CN209557103U - 连杆连接结构润滑机构及可变压缩比发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种连杆连接结构润滑机构及可变压缩比发动机，本实用新型的连杆连接结构润滑机构用以对构成第一连杆和第二连杆间转动连接的连接结构进行润滑，且第一连杆通过成型于自身上的套装孔转动套设于一转动件上；连接结构包括构造于第一连杆一端的连接槽，固定于连接槽一端并横穿连接槽设置的连接销，以及形成于第二连杆上的连接孔，连接销穿设于连接孔中；润滑机构包括构造于套装孔的内壁上的油槽，设于第一连杆中的主油孔，以及设于连接销中的与主油孔的另一端串接的副油道。本实用新型的润滑机构可实现对销、孔之间的压力润滑，能够解决发动机起动时润滑油飞溅效果差，以及发动机处于中等负荷时润滑油难以进入造成磨损加剧的问题。

Description

连杆连接结构润滑机构及可变压缩比发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，特别涉及一种适用于多连杆式可变压缩比发动机中的连杆之间连接使用的连杆连接结构润滑机构。此外，本实用新型还涉及一种应用有该润滑机构的可变压缩比发动机。

背景技术

传统发动机由于曲柄连杆机构的不可调整性，活塞行程和活塞上止点位置是不变的，也就是发动机的余隙容积Vc、扫气容积Vs都是不变的，根据压缩比计算公式，压缩比ε＝(Vc+Vs)/Vc，因而发动机的压缩比也是不变的，也即发动机的压缩比不会随负荷大小变化。但是，压缩比的确定应是兼顾动力性、经济性和燃烧后的折中结果，其既不能太大也不能太小，在低速小负荷或部分负荷时，若压缩比偏小，可燃混合气不能充分混合，会造成燃烧效率低油耗高，以及燃烧不充分排放高，而在高速大负荷时，如果发动机压缩比偏大，则很容易产生爆震，轻则影响动力输出，重则对发动机零部件造成损坏。

多连杆式可变压缩比是唯一达到量产条件的发动机技术，其是通过连续改变发动机活塞上止点位置，进而改变发动机压缩比，以满足不同发动机负荷需求，使发动机始终工作在最佳工作区，进而既可提高发动机动力性降低油耗，又能够减少排放，能够很好的解决动力性与经济性、排放性之间的矛盾。

目前，多连杆式可变压缩比机构中发动机启动时转速较低，机油压力低，连杆与连杆销之间普遍采用的飞溅润滑方式因机油压力低且机构转速慢，使得润滑油飞溅效果差，连杆与连杆销得不到良好润滑，从而造成连杆销孔易磨损。

此外，多连杆式可变压缩比机构中在发动机处于中等负荷时，随着所需压缩比的增大，连杆与连杆销之间的压力也随之增大，此时连杆销与连杆销孔的间隙变小，而传统的飞溅润滑方式因无法使润滑油进入连杆销与连杆销孔之间，往往会加剧连杆销孔磨损问题，故现有的飞溅润滑方式已不能满足可变压缩比机构中连杆与连杆销的润滑需求，连接件装配后零部件润滑条件差，容易发生抱死故障。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种连杆连接结构润滑机构，以可进行压力润滑，而能够克服传统飞溅润滑的不足。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种连杆连接结构润滑机构，以对构成第一连杆和第二连杆间转动连接的连接结构进行润滑，所述第一连杆通过成型于自身上的套装孔转动套设于一转动件上；

且：

所述连接结构包括构造于所述第一连杆的与所述第二连杆相连的一端、以供所述第二连杆的与所述第一连杆相连的一端嵌入的连接槽，固定于所述第一连杆的具有所述连接槽的一端、并横穿所述连接槽设置的连接销，以及形成于所述第二连杆的嵌入所述连接槽内的一端的连接孔，所述连接销穿设于所述连接孔中，且所述连接销与所述连接孔之间间隙配合；

所述润滑机构包括构造于所述套装孔的内壁上、并沿所述套装孔周向延伸的油槽，设于所述第一连杆中且一端与所述油槽连通的主油孔，以及设于所述连接销中的与所述主油孔的另一端串接的副油道；所述油槽构成与所述转动件上的油路的连通，所述副油道贯通至所述连接销和所述连接孔间的间隙处，且所述副油道具有相对于所述连接销的轴向倾斜布置的进油孔，所述进油孔与所述主油孔相连，还具有与所述进油孔串连并沿所述连接销的径向布置的出油孔。

进一步的，所述出油孔沿所述连接销的径向布置，且所述进油孔与所述出油孔之间的夹角在40°-60°之间。

进一步的，所述进油孔与所述出油孔的连接点位于所述连接销的轴向中心与径向中心的交汇点处，或者，所述进油孔与所述出油孔的连接点靠近于所述交汇点设置。

进一步的，所述进油孔与所述出油孔的连接点与所述交汇点之间的距离不大于2mm。

进一步的，所述进油孔和所述出油孔的孔径在1mm-2mm之间。

进一步的，在所述连接销的两端，于所述连接销的径向中心分别设有沿所述连接销轴向布置的减重孔。

进一步的，两端的所述减重孔中，靠近于所述进油孔的减重孔与所述进油孔之间的距离不小于1mm。

进一步的，于所述第一连杆的外侧面上及所述连接销的端部对应设有对正所述主油孔与所述进油孔的标记。

进一步的，于所述第一连杆的与所述第二连杆连接的一端一体成型有并排布置于两侧的悬臂，所述连接槽形成于两侧的所述悬臂之间，并于两侧的所述悬臂上贯穿设有连接销孔，所述连接销的两端过盈装配于两侧的所述连接销孔中；且所述主油孔延伸于一侧的所述悬臂内而贯通至所述连接销孔中、以构成与所述进油孔的连通。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型所述的连杆连接结构润滑机构，可实现对销、孔之间的压力润滑，从而经由压力润滑方式能够解决发动机起动时润滑油飞溅效果差，连杆销与销孔处无法得不到有效润滑，以及发动机处于中等负荷时，随压缩比增大连杆销与销孔之间间隙变小，导致润滑油难以进入，造成磨损加剧的问题，其可提高连杆连接结构的使用寿命，而有着很好的实用性。

(2)进油孔与出油孔的夹角设计可保证进油孔的位于连接销表面的开孔孔径尽量小，以保证密封性。

(3)进油孔和出油孔的连接点在轴向中心与径向中心的交汇点，或者交汇点附近布置，可减小连接销两端变形对进油孔与出油孔的影响。

(4)进油孔和出油孔的孔径在1-2mm之间，可保证润滑供油量，且也不会对连接销的变形造成较大的影响。

(5)设置减重孔可利于连接销的轻量化，而设置减重孔与靠近其的进油孔之间的距离，则可避免减重孔与进油孔贯穿。

(6)设计标记可便于进油孔与主油孔的对正，以能够提高装配效率。

本实用新型的另一目的在于提出一种可变压缩比发动机，其包括具有缸筒、并固连有轴承座的缸体，滑动于所述缸筒中的活塞，转动于所述缸体上的曲轴总成与偏心轴总成，以及转动套装于所述曲轴总成中的曲轴上的调节连杆，铰接于所述活塞与所述调节连杆的一端间的执行连杆，和铰接于所述偏心轴总成中的偏心轴与所述调节连杆的另一端之间的驱动连杆，于所述驱动连杆和所述执行连杆至少其一与所述调节连杆之间应用有如上所述的连杆连接结构润滑机构，且所述调节连杆构成所述第一连杆，所述驱动连杆或所述执行连杆构成所述第二连杆，所述转动件由所述曲轴构成。

本实用新型的可变压缩比发动机通过应用如上的连杆连接结构润滑机构，可通过压力润滑的方式实现对连杆连接结构的有效润滑，能够克服传统飞溅润滑的不足，而有着很好的实用性。

附图说明

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

图1为本实用新型实施例一所述的可变压缩比机构的结构简图；

图2为本实用新型实施例一所述的连杆连接结构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一所述的调节连杆的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一所述的连接销的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一所述的连接销的侧视图；

图6为本实用新型实施例一所述的副油道的另一种结构示意图；

图7为本实用新型实施例一所述的执行连杆的结构示意图；

附图标记说明：

1-执行连杆，2-连接销，3-调节连杆，4-曲轴，5-衬套，6-驱动连杆，7-偏心轴；

101-连接孔；

201-定位孔，202-减重孔，203-进油孔，204-出油孔；

300-套装孔，301-油槽，302-主油孔，303-悬臂，304-连接销孔，305-连接槽；

100-轴承座。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型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实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种连杆连接结构润滑机构，其用以对构成第一连杆和第二连杆间转动连接的连接结构进行润滑，且第一连杆也通过成型于其自身上的套装孔转动套设于一转动件上。其中，由该连杆连接结构所连接的连杆而构成的连杆机构例如可为多连杆式可变压缩比机构中的多连杆机构，而本实施例也正是以应用于可变压缩比机构的多连杆机构中为例，对该连杆连接结构的润滑机构进行介绍。此时，该多连杆式可变压缩比机构的示意图如图1所示，且上述第一连杆由调节连杆3构成，第二连杆由执行连杆1构成，而转动件则由曲轴 4构成。

当然，除了应用于多连杆式可变压缩比机构中，本实施例的润滑机构同样适用于其它具有多连杆机构的装置中，以对该多连杆机构内的与下述描述一致的多连杆机构中的连杆连接结构进行润滑。

具体而言，本实施例首先对图1中的多连杆式可变压缩比机构进行说明。该可变压缩比机构除了以上的调节连杆3、执行连杆1和曲轴4，还包括图中未示出的具有缸筒且固连有轴承座100的缸体，滑动于缸筒中的活塞8，转动设于缸体与轴承座100之间的具有所述曲轴4曲轴总成，以及与转动设于轴承座 100上的偏心轴总成。调节连杆3即转动套装于曲轴4上，执行连杆1铰接于活塞8与调节连杆3的一端之间，在调节连杆3的另一端与偏心轴总成中的偏心轴7之间则铰接设置有驱动连杆6。

在发动机运行过程中，偏心轴7由诸如电机等制动器驱动控制其旋转，偏心轴7因制动器驱动而旋转，则驱动连杆6的摆动支撑位置发生变化，并通过调节连杆3与执行连杆1的联动，进而能够使得活塞8的上止点位置变高或变低，以此可实现发动机压缩比的调节。

而由图2并结合图3、图4所示的，调节连杆3即通过其上的套装孔300 设置在曲轴4上，前述实现两个连杆转动连接、也即铰接的连接结构具体包括构造于调节连杆3的与执行连杆1相连的一端、以供执行连杆1的与调节连杆 3相连的一端嵌入的连接槽305，固定于调节连杆3的具有连接槽305的一端、并横穿连接槽305设置的连接销2，以及形成于执行连杆1的嵌入连接槽305 内的一端的连接孔101，连接销2即穿设于该连接孔101中，且连接销2与执行连杆1上的连接孔101之间也为间隙配合，以由此实现两个连杆之间的转动连接。

本实施例的对上述连接结构进行润滑的润滑机构则具体包括构造于套装孔 300的内壁上并沿该套装孔300的周向延伸的油槽301，以及设于调节连杆3 中且一端与油槽301连通的主油孔302，还包括位于连接销2中的与主油孔302 的另一端连通设置的副油道。油槽301即与曲轴4上的油路连通，以通过发动机机油泵的泵油，实现向润滑机构的供油，而油槽301沿套装孔300周向的延伸设计，则可匹配于调节连杆3相对于曲轴4的转动，以能够始终保持由曲轴 4内的油路向本实施例的润滑机构中进油。此外，为保证曲轴4向油槽301内进油的可靠性，本实施例的油槽301还应优先的为具有一定的沿套装孔300轴线方向延伸的宽度，以此可与曲轴4上的油路油口更稳定的连通。

本实施例中，设置于连接销2上的副油道则贯通至连接销2和连接孔101 之间的间隙处，以向该间隙处进油最终实现润滑目的，且该副油道在结构上具有相对于连接销2的轴向倾斜布置的进油孔203，并还具有与该进油孔203串连且沿连接销2的径向布置的出油孔204。

详细来说，本实施例在调节连杆3的具有连接槽305的一端设有贯穿调节连杆3两相对侧间的连接销孔304，连接销2的两端即分别过盈装配于两侧的连接销孔304中，且主油孔302贯通至所述连接销孔304中以此构成与连接销 2上的进油孔203的连通，连接销2端部与连接销孔304之间的过盈量可在 0.006-0.04mm之间，以能够实现常温压装。

而为了便于连接销孔304在调节连杆3上的成型，以及出于使执行连杆1 在连接槽305中可具有充足活动空间的考虑，本实施例中进一步的在调节连杆 3的与执行连杆1连接的一端一体成型有并排布置于两侧的悬臂303，连接槽 305便形成于两侧的悬臂303之间，也即连接槽305由两侧的悬臂303相夹而成，上述连接销孔304则位于悬臂303上，而主油孔302亦为如图3示出的延伸于一侧的悬臂303内以与连接销孔304内连通。

对于设置有副油道的连接销2，本实施例仍参见图4示出的，由其可看出，进油孔203与出油孔204之间的夹角越大，进油孔203于连接销2外表面处的开口面积就越大，此时则进油孔203两侧的与调节连杆3之间所形成的密封面的尺寸就越短。为保证进油孔203与调节连杆3上的主油孔302连接位置的密封性，本实施例中设置使进油孔203和出油孔204之间的夹角在40°-60°之间，且其例如可为40°、45°、48°、50°、53°、55°、57°或60°。

另一方面，本实施例中除了对进油孔203倾斜角度的设计，进油孔203与出油孔204的连接点，也即图4中进油孔203和出油孔204所构成的弯折结构的拐点也设置为位于连接销2的轴向中心与径向中心的交汇点处，此时出油孔 204处于连接销2轴向的中间位置，且其恰好为图4中所示的布置情形。但除了在上述交汇点位置，进油孔203与出油孔204的连接点靠近于所述交汇点布置亦是可以的，且此时优选的进油孔203和出油孔204间连接点与交汇点之间的距离应不大于2mm，其例如可选择0.5mm、0.8mm、1.2mm、1.5mm、1.7mm 或2mm。

本实施例中为避免因进油孔203与出油孔204的开设而降低连接销2的强度，同时也出于保证润滑进油量的考虑，进油孔203和出油孔204的孔径优选在1mm至2mm之间，且其例如可为1mm、1.2mm、1.5mm、1.6mm、1.8mm、 1.85mm或2mm。而由于进油孔203和出油孔204均为细长孔，在成型制造时，普通的钻孔工艺难以实现，因此在具体实施中连接销2上的进油孔203和出油孔204，以及前述的调节连杆3上的主油孔302均可采用电火花工艺打孔，其既能实现细长孔的加工，同时也可保证孔位置的精度。

此外，为进一步降低连接销2的重量，以利于轻量化，本实施例在连接销 2的两端于该连接销2的径向中心位置还分别设置有减重孔202。两端的减重孔 202均沿连接销2的轴向延伸布置，且底部为呈尖锥状，同时在尖锥状的底部与一侧的呈圆筒形的内侧壁的相接处也倒圆角设置，以避免出现应力集中，圆角半径则可为1-3mm，并具体可选择1mm、1.2mm、1.5mm、2mm、2.5mm、 2.8mm或3mm。而为避免靠近于进油孔203一侧的减重孔202与进油孔203之间贯穿，本实施例中也设置该侧的减重孔202和进油孔203之间的距离应不小于1mm，且其例如可为1mm、1.2mm、1.5mm、1.6mm、1.8mm或2mm等。

本实施例中为了在连接销2于两连杆之间装配时，便于将进油孔203与对应侧的主油孔302对正，以实现两者之间的连通，在调节连杆3的外侧面上以及连接销2的端部也对应设置有用于对正主油孔302与进油孔203的标记。上述标记例如可为设置于连接销2端部的定位孔201，以及对应该定位孔201设置在调节连杆3悬臂303外侧端面上的孔亦或凸起，且定位孔201的形状推荐但不限于圆形。或者，上述标记也可为采用设置于调节连杆3及连接销2上的刻度线，以及其它能够方便识别出的标记。

本实施例还需说明的是，除了如上所述的副油道的布置形式，该由进油孔 203与出油孔204构成的副油道亦可采用如图6中所示的布置方式，此时进油孔203和出油孔204均为相对于连接销2的轴向倾斜布置，且两个油孔的连接点也不于连接销2的轴向中心和径向中心交汇点设置。但出油孔204的出油口仍位于连接销2轴向的中心，且进油孔203与靠近其的减重孔202之间的距离依然满足前述的设计数值。

另外，本实施例也应注意的是，连接销2上的出油孔204的出油口在执行连杆1的宽度范围内均可，且优选的出油孔204也应如图7中所示的，将其布置在执行连杆1的非承载区，以此可便于润滑油向连接孔101中间隙内的扩散。同时，在连接孔101内还可压装设置衬套5，并于衬套5上增设与油槽301结构类似的槽结构，以达到整周润滑的效果。

本实施例的润滑机构在工作时，曲轴4上的油路与外部的机油泵供油油路连通，润滑油通过曲轴4、油槽301、主油孔302和进油孔203，并由出油孔204 处持续进入连接销2与连接孔101之间的间隙内，从而可实现对销、孔之间的压力润滑，以保证两者间的润滑效果。

本实施例的连杆连接结构润滑机构通过对销、孔之间的压力润滑，能够解决现有发动机起动时润滑油飞溅效果差，连杆销与销孔处得不到有效润滑，以及发动机处于中等负荷时，随压缩比增大连杆销与销孔之间间隙减小，导致润滑油难以进入，造成磨损加剧的问题，其可提高连杆连接结构的使用寿命，而有着很好的实用性。

实施例二

本实施例涉及一种可变压缩比发动机，该发动机采用多连杆式可变压缩比机构，且其一种示例性结构仍可如图1中所示，在图1中为便于相关构件的清楚显示，也仅示出了其中一缸位置的可变压缩比机构，其它气缸位置的可变压缩比机构与此相同，在此将不再赘述。

此外，本实施例的可变压缩比机构的结构构成亦可参见实施例一中的相关描述，而除了由执行连杆1构成第二连杆，也可由该可变压缩比机构中的驱动连杆6构成第二连杆，且此时对应于驱动连杆6和调节连杆3的连接结构所设置的润滑机构亦参考实施例一中的描述便可。

本实施例的可变压缩比发动机通过应用上述实施例一中的连杆连接结构润滑机构，可通过压力润滑的方式实现对连杆连接结构的有效润滑，其能够克服传统飞溅润滑的不足，而有着很好的实用性。

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

Claims (10)

1.一种连杆连接结构润滑机构，以对构成第一连杆和第二连杆间转动连接的连接结构进行润滑，且所述第一连杆通过成型于自身上的套装孔(300)转动套设于一转动件上，其特征在于：

所述连接结构包括构造于所述第一连杆的与所述第二连杆相连的一端、以供所述第二连杆的与所述第一连杆相连的一端嵌入的连接槽(305)，固定于所述第一连杆的具有所述连接槽(305)的一端、并横穿所述连接槽(305)设置的连接销(2)，以及形成于所述第二连杆的嵌入所述连接槽(305)内的一端的连接孔(101)，所述连接销(2)穿设于所述连接孔(101)中，且所述连接销(2)与所述连接孔(101)之间间隙配合；

所述润滑机构包括构造于所述套装孔(300)的内壁上、并沿所述套装孔(300)周向延伸的油槽(301)，设于所述第一连杆中且一端与所述油槽(301)连通的主油孔(302)，以及设于所述连接销(2)中的与所述主油孔(302)的另一端串接的副油道；所述油槽(301)构成与所述转动件上的油路的连通，所述副油道贯通至所述连接销(2)和所述连接孔(101)间的间隙处，且所述副油道具有相对于所述连接销(2)的轴向倾斜布置的进油孔(203)，所述进油孔(203)与所述主油孔(302)相连，还具有与所述进油孔(203)串连的出油孔(204)。

2.根据权利要求1所述的连杆连接结构润滑机构，其特征在于：所述出油孔(204)沿所述连接销(2)的径向布置，且所述进油孔(203)与所述出油孔(204)之间的夹角在40°-60°之间。

3.根据权利要求1所述的连杆连接结构润滑机构，其特征在于：所述进油孔(203)与所述出油孔(204)的连接点位于所述连接销(2)的轴向中心与径向中心的交汇点处，或者，所述进油孔(203)与所述出油孔(204)的连接点靠近于所述交汇点设置。

4.根据权利要求3所述的连杆连接结构润滑机构，其特征在于：所述进油孔(203)与所述出油孔(204)的连接点与所述交汇点之间的距离不大于2mm。

5.根据权利要求1所述的连杆连接结构润滑机构，其特征在于：所述进油孔(203)和所述出油孔(204)的孔径在1mm-2mm之间。

6.根据权利要求1所述的连杆连接结构润滑机构，其特征在于：在所述连接销(2)的两端，于所述连接销(2)的径向中心分别设有沿所述连接销(2)轴向布置的减重孔(202)。

7.根据权利要求6所述的连杆连接结构润滑机构，其特征在于：两端的所述减重孔(202)中，靠近于所述进油孔(203)的减重孔(202)与所述进油孔(203)之间的距离不小于1mm。

8.根据权利要求1所述的连杆连接结构润滑机构，其特征在于：于所述第一连杆的外侧面上及所述连接销(2)的端部对应设有对正所述主油孔(302)与所述进油孔(203)的标记。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的连杆连接结构润滑机构，其特征在于：于所述第一连杆的与所述第二连杆连接的一端一体成型有并排布置于两侧的悬臂(303)，所述连接槽(305)形成于两侧的所述悬臂(303)之间，并于两侧的所述悬臂(303)上贯穿设有连接销孔(304)，所述连接销(2)的两端过盈装配于两侧的所述连接销孔(304)中；且所述主油孔(302)延伸于一侧的所述悬臂(303)内而贯通至所述连接销孔(304)中、以构成与所述进油孔(203)的连通。

10.一种可变压缩比发动机，包括具有缸筒、并固连有轴承座(100)的缸体，滑动于所述缸筒中的活塞(8)，转动于所述缸体上的曲轴总成与偏心轴总成，以及转动套装于所述曲轴总成中的曲轴(4)上的调节连杆(3)，铰接于所述活塞(8)与所述调节连杆(3)的一端间的执行连杆(1)，和铰接于所述偏心轴总成中的偏心轴(7)与所述调节连杆(3)的另一端之间的驱动连杆(6)，其特征在于：于所述驱动连杆(6)和所述执行连杆(1)至少其一与所述调节连杆(3)之间应用有如权利要求1至9中任一项所述的连杆连接结构润滑机构，且所述调节连杆(3)构成所述第一连杆，所述驱动连杆(6)或所述执行连杆(1)构成所述第二连杆，所述转动件由所述曲轴(4)构成。