專利名稱：活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)也叫往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，是一種利用一個(gè)或者多個(gè)活塞將壓力轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)動(dòng)能的發(fā)動(dòng)機(jī)。曲柄連桿機(jī)構(gòu)是活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運(yùn)動(dòng)部分。在作功沖程中，它將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)、由曲軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，對(duì)外輸出動(dòng)力。曲柄連桿機(jī)構(gòu)主要包括氣缸、活塞、連桿和曲軸等幾部分，其中活塞頂面與發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸蓋和氣缸體共同構(gòu)成燃燒室，所以活塞頂面結(jié)構(gòu)對(duì)燃燒室內(nèi)混合燃?xì)獾某浞秩紵兄艽蟮挠绊憽，F(xiàn)有技術(shù)中，在活塞頂面設(shè)計(jì)中，往往將重點(diǎn)集中在活塞頂面燃燒坑的設(shè)計(jì)上，而忽略活塞頂面與活塞圓周側(cè)面連接處的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?，F(xiàn)有的活塞頂面與活塞圓周側(cè)面多通過(guò)平滑的倒角過(guò)渡，這往往會(huì)造成活塞頂面的加工面與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋下端燃燒室面的加工面不相匹配，兩者的圓周邊緣會(huì)保持間隙，從而影響燃燒室內(nèi)燃?xì)獾幕旌虾腿紵?，進(jìn)而影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率；并且倒角結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還會(huì)使增加活塞頂面與燃燒室的接觸面積，使活塞頂面應(yīng)力分布不勻，從而影響到曲柄連桿機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。因此，需要對(duì)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞頂面進(jìn)行改進(jìn)，氣缸蓋的燃燒室加工面與活塞頂面加工面相匹配，保證量產(chǎn)品質(zhì)的穩(wěn)定性，同時(shí)減少活塞頂面與燃燒室的接觸面積，使活塞頂面應(yīng)力分布均勻，保證曲柄連桿機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，氣缸蓋的燃燒室加工面與活塞頂面加工面相匹配，保證量產(chǎn)品質(zhì)的穩(wěn)定性，同時(shí)減少活塞頂面與燃燒室的接觸面積，使活塞頂面應(yīng)力分布均勻，保證曲柄連桿機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。
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本發(fā)明的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，包括氣缸、活塞、連桿和曲軸，所述活塞頂面向內(nèi)凹陷設(shè)置有碗型燃燒坑，所述活塞的頂面與活塞圓周側(cè)面為平頂結(jié)構(gòu)過(guò)渡。進(jìn)一步，所述活塞的銷孔為異形銷孔。進(jìn)一步，所述曲軸包括主軸頸、連桿頸、曲柄和平衡塊，所述平衡塊的外側(cè)端面為與主軸頸同軸線的圓弧結(jié)構(gòu)，所述圓弧結(jié)構(gòu)半徑R范圍與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)排量V之間為以下對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中圓弧結(jié)構(gòu)半徑R尺寸單位為毫米，發(fā)動(dòng)機(jī)排量V單位為升:1.0 ^ V < 1.1, 45 ^ R< 50; 1.1 < 1.2, 50 ^ R< 55; 1.2 ^ V < 1.3, 55 ^ R
<60; 1.3 ^ V < 1.4, 60 ^ R < 64; 1.4 ^ V < 1.5, 64 ^ R < 69; 1.5 ^ V < 1.6, 69 ^ R
<73 ；1.6 ^ V < 1.7,73 ^ R < 78 ；1.7 ^ V < 1.8,78 ^ R < 83 ；1.8 ^ V < 1.9,83 ( R
<87 ；1.9 ^ V < 2.0,87 ^ R < 92 ；V=2.0,92 ^ R < 97。進(jìn)一步，所述曲軸為四缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，所述曲柄數(shù)量設(shè)置為八個(gè)，包括曲柄I 一曲柄珊，所述平衡塊設(shè)置為四個(gè)，所述四個(gè)平衡塊一一對(duì)應(yīng)并一體設(shè)置于曲柄1、曲柄IV、曲柄V和曲柄VDI。進(jìn)一步，所述曲柄I1、曲柄II1、曲柄VI和曲柄νπ均為橢圓形結(jié)構(gòu)，且所述曲柄I1、曲柄II1、曲柄VI和曲柄Vn的最大寬度與所述主軸頸的直徑比例值范圍為1.05-1.2。進(jìn)一步，所述曲軸的角度過(guò)渡處均為圓角滾壓工藝形成的圓角結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，所述連桿包括連桿小頭、連桿大頭和連桿體，在所述連桿大頭與所述連桿體的連接過(guò)渡處設(shè)置至少一個(gè)徑向甩油通孔。進(jìn)一步，在所述連桿大頭與所述連桿體的連接過(guò)渡處兩側(cè)均設(shè)置有所述徑向甩油通孔。進(jìn)一步，所述活塞壓縮高度 為25-28mm。進(jìn)一步，所述活塞為三環(huán)槽結(jié)構(gòu)，所述活塞的火力岸高度為4.9-5.2_。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，活塞的頂面與活塞圓周側(cè)面為平頂結(jié)構(gòu)過(guò)渡，不加工倒角，可避免因倒角結(jié)構(gòu)造成的對(duì)可燃?xì)怏w或高溫高壓燃?xì)猱a(chǎn)生向活塞與活塞缸之間的間隙的導(dǎo)向，可降低活塞與活塞缸之間的間隙內(nèi)的可燃?xì)怏w和高溫高壓燃?xì)獾臐舛?，減小氣環(huán)的徑向載荷，降低高溫高壓燃?xì)鈱?duì)氣環(huán)的腐蝕，延長(zhǎng)氣環(huán)的使用壽命，降低內(nèi)燃機(jī)的維護(hù)成本，使氣缸蓋的燃燒室加工面與活塞頂面加工面相匹配，保證量產(chǎn)品質(zhì)的穩(wěn)定性，同時(shí)平頂結(jié)構(gòu)的活塞頂面可與缸蓋配合形成壓縮余隙，有利于活塞減少與高溫氣體的接觸面積，使應(yīng)力分布均勻，保證曲柄連桿機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性；并且，平頂結(jié)構(gòu)的活塞頂面作為燃燒室的一部分，可產(chǎn)生擠流效果，使缸內(nèi)燃?xì)饣旌暇鶆?，有助于缸?nèi)燃燒。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為活塞結(jié)構(gòu)示意圖；圖3曲軸結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為連桿結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為活塞結(jié)構(gòu)示意圖，圖3曲軸結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為連桿結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示:本實(shí)施例的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，包括氣缸1、活塞2、連桿3和曲軸4，所述活塞2頂面向內(nèi)凹陷設(shè)置有碗型燃燒坑5，所述活塞的頂面與活塞圓周側(cè)面為平頂結(jié)構(gòu)過(guò)渡；所指平頂結(jié)構(gòu)過(guò)渡是指活塞頂面從燃燒坑圓周上邊緣沿口至活塞圓周側(cè)面的圓周徑向面為無(wú)倒角的銳邊結(jié)構(gòu)，并且活塞頂面與活塞側(cè)面的連接處也為垂直平頂設(shè)置。本實(shí)施例中，所述活塞的銷孔6為異形銷孔；可使活塞銷與活塞銷孔的接觸更加合理，有效降低活塞銷座變形時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力，降低了銷座開裂的風(fēng)險(xiǎn)，提高了活塞的性能及使用壽命。本實(shí)施例中，所述曲軸4包括主軸頸7、連桿頸8、曲柄和平衡塊9，所述平衡塊設(shè)置為四個(gè)，所述平衡塊9的外側(cè)端面為與主軸頸7同軸線的圓弧結(jié)構(gòu)，所述圓弧結(jié)構(gòu)半徑R范圍與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)排量V之間為以下對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中圓弧結(jié)構(gòu)半徑R尺寸單位為毫米，發(fā)動(dòng)機(jī)排量V單位為升，表格中，每一發(fā)動(dòng)機(jī)排量對(duì)應(yīng)不同范圍的曲軸平衡塊圓弧結(jié)構(gòu)半徑R，其中每一范圍為三個(gè)實(shí)施例:
權(quán)利要求
1.一種活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，包括氣缸、活塞、連桿和曲軸，其特征在于:所述活塞頂面向內(nèi)凹陷設(shè)置有碗型燃燒坑，所述活塞的頂面與活塞圓周側(cè)面為平頂結(jié)構(gòu)過(guò)渡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述活塞的銷孔為異形銷孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述曲軸包括主軸頸、連桿頸、曲柄和平衡塊，所述平衡塊的外側(cè)端面為與主軸頸同軸線的圓弧結(jié)構(gòu)，所述圓弧結(jié)構(gòu)半徑R范圍與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)排量V之間為以下對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中圓弧結(jié)構(gòu)半徑R尺寸單位為毫米，發(fā)動(dòng)機(jī)排量V單位為升:1.0 ^ V < 1.1, 45 ^ R < 50; 1.1 ^ V < 1.2, 50 ^ R < 55; 1.2 ^ V < 1.3, 55 ^ R<60; 1.3 ^ V < 1.4, 60 ^ R < 64; 1.4 ^ V < 1.5, 64 ^ R < 69; 1.5 ^ V < 1.6, 69 ^ R<73 ；1.6 ^ V < 1.7,73 ^ R < 78 ；1.7 ^ V < 1.8,78 ^ R < 83 ；1.8 ^ V < 1.9,83 ^ R<87 ；1.9 ^ V < 2.0,87 ^ R < 92 ；V=2.0,92 ^ R < 97。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述曲軸為四缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，所述曲柄數(shù)量設(shè)置為八個(gè)，包括曲柄I 一曲柄珊，所述平衡塊設(shè)置為四個(gè)，所述四個(gè)平衡塊一一對(duì)應(yīng)并一體設(shè)置于曲柄1、曲柄IV、曲柄V和曲柄珊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述曲柄I1、曲柄II1、曲柄VI和曲柄νπ均為橢圓形結(jié)構(gòu)，且所述曲柄I1、曲柄II1、曲柄VI和曲柄νπ的最大寬度與所述主軸頸的直徑比例值范圍為1.05-1.2。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述曲軸的角度過(guò)渡處均為圓角滾壓工藝形成的圓角結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述連桿包括連桿小頭、連桿大頭和連桿體，在所述連桿大頭與所述連桿體的連接過(guò)渡處設(shè)置至少一個(gè)徑向甩油通孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，其特征在于:在所述連桿大頭與所述連桿體的連接過(guò)渡處兩側(cè)均設(shè)置有所述徑向甩油通孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述 的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述活塞壓縮高度為 25_28mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述活塞為三環(huán)槽結(jié)構(gòu)，所述活塞的火力岸高度為4.9-5.2mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，包括氣缸、活塞、連桿和曲軸，所述活塞頂面向內(nèi)凹陷設(shè)置有碗型燃燒坑，所述活塞的頂面與活塞圓周側(cè)面為平頂結(jié)構(gòu)過(guò)渡；使氣缸蓋的燃燒室加工面與活塞頂面加工面相匹配，保證量產(chǎn)品質(zhì)的穩(wěn)定性，同時(shí)平頂結(jié)構(gòu)的活塞頂面可與缸蓋配合形成壓縮余隙，有利于活塞減少與高溫氣體的接觸面積，使應(yīng)力分布均勻，保證曲柄連桿機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性；并且，平頂結(jié)構(gòu)的活塞頂面作為燃燒室的一部分，可產(chǎn)生擠流效果，使缸內(nèi)燃?xì)饣旌暇鶆颍兄诟變?nèi)燃燒。
文檔編號(hào)F02F3/00GK103256140SQ201310157350
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者段偉, 李飛楊, 李志祥, 凌青海, 劉維, 連源, 雷建林, 陳凡, 黃世明, 郭波, 徐雪剛 申請(qǐng)人:重慶小康工業(yè)集團(tuán)股份有限公司