CN103375300B - 一种发动机下机体结构及具有该结构的发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种下机体结构，包括提供曲轴旋转空间的曲轴箱部以及位于曲轴箱部背面用于与油底壳连接的安装部，所述曲轴箱包括拱形壁，所述拱形壁朝向曲轴侧面为曲面，所述安装部设置在所述拱形壁上，所述安装部与拱形壁之间设有加强筋，所述加强筋与安装部的结构变形处连接，使得拱形壁和结构变形处的强度和刚性增强，去掉平衡轴结构，使得下机体结构简单，重量减轻；另外，本发明还提供了一种发动机，包括下机体，下机体采用了拱形壁结构代替平衡轴结构，使得结构简单，对微变形的适应能力增强，曲轴箱通风性能更好，另外，在安装部内侧增设加强筋也可以防止油底壳内的机油飞溅，整个结构的强度和刚性增强。

Description

一种发动机下机体结构及具有该结构的发动机

技术领域

本发明涉及一种发动机下机体结构及具有该结构的发动机。

背景技术

大排量发动机一般都需要下机体来参与结构设计，一般采用气缸体与下机体共同组成曲轴箱，提供曲轴旋转空间。这样，发动机的整体结构可靠性也得到加强。

现有技术中，大排量要求高转速的曲轴运转，于是便引起了发动机的噪声和震动，为了克服噪声和振动，在下机体的曲轴箱的背面即朝向油底壳的一侧的机体上布置平衡轴结构，但在实际工作中，平衡轴需要高转速时才发挥作用，所以曲轴转速较低的发动机中，平衡轴的降振降噪效果并不明显，而且也增加了发动机的组装部件，降低了发动机的生产效率，并且在发动机工作过程中，由于受热及爆发压力等影响，会发生机体微变形，特别是曲轴箱部分，不仅会对发动机造成严重的损坏，而且平衡轴机构工作消耗发动机能量，造成发动机输出性能损失。

发明内容

本发明的一个目的在于克服现有技术中发动机下机体结构复杂对微变形的适应能力差的不足，提供了一种结构简单且对微变形的适应能力较好的发动机下机体结构，本发明另一个目的是提供一种包含该结构的发动机。

一种发动机下机体结构，包括提供曲轴旋转空间的曲轴箱部以及位于曲轴箱部背面用于与油底壳连接的安装部，所述曲轴箱部包括用于提供曲轴旋转空间的拱形壁，所述拱形壁朝向曲轴的侧面为曲面。

进一步地，所述安装部包括安装油底壳的下机体侧壁，所述下机体侧壁位于所述拱形壁拱起的一侧上。

进一步地，在所述拱形壁拱起的一侧还设有加强筋结构，所述加强筋结构沿下机体的横向方向向拱形壁两侧的下机体侧壁延伸。

进一步地，所述加强筋结构包括六条加强筋，在拱形壁的靠近机油泵一侧的边缘处设有第一加强筋，由下机体纵向依次间隔设有第二加强筋（6）、第三加强筋、第四加强筋、第五加强筋及第六加强筋。

进一步地，所述第一加强筋、第四加强筋、第五加强筋及第六加强筋分别与下机体侧壁的结构变形处相连接。

进一步地，所述下机体侧壁的结构变形处包括第一结构变形处、第二结构变形处、第三结构变形处及第四结构变形处，所述第一加强筋与第一结构变形处连接，所述第四加强筋与第二结构变形处连接，第五加强筋与第三结构变形处连接，第六加强筋与第四结构变形处连接。

进一步地，还包括用于安装连接下机体和汽缸体的螺栓柱，螺栓柱位于下机体侧壁的内侧，所述螺栓柱包括第一螺栓柱、第二螺栓柱及第三螺栓柱，所述第一螺栓柱及第二螺栓柱分别位于下机体横向方向的拱形壁的两侧，所述第一螺栓柱、第二螺栓柱均位于第一加强筋的后侧，第三螺栓柱与第一螺栓柱位于拱形壁同一侧且位于第一螺栓柱后侧，所述第三螺栓柱与所述下机体侧壁连接。

进一步地，所述第二加强筋分别连接至第一螺栓柱和第二螺栓柱的靠近第一加强筋的一侧，所述第三加强筋分别连接至第一螺栓柱和第二螺栓柱的第一加强筋的另一侧，所述第四加强筋的一端与所述第三螺栓柱连接，所述第四加强筋的另一端与下机体侧壁连接。

进一步地，所述第二加强筋和/或第三加强筋与所述第一螺栓柱及第二螺栓柱连接处延伸至下机体侧壁。

进一步地，所述加强筋为板状结构，所述加强筋与拱形壁表面垂直，所述加强筋的高度小于所述下机体侧壁的高度。

进一步地，相邻加强筋之间的间隔由前端向后端逐渐增大。

一种发动机，包括下机体结构，所述下机体结构为上述的下机体结构。

本发明采用这样的结构以后，去掉了多余的平衡轴结构，采用拱形壁使得下机体结构简单，由于拱形壁的零部件少结构简单，所以厚度比较小，对微变形的适应能力较好。另外，还提供了一种发动机，发动机采用拱形壁架构，去掉平衡轴结构，整体质量减轻。

附图说明

图1是本发明发动机下机体结构的一种实施例的拱形壁结构示意图。

图2是本发明发动机下机体结构的一种实施例的拱形壁另一视角的结构示意图。

图3是本发明发动机下机体结构的一种实施例的加强筋的结构示意图。

其中：下机体1，拱形壁2，下机体侧壁3，第一结构变形处4，第一加强筋5，第二加强筋6，第三加强筋7，第四加强筋8，第一螺栓柱9，第二螺栓柱10，第三螺栓柱11，第五加强筋12，第六加强筋13，第二结构变形处14，第三结构变形处15，第四结构变形处16。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在说明书中，提到的“前端”“后端”为发动机的前端和后端，发动机的前端即为与前罩盖相连接的端面，后端相对于前端而确定，发动机前端到后端的方向为本文所述的“纵向方向”，位于水平面上与纵向方向垂直的方向为本文中所述的“横向方向”，本文中所指出“后侧”，以前端为参照物，由前端向后端方向视角作为位置描述。

如图1所示，本发明提供的一种发动机下机体结构，包括提供曲轴（图中未示出）旋转空间的曲轴箱部（图中未示出）以及位于曲轴箱部背面用于与油底壳（图中未示出）连接的安装部，所述曲轴箱部包括用于提供曲轴旋转空间的拱形壁2，所述拱形壁2朝向曲轴的侧面为曲面。

在现有技术的大排量发动机中，由于需要曲轴高转速运行，发动机本身会产生噪音和振动，为了克服高噪声和振动，在下机体的安装部内设置平衡轴，而平衡轴只有在高转速的时候才能发挥降噪和减震的作用，所以在曲轴低转速的小排量发动机中平衡轴的减震降噪的作用不明显，而且平衡轴的结构使得发动机增加了好多零部件，本发明提出一种方案将安装平衡轴的曲轴箱部分改为拱形壁2。

结合图2所示所述拱形壁2为弧形的薄壁，朝向曲轴一侧为曲面设置，用于连接油底壳的安装部设置在拱形壁2拱起的一侧上，拱形壁2拱起的一侧还设有加强筋结构，加强筋结构沿着下机体的横向方向向拱形壁2两侧延伸，所有加强筋均位于安装部所包围的拱形壁2内，因为拱形壁2没有多余的安装部件，厚度比安装有平衡轴结构的下机体减少，质量更轻，有利于整个发动机减重，另外，拱形壁2可以对曲轴箱的混合气体起到引导作用，边曲轴箱内的混合气体回流，使得曲轴箱的通风性能更好，由于没有平衡轴的存在减少了大量的零部件，相关的平衡轴润滑油道可以省略，这样便降低了下机体的复杂程度。

结合图3所示，下面对加强筋的位置进一步解释说明，发动机在正常工作时候，需要用有润滑，储存润滑油的油底壳与下机体1相连接，为了方便连接，在下机体1上设置有安装部，所述安装部包括安装油底壳的下机体1侧壁，下机体侧壁上对应设置有用于安装的螺栓的通孔，因为在本实施例中，不存在平衡轴结构，拱形壁2对微变形的适应能力增强，由于拱形壁2存在的安装机油泵缺口，垂直张力较大，所以需要布置加强筋，所述加强筋沿着发动机的横向方向向拱形壁2两侧延伸设置，通过在拱形壁2上设置横向的加强筋使得拱形壁2的强度和刚性提高。

结合图3所示，作为更好的方案，安装部的结构变形处安装加强筋，所述结构变形处为结构发生改变的地方，结构发生变化的地方强度和刚性会有所变化，而下机体侧壁根据油底壳的形状而不同，在本实施例中，所述加强筋结构包括六条加强筋，在拱形壁2的靠近机油泵一侧的边缘处设有第一加强筋5，由下机体纵向依次间隔设有第二加强筋6、第三加强筋、第四加强筋8、第五加强筋12及第六加强筋13，所述第一加强筋5、第四加强筋8、第五加强筋12及第六加强筋13分别与安装部的结构变形处相连接，使得整体的结构更稳固。

结合图3所示，所述安装部的结构变形处包括第一结构变形处4、第二结构变形处14、第三结构变形处15及第四结构变形处16，所述第一加强筋5与第一结构变形处4连接，所述第四加强筋8与第二结构变形处14连接，第五加强筋12与第三结构变形处15连接，第六加强筋13与第四结构变形处16连接。

下机体1和汽缸体（图中未示出）连接在一起才构成完整的曲轴箱，为了安装螺栓，下机体1还包括用于安装连接下机体1和汽缸体的螺栓柱，螺栓柱为与安装部的内侧，所述螺栓柱包括第一螺栓柱9、第二螺栓柱10及第三螺栓柱11，所述第一螺栓柱9及第二螺栓柱10分别位于下机体1横向方向的拱形壁2的两侧，所述第一螺栓柱9、第二螺栓柱10均位于第一加强筋5的后侧，第三螺栓柱与第一螺栓柱9位于拱形壁同一侧且位于第一螺栓柱10后侧，所述第三螺栓柱11与所述下机体侧壁3连接，螺栓柱布置在安装部内侧，结构紧凑，也可以节约下机体1周边空间，为发动机其他附件的布置提供了条件。

因为有螺栓柱的存在，螺栓柱周边会出现受力集中，在现有技术中通常需要增加支撑筋，由于局部结构复杂，独立布置支撑筋不利于产品成型，所以在本实施例中，所述第二加强筋6分别连接至第一螺栓柱9和第二螺栓柱10的靠近第一加强筋5的一侧，所述第三加强筋7分别连接至第一螺栓柱9和第二螺栓柱10的第一加强筋5的另一侧，所述第四加强筋8的一端与所述第三螺栓柱11连接，所述第四加强筋8的另一端与下机体侧壁3连接。

为了增强第二加强筋6和第三加强筋7对第一螺栓柱9和第二螺栓柱10的加固作用，所述第二加强筋6和/或第三加强筋7与所述第一螺栓柱9及第二螺栓柱10连接处延伸至下机体侧壁3，第二加强筋6和第三加强筋7可以都延伸至下机体侧壁3，也可以单独一条第二加强筋6或者第三加强筋7连接至下机体侧壁3，采用两条加强筋支撑夹持螺栓柱代替支撑筋加固螺栓柱，可以降低产品成型难度，也可以使得结构简单。

另外，考虑到加工成型的难度，第一螺栓柱9和第二螺栓柱10也可以不通过加强筋与下机体侧壁3相连接。

由于第一螺栓柱9和第二螺栓柱10分别布置在拱形壁2两侧，可以利用两条加强筋共同支撑夹持第三安装孔位于第一螺栓柱9同一侧的拱形壁2上，所以需要单独一条加强筋进行支撑固定，在本实施例中，所述第四加强筋8的一端与所述第三螺栓柱11连接，所述第四加强筋8的另一端与下机体侧壁连接，通过第四加强筋8对第三螺栓柱11进行加固。

所述加强筋为板状结构，所述加强筋与拱形壁2表面垂直，所述加强筋的高度小于所述下机体侧壁3的高度，板状结构可以对油底壳内的机油起到挡油作用，防止油底壳内的机油飞溅，所有加强筋的厚度一致，由于油底壳中还需要布置机油收集装置或其他部件，为了避免加强筋干涉，所述加强筋的高度小于所述下机体侧壁3的高度，预留出一部分空间以便油底壳更好的安装，另外，加强筋高度降低，也可以减轻整体重量。

由于发动机布置机油泵一侧为旋转结构，另外，由于结构存在一个安装缺口，所以垂直张力较大，张力较大的地方加强筋的布置较为密集，所以在本实施例中，相邻加强筋之间的间隔由前端向后端逐渐增大，根据张力不同合理布置加强筋，使得加强筋能更好增强拱形壁2的强度和刚性。

本发明还提供了一种发动机，包括下机体1，包括提供曲轴旋转空间的曲轴箱以及位于曲轴箱背面用于与油底壳连接的安装部，拱形壁2朝向曲轴一侧为曲面，另外，在安装部内侧沿下机体1周向设有加强筋，拱形壁2可以提高对微变形能力的适应，加强筋可以提高拱形壁2的强度和刚性。

本发明提供的一种下机体结构，包括提供曲轴旋转空间的曲轴箱部以及位于曲轴箱部背面用于与油底壳连接的安装部，所述曲轴箱包括拱形壁，所述拱形壁朝向曲轴侧面为曲面，所述安装部设置在所述拱形壁上，所述安装部与拱形壁之间设有加强筋，所述加强筋与安装部的结构变形处连接，在安装部的结构变形处设置加强筋，使得拱形壁和结构变形处的强度和刚性增强，去掉平衡轴结构，使得下机体结构简单，重量减轻，通过加强筋也可以起到对螺栓柱的固定作用，使得整体结构有利于产品成型；另外，本发明还提供了一种发动机，包括下机体，下机体采用了拱形壁结构代替平衡轴结构，使得结构简单，对微变形的适应能力增强，曲轴箱通风性能更好，另外，在安装部内侧增设加强筋也可以防止油底壳内的机油飞溅，整个结构的强度和刚性增强。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机下机体结构，包括提供曲轴旋转空间的曲轴箱部以及位于曲轴箱部背面用于与油底壳连接的安装部，其特征在于，所述曲轴箱部包括用于提供曲轴旋转空间的拱形壁(2)，所述拱形壁(2)朝向曲轴的侧面为曲面；

所述安装部包括安装油底壳的下机体侧壁(3)，所述下机体侧壁位于所述拱形壁(2)拱起的一侧上；

在所述拱形壁(2)拱起的一侧还设有加强筋结构，所述加强筋结构沿下机体(1)的横向方向向拱形壁(2)两侧的下机体侧壁(3)延伸。

2.根据权利要求1所述的发动机下机体结构，其特征在于，所述加强筋结构包括六条加强筋，在拱形壁(2)的靠近机油泵一侧的边缘处设有第一加强筋(5)，由下机体纵向依次间隔设有第二加强筋(6)、第三加强筋(7)、第四加强筋(8)、第五加强筋(12)及第六加强筋(13)。

3.根据权利要求2所述的发动机下机体结构，其特征在于，所述第一加强筋(5)、第四加强筋(8)、第五加强筋(12)及第六加强筋(13)分别与下机体侧壁(3)的结构变形处相连接。

4.根据权利要求3所述的发动机下机体结构，其特征在于，所述下机体侧壁(3)的结构变形处包括第一结构变形处(4)、第二结构变形处(14)、第三结构变形处(15)及第四结构变形处(16)，所述第一加强筋(5)与第一结构变形处(4)连接，所述第四加强筋(8)与第二结构变形处(14)连接，第五加强筋(12)与第三结构变形处(15)连接，第六加强筋(13)与第四结构变形处(16)连接。

5.根据权利要求2所述的发动机下机体结构，其特征在于，还包括用于安装连接下机体(1)和汽缸体的螺栓柱，螺栓柱位于下机体侧壁(3)的内侧，所述螺栓柱包括第一螺栓柱(9)、第二螺栓柱(10)及第三螺栓柱(11)，所述第一螺栓柱(9)及第二螺栓柱(10)分别位于下机体(1)横向方向的拱形壁(2)的两侧，所述第一螺栓柱(9)、第二螺栓柱(10)均位于第一加强筋(5)的后侧，第三螺栓柱(11)与第一螺栓柱(9)位于拱形壁同一侧且位于第一螺栓柱(9)后侧，所述第三螺栓柱(11)与所述下机体侧壁(3)连接。

6.根据权利要求5所述的发动机下机体结构，其特征在于，所述第二加强筋(6)分别连接至第一螺栓柱(9)和第二螺栓柱(10)的靠近第一加强筋(5)的一侧，所述第三加强筋(7)分别连接至第一螺栓柱(9)和第二螺栓柱(10)的第一加强筋(5)的另一侧，所述第四加强筋(8)的一端与所述第三螺栓柱(11)连接，所述第四加强筋(8)的另一端与下机体侧壁(3)连接。

7.根据权利要求6所述的发动机下机体结构，其特征在于，所述第二加强筋(6)和/或第三加强筋(7)与所述第一螺栓柱(9)及第二螺栓柱(10)连接处延伸至下机体侧壁(3)。

8.根据权利要求2所述的发动机下机体结构，其特征在于，所述加强筋为板状结构，所述加强筋与拱形壁(2)表面垂直，所述加强筋的高度小于所述下机体侧壁(3)的高度。

9.根据权利要求2所述的发动机下机体结构，其特征在于，相邻加强筋之间的间隔由前端向后端逐渐增大。

10.一种发动机，包括下机体结构，其特征在于，所述下机体结构为权利要求1-9任意一项所述的下机体结构。