CN107155338B

CN107155338B - 发动机组和具备该发动机组的内燃机

Info

Publication number: CN107155338B
Application number: CN201580058805.4A
Authority: CN
Inventors: 矢野幸宏; 草野正道; 户仓光一; 北村真史
Original assignee: Tokachi Desk Instrument Co
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2014-10-27
Filing date: 2015-03-30
Publication date: 2019-11-01
Anticipated expiration: 2035-03-30
Also published as: CN107155338A; EP3214294A1; EP3214294A4; JPWO2016067654A1; JP6408026B2; MX2017004085A; WO2016067654A1; EP3214294B1

Abstract

提供一种能够重量效率良好地抑制油底壳安装部的变形的技术。利用第1轨道部(34a)和第2轨道部(34b)形成油底壳轨道部(34)，使第1轨道部(34a)的轨道高度形成得比第2轨道部(34b)的轨道高度高，并且，将第1轨道部(34a)的与第2轨道部(34b)连接的连接部(134b)与曲轴轴颈支承壁(27)中的刚度最高的第3轴颈支承壁(27c)连结。由此，利用合理的构造使第1轨道部(34a)的刚度比第2轨道部(34b)的刚度大，在构造上，能够合理地提高易于产生变形的第1轨道部(34a)的刚度。而且，并未在油底壳轨道部(34)的沿着汽缸列方向的整个区域中增高轨道高度，因此，也能够抑制重量增加。

Description

发动机组和具备该发动机组的内燃机

技术领域

本发明涉及一种发动机组，该发动机组具备：主体部，其直列地配置有多个汽缸；裙部，其与主体部的汽缸轴向一端侧连接，并且沿着汽缸列方向延伸；变速器安装部，其设置于缸部和曲轴箱部这两者的汽缸列方向一端侧；以及油底壳安装部，其在曲轴箱部的与连接有缸部的一侧相反的那一侧的端部沿着汽缸列方向地构成。

背景技术

以往，作为这种发动机组，提出了一种如下结构：将用于安装油底壳的油底壳安装轨道沿着汽缸列方向设置，并且以使该油底壳安装轨道的高度随着朝向汽缸列方向中央去逐渐变高的方式成形(参照例如专利文献1)。

在该发动机组中，通过使最大振动模式下的油底壳安装轨道在汽缸列方向中央处的固有频率向高频侧移动，在将重量增加抑制到最小限度的同时，对常用频带下的振动模式进行减振而谋求了防止振动噪音。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开平1-176734号公报

发明内容

发明要解决的问题

不过，一般而言，变速器安装于发动机组的汽缸列方向一端侧，因此，来自变速器的弯曲、扭转作用于发动机组中的变速器安装面侧。因而，若如上述的发动机组那样，使油底壳安装轨道的靠变速器安装面侧的高度较低，则无法针对该弯曲、扭转确保充分的刚度，导致油底壳安装轨道产生变形。上述的发动机组在这一点上还存在改良的余地。

本发明是鉴于上述内容而做成的，目的在于提供一种能够重量效率良好地抑制油底壳安装部的变形的技术。

用于解决问题的方案

本发明的发动机组和具备该发动机组的内燃机为了达成上述的目的而采用以下技术方案。

根据本发明的发动机组的优选方式，可构成具备缸部、曲轴箱部、变速器安装部以及油底壳安装部的发动机组。在缸部直列地配置有多个汽缸。曲轴箱部以构成曲轴室的方式与缸部的汽缸轴向一端侧连接。另外，曲轴箱部以具有将曲轴支承成能够旋转的多个支承壁的方式构成。该支承壁具有刚度提高支承壁，该刚度提高支承壁由于被作用的来自所述曲轴的惯性力最大而构成为刚度比其他支承壁的刚度高。变速器安装部设于缸部和曲轴箱部这两者的汽缸列方向一端侧。油底壳安装部以在曲轴箱部的与连接有缸部的一侧相反的那一侧的端部沿着汽缸列方向的方式构成。另外，油底壳安装部以具有第1部分和第2部分的方式构成。第1部分以与变速器安装部连接并在该变速器安装部附近延伸的方式构成。第2部分以在比第1部分远离变速器安装部的位置延伸的方式构成。而且，油底壳安装部以第1部分的与汽缸列方向垂直的截面的截面惯性矩比第2部分的与汽缸列方向垂直的截面的截面惯性矩大的方式构成。并且，第1部分的同与变速器安装部连接的连接部相反的那一侧的端部构成为与刚度提高支承壁连接。

本发明中的“与缸部的汽缸轴向一端侧连接”除了曲轴箱部一体成形于缸部的汽缸轴向一端侧的形态之外，还包含在缸部和曲轴箱部被分体地成形之后、利用螺栓等紧固构件将曲轴箱部与缸部的汽缸轴向一端侧一体地结合的形态。

根据本发明，是如下结构：使油底壳安装部中的第1部分的与汽缸列方向垂直的截面的截面惯性矩比第2部分的与汽缸列方向垂直的截面的截面惯性矩大，因此，能够使油底壳安装部中的易于受到弯矩、扭矩的影响的部位即靠近变速器安装部的第1部分的刚度比配置到远离变速器安装部的位置的第2部分的刚度高。

另外，与在汽缸列方向整个区域中增大油底壳安装部的截面惯性矩的结构相比较，能够抑制发动机组整体的重量增加。而且，是将第1部分的同与变速器安装部连接的连接部相反的那一侧的端部连接于刚度提高支承壁的结构，因此，能够合理地实现极高的刚度。其结果，能够重量效率良好地且有效地抑制由弯矩、扭矩导致的油底壳安装部的变形。

根据本发明的发动机组的又一方式，刚度提高支承壁以在汽缸列方向上配置于中央的方式构成。

根据本方式，能够提高油底壳安装部的从与变速器安装部连接的连接部起到位于汽缸列方向上的中央位置为止的范围内的部分的刚度，因此，能够更有效地抑制由来自变速器的弯曲、扭转导致的油底壳安装部的变形。

根据本发明的发动机组的又一方式，油底壳安装部以第1部分的与汽缸列方向垂直的截面的高度比第2部分的与汽缸列方向垂直的截面的高度大的方式构成。

根据本方式，能够以改变截面的高度这样的简单的结构使靠近连接部的第1部分的与汽缸列方向垂直的截面的截面惯性矩比远离连接部的第2部分的与汽缸列方向垂直的截面的截面惯性矩大。由此，不会导致发动机组的制造性的降低，且能够抑制由来自变速器的弯曲、扭转导致的油底壳安装部的变形。

根据本发明的发动机组的又一方式，曲轴箱部具有裙部，该裙部以在从汽缸列方向观察时从缸部呈扇状向与汽缸列方向和汽缸轴向正交的方向伸出的方式构成。并且，裙部以与汽缸列方向垂直的截面形状成为直线状的方式构成。

一般而言，为了增大截面惯性矩，使截面的高度方向尺寸较大地形成、或使截面形状形成为复杂的形状。在对发动机组进行铸造成形之际，在该截面的高度方向尺寸较大地形成的部分、截面形状形成为复杂的形状的部分，熔融金属的流速(动能)降低，熔融金属难以向比该部分靠下游的位置流动。

根据本方式，使位于比具有以截面惯性矩变大的方式构成的第1部分的油底壳安装部靠下游的部分的裙部的截面形状构成为直线状，因此，与裙部的截面形状构成为圆弧状的情况相比较，能够提高熔融金属向比油底壳安装部靠下游的位置流动的流动性。此外，在裙部的截面形状构成为直线状的情况下，与裙部的截面形状构成为圆弧状的情况相比较，虽降低裙部的刚度，但通过提高油底壳安装部的刚度，能够确保作为发动机组整体的刚度。其结果，能够谋求制造性提高和刚度提高的兼顾。

根据本发明的内燃机的优选方式，构成一种内燃机，该内燃机具备：上述的任一个方式的本发明的发动机组；以及油底壳，其安装到该发动机组的油底壳安装部。该内燃机构成为，使用被贮存到油底壳的油来对需要润滑部位进行润滑。

根据本发明，具备上述的任一个形态的本发明的发动机组，因此，能够起到与本发明的发动机组所起到的效果同样的效果，例如能够重量效率良好地提高油底壳安装部的刚度的效果等。

发明的效果

根据本发明，能够重量效率良好地抑制由来自变速器的弯曲、扭转导致的油底壳安装部的变形。

附图说明

图1是表示搭载有本发明的实施方式的发动机组20的内燃机1的结构的概略的结构图。

图2是表示本发明的实施方式的发动机组20的外观的立体图。

图3是从侧面观察本发明的实施方式的发动机组20而得到的侧视图。

图4是图3的X-X剖视图。

图5是图3的Y-Y剖视图。

具体实施方式

接着，使用实施例来说明用于实施本发明的最佳的方式。

实施例

如图1所示，具备本发明的实施方式的发动机组20的内燃机1具备汽缸盖2、安装到汽缸盖2的上部的摇臂盖4、安装到汽缸盖2的下部的本实施方式的发动机组20、安装到发动机组20的下部的上油底壳6以及安装到上油底壳6的下部的下油底壳8。

如图2～图4所示，本实施方式的发动机组20是将如下构件一体成形而构成的：缸体部22，其直列地形成有4个缸孔22a；曲轴箱部24，其构成曲轴室23的一部分；汽缸体侧凸缘面部26，其设于缸体部22和曲轴箱部24这两者的汽缸列方向一端侧(图1～3中的右侧)；以及油底壳轨道部34，其以能够供上油底壳6安装的方式构成。

作为实施结构的一个例子，缸体部22与本发明中的“缸部”相对应，曲轴室23与本发明中的“曲轴室”相对应，汽缸体侧凸缘面部26与本发明中的“变速器安装部”相对应，油底壳轨道部34与本发明中的“油底壳安装部”相对应。

如图2～图4所示，曲轴箱部24具备裙部32。如图4所示，裙部32以从沿着汽缸列方向的方向观察时从缸体部22呈扇状向与汽缸列方向和缸孔22a的轴线方向这两个方向正交的方向、即图4中的左右方向伸出的方式构成。

裙部32的与沿着汽缸列方向的方向垂直的截面形状形成为大致直线状。如此，通过将裙部32的截面形状形成为大致直线状，能够提高对发动机组20进行铸造成形之际的流动性。由此，能够提高制造性。

作为实施结构的一个例子，将裙部32的截面形状形成为大致直线状的形态与本发明中的“裙部以与汽缸列方向垂直的截面形状成为直线状的方式构成”相对应。

另外，如图4和图5所示，在裙部32的内侧形成有曲轴轴颈支承壁27。曲轴轴颈支承壁27具有将曲轴CS的轴颈部支承成能够旋转的轴承部28，该轴承部28构成为按照每个缸孔22a将曲轴室23分隔开的分隔壁。在此，为了便于说明，在曲轴轴颈支承壁27中从图5中的左侧依次规定出第1轴颈支承壁27a、第2轴颈支承壁27b、第3轴颈支承壁27c、第4轴颈支承壁27d以及第5轴颈支承壁27e。

在本实施方式中，在第3轴颈支承壁27c上的曲轴CS的轴向两侧，安装有用于承受来自曲轴CS的轴向的力的止推板SP，另外，配置于曲轴CS上的配重(未图示)中的、配置到隔着第3轴颈支承壁27c的位置的配重(未图示)是均朝向同向延伸的结构，根据这样的关系，在第3轴颈支承壁27c作用有比其他曲轴轴颈支承壁27(第1轴颈支承壁27a、第2轴颈支承壁27b、第4轴颈支承壁27d、第5轴颈支承壁27e)大的惯性力，因此，第3轴颈支承壁27c的壁厚形成得比其他曲轴轴颈支承壁27(第1轴颈支承壁27a、第2轴颈支承壁27b、第4轴颈支承壁27d、第5轴颈支承壁27e)的壁厚厚。

由此，第3轴颈支承壁27c的刚度比其他曲轴轴颈支承壁27(第1轴颈支承壁27a、第2轴颈支承壁27b、第4轴颈支承壁27d、第5轴颈支承壁27e)的刚度高。作为实施结构的一个例子，曲轴轴颈支承壁27(第1轴颈支承壁27a、第2轴颈支承壁27b、第3轴颈支承壁27c、第4轴颈支承壁27d以及第5轴颈支承壁27e)与本发明中的“支承壁”相对应，第3轴颈支承壁27与本发明中的“刚度提高支承壁”相对应。

如图2～图4所示，油底壳轨道部34一体地设于隔着曲轴CS的中心轴线而位于两侧(图4中的左右、图5中的上下)的裙部32的下端部。油底壳轨道部34在隔着曲轴CS的中心轴线的两侧(图4中的左右、图5中的上下)构成为大致相同的构造。

油底壳轨道部34构成为向与汽缸列方向和缸孔22a的轴线方向正交的方向、即图4中的左右方向伸出的凸缘状。另外，油底壳轨道部34在汽缸列方向的一端侧与汽缸体侧凸缘面部26连接，并从汽缸体侧凸缘面部26沿着汽缸列方向延伸。

而且，如图2～图5所示，油底壳轨道部34具备第1轨道部34a和第2轨道部34b。第1轨道部34a在汽缸列方向上在汽缸体侧凸缘面部26附近延伸。第1轨道部34a从与汽缸体侧凸缘面部26连接的连接部134a起沿着汽缸列方向具有与大致两个汽缸相应的长度。具体而言，第1轨道部34a设为从连接部134a沿着汽缸列方向延伸、在连接部134b处与第3轴颈支承壁27c连结的结构。

另外，第1轨道部34a以轨道宽度随着从与第2轨道部34b连接的连接部134b起朝向与汽缸体侧凸缘面部26连接的连接部134a逐渐变宽的方式形成。即，第1轨道部34a以俯视成为大致三角形状的方式形成。

而且，如图3～图5所示，第1轨道部34a的轨道高度形成得比第2轨道部34b的轨道高度高。第2轨道部34b与第1轨道部34a连续地形成，并且隔着第1轨道部34a而向与汽缸体侧凸缘面部26相反的一侧延伸，即向远离汽缸体侧凸缘面部26的位置延伸。作为实施结构的一个例子，第1轨道部34a与本发明中的“第1部分”相对应，第2轨道部34b与本发明中的“第2部分”相对应，连接部134a与本发明中的“连接部”相对应。

如图1和图2所示，汽缸体侧凸缘面部26以从沿着汽缸列方向的方向观察时从缸体部22和曲轴箱部24向与汽缸列方向和缸孔22a的轴线方向这两个方向正交的方向、即图4中的左右方向伸出的方式构成。汽缸体侧凸缘面部26在从沿着汽缸列方向的方向观察时形成为大致半圆形状。

上油底壳6包括主体部6a和油底壳侧凸缘面部6b，该油底壳侧凸缘面部6b设于主体部6a的汽缸列方向一端侧(图1中的右侧)，该上油底壳6通过利用未图示的螺栓紧固于曲轴箱部24的油底壳轨道部34，而与曲轴箱部24一起构成曲轴室23。

在从沿着汽缸列方向的方向观察时，油底壳侧凸缘面部6b以向与汽缸列方向和缸孔22a的轴线方向这两个方向正交的方向伸出、即向与汽缸体侧凸缘面部26相同的方向伸出的方式构成。油底壳侧凸缘面部6b在从沿着汽缸列方向的方向观察时形成为大致半圆形状，通过将上油底壳6紧固于曲轴箱部24，与形成为大致半圆形状的汽缸体侧凸缘面部26一起构成大致圆形的变速器安装面50。作为实施结构的一个例子，上油底壳6与本发明中的“油底壳”相对应，变速器安装面50与本发明中的“变速器安装部”相对应。

如图1所示，下油底壳8以能够在内部贮存润滑油的方式形成为有底碗状。作为实施结构的一个例子，下油底壳8与本发明中的“油底壳”相对应。

这样构成的内燃机1以安装有变速器的状态、即作为内燃机1和变速器一体而成的动力总成单元搭载于车辆。该动力总成单元借助分别设于隔着变速器安装面50的两侧、即内燃机1侧和变速器侧的未图示的发动机支架安装于车身。

当搭载有上述的动力总成的车辆开始运转时，在内燃机1产生由活塞(未图示)的往复运动、曲轴CS的旋转运动引起的振动。该振动作为弯矩、扭矩作用于发动机组20。另外，随着变速器的驱动而产生的弯矩、扭矩也经由变速器安装面50作用于发动机组20。

另外，发动机组20中的变速器安装面50附近部分在将上述那样的动力总成单元向车身支承的支承构造中易于受到弯矩、扭矩的影响。在此，当该弯矩、扭矩作用于发动机组20时，油底壳轨道部34中的第1轨道部34a变形而在与上油底壳6之间的密封面产生开口，密封性恶化。

然而，在本实施方式的发动机组20中，将第1轨道部34a的轨道高度形成得比其他部分(第2轨道部34b)的轨道高度高，并且以轨道宽度也随着朝向汽缸体侧凸缘面部26去而逐渐变大的方式将该第1轨道34a形成为俯视三角形状，而将第1轨道部34a的与汽缸列方向垂直的截面的截面惯性矩设定得比其他部分(第2轨道部34b)的与汽缸列方向垂直的截面的截面惯性矩大。

由此，提高易于产生变形的第1轨道部34a的刚度而有效地抑制了第1轨道部34a的变形。另外，并未在油底壳轨道部34的沿着汽缸列方向的整个区域中增高轨道高度，因此，也能够抑制重量增加。

而且，是如下结构：第1轨道部34a从与汽缸体侧凸缘面部26连接的连接部134a起沿着汽缸列方向跨大致两个汽缸的大小地形成，并且与曲轴轴颈支承壁27中的刚度最高的第3轴颈支承壁27c连结，因此，能够有效地提高第1轨道部34a的刚度。其结果，能够重量效率良好地抑制油底壳轨道部34的变形。

在此，通过使第1轨道部34a的轨道高度比第2轨道部34b的轨道高度高，在对发动机组20进行铸造成形之际，熔融金属的流速在该第1轨道部34a处降低，担心熔融金属向位于比第1轨道部34a靠熔融金属的流动方向下游的位置的裙部32侧流动的流动性降低。

然而，在本实施方式中，是将裙部32的与沿着汽缸列方向的方向垂直的截面形状形成为大致直线状的结构，因此，能够抑制熔融金属向裙部32侧流动的流动性降低，与将裙部32的截面形状形成为圆弧状的情况相比较，能够提高熔融金属向裙部32侧流动的流动性。

此外，在裙部32的截面形状构成为直线状的情况下，与裙部的截面形状构成为圆弧状的情况相比较，裙部32的刚度降低，但通过提高油底壳轨道部34的刚度，能够确保发动机组20整体上的刚度。其结果，能够谋求制造性提高和刚度提高的兼顾。

根据以上说明的本发明的实施方式的发动机组20，是如下结构：利用与汽缸体侧凸缘面部26连接并在该汽缸体侧凸缘面部26附近延伸的第1轨道部34a以及在比第1轨道部34a远离汽缸体侧凸缘面部26的位置延伸的第2轨道部34b形成油底壳轨道部34，使第1轨道部34a的轨道高度形成得比第2轨道部34b的轨道高度高，使第1轨道部34a处的截面惯性矩比第2轨道部34b处的截面惯性矩大，并且将第1轨道部34a的与第2轨道部34b连接的连接部134b与曲轴轴颈支承壁27中的刚度最高的第3轴颈支承壁27c连结，因此，在构造上能合理提高易于产生变形的第1轨道部34a的刚度而能够有效地抑制第1轨道部34a的变形。

而且，并未在油底壳轨道部34的沿着汽缸列方向的整个区域中增高轨道高度，因此，也能够抑制重量增加。其结果，能够重量效率良好地抑制油底壳轨道部34的变形。此外，设为第1轨道部34a的轨道高度形成得比第2轨道部34b的轨道高度高这样简单的结构，从而是增大第1轨道部34a的截面惯性矩的结构，因此，发动机组20自身的构造不会复杂化。即，也不会导致发动机组20的制造性的降低。

在本实施方式中，设为第3轴颈支承壁27c的刚度比其他曲轴轴颈支承壁27的刚度高的结构，但并不限于此。例如，也可以设为第1轴颈支承壁27a、第2轴颈支承壁27b、第4轴颈支承壁27d、或者第5轴颈支承壁27e的刚度比其他轴颈支承壁27的刚度高的结构。在该情况下，只要设为将第1轨道部34a的连接部134b侧与构成为刚度最高的曲轴轴颈支承壁27连结的结构即可。

在本实施方式中，设为仅通过使第1轨道部34a的轨道高度比第2轨道部34b的轨道高度高、而使第1轨道部34a的截面惯性矩比第2轨道部34b的截面惯性矩大的结构，但并不限于此。也可以设为第1轨道部34a的截面形状的截面惯性矩比第2轨道部34b的截面形状的截面惯性矩大的形状，例如，设为将第1轨道部34a的截面形状形成为空心箱状的结构、或设为将截面形状形成为U字形状的结构。

本实施方式用于表示用于实施本发明的方式的一个例子。因而，本发明并不限定于本实施方式的结构。

附图标记说明

1、内燃机(内燃机)；2、汽缸盖；4、摇臂盖；6、上油底壳(油底壳)；6a、主体部；6b、油底壳侧凸缘面部；8、下油底壳(油底壳)；20、发动机组(发动机组)；22、缸体部(缸部)；22a、缸孔；23、曲轴室；24、曲轴箱部(曲轴箱部)；26、汽缸体侧凸缘面部(变速器安装部)；27、曲轴轴颈支承壁；27a、第1轴颈支承壁(支承壁)；27b、第2轴颈支承壁(支承壁)；27c、第3轴颈支承壁(支承壁、刚度提高支承壁)；27d、第4轴颈支承壁(支承壁)；27e、第5轴颈支承壁(支承壁)；28、轴承部；32、裙部(裙部)；32a、纵加强筋；34、油底壳轨道部(油底壳安装部)；34a、第1轨道部(第1部分)；34b、第2轨道部(第2部分)；50、变速器安装面(变速器安装部)；134a、连接部(连接部)；134b、连接部；CS、曲轴；SP、止推板。

Claims

1.一种发动机组，其具备：

缸部，其直列地配置有多个汽缸；

曲轴箱部，其以构成曲轴室的方式与所述缸部的汽缸轴向一端侧连接；

变速器安装部，其设于所述缸部和所述曲轴箱部这两者的汽缸列方向一端侧；以及

油底壳安装部，其以在所述曲轴箱部的与连接有所述缸部的一侧相反的那一侧的端部沿着所述汽缸列方向的方式构成，

所述曲轴箱部以具有将曲轴支承成能够旋转的多个支承壁的方式构成，

所述多个支承壁具有刚度提高支承壁，该刚度提高支承壁由于被作用的来自所述曲轴的惯性力最大而构成为刚度比其他支承壁的刚度高，

所述油底壳安装部以具有第1部分和第2部分的方式构成，并且，以所述第1部分的与所述汽缸列方向垂直的截面的截面惯性矩比所述第2部分的与所述汽缸列方向垂直的截面的截面惯性矩大的方式构成，该第1部分以与所述变速器安装部连接并在该变速器安装部附近延伸的方式构成，该第2部分以在比该第1部分远离所述变速器安装部的位置延伸的方式构成，

所述第1部分的同与所述变速器安装部连接的连接部相反的那一侧的端部构成为与所述刚度提高支承壁连接。

2.根据权利要求1所述的发动机组，其中，

所述刚度提高支承壁以在所述汽缸列方向上配置于中央的方式构成。

3.根据权利要求1或2所述的发动机组，其中，

所述油底壳安装部以所述第1部分的与所述汽缸列方向垂直的截面的高度比所述第2部分的与所述汽缸列方向垂直的截面的高度大的方式构成。

4.根据权利要求1或2所述的发动机组，其中，

所述曲轴箱部具有裙部，该裙部以在从所述汽缸列方向观察时从所述缸部呈扇状向与所述汽缸列方向和所述汽缸轴向正交的方向伸出的方式构成，

所述裙部以与所述汽缸列方向垂直的截面形状成为直线状的方式构成。

5.根据权利要求3所述的发动机组，其中，

6.一种内燃机，其具备：

权利要求1～5中任一项所述的发动机组；以及

油底壳，其安装到该发动机组的油底壳安装部，

该内燃机构成为，使用被贮存到该油底壳的油来对需要润滑部位进行润滑。