本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說(shuō),涉及一種活塞連桿。此外,本實(shí)用新型還涉及一種包括上述活塞連桿的發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛。
背景技術(shù):
近幾年來(lái),高強(qiáng)化是發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì),目前技術(shù)水平的乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)爆發(fā)壓力逐漸增大。事實(shí)上,傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)仍有很大的改進(jìn)空間。作為內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)動(dòng)組件中的關(guān)鍵部分活塞連桿,對(duì)輕量化要求越來(lái)越苛刻的同時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞連桿組的壽命也提出了更高的要求。
目前,連桿包括連桿小頭、桿身、連桿大頭,連桿小頭上設(shè)有連桿小頭孔,一般設(shè)計(jì)為圓形孔,連桿小頭與活塞銷連接,它承受著巨大的燃?xì)庾饔昧?,連桿小頭位于活塞內(nèi)腔。通常情況下連桿的設(shè)計(jì)中,為了保證活塞連桿的安全使用,高功率的內(nèi)燃機(jī)連桿小頭孔需設(shè)計(jì)潤(rùn)滑油道或者油孔,油道可以為連接大頭孔的油道,油孔為通過(guò)飛濺潤(rùn)滑的引油孔,采用壓力潤(rùn)滑在一定程度上增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗。另外,由于連桿小頭端襯套尺寸小,軸承比壓高、溫度較高,連桿小頭端經(jīng)常發(fā)生故障。
綜上所述,如何提供一種使用安全的活塞連桿,是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實(shí)用新型的目的是提供一種活塞連桿,該活塞連桿易于形成油膜,使用安全,不易產(chǎn)生故障。
本實(shí)用新型的另一目的是提供一種包括上述活塞連桿的發(fā)動(dòng)機(jī)和包括上述發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
一種活塞連桿,包括連桿桿身和設(shè)于所述連桿桿身上的、用于連接活塞銷的小頭孔,所述小頭孔的端口為喇叭狀端口,所述喇叭狀端口在所述小頭孔與所述活塞銷相抵的方向上相對(duì)于所述小頭孔中部具有擴(kuò)張。
優(yōu)選的,所述小頭孔的兩個(gè)端面具有夾角。
優(yōu)選的,所述夾角的開(kāi)口朝向所述連桿桿身。
優(yōu)選的,所述小頭孔為關(guān)于所述連桿桿身的軸線所在平面對(duì)稱的孔。
優(yōu)選的,所述小頭孔的中部為直徑均等的等徑通孔部。
優(yōu)選的,所述小頭孔上垂直于孔徑的截面的孔形為正圓形或橢圓形。
優(yōu)選的,所述小頭孔輪廓公差帶范圍為3至5微米。
一種發(fā)動(dòng)機(jī),包括活塞連桿,所述活塞連桿為上述任意一項(xiàng)所述的活塞連桿。
一種車輛,包括發(fā)動(dòng)機(jī),所述發(fā)動(dòng)機(jī)為上述所述的發(fā)動(dòng)機(jī)。
本實(shí)用新型所提供的活塞連桿用于與活塞銷相套接,活塞向上或向下運(yùn)動(dòng)時(shí),能夠使得活塞連桿的小頭孔的內(nèi)表面與受力變形的活塞銷的結(jié)合面緊密貼合,從而加大了二者的接觸面積,進(jìn)而減小了面壓,使得活塞連桿發(fā)生故障的概率得以降低;另一方面,由于喇叭狀端口的內(nèi)表面與活塞銷形成了楔形表面,所以更容易形成油膜,從而改善潤(rùn)滑性能,一定程度上減少了發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗,增加了連桿的耐久性并且降低與活塞銷接觸位置的溫度,延長(zhǎng)活塞裝置的使用壽命。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,小頭孔的兩個(gè)端面具有夾角。這樣設(shè)置可以在保證活塞連桿與活塞銷接觸面積前提下對(duì)活塞連桿進(jìn)行減重,節(jié)省材料并保證了整體重量的控制。
本實(shí)用新型還提供了一種包括上述活塞連桿的發(fā)動(dòng)機(jī)和包括上述發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛,該發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛由于設(shè)置了上述活塞連桿,節(jié)省了潤(rùn)滑油油量,延長(zhǎng)了使用壽命。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型所提供的一種活塞連桿的具體實(shí)施例的側(cè)視圖;
圖2為本實(shí)用新型所提供的一種活塞連桿的具體實(shí)施例中小頭孔的正剖圖;
圖3為本實(shí)用新型所提供的一種活塞連桿的具體實(shí)施例中小頭孔下部的正剖圖;
圖4為本實(shí)用新型所提供的一種活塞連桿的具體實(shí)施例中小頭孔與活塞銷配合的示意圖。
上圖1-4中:
1為活塞連桿、10為連桿桿身、11為小頭孔、12為大頭孔、2為螺栓、3為活塞銷。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
本實(shí)用新型的核心是提供一種活塞連桿,該活塞連桿易于形成油膜,使用安全,不易產(chǎn)生故障。本實(shí)用新型的另一核心是提供一種包括上述活塞連桿的發(fā)動(dòng)機(jī)和包括上述發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛。
請(qǐng)參考圖1至圖4,圖1為本實(shí)用新型所提供的一種活塞連桿的具體實(shí)施例的側(cè)視圖;圖2為本實(shí)用新型所提供的一種活塞連桿的具體實(shí)施例中小頭孔的正剖圖;圖3為本實(shí)用新型所提供的一種活塞連桿的具體實(shí)施例中小頭孔下部的正剖圖;圖4為本實(shí)用新型所提供的一種活塞連桿的具體實(shí)施例中小頭孔與活塞銷配合的示意圖。
本實(shí)用新型所提供的一種活塞連桿,主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞連桿機(jī)構(gòu)中,通常與活塞銷3連接使用。在結(jié)構(gòu)上活塞連桿1主要包括連桿桿身10,連桿桿身10上設(shè)有小頭孔11,小頭孔11用于連接活塞銷3。其中,小頭孔11的端口為喇叭狀端口,喇叭狀端口在小頭孔11與活塞銷3相抵的方向上相對(duì)于小頭孔11中部具有擴(kuò)張。
需要提到的是,喇叭狀端口是相對(duì)于小頭孔11中部為喇叭狀,也就是說(shuō),小頭孔11由中部至端部具有徑向擴(kuò)大的趨勢(shì),且小頭孔11端部的截面面積大于小頭孔11中部的截面面積,但并不是指小頭孔11端部的任意位置均相對(duì)于中部具有徑向上的擴(kuò)大。
上述喇叭狀擴(kuò)張具體指的是在小頭孔11與活塞銷3相抵的方向上。請(qǐng)參考圖4,圖4示出了小頭孔11與活塞銷3相向的相抵狀態(tài),表示的是活塞連桿1向上移動(dòng)時(shí),小頭孔11與活塞銷3的受力關(guān)系。當(dāng)然,由于小頭孔11與活塞銷3為軸與孔的配合,所以,相抵的方向也包括相背離的相抵狀態(tài),即與圖4中相反的作用力狀態(tài)。在二者相互作用時(shí),活塞銷3存在一定的彎曲變形,具有擴(kuò)張的喇叭狀端口可以與彎曲后的活塞銷3更緊密的配合。需要提到的是,在上述兩個(gè)方向上均可以設(shè)置喇叭狀擴(kuò)張,使得小頭孔11與活塞銷3處于兩種作用狀態(tài)時(shí),小頭孔11內(nèi)表面與活塞銷3均緊密貼合。
需要補(bǔ)充的是,上述作用狀態(tài)中并非使小頭孔11內(nèi)表面全部與活塞銷3緊密貼合,應(yīng)當(dāng)指的是二者相抵接的面為緊密貼合。
本實(shí)用新型所提供的活塞連桿1與活塞銷3相套接,活塞向上或向下運(yùn)動(dòng)時(shí),使得活塞連桿1的小頭孔11的內(nèi)表面與活塞銷3的結(jié)合面緊密貼合,從而加大了二者的接觸面積,進(jìn)而減小了面壓,使得活塞連桿1發(fā)生故障的概率得以降低;另一方面,由于喇叭狀端口的內(nèi)表面與活塞銷3形成了楔形表面,所以更容易形成油膜,從而改善潤(rùn)滑性能,一定程度上減少了發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗,增加了連桿的耐久性并且降低與活塞銷3接觸位置的溫度,延長(zhǎng)活塞裝置的使用壽命。
可選的,通常情況下,小頭孔11設(shè)于連桿桿身10的一端,當(dāng)然,根據(jù)小頭孔11的使用需要,也可以設(shè)置在連桿桿身10的其他位置。通常情況下,在連桿桿身10的另一端設(shè)有大頭孔12,并且通過(guò)螺栓2等部件進(jìn)行固定。
可選的,考慮到喇叭狀端口主要與活塞銷3配合,上述實(shí)施例所提供的小頭孔11端部的喇叭狀端口的具體尺寸和結(jié)構(gòu),可以根據(jù)使用情況進(jìn)行調(diào)整,尤其是根據(jù)活塞銷3的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。
進(jìn)一步地,可以將小頭孔11的兩個(gè)端口均設(shè)為喇叭狀端口。由于活塞銷3兩端的受力通常是相同的,所以,小頭孔11兩端均設(shè)為喇叭狀,可以使小頭孔11內(nèi)表面與活塞銷3結(jié)合更緊密。
在上述任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)之上,考慮到小頭孔11的自重問(wèn)題,可以使小頭孔11的兩個(gè)端面具有夾角,相當(dāng)于在小頭孔11的兩端進(jìn)行減重切割。在不影響小頭孔11與活塞銷3的相互作用下,不降低二者生成油膜的情況下,可以對(duì)小頭孔11上其他位置進(jìn)行減重切割,以簡(jiǎn)化裝置的體積和重量。
可選的,小頭孔11的兩個(gè)端面的夾角的開(kāi)口朝向連桿桿身10的方向。也就是說(shuō),連桿桿身10與活塞銷3相背離運(yùn)動(dòng)時(shí),小頭孔11內(nèi)表面與活塞銷3的接觸面積減少了,減少是相對(duì)于減重切割前而言的。
可選的,在上述情況下,請(qǐng)參考圖2,小頭孔11上遠(yuǎn)離連桿桿身10的一側(cè)的內(nèi)表面的直徑可以為恒定直徑。當(dāng)然,也可以如上設(shè)置為具有喇叭狀的端口。
在上述任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)之上,小頭孔11為關(guān)于連桿桿身10的軸線對(duì)稱的孔。需要提到的是,在可以實(shí)施的范圍內(nèi),除連桿桿身10的軸線以外,小頭孔11也可以關(guān)于平行于軸線的任意一條線對(duì)稱,也可以進(jìn)一步地關(guān)于連桿桿身10的中心線所在平面對(duì)稱。
在上述任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)之上,為了使小頭孔11與受力后的活塞銷3更加貼合,小頭孔11的中部設(shè)置為直徑均等的等徑通孔部。
考慮到活塞銷3主要為圓軸,所以小頭孔11可以為普通圓孔,當(dāng)然,小頭孔11的形狀并不局限于圓孔,也可以為橢圓孔或其他形狀的孔。所以在上述任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)之上,小頭孔11上垂直于孔徑的截面孔形為正圓形或橢圓形。
為了增強(qiáng)活塞銷3與小頭孔11的配合,可以在上述任意實(shí)施例的基礎(chǔ)之上,將小頭孔11輪廓公差帶范圍設(shè)定為3至5微米。
除了上述實(shí)施例所公開(kāi)的活塞連桿,本實(shí)用新型還提供一種包括上述實(shí)施例公開(kāi)的發(fā)動(dòng)機(jī),該發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)通過(guò)上述活塞連桿連接活塞銷,使得活塞連桿與活塞銷的配合中,避免設(shè)計(jì)油道孔,節(jié)省油量,易于形成油膜,可以改善潤(rùn)滑性,并延長(zhǎng)使用壽命。該發(fā)動(dòng)機(jī)的其他各部分的結(jié)構(gòu)請(qǐng)參考現(xiàn)有技術(shù),本文不再贅述。
除了上述活塞連桿和發(fā)動(dòng)機(jī),本實(shí)用新型還提供了一種車輛,該車輛包括了上述活塞連桿或包括上述發(fā)動(dòng)機(jī),節(jié)省了車輛的潤(rùn)滑油,避免了活塞的故障,增加了活塞連桿與活塞銷的使用壽命。
本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述,每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處,各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。
以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的活塞連桿、具有該活塞連桿的發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下,還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾,這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。