一種發動機附件集成模塊的製作方法

2023-05-16 20:31:43 1

本實用新型涉及一種汽車發動機，具體涉及一種發動機附件集成模塊。

背景技術：

目前，汽車發動機存在一些問題。一方面，現有發動機的冷卻系統、潤滑系統、附件皮帶驅動系統零部件眾多，各零部件之間互有聯繫，多數又固定在相對獨立的位置，造成個各零部件之間連接管路過多、過長，機體設計複雜，發動機體積過大，而且各零部件之間裝配公差大，特別是對於附件皮帶驅動系統，各輪系之間誤差過大，會帶來皮帶切入噪聲。

另一方面，隨著汽車燃油消耗和排放法規越來越嚴，要求發動機暖機時間越快越好。

因此，需要將冷卻系統、潤滑系統零部件集成化程度的提高，解決上述問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種發動機附件集成模塊，該集成模塊能夠將發動機的冷卻系統、潤滑系統和附件驅動系統的零部件集成到一個模塊上，實現發動機緊湊化。

為了達到上述目的，本實用新型提供了一種發動機附件集成模塊，該模塊上部與發動機機體連接，下部和油底殼連接，其特徵在於，該模塊包含：模塊支架、冷卻系統、潤滑系統和附件驅動系統。

其中，所述的附件驅動系統設置在模塊支架上，所述的冷卻系統的水路部件和潤滑系統的油路部件均設置在模塊支架內，並且所述的冷卻系統的水路部件和潤滑系統的油路部件相互獨立。

其中，所述的模塊支架包含：模塊主板，以及與模塊主板呈角度連接的模塊側板；其中，所述的模塊側板由a面和b面組成。

其中，所述的冷卻系統包括：設置在模塊主板中部的冷卻水泵，設置在模塊側板中部的電子節溫器，設置在模塊側板上部的發動機出水管，以及設置在發動機出水管上的水溫傳感器；

其中，所述的潤滑系統包括：機油冷卻器，與機油冷卻器緊鄰的機油冷卻器安全閥，機油壓力傳感器，以及與機油冷卻器和機油冷卻器安全閥均連接的機油濾清器；其中，所述的機油濾清器設置在模塊側板的下端，並且豎直設置。

其中，所述的附件驅動系統包括：設置在模塊主板上部的皮帶張緊輪和發電機，以及設置在模塊主板下部的空調壓縮機；其中，所述的皮帶張緊輪和空調壓縮機、發電機及發動機之間均通過皮帶傳動連接。

所述的冷卻系統的水路部件包括機油冷卻器水路部件。

所述的機油冷卻器水路部件包含：

設置在模塊主板中部與冷卻水泵連接的螺旋水道，

設置在螺旋水道一端連接的機油冷卻器進水道，

設置在模塊側板的a面中部並與機油冷卻器進水道連接的機油冷卻器進水口，

設置在機油冷卻器進水口上方連接的機油冷卻器出水口，以及

設置在模塊側板的b面上部與機油冷卻器出水口同側並連接的發動機出水口。

所述的冷卻系統的水路部件還包括大循環水路部件；

所述的大循環水路部件包含：

設置在模塊側板b面中部與電子節溫器連接的電子節溫器腔，

設置在螺旋水道另一端連接電子節溫器腔和冷卻水泵的水泵進水道，

設置在模塊側板上部連接螺旋水道和發動機機體的冷卻水泵出水口，

設置在模塊側板b面上部連接發動機機體和發動機出水管的發動機出水口。

所述的冷卻系統的水路部件還包括小循環水路部件；

所述的小循環水路部件包含：

設置在模塊側板b面上部連接所述的發動機出水口和電子節溫器腔的內置小循環水道。

所述的潤滑系統的油路部件包含：

設置在模塊側板b面中部一側的模塊支架進油口，

設置在模塊側板下端另一側連接機油濾清器的機油濾清器安裝接頭，

設置在模塊側板b面中部連接模塊支架進油口和機油濾清器安裝接頭的橫油道和斜油道，

設置在模塊側板a面與機油濾清器安裝接頭連接的機油冷卻器機油進口，

設置在機油冷卻器機油進口上方的機油冷卻器機油出口，

設置在模塊側板a面與機油冷卻器機油出口連接的機油出口斜油道，以及

設置在模塊側板a面與機油出口斜油道連接的發動機主油道進油口。

所述的潤滑系統的油路部件還包含：

設置在模塊側板a面與機油濾清器安裝接頭、機油冷卻器機油進口和機油出口斜油道均連接的機油冷卻器安全閥。

所述的發電機與模塊支架通過兩個螺栓凸臺固定。

所述的冷卻系統還包括：與冷卻水泵連接的暖風機回水接管。

所述的冷卻系統還包括：與冷卻水泵連接的膨脹水箱接管。

所述的模塊側板a面還設置有用於安裝電子節溫器腔的電子節溫器安裝平面。

本實用新型提供的發動機附件集成模塊，解決了冷卻系統、潤滑系統和附件驅動系統零部件之間連接管路過多、過長，發動機複雜且體積過大的問題，具有以下優點：

（1）該集成模塊將冷卻系統、潤滑系統的零部件集成到一個模塊上，減小了冷卻系統、潤滑系統零部件的數量，能有效的減小所需冷卻水的體積和潤滑油的體積，有利於提高發動機暖機速度，從而減少汽車燃油消耗和排放；

（2）該集成模塊將冷卻系統、潤滑系統和附件驅動系統的零部件集成到一個模塊上，減少了各零部件之間的裝配公差，使附件驅動系統各輪系之間誤差減小，進而減少皮帶切入的噪聲；

（3）該集成模塊的電子節溫器由12V電壓控制，可根據發動機的需要調節電子節溫器的閥門開度，獲得不同的水溫，調節冷卻系統的散熱能力，保證發動機在合適的溫度範圍內工作；

（4）該集成模塊的機油濾清器處於豎直狀態，能夠實現機油濾清器充滿機油，從而在發動機首次起動時，使發動機主油道快速建立壓力，避免發動機因油壓建立時間過長造成磨損，還能夠在發動機停機後，防止機油濾清器內的機油回流到油底殼內，使潤滑系統可免裝防止機油回流的單向閥以降低發動機成本；

（5）該集成模塊的機油冷卻器安全閥壓裝在模塊支架內，能夠防止發動機主油道壓力過低，同時避免機油冷卻器前油路壓力過大造成洩漏；

（6）該集成模塊的模塊支架的水道和油道設計非常緊湊，機油和冷卻水在模塊支架內的熱傳導作用，對機油冷卻器的散熱能力要求下降，因而可以減小機油冷卻器的體積和成本；

（7）該集成模塊使用兩個固定螺栓凸臺固定發電機四個支腳，能夠提高發電機的固有振動頻率，減小發電機的振動，提高發電機工作可靠性。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的一種發動機附件集成模塊的主視圖。

圖2為本實用新型提供的一種發動機附件集成模塊的右視圖。

圖3為本實用新型提供的一種發動機附件集成模塊的模塊支架主視圖（模塊支架主板）。

圖4為本實用新型提供的一種發動機附件集成模塊的模塊支架右視圖（模塊支架側板a面）。

圖5為本實用新型提供的一種發動機附件集成模塊的模塊支架左視圖（模塊支架側板b面）。

圖6為本實用新型提供的一種發動機附件集成模塊的發動機安裝圖。

圖7為本實用新型提供的一種發動機附件集成模塊的A-A局部剖視圖（實線為油溫較高時機油流動軌跡，虛線為機油溫度較低時機油流動軌跡）。

具體實施方式

以下結合圖1和實施例對本實用新型的技術方案做進一步的說明。

如圖1和圖2（集成模塊主視圖）所示，本實用新型用於提供一種發動機附件集成模塊，該模塊上部與發動機機體50連接，下部和油底殼60連接，其包含：模塊支架10、冷卻系統20、潤滑系統30和附件驅動系統40。

其中，冷卻系統20、潤滑系統30和附件驅動系統40均設置在模塊支架10上。

模塊支架10包含：模塊主板，以及與模塊主板呈角度連接的模塊側板。其中，模塊側板由a面和b面組成。

冷卻系統20包括：設置在模塊主板中部的冷卻水泵21，設置在模塊側板a面中部的電子節溫器22和暖風機回水接管23，設置在模塊側板a面上部的發動機出水管24，設置在發動機出水管24上的水溫傳感器25，以及與冷卻水泵21連接的膨脹水箱接管26。其中，電子節溫器22由12V電壓控制，可根據發動機的需要，調節電子節溫器22的閥門開度，從而獲得不同的水溫，以調節冷卻系統的散熱能力，保證發動機在合適的溫度範圍內工作。

如圖7所示，潤滑系統30包括：機油冷卻器31，與機油冷卻器31緊鄰的機油冷卻器安全閥32，機油壓力傳感器33，以及與機油冷卻器31和機油冷卻器安全閥32均連接的機油濾清器34。當發動機運行時，機油壓力傳感器33的壓力測量裝置用於檢測機油的壓力。

附件驅動系統40包括：設置在模塊主板上部的皮帶張緊輪41和發電機43，以及設置在模塊主板下部的空調壓縮機42；其中，所述的皮帶張緊輪41和空調壓縮機42、發電機43及發動機50之間均通過皮帶傳動連接。

如圖3（模塊支架主視圖）所示，模塊主板上設有：設置在上部用於固定皮帶張緊輪41的螺栓孔一11A，設置在中部用於固定冷卻水泵21的安裝平面12A，設置在安裝平面12A內並與冷卻水泵21連接的螺旋水道13A，設置在螺旋水道13A一端的機油冷卻器進水道14A，以及連接螺旋水道13A另一端的水泵進水道15A。

如圖4（模塊支架右視圖）所示，模塊側板的a面上設有：設置在模塊側板上部的機油冷卻器出水口11B和機油冷卻器機油出口12B，設置在機油冷卻器出水口11B和機油冷卻器機油出口12B下方的機油冷卻器進水口13B和機油冷卻器機油進口15B，設置在模塊側板中部的電子節溫器安裝平面16B和膨脹水箱接管26。其中，電子節溫器安裝平面16B內設有電子節溫器腔18B。

如圖5（模塊支架左視圖）所示，模塊側板的b面上設有：設置在模塊側板上部的發動機出水口11C和冷卻水泵出水口12C，設置在發動機出水口11C下方的發動機主油道進油口13C，連接發動機出水口11C和電子節溫器腔18B的內置小循環水道14C，設置在冷卻水泵出水口12C下方的模塊支架進油口15C，設置在模塊側板下端連接機油濾清器34的機油濾清器安裝接頭16C，設置在模塊支架進油口15C和機油濾清器安裝接頭16C之間相互連接的橫油道17C和斜油道18C，設置有固定發動機機體50的若干個螺栓孔二19C，以及設置有固定油底殼60的若干個螺栓孔三20C。其中，機油濾清安裝接頭16C豎立在模塊支架10的下端，使機油濾清器34處於豎直狀態，能夠實現安裝機油濾清器34前機油濾清器34內可充滿機油，從而在機油濾清器34安裝後發動機首次起動時，發動機主油道能夠很快建立壓力，可避免發動機因油壓建立的時間過長造成磨損。另外，機油濾清器34豎直安裝，在發動機停機後，機油濾清器34內的機油不會回流到油底殼60內，使潤滑系統30可免裝防止機油回流的單向閥以降低發動機成本。

上述發動機出水口11C、發動機主油道進油口13C、模塊支架進油口15C、機油冷卻器出水口11B、機油冷卻器機油出口12B、機油冷卻器進水口13B和機油冷卻器機油進口15B均設有密封圈槽（見圖4和圖5）。

如圖6（發動機安裝圖）所示，發電機43通過兩個螺栓固定發電機43的四個支腳，螺栓通過兩個螺栓凸臺70加固發電機43。

如圖7（A-A局部剖視圖）所示，機油冷卻器機油進口15B與機油濾清器34連接。機油冷卻器31和發動機50之間設有機油出口斜油道80，機油出口斜油道80的一端與機油冷卻器機油出口12B連接，另一端與發動機主油道進油口13C連接。機油冷卻器安全閥32設置在機油冷卻器機油進口15B和機油出口斜油道80之間，與所述的發動機主油道進油口13C連接。在發動機油溫較低時，機油粘性較大，機油不容易通過機油冷卻器31，機油冷卻器機油進口15B處壓力過大，這時機油冷卻器安全閥32打開，使一部分機油直接進入發動機主油道進油口13C，防止發動機主油道壓力過低，同時避免機油冷卻器31前油路壓力過大造成洩漏（圖7中實線為油溫較高時機油流動軌跡，虛線為機油溫度較低時機油流動軌跡）。

此外，模塊支架10為壓鑄鋁合金，且水道和油道設計非常緊湊，機油和冷卻水在模塊支架10內的熱傳導作用，起到了一部分機油冷卻器31的作用，這樣對機油冷卻器31的散熱能力要求下降，因而可以減小機油冷卻器31的體積和成本。

本實用新型的一種發動機附件集成模塊的工作原理：

油路工作原理：來自機油泵的機油自機體油道進入模塊支架進油口15C，然後經橫油道17C和斜油道18C進入機油濾清器34。濾清後的機油經過機油濾清器安裝接頭16C的中心孔進入機油冷卻器機油進口15B，經機油冷卻器31冷卻後自機油冷卻器機油出口12B、機油出口斜油道80、發動機主油道進油口13C進入發動機機體主油道。當機油溫度較低時，一部分機油推開機油冷卻器安全閥32經斜油道17C直接進入發動機主油道進油口13C。

機油冷卻器水路：水流自冷卻水泵21的螺旋水道13A經機油冷卻器進水道14A進入機油冷卻器進水口13B，機油冷卻器31出水經機油冷卻器出水口11B直接進入發動機出水口11C。

大循環水路：當水溫較高時，水流經電子節溫器22進入電子節溫器腔18B，然後由水泵進水道15A進入冷卻水泵21，冷卻水泵21加壓後水流經螺旋水道13A和冷卻水泵出水口12C進入發動機機體50。從發動機機體50出來的高溫水由發動機出水口11C進入發動機出水管24。

小循環水路：當水溫較低時，水流經發動機出水口11C和內置小循環水道14C進入電子節溫器腔18B，然後由水泵進水道15A進入冷卻水泵21。

綜上所述，本實用新型用於提供一種發動機附件集成模塊，該集成模塊能夠將發動機的冷卻系統、潤滑系統和附件驅動系統的零部件集成到一個模塊上，解決了冷卻系統、潤滑系統和附件驅動系統零部件之間連接管路過多、過長，發動機複雜且體積過大的問題，提高了發動機工作效率和發電機的可靠性。

儘管本實用新型的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本實用新型的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護範圍應由所附的權利要求來限定。