連桿、發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車(chē)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種連桿，該連桿包括大頭、小頭和桿身，并且所述小頭設(shè)置有用于安裝活塞銷(xiāo)的通孔，所述小頭在所述連桿的長(zhǎng)度方向上具有朝向其頂端逐漸變小的縱截面，并且所述小頭與所述桿身的連接處還設(shè)置有突起部。本實(shí)用新型還涉及設(shè)置有該連桿的發(fā)動(dòng)機(jī)，以及配置有該發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車(chē)。本實(shí)用新型的連桿重量輕、強(qiáng)度好并且具有很好的推廣應(yīng)用性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】連桿、發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車(chē)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種連桿，設(shè)置有該連桿的發(fā)動(dòng)機(jī)以及配置有該發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車(chē)，屬于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，國(guó)家出臺(tái)的汽車(chē)排放和油耗法規(guī)日益趨嚴(yán)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件提出了新的更高的要求，既要輕量化設(shè)計(jì)零部件，又要求零部件的強(qiáng)度足夠高以承受高爆發(fā)壓力，同時(shí)能盡量降低摩擦、節(jié)省油耗。
[0003]連桿作為發(fā)動(dòng)機(jī)的重要部件之一，用于將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳遞到曲軸，使其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而輸出扭矩以驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛。連桿的可靠性設(shè)計(jì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要。圖1中示出了傳統(tǒng)的具有矩形小頭的連桿I’，這種設(shè)計(jì)雖然可以保證連桿小頭的強(qiáng)度和使用可靠性，但是缺乏相應(yīng)的減重優(yōu)化設(shè)計(jì)，不符合發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化的設(shè)計(jì)理念。隨著連桿減重要求的普及，近年來(lái)發(fā)展起來(lái)一種具有楔形小頭的連桿I’’，如圖2所示，它可以減小連桿的一部分重量，但是通過(guò)有限元分析可知連桿小頭的底部比頂部受力大很多(通常連桿小頭在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火上止點(diǎn)處的受力最大)，因此，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)連桿小頭的底部尤其是小頭與桿身的連接處強(qiáng)度不滿足要求的情況。
[0004]鑒于小頭的優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)連桿影響很大，如何在使連桿小頭減重的同時(shí)達(dá)到結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目的是本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種連桿，設(shè)置有該連桿的發(fā)動(dòng)機(jī)以及配置有該發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車(chē)，從而能夠成功地解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述及其他方面的問(wèn)題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0007]—種連桿，所述連桿包括大頭、小頭和桿身，并且所述小頭設(shè)置有用于安裝活塞銷(xiāo)的通孔，所述小頭在所述連桿的長(zhǎng)度方向上具有朝向其頂端逐漸變小的縱截面，并且所述小頭與所述桿身的連接處還設(shè)置有突起部。
[0008]在上述的連桿中，優(yōu)選地，所述縱截面呈楔形。
[0009]在上述的連桿中，優(yōu)選地，所述小頭具有第一斜面和第二斜面，所述第一斜面及所述第二斜面與所述連桿的中軸線的夾角分別在8度至15度之間。
[0010]在上述的連桿中，優(yōu)選地，所述第一斜面與所述第二斜面沿著所述連桿的中軸線對(duì)稱(chēng)布置。
[0011]在上述的連桿中，優(yōu)選地，所述突起部具有呈矩形的橫截面。
[0012]在上述的連桿中，優(yōu)選地，所述突起部在所述通孔的軸向方向上的長(zhǎng)度在I厘米至3厘米之間。
[0013]在上述的連桿中，優(yōu)選地，所述突起部在所述通孔的軸向方向上的長(zhǎng)度大于所述小頭的所述縱截面在所述通孔的軸向方向上的最大長(zhǎng)度。
[0014]一種發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置有上述的連桿。
[0015]在上述的發(fā)動(dòng)機(jī)中，優(yōu)選地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)是直噴發(fā)動(dòng)機(jī)或者增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0016]一種汽車(chē)，所述汽車(chē)配置有上述的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別是，本實(shí)用新型的連桿不僅有效地減小了連桿自身的重量，而且也顯著提高了連桿小頭的強(qiáng)度，進(jìn)而減少了發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗，并延長(zhǎng)了發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0018]以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但是應(yīng)當(dāng)知道，這些附圖僅是為解釋目的而設(shè)計(jì)的，因此不作為本實(shí)用新型范圍的限定。
[0019]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的具有矩形小頭的連桿的縱截面示意圖。
[0020]圖2是現(xiàn)有技術(shù)的具有楔形小頭的連桿的縱截面示意圖。
[0021]圖3是本實(shí)用新型的連桿的一個(gè)實(shí)施例的橫截面示意圖。
[0022]圖4是圖3中的連桿的縱截面局部示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)具體實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，但并不用于限制本實(shí)用新型。
[0024]請(qǐng)參閱圖3，它示意性地圖示出了本實(shí)用新型的連桿的橫截面的示意圖。該連桿I包括小頭2、大頭3和桿身4，并且該小頭2設(shè)置有用于安裝活塞銷(xiāo)的通孔5，出于清楚的目的，本文中并未繪制出活塞銷(xiāo)。從圖4中可以清楚地看到，小頭2在連桿I的長(zhǎng)度方向上具有朝向連桿I的頂端逐漸變小的縱截面，以便減輕小頭2的重量，并由此也減輕了連桿I的總重量。此外，小頭2與桿身4的連接處還設(shè)計(jì)有突起部6，從而保證連桿I在小頭2 —端受力最大處的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和安全系數(shù)。
[0025]從圖4中示出的優(yōu)選實(shí)施例中可見(jiàn)，連桿I的小頭2具有呈楔形的縱截面，并且小頭2具有第一斜面7和第二斜面8，該第一斜面7以及第二斜面8與整個(gè)連桿I在長(zhǎng)度方向上的中軸線(未示出)的夾角可分別設(shè)置在8度至15度范圍之間?？蛇x地，第一斜面7與第二斜面8沿著連桿I的中軸線對(duì)稱(chēng)布置成使得小頭2的縱截面基本上呈等腰梯形的形狀(見(jiàn)圖4)。需要指出的是，本文中所稱(chēng)的“橫截面”指的是在連桿I的長(zhǎng)度方向上在通孔5的徑向平面上所截取的平面，可以想象，該橫截面可平行于連桿I在做平面運(yùn)動(dòng)時(shí)的平面，如圖3所示；而“縱截面”指的是在連桿I的長(zhǎng)度方向上垂直于“橫截面”的截面，因此，該縱截面可經(jīng)過(guò)通孔5的軸線，如圖4所示。
[0026]再請(qǐng)結(jié)合參閱圖3和圖4，突起部6可以具有大致呈矩形的縱截面，并且可以具有一定的模鍛斜面9、10以利于連桿I的出模，在圖中以夸張的形式示出。在本實(shí)施例中，突起部6在通孔5的軸向方向上的長(zhǎng)度在I厘米至3厘米范圍之間，其中突起部6在通孔5的軸向方向上的長(zhǎng)度可以設(shè)計(jì)成大于小頭2的縱截面在通孔5的軸向方向上的最大長(zhǎng)度。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在小頭2具有漸縮的縱截面的情形下，在小頭2受力較大處(即連桿I中小頭2與桿身4的連接處)采用加強(qiáng)加寬的矩形設(shè)計(jì)，使得整個(gè)連桿I既達(dá)到了減重目的又保證了強(qiáng)度要求。當(dāng)然，突起部6的形狀、大小也可以根據(jù)不同的情況設(shè)計(jì)，以滿足不同發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際需求。
[0027]綜上所述，本實(shí)用新型的連桿在降低重量的同時(shí)保證了連桿小頭的強(qiáng)度，使得連桿的整體結(jié)構(gòu)更加合理。連桿的此類(lèi)優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅提高發(fā)動(dòng)機(jī)的爆發(fā)壓力和功率扭矩等性能參數(shù)，而且進(jìn)一步增加了發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命，并且使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行更加可靠。需要強(qiáng)調(diào)的是，該連桿在爆發(fā)要求較高的直噴發(fā)動(dòng)機(jī)或者增壓發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用時(shí)效果尤其明顯。顯然，可以預(yù)見(jiàn)，當(dāng)在汽車(chē)上應(yīng)用本實(shí)用新型的設(shè)置有該連桿的發(fā)動(dòng)機(jī)以及配置有該發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車(chē)時(shí)，就可以獲得諸如在制造成本低、節(jié)省油耗、減輕發(fā)動(dòng)機(jī)重量等方面的良好效果。
[0028]以上列舉了若干具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)闡明本實(shí)用新型的連桿，設(shè)置有該連桿的發(fā)動(dòng)機(jī)以及配置有該發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車(chē)，這些個(gè)例僅供說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其實(shí)施方式之用，而非對(duì)本實(shí)用新型的限制，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還可以做出各種變形和改進(jìn)。因此，所有等同的技術(shù)方案均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的范疇并為本實(shí)用新型的各項(xiàng)權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種連桿，所述連桿包括大頭、小頭和桿身，并且所述小頭設(shè)置有用于安裝活塞銷(xiāo)的通孔，其特征在于，所述小頭在所述連桿的長(zhǎng)度方向上具有朝向其頂端逐漸變小的縱截面，并且所述小頭與所述桿身的連接處還設(shè)置有突起部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連桿，其特征在于，所述縱截面呈楔形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連桿，其特征在于，所述小頭具有第一斜面和第二斜面，所述第一斜面及所述第二斜面與所述連桿的中軸線的夾角分別在8度至15度之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連桿，其特征在于，所述第一斜面與所述第二斜面沿著所述連桿的中軸線對(duì)稱(chēng)布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的連桿，其特征在于，所述突起部具有呈矩形的橫截面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連桿，其特征在于，所述突起部在所述通孔的軸向方向上的長(zhǎng)度在I厘米至3厘米之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連桿，其特征在于，所述突起部在所述通孔的軸向方向上的長(zhǎng)度大于所述小頭的所述縱截面在所述通孔的軸向方向上的最大長(zhǎng)度。
8.一種發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置有根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的連桿。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)是直噴發(fā)動(dòng)機(jī)或者增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。
10.一種汽車(chē)，其特征在于，所述汽車(chē)配置有根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的發(fā)動(dòng)機(jī)。
【文檔編號(hào)】F16C7/02GK203962669SQ201420276645
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】馮圓, 尹建民, 王立新 申請(qǐng)人:上海通用汽車(chē)有限公司, 泛亞汽車(chē)技術(shù)中心有限公司