发动机轴承座组件及大型发动机部件的制作方法

发动机轴承座组件及大型发动机部件的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种发动机轴承座组件及大型发动机部件，发动机轴承座组件，包括旋转地支撑机油润滑的轴的至少一个轴承座和将至少一个轴承座附接至大型发动机部件上的平坦安装面的紧固装置，其中，发动机轴承座组件在轴与平坦安装面之间提供隔热层以降低从用以润滑轴的机油至大型发动机部件的热损失。本实用新型还提供了具有上述组件的大型发动机部件。通过本实用新型的技术方案，降低了用以润滑由轴承组件所支撑的轴的机油的热损失，从而尤其是在伴随着发动机冷启动时辅助机油预热并减少燃料使用量。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及对用以旋转支撑发动机的轴的轴承组件的改进，且具体地，涉及 一种改进的发动机轴承座组件。 发动机轴承座组件及大型发动机部件

【背景技术】
[0002] 众所周知，需提供轴承组件来旋转发动机的轴，例如但不限于曲轴主轴承组件、凸 轮轴轴承组件、平衡轴轴承组件。
[0003] 这些现有技术的轴承组件通常使用轴承结构，其中，轴承组件的半轴承件成形为 用于支撑轴承组件的发动机部件的集成件，例如，这些发动机部件在曲轴主轴承组件或 平衡轴轴承组件的情况下为发动机的缸体、在凸轮轴轴承组件的情况下为缸盖。美国第 4, 612, 885号专利和美国第8281762号专利中示出了这些发动机部件的实例。
[0004] 在这种轴承组件的情况下，该轴承组件还包括紧固至该半轴承件的轴承盖，从而 共同为相应的轴形成旋转支撑件。在这种结构的情况下，每个轴承组件上的孔通常在发动 机部件上进行原位机械加工，然后不得不移除端盖来配合轴，随后再将端盖重新紧固至发 动机部件上的半轴承件来使用。
[0005] 这种生产安排复杂、耗时且要求发动机部件包括复杂的形状和形式以提供该轴 瓦。
[0006] 这种结构的另一问题在于：由于这种轴承组件的导热性质，传递至用以润滑轴承 组件的机油的大部分热量通过传导至由发动机部件构成的极大质量而损失。
[0007] 例如，在主轴承组件的情况下，所产生的大部分热量通过传导至缸体而损失。
[0008] 进一步可知，伴随着冷启动，即发动机在发动机温度最初接近环境温度的情况下 启动，由于润滑油低于最佳工作温度，会产生显著的摩擦损失。这些损失在最初的预热期增 加了燃料使用量，另外，如果机油低于机油中添加剂完全激活的最低温度，则会增加磨损。
[0009] 为降低这些磨损，已提出将发动机的机油供给通道隔热以减少机油的热损失，从 而加速机油加热过程并减少燃料使用量。尽管这种方法在机油预热期间会显著降低燃料使 用量，但并未降低这种发动机的旋转轴轴承内的机油的热损失。 实用新型内容
[0010] 本实用新型的目标在于降低用以润滑发动机的旋转轴轴承组件的机油的热损失。 [0011] 本实用新型的第二目标在于提供一种发动机轴承组件，其结构简单并降低了其所 固定至的发动机部件的制造成本和制造复杂性。
[0012] 根据本实用新型的第一方面提供了一种发动机轴承座组件，包括旋转地支撑机油 润滑的轴的至少一个轴承座和将至少一个轴承座附接至大型发动机部件上的平坦安装面 的紧固装置，其中，发动机轴承座组件在轴与平坦安装面之间提供隔热层以降低从用于润 滑轴的机油至大型发动机部件的热损失。
[0013] 发动机轴承座组件可包括第一轴承座和第二轴承座，且紧固装置可包括延伸穿过 两个轴承座中的孔以将第一轴承座和第二轴承座附接至大型发动机部件的一对间隔开的 螺纹紧固件，其中，第二轴承座具有端面，且隔热层包括介于第二轴承座的端面与平坦安装 面之间的绝缘材料层，使得第二轴承座中没有部分与平坦安装面接触。
[0014] 可选地，发动机轴承座组件可包括单个轴承座，且紧固装置可包括延伸穿过单个 轴承座中的孔以将单个轴承座附接至大型发动机部件的一对间隔开的螺纹紧固件，其中， 单个轴承座具有端面，且隔热层包括介于单个轴承座的端面与大型发动机部件上的平坦安 装面之间的绝缘材料层，使得单个轴承座中没有部分与平坦安装面接触。
[0015] 绝缘材料层可为由导热性低的材料制成的绝缘板。
[0016] 绝缘板可将邻接的轴承座的端面与平坦安装面间隔开，使得邻接的轴承座上没有 部分与平坦安装面接触。
[0017] 绝缘材料层可为陶瓷材料。
[0018] 每个螺纹紧固件均可具有延伸穿过至少一个轴承座的细长柄部，且二级隔热层介 于每个细长柄部与每个细长柄部延伸穿过的至少一个轴承座之间。
[0019] 二级隔热层可包含由绝缘材料制成的管、气隙和位于细长柄部上的绝缘材料层的 其中一种。
[0020] 在另一个可选实施例中，发动机轴承座组件可包括由隔热材料制成的第一轴承座 和第二轴承座，且紧固装置可包括延伸穿过两个轴承座中的孔以将第一轴承座和第二轴承 座附接至大型发动机部件的一对间隔开的螺纹紧固件，其中，隔热层包括第一轴承座和第 二轴承座。
[0021] 在另一可选实施例中，发动机轴承座组件可包括由隔热材料制成的单个轴承座， 且紧固装置可包括延伸穿过单个轴承座中的孔以将单个轴承座附接至大型发动机部件的 一对间隔开的螺纹紧固件，其中，隔热层包括单个轴承座。
[0022] 每个轴承座均可由导热性低的陶瓷材料制成。
[0023] 有利地，每个轴承座均可由所具有的线性热膨胀系数低于制造机油润滑的轴的材 料的线性热膨胀系数的陶瓷材料制成。
[0024] 根据本实用新型的第二方面提供了一种大型发动机部件，该大型发动机部件具有 多个根据本实用新型的第一方面构造的发动机轴承座组件，该发动机轴承座组件间隔开地 附接至该大型发动机部件以支撑可旋转的机油润滑的轴。
[0025] 大型发动机部件可具有单个平面安装面，所有相应的轴承座组件都可附接至单个 平面安装面。
[0026] 可选地，大型发动机部件可具有与发动机轴承座组件的数目相同的平坦安装面， 且每个发动机轴承座组件均可附接至平坦安装面中的相应的一个平坦安装面。
[0027] 大型发动机部件可为发动机的缸体、发动机的曲轴箱和发动机的缸盖的其中一 种。
[0028] 通过本实用新型的技术方案，降低了用以润滑由轴承组件所支撑的轴的机油的热 损失，从而尤其是在伴随着发动机冷启动时辅助机油预热并减少燃料使用量。

【专利附图】

【附图说明】
[0029] 现通过实例参照附图对本实用新型进行描述，其中：
[0030] 图1为根据本实用新型的轴承座组件的第一实施例的端视图；
[0031] 图2为根据本实用新型的轴承座组件的第二实施例的端视图；
[0032] 图3为穿过图1所示轴承座组件的横截面图，示出了紧固件和隔热结构的第一实 施例；
[0033] 图4为穿过图1所示轴承座组件的横截面图，示出了紧固件和隔热结构的第二实 施例；
[0034] 图5为穿过图1所示轴承座组件的横截面图，示出了紧固件和隔热结构的第三实 施例；
[0035] 图6为根据本实用新型的轴承座组件的第三实施例的端视图；
[0036] 图7为穿过图6所示轴承座组件的横截面图，示出了紧固件和隔热结构；
[0037] 图8为根据本实用新型的轴承座组件的第四实施例的端视图；以及
[0038] 图9为穿过图8所示轴承座组件的横截面，示出了紧固件和隔热结构。

【具体实施方式】
[0039] 附图本质上是示意性的，且提供用于帮助理解本实用新型。
[0040] 具体参照图1，示出了以发动机的缸体5的形式呈现的大型发动机部件。缸体5具 有平坦表面，其上形成有用于附接轴承座组件10的平坦安装面6。
[0041] 应当理解，平坦安装面6的数目可能与轴承座组件10的数目相同，或者，单个大型 平坦安装面上附接有不止一个轴承组件10。
[0042] 轴承座组件10包括第一和第二金属轴承座11和12以及由绝缘材料形成的隔热 层，该隔热层以平坦绝缘板19的形式呈现。
[0043] 第一轴承座11具有端面13并包括轴承面15,轴承面15可整体成形为应用于第一 轴承座11的轴承材料涂层，或能够为由轴承材料制成的单独的轴瓦。第一轴承座11中成 形有两个间隔开的孔，以允许螺纹紧固件20穿过。
[0044] 第二轴承座12具有平坦端面14并包括轴承面16,轴承面16可整体成形为应用于 第二轴承座12的轴承材料涂层，或能够为由轴承材料制成的单独的轴瓦。第二轴承座12 中成形有两个间隔开的孔，以允许螺纹紧固件20穿过。
[0045] 第一和第二轴承座11和12共同旋转地支撑呈现为曲轴7的轴。机油供给(未示 出)成形为第二轴承座12的一部分，以向曲轴7供应润滑油。平坦绝缘板19由导热性极低 的材料制成，例如，这些材料诸如为碳化硅或另一种合适的陶瓷材料。
[0046] 绝缘板19介于第二轴承座12的平坦端面14与缸体5上的平坦安装面6之间，使 得第二轴承座12的平坦端面14中没有任何部分接触缸体5的平坦安装面6。绝缘板19具 有允许螺纹紧固件20穿过的两个间隔开的孔，并具有邻接平坦安装面6的平坦表面和邻接 端面14的平坦表面。
[0047] 应当理解，该绝缘材料层可能可选地成形为第二轴承座12上的涂层，并且无需单 独的板状部件，同时，在这种情况下，隔热层设置成使得第二轴承座12中没有任何部分接 触缸体5的平坦安装面6。
[0048] 优选地，第二轴承座12的整个端面14像这样由隔热层或绝缘板覆盖降低了第二 轴承座12在使用中变形的风险。绝缘板19将第二轴承座12与平坦安装面6分隔开，使得 第二轴承座12中没有任何部分与平坦安装面6接触。
[0049] 曲轴7在轴承座组件10中的旋转产生了摩擦，从而加热机油，但由于轴承座组件 10在用以润滑曲轴7的机油和缸体5之间形成了隔热层，显著降低了机油的热损失，从而尤 其是在伴随着发动机(缸体5成形为其一部分）冷启动时辅助预热机油。
[0050] 现参照示出了紧固件与隔热结构的第一实施例的图3,可以看出，每个螺纹紧固件 20均具有顶端21、细长柄部22以及与缸体5中的内螺纹结构螺纹啮合的螺纹端部23。隔 热垫圈18介于螺纹紧固件20的顶端21和第一轴承座11的端面13之间，并且隔热管17 安装在第一和第二轴承座11和12中成形的孔内，以便在螺纹紧固件20的柄部22以及第 一和第二轴承座11和12之间提供隔热层。应当理解，可选地，可能有两个隔热管，其中一 个隔热管安装在第一轴承座11中，另一个安装在第二轴承座12中。还应当理解，螺纹紧固 件20的柄部22可能可选地涂覆有隔热材料。
[0051] 隔热管17和隔热垫圈18都由诸如碳化硅的低导热性材料制成，并在第一和第二 轴承座11和12与相应的螺纹紧固件20之间提供隔热层。
[0052] 两个螺纹紧固件20用于通过它们与缸体5中的内螺纹结构的螺纹啮合来将轴承 座11、12附接至缸体5。应当理解，隔热层19还借助于其在缸体5的平坦安装面6与第二 轴承座12的平坦端面14之间的中介位置而夹紧或固定至缸体5。
[0053] 以绝缘板19、垫圈18和隔热管17的形式呈现的隔热层因此介于用以润滑轴7的 机油和缸体5之间，以降低机油的热损失。因此，通过在由机油润滑的轴与缸体5之间插入 至少一个隔热层，中断了用以润滑曲轴7的机油和缸体5之间的热流路。这种隔热层的使 用降低了从机油至轴承座组件10所附接至的大型结构部件(缸体5)的热损失，并因此降低 了机油达到理想工作温度所需的时间。
[0054] 现参照图4,其示出了紧固件和隔热结构的第二实施例，该紧固件和隔热结构旨在 直接替换先前参照图3所述的紧固件和隔热结构。
[0055] 该实施例与先前参照图3所述的实施例之间的唯一显著差别在于隔热管17在本 实施例中替换为气隙17a。与之前相同，两个紧固件20用以将轴承座组件10附接至缸体 5,且以绝缘板19、垫圈18和气隙17a的形式呈现的隔热层介于用以润滑轴7的机油和缸体 5之间。
[0056] 通过在由机油润滑的曲轴与缸体5之间插入至少一个隔热层，且在该实施例中插 入了三个隔热层，该实施例同样具有中断用以润滑曲轴7的机油和缸体5之间的热流路的 效果。因此降低了从机油至大型结构部件5的热损失，并且也降低了机油达到期望工作温 度所需的时间。
[0057] 现参照图5,其示出了紧固件和隔热结构的第三实施例，该紧固件和隔热结构旨在 直接替换先前参照图4所述的紧固件和隔热结构。
[0058] 该实施例与先前参照图4所述的实施例之间的唯一显著差别在于螺纹紧固件20 的顶端21与第一轴承座11之间没有隔热垫圈，并且该实施例为图1中所示的结构。
[0059] 与之前相同，两个紧固件20用以将轴承座组件10附接至缸体5,且以绝缘板19和 气隙17a的形式呈现的隔热层介于用以润滑轴7的机油和缸体5之间的热流路中。然而， 在该实施例的情况下，依然存在穿过螺纹紧固件20的顶端21的热流路。然而，由于螺纹紧 固件20的顶端21与第一轴承座11之间的接触区域极小，该热流路相对较小。
[0060] 通过在由机油润滑的曲轴与缸体5之间插入隔热层，该实施例同样具有中断用以 润滑曲轴7的机油和缸体5之间的热流路的效果。与之前相同，因此降低了从机油至大型 结构部件(缸体5)的热损失，并且也减少了机油达到期望工作温度所需的时间。
[0061] 图3和图4中所示的实施例优于图5中所示的实施例，因为二级隔热层安置在螺 纹紧固件20与轴承座11、12之间。因此，在图3和图4所示的实施例的情况下，螺纹紧固 件20与轴承座11、12之间不可能存在接触。
[0062] 尽管本实用新型已通过实例参照旋转地支撑曲轴并将曲轴附接至发动机缸体的 轴承座组件的使用进行了描述，但应当理解，该轴可能为发动机中需要机油润滑的任意轴， 且大型结构部件可能为轴承座组件连接的部件。
[0063] 例如，该轴可能为凸轮轴，且大型结构部件可能为缸盖，可选地，该轴可能为平衡 轴，且大型结构部件可能为缸体或曲轴箱。
[0064] 本实用新型的一个优势在于用以形成轴承座组件的部件的形状和结构简单。
[0065] 本实用新型的另一优势在于大型结构部件不必特定成形来适应轴承座组件，仅仅 需要提供平坦平面或平坦表面来附接轴承组件。
[0066] 应当理解，通常需要若干轴承座组件来支撑单根轴，且大型结构部件上的单个平 坦表面或多个平坦表面必须准确地对准来准确地定位该轴。然而，这些对准的平坦表面或 单个平坦表面的机械加工更容易执行、能够高准确度地生产，以及与轴承座组件的一部分 成形为大型结构部件的整体件的现有技术结构相比，有可能更为便宜地进行生产。
[0067] 美国第6, 379, 754号专利公开了一种使用裂解工艺和涂层工艺生产大端轴承的 方法，并且类似的技术可用以生产第一和第二轴承座11、12。
[0068] 现参照图2,示出了轴承座组件30的第二实施例，轴承座组件30旨在直接替换参 照图1示出和描述的轴承座组件10。
[0069] 与之前相同，以发动机的缸体5的形式呈现的大型发动机部件上具有平坦安装面 6,用以附接轴承支座组件30。
[0070] 与之前相同，平坦安装面6的数目可能与轴承座组件30的数目相同，或者，不止一 个轴承组件30可能附接至单个大型平面安装面。
[0071] 轴承座组件30包括单个金属轴承座31和由绝缘材料层制成的以平坦绝缘板39 的形式呈现的隔热层。
[0072] 轴承座31具有第一和第二端面33和34并包括轴承面36。轴承面36以由轴承材 料制成的单独的轴瓦的形式呈现。轴承座31中成形有两个间隔开的孔以允许螺纹紧固件 20穿过。
[0073] 在该实施例的情况下，仅存在单个轴承座31，除此之外，螺纹紧固件20和这些紧 固件20相对于轴承座31的隔热与先前参照图3至图5描述的情况相同。与之前相同，图3 和图4中示出的实施例优于图5中示出的实施例。这是因为在图3和图4的实施例中，螺 纹紧固件20和轴承座31之间存在二级隔热层。因此，在这些实施例中，螺纹紧固件20与 轴承座31之间不可能存在接触。
[0074] 与之前相同，轴承座31旋转地支撑以曲轴7的形式呈现的轴，且机油供给(未示 出）成形为轴承座31的一部分以将润滑油供应至曲轴7。
[0075] 平坦绝缘板39由导热性极低的材料制成，例如，该材料可诸如为碳化硅或另一种 合适的陶瓷材料。
[0076] 绝缘板39介于轴承座31的平坦第二端面34和缸体5上的平坦安装面6之间，使 得轴承座31中没有任何部分接触缸体5的平坦安装面6。
[0077] 绝缘板39具有两个间隔开的孔以允许螺纹紧固件20穿过。该绝缘板39具有邻 接平坦安装面6的平坦表面和邻接端面34的平坦表面。
[0078] 应当理解，可选地，隔热层可能成形为轴承座31上的涂层且无需为单独的部件， 并且，在这种情况下，隔热层设置成使得轴承座31中没有任何部分接触缸体5的平坦安装 面6。
[0079] 优选地，轴承座31的整个端面34由隔热层或绝缘板39覆盖，因为这样降低了轴 承座31在使用中变形的风险。绝缘板39将轴承座31与平坦安装面6间隔开，以便轴承座 31中没有任何部分与平坦安装面6接触。
[0080] 因此，绝缘板39减少了从轴承座31至缸体5的热传递，从而与其他情况且尤其是 缸体5处于或接近环境温度而环境温度又较低的情况比较，本实施例保持机油较暖。应当 理解，一些热量会从机油至轴承座31损失掉，但这部分热量和轴承座31与缸体5直接接触 而损失至缸体5的热量相比是最小的。
[0081] 曲轴7在轴承座31中的旋转会产生摩擦，从而将机油加热，但由于轴承座组件30 在用以润滑曲轴7的机油和缸体5之间形成了隔热层，因此显著降低了机油的热损失，从而 伴随着发动机(缸体5成形为其一部分）冷启动辅助预热机油。
[0082] 应当理解，在这种单件式轴承座结构的情况下，需对相应的轴进行设计以使其能 够与用于支撑该轴的轴承座组件相适应。换言之，需要装配式轴或多件式轴。
[0083] 具体参照图6,示出了轴承座组件110的第三实施例，轴承座组件110旨在直接替 换图1所示轴承座组件10。
[0084] 与之前相同，以缸体5的形式呈现的发动机部件具有平坦安装面6,用于附接至轴 承支座组件110。
[0085] 应当理解，平坦安装面6的数目可能与轴承座组件110的数目相同，或者，一个以 上轴承组件110可能附接至单个大型平面安装面。
[0086] 轴承座组件110包括第一和第二隔热轴承座111和112。
[0087] 第一轴承座111具有端面113并包括轴承面115,轴承面115可整体成形为应用于 第一轴承座111的轴承材料的涂层，或者其可为由轴承材料制成的单独的轴瓦。第一轴承 座111中成形有两个间隔开的孔，以允许螺纹紧固件120穿过。
[0088] 第二轴承座112具有平面端面114并包括轴承面116,轴承面116可整体成形为应 用于第二轴承座112的轴承材料的涂层，或者其可为由轴承材料制成的单独的轴瓦。第二 轴承座112中成形有两个间隔开的孔，以允许螺纹紧固件120穿过。
[0089] 第一和第二轴承座111和112共同旋转地支撑以曲轴7的形式呈现的轴，且机油 供给(未示出）成形为第二轴承座112的一部分以向曲轴7供给润滑油。
[0090] 第一和第二轴承座111和112都由导热性极低的材料制成，例如，该材料可诸如为 碳化硅或另一种合适的陶瓷材料。
[0091] 第二轴承座112的平坦端面114形成直接邻接缸体5上的平坦表面6的平坦表面。 第一和第二轴承座111和112在机油与缸体5之间提供大型隔热层。
[0092] 曲轴7在轴承座组件110中的旋转产生摩擦，因此加热机油，但是由于轴承座组件 110在用以润滑曲轴7的机油和缸体5之间形成隔热层，因此显著减少了机油的热损失，从 而尤其是伴随着发动机(缸体5形成其一部分）冷启动辅助预热机油。
[0093] 图7示出了形成轴承座组件110的部分的紧固件和隔热结构。
[0094] 使用两个螺纹紧固件120,且两个螺纹紧固件120中的每一个均具有顶端121、细 长柄部122以及与缸体5中的内螺纹轮廓螺纹啮合的螺纹端部123。螺纹紧固件120的顶 端121直接反作用于第一轴承座111的端面113。
[0095] 在该实例中，气隙117a形成在螺纹紧固件120的柄部122与第一和第二轴承座 111和112中成形的孔之间，以便在螺纹紧固件120的柄部122与第一和第二轴承座111和 112之间提供隔热层。然而，唯一需要的是孔要具有足够的直径以允许螺纹紧固件柄部122 自由穿过，因为极少热量从轴承座111U12传递至螺纹紧固件120的柄部122,这是由于隔 热层的良好隔热性能。
[0096] 两个螺纹紧固件120被用以通过它们与缸体5中的内螺纹的螺纹啮合而将轴承座 111、112附接至缸体5。因此在用以润滑轴7的机油和缸体5之间产生了以第一隔热轴承 座111和第二隔热轴承座112的形式呈现的隔热层。
[0097] 因此，因为轴承座111和112都由隔热材料制成，极大减少了从润滑轴7的机油至 缸体的热传递，从而辅助机油的预热。
[0098] 轴承座111U12使用陶瓷隔热材料是一种防止从用于润滑轴的机油至缸体5的热 传递的特别有效的方式。此外，因为陶瓷轴承座111U12的热膨胀系数大大低于用于制造 曲轴7的材料(钢或铸铁）的热膨胀系数，可获得其它有益效果。
[0099] 例如，曲轴7与轴承座111、112之间的间隙在部件处于冷态(诸如环境温度）时较 大是有利的，因为这样比使用较小间隙时会产生较低摩擦，从而减少燃料使用量。然而，在 高温下，优选使用小轴承间隙以减少机油通过轴承的流动。
[0100] 如果使用金属轴承座，当部件处于冷态(诸如环境温度）时，通常不能使用大间隙， 因为曲轴和轴承座的膨胀率会非常类似，并因此即便在机油热时仍会维持大间隙。轴与轴 承座之间的这种大间隙在机油热时会导致过多机油流过轴承，从而需要使用较大机油泵或 者需要以更高水平运行该机油泵。在任一种情况下，都会需要使用更多燃料以将机油泵送 至轴。
[0101] 然而，如果轴承座111、112使用陶瓷材料，则有可能在曲轴7和轴承座组件110处 于冷态时在曲轴7与轴承材料116之间使用大间隙，这样会防止在轴承中产生过大摩擦。这 是因为这种陶瓷材料比用于制造曲轴7的材料具有低得多的线性热膨胀系数。因此，曲轴7 与轴承材料116之间的大间隙在部件升温时会由于差异膨胀而减小，以产生较小间隙。因 此，轴承间隙在机油热且粘性较低时较小，从而防止轴承中的过量机油损失而不显著增加 摩擦。
[0102] 现参照图8，示出了轴承座组件210的第四实施例，轴承座组件210旨在直接替换 参照图1示出和描述的轴承座组件10。
[0103] 与之前相同，以发动机的缸体5的形式呈现的发动机部件5具有平面表面6,用于 附接轴承支座组件210。
[0104] 与之前相同，平坦表面6的数目可能与轴承座组件210的数目相同，或者，一个以 上轴承组件210可能附接至大型平面表面。
[0105] 轴承座组件210包括单个隔热轴承座231和两个螺纹紧固件220。
[0106] 轴承座231具有第一端面233、第二端面234,并包括轴承面216。轴承面216以由 轴承材料制成的单独的轴瓦的形式呈现。轴承座231中成形有两个间隔开的孔，以允许螺 纹紧固件220穿过。
[0107] 图9示出了螺纹紧固件220及这些紧固件220与轴承座231的隔热结构，在该实 例中，仅具有单个隔热轴承座231，除此之外，该实施例与先前参照图7所描述的实施例相 同。
[0108] 使用两个间隔开的螺纹紧固件220,且螺纹紧固件220中的每一个均具有顶端 221、细长柄部222以及与缸体5中的内螺纹轮廓螺纹啮合的螺纹端部223。螺纹紧固件220 的顶端221直接反作用于轴承座231的端面213。
[0109] 气隙217a形成在螺纹紧固件220的柄部222和轴承座231中成形的孔之间，以在 螺纹紧固件220的柄部222与轴承座231之间提供隔热层。
[0110] 轴承座231由导热性极低的材料制成，例如，该材料诸如为碳化硅或其它合适的 陶瓷材料。同样有利的是，用以形成轴承座231的材料的线性膨胀系数低于制造由轴承座 231旋转地支撑的轴的材料的线性膨胀系数。这是因为能够如前所述使用差异膨胀来随着 温度变化改变曲轴7与轴承材料216之间的间隙。该间隙在部件处于或接近环境温度时较 大；而在该部件处于正常工作温度时较小。
[0111] 轴承座231旋转地支撑曲轴7,并且机油供给(未示出）成形为轴承座231的一部 分以向曲轴7供给润滑油。
[0112] 轴承座231的第二平坦端面234形成直接邻接缸体5上的平坦支撑面6的平坦表 面。
[0113] 应当理解,一些热量会从机油至轴承座231损失，但该热损失与轴承座由导热材 料制成且与缸体5直接接触而损失至缸体5的热量相比是最小的。
[0114] 曲轴7在轴承座231中的转动会产生摩擦，从而加热机油，但由于轴承座组件210 在用于润滑曲轴7的机油与缸体5之间形成隔热层，显著减少机油的热损失，借此，尤其是 伴随着发动机(缸体5形成其一部分）冷启动辅助预热机油。
[0115] 轴承座231使用陶瓷材料是一种防止从用以润滑轴的机油至缸体5的热传递的特 别有效的方式。
[0116] 此外，如前所述，因为陶瓷轴承座231的热膨胀系数大大低于用于制造曲轴7的材 料(钢或铸铁）的热膨胀系数，能够获得其它有利的摩擦效果和机油流动效果。
[0117] 应当理解，诸如发动机的缸体或缸盖的大型发动机部件通常会需要多个先前所述 类型的轴承座组件间隔开地附接至其上，用于支撑诸如曲轴、平衡轴或凸轮轴的旋转轴。
[0118] 在一个实施例中，大型发动机部件5具有单个平面安装面6,所有相应的轴承座组 件10、30、110、210都附接至其上。
[0119] 在替代实施例中，大型发动机部件5具有与轴承座组件10、30、110、210相同数目 的平坦安装面6,并且每个轴承座组件10、30、110、210均附接至平坦安装面6中相应的一个 安装面。
[0120] 应当理解，上述四个轴承座组件实施例都是非常简单的结构，并且都附接至在大 型结构部件上形成的平坦表面，从而降低了轴承座组件及它们附接至的大型发动机部件的 制造时间和成本。
[0121] 因此，综上所述，根据本实用新型的发动机轴承座组件降低了用以润滑由轴承组 件所支撑的轴的机油的热损失，从而尤其是在伴随着发动机冷启动时辅助机油预热并减少 燃料使用量。
[0122] 在两个尤其有利的实施例中，多个轴承座或单个轴承座由比所支撑的轴具有更低 线性膨胀系数的隔热材料制成。这允许由轴和轴承座组件形成的轴承使用温度可变间隙策 略，其中，当轴和轴承座组件处于环境温度时，使用比常规间隙更大的间隙，从而在机油处 于冷态时减小摩擦和燃料使用量。差异膨胀在轴和轴承座组件处于其正常工作温度时减小 了间隙，以减少流过轴承的机油。
[0123] 应当理解，例如但不限制，在实践中，会设置诸如定位销的定位方式来为大型发动 机部件上的每个轴承座组件(其附接至大型发动机部件）提供正确的定位。
[0124] 本领域技术人员应当理解，尽管本实用新型已通过实例参照一个或多个实施例进 行了描述，但其并不限于所公开的实施例，并且可构造出替代实施例而不偏离本实用新型 由附属权利要求所限定的范围。
【权利要求】
1. 一种发动机轴承座组件，包括旋转地支撑机油润滑的轴的至少一个轴承座和将所述 至少一个轴承座附接至大型发动机部件上的平坦安装面的紧固装置，其特征在于，所述发 动机轴承座组件在所述轴与所述平坦安装面之间提供隔热层。
2. 根据权利要求1所述的发动机轴承座组件，其特征在于，所述发动机轴承座组件包 括第一轴承座和第二轴承座，且所述紧固装置包括延伸穿过两个轴承座中的孔以将所述第 一轴承座和所述第二轴承座附接至所述大型发动机部件的一对间隔开的螺纹紧固件，其 中，所述第二轴承座具有端面，且所述隔热层包括介于所述第二轴承座的端面与所述平坦 安装面之间的绝缘材料层，使得所述第二轴承座中没有部分与所述平坦安装面接触。
3. 根据权利要求1所述的发动机轴承座组件，其特征在于，所述发动机轴承座组件包 括单个轴承座，且所述紧固装置包括延伸穿过所述单个轴承座中的孔以将所述单个轴承座 附接至所述大型发动机部件的一对间隔开的螺纹紧固件，其中，所述单个轴承座具有端面， 且所述隔热层包括介于所述单个轴承座的端面与所述大型发动机部件上的平坦安装面之 间的绝缘材料层，使得所述单个轴承座中没有部分与所述平坦安装面接触。
4. 根据权利要求2至3中任一项所述的发动机轴承座组件，其特征在于，每个螺纹紧固 件均具有延伸穿过所述至少一个轴承座的细长柄部，且二级隔热层介于每个细长柄部与所 述每个细长柄部延伸穿过的所述至少一个轴承座之间。
5. 根据权利要求4所述的发动机轴承座组件，其特征在于，所述二级隔热层包含由绝 缘材料制成的管、气隙和所述细长柄部上的绝缘材料层的其中一种。
6. 根据权利要求1所述的发动机轴承座组件，其特征在于，所述发动机轴承座组件包 括由隔热材料制成的第一轴承座和第二轴承座，且所述紧固装置包括延伸穿过两个轴承座 中的孔以将所述第一轴承座和所述第二轴承座附接至所述大型发动机部件的一对间隔开 的螺纹紧固件，其中，所述隔热层包括所述第一轴承座和所述第二轴承座。
7. 根据权利要求1所述的发动机轴承座组件，其特征在于，所述发动机轴承座组件包 括由隔热材料制成的单个轴承座，且所述紧固装置包括延伸穿过所述单个轴承座中的孔以 将所述单个轴承座附接至所述大型发动机部件的一对间隔开的螺纹紧固件，其中，所述隔 热层包括所述单个轴承座。
8. -种大型发动机部件，具有多个根据权利要求1至7中任一项所述的发动机轴承座 组件，所述发动机轴承座组件间隔开地附接至所述大型发动机部件以支撑可旋转的机油润 滑的轴。
9. 根据权利要求8所述的大型发动机部件，其特征在于，所述大型发动机部件具有单 个平坦安装面，所有相应的轴承座组件都附接至所述单个平坦安装面。
10. 根据权利要求8所述的大型发动机部件，其特征在于，所述大型发动机部件具有与 所述发动机轴承座组件的数目相同的平坦安装面，且每个发动机轴承座组件均附接至所述 平坦安装面中的相应的一个平坦安装面。
【文档编号】F16C35/02GK203847572SQ201420162565
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2013年4月10日
【发明者】伊恩·格雷厄姆·佩格, 罗伯特·赫勒-洛伦岑, 奈杰尔·菲利普·哈罗德·福西特, 罗兰·保罗·斯塔克 申请人:福特环球技术公司