CN111730301A - 高精度活塞凸出量的发动机缸体选配安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度活塞凸出量的发动机缸体选配安装方法，包括以下步骤：根据活塞凸出量要求确定活塞与连杆的选配关系；在缸体内装配曲轴；测量得到曲轴的连杆颈顶面到缸体顶面距离D；根据曲轴连杆颈顶面到缸体顶面距离D和选配的连杆中心距长度E，按照确定的活塞与连杆的选配关系选择合适的活塞；安装活塞连杆机构。本发明的高精度活塞凸出量的发动机缸体选配安装方法通过选配计算和测量一个装配尺寸，可以直接挑选合适高度的活塞及连杆，测算完成后直接通过确定好的关系进行选配，选配方法简单，保证装入之后每缸活塞凸出量控制在一个高精确的小范围内，使得每缸压缩比几乎一致，每缸燃烧环境一致，以获得良好的发动机性能。

Description

高精度活塞凸出量的发动机缸体选配安装方法

技术领域

本发明涉及活塞式内燃机技术领域，具体涉及一种高精度活塞凸出量的发动机缸体选配安装方法。

背景技术

内燃机的活塞连杆总成装入气缸体总成和曲轴总成后的活塞凸出量，即为活塞处于上止点时顶面凸出气缸体顶面的值。而活塞凸出量的数值范围取决于活塞、连杆、曲轴、缸体等在相关高度的公差累计，因此在装配过程中是无法避免的。

在发动机装配过程中，由于每缸曲轴的连杆颈顶面到缸体顶面距离、曲轴连杆颈厚度、活塞压缩高度、连杆中心距长度的差异性，直接进行装配会导致装配完成后会导致每缸活塞凸出量不一致。这将直接影响发动机的余隙容积和压缩比，从而影响发动机的动力性、经济性、NVH以及排放等。

中国实用新型专利201621152530.9号中记载了一种活塞凸出高度测量与选配设备，其中通过检测装配完成的缸体的尺寸来选配使用的缸垫。由于缸垫的选取范围有限，在前期装配的尺寸差异性较大的情况下，通过缸垫选配的调整能力有限，并不能满足所有情况下要求。

因此，为了克服在发动机装配过程中由于尺寸公差累积所造成的活塞凸出量差异性较大的问题，亟需提供一种精确控制活塞凸出量的方法以对上述问题进行改进。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种高精度活塞凸出量的发动机缸体选配安装方法，能够保证装配完成后活塞凸出量控制在一个高精确的范围内。

为实现上述目的，本发明所设计的高精度活塞凸出量的发动机缸体选配安装方法，包括以下步骤：(1)根据活塞凸出量要求确定活塞与连杆的选配关系；(2)在缸体内装配曲轴；(3)测量得到曲轴的连杆颈顶面到缸体顶面的距离D；(4)根据曲轴的连杆颈顶面到缸体顶面的距离D和选配的连杆中心距长度E，按照所述步骤(1)确定的活塞与连杆的选配关系选择合适的活塞；(5)安装活塞连杆机构。

优选地，在所述步骤(1)中，按照A＝C+D+B-E来确定活塞与连杆的选配关系；其中，A为活塞压缩高度，C为曲轴的连杆颈中心到连杆的大头孔中心距离，D为曲轴的连杆颈顶面到缸体顶面的距离，B为活塞凸出量要求，E为连杆的连杆中心距长度。

优选地，在所述步骤(1)中，对连杆中心距长度E、活塞压缩高度A进行分组，按照A＝C+D+B-E的关系来获得不同的曲轴连杆颈顶面到缸体顶面的距离D的情况下，选取指定连杆中心距长度E时，活塞压缩高度A的选取范围。

优选地，在所述步骤(4)中，根据活塞压缩高度A的选取范围选取活塞。

优选地，在所述步骤(3)中，采用专用检具测量得到曲轴的连杆颈顶面到缸体顶面的距离D。

优选地，在所述步骤(3)如果检测计算得出的曲轴的连杆颈顶面到缸体顶面距离D的值不在所述步骤(1)中确定的活塞与连杆的选配关系范围内，重新校正专用检具，并确认所述步骤(2)中安装的曲轴与缸体的状态正常。

优选地，进一步包括以下步骤：(6)活塞连杆机构安装完毕后复测活塞凸出量，验证活塞压缩高A在所述步骤(1)中确定的公差范围内。

优选地，在所述步骤(6)中，若每缸活塞凸出量差值超过选取的活塞压缩高A的公差范围，则返回步骤(3)。

本发明的有益效果是：本发明的高精度活塞凸出量的发动机缸体选配安装方法通过选配计算和测量一个装配尺寸，可以直接挑选合适高度的活塞及连杆，保证装入之后每缸活塞凸出量控制在一个高精确的小范围内，使得每缸压缩比几乎一致，每缸燃烧环境一致，以获得良好的发动机性能；选配方法简单，测算完成后，直接通过确定好的关系进行选配；售后维修时，以最小的换装代价获得活塞凸出量基本一致的发动机，维持良好性能。

附图说明

图1为发动机缸体的剖视结构示意图。

图中各部件标号如下：活塞1、连杆2、曲轴3、缸体4。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如前文所述，不经过选配直接装配会导致最终的缸体活塞凸出量不一致的问题，为精确控制活塞凸出量，本发明的高精度活塞凸出量的发动机缸体选配安装方法在发动机装配过程中，根据曲轴的连杆颈顶面到缸体顶面的距离和选配的连杆中心距长度，选择合适的活塞，最终达到精确控制活塞凸出量的目的。

请参阅图1，发动机中，活塞1、连杆2、曲轴3及缸体4的装配关系如图1中所示，为便于说明尺寸链，先对各个参数进行定义如下：

曲轴3中心到缸体4的顶面的距离为L(图纸定义尺寸)；曲轴3的曲轴中心到曲轴3的曲轴连杆颈中心的距离为R(图纸定义尺寸)；曲轴3的曲轴连杆颈中心到连杆2的大头孔中心距离为C(图纸定义尺寸)；曲轴3的曲轴连杆颈顶面到缸体4顶面的距离为D(装配测量尺寸)；活塞1的活塞凸出量要求为B；连杆2的连杆中心距长度为E(图纸定义尺寸)；活塞1的活塞压缩高度为A(图纸定义尺寸)。

通过图1中的尺寸链示意图，可知以上定义代数关系为：

A＝C+D+B-E＝L-R+B-E。

通过尺寸链计算，可得到活塞压缩高度A、连杆中心距长度E、曲轴连杆颈顶面到缸体距离D的代数关系。

曲轴连杆颈顶面到缸体距离D的测量范围可由以下等式得到：

C+D＝L-R。

其中，曲轴连杆颈中心到连杆的大头孔中心距离C、曲轴中心到缸体的顶面的距离L、曲轴中心到曲轴的连杆颈中心的距离R均为零件的图纸尺寸，曲轴连杆颈顶面到缸体顶面的距离D为装配后的测量尺寸。

为实现上述目的，本发明的高精度活塞凸出量的发动机缸体选配安装方法包括如下步骤：

(1)根据活塞凸出量要求确定活塞与连杆选配组合关系。

通过活塞压缩高度A、连杆中心距长度E、曲轴的连杆颈顶面到缸体顶面距离D的代数关系，对连杆中心距长度E、活塞压缩高度A进行分组，按照A＝C+D+B-E的关系，可以获得不同的曲轴的连杆颈顶面到缸体的顶面距离D的情况下，选取指定连杆中心距长度E时，活塞压缩高度A的选取方案，从而可确定采用的活塞1。活塞与连杆选配组合示意如下表。

表1活塞与连杆选配组合表

(2)装配曲轴、主轴瓦、曲轴止推片。

将曲轴3、主轴瓦、曲轴止推片装入缸体4中。

(3)测量得到曲轴连杆颈顶面到缸体顶面的距离D。

采用专用检具测量得到曲轴的连杆颈顶面到缸体顶面的距离D。

如果检测计算得出的曲轴的连杆颈顶面到缸体距离D的值不在活塞与连杆选配组合表范围内，重新校正检具读取D值，并确认曲轴3和缸体4的状态正常、止推片和主轴瓦装配正常。

(4)根据曲轴的连杆颈顶面到缸体距离D和选配的连杆中心距长度E，参照活塞与连杆选配组合表中的活塞压缩高度A来选择合适的活塞1。

(5)安装活塞连杆机构。

根据选取的活塞1进行活塞连杆机构的装配。

(6)复测活塞凸出量，验证活塞压缩高A在公差范围内。

活塞连杆机构安装完毕后，进行每缸活塞凸出量复测，验证选配方案和选配过程没有差错。每缸活塞凸出量差值不应超过选取的活塞压缩高A所在分组的公差范围，否则重新进行测量选配。

本发明优选实施例的高精度活塞凸出量的发动机缸体选配安装方法提供一种方法简明、操作简单、能获得高精度活塞凸出量选配方法，通过选配计算和测量一个装配尺寸，可以直接挑选合适高度的活塞及连杆，保证装入之后每缸活塞凸出量控制在一个高精确的小范围内，使得每缸压缩比几乎一致，每缸燃烧环境一致，以获得良好的发动机性能。

此外，可以在特殊试验情况下，也可通过本发明的高精度活塞凸出量的发动机缸体选配安装方法来获得指定的活塞凸出量，达到在特定压缩比进行试验的目的。

同时在售后维修时，由于各缸曲柄连杆机构磨损不一致，利用高精度活塞凸出量的发动机缸体选配安装方法通过重新测算后，来挑选合适高度的活塞连杆，可以以最小的换装代价保证每缸活塞凸出量一致，使发动机维持良好性能。

与现有技术相比较，本发明优选实施例的高精度活塞凸出量的发动机缸体选配安装方法包括具有以下优点：(1)能根据发动机需求，通过选配获得设计范围内指定的凸出量；(2)选配方法简单，测算完成后，直接通过计算好的表格进行选配；(3)售后维修时，以最小的换装代价获得活塞凸出量基本一致的发动机，维持良好性能。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种高精度活塞凸出量的发动机缸体选配安装方法，包括以下步骤：

(1)根据活塞凸出量要求确定活塞与连杆的选配关系；

(2)在缸体内装配曲轴；

(3)测量得到曲轴的连杆颈顶面到缸体顶面距离D；

(4)根据曲轴的连杆颈顶面到缸体顶面距离D和选配的连杆中心距长度E，按照所述步骤(1)确定的活塞与连杆的选配关系选择合适的活塞；

(5)安装活塞连杆机构。

2.根据权利要求1所述的高精度活塞凸出量的发动机缸体选配安装方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，按照A＝C+D+B-E来确定活塞与连杆的选配关系；其中，A为活塞压缩高度，C为曲轴的曲轴颈中心到连杆的大头孔中心距离，D为曲轴的连杆颈顶面到缸体顶面的距离，B为活塞凸出量要求，E为连杆的连杆中心距长度。

3.根据权利要求2所述的高精度活塞凸出量的发动机缸体选配安装方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，对连杆中心距长度E、活塞压缩高度A进行分组，按照A＝C+D+B-E的关系来获得不同的曲轴的连杆颈顶面到缸体顶面的距离D的情况下，选取指定连杆中心距长度E时，活塞压缩高度A的选取范围。

4.根据权利要求3所述的高精度活塞凸出量的发动机缸体选配安装方法，其特征在于：在所述步骤(4)中，根据活塞压缩高度A的选取范围选取活塞。

5.根据权利要求1所述的高精度活塞凸出量的发动机缸体选配安装方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，采用专用检具测量得到曲轴的连杆颈顶面到缸体顶面的距离D。

6.根据权利要求5所述的高精度活塞凸出量的发动机缸体选配安装方法，其特征在于：在所述步骤(3)如果检测计算得出的曲轴的连杆颈顶面到缸体顶面距离D的值不在所述步骤(1)中确定的活塞与连杆的选配关系范围内，重新校正检具，并确认所述步骤(2)中安装的曲轴与缸体的状态正常。

7.根据权利要求2所述的高精度活塞凸出量的发动机缸体选配安装方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：

(6)活塞连杆机构安装完毕后复测活塞凸出量，验证活塞压缩高A在所述步骤(1)中确定的公差范围内。

8.根据权利要求7所述的高精度活塞凸出量的发动机缸体选配安装方法，其特征在于：在所述步骤(6)中，若每缸活塞凸出量差值超过选取的活塞压缩高A的公差范围，则返回步骤(3)。

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