專(zhuān)利名稱(chēng)：用于朝柴102系列發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能型活塞連桿副的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高速輕型發(fā)動(dòng)機(jī)配裝零件，具體的說(shuō)是一種用于朝柴102系列發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能型活塞連桿副，包括:活塞、活塞銷(xiāo)、連桿、活塞環(huán)。特別適用于工作汽缸直徑為100、102、105mm，汽缸數(shù)為4缸或6缸的朝柴102系列發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
朝柴102系列發(fā)動(dòng)機(jī)具有主要用于汽車(chē)、船舶、工程機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、發(fā)電機(jī)組等機(jī)械設(shè)備，活塞連桿副是發(fā)動(dòng)機(jī)中最為關(guān)鍵的零部件之一，是發(fā)動(dòng)機(jī)中的“心臟”，它將燃?xì)馊紵a(chǎn)生的爆發(fā)壓力傳遞給曲軸而做功，形成動(dòng)力。連桿小頭鑲有襯套,工作狀態(tài)時(shí),連桿小頭在活塞內(nèi)腔銷(xiāo)座中間小范圍轉(zhuǎn)動(dòng)，這是通過(guò)活塞銷(xiāo)分別與活塞的銷(xiāo)孔、連桿襯套孔連接配合實(shí)現(xiàn)的?；钊麖慕Y(jié)構(gòu)上由頭部、頂面、燃燒室、裙部、銷(xiāo)孔、內(nèi)腔等組成，活塞頭部有用于支撐活塞環(huán)的活塞環(huán)槽，活塞裙部有連接和支撐活塞銷(xiāo)用的活塞銷(xiāo)座和銷(xiāo)孔?，F(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)的朝柴102系列發(fā)動(dòng)機(jī)，包括CY100、CY102、CY105，連桿小頭厚度為:37.59-37.66mm ;活塞內(nèi)腔的銷(xiāo)座內(nèi)檔寬度為:41.5mm ；CY100的活塞銷(xiāo)長(zhǎng)度為85mm，CY102、CY105的活塞銷(xiāo)長(zhǎng)度為87.5mm。曾有機(jī)構(gòu)試圖對(duì)該系列發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞、活塞銷(xiāo)、活塞環(huán)等零件進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)，但限于連桿結(jié)構(gòu)的影響，活塞、活塞銷(xiāo)、活塞環(huán)等零件的優(yōu)化設(shè)計(jì)空間不大，改進(jìn)后的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、燃油、機(jī)油消耗指標(biāo)較原發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有明顯地變化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中活塞連桿副重量較大的技術(shù)難題，設(shè)計(jì)了一種新式的連桿、活塞以及活塞銷(xiāo)，從各個(gè)結(jié)構(gòu)中采取輕量化設(shè)計(jì)，同時(shí)還要保證各個(gè)尺寸的匹配，最終達(dá)到減輕重量的目的。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，用于朝柴102系列發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能型活塞連桿副，包括活塞、連桿、活塞銷(xiāo)、與活塞環(huán)，活塞包括頭部、油環(huán)槽、銷(xiāo)孔、卡環(huán)槽、銷(xiāo)座內(nèi)擋和活塞收縮窗，連桿包括設(shè)置有襯套的連桿小頭、桿體和設(shè)置有軸瓦的連桿大頭，關(guān)鍵是:所述的活塞高度為92-100.7mm，直徑為99.87-104.87mm，公差為±0.020mm，銷(xiāo)座內(nèi)檔為30_39mm，連桿小頭厚度28-33mm，同時(shí)在連桿小頭上設(shè)置有楔形面。所述的連桿小頭上的楔形面的角度范圍為4-15°。所述的卡環(huán)槽間距為75-87.5mm。所述的活塞收縮窗為輪轂狀收縮窗，凸出部分間距83_90mm，平面部分間距69_78mm0所述的活塞收縮窗與油環(huán)槽的結(jié)合部設(shè)計(jì)有低于外徑0.5-1.5mm的圓弧臺(tái)，同時(shí)每側(cè)設(shè)有2-4個(gè)卸油孔。所述的油環(huán)槽的深度為3.4_5mm。
所述的活塞銷(xiāo)內(nèi)孔兩端設(shè)置有13-50°的倒角。本發(fā)明的關(guān)鍵是對(duì)連桿小頭、活塞銷(xiāo)、活塞環(huán)、活塞中各個(gè)結(jié)構(gòu)的尺寸改進(jìn)，減去了對(duì)活塞連桿副功能和性能不起作用的多余壁厚的重量。保持了機(jī)械強(qiáng)度和工作的可靠性，又有效地降低了活塞連桿副的重量。柴油機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)慣性力降低12-25%，大大降低了主機(jī)工作時(shí)的慣性力的沖擊和有效功率的損失，提高了有效功率。本發(fā)明的活塞連桿副，特別用于工作汽缸直徑為100、102、105mm，汽缸數(shù)為4_6缸的CY102系列柴油機(jī)，其重量輕、結(jié)構(gòu)合理、無(wú)效摩擦功損失小，實(shí)現(xiàn)了提高動(dòng)力，降低燃油、機(jī)油消耗、節(jié)約能源、減少污染與排放的目的。該活塞連桿副的綜合性能表現(xiàn)為:發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率提高了 4-llkW，燃油消耗降低了 3 8%，機(jī)油消耗降低了 5 18% ;降低了污染物質(zhì)的排放和工作噪聲，達(dá)到了節(jié)約石油能源、保護(hù)大氣環(huán)境的目的。使用本發(fā)明的活塞連桿副，具有功率大、燃油消耗和機(jī)油消耗低，功率損失、摩擦功損失低、節(jié)能環(huán)保，噪音低、工作安全可靠等特點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的連桿小頭示意2是本發(fā)明的活塞剖面圖。圖3是圖2的左視圖。圖4是本發(fā)明的活塞銷(xiāo)結(jié)構(gòu)實(shí)施例示意圖。I代表襯套，2代表連桿小頭，3代表?xiàng)U體；4代表頭部，5代表油環(huán)槽，6代表銷(xiāo)孔，7代表卡環(huán)槽，8代表銷(xiāo)座內(nèi)檔，9代表活塞收縮窗，10代表卸油孔，11代表活塞銷(xiāo)。
具體實(shí)施例方式用于朝柴102系列發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能型活塞連桿副，包括活塞、連桿、活塞銷(xiāo)11、與活塞環(huán)，活塞包括頭部4、 油環(huán)槽5、銷(xiāo)孔6、卡環(huán)槽7、銷(xiāo)座內(nèi)擋8和活塞收縮窗9，連桿包括設(shè)置有襯套I的連桿小頭2、桿體3和設(shè)置有軸瓦的連桿大頭，關(guān)鍵是:所述的活塞高度為92-100.7mm，直徑為99.87-104.87mm，公差為±0.020mm，銷(xiāo)座內(nèi)檔8為30_39mm，連桿小頭2厚度28-33mm，同時(shí)在連桿小頭2上設(shè)置有楔形面。其中三個(gè)型號(hào)CY100、CY102、CY105活塞直徑分別為 99.87±0.020、101.87±0.020、104.87±0.020mm。所述的連桿小頭2上的楔形面的角度范圍為4-15°。所述的卡環(huán)槽7間距為75-87.5mm?；钊N(xiāo)長(zhǎng)度與活塞的卡環(huán)槽7間距作配副設(shè)計(jì)。CY100 活塞為 75-85mm, CY102、CY105 為 76-87.5_。所述的活塞收縮窗9為輪轂狀收縮窗，凸出部分間距83_90mm，平面部分間距69_78mm0所述的活塞收縮窗9與油環(huán)槽5的結(jié)合部設(shè)計(jì)有低于外徑0.5-1.5mm的圓弧臺(tái)，同時(shí)每側(cè)設(shè)有2-4個(gè)卸油孔10。使油環(huán)槽與收縮窗貫通，以利于卸油。同時(shí)取消原設(shè)計(jì)的油環(huán)槽油孔，以提高環(huán)槽部位強(qiáng)度，也減少了活塞加工過(guò)程中的鉆油孔工序。同時(shí)內(nèi)腔隨之進(jìn)行匹配設(shè)計(jì)。所述的油環(huán)槽5的深度為3.4_5mm。所述的活塞銷(xiāo)11內(nèi)孔兩端設(shè)置有13-50°的倒角。在不影響其性能和可靠性的前提下，可以再減少活塞銷(xiāo)的重量。本發(fā)明在具體實(shí)施時(shí)，用價(jià)值工程方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以減輕活塞連桿副重量，達(dá)到節(jié)能環(huán)保目的。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:實(shí)施例1:所述連桿小頭2厚度32mm，同時(shí)增加楔形設(shè)計(jì)，角度為6.5°，連桿襯套作對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)。所述的活塞的銷(xiāo)座內(nèi)檔8為33mm;所述的CY100活塞的卡環(huán)槽7間距為77mm，其他兩機(jī)型為78.5mm。所述的活塞收縮窗9為輪轂狀收縮窗，凸出部分間距86mm，平面部分間距72mm。同時(shí)內(nèi)腔隨之進(jìn)行匹配設(shè)計(jì)。所述的活塞收縮窗9與油環(huán)槽5結(jié)合部設(shè)計(jì)有低于外徑Imm的圓弧臺(tái)，同時(shí)每側(cè)設(shè)有兩個(gè)鑄造油孔，使油環(huán)槽與收縮窗貫通，以利于卸油。同時(shí)取消原設(shè)計(jì)的油環(huán)槽油孔，以提高環(huán)槽部位強(qiáng)度，也減少了活塞加工過(guò)程中的鉆油孔工序。所述的活塞油環(huán)槽5寬度為4mm。所述的活塞總高度為95.7mm。所述的活塞銷(xiāo)長(zhǎng)度與活塞的卡環(huán)槽間距作對(duì)應(yīng)配副設(shè)計(jì)。所述的活塞環(huán) 油環(huán)厚度為4mm。實(shí)施例2:本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述活塞銷(xiāo)11的內(nèi)孔兩端設(shè)計(jì)成大倒角結(jié)構(gòu)，在不影響其性能和可靠性的前提下，可以再減少活塞銷(xiāo)11的重量。參看圖4。
權(quán)利要求
1.用于朝柴102系列發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能型活塞連桿副，包括活塞、連桿、活塞銷(xiāo)(11)、與活塞環(huán)，活塞包括頭部(4)、油環(huán)槽(5)、銷(xiāo)孔￠)、卡環(huán)槽(7)、銷(xiāo)座內(nèi)擋(8)和活塞收縮窗(9)，連桿包括設(shè)置有襯套(1)的連桿小頭(2)、桿體(3)和設(shè)置有軸瓦的連桿大頭，其特征在于所述的活塞高度為92-100. 7mm，直徑為99. 87-104. 87mm，公差為±0. 020mm，銷(xiāo)座內(nèi)檔(8)為30-39mm，連桿小頭(2)厚度28_33mm，同時(shí)在連桿小頭(2)上設(shè)置有楔形面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I1所述的用于朝柴102系列發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能型活塞連桿副，其特征在于所述的連桿小頭(2)上的楔形面的角度范圍為4-15°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于朝柴102系列發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能型活塞連桿副，其特征在于所述的卡環(huán)槽(7)間距為75-87. 5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于朝柴102系列發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能型活塞連桿副，其特征在于所述的活塞收縮窗(9)為輪轂狀收縮窗，凸出部分間距83-90mm，平面部分間距69-78mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于朝柴102系列發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能型活塞連桿副，其特征在于所述的活塞收縮窗(9)與油環(huán)槽(5)的結(jié)合部設(shè)計(jì)有低于外徑0.5-1. 5_的圓弧臺(tái)，同時(shí)每側(cè)設(shè)有2-4個(gè)卸油孔(10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于朝柴102系列發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能型活塞連桿副，其特征在于所述的油環(huán)槽(5)的深度為3. 4-5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于朝柴102系列發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能型活塞連桿副，其特征在于所述的活塞銷(xiāo)(11)內(nèi)孔兩端設(shè)置有13-50°的倒角。
全文摘要
用于朝柴102系列發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能型活塞連桿副，包括活塞、連桿、活塞銷(xiāo)、與活塞環(huán)，活塞包括頭部、油環(huán)槽、銷(xiāo)孔、卡環(huán)槽、銷(xiāo)座內(nèi)擋和活塞收縮窗，連桿包括設(shè)置有襯套的連桿小頭、桿體和設(shè)置有軸瓦的連桿大頭，關(guān)鍵是所述的活塞高度為92-100.7mm，直徑為99.87-104.87mm，公差為±0.020mm，銷(xiāo)座內(nèi)檔為30-39mm，連桿小頭厚度28-33mm，同時(shí)在連桿小頭上設(shè)置有楔形面。使用本發(fā)明的活塞連桿副，具有功率大、燃油消耗和機(jī)油消耗低，功率損失、摩擦功損失低、節(jié)能環(huán)保，噪音低、工作安全可靠等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F02F3/00GK103256139SQ20121029092
公開(kāi)日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月16日
發(fā)明者王季明, 劉獻(xiàn)豐, 劉立明, 李樹(shù)林, 鄒立邦 申請(qǐng)人:石家莊金剛凱源動(dòng)力科技有限公司