CN105102864A - 用于二冲程循环发动机的摇摆轴颈轴承 - Google Patents

Abstract

一种用于二冲程循环发动机的摇摆轴颈轴承包括轴承套筒(200)以及一个摇摆轴颈(220)，该轴承套筒具有带有多个轴向间隔开的偏心布置的表面区段(204)的一个支承表面(202)，并且该摇摆轴颈具有多个轴向间隔开的偏心布置的轴颈区段(221)。摇摆轴颈被固持成在该支承表面上进行摇摆振荡。在该摇摆轴颈(220)中提供了用于接收油的空间(335)，并且通过这些轴颈区段起作用的多个油递送出口(242)将所接收的油递送至这些支承表面。

Description

用于二冲程循环发动机的摇摆轴颈轴承

相关申请

本申请包含与2011年8月15日提交的并且在2012年3月29日公布为US2012/0073526A1的、共同拥有的美国专利申请13/136,955主题相关的主题。

技术领域

本领域涉及二冲程循环发动机，特别涉及在二冲程对置活塞发动机的活塞/曲轴联杆中的轴颈轴承的不可逆加载。

背景技术

在常规曲柄-杆-滑块发动机的四冲程循环中，活塞组件的惯性力在排气冲程的过程中向肘销轴承施加一个负的(即，反方向的)荷载。在这个荷载反向期间，肘销中的这些荷载支承表面分离并且润滑油进入该销与支承表面之间的小空隙之中。由于这些部件之间的挤压膜产生和/或相对运动，这个油供应对于该轴承以完全液压模式进行操作是很关键的。

在二冲程循环发动机操作的一些方面，由于循环的性质，在发动机的正常速度和荷载范围操作过程中可能永远不会发生在轴颈轴承上的荷载反向；或者荷载反向的持续时间可能是相对短的持续时间。例如，在二循环柴油发动机的操作过程中，每个循环都会发生燃烧事件并且在活塞冠顶靠近顶部中心(TC)处几乎总是存在气体压力加载，该气体压力加载甚至在高的活塞速度下仍然大于活塞组件在活塞/曲轴联杆中的十字头轴承上的惯性力。在该循环的另一端，在底部中心(BC)处该活塞组件的惯性力也保持十字头轴承是被加载的。因此，贯穿整个循环，该轴承几乎总是在处于正荷载下。因此，难以向十字头轴承补充油。此外，在该轴承具有有限角振荡的情况下，被引入到这些支承表面之间的油没有完全填充该轴承。最终，该轴承开始以边界层润滑模式(也称为“边界润滑模式”)运行，这导致过度的摩擦、磨损并且接着导致轴承失效。

在二冲程循环发动机构造中，已经以若干种方式来解决轴颈轴承的不可逆加载，例如通过使用：1.)滚动元件轴承，2.)高压润滑，以便将这些支承表面分离并且迫使油进入接头之中，3.)扇段式轴承，将油流截留在这些表面之间，4.)减小发动机荷载，以允许降低轴承压力，或者5.)以上一些项或所有项的组合。这些措施能够解决在具有适度荷载和耐久性要求的发动机中进行足够润滑的需要，但是它们对高荷载的、长时间(10,000+小时)的二冲程循环发动机而言具有有限的效果。

为了减少二冲程循环发动机的轴颈轴承中的不可逆加载问题，已经提出了如图1所示的摇摆轴颈轴承构造。在该图中，轴承元件是以放大的相对尺寸分开示出的，以便更清晰地呈现轴承的多个区段之间的偏离。如图1所示，具有多个偏离区段的摇摆轴颈轴承10包括分段式轴承套筒12和对应分段式轴承轴颈20。套筒12包括具有多个轴向间隔开的偏心布置的表面区段的支承表面13，并且该轴颈包括多个轴向间隔开的偏心布置的轴颈区段。套筒12具有一种半圆柱形构型，其中两个侧表面区段14共有第一中心线C1，并且一个中央表面区段15将这两个侧表面区段14分开且具有与该第一中心线偏离的第二中心线C2。轴颈20具有一种圆柱形构型，其中两个侧轴颈区段21被定位成共有第一中心线C1，并且一个中央轴颈区段将这两个侧轴颈区段分开并且被定位成共有第二中心线C2。轴颈区段在循环的摇摆部分期间从该套筒的表面被周期性地提升，从而缓解一个或更多个区段上的荷载同时维持剩余区段上的总荷载。套筒与轴颈区段的分离为油进入接头提供了间隙。

虽然轴颈摇摆提供了分离从而允许将油引入支承表面之间，但是轴承的有限角振荡损害填充轴承界面之间的容积的连续油膜的形成。在轴承循环部分期间当各个轴颈区段提升时，在套筒的匹配接触区域上产生了低压区域，从而导致在表面膜中的潜在空隙并且如果没有被适当地填充的话则导致潜在空穴。因此油填充在摇摆轴颈轴承的操作和耐久性方面起到实质性的作用。

在现有技术中，邻接表面与轴颈区段之间的周向边界是带凹槽的，以提供油围绕区段的周向周界的传输。在某些重型二冲程循环发动机中，在表面区段中提供的轴向凹槽与表面区段之间的周向凹槽相交，以便增大油向表面与轴颈区段之间的界面之间的穿透。然而，在这些轴承构造中，油是经由以惯性来操作的、对表面区段的周向凹槽供油的通道被提供的，这限制了油被提供至轴承界面的压力。此外，以惯性被供送的油的压力在发动机运行期间波动。因此，油可能在不足以维持避免边界层润滑的适度厚度的连续油膜的压力水平下被供送至轴承界面，这能够导致这些摇摆轴颈轴承构造的耐久性受限且寿命缩短。

油充分渗透到摇摆轴颈界面之中需要的是，在填充循环期间连续可获得的加压油供油被及时递送至摇摆轴颈轴承以便施加到轴承界面。

发明内容

目的是提供一种摇摆轴颈轴承设置，该摇摆轴颈轴承设置被构造成用于在二冲程循环发动机的运行过程中供应加压油以便施加到轴承界面。摇摆轴颈轴承包括具有多个轴向间隔开的偏心布置的表面区段的支承表面，并且摇摆轴颈包括多个轴向间隔开的偏心布置的轴颈区段。摇摆轴颈被固持以便在支承表面上进行摇摆振荡。在该摇摆轴颈中提供了油空间以用于接收并且维持一定体积的加压油。该摇摆轴颈轴承包括用于将油递送至油空间的一个入口通路以及通过轴颈区段起作用以提供油来填充轴颈界面的多个出口通路。

加压油流使得油空间能够在超过重力供送式通道的压力的压力下提供稳定的油供应并且还能够抑制或消除油压波动。

附图说明

图1是示出现有技术的摇摆轴颈轴承的多个元件的示意图。

图2是穿过二冲程循环发动机的汽缸所截取的纵向截面图，其中肘销设置被构成具有摇摆轴颈轴承。

图3是显示了具有储油器的摇摆轴颈轴承的概念示意图。

图4和图5分别是第一摇摆轴颈轴承构造的支承表面元件的透视图和平面视图。

图6和图7分别是第一摇摆轴颈轴承构造的摇摆轴颈元件的透视图和纵向视图。

图8A和图8B分别是沿着图7的观察线8A-8A和8B-8B截取的图6和图7的轴颈的竖直截面视图。

图9是包括摇摆轴颈轴承设置的活塞联杆组件实施例的分解透视图，该摇摆轴颈轴承设置具有图4和图6的支承表面和轴颈元件。

图10和图11示出了图9的组装后的活塞联杆组件的轴向旋转后的竖直截面视图。

图12是包括摇摆轴颈轴承设置的替代性活塞联杆组件的分解透视图，该摇摆轴颈轴承设置具有图4和图6的支承表面和轴颈元件。

图13和图14示出了图12的组装后的活塞联杆组件的轴向旋转后的竖直截面视图。

图15和图16分别是第二摇摆轴颈轴承构造的摇摆轴颈元件的透视图和纵向视图。

图17是图16和图17的摇摆轴颈元件的轴向截面。

图18是包括摇摆轴颈轴承设置的活塞联杆组件的分解透视图，该摇摆轴颈轴承设置具有图15、图16和图17的轴承轴颈元件。

图19和图20示出了图18的组装后的活塞联杆组件的轴向旋转后的竖直截面视图。

具体实施方式

二冲程循环发动机是通过曲轴的单次完整旋转以及连接至该曲轴的活塞的两个冲程来完成动力循环的内燃发动机。二冲程循环发动机的一种示例是对置活塞发动机，其中一对活塞被相对地布置在汽缸的孔中。虽然这是不可逆荷载损坏肘销和其他轴颈轴承的二冲程循环发动机的一种优选实施例，但是将要描述的摇摆轴颈轴承构造能够用于其他类型的二冲程循环发动机。

如图2所示，对置活塞发动机49具有至少一个带汽门的汽缸50。例如，该发动机可以具有一个带汽门的汽缸、两个带汽门的汽缸、三个带汽门的汽缸或四个或更多个带汽门的汽缸。出于展示的目的，假设发动机49具有多个带汽门的汽缸。在这方面，每个汽缸50均具有孔52：排气端口54和进气端口56在其相应末端中形成。排气端口54和进气端口56均包括一个或更多个周向开口阵列。排气活塞60和进气活塞62可滑动地布置在孔52中，而其端表面61和63彼此相对。排气活塞60联接至曲轴71并且进气活塞联接至曲轴72。每个活塞均通过肘销74和连接杆76联接至其相关联的曲轴。当汽缸50的活塞60和62处于或靠近相应的TC位置时，在活塞的端表面61与63之间的孔52中限定了燃烧室。通过至少一个燃料注入喷嘴100将燃料直接注入燃烧室之中，该燃料注入喷嘴被定位在穿过汽缸50的侧壁的开口中。

发动机49装配有空气管理系统51，该空气管理系统包括机械增压器110和涡轮增压器120。涡轮增压器具有在共同轴123上旋转的涡轮机121和压缩机122。涡轮机121联接至排气子系统并且压缩机122联接至充入空气子系统。从排气端口54注入导管125中的排放气体使涡轮机121旋转。这使压缩机122旋转，从而致使它通过压缩进气空气而产生充入空气。由压缩机122输出的充入空气流经导管126，在此被机械增压器110泵送至进气端口56的开口。

具有一个或多个汽缸(例如汽缸50)的对置活塞发动机的运行循环是很好理解的。响应于在端表面61、63之间发生的燃烧，对置活塞60、62在汽缸中移动离开其TC位置。在从TC移动时，活塞保持其相关联的端口是关闭的直至它们接近相应的BC位置。活塞可以同相移动而使得排气端口54和进气端口56一起打开和关闭；替代地，一个活塞可以相位上领先于另一活塞，在这种情况下进气端口和排气端口具有不同的打开和关闭正时。随着活塞移动经过其BC位置，流出排气端口54的排放产物被穿过进气端口56流入汽缸之中的充入空气所取代。在达到BC之后，活塞反转方向并且端口再次被活塞关闭。在活塞继续朝向TC移动的同时，汽缸50中的充入空气在端表面61与63之间被压缩。随着活塞前进至其在汽缸孔中的相应TC位置，燃料通过喷嘴100被注入充入空气中，并且充入空气与燃料的混合物在活塞60与62之间被压缩。当混合物达到点燃温度时，燃料点燃，从而驱使活塞分开而朝向其相应的BC位置。

参照图2，每个活塞均包括被构造成轴颈轴承的肘销74。在对置活塞发动机的运行循环过程中，肘销74经受不可逆荷载并且承受有限的角振荡。为了在发动机运行的同时使轴颈表面分开，肘销构造装配有摇摆轴颈轴承。虽然这是摇摆轴颈轴承的优选应用，但是贯穿二冲程循环发动机的运行循环，将要描述的这些构造能够用于其他类型的、经受单向加载的轴颈轴承。

图3示出了如何构造摇摆轴承以确保在足以用足够厚且分布广而能支撑重荷载并增强轴承的耐久性的连续油膜来润滑摇摆轴承界面的压力下提供并分配油。如图3所示，摇摆轴颈轴承150包括分段式表面152和对应分段式轴颈154。轴颈154的构造包括空间或空腔，该空间或空腔接收并且分配油以便润滑轴承界面。一方面，空间或空腔是由储油器156构成的，该储油器156被供有来自泵送的油源158的加压油。轴颈154包括进入储油器156的至少一个入口以及从储油器出来的多个出口。在一些方面，储油器156通过入口开口160接收加压油。优选地，在轴颈154的振荡过程中，入口开口160穿过轴颈表面152的不与支承表面接触的一部分而打开。在一些方面，参见图2，加压油经由连接杆76中的高压油通路77进行递送。加压油通过储油器156经一个或多个出口162被提供到摇摆轴颈界面，其中所述一个或多个出口在轴承的振荡过程中通过轴颈表面的与支承表面相接触的一部分起作用。在一些方面，储油器156针对每个界面具有一个出口并且具有用于润滑剂供应的一个入口。在发动机的运行过程中加压油流入储油器156之中向轴承提供了连续的油供应。

参照图4和图6，优选的摇摆轴颈轴承实施例包括轴承套筒元件200以及摇摆轴颈220，该轴承套筒元件200包括带有多个轴向间隔开的偏心布置的表面区段的支承表面202，该摇摆轴颈220包括多个轴向间隔开的偏心布置的轴颈区段。优选地，支承表面202具有一种半圆柱形构型，其中两个侧表面区段204共有第一中心线，并且中央表面区段205将这两个侧表面区段204分开且具有从该第一中心线偏离的第二中心线。如图4和图5所示，在支承表面中、在中央表面区段205与侧表面区段204之间的边界处形成了周向注油凹槽207。在一些情形中，在支承表面中形成了一个或多个周向间隔开的轴向注油凹槽209。每个轴向注油凹槽209均延伸跨过中央表面区段205并且至少部分地延伸进入每个侧表面区段204中。在一些其他情形中，沿着支承表面202的相对周界形成多个注油凹槽210。在支承表面202中能够形成注油凹槽的矩阵，其中周向注油凹槽207与轴向注油凹槽209和周界注油凹槽210中的一者或两者相交。

参见图6，摇摆轴颈220具有一种圆柱形构型，其中两个侧轴颈区段221被定位成共有第一中心线，并且一个中央轴颈区段222将这两个侧轴颈区段分开并且被定位成共有第二中心线。摇摆轴颈220是一个中空圆柱形件，该圆柱形件具有外表面223、带有一定厚度且在每端处的阶梯式内直径的侧壁224以及圆柱形内表面228。图6和图7示出了在中央轴颈区段222与侧轴颈区段221之间的边界处在外表面223中形成的多个周向注油凹槽226。图6、图8A和图8B示出了摇摆轴颈的外表面223的在轴承的振荡过程中不与支承表面202相接触的非接触部分223n。穿过侧壁224沿中央轴颈区段222的径向方向形成了用于加压油的入口通路230；入口通路230穿过非接触外表面部分打开。穿过表面223的非接触部分223n在油入口通路230的任一侧上形成了带螺纹的保持孔洞231。图7、图8A和图8B示出了摇摆轴颈外表面223的在轴承的振荡过程中与支承表面202相接触的接触部分223c。在轴颈220的接触表面部分223c中形成的用于加压油的第一出口通路240沿中央轴颈区段222的径向方向延伸穿过周向凹槽226中的侧壁224并且穿过内表面228打开。如在图7和图8B中最佳可见，油入口通路230和第一出口通路240是沿对角线相对地轴向间隔开的。在一些方面，穿过侧壁224在周向凹槽226之外形成了第二出口通路242并且第二出口通路242穿过内表面228打开。在一些方面，第二出口通路242被设置成轴向阵列，使得在每个轴颈区段中有至少一个第二出口通路。优选地但不必要地，存在第二出口通路242的至少两个周向间隔开的轴向阵列。其他摇摆轴颈轴承构造能够仅包括在支承表面202中的周向注油凹槽207而具有或没有轴向注油凹槽209，或者仅包括在摇摆轴颈220的外表面中的周向凹槽226而在支承表面中具有或没有轴向注油凹槽。

能够提供加压油以润滑经受图2的对置活塞发动机的肘销74中的不可逆加载的摇摆轴颈轴承的摇摆轴颈构造包括被整合在摇摆轴颈中的储油器。参照图2和图9，活塞60和62均通过由摇摆轴颈轴承290构成的肘销74被联接至连接杆76。在一些情形中，摇摆轴颈轴承290被构造成具有图4和图6的轴承套筒200和摇摆轴颈220。如图9和图10所示，轴承支撑结构安装至活塞60、62。在一些情形中，轴承支撑结构包括分开的件291a和291b。轴承套筒200在轴承支撑结构件291a中形成。轴承套筒200包括支承表面，该支承表面具有根据图4和图5的中央表面区段和侧表面区段。摇摆轴颈220安装至连接杆76的小端上；优选地，摇摆轴颈包括根据图6和图7的中央表面区段和侧表面区段。例如在图9和图10中所示，摇摆轴颈220通过带螺纹的紧固件300被固定至连接杆。在一些情形中，轴承支撑结构件291a和291b围绕摇摆轴颈220相连接并且通过紧固件302被固定至活塞60、62的内部，其中所述紧固件302以螺纹方式就坐在该活塞的内部结构中。如在图9和图10中看到，轴承结构支撑件291b中的开口292接收该连接杆76。参照图10和图11，当组装时，轴承支撑结构291固持摇摆轴颈220以便在支承表面202上进行摇摆振荡，该摇摆振荡是由连接杆76在开口292中的弧形振荡造成的。

摇摆轴颈内的储油器包括至少一个入口以及通过轴颈区段起作用的多个出口。参照图9、图10和图11能够理解一种示例性的储油器构造。摇摆轴颈220的圆柱形内表面228中接收了圆柱形轴320。凸缘322被固定至轴320的一端；该轴的相反端接收另一个凸缘324。固持环326在轴320的外表面中的周向凹槽与在摇摆轴颈的末端中由阶梯式直径所形成的肩台中的凹槽之间起作用，以固持该轴320而使之与摇摆轴颈220的圆柱形内表面228共轴对齐。如图10和图11的视图所示，轴320的较小直径导致在其自身与内表面228之间形成了环形空间335。图10示出了环形空间335与第一出口通路240处于流体连通；如图11所示，空间335还与在摇摆轴颈220的区段中可以提供的一样多的第二出口通路242处于流体连通。图10和图11示出了，环形空间335与入口通路230处于流体连通并且入口通路230与在连接杆76中钻出的高压油通路77处于流体连通。油从连接杆76的大端中的一个或多个周向凹槽79流入高压油通路77之中。

如图10和图11所示，润滑油在压力下从高压源(例如用于曲轴的油供应)流入高压油通路77之中。在通路77中流动的加压油经由入口通路230被提供到摇摆轴颈220。流经入口通路230的加压油被接收在该储油器空间335中。被接收在空间335中的加压油通过第一(和第二，如果有的话)出口通路按以上所描述的方式以多道流动的方式被提供至摇摆轴颈轴承界面。

图12、图13和图14示出了具有储油器的摇摆轴颈轴承，该摇摆轴颈轴承是如结合图9、图10和图11所描述的来构造并运行的。然而，在这种情况下，摇摆轴颈轴承290被构造成具有安装至活塞60、62的轴承支撑结构391。从这些附图中显然，轴承支撑结构391包括具有孔口392的一体件，穿过该孔口来接收摇摆轴颈。

参照图15和图18，另一个摇摆轴颈轴承实施例包括轴承套筒元件400以及摇摆轴颈420，该轴承套筒元件400包括带有多个轴向间隔开的偏心布置的表面区段的支承表面402，该摇摆轴颈420包括多个轴向间隔开的偏心布置的轴颈区段。优选地，支承表面402具有一种半圆柱形构型，其中两个侧表面区段404共有第一中心线，并且中央表面区段405将两个侧表面区段404分开且具有从第一中心线偏离的第二中心线。如图18所示，在中央表面区段405与侧表面区段404之间的边界处在支承表面中形成了周向注油凹槽407。在一些情形中，在支承表面402中能够形成一个或多个周向间隔开的轴向注油凹槽，如结合图4和图5所描述的。在一些其他情形中，沿着支承表面402的相对周界能够形成注油凹槽，如结合图4和图5所描述的。在另外一些情形中，在支承表面402中能够形成注油凹槽的矩阵，如结合图4和图5所描述的。

参见图15、图16和图17，摇摆轴颈420具有一种圆柱形构型，其中两个侧轴颈区段421被定位成共有第一中心线，并且中央轴颈区段422将这两个侧轴颈区段分开并且被定位成共有第二中心线。摇摆轴颈420是一个圆柱形件，该圆柱形件具有外表面423、带有一定厚度的侧壁424以及在每端处的钻出空间425。在中央轴颈区段422与侧轴颈区段421之间的边界处在外表面423中形成了周向注油凹槽426。图15和图17示出了外表面423的在轴承的振荡过程中不与支承表面402相接触的非接触部分423n。穿过侧壁424沿中央轴颈区段422的径向方向形成了用于加压油的入口通路430；入口通路430穿过非接触外表面部分423n打开。穿过表面423的非接触部分423n在与油入口通路430共有的中央区段的直径上形成了带螺纹的保持孔洞431。图16和图17示出了摇摆轴颈外表面423的在轴承的振荡过程中与支承表面402相接触的接触部分423c。在轴颈420的接触表面部分423c中形成的用于加压油的出口通路440沿中央轴颈区段422的径向方向延伸穿过周向凹槽426中的侧壁424。如在图17中最佳可见，油入口通路430和油出口通路440是沿对角线相对地轴向间隔开的。在一些方面，穿过侧壁224能够形成其他出口通路242，如结合图7和图8B所描述的。

参照图18，活塞60和62均通过由摇摆轴颈轴承490构成的肘销被联接至连接杆76。在一些情形中，摇摆轴颈轴承490被构造成具有轴承套筒400和摇摆轴颈420。如图18和图19所示，一体式轴承支撑结构491被安装至活塞60、62。轴承套筒400被形成为插入固持槽缝409之中的薄壳，该固持槽缝是在轴承支撑结构491中钻出的。摇摆轴颈420被安装至连接杆76的小端。例如在图18和图20中所示，摇摆轴颈420通过带螺纹的紧定螺钉430被固定至连接杆。替代地，能够在连接杆76的制造过程中在连接杆小端上形成摇摆轴颈420。在一些情形中，轴承支撑结构491通过紧定螺钉432被固定至活塞60、62的内部，其中所述紧定螺钉以螺纹方式就坐在活塞的内部结构中。如在图18和图19中看到，轴承支撑结构491中的开口492接收连接杆76。如在图18中看到，结构491具有孔口493，以用于在轴承套筒400就坐于固持槽缝409中之后接收摇摆轴颈420。参照图19和图20，当组装时，轴承支撑结构491固持摇摆轴颈420以便在支承表面402上进行摇摆振荡，该摇摆振荡是由连接杆76在开口492中的弧形振荡造成的。

图15、图16和图17的摇摆轴颈中的储油器包括纵向地穿过侧壁424的与接触表面部分423c邻接的一部分所钻出的细长空间的廊道或通路435。通路435在436处被塞住。图17示出了，细长通路435与周向凹槽426中的出口通路440处于流体连通；通路435能够被构造成与如在摇摆轴颈220的区段中可以提供的任何额外的出口通路处于流体连通。图17示出了，通路435与入口通路430处于流体连通，并且图17和图19示出了，入口通路230与在连接杆76中钻出的高压油通路77处于流体连通。油从连接杆76的大端中的一个或多个周向凹槽79流入高压油通路77之中。

如图19和图20所示，润滑油在压力下从高压源(例如用于曲轴)流入高压油通路77之中。在通路77中流动的加压油经由入口通路430被提供到摇摆轴颈420。流经入口通路430的加压油被接收在通路435中。被接收在通路435中的加压油通过多个出口通路按以上所描述的方式以多道流动的方式被提供至摇摆轴颈轴承界面。

设计考虑和工业应用

摇摆轴承轴颈构造的一些方面能够通过参照附图进行了解。在这方面，在组装摇摆轴颈轴承时，轴颈220、420被固持成抵靠轴承套筒200、400进行旋转，使得轴颈表面223、423的接触部分223c、423c在与支承表面202、402相接触的同时发生振荡。假设轴颈220、420具有标称中心线，则轴颈的这两个外区段221、421是彼此共轴的并且从轴颈的中心线移位。轴承的中央区段222、422沿与轴颈中心线相反的方向移位。这两个区段中心线(对应于图1中的C1和C2)的移位可以是相等的或可以是不相等的，这取决于连接杆76的振荡运动。因此，这两个轴承中心线相对于彼此偏心。在直径为50至100mm的轴承的应用中，这个偏心量能够是大约0.1至1mm的量级。如图11所示，随着连接杆76从一侧振荡到另一侧时，轴承的偏心提供了轴颈220、420在交替侧上离开支承表面202、402的机械提升。将轴颈220、420固定至连接杆76的小端上提供了分离从而允许从轴颈220、420中的储油器空间335、435供送的加压油经由一个或多个支承表面中的注油凹槽进入支承表面之间的空隙之中。在一些方面，图11、图14和图20中所示的摇摆轴颈轴承被设计成使得在TC处的片刻时间中，中央区段和两个外区段与分段式支承表面完全接触。当曲轴位置改变时，轴颈的外区段开始打开，(移动到不与表面的外区段相接触)。在90+度的曲轴位置处，外轴颈区段开始关闭(朝向外支承表面区段移动)并且中央轴颈区段被加载。当曲轴达到180度(BC)时的片刻中，所有的支承表面完全接触，但是轻度被加载。在180+度处，中央轴颈区段开始打开直至270度，此时它被完全打开，并且外轴颈区段被加载。在360度(TC)处，所有的支承表面短暂地完全接触，但是重度被加载，并且该循环重复。

如在附图中看到，连接杆被牢固地螺栓连接至摇摆轴颈，该摇摆轴颈在轴承支撑结构中振荡。支承表面本身能够具有两种类型：母金属材料，如图4和图5所示；或薄壳双金属或三金属轴承，如图18所示。薄壳提供了可更换轴承的优点，该可更换轴承的表面能够针对轴承的运行需要进行订制。在轴承的外表面上能够使用额外的可磨掉涂层，以允许在轴承设计中放松公差，因为在发动机磨合期间该轴承将“磨损自身”以达到设计条件。

二冲程循环发动机的活塞/曲轴联杆中使用的摇摆轴颈轴承的支承表面和摇摆轴颈元件中的注油凹槽和出口通路的个数和布置不旨在被在此所描述和所展示的实施例限制。任何凹槽/通路都应考虑如何用油膜完全覆盖轴承界面以及油膜如果适当地应对加载。相关地，可以在膜密度比(FDR)(指示了膜发生空穴的趋势的比率)与最小油膜厚度(MOFT)之间作出折中。在这方面，被放置成在轴承组件的主荷载承载区域中提供油的出口通路或注油凹槽将确保油膜的完整性，但是由于强加了供应压力作为边界条件而降低了轴承的荷载承载能力。

在对注油凹槽和出口通路的个数和布置进行任何分析的过程中应考虑多个运行参数。可以用于一个工作循环的适合构型在其他工作循环中可能是有问题的。相对低的发动机转速会允许更少的孔洞和凹槽或者二者之一的不同布置，以便强调MOFT而不是填充，而相反地，更高速度的运行可能要求在不同位置处的更多孔洞和凹槽以强调填充而不是MOFT。最终结果是，取决于应用，可以将孔洞和凹槽布置在轴颈和/或套筒表面上的任何地方。

在一些方面，可能希望在外轴颈区段的端部分的表面中提供相反的斜面。在此方面，图12中示出了一个示例，其中在每个外轴颈区段的端部分的表面中形成了被定位在摇摆轴颈220的接触表面部分与非接触表面部分之间的至少一个斜面229。优选地，在每个外轴颈区段221的端部分的表面中形成多个相反的斜面。有利的是，带斜面的末端与图9和图18中看到的不带斜面的摇摆轴颈相比提供了与支撑结构391的圆柱形构造的更好顺应性并且使得摇摆轴颈与套筒之间具有更大的表面接触。

活塞部件能够由4140合金钢制成；连接杆能够由4140或4340合金钢制成；优选地，轴承部件能够由8620合金钢制成。

因此，虽然已经参照多个优选实施例描述了在摇摆轴颈中具有储油器、廊道和其他油接收空间的摇摆轴颈轴承设置，但是应理解的是，在不背离本说明书和附图中提出的原理的情况下可以进行不同的修改。相应地，在这些原理中体现的本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (20)

1.一种用于二冲程循环发动机的摇摆轴颈轴承，包括：

轴承支撑结构(291)；

在该轴承支撑结构中的轴承套筒(200)，该轴承套筒包括具有多个轴向间隔开的偏心布置的表面区段(204)的支承表面(202)；

包括多个轴向间隔开的偏心布置的轴颈区段(221)的摇摆轴颈(220)；

该轴承支撑结构将该摇摆轴颈固持成在该支承表面上进行摇摆振荡；以及，

在该摇摆轴颈中的油接收空间(335，435)，其具有通过所述轴颈区段起作用的多个油出口通路(240，242)。

2.如权利要求1所述的摇摆轴颈轴承，其中，该摇摆轴颈包括在轴颈区段之间的在轴颈外表面中的至少两个轴向间隔开的周向注油凹槽，并且至少一个油出口通路穿过该轴颈外表面中的所述周向注油凹槽中的每一个打开。

3.如权利要求2所述的摇摆轴颈轴承，其中，该支承表面包括被布置在相邻表面区段之间的周向注油凹槽。

4.如权利要求2所述的摇摆轴颈轴承，进一步包括在该支承表面中的注油凹槽矩阵，该矩阵包括周向注油凹槽和轴向注油凹槽，其中周向注油凹槽被布置在相邻表面区段之间并且轴向注油凹槽与周向注油凹槽相交。

5.如权利要求4所述的摇摆轴颈轴承，其中，至少两个周向间隔开的轴向注油凹槽延伸跨过所述中央表面区段、至少部分地进入所述侧表面区段之中。

6.如权利要求5所述的摇摆轴颈轴承，其中，该轴承支撑结构包括围绕该摇摆轴颈相连接的分开件。

7.如权利要求5所述的摇摆轴颈轴承，其中，该轴承支撑结构包括一体件和孔口，穿过该孔口接收该摇摆轴颈。

8.如权利要求5所述的摇摆轴颈轴承，其中，该油接收空间包括该摇摆轴颈中的环形空间和廊道中的一者。

9.如权利要求5所述的摇摆轴颈轴承，其中，该摇摆轴颈包括相反末端并且每个末端包括相反斜面。

10.一种对置活塞发动机(49)，包括具有纵向分开的排气端口和进气端口(54，56)的至少一个汽缸(50)、在该汽缸的孔(52)中被布置成彼此相对的一对活塞(60，62)以及一对连接杆(76)，其中每个活塞通过摇摆轴颈轴承(74)连接至相应的连接杆，该摇摆轴颈轴承(74)包括：

被安装至该活塞的轴承支撑结构(291)；

在该轴承支撑结构中的轴承套筒(200)，该轴承套筒包括具有多个轴向间隔开的偏心布置的表面区段(204)的支承表面(202)；

被安装至该连接杆(76)的摇摆轴颈(220)，该摇摆轴颈包括多个轴向间隔开的偏心布置的轴颈区段(221)；

该轴承支撑结构将该摇摆轴颈固持成在该支承表面上进行摇摆振荡；以及，

用于在该摇摆轴颈中接收油的器件(335，435)，该器件具有至少一个油入口通路(302)以及通过所述轴颈区段起作用的多个油出口通路(240，242)。

11.如权利要求10所述的对置活塞发动机，其中，该用于接收油的器件包括该摇摆轴颈中的环形空间(335)和廊道(435)中的一者。

12.如权利要求11所述的对置活塞发动机，其中，该摇摆轴颈包括：在轴颈外表面中的至少两个周向注油凹槽，每个周向注油凹槽被布置在相应的相邻轴颈区段之间，并且至少一个油出口通路穿过该轴颈外表面中的所述周向注油凹槽中的每一个打开。

13.如权利要求12所述的对置活塞发动机，其中，该连接杆包括与该油入口通路连通的油通路。

14.如权利要求13所述的对置活塞发动机，其中，该支承表面包括至少两个周向注油凹槽，每个周向注油凹槽被布置在相应的相邻表面区段之间。

15.如权利要求12所述的对置活塞发动机，进一步包括在该支承表面中的注油凹槽矩阵，该矩阵包括周向注油凹槽和轴向注油凹槽，其中每个周向注油凹槽被布置在相应的相邻表面区段之间并且轴向注油凹槽与周向注油凹槽相交。

16.如权利要求15所述的对置活塞发动机，其中，至少两个轴向注油凹槽延伸跨过该中央表面区段、至少部分地进入所述侧表面区段之中。

17.如权利要求11所述的对置活塞发动机，其中，该轴承支撑结构包括围绕该摇摆轴颈相连接的多个分开件或具有孔口的一体件，其中穿过该孔口接收该摇摆轴颈。

18.一种用于操作权利要求10至17中任一项所述的对置活塞发动机的方法，该方法包括：

向每个摇摆轴颈轴承(74)的摇摆轴颈(220)提供油流；

在该摇摆轴颈(220)中接收该油流；并且，

将从该摇摆轴颈(220)接收到的油的多道流动提供到摇摆轴颈轴承界面。

19.如权利要求18所述的方法，其中，接收包括从连接杆接收该油流。

20.如权利要求19所述的方法，其中，接收包括在该摇摆轴颈中的环形空间和廊道中的一者中接收该油流。