一種雙缸發動機用曲軸的製作方法

2023-10-05 12:35:09 1

一種雙缸發動機用曲軸的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙缸發動機用曲軸，包括前端部、後端部以及依次固定設在前端部與後端部之間的第一主軸頸、第一平衡塊、第一連杆軸頸、第二平衡塊、第二主軸頸、第三平衡塊、第二連杆軸頸、第四平衡塊和第三主軸頸；由所述第一平衡塊、第一連杆軸頸和第二平衡塊組成的一個曲拐與由所述第三平衡塊、第二連杆軸頸和第四平衡塊組成的另一個曲拐成中心對稱布置；並且所述第一至第四平衡塊的承重部的圓弧面的圓弧半徑均為第一主軸頸直徑的1.4-1.6倍。較大的圓弧半徑意味著較大質量的平衡塊，通過平衡塊的對稱布置以及配重的優化，能夠部分降低發動機在某些運轉區間的振動，使得發動機運轉更加平穩，兩個曲拐成中心對稱布置，更加符合傳統四缸發動機的運轉模式，發動運轉過程中更容易達到動平衡。
【專利說明】—種雙缸發動機用曲軸

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汽車發動機零部件，具體涉及一種雙缸發動機用曲軸。

【背景技術】
[0002]當今世界，能源問題不僅是世界性的大課題，也是切實關係到我們老百姓生活的重要因素。油價上漲帶動了新能源汽車的發展，目前混合動力技術已經越來越貼近我們的生活了。混合動力汽車有電動馬達作為發動機的輔助，所以對發動機的排量以及額定功率及扭矩的要求就會降低。因此，雙缸四衝程汽油發動機以排量小，體積小，能耗低的優勢，特別適合混合動力汽車用。
[0003]曲軸是引擎的主要旋轉機件，裝上連杆後，可承接連杆的上下(往復)運動變成循環(旋轉)運動，是發動機上的一個重要的機件。常見的汽車用汽油發動機多為3缸、4缸、或是6缸，曲軸也具有和發動機汽缸數相同的曲拐數。雙缸發動機在傳統汽車中並沒有得到廣泛應用，但因為近年來新能源汽車的異軍突起，雙缸發動機以其得天獨厚的優勢，勢必會得到廣泛的應用。雙缸發動機曲軸作為雙缸發動機的重要零部件，需要更深入的研究及探討。
實用新型內容
[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供一種雙缸四衝程發動機用曲軸，使得發動機運轉更加平穩，運轉過程中更容易達到動平衡。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型所採取的技術方案是:
[0006]一種雙缸發動機用曲軸，包括前端部、後端部以及依次固定設在前端部與後端部之間的第一主軸頸、第一平衡塊、第一連杆軸頸、第二平衡塊、第二主軸頸、第三平衡塊、第二連杆軸頸、第四平衡塊和第三主軸頸；所述第一至第四平衡塊的形狀和尺寸均一致且均由連接部和承重部組成；所述第一平衡塊和第二平衡塊分別對稱設在第一連杆軸頸的兩端，並且第一連杆軸頸的兩端分別與第一平衡塊和第二平衡塊的連接部相連，所述第三平衡塊和第四平衡塊分別對稱設在第二連杆軸頸的兩端，並且第二連杆軸頸的兩端分別與第三平衡塊和第四平衡塊的連接部相連；所述第一至第四平衡塊的承重部的底面均為圓弧面；由所述第一平衡塊、第一連杆軸頸和第二平衡塊組成的一個曲拐與由所述第三平衡塊、第二連杆軸頸和第四平衡塊組成的另一個曲拐成中心對稱布置；並且所述第一至第四平衡塊的承重部的圓弧面的圓弧半徑均為第一主軸頸直徑的1.4-1.6倍。
[0007]其中，所述第一至第四平衡塊的承重部的圓弧面的圓弧半徑均為68.5_。
[0008]其中，所述第一至第四平衡塊的承重部的圓弧面為高低相間的齒形表面。
[0009]其中，所述前端部上開有鍵槽；所述後端部的側端面上沿圓周均勻設置有6個螺紋孔；在所述後端部的側端面上且沿著與曲軸中心線平行的方向上設有一個定位銷孔。
[0010]其中，所述平衡塊的圓弧面上沿徑向設有去重孔。
[0011]其中，在所述第二主軸頸、第一連杆軸頸和第二連杆軸頸中分別設有相連通的油道孔；所述油道孔為Z形且位於由第一連杆軸頸中心線和第二連杆軸頸中心線確定的平面上。
[0012]其中，所述前端部的直徑為26.4mm，後端部的直徑為73.5mm ;第一至第三主軸頸的直徑都為44mm ;第一連杆軸頸和第二連杆軸頸的直徑均為40mm ;第一主軸頸與第一連杆軸頸的軸線間距和第二主軸頸與第二連杆軸頸的軸線間距均為41.95mm。
[0013]其中，所述第一連杆軸頸止推面之間的間距和第二連杆軸頸止推面之間的間距均為20mm;第二主軸頸止推面之間的間距為21.8mm，第三主軸頸止推面之間的間距為21.4mm η
[0014]其中，曲軸材質為球墨鑄鐵。
[0015]採用上述技術方案所產生的有益效果在於:
[0016]本實用新型根據發動機的工作原理以及根據發動機總體布置的要求，設計具有兩個曲拐的曲軸。
[0017]第一至第四平衡塊一端部的圓弧半徑均為第一主軸頸直徑的1.4-1.6倍，優選為68.5mm，較大的圓弧半徑意味著較大質量的平衡塊，由於曲拐對稱設計的雙缸發動機點火時刻的時間間隔不相同，I缸點火與2缸點火之間的時間間隔是曲軸180°的轉角的時間，反過來2缸點火與I缸點火之間的時間間隔是540°曲軸轉角的時間，也就是說做功的連續性不如四缸發動機，由此可能產生的問題就是發動機運轉時的振動較四缸發動機要大，那麼通過平衡塊的對稱布置以及配重的優化，能夠部分降低發動機在某些運轉區間的振動，使得發動機運轉更加平穩，搭載該發動機的乘客，乘坐舒適感更強。
[0018]由所述第一平衡塊、第一連杆軸頸和第二平衡塊組成的一個曲拐與由所述第三平衡塊、第二連杆軸頸和第四平衡塊組成的另一個曲拐成中心對稱布置。理論上雙缸發動機，I缸-2缸的點火時刻對應的曲軸轉角無非是0° -180°和0° -360°兩種，本實用新型考慮到平衡塊的對稱布置有利於曲軸旋轉過程中的動態平衡，故選用0° -180°這種點火模式。那麼與此點火時刻相對應的曲軸設計就要求曲拐成對稱布置，與此相對應的活塞的運動形式就是一上一下的設計。這種形式的設計更加符合傳統四缸發動機的運轉模式，理論上曲軸曲拐的對稱布置更容易達到動平衡。因此發動運轉過程的會更加平順。
[0019]曲軸的前端部上開有鍵槽，在此鍵槽處裝配有半圓鍵，通過半圓鍵傳遞扭矩，驅動曲軸正時鏈輪的轉動。
[0020]在曲軸的後端部的側端面上沿圓周均勻設置有6個MlO的螺紋孔，此螺紋孔用於飛輪的裝配，並且螺栓具有較高的裝配扭力要求，保證飛輪與曲軸的緊密裝配，防止螺栓鬆脫後，造成飛輪旋轉軌跡的變化。
[0021]在曲軸的後端部的側端面上且沿著與曲軸中心線平行的方向上設有一個定位銷孔，定位銷孔的位置對應的是一缸曲拐的位置，即一缸活塞處於上止點的位置。定位銷的設計嚴格按照發動機正時的要求而布置，它與飛輪上信號輪的缺齒，一缸上止點位置有嚴格的對於關係，定位的設計保證發動機不會因裝配的誤差而導致發動機運轉故障。
[0022]在平衡塊的圓弧面上，有根據需要布置的去重孔。去重孔可根據需要布置，設有去重孔的目的是通過對平衡塊減重達到曲軸旋轉平衡的狀態。曲軸為鑄造而成，因此兩個曲拐的配重塊在非機加工面並不能保證完全一致，為儘量保證曲軸在旋轉過程中不因配重的不一致出現動不平衡，因此需要設置去重孔，調節曲軸旋轉時的動平衡。
[0023]在第二主軸頸、第一連杆軸頸和第二連杆軸頸中分別設有相連通的油道孔，曲軸內部設置油道，有利於軸瓦的潤滑，避免發動機在高溫高轉速的情況下由於潤滑不良出現抱瓦的事故。並且油道孔為Z形且位於由第一連杆軸頸中心線和第二連杆軸頸中心線確定的平面上。Z形的油道孔更利於潤滑油的流通。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本實用新型的主視圖；
[0025]圖2是本實用新型的俯視圖；
[0026]圖3是本實用新型的左視圖；
[0027]圖4是本實用新型的右視圖；
[0028]圖中:1、前端部，2、第一主軸頸，3、第一平衡塊，4、第一連杆軸頸，5、第二平衡塊，
6、第二主軸頸，7、第三平衡塊，8、第二連杆軸頸，9、第四平衡塊，10、第三主軸頸，11、後端部，12、鍵槽，13、螺紋孔，14、定位銷孔。

【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0030]如圖1至圖4所示，本實用新型公開了一種雙缸發動機用曲軸，曲軸材質為球墨鑄鐵，包括前端部1、後端部11以及依次固定設在前端部I與後端部11之間的第一主軸頸2、第一平衡塊3、第一連杆軸頸4、第二平衡塊5、第二主軸頸6、第三平衡塊7、第二連杆軸頸
8、第四平衡塊9和第三主軸頸10 ;所述前端部I上開有鍵槽12 ;所述後端部11的側端面上沿圓周均勻設置有6個螺紋孔13 ;在所述後端部11的側端面上且沿著與曲軸中心線平行的方向上設有一個定位銷孔14。第一主軸頸2、第二主軸頸6和第三主軸頸10的直徑均一致，第一連杆軸頸4和第二連杆軸頸8的直徑一致；所述第一至第四平衡塊3、5、7、9的形狀和尺寸均一致且均由連接部和承重部組成；所述第一平衡塊3和第二平衡塊5分別對稱設在第一連杆軸頸4的兩端，並且第一連杆軸頸4的兩端分別與第一平衡塊3和第二平衡塊5的連接部相連，所述第三平衡塊7和第四平衡塊9分別對稱設在第二連杆軸頸8的兩端，並且第二連杆軸頸8的兩端分別與第三平衡塊7和第四平衡塊9的連接部相連；所述第一至第四平衡塊3、5、7、9的承重部的底面均為圓弧面；所述平衡塊3、5、7、9的圓弧面上沿徑向設有去重孔15。在所述第二主軸頸6、第一連杆軸頸4和第二連杆軸頸8中分別設有相連通的油道孔16 ;所述油道孔16為Z形且位於由第一連杆軸頸4中心線和第二連杆軸頸8中心線確定的平面上。由所述第一平衡塊3、第一連杆軸頸4和第二平衡塊5組成的一個曲拐與由所述第三平衡塊7、第二連杆軸頸8和第四平衡塊9組成的另一個曲拐成中心對稱布置；並且所述第一至第四平衡塊3、5、7、9的承重部的圓弧面的圓弧半徑均為第一主軸頸2直徑的1.4-1.6倍，優選為68.5mm。
[0031]所述第一至第四平衡塊的承重部的圓弧面為高低相間的齒形表面。即第一至第四平衡塊的承重部的底面上相間的設有多個齒和槽，通過設置合適的齒寬或槽深，使得更容易實現平衡塊的配重優化，降使得發動機運轉更加平穩。
[0032]所述前端部I的直徑為26.4mm,後端部11的直徑為73.5mm ;第一至第三主軸頸2、
6、10的直徑都為44mm ;第一連杆軸頸4和第二連杆軸頸8的直徑均為40mm ;第一主軸頸2與第一連杆軸頸4的軸線間距和第二主軸頸6與第二連杆軸頸8的軸線間距均為41.95mm。所述第一連杆軸頸4止推面之間的間距和第二連杆軸頸5止推面之間的間距均為20mm ;第二主軸頸6止推面之間的間距為21.8mm，第三主軸頸10止推面之間的間距為21.4mm。
[0033]總之，本實用新型是根據發動機的工作原理以及發動機總體布置的要求而具體設計的具有兩個曲拐的曲軸。第一至第四平衡塊一端部的圓弧半徑為第一主軸頸2直徑的
1.4-1.6倍,優選為68.5mm,較大的圓弧半徑意味著較大質量的平衡塊,通過平衡塊的對稱布置以及配重的優化，能夠部分降低發動機在某些運轉區間的振動，使得發動機運轉更加平穩，搭載該發動機的乘客，乘坐舒適感更強。由所述第一平衡塊3、第一連杆軸頸4和第二平衡塊5組成的一個曲拐與由所述第三平衡塊7、第二連杆軸頸8和第四平衡塊9組成的另一個曲拐成中心對稱布置，這種形式的設計更加符合傳統四缸發動機的運轉模式，理論上曲軸曲拐的對稱布置更容易達到動平衡。因此發動運轉過程的會更加平順。
【權利要求】
1.一種雙缸發動機用曲軸，其特徵在於:包括前端部(I)、後端部(11)以及依次固定設在前端部(I)與後端部(11)之間的第一主軸頸(2)、第一平衡塊(3)、第一連杆軸頸(4)、第二平衡塊(5)、第二主軸頸(6)、第三平衡塊(7)、第二連杆軸頸(8)、第四平衡塊(9)和第三主軸頸(10);所述第一至第四平衡塊(3、5、7、9)的形狀和尺寸均一致且均由連接部和承重部組成；所述第一平衡塊(3)和第二平衡塊(5)分別對稱設在第一連杆軸頸(4)的兩端，並且第一連杆軸頸(4)的兩端分別與第一平衡塊(3)和第二平衡塊(5)的連接部相連，所述第三平衡塊(7)和第四平衡塊(9)分別對稱設在第二連杆軸頸(8)的兩端，並且第二連杆軸頸(8)的兩端分別與第三平衡塊(7)和第四平衡塊(9)的連接部相連；所述第一至第四平衡塊(3、5、7、9)的承重部的底面均為圓弧面；由所述第一平衡塊(3)、第一連杆軸頸(4)和第二平衡塊(5)組成的一個曲拐與由所述第三平衡塊(7)、第二連杆軸頸(8)和第四平衡塊(9)組成的另一個曲拐成中心對稱布置；並且所述第一至第四平衡塊(3、5、7、9)的承重部的圓弧面的圓弧半徑均為第一主軸頸(2)直徑的1.4-1.6倍。
2.根據權利要求1所述的雙缸發動機用曲軸，其特徵在於:所述第一至第四平衡塊(3、5、7、9)的承重部的圓弧面的圓弧半徑均為68.5mm。
3.根據權利要求1所述的雙缸發動機用曲軸，其特徵在於:所述第一至第四平衡塊(3、5、7、9)的承重部的圓弧面為高低相間的齒形表面。
4.根據權利要求1所述的雙缸發動機用曲軸，其特徵在於:所述前端部(I)上開有鍵槽(12);所述後端部(11)的側端面上沿圓周均勻設置有6個螺紋孔(13);在所述後端部(11)的側端面上且沿著與曲軸中心線平行的方向上設有一個定位銷孔(14)。
5.根據權利要求1所述的雙缸發動機用曲軸，其特徵在於:所述平衡塊(3、5、7、9)的圓弧面上沿徑向設有去重孔(15)。
6.根據權利要求1所述的雙缸發動機用曲軸，其特徵在於:在所述第二主軸頸￠)、第一連杆軸頸(4)和第二連杆軸頸(8)中分別設有相連通的油道孔(16);所述油道孔(16)為Z形且位於由第一連杆軸頸(4)中心線和第二連杆軸頸(8)中心線確定的平面上。
7.根據權利要求1所述的雙缸發動機用曲軸，其特徵在於:所述前端部(I)的直徑為26.4mm,後端部(11)的直徑為73.5mm ;第一至第三主軸頸(2、6、10)的直徑都為44mm ;第一連杆軸頸(4)和第二連杆軸頸(8)的直徑均為40mm ;第一主軸頸(2)與第一連杆軸頸(4)的軸線間距和第二主軸頸(6)與第二連杆軸頸(8)的軸線間距均為41.95mm。
8.根據權利要求1所述的雙缸發動機用曲軸，其特徵在於:所述第一連杆軸頸(4)止推面之間的間距和第二連杆軸頸(5)止推面之間的間距均為20mm ;第二主軸頸(6)止推面之間的間距為21.8mm，第三主軸頸(10)止推面之間的間距為21.4mm。
9.根據權利要求1所述的雙缸發動機用曲軸,其特徵在於:曲軸材質為球墨鑄鐵。
【文檔編號】F16C3/06GK204025309SQ201420484103
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月26日 優先權日:2014年8月26日
【發明者】張立平, 林雲, 肖榮光, 韓龍昆 申請人:河北御捷車業有限公司