸并环绕内油底壳的下挡圈，所述上挡圈和所述下挡圈相互错位布置，从而使所述上挡圈依次伸入相邻的两个所述下挡圈之间形成的空隙内。
[0011] 在内油底壳侧壁等间距设置的多个上进油孔有利于回流到机油调节腔内的机油均匀底通过上通道进入内油底壳内实现小循环。特别是，在上通道下侧的上隔离板、下隔离板以及上挡圈、下挡圈形成一种蛇形弯曲的通道，可有效地隔离机油调节腔上部温度较高的回流机油和下部温度较低的机油，从而有利于发动机刚启动时机油温度的快速上升。而发动机进入正常工作状态时，则可确保机油调节腔内的机油有序流动，避免回流的温度较高的机油快速通过下通道进入内油底壳内，也就是说，机油调节腔下部温度较低的机油会先通过下通道进入内油底壳内，而上部刚刚回流的机油则逐步下降并
散热冷却。
[0012] 作为优选，所述下通道包括4-6个竖直地设置在所述内油底壳外侧底面并与所述内油底壳的内腔连通的进油管，所述进油管的下端与所述外油底壳的内侧底面相贴合，所述进油管的侧壁靠近所述外油底壳底面处设有下进油口。
[0013] 由于下通道设置在内油底壳的底面，因此有利于确保机油调节腔底部的机油率先进入内油底壳内，同时内油底壳底面的进油管可对内油底壳起到
支撑作用，有利于内油底壳的装配。
[0014] 作为优选，所述进油管的上端向上伸入所述内油底壳，所述进油管的上端内设有压缩缸体，所述压缩缸体的外侧面设有轴向延伸并贴靠所述进油管内侧壁的凸条，所述压缩缸体内的下部设有可上下移动并且向下伸出所述压缩缸体的压缩柱，从而在所述压缩缸体的上部形成一个压缩腔，所述压缩柱的下端设有与所述进油管内侧壁适配并封堵所述下进油口的塞柱，当发动机正常工作时，所述内油底壳内的机油温度升高使所述压缩腔内的气体压力上升，所述压缩柱带动所述塞柱下移，从而使所述下进油口打开，此时所述的内油底壳和所述的外油底壳连通。
[0015] 在发动机启动前和刚启动时，内油底壳内的机油温度较低，此时压缩腔内的压力较低，塞柱刚好封堵下进油口，从而可完全隔绝内油底壳和机油调节腔之间机油的大循环。当发动机正常工作时，内油底壳内的机油温度上升，使压缩腔内的压力上升，从而驱动压缩柱并带动塞柱下移使下进油口打开，此时内油底壳和机油调节腔内机油相同并同时参与大循环。另外，压缩缸体外侧面的凸条使得进油管内侧壁和压缩缸体之间具有空隙，从而便于机油调节腔内的机油进入内油底壳内，凸条同时便于压缩缸体在进油管内的
定位。
[0016] 作为优选，所述塞柱采用
永磁体制成，所述压缩缸体靠近所述塞柱的下端设有
居里温度为88℃至92℃的感温磁
钢，所述塞柱与所述感温磁钢
吸附在一起，当发动机正常工作时，所述内油底壳内的机油温度升高使所述感温磁钢失去
磁性并且使所述压缩腔内的气体压力上升，所述压缩柱带动所述塞柱下移，从而使所述下进油口打开，此时所述的内油底壳和所述的外油底壳连通。
[0017] 在发动机启动前和刚启动时，内油底壳内的机油温度较低，此时的感温磁钢具有磁性而与塞柱吸附在一起，从而确保此时塞柱的准确定位，以实现下通道的完全封闭。当发动机正常工作时，内油底壳内的机油温度上升，此时的感温磁钢失去磁性而与塞柱之间不再具有吸力，同时压缩腔内的压力上升，从而驱动压缩柱并带动塞柱下移使下进油口打开，此时内油底壳和机油调节腔内机油相同并同时参与大循环。
[0018] 因此，本发明具有如下有益效果：结构紧凑、同时可实现发动机的快速暖机，并可确保发动机高速运转时的润滑需要。
附图说明
[0019] 图1是本发明的一种结构示意图。
[0020] 图2是本发明在发动机启动时的结构示意图。
[0021] 图3是本发明在发动机正常工作时的结构示意图。
[0022] 图4是本发明的另一种结构示意图。
[0023] 图中：1、外油底壳 11、机油调节腔 12、下隔离板 121、下挡圈 2、内油底壳 21、上通道 211、上进油孔 22、下通道 221、进油管 222、下进油口 223、减压孔 23、上隔离板 231、上挡圈 24、罩盖 25、压缩缸体 251、凸条 252、压缩腔 26、压缩柱 27、塞柱 28、感温磁钢 3、机油集滤器。
具体实施方式
[0024] 下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
[0025]
实施例1：如图1所示，一种油底壳结构，包括一个外油底壳1，在外油底壳1内隔空设置一个内油底壳2，从而在外油底壳1与内油底壳2之间形成一个机油调节腔11，内油底壳2内设置机油集滤器3，以便于机油泵从内油底壳2内抽取机油时对机油进行初步的过滤。内油底壳2的侧壁上部设置上通道21，内油底壳的下部设置下通道22，上通道21和下通道22分别连通内油底壳2的内腔和机油调节腔11。在发动机启动前，内油底壳2内的机油和机油调节腔11内的机油4处于静止状态，因此液面高度相同并高于上通道21，也就是说，此时的上通道21连通内油底壳2和机油调节腔11内的机油4；当发动机开始启动时，如图2所示，发动机处于低转速运转状态，机油泵通过机油集滤器3将内油底壳2内的机油4输送到发动机内各摩擦副进行润滑和内部循环，此时内油底壳2内的机油4液面高度下降，而机油调节腔11内的机油4则直接通过上通道21补充到内油底壳2内，使内油底壳2与机油调节腔11内的机油4液面高度同时下降至与上通道21齐平。由于此时下通道22内外两侧的机油4压力基本相同，因此下通道22基本不起作用，内油底壳2与机油调节腔11内的机油4不会通过下通道22流通。而参与完润滑后回流的机油4一部分直接进入内油底壳2，另一部分则进入机油调节腔11内，由于回流到机油调节腔11内的机油4温度较高，因此会浮在机油调节腔11的上层，并通过上通道21进入内油底壳2内。也就是说，此时只有内油底壳2内的机油4参与发动机的润滑循环，而机油调节腔11内的机油4基本不参与发动机的润滑循环，因此可使内油底壳2内的机油4温度迅速上升。特别是，我们可通过合理地设计内油底壳2的容积，实现发动机的快速暖机。当发动机正常工作时，如图3所示，内油底壳2内的机油4温度上升，机油泵跟随发动机高速运转，因此内油底壳2内的机油4液面高度进一步下降，机油调节腔11内的机油4则通过上通道21补充进入内油底壳2内，从而使内油底壳2和机油调节腔11内的机油4液面高度下降而低于上通道21，此时的上通道21不起作用，因此，当机油泵继续抽取内油底壳2内的机油4输送到发动机各摩擦副进行润滑时，机油调节腔11内的机油4通过下通道22计入内油底壳2内，相应地，回流到机油调节腔11内的机油4也通过下通道22进入内油底壳2内，从而使内油底壳2与机油调节腔11内的机油4形成循环流动。也就是说，此时所有的机油4都参与发动机的润滑循环，因此我们通过合理设计内油底壳2以及机油调节腔11的容积可确保发动机正常工作时的润滑需要，并且无需增加整个油底壳结构的外形尺寸。
[0026] 此外，如图4所示，上通道21包括4-8个径向地设置在内油底壳2侧壁的上进油孔211，优选地，我们可设置6个上进油孔211，并使上进油孔211等高地环绕内油底壳2侧壁均匀布置，从而有利于在发动机刚启动阶段机油调节腔11内的机油4均匀快速地地进入内油底壳2内。另外，我们可在内油底壳2的外侧面上位于上进油孔211下侧处设置水平地向外延伸的上隔离板23，上隔离板23的下侧面上间格地设置一体地向下延伸并环绕内油底壳2的上挡圈231，同时在外油底壳1的内侧面上位于上隔离板23下侧处设置水平地向内延伸的下隔离板12，下隔离板12的上侧面上间格地设置一体地向上延伸并环绕内油底壳2的下挡圈
121，上挡圈231和下挡圈121为相似形状并且相互错位布置，从而使上挡圈231依次伸入相邻的两个下挡圈121之间形成的空隙内。也就是说，在竖直方向的轴向截面上上隔离板23与下隔离板12之间形成一种往复弯曲的蛇形通道，当然，上隔离板23与外油底壳1之间以及下隔离班12与内油底壳2之间均应留有间隙。这样，在发动机刚启动阶段，上隔离板23和下隔离板12可有效地隔离机油调节腔11上部回流的温度较高的机油4和下部温度较低的机油4，从而有利于机油4温度的快速上升和发动机的快速暖机。而发动机进入正常工作状态时，则可确保机油调节腔11内的机油4有序流动，避免机油调节腔11内的机油4形成死
角。
[0027] 另外，我们还可在内油底壳2上部开口处设置一个伞形的罩盖24，罩盖24由中间至边缘逐步向下倾斜。这样，发动机运转时回流的机油4一部分直接进入机油调节腔11内，另一部分原来应回流到内油底壳2内的机油4则受到罩盖24的阻挡和引导而进入机油调节腔11内，也就是说，回流的机油4将全部进入机油调节腔11内。发动机刚启动时，回流到机油调节腔11内的温度较高的机油4直接通过内油底壳2上部的上通道21进入内油底壳2内，从而可实现发动机的快速暖机。当发动机正常工作时，可使全部的参与完润滑的机油4回流到机油调节腔11内，并通过下通道22进入内油底壳2内，从而使内油底壳2和机油调节腔11内的全部机油4形成全流动循环并参与润滑，从而确保发动机正常工作时的润滑需要。
[0028] 进一步地，下通道22包括4-6个竖直地设置在内油底壳2外侧底面并与内油底壳2的内腔连通的进油管221，进油管221的下端与外油底壳1的内侧底面相贴合，进油管221的侧壁靠近外油底壳1底面处设置下进油口222。由于下通道22设置在内油底壳2的底面，因此有利于确保机油调节腔11底部的机油4率先进入内油底壳2内，同时内油底壳2底面的进油管221可对内油底壳2起到支撑作用。还有，我们可使进油管221的上端向上伸入内油底壳2内，并且进油管221的上端内设置向下的压缩缸体25，压缩缸体25的外侧面设置轴向延伸并贴靠进油管221内侧壁的凸条251，从而使压缩缸体25得以良好的定位，同时方便其安装，而凸条251使压缩缸体25与进油管221之间形成空隙和通道，从而使进油管221内的机油4可顺利地进入内油底壳2内。压缩缸体25内的下部设置可上下移动并且向下伸出压缩缸体25的压缩柱26，从而在压缩缸体25的上部形成一个压缩腔，压缩柱26的下端设置与进油管221内侧壁适配的塞柱27。当发动机刚启动时，内油底壳2内的机油4温度较低，此时压缩缸体25封闭的压缩腔内的气体压力较低，因此，压缩柱26以及塞柱27停留在较高的
位置，此时的塞柱27刚好封堵下进油口222，也就是说，此时的下通道22处于关闭状态，从而可确保发动机的快速暖机。当发动机正常工作时，内油底壳2内的机油4温度升高使压缩腔内的气体压力上升，压缩柱26带动塞柱27下移而停留在一个较低的位置，从而使下进油口222打开，也就是说，此时的下通道22打开，全部的机油4均参与发动机的润滑循环。
[0029] 最后，塞柱27可采用永磁体制成，而压缩缸体25靠近塞柱27的下端设置一个居里温度为88℃至92℃的感温磁钢28，在发动机启动前或刚启动时，塞柱27与感温磁钢28吸附在一起而得以可靠定位并封堵下进油口222，此时压缩缸体25的压缩腔的气压较低而不足以推动压缩柱26使塞柱27与感温磁钢28相分离。当发动机正常工作时，内油底壳2内的机油温度上升，此时进油管222内的压缩缸体25温度升高使感温磁钢28失去磁性，从而使塞柱27与感温磁钢28之间的吸力消失，而压缩缸体25的压缩腔内的气体由于温度上升而压力上升，压缩柱26即带动塞柱27下移，从而使下进油口222打开，此时的内油底壳2和的机油调节腔11连通，从而使全部的机油4均参与发动机的润滑循环。当发动机停止工作后，内油底壳2内的机油4温度逐步降低，此时压缩缸体25的压缩腔内的气压逐步降低，压缩柱26连同塞柱27重新上移，而感温磁钢28则重新恢复磁性而与逐步靠近的塞柱27吸附在一起。当然，我们需要在进油管221侧壁与外油底壳1底面连接处设置减压孔223，这样，进油管内位于塞柱27下部的腔体与机油调节腔11相连通而不会成为一个密闭的腔体，从而有利于塞柱27的下移和上行。
