[實用新型]一種柴油發動機四平衡塊曲軸

有效

• 申請號: 201220473526.8
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN202851618U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 林欣欣;高巧;孟祥山;喻昆
• 申請（專利權）人: 安徽江淮汽車股份有限公司
• 主分類號: F16C3/08
• 分類號: F16C3/08
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 馬佑平

技術領域

本實用新型涉及汽車發動機領域，特別涉及四缸柴油發動機的曲軸。

背景技術

發動機曲軸是發動機中最主要、承載最復雜的部件之一。曲軸在缸內氣體壓力的壓縮及往復和旋轉慣性力拉伸作用下，應具有足夠的強度，以防止疲勞破壞。隨著柴油發動機向著大功率發展，發動機曲軸的強度要求不斷提高，同時，節油降耗的要求又需要曲軸盡量體積小，重量輕。

現有技術條件下，曲軸有四平衡塊和八平衡塊兩種形式，一般，曲軸的各個平衡塊尺寸相同，因此重量也相同。但實際上，曲軸各個軸頸的負荷不同，因此能夠通過改變平衡塊尺寸來進一步降低曲軸重量。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種強度高、重量輕的發動機曲軸。

為實現上述目的，本實用新型的實施例提供了如下技術方案：

一種柴油發動機四平衡塊曲軸，包括：

沿曲軸軸向依次布置的第一主軸頸、第一連桿軸頸、第二主軸頸、第二連桿軸頸、第三主軸頸、第三連桿軸頸、第四主軸頸、第四連桿軸頸、第五主軸頸；

第一主軸頸與第一連桿軸頸之間的第一平衡塊、第三主軸頸與第二連桿軸頸之間的第二平衡塊、第三主軸頸與第三連桿軸頸之間的第三平衡塊、第五主軸頸與四連桿軸頸之間的第四平衡塊；

所述第一至第五主軸頸、所述第一至第四連桿軸頸和所述第一至第四平衡塊是由合金鋼制造的一體成型構件，并且所述第一平衡塊、所述第二平衡塊和所述第四平衡塊的寬度各不相同，所述第二平衡塊與所述第三平衡塊的寬度相同。

可選擇地，所述第四平衡塊上集成了曲軸信號盤。

可選擇地，所述第四平衡塊的半徑小于所述第一至第三平衡塊的半徑。

采用四平橫塊曲軸，比八平衡塊曲軸更輕。采用合金鋼作為制造材料，能夠保證曲軸擁有更高的強度。針對不同軸頸采用不同寬度的平衡塊，能夠有效減輕曲軸重量，降低柴油發動機氣動或者制動的轉動慣量損失。

進一步地，在第四平衡塊上集成曲軸信號盤，使信號盤自身重量也起到平衡塊的作用，節省了非必要的重量增加。

進一步地，集成信號盤的平衡塊半徑更小，能夠保證信號盤與活塞之間的間隙，并降低第四平衡塊重量。

附圖說明

接下來將結合附圖對本實用新型的實施例作進一步詳細描述，其中：

圖1是本實用新型的實施例的主視圖；

圖2是沿圖1的A-A線的剖視圖。

具體實施方式

參考圖1，其示出了一種典型的四平橫塊曲軸。在曲軸的軸向方向上，從右到左，依次布置有第一主軸頸1.1、第一連桿軸頸2.1、第二主軸頸1.2、第二連桿軸頸2.2、第三主軸頸1.3、第三連桿軸頸2.3、第四主軸頸1.4、第四連桿軸頸2.4、第五主軸頸1.5。第一主軸頸1.1與第一連桿軸頸2.1之間具有第一平衡塊3.1，第三主軸頸1.3與第二連桿軸頸2.2之間具有第二平衡塊3.2，第三主軸頸1.3與第三連桿軸頸2.3之間具有第三平衡塊3.3，第五主軸頸1.5與四連桿軸頸2.4之間具有第四平衡塊3.4。整個曲軸由例如42CrMo等合金鋼制造，通過模鍛一體成型，具有較高的強度。

圖2是沿圖1的A-A線的剖視圖，表明了平衡塊的形狀。平衡塊3.1、3.2、3.3、3.4的形狀相似，邊緣為以相鄰的連桿軸頸軸心為圓心的圓弧。假設圓弧半徑為R，寬度（或者說圓弧所對應的弦長）為W。發動機運轉時，曲軸上不同的軸頸所受的負荷大小并不相等，因此平衡塊的尺寸應該根據軸頸負荷確定。例如，以采用四平橫塊的2.0L國V柴油發動機曲軸設計為例，當第一至第五主軸頸直徑均為60±0.5mm，長度為28±0.5mm，第一至第四連桿軸頸直徑為50±0.5mm，長度為28±0.5mm，曲柄半徑為46.2±0.5mm時，能夠將第一平衡塊3.1的寬度設計為136.9mm，第二平衡塊3.2和第三平衡塊3.3的寬度設計為142.3mm，第四平衡塊3.4的寬度設計為141.5mm，厚度均為20±0.5mm。能夠看出，除第二和第三平衡塊寬度相同外，各平衡塊的寬度不同。

在曲軸工作時，需要曲軸信號盤將曲軸位置信號向外傳遞。曲軸信號盤集成在第四平衡塊3.4上，能夠充分利用曲軸信號盤的自身重量為曲軸提供平衡。此時，能夠將第四平衡塊3.4的半徑R減小，一方面能夠保證信號盤與活塞之間的間隙，另一方面降低了第四平衡塊3.4的重量。仍以上述設計為例，集成了信號曲軸信號盤的第四平衡塊3.4的半徑R=71±0.5mm，其余平衡塊半徑R=74±0.5mm。

雖然本實用新型是結合以上實施例進行描述的，但本實用新型并不被限定于上述實施例，而只受權利要求的限定，本領域普通技術人員能夠容易地對其進行修改和變化，但并不離開本實用新型的實質構思和范圍。