[發(fā)明專利]具有偏心軸承的活塞組件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380022777.1
• 申請(qǐng)日: 2013-04-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104285051A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·G·福奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 易安迪機(jī)車公司
• 主分類號(hào): F02B75/00
• 分類號(hào): F02B75/00;F02B75/32;F16C9/00;F16C9/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 馬利蓉;吳鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及一種活塞組件，更特別地涉及一種具有偏心連桿軸承的活塞組件。

背景技術(shù)

內(nèi)燃機(jī)通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中的一系列爆炸將燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。這些爆炸導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞在被稱作缸的封閉空間中往復(fù)運(yùn)動(dòng)。各活塞典型地通過(guò)連桿連接至曲軸，從而活塞的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。在連桿的端部和曲軸之間布置有軸承。在一些應(yīng)用中，多個(gè)連桿經(jīng)由單個(gè)軸承連接至曲軸。

在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間，當(dāng)來(lái)自爆炸的作用力以機(jī)械方式傳遞至曲軸時(shí)，各連桿在相應(yīng)的活塞的負(fù)載下經(jīng)受巨大的應(yīng)力。通常，該應(yīng)力隨著更高的發(fā)動(dòng)機(jī)速度和發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒壓力而增強(qiáng)。在該巨大的應(yīng)力下，連桿和其相關(guān)聯(lián)的軸承之間的不充分潤(rùn)滑可能導(dǎo)致高摩擦力和磨損。高摩擦力和磨損可能降低發(fā)動(dòng)機(jī)的耐久性、可靠性和效率。

在“Dynamics?of?Offset?Jurnal?Bearings-Revisited”(2009年出版，作者為S.Boedo和J.F.Booker)中描述了改善共用軸承/多桿應(yīng)用中的潤(rùn)滑的一個(gè)嘗試。特別地，Boedo和Booker描述了偏心軸頸軸承設(shè)計(jì)用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用，這改善了連桿和其相關(guān)聯(lián)的軸承之間的潤(rùn)滑。偏心軸頸軸承設(shè)計(jì)通常涉及在軸承內(nèi)偏置軸頸部段。在該布置中，對(duì)于桿負(fù)載的主要支承在這些部段之間交替變化。通過(guò)周期性地減輕由各部段支承的負(fù)載,在部段之間分擔(dān)負(fù)載促進(jìn)了潤(rùn)滑，這有助于維持部段中的液體動(dòng)壓潤(rùn)滑。Boedo和Booker還描述了增強(qiáng)潤(rùn)滑的、帶凹槽的軸承表面。

盡管Boedo和Booker的偏心軸承可以增強(qiáng)連桿和其相關(guān)聯(lián)的軸承之間的潤(rùn)滑，但是該偏心軸承可能不太理想。這是因?yàn)锽oedo和Booker所述的部段的角向的布置與相關(guān)聯(lián)的活塞所產(chǎn)生的最大負(fù)載并不相應(yīng)。結(jié)果，在活塞移動(dòng)和加載期間，可能不會(huì)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間產(chǎn)生足夠的油膜。另外，雖然帶凹槽的軸承可能一般來(lái)說(shuō)有助于潤(rùn)滑油分配，但是該凹槽也可能限制軸承上的可用的負(fù)載承載面積。負(fù)載承載面積的減小可能會(huì)減小可通過(guò)軸承傳遞的最大負(fù)載。

本發(fā)明的活塞組件解決了上述一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題和/或本領(lǐng)域中的其它問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

一方面，本發(fā)明涉及一種活塞組件。該活塞組件可包括第一活塞冠部和第一連桿，該第一連桿具有樞轉(zhuǎn)地連接至第一活塞冠部的第一端部和帶圓形開(kāi)口的第二端部，該圓形開(kāi)口配置成用于接納曲軸的彎頭(throw，曲柄半徑部，曲柄彎程部)。該活塞組件還可以包括第二活塞冠部和第二連桿，該第二連桿具有樞轉(zhuǎn)地連接至第二活塞冠部的第一端部和帶圓形開(kāi)口的第二端部，該圓形開(kāi)口配置成用于接納曲軸的彎頭。第二連桿可以具有行進(jìn)表面(running?surface，工作表面)，該行進(jìn)表面限定有至少兩個(gè)外環(huán)岸(outer?land，外環(huán)槽脊)和至少一個(gè)內(nèi)環(huán)岸(inner?land，內(nèi)環(huán)槽脊)，該至少一個(gè)內(nèi)環(huán)岸布置在該至少兩個(gè)外環(huán)岸之間，該內(nèi)、外環(huán)岸交替地支承第二活塞冠部的負(fù)載。發(fā)動(dòng)機(jī)還可以包括布置在第一和第二連桿的圓形開(kāi)口內(nèi)、位于在第一和第二連桿的第二端部與曲軸的彎頭之間的軸承。在第二活塞冠部上負(fù)載最大的時(shí)刻，內(nèi)和外環(huán)岸可以同時(shí)抵靠著軸承對(duì)第二活塞冠部的負(fù)載進(jìn)行支承。

另一方面，本發(fā)明可以涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)可包括至少部分地限定有多個(gè)缸的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和可轉(zhuǎn)動(dòng)地布置在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體內(nèi)的曲軸。該發(fā)動(dòng)機(jī)還可以包括第一連桿和布置在多個(gè)缸的第一缸內(nèi)的第一活塞冠部，該第一連桿具有樞轉(zhuǎn)地連接至第一活塞冠部的第一端部和具有圓形開(kāi)口的第二端部，該圓形開(kāi)口配置成用于接納曲軸的彎頭。該發(fā)動(dòng)機(jī)還可以包括第二連桿和布置在多個(gè)缸的第二缸內(nèi)的第二活塞冠部，該第二連桿具有樞轉(zhuǎn)地連接至第二活塞冠部的第一端部和具有圓形開(kāi)口的第二端部，該圓形開(kāi)口配置成用于接納曲軸的彎頭。第二連桿可以具有行進(jìn)表面，該行進(jìn)表面限定有至少兩個(gè)外環(huán)岸和至少一個(gè)內(nèi)環(huán)岸，該至少一個(gè)內(nèi)環(huán)岸布置在該至少兩個(gè)外環(huán)岸之間，該內(nèi)、外環(huán)岸交替地支承第二活塞冠部的負(fù)載。活塞組件還可以包括布置在第一和第二連桿的圓形開(kāi)口內(nèi)、位于第一和第二連桿的第二端部與曲軸的彎頭之間的軸承。在第二活塞冠部上負(fù)載最大的時(shí)刻，內(nèi)和外環(huán)岸可以同時(shí)抵靠著軸承對(duì)第二活塞冠部的負(fù)載進(jìn)行支承。

附圖說(shuō)明

圖1是示例性公開(kāi)的發(fā)動(dòng)機(jī)的剖視圖；

圖2是可以結(jié)合圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)使用的示例性公開(kāi)的連桿的透視圖；

圖3是圖2的連桿的端部的放大側(cè)視圖；

圖4是可以結(jié)合圖2的連桿使用的示例性公開(kāi)的軸承的頂視圖；

圖5是圖4的軸承的剖視圖；和

圖6是圖2的連桿和圖4的軸承的示意圖。