[发明专利]一种发动机连杆小头结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车发动机连杆结构，更具体的说涉及一种发动机连杆小头结构，属于汽车发动机技术领域。

背景技术

连杆是发动机的核心部件，它包括连杆小头、杆身和连杆大头，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。连杆大头与曲柄销连接，同曲轴一起作旋转运动。连杆小头上设有连杆小头孔，连杆小头孔中通常压装有连杆衬套，连杆衬套套接在活塞销上；在连杆小头孔中没有压装连杆衬套时，连杆小头孔直接套接在活塞销上，连杆小头同活塞一起作往复运动，在传递力的过程中起着重要的作用。工作时，活塞销在连杆衬套内孔中或连杆小头孔内滑动，由于滑动速度较低，不利于形成承载油膜，润滑条件差，因此活塞销与连杆衬套或连杆小头孔发生咬合是发动机常见故障之一。另一方面，由于连杆小头位于活塞内腔中，受于结构限制，使得连杆小头尺寸小、承压面小、轴承比压高；同时随着发动机强化程度的不断提高，发动机爆压不断提升，导致活塞所承受的机械负荷越来越高，该负荷通过活塞销传递到连杆，使连杆衬套或连杆小头孔上的比压也不断增高，具体参见图1-图2，从而导致活塞销发生弯曲变形及椭圆变形，使得活塞销与连杆衬套内孔或连杆小头孔的承载面积大大减小，更增加了连杆衬套或者连杆小头孔的局部比压，产生硬触点。

中国专利授权公告号：CN 202280727 U、授权公告日：2012年6月20日、名称为《一种汽车发动机连杆结构》的实用新型专利中，公开了一种汽车发动机连杆结构，包括大头端、杆身和小头端，在小头端内孔中压装衬套，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。该实用新型将连杆小头端衬套孔的内侧面设计为弧形曲面，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，从而使活塞销和衬套的承压面积大大增加，降低了衬套承受的比压，提高发动机连杆小头端衬套承压能力。但是，该实用新型只是解决了活塞销受力弯曲变形下、活塞销与连杆小头孔在轴向配合面上产生硬接触点的问题，其并没有优化连杆小头孔对于活塞销椭圆变形的适应性。在发动机爆压较高，活塞销发生椭圆变形较大的情况下，具体参见图3，图中活塞销3出现了较大的椭圆变形，连杆小头1的衬套内孔或者小头孔底部不能与活塞销4很好贴合以将机械负荷传到杆身，而会在连杆小头1的衬套内孔或者小头孔两侧引起较大应力，图中箭头指向即表示力的传递方向；而且在这种接触形式下，油膜不能很好的形成，不利于摩擦微屑的排除，容易导致连杆衬套内孔或者连杆小头孔的异常磨损甚至与活塞销咬合，严重的会损坏发动机。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的连杆小头结构无法适应活塞销椭圆变形、小头侧边受力较大、不易于形成油膜、不利于排除摩擦微屑等问题，提供一种发动机连杆小头结构。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是： 一种发动机连杆小头结构，包括连杆小头，所述的连杆小头上设置有连杆小头孔，所述连杆小头孔套接在活塞销上，或者在连杆小头孔中压装有连杆衬套，所述连杆衬套套接在活塞销上，当所述连杆小头孔套接在活塞销上时，连杆小头孔的垂直于其轴线的剖面为椭圆形，所述椭圆形剖面的长轴垂直于活塞运动方向，短轴平行于活塞运动方向；

当在连杆小头孔中压装有连杆衬套、连杆衬套套接在活塞销上时，连杆衬套内孔的垂直于其轴线的剖面为椭圆形，所述椭圆形剖面的长轴垂直于活塞运动方向，短轴平行于活塞运动方向。

所述连杆小头孔垂直于其轴线的中心剖面的短轴长度为20mm～60mm，椭圆度为0.002～0.06；当在连杆小头孔中压装有连杆衬套、连杆衬套套接在活塞销上时，连杆衬套内孔垂直于其轴线的中心剖面的短轴长度为20mm～60mm，椭圆度为0.002～0.06。

所述连杆小头孔垂直于其轴线的中心剖面的短轴长度为48mm，椭圆度为0.015；当在连杆小头孔中压装有连杆衬套、连杆衬套套接在活塞销上时，连杆衬套内孔垂直于其轴线的中心剖面的短轴长度48mm，椭圆度为0.015。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：