内燃机连杆轴瓦及内燃的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种内燃机连杆轴瓦及内燃机，所述内燃机连杆轴瓦的内表面沿轴向呈与内燃机的曲轴在运转时的变形相应的弯曲形状。本实用新型的轴瓦采用了适应曲轴变形的内表面形状，有效地降低了轴瓦的磨损以及与曲轴轴颈的边缘接触压力问题，使设计更加稳健。采用了这种轴瓦的所有车用发动机包括汽油机以及柴油机也将具有相应的优点。
【专利说明】内燃机连杆轴瓦及内燃机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及内燃机部件设计【技术领域】；更具体地说，本实用新型涉及一种内燃机连杆轴瓦。
[0002]进一步地，本实用新型还涉及一种包括前述连杆轴瓦的内燃机。
【背景技术】
[0003]曲轴作为发动机的心脏零件，承担着输出扭矩，驱动车辆行驶的重要作用。通常曲轴的变形会导致曲轴与连杆大头轴瓦的边缘接触应力，导致连杆大头轴瓦与曲轴轴颈间的油膜质量变差，轴瓦磨损加剧，严重时会导致连杆，轴瓦，曲轴失效，进而导致整个发动机失效。
[0004]如图1中左侧为现有技术中的轴瓦设计，其中，轴瓦I呈圆筒形，并且其内表面形成一个直筒。图2的右侧示出了曲轴与现有技术中的轴瓦的接触情况。结合图2的右侧可见，一般连杆4、轴瓦I和曲轴3工作时，由于爆发压力以及惯性力的作用，曲轴3在整个长度方向的周线上会发生弯曲，这样势必导致与连杆轴瓦I的边缘接触形成很大的接触应力。接触应力大到一定程度时导致轴瓦与曲轴轴颈间的油膜质量变差甚至可以将油膜压破，形成干磨擦以及过载，严重影响轴瓦的寿命以及曲轴轴瓦的润滑，严重时会导致连杆、轴瓦、曲轴失效，进而导致整个发动机失效。
[0005]随着排放法规和油耗法规的加严，发动机的爆发压力和功率扭矩等性能参数在不断提高，对发动机零件的要求也越来越严格，所以，对于轴瓦的设计和制造要求也越来越闻。
实用新型内容
[0006]本实用新型要解决的技术问题是提供一种能克服前述易于磨损或烧瓦等缺陷的内燃机连杆轴瓦。
[0007]进一步地，本实用新型要解决的技术问题还在于提供一种包括前述连杆轴瓦的内燃机。
[0008]为了解决前述技术问题，本实用新型的第一方面提供的内燃机连杆轴瓦的内表面沿轴向呈与内燃机的曲轴在运转时的变形相应的弯曲形状。
[0009]可选地，在如前所述的轴瓦中，所述轴瓦的外表面呈直筒形，所述轴瓦沿轴向具有
变化的壁厚。
[0010]可选地，在如前所述的轴瓦中，所述弯曲形状为弧形。
[0011]可选地，在如前所述的轴瓦中，所述轴瓦的壁的中间部分比边缘部分厚。
[0012]为了解决前述技术问题，本实用新型的第二方面提供了一种内燃发动机，所述内燃发动机的连杆轴瓦为如前述第一方面中任一项所述的轴瓦。
[0013]本实用新型的轴瓦采用了适应曲轴变形的内表面形状，有效地降低了轴瓦的磨损以及与曲轴轴颈的边缘接触压力问题，使设计更加稳健。采用了这种轴瓦的所有车用发动机包括汽油机以及柴油机也将具有相应的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]参照附图，本实用新型的公开内容将更加显然。应当了解，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在限制本实用新型的保护范围。图中:
[0015]图1示意性地对比示出了现有技术的轴瓦设计以及根据本实用新型的内燃机连杆轴瓦的变厚度设计；以及
[0016]图2示意性地对比示出了曲轴与现有技术的轴瓦的接触应力以及曲轴与根据本实用新型的内燃机连杆轴瓦的接触应力。
【具体实施方式】
[0017]为了表示的更清楚，在附图中对比地示出了本实用新型的技术方案与现有技术的技术方案。下面参照附图详细地说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0018]图1示意性地对比示出了现有技术的轴瓦设计以及根据本实用新型的内燃机连杆轴瓦的变厚度设计。图1和图2中的轴瓦是以截面图的形式示出的。在图1中，附图标记I表示根据现有技术设计的连杆轴瓦，2表示根据本实用新型设计的连杆轴瓦。
[0019]在图1中，右侧为根据本实用新型的轴瓦设计。本实用新型中的轴瓦2在其内表面的设计上做出了改进。如图所示，该轴瓦2的内表面沿其轴向加工成能够适应曲轴变形的弯曲形状，这可以通过以下方式实现，例如，可以通过有限元计算获得曲轴的变形量，然后将其编程输入机加工设备，即可以实现轴瓦的变厚度机加工。具体地说，在本实施方式中将轴瓦内表面沿轴向加工成弧形，使得轴瓦形成的圆孔两端处较粗、中间处较细；相应地，在轴瓦的外表面为直圆柱形的情况下，构成轴瓦的壁为变厚度的，在图示的实施方式中轴瓦的壁两端处较薄、中间处较厚。在其它的实施方式中，也可以根据发动机的参数以及曲轴、连杆轴瓦的参数计算出弧形轴瓦内表面的弧度。
[0020]图2示意性地对比示出了轴瓦在连杆大头孔内的安装、曲轴与现有技术的连杆轴瓦的接触应力以及曲轴与根据本实用新型的连杆轴瓦的接触应力。在图2中，附图标记3表示处于运转状态的曲轴，4表示内燃机连杆，5表示曲轴安装孔。
[0021]图2的中间示出了内燃发动机的连杆4、连杆轴瓦I (或2)，轴瓦安装在内燃机连杆大头孔内，而曲轴3则通过曲轴安装孔5安装在轴瓦内。
[0022]图2的左侧示出了曲轴3与根据本实用新型的轴瓦2的接触情况。如图所示，在曲轴3变形并且两端向下弯曲时与轴瓦2的内表面为弧形面接触，连杆轴瓦2的内表面很好地适应了曲轴3工作时的变形，接触应力被控制在可接受的范围内。本实用新型中将轴瓦2沿周向方向的等厚度机加工改为根据曲轴变形的弧度机加工，如图1所示，轴瓦2被机加工成了中间厚、两端薄的曲面轴瓦，很好的适应的曲轴3的变形，避免的曲轴轴颈变形时候与轴瓦的边缘接触应力，优化了油膜遥形成、减小了轴瓦的磨损，延长了曲轴和轴瓦的工作寿命和可靠性。这种轴瓦设计适用于所有发动机，用于改善轴瓦磨损以及增加发动机使用寿命。
[0023]如前所述，本实用新型采用轴瓦变厚度机加工，有效地降低了轴瓦的磨损以及与曲轴轴颈的边缘接触压力问题，使设计更加稳健，并且该设计可以用于所有车用发动机包括汽油机以及柴油机。
[0024]所属领域的技术人员根据上述说明可以对实施方式中具体的特征进行等同的改型或变型，毫无疑问，这些改变的实施方式也将落入权利要求书所覆盖的保护范围内。
【权利要求】
1.一种内燃机连杆轴瓦，其特征在于，所述轴瓦的内表面沿轴向呈与内燃机的曲轴在运转时的变形相应的弯曲形状，并且所述轴瓦的壁的中间部分比边缘部分厚。
2.如权利要求1所述的轴瓦，其中，所述轴瓦的外表面呈直筒形，所述轴瓦沿轴向具有变化的壁厚。
3.如权利要求1或2所述的轴瓦，其中，所述弯曲形状为弧形。
4.一种内燃发动机，其特征在于，所述内燃发动机的连杆轴瓦为如前述权利要求1至3中任一项所述的轴瓦。
【文档编号】F16C33/04GK203784081SQ201320715224
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2013年11月14日
【发明者】谢薇, 冯圆, 王为成 申请人:上海通用汽车有限公司, 泛亚汽车技术中心有限公司