[发明专利]一种内燃机及其润滑结构

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机技术领域，特别涉及一种内燃机及其润滑结构。

背景技术

内燃机工作时，各摩擦副(如曲轴轴颈与轴承、凸轮轴轴颈与轴承、活塞环与缸套等)之间以很高的速度相对运动，其相对运动过程中存在摩擦损耗。各摩擦副表面之间的摩擦不仅增大内燃机内部的功率消耗，使零部件工作表面迅速磨损，摩擦过程产生的热量还可能使某些工作零件表面熔化，从而导致内燃机无法正常运转。因此，为了保证内燃机能正常工作，必须对内燃机内各摩擦副表面进行润滑。

目前，内燃机各摩擦副常用的润滑方式为：利用机油泵将具有一定压力的润滑油送至摩擦副的各摩擦面间形成具有一定厚度、并在承受一定机械负荷时不破裂的油膜，尽量将两零件完全隔开，从而形成润滑。

但是，由于内燃机工作过程中，以活塞环与缸套形成的摩擦副为例，二者的间隙内通常存在坚硬的大颗粒，且该大颗粒会刺破油膜，并当活塞环与缸套竖向相对运动时，二者之间的间隙在承载力的作用下经常为零，这使得大颗粒受到冲击并作用于活塞环或缸套，由于该大颗粒硬度较大，因此，冲击摩擦副时，使得二者平滑的表面产生隆起式塑性变形，例如毛刺等，该毛刺的存在进一步引起两摩擦副之间产生“钢对钢干摩擦”。

上述两摩擦副之间的“钢对钢干摩擦”使得活塞环与缸套之间的磨损加快，降低内燃机的使用寿命，并增大内燃机负荷和燃油消耗，提高内燃机污染。因此，内燃机磨损的起因为：大颗粒造成的摩擦副机件表面隆起式塑性变形。

鉴于上述内燃机摩擦副的润滑结构存在的缺陷，亟待提供一种避免摩擦副之间的大颗粒受冲击而引发摩擦副表面隆起式塑性变形的内燃机润滑结构。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的第一目的为提供一种内燃机的润滑结构，包括设于摩擦副各部件之间的若干微结构体，用于润滑内燃机摩擦副各部件之间的大颗粒，防止该大颗粒的存在导致摩擦副表面发生隆起式塑性变形，从而降低内燃机各部件的磨损，提高内燃机的使用寿命，降低内燃机的负荷和燃油消耗，并降低内燃机的污染。本发明的第二目的为提供一种内燃机。

为了实现本发明的第一目的，本发明提供一种内燃机的润滑结构，用于润滑所述内燃机摩擦副各部件之间的大颗粒，所述润滑结构包括设于所述摩擦副各部件之间的若干微结构体，且所述微结构体的表面设有若干凹部。

本发明在内燃机工作时，由于微结构体的存在，大大减小因摩擦副间隙突然变小而导致大颗粒对摩擦副各部件表面的冲击力(如汽车在提速、刹车、爬坡、超载等临界摩擦状态时)，从而使摩擦副表面在该大颗粒的冲击力作用下仅发生弹性变形，而非隆起式塑性变形，从而避免摩擦副各部件表面由于存在隆起式塑性变形而发生“钢对钢干摩擦”，进而降低二者之间的磨损，提高内燃机的使用寿命，降低内燃机的负荷和燃油消耗，并降低内燃机的污染。

可选地，所述凹部的深度为所述微结构体特征尺寸的1/150-1/3。可选地，所述凹部的深度为所述微结构体特征尺寸的1/50-1/5。

可选地，所述微结构体为微球体。

可选地，所述微结构体的直径为0.0101-60微米。可选地，所述微结构体的直径为0.101-60微米。

可选地，所述微结构体为微圆柱体。

可选地，所述微结构体为微正方体。

可选地，所述微结构体的重量为0.1-1000克。

可选地，所述微结构体为陶瓷结构。

为了实现本发明的第二目的，本发明还提供一种内燃机，包括若干可相对运动的摩擦副，还包括用于盛放机油的机油池，所述机油池内设有用于润滑所述内燃机摩擦副各部件之间大颗粒的润滑结构，所述润滑结构能够进入所述摩擦副的各部件之间；其中，所述润滑结构为以上所述的润滑结构。

附图说明

图1为本发明所提供内燃机的润滑结构在一种具体实施方式中的结构示意图；

图2为图1中Ⅰ部分的局部放大图；

图3a为图1中微结构体在第一种具体实施例中的结构示意图；

图3b为图3a的侧视图；

图4a为图1中微结构体在第二种具体实施例中的结构示意图；

图4b为图4a的侧视图；

图5a为图1中微结构体在第三种具体实施例中的结构示意图；

图5b为图5a的侧视图。

图1-5中：

1缸套、2活塞环、3机油池、4大颗粒、5微结构体、51凹部；

A缸套弹性变形曲线、B活塞环弹性变形曲线；

L边长、D直径、t凹部深度。

具体实施方式