CN108343672A - 一种低摩擦损失的发动机轴瓦 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低摩擦损失的发动机轴瓦，包括主轴瓦和连杆轴瓦，所述主轴瓦由上主轴瓦和下主轴瓦配合构成，所述连杆轴瓦由上连杆轴瓦和下连杆轴瓦配合构成，其特征是：所述下主轴瓦分为下主轴瓦左部、下主轴瓦中部和下主轴瓦右部，并且下主轴瓦左部和下主轴瓦右部的宽度相等，所述下主轴瓦中部的宽度较下主轴瓦左部或下主轴瓦左部的宽度宽；所述下主轴瓦的宽度与下主轴瓦左部或下主轴瓦左部的宽度相等；所述下主轴瓦中部与主轴瓦受燃烧爆发压力的角度区域对应，所述下主轴瓦左部、下主轴瓦右部和下主轴瓦与主轴瓦受往复惯性力的角度区域对应。本发明既具有低摩擦损失、保持低燃油性能，又具有高的可靠性,能够改善尾气排放的效果。

Description

一种低摩擦损失的发动机轴瓦
技术领域
本发明涉及汽车发动机，具体涉及一种低摩擦损失的发动机轴瓦。
背景技术
汽车产业在经济繁荣的过程中得到了高速的发展，给人们的生活带来了极大的便利。但另一方面，能源危机、环境污染等问题凸显。因此，汽车的节能和环保备受人们关注，特别是发动机的节油技术越来越被重视。据测试分析，发动机的摩擦损失占整机燃油耗的17%，而轴瓦的摩擦损失占整机摩擦损失的25%，因此优化轴瓦摩擦损失是节约燃油的最有效途径之一。
CN 203308915U 提供了“一种增压发动机轴瓦”，包括主轴瓦和连杆轴瓦，其特征在于：在主轴瓦和连杆轴瓦的表面设有微波纹。进一步地，在主轴瓦和连杆轴瓦壁厚逐渐减薄区域，加深微波纹的深度。所述微波纹的宽度为0.2—0.3mm，深度为0.001—0.004mm。在主轴瓦和连杆轴瓦壁厚逐渐减薄区域，微波纹的深度加深至0.0015—0.008mm。进一步地，所述主轴瓦上的油槽为170度。在轴瓦表面设置微波纹，有利于发动机初期磨合，特别是低温冷启动、急停急启的机油润滑不足的工作环境。主轴瓦170度油槽设计，有效改善机油泄漏提升轴瓦储油及向连杆轴瓦供油能力。
轴瓦受力情况分解为两部分：往复惯性力和燃烧爆发压力。作用于轴瓦上的燃烧爆发压力远远高于往复惯性力，而轴瓦设计出于最安全的考虑，往往以较大的燃烧爆发压力来设计的。采用燃烧爆发压力为主要依据来设计轴瓦是出于可靠性性能考虑，轴瓦宽度都设计得比较富裕，而且是等宽（参见图1），而对降低摩擦损失、保持低燃油性能却没有得到深入的开发。当只有往复惯性力作用于轴瓦时，轴瓦安全余量就特别富裕，而富裕的安全余量却带来过多的不必要的摩擦损失。
发动机轴瓦的上主轴瓦和下主轴瓦受力情况：发动机四个冲程中仅做功冲程存在燃烧爆发压力，其对应下主轴瓦受较大压力范围在 150°—210°之间（此角度不同发动机有所变化），其他角度的下主轴瓦和上主轴瓦受力范围在210°—150°之间（此角度不同发动机有所变化），受力十分小，参见图2。因此，与燃烧爆发压力时刻对应的下主轴瓦受力角度范围的宽度按燃烧爆发压力进行设计，宽度应较宽；与上主轴瓦和下主轴瓦非燃烧爆发压力对应时刻则按往复惯性力进行设计，宽度应较窄；才是合理的。
发动机轴瓦的上连杆轴瓦和下连杆轴瓦受力情况：发动机四个冲程中仅做功冲程存在燃烧爆发压力，其对应上连杆轴瓦受较大压力的角度范围为 330°—30°（此角度不同发动机有所变化），其他角度的上连杆轴瓦和下连杆轴瓦的受力范围为30°—330°（此角度不同发动机有所变化），受力十分小，参见图3。因此，与燃烧爆发压力时刻对应的上连杆轴瓦受力角度范围的宽度应按燃烧爆发压力进行设计，宽度应较宽；与下连杆轴瓦和上连杆轴瓦非燃烧爆发压力对应时刻就按往复惯性力进行设计，宽度应较窄；才是合理的。
CN204003978U公开的“一种层拼接式轴瓦结构”，该轴瓦为弧形轴瓦，该轴瓦包括呈L形状的瓦片衬套及套设于该衬套外侧的弧形瓦片，所述每个弧形瓦片与衬套之间通过锁合结构实现固定连接；所述锁合结构包括回弹机构及锁合机构，所述回弹机构带动锁合机构进行锁合。其利用层拼接的结构实现轴瓦宽度可调的结构，同时利用锁合结构实现每片弧形瓦片与瓦片衬套之间的连接，同时每片弧形瓦片具有层结构，具有更高的疲劳强度和抗冲击性，适用于高速、重载的主轴瓦、连杆轴瓦等。尽管利用层拼接的结构实现轴瓦宽度可调，但调整后的轴瓦宽度仍然是等宽的。
发明内容
本发明的目的是提供一种低摩擦损失的发动机轴瓦，其既具有低摩擦损失、保持低燃油性能，又具有高的可靠性,能够改善尾气排放的效果。
本发明所述的一种低摩擦损失的发动机轴瓦，包括主轴瓦和连杆轴瓦，所述主轴瓦由上主轴瓦和下主轴瓦配合构成，所述连杆轴瓦由上连杆轴瓦和下连杆轴瓦配合构成，其特征是：所述下主轴瓦分为下主轴瓦左部、下主轴瓦中部和下主轴瓦右部，并且下主轴瓦左部和下主轴瓦右部的宽度相等，所述下主轴瓦中部的宽度较下主轴瓦左部或下主轴瓦左部的宽度宽；所述下主轴瓦的宽度与下主轴瓦左部或下主轴瓦左部的宽度相等；所述下主轴瓦中部与主轴瓦受燃烧爆发压力的角度区域对应，所述下主轴瓦左部、下主轴瓦右部和下主轴瓦与主轴瓦受往复惯性力的角度区域对应。
进一步，所述主轴瓦受燃烧爆发压力的角度区域为150°—210°，所述主轴瓦受往复惯性力的角度区域为210°—150°。
进一步，所述的上连杆轴瓦分为上连杆轴瓦左部上连杆轴瓦左部和上连杆轴瓦右部，并且下连杆瓦左部和下连杆轴瓦右部的宽度相等，所述下连杆轴瓦中部的宽度较下连杆轴瓦左部或下连杆轴瓦右部的宽度宽；所述上连杆主轴瓦的宽度与下连杆轴瓦左部或下连杆轴瓦右部的宽度相等；所述下下连轴瓦中部与连杆轴瓦受燃烧爆发压力的角度区域对应，所述下连杆轴瓦左部、下连杆轴瓦右部和上连杆轴瓦与连杆轴瓦受往复惯性力的角度区域对应。
进一步，所述连杆轴瓦受燃烧爆发压力的角度区域为330°—30°，所述连杆轴瓦受往复惯性力的角度区域30°—330°。
本发明由于将主轴瓦的下主轴瓦设计为宽度不等的轴瓦、将连杆轴瓦的上连杆轴瓦设计为宽度不等的轴瓦，减少了不必要的摩擦损失，使之既具备高可靠性，又具备低摩擦损失、低燃油消耗、降低尾气排放的效果。
附图说明
图1为现有的等宽度轴瓦结构示意图；
图2为上主轴瓦、下主轴瓦的受力示意图；
图3为上连杆轴瓦、下连杆轴瓦的受力示意图；
图4为上主轴瓦与下主轴瓦的装配示意图；
图5为下主轴瓦各设计区域与非燃烧爆发压力或燃烧爆发压力对应示意图；
图6为上连杆轴瓦与下连杆轴瓦的装配示意图；
图7为上连杆轴瓦各设计区域与非燃烧爆发压力或燃烧爆发压力对应示意图。
图中：
1—上主轴瓦；
2—下主轴瓦，2-1—下主轴瓦左部，2-2—下主轴瓦中部，2-3—下主轴瓦右部；
3—上连杆轴瓦，3-1—上连杆轴瓦左部，3-2—上连杆轴中部，3-3—上连杆轴瓦右部；
4—下连杆轴瓦。
具体实施方式
下面根据说明书附图对本发明作进一步的描述。
参见图4、图5、图6和图7，一种低摩擦损失的发动机轴瓦，包括主轴瓦和连杆轴瓦，所述主轴瓦由上主轴瓦1和下主轴瓦2配合构成，所述连杆轴瓦由上连杆轴瓦3和下连杆轴瓦4配合构成，其特征是：
所述下主轴瓦1分为下主轴瓦左部2-1、下主轴瓦中部2-2和下主轴瓦右部2-3，并且下主轴瓦左部2-1和下主轴瓦右部2-3的宽度相等，所述下主轴瓦中部2-2的宽度较下主轴瓦左部或下主轴瓦左部的宽度宽；所述下主轴瓦2的宽度与下主轴瓦左部或下主轴瓦左部的宽度相等；
所述下主轴瓦中部2-2与主轴瓦受燃烧爆发压力的角度区域对应，所述下主轴瓦左部2-1、下主轴瓦右部2-3和下主轴瓦2与主轴瓦受往复惯性力的角度区域对应。
所述主轴瓦受燃烧爆发压力的角度区域为150°—210°，所述主轴瓦受往复惯性力的角度区域为210°—150°。分析发动机轴瓦的上主轴瓦和下主轴瓦受力情况：发动机四个冲程中仅做功冲程存在燃烧爆发压力，其对应下主轴瓦受较大压力范围在 150°—210°之间（此角度不同发动机有所变化），其他角度的下主轴瓦和上主轴瓦受力范围在210°—150°之间（此角度不同发动机有所变化），受力十分小。因此，与燃烧爆发压力时刻对应的下主轴瓦受力角度范围的宽度按燃烧爆发压力来设计轴承承压面积，宽度应较宽；与上主轴瓦和下主轴瓦非燃烧爆发压力对应时刻则按往复惯性力来设计轴承承压面积，宽度应较窄；将下主轴瓦设计成宽度不等的轴瓦，以减少不必要的摩擦损失。
所述的上连杆轴瓦3分为上连杆轴瓦左部3-1、上连杆轴瓦左部3-2和上连杆轴瓦右部3-3，并且下连杆瓦左部3-1和下连杆轴瓦右部3-3的宽度相等，所述下连杆轴瓦中部3-2的宽度较下连杆轴瓦左部或下连杆轴瓦右部的宽度宽；所述上连杆主轴瓦4的宽度与下连杆轴瓦左部或下连杆轴瓦右部的宽度相等；所述下下连轴瓦中部3-2与连杆轴瓦受燃烧爆发压力的角度区域对应，所述下连杆轴瓦左部3-1、下连杆轴瓦右部3-3和上连杆轴瓦4与连杆轴瓦受往复惯性力的角度区域对应。
所述连杆轴瓦受燃烧爆发压力的角度区域为330°—30°，所述连杆轴瓦受往复惯性力的角度区域30°—330°。
分析发动机轴瓦的上连杆轴瓦和下连杆轴瓦受力情况：发动机四个冲程中仅做功冲程存在燃烧爆发压力，其对应上连杆轴瓦受较大压力的角度范围为 330°—30°（此角度不同发动机有所变化），其他角度的上连杆轴瓦和下连杆轴瓦的受力范围为30°—330°（此角度不同发动机有所变化），受力十分小。因此，与燃烧爆发压力时刻对应的上连杆轴瓦受力角度范围的宽度应按燃烧爆发压力来设计轴承承压面积，宽度应较宽；与下连杆轴瓦和上连杆轴瓦非燃烧爆发压力对应时刻就按往复惯性力来设计该轴承承载面积，宽度应较窄；将上连杆轴瓦设计成宽度不等的轴瓦，以减少不必要的摩擦损失。

Claims (4)

1.一种低摩擦损失的发动机轴瓦，包括主轴瓦和连杆轴瓦，所述主轴瓦由上主轴瓦（1）和下主轴瓦（2）配合构成，所述连杆轴瓦由上连杆轴瓦（3）和下连杆轴瓦（4）配合构成，其特征是：所述下主轴瓦（1）分为下主轴瓦左部（2-1）、下主轴瓦中部（2-2）和下主轴瓦右部（2-3），并且下主轴瓦左部（2-1）和下主轴瓦右部（2-3）的宽度相等，所述下主轴瓦中部（2-2）的宽度较下主轴瓦左部或下主轴瓦左部的宽度宽；所述下主轴瓦（2）的宽度与下主轴瓦左部或下主轴瓦左部的宽度相等；所述下主轴瓦中部（2-2）与主轴瓦受燃烧爆发压力的角度区域对应，所述下主轴瓦左部（2-1）、下主轴瓦右部（2-3）和下主轴瓦（2）与主轴瓦受往复惯性力的角度区域对应。
2.根据权利要求1所述的低摩擦损失的发动机轴瓦，其特征是：所述主轴瓦受燃烧爆发压力的角度区域为150°—210°，所述主轴瓦受往复惯性力的角度区域为210°—150°。
3.根据权利要求1或2所述的低摩擦损失的发动机轴瓦，其特征是：所述的上连杆轴瓦（3）分为上连杆轴瓦左部（3-1）上连杆轴瓦左部（3-2）和上连杆轴瓦右部（3-3），并且下连杆瓦左部（3-1）和下连杆轴瓦右部（3-3）的宽度相等，所述下连杆轴瓦中部（3-2）的宽度较下连杆轴瓦左部或下连杆轴瓦右部的宽度宽；所述上连杆主轴瓦（4）的宽度与下连杆轴瓦左部或下连杆轴瓦右部的宽度相等；所述下下连轴瓦中部（3-2）与连杆轴瓦受燃烧爆发压力的角度区域对应，所述下连杆轴瓦左部（3-1）、下连杆轴瓦右部（3-3）和上连杆轴瓦（4）与连杆轴瓦受往复惯性力的角度区域对应。
4.根据权利要求3所述的低摩擦损失的发动机轴瓦，其特征是：所述连杆轴瓦受燃烧爆发压力的角度区域为330°—30°，所述连杆轴瓦受往复惯性力的角度区域30°—330°。
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