[发明专利]用于带有高带负载的发动机的主轴承

说明书

技术领域

本发明涉及用于内燃发动机的轴承，更具体地，涉及包括用于容纳润滑油的槽的主轴承。

背景技术

主轴承支承内燃发动机的旋转曲轴。根据发动机的构型，这些轴承承受各种负载，例如来自附件带张力的径向负载以及来自燃烧压力的轴向负载。当曲轴旋转时，沿着主轴承的内表面会产生严重磨损。为了减轻磨损，内燃发动机已被设计成包括向主轴承的内表面供应润滑油的油泵。主轴承还已被设计成包括沿着内表面周向延伸的油槽，以便沿着内表面的长度分配润滑油。然而，当发动机空闲或停止时，油泵也停止，并且润滑油从内表面排出。于是，曲轴被挤向未充分润滑的内表面，导致内表面上产生严重磨损。

当发动机重新启动时，油泵也重新启动，并且润滑油被重新供给主轴承的内表面。然而，在润滑油沿着内表面充分分布之前存在短暂延迟。于是，有一小段时间，曲轴在未充分润滑的内表面上旋转，也导致内表面上的磨损。在频繁停止和启动的发动机中，例如混合动力车辆和电动车辆的发动机中，延迟的问题尤为突出，因为反复启动和停止导致反复延迟，久而久之产生严重磨损。此外，相对于传统车辆的曲轴，混合动力车辆和电动车辆的曲轴在启动时以高于常规的速度旋转，导致主轴承上更为严重的磨损。

为了改善发动机启动时主轴承的内表面的润滑，主轴承已被设计成除了周向油槽还具有附加油槽。Ono等的美国专利US6,491,438公开了这种主轴承的例子。Ono专利所公开的主轴承包括多个从周向油槽斜向延伸的分支油槽。当发动机运行时，润滑油被泵送入周向油槽。润滑油沿着主轴承的内表面流向分支油槽。当发动机空闲或停止时，润滑油从主轴承表面排出，但是其中一些润滑油保持在分支油槽中。当发动机重新启动时，润滑油根据曲轴的旋转从分支油槽流向内表面。于是，在大量润滑油从油泵到达内表面之前，主轴承的内表面在启动时就被润滑。

然而，在某些应用中，Ono专利的分支油槽无法在发动机空闲或停止时或者在启动时在曲轴和内表面之间提供充分润滑。此外，Ono专利的分支油槽使得主轴承的无槽表面区域减少，从而导致主轴承的强度和承载能力降低。

发明内容

概括地说，本发明提供一种用于内燃发动机的主轴承。该主轴承包括上壳体和下壳体，该上壳体包括在第一壳体末端和第二壳体末端之间周向延伸的上内表面，该下壳体包括在第三壳体末端和第四壳体末端之间周向延伸的下内表面。上壳体的第一壳体末端与下壳体的第三壳体末端邻接，并且上壳体的第二壳体末端与下壳体的第四壳体末端邻接。两壳体包括沿着内表面周向延伸的供油槽。上壳体还包括从供油槽斜向延伸的支油槽，以及至少一个从支油槽沿着供油槽延伸的配油槽。

主轴承的这些油槽可以设置在通常容易产生高磨损的区域，该区域取决于发动机配置，但是可以包括在发动机空闲或停止时与曲轴直接接触的区域。当发动机运行时，油泵将润滑油提供给主轴承的供油槽。润滑油从供油槽流到支油槽，配油槽以及整个上内表面。支油槽和配油槽将大量润滑油导向容易产生高磨损的区域。

当发动机空闲或停止时，润滑油从壳体的内表面缓慢排出。然而，余量的润滑油将保持在所有油槽中，除非发动机停止很长的时间，这种情况下润滑油仅保持在下壳体的供油槽中。保持在上壳体的支油槽和配油槽中的润滑油润滑在发动机空闲或停止时容易产生高磨损的区域。

启动时，或者当发动机重新启动时，曲轴的旋转将保持在下壳体的供油槽中的润滑油吸到上内表面。吸到上内表面的润滑油将流入支油槽和配油槽，并且这些油槽将立刻将润滑油导向高磨损区域。因此，当发动机空闲或停止时以及启动时，高磨损区域没有延迟地被充分地润滑。

此外，油槽被这样定向，以使无槽表面区域（即不带有油槽的主轴承表面区域）最大化。沟槽的构型使得主轴承比现有技术的带有其它构型油槽的主轴承具有更大的无槽表面区域。无槽表面区域使得在提供优异的润滑同时，主轴承保持优异的强度和负载能力。

与现有技术的带有其它构型油槽的主轴承相比，主轴承经受更少的磨损且具有更长的使用寿命。当主轴承用于混合动力车辆和电动车辆时，启动时充分润滑的优点是尤其有益的，因为这些车辆的发动机频繁启动和停止。混合动力车辆和电动车辆在启动时充分润滑还是尤其有益的，因为与传统车辆的曲轴相比，这些车辆的曲轴在启动时以更高速度旋转。

附图说明

图1是根据一个典型实施例的主轴承的上壳体的立体图；

图2是图1的上壳体的平面图；

图3是图2的上壳体沿箭头3方向的剖视图，其中示出供油槽和配油槽的轮廓；