內(nèi)燃機連桿軸瓦及內(nèi)燃的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種內(nèi)燃機連桿軸瓦及內(nèi)燃機，所述內(nèi)燃機連桿軸瓦的內(nèi)表面沿軸向呈與內(nèi)燃機的曲軸在運轉(zhuǎn)時的變形相應(yīng)的彎曲形狀。本實用新型的軸瓦采用了適應(yīng)曲軸變形的內(nèi)表面形狀，有效地降低了軸瓦的磨損以及與曲軸軸頸的邊緣接觸壓力問題，使設(shè)計更加穩(wěn)健。采用了這種軸瓦的所有車用發(fā)動機包括汽油機以及柴油機也將具有相應(yīng)的優(yōu)點。
【專利說明】內(nèi)燃機連桿軸瓦及內(nèi)燃機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及內(nèi)燃機部件設(shè)計【技術(shù)領(lǐng)域】；更具體地說，本實用新型涉及一種內(nèi)燃機連桿軸瓦。
[0002]進一步地，本實用新型還涉及一種包括前述連桿軸瓦的內(nèi)燃機。
【背景技術(shù)】
[0003]曲軸作為發(fā)動機的心臟零件，承擔(dān)著輸出扭矩，驅(qū)動車輛行駛的重要作用。通常曲軸的變形會導(dǎo)致曲軸與連桿大頭軸瓦的邊緣接觸應(yīng)力，導(dǎo)致連桿大頭軸瓦與曲軸軸頸間的油膜質(zhì)量變差，軸瓦磨損加劇，嚴重時會導(dǎo)致連桿，軸瓦，曲軸失效，進而導(dǎo)致整個發(fā)動機失效。
[0004]如圖1中左側(cè)為現(xiàn)有技術(shù)中的軸瓦設(shè)計，其中，軸瓦I呈圓筒形，并且其內(nèi)表面形成一個直筒。圖2的右側(cè)示出了曲軸與現(xiàn)有技術(shù)中的軸瓦的接觸情況。結(jié)合圖2的右側(cè)可見，一般連桿4、軸瓦I和曲軸3工作時，由于爆發(fā)壓力以及慣性力的作用，曲軸3在整個長度方向的周線上會發(fā)生彎曲，這樣勢必導(dǎo)致與連桿軸瓦I的邊緣接觸形成很大的接觸應(yīng)力。接觸應(yīng)力大到一定程度時導(dǎo)致軸瓦與曲軸軸頸間的油膜質(zhì)量變差甚至可以將油膜壓破，形成干磨擦以及過載，嚴重影響軸瓦的壽命以及曲軸軸瓦的潤滑，嚴重時會導(dǎo)致連桿、軸瓦、曲軸失效，進而導(dǎo)致整個發(fā)動機失效。
[0005]隨著排放法規(guī)和油耗法規(guī)的加嚴，發(fā)動機的爆發(fā)壓力和功率扭矩等性能參數(shù)在不斷提高，對發(fā)動機零件的要求也越來越嚴格，所以，對于軸瓦的設(shè)計和制造要求也越來越聞。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能克服前述易于磨損或燒瓦等缺陷的內(nèi)燃機連桿軸瓦。
[0007]進一步地，本實用新型要解決的技術(shù)問題還在于提供一種包括前述連桿軸瓦的內(nèi)燃機。
[0008]為了解決前述技術(shù)問題，本實用新型的第一方面提供的內(nèi)燃機連桿軸瓦的內(nèi)表面沿軸向呈與內(nèi)燃機的曲軸在運轉(zhuǎn)時的變形相應(yīng)的彎曲形狀。
[0009]可選地，在如前所述的軸瓦中，所述軸瓦的外表面呈直筒形，所述軸瓦沿軸向具有
變化的壁厚。
[0010]可選地，在如前所述的軸瓦中，所述彎曲形狀為弧形。
[0011]可選地，在如前所述的軸瓦中，所述軸瓦的壁的中間部分比邊緣部分厚。
[0012]為了解決前述技術(shù)問題，本實用新型的第二方面提供了一種內(nèi)燃發(fā)動機，所述內(nèi)燃發(fā)動機的連桿軸瓦為如前述第一方面中任一項所述的軸瓦。
[0013]本實用新型的軸瓦采用了適應(yīng)曲軸變形的內(nèi)表面形狀，有效地降低了軸瓦的磨損以及與曲軸軸頸的邊緣接觸壓力問題，使設(shè)計更加穩(wěn)健。采用了這種軸瓦的所有車用發(fā)動機包括汽油機以及柴油機也將具有相應(yīng)的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]參照附圖，本實用新型的公開內(nèi)容將更加顯然。應(yīng)當了解，這些附圖僅僅用于說明的目的，而并非意在限制本實用新型的保護范圍。圖中:
[0015]圖1示意性地對比示出了現(xiàn)有技術(shù)的軸瓦設(shè)計以及根據(jù)本實用新型的內(nèi)燃機連桿軸瓦的變厚度設(shè)計；以及
[0016]圖2示意性地對比示出了曲軸與現(xiàn)有技術(shù)的軸瓦的接觸應(yīng)力以及曲軸與根據(jù)本實用新型的內(nèi)燃機連桿軸瓦的接觸應(yīng)力。
【具體實施方式】
[0017]為了表示的更清楚，在附圖中對比地示出了本實用新型的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案。下面參照附圖詳細地說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0018]圖1示意性地對比示出了現(xiàn)有技術(shù)的軸瓦設(shè)計以及根據(jù)本實用新型的內(nèi)燃機連桿軸瓦的變厚度設(shè)計。圖1和圖2中的軸瓦是以截面圖的形式示出的。在圖1中，附圖標記I表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計的連桿軸瓦，2表示根據(jù)本實用新型設(shè)計的連桿軸瓦。
[0019]在圖1中，右側(cè)為根據(jù)本實用新型的軸瓦設(shè)計。本實用新型中的軸瓦2在其內(nèi)表面的設(shè)計上做出了改進。如圖所示，該軸瓦2的內(nèi)表面沿其軸向加工成能夠適應(yīng)曲軸變形的彎曲形狀，這可以通過以下方式實現(xiàn)，例如，可以通過有限元計算獲得曲軸的變形量，然后將其編程輸入機加工設(shè)備，即可以實現(xiàn)軸瓦的變厚度機加工。具體地說，在本實施方式中將軸瓦內(nèi)表面沿軸向加工成弧形，使得軸瓦形成的圓孔兩端處較粗、中間處較細；相應(yīng)地，在軸瓦的外表面為直圓柱形的情況下，構(gòu)成軸瓦的壁為變厚度的，在圖示的實施方式中軸瓦的壁兩端處較薄、中間處較厚。在其它的實施方式中，也可以根據(jù)發(fā)動機的參數(shù)以及曲軸、連桿軸瓦的參數(shù)計算出弧形軸瓦內(nèi)表面的弧度。
[0020]圖2示意性地對比示出了軸瓦在連桿大頭孔內(nèi)的安裝、曲軸與現(xiàn)有技術(shù)的連桿軸瓦的接觸應(yīng)力以及曲軸與根據(jù)本實用新型的連桿軸瓦的接觸應(yīng)力。在圖2中，附圖標記3表示處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)的曲軸，4表示內(nèi)燃機連桿，5表示曲軸安裝孔。
[0021]圖2的中間示出了內(nèi)燃發(fā)動機的連桿4、連桿軸瓦I (或2)，軸瓦安裝在內(nèi)燃機連桿大頭孔內(nèi)，而曲軸3則通過曲軸安裝孔5安裝在軸瓦內(nèi)。
[0022]圖2的左側(cè)示出了曲軸3與根據(jù)本實用新型的軸瓦2的接觸情況。如圖所示，在曲軸3變形并且兩端向下彎曲時與軸瓦2的內(nèi)表面為弧形面接觸，連桿軸瓦2的內(nèi)表面很好地適應(yīng)了曲軸3工作時的變形，接觸應(yīng)力被控制在可接受的范圍內(nèi)。本實用新型中將軸瓦2沿周向方向的等厚度機加工改為根據(jù)曲軸變形的弧度機加工，如圖1所示，軸瓦2被機加工成了中間厚、兩端薄的曲面軸瓦，很好的適應(yīng)的曲軸3的變形，避免的曲軸軸頸變形時候與軸瓦的邊緣接觸應(yīng)力，優(yōu)化了油膜遙形成、減小了軸瓦的磨損，延長了曲軸和軸瓦的工作壽命和可靠性。這種軸瓦設(shè)計適用于所有發(fā)動機，用于改善軸瓦磨損以及增加發(fā)動機使用壽命。
[0023]如前所述，本實用新型采用軸瓦變厚度機加工，有效地降低了軸瓦的磨損以及與曲軸軸頸的邊緣接觸壓力問題，使設(shè)計更加穩(wěn)健，并且該設(shè)計可以用于所有車用發(fā)動機包括汽油機以及柴油機。
[0024]所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述說明可以對實施方式中具體的特征進行等同的改型或變型，毫無疑問，這些改變的實施方式也將落入權(quán)利要求書所覆蓋的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃機連桿軸瓦，其特征在于，所述軸瓦的內(nèi)表面沿軸向呈與內(nèi)燃機的曲軸在運轉(zhuǎn)時的變形相應(yīng)的彎曲形狀，并且所述軸瓦的壁的中間部分比邊緣部分厚。
2.如權(quán)利要求1所述的軸瓦，其中，所述軸瓦的外表面呈直筒形，所述軸瓦沿軸向具有變化的壁厚。
3.如權(quán)利要求1或2所述的軸瓦，其中，所述彎曲形狀為弧形。
4.一種內(nèi)燃發(fā)動機，其特征在于，所述內(nèi)燃發(fā)動機的連桿軸瓦為如前述權(quán)利要求1至3中任一項所述的軸瓦。
【文檔編號】F16C33/04GK203784081SQ201320715224
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】謝薇, 馮圓, 王為成 申請人:上海通用汽車有限公司, 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司