一种发动机连杆总成的制作方法

1.本发明涉及一种适应高爆压的发动机连杆总成，属于汽车发动机技术领域。


背景技术：

2.连杆总成连接活塞和曲轴，并将活塞所受作用力传递给曲轴，将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。为提高发动机热效率，满足日益严苛的排放法规，发动机需不断提升爆发压力。爆发压力提升后，连杆总成的机械负荷急剧升高，需要大幅提高其强度。同时小头衬套的面压也同步升高，仅通过优化衬套材料难以应对面压提升。目前发动机的连杆小头多通过集油孔、油槽、飞溅等方式润滑，难以形成稳定、良好的润滑冷却。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种发动机连杆总成。
4.为解决这一技术问题，本发明提供了一种发动机连杆总成，包括连杆小头、小头衬套、杆身、连杆大头、螺栓和通孔，所述连杆小头和连杆大头分别设置于杆身两端，所述连杆小头衬套，采用过盈量压入连杆小头；所述杆身上设置有贯通连杆小头和连杆大头的通孔，润滑油经杆身的通孔进入小头衬套润滑冷却。
5.所述连杆小头，采用阶梯型结构，下侧宽度e2大于上侧宽度e1，同步增大连杆小头下端承载区和活塞销孔上端承载区的面积。
6.所述连杆大头采用涨断工艺加工，采用斜切口结构，所述连杆大头设有连杆大头盖，连杆大头盖通过螺栓可拆卸连接，连杆大头盖和连杆体的分割面与水平方向存在一夹角α。
7.所述小头衬套内表面加工异形型线，型线关于连杆中心面d
‑
d对称，0点位于连杆中心位置，其中0～e为圆柱段，e～f为异型孔段。
8.所述杆身截面为工字形结构，截面上靠近通孔一侧的厚度c1大于另一侧厚度c2；所述杆身的厚度d中间位置d2最大，靠近两侧位置d1和d3减小。
9.所述通孔设置在工字形杆身的一侧，连杆小头端通孔中心61偏离连杆中心线距离a，连杆大头端通孔中心62偏离连杆中心线距离b。
10.有益效果：本发明通过所述技术方案的相互配合，降低了连杆小头衬套的面压，改善衬套的压力分布及润滑情况，提升连杆的整体强度，使其满足大幅提高的发动机爆压水平，从而提升发动机的热效率，降低污染物的排放。
附图说明
11.图1为本发明的结构示意主视图；
12.图2为本发明结构示意侧视图；
13.图3为本发明结构示意侧视图中的h
‑
h截面视图；
14.图4为本发明连杆小头与活塞销座的结构示意图；
15.图5为本发明连杆小头的异型型线示意图。
16.图中：1连杆小头、2小头衬套、3杆身、4连杆大头、5螺栓、6通孔、61连杆小头端通孔中心、62连杆大头端通孔中心；a连杆小头侧杆身通孔偏移连杆中心线距离、b连杆大头侧杆身通孔偏移连杆中心线距离、c杆身截面工字形宽度、d杆身宽度、e连杆小头宽度、f活塞销座宽度、α大头斜切口与水平方向夹角、d
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d连杆中心面、e型线起始点、f小头衬套外侧、g
‑
g连杆小头轴线。
具体实施方式
17.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
18.本发明提供了一种发动机连杆总成，包括连杆小头1、小头衬套2、杆身3、连杆大头4、螺栓5和通孔6，所述连杆小头1和连杆大头4分别设置于杆身3两端，所述连杆小头衬套2，采用一定的过盈量压入连杆小头1，过盈量根据连杆小头内径、衬套材料等综合确定；所述杆身3上设置有贯通连杆小头1和连杆大头4的通孔6，润滑油经杆身3的通孔6进入小头衬套2润滑冷却，配合连杆小头衬套异型型线，确保各工况下连杆小头的可靠充分润滑，改善与活塞销的润滑冷却，降低摩擦功及销孔咬合风险。
19.所述连杆小头1，采用阶梯型结构，下侧宽度e2大于上侧宽度e1，与其配合的活塞销座可设计为上端宽度f1大于下端宽度f2；同步增大连杆小头下端承载区和活塞销孔上端承载区的面积，减小面压。
20.所述小头衬套2内表面加工绕连杆小头轴线g
‑
g旋转的异形型线，型线关于连杆中心面d
‑
d对称，0点位于连杆中心面位置，其中0～e为圆柱段，直径略大于活塞销直径；e～f为异型孔段，衬套内孔直径逐渐增大，改善衬套表面压力分布及润滑冷却；内径增加值y根据函数方程y＝ax2+bx+c计算；f值为连杆小头下端宽度e2的一半，e、a、b、c值根据连杆小头ehd分析确定；通过型线设计，可以有效增大衬套与活塞销之间的最小油膜厚度，降低衬套最大油压、热载荷、边缘载荷，提升高爆压下的润滑冷却和抗咬合能力。
21.所述杆身3h
‑
h截面为工字形结构，截面上靠近通孔6一侧的厚度c1大于另一侧厚度c2；所述杆身3的厚度d中间位置d2最大，靠近两侧位置d1和d3减小；c、d数值通过有限元计算模拟获得；通过杆身各位置尺寸的差异化设计，在提升连杆强度、屈曲稳定性的同时，还可以大幅降低连杆重量，从而降低往复惯性力及回转惯性力。
22.所述连杆大头4设有连杆大头盖，采用涨断工艺加工，使连杆体和连杆盖的结合面呈现立体交错的特征，从而提升了连杆盖与连杆体的装配定位精度，并有效提高连杆总成的抗剪切承载能力，同时降低连杆总成生产成本；所述连杆大头4采用斜切口结构，连杆大头盖和连杆体的分割面与水平方向存在一夹角α，在满足安装空间要求的同时，尽可能增大连杆大头内径，从而增加连杆总成强度及曲轴曲拐强度；所述连杆大头盖通过螺栓5可拆卸连接；螺栓强度等级为11.9级，总摩擦系数在规定区间内限制，螺纹采用滚压工艺生产，通过扭矩+转角法拧紧，从而达到设计的预紧力，增大连杆大头的整体强度。
23.所述通孔6设置在工字形杆身的一侧，连杆小头端通孔中心61偏离连杆中心线距离a，连杆大头端通孔中心62偏离连杆中心线距离b，避开大头和小头的最大承压区，降低连杆瓦、连杆小头衬套油孔处磨损。通常先根据有限元计算结果确定a数值，再综合考虑通孔
在杆身上的壁厚以确定b数值。
24.本发明上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包围。