CN113494512A - 发动机的连杆组件、发动机以及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机的连杆组件、发动机以及车辆，连杆组件包括：第一下连杆；第二下连杆，第一下连杆具有第一安装部和第二安装部，第二下连杆具有第三安装部和第四安装部，第一紧固件和第二紧固件，第一紧固件从第一下连杆的一侧依次连接第一安装部和第三安装部以及第二紧固件从第一下连杆的一侧依次连接第二安装部和第四安装部，或第一紧固件从第二下连杆的一侧依次连接第三安装部和第一安装部以及第二紧固件从第二下连杆的一侧依次连接第四安装部和第二安装部。由此，通过第一紧固件和第二紧固件配合，能够在同侧拧紧第一紧固件和第二紧固件，可以降低连杆组件的装配难度，并且，也可以避免第一下连杆和第二下连杆产生弯曲应力。

Description

发动机的连杆组件、发动机以及车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种发动机的连杆组件、发动机以及车辆。

背景技术

发动机通过改变活塞上止点位置，改变发动机压缩比，满足不同发动机负荷需求，使发动机始终工作在最佳工作状态，这样既提高了发动机的动力性，也降低了发动机的油耗，又减少了排放。

相关技术中，改变活塞上止点位置的结构为多连杆机构，多连杆机构装配难度大，工艺复杂，其中下连杆与曲轴之间的装配是整个多连杆机构装配的核心点，较为常用的装配方式是使用特殊工装将曲轴与发动机的缸体分离，曲轴处于悬浮状态，再将紧固件拧紧。

其中，现有多连杆机构可变压缩比调节机构中下连杆的两个紧固件采用反向布置，装配较为困难,需特殊工装将曲轴抬起一定高度，再利用螺栓拧紧设备水平拧紧螺栓并且，两个紧固件采用反向拧紧，容易使下连杆产生弯曲应力。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种发动机的连杆组件，可以解决连杆组件装配难度大的问题，也可以解决第一下连杆和第二下连杆容易产生弯曲应力的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种发动机的连杆组件包括：第一下连杆；第二下连杆，所述第一下连杆和所述第二下连杆共同限定出曲轴安装孔，所述第一下连杆具有第一安装部和第二安装部，所述第二下连杆具有第三安装部和第四安装部，所述第一安装部和所述第三安装部连接，所述第二安装部和所述第四安装部连接；第一紧固件和第二紧固件，所述第一紧固件从所述第一下连杆的一侧依次连接所述第一安装部和所述第三安装部以及所述第二紧固件从所述第一下连杆的一侧依次连接所述第二安装部和所述第四安装部，或所述第一紧固件从所述第二下连杆的一侧依次连接所述第三安装部和所述第一安装部以及所述第二紧固件从所述第二下连杆的一侧依次连接所述第四安装部和所述第二安装部。

在本发明的一些实施例中，所述第一紧固件的中心轴线和所述第二紧固件的中心轴线平行。

在本发明的一些实施例中，所述第一紧固件的中心轴线和所述第二紧固件的中心轴线的夹角为θ，满足关系式：0°≤θ≤20°。

在本发明的一些实施例中，所述第一紧固件相对所述第一下连杆的与所述第二下连杆接触的端面倾斜，所述第二紧固件垂直于所述第一下连杆的与所述第二下连杆接触的所述端面。

在本发明的一些实施例中，所述第二下连杆设有控制连杆销孔座，所述发动机的控制连杆与所述控制连杆销孔座连接，所述控制连杆的中心轴线与所述第一紧固件的中心轴线平行时，在所述第一紧固件的中心轴线方向所述第一紧固件的投影和所述控制连杆的与所述控制连杆销孔座连接的连接端的投影具有重合区域。

在本发明的一些实施例中，所述第一安装部具有第一内螺纹孔，所述第二安装部具有第二内螺纹孔，所述第三安装部具有第一通孔，所述第四安装部具有第二通孔，所述第一紧固件依次穿过所述第一通孔和所述第一内螺纹孔，所述第二紧固件依次穿过所述第二通孔和所述第二内螺纹孔。

在本发明的一些实施例中，所述第一紧固件装配在所述第一通孔和所述第一内螺纹孔内后，所述第一紧固件的远离所述第二下连杆的端面与所述第一内螺纹孔靠近所述第二下连杆的端面之间的距离为L，所述第一内螺纹孔的长度为L₀，满足关系式：L₀＜L。

在本发明的一些实施例中，所述第一下连杆具有第一中心槽，所述第二下连杆具有与所述第一中心槽对应的第二中心槽，所述第一中心槽和所述第二中心槽共同限定出所述曲轴安装孔。

相对于现有技术，本发明所述的发动机的连杆组件具有以下优势：

根据本发明的发动机的连杆组件，通过第一紧固件和第二紧固件配合，能够在同侧拧紧第一紧固件和第二紧固件，可以降低连杆组件的装配难度，并且，也可以避免第一下连杆和第二下连杆产生弯曲应力。

本发明的另一目的在于提出一种发动机。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种发动机包括：曲轴，所述曲轴具有主轴颈；连杆组件，所述连杆组件为上述的发动机的连杆组件，所述主轴颈设于所述连杆组件的所述第一下连杆和所述第二下连杆共同限定出的曲轴安装孔内。

所述发动机与上述发动机的连杆组件相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的另一目的在于提出一种车辆。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆，包括上述的发动机。

所述车辆与上述发动机相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的发动机的截面图；

图2是根据本发明实施例的发动机的上缸体、上连杆、活塞和第一下连杆的装配示意图；

图3是根据本发明实施例的发动机的上缸体、上连杆、活塞、控制连杆和连杆组件装配后的倒立示意图；

图4是根据本发明实施例的发动机的上缸体、曲轴、连杆组件和压紧工装的配合示意图；

图5是根据本发明实施例的发动机的上缸体、曲轴、连杆组件、压紧工装和螺栓拧紧设备的配合示意图；

图6是根据本发明实施例的发动机的连杆组件、控制连杆和上连杆的配合示意图；

图7是根据本发明实施例的发动机的连杆组件的示意图；

图8是根据本发明实施例的发动机的连杆组件的局部剖视图；

图9是根据本发明实施例的连杆组件的第二下连杆、控制连杆和第一紧固件的配合示意图；

图10是根据本发明实施例的连杆组件、控制连杆和第一紧固件的配合示意图。

附图标记说明：

连杆组件10；

第一下连杆1；曲轴安装孔11；第一安装部12；第二安装部13；第一内螺纹孔14；第二内螺纹孔15；第一中心槽16；型面17；上连杆销孔座18；

第二下连杆2；第三安装部21；第四安装部22；控制连杆销孔座23；第一通孔24；第二通孔25；第二中心槽26；

第一紧固件3；第二紧固件4；

发动机20；控制连杆201；曲轴202；主轴颈203；上缸体204；上连杆205；偏心轴206；下缸体207；第一连杆销208；第二连杆销209；第三连杆销210；活塞211；

螺栓拧紧设备30；压紧工装40。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-图10所示，根据本发明实施例的发动机20的连杆组件10包括：第一下连杆1、第二下连杆2、第一紧固件3和第二紧固件4。第一紧固件3和第二紧固件4可以设置为螺栓，第一下连杆1和第二下连杆2共同限定出曲轴安装孔11，第一下连杆1具有第一安装部12和第二安装部13，第二下连杆2具有第三安装部21和第四安装部22，第一安装部12和第三安装部21连接，第二安装部13和第四安装部22连接。第一紧固件3从第一下连杆1的一侧依次连接第一安装部12和第三安装部21以及第二紧固件4从第一下连杆1的一侧依次连接第二安装部13和第四安装部22，或者第一紧固件3从第二下连杆2的一侧依次连接第三安装部21和第一安装部12以及第二紧固件4从第二下连杆2的一侧依次连接第四安装部22和第二安装部13。

发动机20可以包括：上缸体204、上连杆205、控制连杆201、偏心轴206和下缸体207。上连杆205的一端与活塞211通过第一连杆销208连接，上连杆205的另一端通过第二连杆销209可摆动地与第一下连杆1连接。发动机20的曲轴202可枢转地连接在曲轴安装孔11内，第二下连杆2通过第三连杆销210与控制连杆201的一端连接，控制连杆201的另一端可摆动地与偏心轴206连接，通过控制偏心轴206的旋转角度来调节控制连杆201的位置，以使活塞211上止点位置变化，从而实现发动机20压缩比调整。

在现有技术中，第一紧固件和第二紧固件反向装配在第一下连杆和第二下连杆上，在相反的方向拧紧第一紧固件和第二紧固件，在安装曲轴、第一下连杆和第二下连杆时，为获取足够的装配空间，需使用特殊工装将曲轴在上缸体上抬升一定高度，使曲轴与上缸体分离，待第一紧固件和第二紧固件拧紧之后，将工装拆除再把装配着下连杆的曲轴放到上缸体的主轴承孔内，导致第一紧固件和第二紧固件的装配工艺复杂，装配难度大，并且，曲轴抬升装配，使曲轴、第一下连杆和第二下连杆的装配工时延长，生产效率下降，同时，在第一紧固件和第二紧固件拧紧之后将曲轴放置到上缸体的过程中，增大了零部件之间磕碰划伤的风险。

在本申请中，通过第一紧固件3从第一下连杆1的一侧依次连接第一安装部12和第三安装部21以及第二紧固件4从第一下连杆1的一侧依次连接第二安装部13和第四安装部22，或者第一紧固件3从第二下连杆2的一侧依次连接第三安装部21和第一安装部12以及第二紧固件4从第二下连杆2的一侧依次连接第四安装部22和第二安装部13，在安装曲轴202、第一下连杆1和第二下连杆2时，能够在同侧拧紧第一紧固件3和第二紧固件4在，曲轴202与上缸体204无需分离，能够简化装配工艺，可以降低连杆组件10的装配难度，从而可以缩短装配工时，进而可以提升连杆组件10的生产效率，并且，也能够避免第一下连杆1和第二下连杆2产生错位变形，可以防止第一下连杆1和第二下连杆2产生弯曲应力，同时，还能够降低零部件之间磕碰划伤的风险。

由此，通过第一紧固件3和第二紧固件4配合，能够在同侧拧紧第一紧固件3和第二紧固件4，可以降低连杆组件10的装配难度，并且，也可以避免第一下连杆1和第二下连杆2产生弯曲应力。

在本发明的一些实施例中，通过将第一紧固件3的中心轴线和第二紧固件4的中心轴线平行设置，能够使螺栓拧紧设备30的设计或者改造比较容易，可以降低成本。同时，第一紧固件3和第二紧固件4均垂直于第一下连杆1的与第二下连杆2接触的端面时，第一紧固件3和第二紧固件4的预紧力不会在第一下连杆1的与第二下连杆2接触的端面上产生剪切力，此时第一紧固件3和第二紧固件4的受力最好。

在本发明的一些实施例中，第一紧固件3的中心轴线和第二紧固件4的中心轴线的夹角为θ，满足关系式：0°≤θ≤20°，在拧紧第一紧固件3和第二紧固件4时，这样设置能够避免装配时螺栓拧紧设备30与控制连杆201产生干涉，也能够避免第一紧固件3和曲轴安装孔11之间的距离会增大较多，从而可以使第一下连杆1和第二下连杆2的整体结构紧凑。

在本发明的一些实施例中，如图8所示，第一紧固件3相对第一下连杆1的与第二下连杆2接触的端面倾斜，第二紧固件4垂直于第一下连杆1的与第二下连杆2接触的端面(型面17)。其中，为了避免装配时螺栓拧紧设备30与控制连杆201产生干涉，第一紧固件3和曲轴安装孔11之间的距离会增大较多，下连杆的增重较大，连杆结构笨重。而当第一紧固件3相对第一下连杆1的与第二下连杆2接触的端面倾斜布置时，能够较好的减少第一紧固件3与曲轴安装孔11之间的距离，使连杆组件10的结构紧凑。

并且，在此种情况下，第一紧固件3提供的预紧力会在第一下连杆1和第二下连杆2接触的型面17上产生剪切力，增加了螺栓失效的风险，第一紧固件3的中心轴线和第二紧固件4的中心轴线之间夹角θ值的大小会直接影响剪切力的大小，两者为正相关关系，因此角度值θ不易过大，通过0°≤θ≤20°，能够使第一紧固件3的中心轴线和第二紧固件4的中心轴线之间夹角θ值更加适宜，可以降低螺栓失效的风险，从而可以提升连杆组件10的装配可靠性。

在本发明的一些实施例中，如图9所示，第一下连杆1可以设置有上连杆销孔座18，上连杆205可以与上连杆销孔座18连接，第二下连杆2可以设置有控制连杆销孔座23，发动机20的控制连杆201与控制连杆销孔座23连接，控制连杆201的中心轴线与第一紧固件3的中心轴线平行时，在第一紧固件3的中心轴线方向第一紧固件3的投影B和控制连杆201的与控制连杆销孔座23连接的连接端的投影A具有重合区域，当螺栓拧紧设备30拧紧第一紧固件3时，在保证螺栓拧紧设备30与控制连杆201不产生干涉情况下，如此设置能够防止第一下连杆1和第二下连杆2的整体重量增加，可以减小连杆组件10的惯性力，也可以使连杆组件10的结构更加紧凑。

在本发明的一些实施例中，如图8所示，第一安装部12可以具有第一内螺纹孔14，第二安装部13可以具有第二内螺纹孔15，第三安装部21可以具有第一通孔24，第四安装部22可以具有第二通孔25，第一紧固件3依次穿过第一通孔24和第一内螺纹孔14，第二紧固件4依次穿过第二通孔25和第二内螺纹孔15，从而将第一下连杆1和第二下连杆2装配在一起，这样设置能够进一步防止第一下连杆1和第二下连杆2的整体重量增加，可以进一步减小连杆组件10的惯性力，从而可以降低第一下连杆1和第二下连杆2分离的风险，也可以使连杆组件10的结构更加紧凑。

在本发明的一些实施例中，如图10所示，第一紧固件3装配在第一通孔24和第一内螺纹孔14内后，第一紧固件3的远离第二下连杆2的端面与第一内螺纹孔14靠近第二下连杆2的端面之间的距离为L，第一内螺纹孔14的长度为L₀，满足关系式：L₀＜L。其中，第一紧固件3装配在第一通孔24和第一内螺纹孔14内后，第一紧固件3与控制连杆201存在干涉，第一下连杆1和第二下连杆2无法完全拆卸下来，通过L₀＜L，能够使第一下连杆1和第二下连杆2完全拆开，可以顺利完成连杆组件10的拆装工作。

在本发明的一些实施例中，如图6和图7所示，第一下连杆1可以具有第一中心槽16，第二下连杆2可以具有与第一中心槽16对应的第二中心槽26，第一中心槽16和第二中心槽26共同限定出曲轴安装孔11，这样设置能够实现曲轴安装孔11的布置。

根据本发明实施例的发动机20包括：曲轴202、连杆组件10、上缸体204、上连杆205、控制连杆201、偏心轴206和下缸体207。连杆组件10为上述实施例的连杆组件10，曲轴202具有主轴颈203，主轴颈203设于连杆组件10的第一下连杆1和第二下连杆2共同限定出的曲轴安装孔11内，连杆组件10设置在发动机20上，能够在同侧拧紧第一紧固件3和第二紧固件4，可以降低连杆组件10的装配难度，从而可以降低发动机20的装配难度，并且，也可以避免第一下连杆1和第二下连杆2产生弯曲应力。

下面了解发动机20的具体装配过程。

第一下连杆1和上缸体204的装配：拆下连接第一下连杆1和第二下连杆2的第一紧固件3、第二紧固件4，使第一下连杆1和第二下连杆2分离，使用工装将第二连杆销209压入上连杆销孔座18和上连杆205之间，完成上连杆205和第一下连杆1的装配。然后通过第一连杆销208将上连杆205和活塞211连接在一起，装配完成后，将活塞211、下连杆和第一下连杆1的整体结构放入上缸体204的缸孔内，然后将上缸体204调整至图3所示状态。

第二下连杆2的装配：将第一紧固件3放入第一通孔24内，使用工装将第三连杆销210压入控制连杆销孔座23和控制连杆201之间，完成控制连杆201和第二下连杆2的装配，此时装入的第一紧固件3无法拆卸下来。将曲轴202放置到上缸体204的主轴承孔上，使用压紧工装40将曲轴202固定在上缸体204上。此时曲轴202状态可以是任意旋转角度下的。然后将已放入上缸体204内的第一下连杆1调整至曲轴202的主轴颈203位置，然后将第二下连杆2放置到曲轴202的主轴颈203位置，第一下连杆1和第二下连杆2扣合将曲轴202的主轴颈203套上，即主轴颈203设置在曲轴安装孔11内。

然后将第二紧固件4安装到第二通孔25内，然后对第一紧固件3和第二紧固件4进行预紧，然后调整第一下连杆1和第二下连杆2的位置，使得在拧紧第一紧固件3和第二紧固件4时螺栓拧紧设备30与上缸体204无干涉，螺栓拧紧设备30沿着螺栓轴线方向从控制连杆201侧将第一紧固件3和第二紧固件4按照规定力矩拧紧。在完成第一紧固件3和第二紧固件4拧紧之后，将压紧工装40拆除，然后进行下缸体207、偏心轴206的装配。

根据本发明实施例的车辆，包括上述实施例的发动机20，发动机20设置在车辆上，该发动机20的装配难度低，可以提升发动机20的装配效率，从而可以提升车辆的生产效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机(20)的连杆组件(10)，其特征在于，包括：

第一下连杆(1)；

第二下连杆(2)，所述第一下连杆(1)和所述第二下连杆(2)共同限定出曲轴安装孔(11)，所述第一下连杆(1)具有第一安装部(12)和第二安装部(13)，所述第二下连杆(2)具有第三安装部(21)和第四安装部(22)，所述第一安装部(12)和所述第三安装部(21)连接，所述第二安装部(13)和所述第四安装部(22)连接；

第一紧固件(3)和第二紧固件(4)，所述第一紧固件(3)从所述第一下连杆(1)的一侧依次连接所述第一安装部(12)和所述第三安装部(21)以及所述第二紧固件(4)从所述第一下连杆(1)的一侧依次连接所述第二安装部(13)和所述第四安装部(22)，或所述第一紧固件(3)从所述第二下连杆(2)的一侧依次连接所述第三安装部(21)和所述第一安装部(12)以及所述第二紧固件(4)从所述第二下连杆(2)的一侧依次连接所述第四安装部(22)和所述第二安装部(13)。

2.根据权利要求1所述的发动机(20)的连杆组件(10)，其特征在于，所述第一紧固件(3)的中心轴线和所述第二紧固件(4)的中心轴线平行。

3.根据权利要求1所述的发动机(20)的连杆组件(10)，其特征在于，所述第一紧固件(3)的中心轴线和所述第二紧固件(4)的中心轴线的夹角为θ，满足关系式：0°≤θ≤20°。

4.根据权利要求1或3所述的发动机(20)的连杆组件(10)，其特征在于，所述第一紧固件(3)相对所述第一下连杆(1)的与所述第二下连杆(2)接触的端面倾斜，所述第二紧固件(4)垂直于所述第一下连杆(1)的与所述第二下连杆(2)接触的所述端面。

5.根据权利要求1所述的发动机(20)的连杆组件(10)，其特征在于，所述第二下连杆(2)设有控制连杆销孔座(23)，所述发动机(20)的控制连杆(201)与所述控制连杆销孔座(23)连接，所述控制连杆(201)的中心轴线与所述第一紧固件(3)的中心轴线平行时，在所述第一紧固件(3)的中心轴线方向所述第一紧固件(3)的投影和所述控制连杆(201)的与所述控制连杆销孔座(23)连接的连接端的投影具有重合区域。

6.根据权利要求1所述的发动机(20)的连杆组件(10)，其特征在于，所述第一安装部(12)具有第一内螺纹孔(14)，所述第二安装部(13)具有第二内螺纹孔(15)，所述第三安装部(21)具有第一通孔(24)，所述第四安装部(22)具有第二通孔(25)，所述第一紧固件(3)依次穿过所述第一通孔(24)和所述第一内螺纹孔(14)，所述第二紧固件(4)依次穿过所述第二通孔(25)和所述第二内螺纹孔(15)。

7.根据权利要求6所述的发动机(20)的连杆组件(10)，其特征在于，所述第一紧固件(3)装配在所述第一通孔(24)和所述第一内螺纹孔(14)内后，所述第一紧固件(3)的远离所述第二下连杆(2)的端面与所述第一内螺纹孔(14)靠近所述第二下连杆(2)的端面之间的距离为L，所述第一内螺纹孔(14)的长度为L₀，满足关系式：L₀＜L。

8.根据权利要求1所述的发动机(20)的连杆组件(10)，其特征在于，所述第一下连杆(1)具有第一中心槽(16)，所述第二下连杆(2)具有与所述第一中心槽(16)对应的第二中心槽(26)，所述第一中心槽(16)和所述第二中心槽(26)共同限定出所述曲轴安装孔(11)。

9.一种发动机(20)，其特征在于，包括：

曲轴(202)，所述曲轴(202)具有主轴颈(203)；

连杆组件(10)，所述连杆组件(10)为权利要求1-9中任一项所述的发动机(20)的连杆组件(10)，所述主轴颈(203)设于所述连杆组件(10)的所述第一下连杆(1)和所述第二下连杆(2)共同限定出的曲轴安装孔(11)内。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的发动机(20)。

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