CN110821704A - 主轴承盖螺柱构造及组装方法 - Google Patents

主轴承盖螺柱构造及组装方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及主轴承盖螺柱构造及组装方法。本公开提供了一种能贯穿基体插入的螺柱组件。该螺柱组件包括保持环，以与基体接合，并在不损害设计的承载特性的情况下，为将轴承盖螺柱组件组装在发动机构造中提供方便。

Description

主轴承盖螺柱构造及组装方法
技术领域
本公开总体上涉及一种主轴承盖和螺柱构造和组件，更具体地，涉及一种用于内燃发动机的主轴承盖和螺柱构造和组装方法。
背景技术
过去，当组装发动机总成时，具有安装的固定头部或螺母的全长度横向螺柱需要靠近基体的足够间隙，以将螺柱的整个长度安装在基体内或从基体缩回，并且需要固定装置以在第二曲轴和主轴承盖螺母的安装和拧紧期间将第一曲轴保持在适当位置。这将对为维修发动机而进行的定向和接近带来限制，并且可能需要从车辆移除整个发动机套件。
希望对上述内容进行改进。
发明内容
本公开提供了一种可插入的贯穿基体的螺柱组件。该螺柱组件包括保持环，以与基体接合，并在不损害设计的承载特性的情况下，为将轴承盖螺柱组件组装在发动机构造中提供方便。
在本公开的一个实施方式中，提供了一种发动机总成。发动机总成包括：基体，该基体包括被构造成接纳第一曲轴的第一腔和被构造成接纳第二曲轴的第二腔；螺柱组件，该螺柱组件能穿过基体被接纳，该螺柱组件包括：套筒，该套筒环绕所述螺柱组件，该套筒被构造成形成用于螺柱组件的冷却环状空间；以及第一环，该第一环环绕螺柱组件，该第一环被构造成通过与基体中的凹槽接合而将螺柱组件保持到基体上。
在本公开的另一实施方式中，发动机总成还包括第二环，该第二环将套筒联接到螺柱组件上。在本公开的另一实施方式中，发动机总成还包括联接到螺柱组件的第一端部的第一轴承盖和联接到螺柱组件的第二端部的第二轴承盖。在本发明的另一实施方式中，发动机总成还包括将第一轴承盖联接到螺柱组件的第一螺母和将第二轴承盖联接到螺柱组件的第二螺母。在另一实施方式中，第一螺母和第二螺母经受拧紧以将第一轴承盖和第二轴承盖联接到螺柱组件。在本公开的另一实施方式中，基体接纳联接到第一曲轴的第一连杆和第一活塞以及联接到第二曲轴的第二连杆和第二活塞。在另一实施方式中，螺柱组件包括第一端部和第二端部，第一端部和第二端部具有六角形形状，并被构造成分别联接到第一轴承盖和第二轴承盖。在本公开的另一实施方式中，当螺柱组件插入到基体中时，冷却环状空间形成在基体内；冷却环状空间被构造成允许冷却剂流动穿过该冷却环状空间。在本公开的另一实施方式中，第一活塞和第二活塞处于对置的构造中。
在本公开的另一实施方式中，提供了一种组装轴承盖螺柱构造的方法。该方法包括：将第一螺柱组件和第二螺柱组件安装在基体内；将第一轴承盖联接到第一螺柱组件的第一端部上和第二螺柱组件的第一端部上；将第二轴承盖联接到第一螺柱组件的第二端部上和第二螺柱组件的第二端部上；将第一轴承盖部分地拧紧到第一螺柱组件的第一端部上和第二螺柱组件的第一端部上；将第二轴承盖完全拧紧到第一螺柱组件的第二端部上和第二螺柱组件的第二端部上；并且将第一轴承盖完全拧紧到第一螺柱组件的第一端部上和第二螺柱组件的第一端部上。
在本公开的另一实施方式中，第一螺柱组件和第二螺柱组件包括环绕螺柱组件的第一环，第一环被构造成通过与基体中的凹槽接合而将螺柱组件保持到基体上。在本公开的另一实施方式中，该方法还包括：将第一发动机活塞和第二发动机活塞插入在基体内；将第一连杆插入在基体内并将第一连杆联接到第一发动机活塞；将第二连杆插入在基体内并将第二连杆联接到第二发动机气缸；将第一曲轴插入在基体的第一凹部内；并且将第二曲轴插入在基体的第二凹部内。在本公开的另一实施方式中，第一轴承盖与第一螺柱组件和第二螺柱组件配合以保持第一发动机活塞、第一连杆和第一曲轴；并且第二轴承盖与第一螺柱组件和第二螺柱组件配合以保持第二发动机活塞、第二连杆和第二曲轴。
在本公开的另一实施方式中，第一发动机活塞和第二发动机活塞处于对置的构造中。在本公开的另一实施方式中，第一螺柱组件和第二螺柱组件包括环绕螺柱组件的第一环，第一环被构造成通过与基体中的凹槽接合而将螺柱组件保持到基体上。在本公开的另一实施方式中，该方法还包括将套筒联接到螺柱组件上的第二环。在本公开的另一实施方式中，当螺柱组件插入到基体中时，环形通道形成在基体内；环形通道被构造成允许冷却剂流动穿过该环形通道。在本发明的另一实施方式中，该方法还包括将第一螺母联接到第一轴承盖上，并将第二螺母联接到第二轴承盖上。在另一实施方式中，将第一轴承盖部分地拧紧到第一螺柱组件的第一端部上和第二螺柱组件的第一端部上包括部分地拧紧第一螺母；将第二轴承盖完全拧紧到第一螺柱组件的第二端部上和第二螺柱组件的第二端部上包括完全拧紧第二螺母；并且将第一轴承盖完全拧紧到第一螺柱组件的第一端部上和第二螺柱组件的第一端部上包括完全拧紧第一螺母。在另一实施方式中，螺柱组件的第一端部和第二端部具有六角形形状，并且被构造成分别联接到第一轴承盖和第二轴承盖。
附图说明
图1是组装的发动机总成的截面立体图，其中该发动机总成带有轴承盖螺柱组件并具有发动机部件；
图2是图1的发动机总成的截面立体图，示出了轴承盖螺柱组件的螺柱组件和轴承盖的构造以保持发动机构造；
图3是图1的发动机总成的另一截面立体图，示出了图2所示的用于轴承盖螺柱组件的轴承盖和一些螺柱组件的构造；
图4是图1的发动机总成内的轴承盖螺柱组件的侧视图；
图5是具有图1的轴承盖螺柱组件的图1的发动机总成的分解立体图；
图6是图5所示的轴承盖螺柱组件的螺柱组件的立体图；
图7是安装有图6的螺柱组件的图5的基体的横截面图；
图8是如安装在图7所示的基体内的螺柱组件的一部分的放大图；
图9是如插入图7的基体中的螺柱组件的另一部分的放大图，示出了用于螺柱组件的保持机构；
图10是图5的基体的立体图，示出了在发动机气缸移除的情况下将轴承螺柱盖构造组装在基体上的第一总体步骤；以及
图11是轴承盖螺柱组件的分解侧视图，示出了将轴承盖螺柱组件组装在基体内的组装步骤；
图12是轴承盖螺柱组件的分解侧视图，示出了将轴承盖螺柱组件组装在基体内的另一组装步骤；以及
图13是轴承盖螺柱组件的分解侧视图，示出了将轴承盖螺柱组件组装在基体内的另一组装步骤。
具体实施方式
本公开提供了一种能穿过基体插入的螺柱组件。该螺柱组件包括保持环以与基体接合，并在不损害设计的承载特性的情况下，为将轴承盖螺柱组件组装在发动机构造中提供方便。
首先参照图1至图5，提供了发动机总成100。发动机总成100包括基体或气缸体102，基体或气缸体102包括被构造成接纳曲轴114A、114B、连杆116A、116B和发动机活塞118A、118B的腔112A、112B，如图1至图3所示。腔112A、112B通过通道109连接到彼此，通道109接纳并包含发动机活塞118A、118B和连杆116A、116B，而曲轴114A、114B在组装的构造中分别安置在腔112A、112B中。如图3所示，基体102被构造成用于四缸发动机。然而，设想在替代实施方式中可以使用替代的发动机构造，例如诸如六缸发动机。此外，如图4所示，组件100的基体102被构造成用于对置活塞式内燃发动机。然而，设想在替代实施方式中可以使用替代的发动机气缸构造，例如直列式或V形构造。
基体102是由合金灰口铁制成的单件铸件。然而，设想在替代实施方式中基体102可以根据结构设计标准由其他材料制成，例如，轻质铝或致密石墨铸铁(CGI)等。基体102特征在于铸造到基体102自身中的集成的气缸孔和端口细节，但也可以构造成具有安装在基体102内的单独的气缸孔衬套和端口。基体102还包括在发动机(未示出)的操作期间使用的进气集气室凸缘152和排气集气室凸缘154。具有凸缘152的进气集气室和具有凸缘154的排气集气室存在于基体102的上侧和下侧两者上，以使发动机能够从基体102的两侧换气。全长度的横向加载的螺柱装置允许增大集气室设计的灵活性，以改进发动机换气，同时保持结构完整性。基体102还包括与基体102整体形成的冷却剂通道156和油或冷却剂通道158，其用于将发动机总成100保持在适当的温度并将润滑剂送到运动部件。在基体102中的钻孔容纳全长度的横向加载的螺柱装置，并且有助于将润滑油分配贯穿发动机。
基体102还包括通道140A、140B，通道140A、140B被构造成接纳如本文进一步描述的螺柱组件104。如至少在图2和图3中所示，通道140A、140B延伸贯穿基体102的长度L，使得螺柱组件104的一部分突出到腔112A和112B两者中。
基体102被构造成接纳轴承盖螺柱组件101。轴承盖螺柱组件101包括联接到轴承盖106A、106B的螺柱组件104A、104B。螺柱组件104A、104B被构造成将组件100的整个结构(基体102、曲轴114A、114B、连杆116A、116B、发动机活塞118A、118B等)保持在一起，并且轴承盖106A、106B用销钉固定到基体102，并且被构造成将曲轴114A、114B保持在基体102的腔102A、102B内。特别地，轴承盖106A、106B成形为形成将曲轴114A、114B接纳在其中的相应凹部111A、111B(图5)。当完全安装在基体102内时，如本文进一步描述的，螺柱组件104A被接纳在轴承盖106A的开口105A和轴承盖106B的开口107A内。类似地，螺柱组件104B被接纳在轴承盖106A的开口105B和轴承盖106B的开口107B内。此外，轴承盖螺母108A、108B用于将螺柱组件104A、104B联接到轴承盖106A、106B上，如图5所示，而销钉103A、103B用于将轴承盖106A、106B定位到基体102。
现在参照图6至图9，螺柱组件104A、104B包括套筒120，套筒120被按压以定位在螺柱组件104A、104B的本体上。在一个实施方式中，对于螺柱组件104A、104B的整个长度，套筒120被按压到螺柱组件104A、104B上。在另一实施方式中，对于螺柱组件104A、104B的一部分，套筒120被按压到螺柱组件104A、104B的一部分上。套筒120被构造成当螺柱组件104A、104B通过通道140A、140B安装在基体102内时形成冷却环形通道130(图8)。冷却环形通道130与冷却剂通道156(图1)和/或油或冷却剂通道158(图1)配合，以提供通路从而使冷却剂在套筒120周围流动穿过该通路，以冷却螺柱组件104A、104B上的暴露于排气集气室154中的热排气流的凸台(例如，C形环126(图6))。此外，套筒120保护螺柱组件104A、104B不暴露于冷却剂随后的应力腐蚀。螺柱组件104A、104B还包括O形环122，O形环122为在套筒120周围流动的冷却剂提供围堵。除了套筒120之外，还在螺柱组件104A、104B上设置接地套筒124，以定位排气侧轴承盖106A或106B。
螺柱组件104A、104B还包括C形环126，C形环126能够将螺柱组件104A、104B保持到基体102上和通道140A、140B内。特别地，通道140A、140B包括用于接纳C形环126的凹槽128。也就是说，螺柱组件104A、104B插入到相应通道140A、140B中，直到C形环126装配在凹槽128内并与凹槽128接合。在与凹槽128接合时，C形环126在安装发动机部件期间(如本文进一步描述)保持轴承盖螺柱组件101的重量。也就是说，C形环126与凹槽128的接合保持轴承盖螺柱组件101和第一安装曲轴114A或114B的重量，直到第二曲轴114A或114B和第二组相应轴承盖106A或106B以及相应螺母108A或108B被组装。换句话说，C形环126提供了用于在本文所述的部分拧紧安装方法的持续时间内将轴承盖螺柱组件101和第一安装曲轴114A或114B保持在基体102内的装置。关于安装方法，螺柱组件104A、104B还包括在螺柱组件104A、104B的端部处的六角形特征121、122，以允许保持工具在扭矩安装过程期间克服反向旋转，如本文进一步描述。可以设想，在替代实施方式中，可以为紧固件使用替代形状的端部。
现在参照图10至图13，说明性地示出了组装发动机总成100的方法。如图10所示，螺柱组件104A、104B已经(经由通道140A、140B)插入到基体102内，使得螺柱组件104A、104B的一部分和紧固件121突出到腔112A、112B中。然后，如图11和图12所示，发动机活塞118B、连杆116B、曲轴114B、轴承盖115B和轴承盖106B穿过腔112B被供给到通道109(图1和图11至图13)中，使得发动机活塞118B和连杆116B安置在通道109内，而曲轴114B安置在轴承盖106B的凹部111内，所有这些都安置在腔112B内。当安装轴承盖106B时，轴承盖106B通过槌(未示出)安置到突出的紧固件/端部(六角形特征)121A、121B上。结果，如图12所示，螺柱组件104A、104B的紧固件/端部(六角形特征)121A、121B与轴承盖106B的开口107A、107B(图5)接合。然后，如图12进一步所示，螺母108B联接到突出的紧固件/端部(六角形特征)121A、121B，并且部分扭矩在B'和B"的方向上施加到螺母108B上，以将螺母108B部分地紧固到轴承盖106B上。
在完成这个之后，类似于图11，发动机活塞118A、连杆116A、曲轴114A、轴承盖115A和轴承盖106A穿过腔112A被供给到通道109中，使得发动机活塞118A和连杆116A安置在通道109内，而曲轴114A安置在轴承盖106A的凹部111内，所有这些都安置在腔112A内。当安装轴承盖106A时，轴承盖106A通过槌(未示出)安置到突出的紧固件/端部(六角形特征)122A、122B上。结果，如图12所示，螺柱组件104A、104B的端部121A、121B与轴承盖106A的开口105A、105B接合。然后，如图13进一步所示，螺母108A联接到突出的紧固件122A、122B，并且全部扭矩在A'和A"的方向上施加到螺母108A上，以将螺母108A完全紧固到轴承盖106A上，使得轴承盖106A与曲轴114A接合，并且曲轴114A保持在适当位置。
然后，在B'和B"(图13)的方向上将额外的扭矩施加到螺母108B上，以完全紧固螺母108B，使得轴承盖108A与曲轴114B接合，并且曲轴114B保持在适当位置。
有利地，这种组装方法允许全长度的螺柱组件104组装在基体102内，而不会损害设计的最佳承载特性。另外，现有的安装需要安装带有固定头部或螺母的全长度的横向螺柱，该横向螺柱需要足够的间隙以将螺柱的整个长度安装在基体内或缩回螺柱的整个长度，并且需要固定装置以在安装和拧紧第二曲轴和主轴承盖螺母时将第一曲轴保持在适当位置。相反，本公开的构造消除了在将第二曲轴安装在基体的相对侧上的同时使用辅助固定装置将部件(在一侧的第一安装曲轴)保持在适当位置的需要。
此外，螺柱组件104和基体102的构造以及它们随后的接合允许螺柱组件104在螺柱组件104的中跨处被支撑，以在安装和发动机操作期间防止几种模式的振动和磨损。
虽然上述组装/安装方法将组装描述为以将发动机部件安装在基体102的"B"侧上开始，但是设想，在替代实施方式中，组装方法以将发动机部件安装在基体102的"A"侧上开始。
尽管已经参考各种具体实施方式描述了本发明，但是应当理解，在所描述的发明构思的精神和范围内可以进行许多改变，因此，意图是本发明不局限于所描述的实施方式，而是具有由以下权利要求的语言所限定的全部范围。

Claims (20)

1.一种发动机总成，所述发动机总成包括：
基体，所述基体包括被构造成接纳第一曲轴的第一腔和被构造成接纳第二曲轴的第二腔；
螺柱组件，所述螺柱组件能穿过所述基体被接纳，所述螺柱组件包括：
套筒，所述套筒环绕所述螺柱组件，所述套筒被构造成形成用于所述螺柱组件的冷却环状空间；以及
第一环，所述第一环环绕所述螺柱组件，所述第一环被构造成通过与所述基体中的凹槽接合而将所述螺柱组件保持到所述基体上。
2.根据权利要求1所述的发动机总成，所述发动机总成还包括第二环，所述第二环将所述套筒联接到所述螺柱组件上。
3.根据权利要求1所述的发动机总成，所述发动机总成还包括联接到所述螺柱组件的第一端部的第一轴承盖和联接到所述螺柱组件的第二端部的第二轴承盖。
4.根据权利要求3所述的发动机总成，所述发动机总成还包括将所述第一轴承盖联接到所述螺柱组件的第一螺母和将所述第二轴承盖联接到所述螺柱组件的第二螺母。
5.根据权利要求4所述的发动机总成，其中，所述第一螺母和所述第二螺母经受拧紧以将所述第一轴承盖和所述第二轴承盖联接到所述螺柱组件。
6.根据权利要求4所述的发动机总成，其中，所述基体接纳联接到所述第一曲轴的第一连杆和第一活塞以及联接到所述第二曲轴的第二连杆和第二活塞。
7.根据权利要求1所述的发动机总成，其中，所述螺柱组件包括第一端部和第二端部，所述第一端部和所述第二端部具有六角形形状并被构造成分别联接到第一轴承盖和第二轴承盖。
8.根据权利要求1所述的发动机总成，其中，当所述螺柱组件插入到所述基体中时，所述冷却环状空间形成在所述基体内；所述冷却环状空间被构造成允许冷却剂流动穿过该冷却环状空间。
9.根据权利要求8所述的发动机总成，其中，所述第一活塞和所述第二活塞处于对置的构造中。
10.一种组装轴承盖螺柱构造的方法，所述方法包括：
将第一螺柱组件和第二螺柱组件安装在所述基体内；
将第一轴承盖联接到所述第一螺柱组件的第一端部上和所述第二螺柱组件的第一端部上；
将第二轴承盖联接到所述第一螺柱组件的第二端部上和所述第二螺柱组件的第二端部上；
将所述第一轴承盖部分地拧紧到所述第一螺柱组件的所述第一端部上和所述第二螺柱组件的所述第一端部上；
将所述第二轴承盖完全拧紧到所述第一螺柱组件的所述第二端部上和所述第二螺柱组件的所述第二端部上；并且
将所述第一轴承盖完全拧紧到所述第一螺柱组件的所述第一端部上和所述第二螺柱组件的所述第一端部上。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一螺柱组件和所述第二螺柱组件包括环绕所述螺柱组件的第一环，所述第一环被构造成通过与所述基体中的凹槽接合而将所述螺柱组件保持到所述基体上。
12.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括：
将第一发动机活塞和第二发动机活塞插入在所述基体内；
将第一连杆插入在所述基体内并将所述第一连杆联接到所述第一发动机活塞；
将第二连杆插入在所述基体内并将所述第二连杆联接到所述第二发动机气缸；
将第一曲轴插入在所述基体的第一凹部内；并且
将第二曲轴插入在所述基体的第二凹部内。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一轴承盖与所述第一螺柱组件和所述第二螺柱组件配合以保持所述第一发动机活塞、所述第一连杆和所述第一曲轴；并且
所述第二轴承盖与所述第一螺柱组件和所述第二螺柱组件配合以保持所述第二发动机活塞、所述第二连杆和所述第二曲轴。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一发动机活塞和所述第二发动机活塞处于对置的构造中。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一螺柱组件和所述第二螺柱组件包括环绕所述螺柱组件的第一环，所述第一环被构造成通过与所述基体中的凹槽接合而将所述螺柱组件保持到所述基体上。
16.根据权利要求15所述的方法，所述方法还包括将所述套筒联接到所述螺柱组件上的第二环。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，当所述螺柱组件插入到所述基体中时，环形通道形成在所述基体内；所述环形通道被构造成允许冷却剂流动穿过该环形通道。
18.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括将第一螺母联接到所述第一轴承盖上，并将第二螺母联接到所述第二轴承盖上。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，将所述第一轴承盖部分地拧紧到所述第一螺柱组件的所述第一端部上和所述第二螺柱组件的所述第一端部上包括部分地拧紧所述第一螺母；
将所述第二轴承盖完全拧紧到所述第一螺柱组件的所述第二端部上和所述第二螺柱组件的所述第二端部上包括完全拧紧所述第二螺母；并且
将所述第一轴承盖完全拧紧到所述第一螺柱组件的所述第一端部上和所述第二螺柱组件的所述第一端部上包括完全拧紧所述第一螺母。
20.根据权利要求10所述的方法，其中，所述螺柱组件的所述第一端部和所述第二端部具有六角形形状，并被构造成分别联接到所述第一轴承盖和所述第二轴承盖。
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