[发明专利]具有优化的曲柄销润滑的曲轴，及相关的发动机和润滑回路的实施方法

说明书

发明领域

本发明涉及内燃机的润滑领域，更具体地，涉及活动联轴器（attelage）的润滑，即包括活塞、连杆及曲轴的组件的润滑。

背景技术

所有的内燃机都包括具有至少一个曲轴的活塞。曲轴构成连杆－曲柄系统的曲柄，连杆－曲柄系统允许将活塞的往复运动转换成发动机飞轮的旋转运动。

为了确保在曲柄销处的曲轴和对应连杆之间的联接的可靠性，需要润滑该联接。润滑包含在该联接中使用加压油。

更确切地，发动机主要的油道为布置在发动机组件和曲轴的轴颈之间的轴系/轴颈的轴瓦供油。这些轴瓦包括凹槽，液压油可储存于所述凹槽中。曲轴中的从轴颈向曲柄销延伸的孔允许在曲柄销的位置处给曲轴和对应连杆之间的联接供油。已知的该类型的结构例如文件US2955675。

这些供应管道的结构还应该满足一定的强制性约束。由轴颈向曲柄销的供油孔应当对该臂的机械强度影响最小。为此目的，该供油孔应该基本上经过连接轴颈和曲柄销的臂的中心，这特别表现为与轴颈的轴线和曲柄轴的轴线基本上等距的该臂的中央平面位置处的的中心通道。而且，在曲柄销上的润滑管道出口应该实施在曲柄销承受强应力的区域之外，否则确保润滑的油膜将被破坏，并且在这些区域中不能确保必不可少的润滑。

为了改善润滑，已知在轴颈中实施沿直径方向的孔。其为直孔，垂直于曲轴的旋转轴线，并截断所述旋转轴线。因而，沿轴颈的与曲轴的旋转轴线正交的横向中央剖面的直径方向实施该沿直径方向的孔。还可在与轴颈和曲柄销之间的孔相同的位置上开口该沿直径方向的孔。沿直径方向的孔将液压油提供给曲轴的两个入口，有利于油的流通。没有这种孔，当发动机循环在大约曲轴旋转180°时，可导致对曲柄销的供油不连续，因为在轴颈处形成的油轴瓦通常只可实施在轴颈的上部（形成于轴颈的上半环中的轴瓦），这引出了轴瓦的下半环遇到磨损和机械强度的问题。

另外已知的是，在某些应用中，执行从单个轴颈向两个曲柄销供应润滑油。这大大简化了润滑回路，便于实施，并且减少了执行成本。然后沿直径方向的孔截断使轴颈与其所供油的两个曲柄销相连接的两个孔。沿直径方向的孔尤其允许在曲轴旋转360°时可以对两个曲柄销的供油。

因而，如在现有技术中已知的曲轴的上油或润滑回路，特别对大多数发动机来说不存在问题。然而，通过具有沿直径方向的孔的一个轴颈向两个曲柄销供油的这种结构不再适用于某些情况，特别是例如与较小的曲柄销和/或轴颈直径以及较大的曲柄半径相关联的对于两个被供油的曲柄销之间的角度偏移的某些状况。例如，在三缸发动机的情况下，可能更经常地出现该情形。

在这些情况下，没有任何几何结构能同时确保：

·曲柄销处的供油管道的位置适应正确的供油，且在曲柄销的强应力区域之外。

·在曲轴臂的区域中的孔通道不会明显地削弱曲轴，尤其是基本上经过使曲柄销和轴颈连接的臂的中心。

·轴颈的沿直径方向的孔使来自曲柄销的两个孔接合。

在发动机具有较小直径的曲柄销和/或轴颈，并且两个曲柄销间有不利的角度偏移的范围中，因此有必要根据在现有技术中已知的结构，改变曲轴的润滑回路的结构，即：

·去掉轴颈的沿直径方向的孔，但是连杆的供油就会被影响。那么供油仅在循环的一部分期间进行，因此是不连续的方式。在由单个轴颈向两个曲柄销供油的情况下，由于没有沿直径方向的孔的该缺点是罕见的。

·采用每个轴颈供应单个曲柄销的结构，其呈现的缺点在实施的复杂性和成本方面，但是也导致了在轴颈处的漏油量的增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种曲轴，在曲轴中具有的润滑回路的结构适用发动机，所述发动机具有的曲柄销和/或轴颈的直径不适合通过具有沿直径方向孔的一个轴颈向两个曲柄销供应的结构（或更通常地不适合这种沿直径方向孔的结构），但是基本上具有相同的优点。

更确切地，本发明提供一种曲轴，其至少包括：

-轴颈；

-第一曲柄销；

-第二曲柄销；

-使第一曲柄销与轴颈连接的第一臂；

-使第二曲柄销与轴颈连接的第二臂；

-从第一曲柄销到轴颈的第一直管道，所述第一直管道通向第一曲柄销的表面上第一曲柄销的横向中央平面位置处，并基本上经过第一臂的中央平面的中心；

-从第二曲柄销到轴颈的第二直管道，所述第二直管道通向第二曲柄销的表面上第二曲柄销的横向中央平面位置处，并基本上经过第二臂的中央平面的中心；