[实用新型]一种汽车发动机连杆结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机动车部件，特别是用于汽车发动机的连杆结构，属发动机技术领域。

背景技术

连杆是发动机的核心部件，它包括小头端、杆身和大头端，连杆的功用是将活塞承受的力传给曲轴，并将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。连杆的小头端与活塞销孔轴配合，同活塞一起作往复运动；连杆大头端与曲柄销连接，同曲轴一起作旋转运动，在发动机工作时连杆作复杂的平面运动。连杆在工作中要承受压缩、拉伸和弯曲等交变负荷。当下广泛采用的全浮式活塞销结构，连杆小头端不仅传递来自活塞的巨大燃气压力，还要相对于活塞销摆动，由于摆动角度不大，轴承表面相对运动速度较低，不利于形成承载油膜，为了耐磨和减摩，连杆小头端孔压装有衬套。由于连杆小头端位于活塞内腔，尺寸小，承压面小，轴承比压高。随着发动机强化程度的不断提高，连杆小头端孔衬套上的比压也不断增高，因此，在进行发动机连杆设计时如何降低小头端孔衬套上的比压和提高衬套的承压能力成为设计要点。目前，降低连杆小头端孔衬套上的比压和提高衬套承压能力的措施主要有：1.加大连杆小头端孔内径，紧凑性较好的发动机还可能要增加活塞压缩高度和缸体高度，但这种设计不利于发动机的轻量化设计和紧凑性；2.加大连杆小头端孔宽度，全浮式活塞销既在连杆衬套孔中滑动，又在活塞销孔中滑动，设计时两者要兼顾，不能顾此失彼，加大连杆小头端孔宽度，就必须加大活塞销座开档宽度，加大活塞销长度。由此，活塞连杆组的质量就会大大增加，为了平衡活塞连杆组的往复惯性力，还必须增加曲轴和平衡轴（若有）的质量，这种设计同样不利于发动机的轻量化设计，如果连杆小头端孔宽度过大，还会造成活塞设计困难；3.选用高档次的衬套材料，这种方法由于选用价格昂贵的衬套材料，不利于降低成本。

实用新型内容

本实用新型用于解决上述已有技术之缺陷而提供一种通过改进结构提高连杆衬套承压能力的汽车发动机连杆结构。

本实用新型所称问题是通过以下技术方案解决的：

一种汽车发动机连杆结构，构成中包括大头端、杆身和小头端，在小头端内孔中压装衬套，其特别之处是：所述衬套内孔靠近杆身侧的母线为曲线，该曲线向衬套内孔的轴线方向凸起。 

上述汽车发动机连杆结构，所述衬套内孔最大半径与最小半径之差Δ为0.002-0.02mm。

上述汽车发动机连杆结构，所述衬套宽度为10-35mm。

   本实用新型针对现有提高发动机连杆小头端衬套承压能力的问题，对现有发动机连杆结构进行了改进，将连杆小头端衬套孔的内侧面设计为与弧形曲面，所述弧形曲面处的母线形状与活塞销工作时的极限弯曲变形一致，该设计使活塞销和衬套的承压面积大大增加，从而使衬套承受的比压降低。本实用新型在不增加连杆小头端孔直径和小头端宽度的基础上有效降低小头端孔衬套上的比压，满足提高发动机的紧凑性、有利于发动机的轻量化设计的要求，还可以不增加发动机制造成本。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图2 A部局部放大视图；

图4是本实用新型工作状态衬套与活塞销的示意图；

图5是图4 C部局部放大视图；

图6是改进前衬套与活塞销工作状态示意图。

附图中标号如下：1.大头端，2. 杆身，3.小头端，4.衬套，5. 活塞销。

具体实施方式

参看图1图2，本实用新型由大头端1、杆身2和小头端3组成，在小头端内孔中压装衬套4。

参看图6，在连杆工作状态，活塞销受到活塞销座的压力会产生弯曲变形，按照现有技术衬套孔为圆柱形孔，其母线为直线，当活塞销受力变形后活塞销5与衬套4仅在两端接触，由于承压面积较小，使衬套承受的比压较大。

参看图3-5，本实用新型设计的衬套4内孔在靠近杆身侧的母线设计为曲线，该曲线向内孔的轴线方向凸起，曲线的弧度与活塞销工作时的极限弯曲变形匹配，这样当活塞销受力变形后，活塞销5与衬套4的接触面积增大，衬套承受的比压减小。

参看图3，不同机型的活塞销工作状态的极限弯曲变形量有所不同，故衬套弧形母线的弯曲程度也不相同，一般情况下，衬套最大半径与最小半径之差Δ为0.002-0.02mm，衬套宽度为10-35mm。

考虑到衬套的加工工艺性，可将衬套孔内表面加工为具有渐变直径的曲面，即衬套内孔中部的直径小于两端的直径，整个内孔母线为圆弧曲线，这样，即可以保证在衬套靠近杆身侧的承受压力面与活塞销弯曲变形匹配，实现衬套承受的比压降低的目的。