连杆、发动机和汽车的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种连杆，该连杆包括大头、小头和杆身，并且所述小头设置有用于安装活塞销的通孔，所述小头在所述连杆的长度方向上具有朝向其顶端逐渐变小的纵截面，并且所述小头与所述杆身的连接处还设置有突起部。本实用新型还涉及设置有该连杆的发动机，以及配置有该发动机的汽车。本实用新型的连杆重量轻、强度好并且具有很好的推广应用性。
【专利说明】连杆、发动机和汽车
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种连杆，设置有该连杆的发动机以及配置有该发动机的汽车，属于汽车发动机领域。
【背景技术】
[0002]随着我国汽车产业的不断发展，国家出台的汽车排放和油耗法规日益趋严，对发动机零部件提出了新的更高的要求，既要轻量化设计零部件，又要求零部件的强度足够高以承受高爆发压力，同时能尽量降低摩擦、节省油耗。
[0003]连杆作为发动机的重要部件之一，用于将活塞的往复运动传递到曲轴，使其进行旋转运动，进而输出扭矩以驱动车辆行驶。连杆的可靠性设计对发动机的正常运转至关重要。图1中示出了传统的具有矩形小头的连杆I’，这种设计虽然可以保证连杆小头的强度和使用可靠性，但是缺乏相应的减重优化设计，不符合发动机轻量化的设计理念。随着连杆减重要求的普及，近年来发展起来一种具有楔形小头的连杆I’’，如图2所示，它可以减小连杆的一部分重量，但是通过有限元分析可知连杆小头的底部比顶部受力大很多(通常连杆小头在发动机点火上止点处的受力最大)，因此，经常会出现连杆小头的底部尤其是小头与杆身的连接处强度不满足要求的情况。
[0004]鉴于小头的优化设计对整个连杆影响很大，如何在使连杆小头减重的同时达到结构优化的目的是本实用新型所要解决的问题。
实用新型内容
[0005]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种连杆，设置有该连杆的发动机以及配置有该发动机的汽车，从而能够成功地解决现有技术中存在的上述及其他方面的问题。
[0006]为实现上述的目的，本实用新型采用了以下技术方案:
[0007]—种连杆，所述连杆包括大头、小头和杆身，并且所述小头设置有用于安装活塞销的通孔，所述小头在所述连杆的长度方向上具有朝向其顶端逐渐变小的纵截面，并且所述小头与所述杆身的连接处还设置有突起部。
[0008]在上述的连杆中，优选地，所述纵截面呈楔形。
[0009]在上述的连杆中，优选地，所述小头具有第一斜面和第二斜面，所述第一斜面及所述第二斜面与所述连杆的中轴线的夹角分别在8度至15度之间。
[0010]在上述的连杆中，优选地，所述第一斜面与所述第二斜面沿着所述连杆的中轴线对称布置。
[0011]在上述的连杆中，优选地，所述突起部具有呈矩形的横截面。
[0012]在上述的连杆中，优选地，所述突起部在所述通孔的轴向方向上的长度在I厘米至3厘米之间。
[0013]在上述的连杆中，优选地，所述突起部在所述通孔的轴向方向上的长度大于所述小头的所述纵截面在所述通孔的轴向方向上的最大长度。
[0014]一种发动机，所述发动机设置有上述的连杆。
[0015]在上述的发动机中，优选地，所述发动机是直喷发动机或者增压发动机。
[0016]一种汽车，所述汽车配置有上述的发动机。
[0017]与现有技术的区别是，本实用新型的连杆不仅有效地减小了连杆自身的重量，而且也显著提高了连杆小头的强度，进而减少了发动机的油耗，并延长了发动机的寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本实用新型范围的限定。
[0019]图1是现有技术的具有矩形小头的连杆的纵截面示意图。
[0020]图2是现有技术的具有楔形小头的连杆的纵截面示意图。
[0021]图3是本实用新型的连杆的一个实施例的横截面示意图。
[0022]图4是图3中的连杆的纵截面局部示意图。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，对具体实施例的详细说明用于说明和解释本实用新型，但并不用于限制本实用新型。
[0024]请参阅图3，它示意性地图示出了本实用新型的连杆的横截面的示意图。该连杆I包括小头2、大头3和杆身4，并且该小头2设置有用于安装活塞销的通孔5，出于清楚的目的，本文中并未绘制出活塞销。从图4中可以清楚地看到，小头2在连杆I的长度方向上具有朝向连杆I的顶端逐渐变小的纵截面，以便减轻小头2的重量，并由此也减轻了连杆I的总重量。此外，小头2与杆身4的连接处还设计有突起部6，从而保证连杆I在小头2 —端受力最大处的结构强度和安全系数。
[0025]从图4中示出的优选实施例中可见，连杆I的小头2具有呈楔形的纵截面，并且小头2具有第一斜面7和第二斜面8，该第一斜面7以及第二斜面8与整个连杆I在长度方向上的中轴线(未示出)的夹角可分别设置在8度至15度范围之间。可选地，第一斜面7与第二斜面8沿着连杆I的中轴线对称布置成使得小头2的纵截面基本上呈等腰梯形的形状(见图4)。需要指出的是，本文中所称的“横截面”指的是在连杆I的长度方向上在通孔5的径向平面上所截取的平面，可以想象，该横截面可平行于连杆I在做平面运动时的平面，如图3所示；而“纵截面”指的是在连杆I的长度方向上垂直于“横截面”的截面，因此，该纵截面可经过通孔5的轴线，如图4所示。
[0026]再请结合参阅图3和图4，突起部6可以具有大致呈矩形的纵截面，并且可以具有一定的模锻斜面9、10以利于连杆I的出模，在图中以夸张的形式示出。在本实施例中，突起部6在通孔5的轴向方向上的长度在I厘米至3厘米范围之间，其中突起部6在通孔5的轴向方向上的长度可以设计成大于小头2的纵截面在通孔5的轴向方向上的最大长度。本领域的技术人员可以理解，在小头2具有渐缩的纵截面的情形下，在小头2受力较大处(即连杆I中小头2与杆身4的连接处)采用加强加宽的矩形设计，使得整个连杆I既达到了减重目的又保证了强度要求。当然，突起部6的形状、大小也可以根据不同的情况设计，以满足不同发动机的实际需求。
[0027]综上所述，本实用新型的连杆在降低重量的同时保证了连杆小头的强度，使得连杆的整体结构更加合理。连杆的此类优化设计不仅提高发动机的爆发压力和功率扭矩等性能参数，而且进一步增加了发动机使用寿命，并且使发动机运行更加可靠。需要强调的是，该连杆在爆发要求较高的直喷发动机或者增压发动机应用时效果尤其明显。显然，可以预见，当在汽车上应用本实用新型的设置有该连杆的发动机以及配置有该发动机的汽车时，就可以获得诸如在制造成本低、节省油耗、减轻发动机重量等方面的良好效果。
[0028]以上列举了若干具体实施例来详细阐明本实用新型的连杆，设置有该连杆的发动机以及配置有该发动机的汽车，这些个例仅供说明本实用新型的原理及其实施方式之用，而非对本实用新型的限制，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员还可以做出各种变形和改进。因此，所有等同的技术方案均应属于本实用新型的范畴并为本实用新型的各项权利要求所限定。
【权利要求】
1.一种连杆，所述连杆包括大头、小头和杆身，并且所述小头设置有用于安装活塞销的通孔，其特征在于，所述小头在所述连杆的长度方向上具有朝向其顶端逐渐变小的纵截面，并且所述小头与所述杆身的连接处还设置有突起部。
2.根据权利要求1所述的连杆，其特征在于，所述纵截面呈楔形。
3.根据权利要求2所述的连杆，其特征在于，所述小头具有第一斜面和第二斜面，所述第一斜面及所述第二斜面与所述连杆的中轴线的夹角分别在8度至15度之间。
4.根据权利要求3所述的连杆，其特征在于，所述第一斜面与所述第二斜面沿着所述连杆的中轴线对称布置。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的连杆，其特征在于，所述突起部具有呈矩形的横截面。
6.根据权利要求5所述的连杆，其特征在于，所述突起部在所述通孔的轴向方向上的长度在I厘米至3厘米之间。
7.根据权利要求5所述的连杆，其特征在于，所述突起部在所述通孔的轴向方向上的长度大于所述小头的所述纵截面在所述通孔的轴向方向上的最大长度。
8.一种发动机，其特征在于，所述发动机设置有根据权利要求1-7中任一项所述的连杆。
9.根据权利要求8所述的发动机，其特征在于，所述发动机是直喷发动机或者增压发动机。
10.一种汽车，其特征在于，所述汽车配置有根据权利要求8或9所述的发动机。
【文档编号】F16C7/02GK203962669SQ201420276645
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年5月28日 优先权日:2014年5月28日
【发明者】冯圆, 尹建民, 王立新 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