[发明专利]一种具备高效集油孔的连杆

说明书

本发明公开了一种具备高效集油孔的连杆。使用本发明能够有效增加进入连杆小头‑活塞销摆动摩擦副的润滑油油量，提高该摩擦副的使用寿命。本发明在集油孔的外围、沿飞溅润滑油来流方向设有凸台；所述凸台与集油孔之间设有导油结构。本发明在不添加活动部件、不影响连杆机械强度的基础上，仅需在现有连杆设计上进行小幅度调整，就可以有效增加进入连杆小头‑活塞销摆动摩擦副的润滑油油量，改善连杆小头‑活塞销摆动摩擦副的润滑油供给条件，解决现有摩擦副润滑油供给不足，摩擦损失高，使用寿命较低，出现黏着、烧蚀、咬合等问题。

技术领域

本发明涉及内燃机技术领域，具体涉及一种具备高效集油孔的连杆。

背景技术

在车用动力发动机的动力系统中，发动机的连杆是用于传动和承载的重要零部件之一，其中，连杆大头通过曲柄销连接于曲轴，连杆小头通过活塞销连接于活塞，共同构成曲柄连杆机构，将活塞的循环往复运动转化为曲轴的旋转运动，完成发动机的动力传递过程。

在动力传递过程中，连杆小头与活塞销共同构成摆转摩擦副，通过该摩擦副，活塞销将气缸对活塞的推力传递到连杆小头上，并且摩擦副承受活塞的往复惯性力以及摩擦副摆动过程的摆动力矩，工作环境十分恶劣。由于该摩擦副位置的特殊性，连杆小头-活塞销摆转摩擦副通常无法通过发动机润滑油道直接供给润滑油，而是通过在连杆小头设计集油孔和储油槽，采用活塞冷却喷嘴喷出的润滑油或曲轴、连杆等结构撞击油底壳润滑油间接飞溅至集油孔中实现润滑供油，但这种供油方式与其他压力供油相比，很难满足连杆小头-活塞销摆转摩擦副充足的润滑油供给。虽然连杆小头-活塞销摆转摩擦副的使用寿命基本能够满足大部分发动机机型的需要，但是随着工程实践对发动机功率密度、轻量化、紧凑化等指标要求的不断提升，例如高功率密度柴油机等，这使得连杆小头-活塞销摆转摩擦副所受到的交变载荷远高于普通发动机的工作载荷，在现有的摩擦副润滑条件下，工作环境变得更加恶劣，使得连杆小头和活塞销之间出现严重的烧蚀、磨损、咬合等现象，大大降低了摩擦副的使用寿命和发动机的可靠性。

在现有的技术当中，主要通过改善润滑条件和材料特性两方面来提高连杆小头-活塞销摆转摩擦副的使用寿命。在改善润滑条件方面，主要存在三种方案，第一种方案是在连杆中心设置供油油路，将连杆大端的润滑油直接引入到连杆小端实现压力供油，但这种方法能够提供的供油压力有限，且由于连杆的中空设计，使得该结构无法承受较大载荷，大大限制了该设计在高功率密度机型中的使用；第二种方案是在连杆小头设置集油油孔，通过收集由活塞冷却喷嘴喷出的机油或主轴撞击油底壳飞溅的机油而实现连杆小头-活塞销摆转摩擦副的润滑油供给，但该方案由于缺乏供油压力和储油能力且对润滑油的收集效率较低，故只有极少数润滑油能够进入到摩擦副的接触面，不能实现有效润滑，对摩擦副的使用寿命提升不大；第三种方案是在连杆小头设置集油油孔的基础上，在连杆小头衬套上设置储油槽，这一定程度上提高了该摩擦副的储油能力，但由于油孔集油能力较差，因而该方案也无法为连杆小头-活塞销摆转摩擦副提供充足有效的润滑条件。在改善材料特性方面，由于无法形成有效的润滑油膜，连杆小头-活塞销摆转摩擦副不可避免的会出现干摩擦的现象，这是造成摩擦副出现磨损、烧蚀及黏着等问题的主要原因，为了降低这种现象带来的损害，现有技术主要从衬套和活塞销的弹性模量、表面粗糙度、摩擦系数等力学或摩擦学特性上进行改善，但由于对材料特性的改善一般不会对摩擦副干摩擦问题带来本质改变，因此，这种方案对摩擦副使用寿命的提高效果不佳。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种具备高效集油孔的连杆，能够有效增加进入连杆小头-活塞销摆动摩擦副的润滑油油量，提高该摩擦副的使用寿命。

本发明的具备高效集油孔的连杆，集油孔设置在连杆的小头，在集油孔的外围、沿飞溅润滑油来流方向设有凸台；凸台与集油孔之间设有导油结构。

较优的，凸台与活塞穹顶之间留有一定的空间。

较优的，所述凸台形状为：正方形、长方形、梯形、或其他任意在飞溅润滑油来流方向有拦截面积的形状；凸台厚度为单板或具有一定厚度。

较优的，所述凸台为：在集油孔沿着油孔向外延伸形成。