連杆以及包括活塞和連杆的組件的製作方法
2023-09-14 02:09:35 1
本發明涉及一種用於內燃機的連杆，其具有連杆柄、大連杆銷眼以及帶銷孔的小連杆銷眼。本發明進一步涉及一種包括用於內燃室的活塞和連杆的組件，該內燃室被分配噴射噴嘴，其中，活塞具有含轂鏜孔的活塞軸，其中，連杆具有連杆柄、大連杆銷眼以及帶銷孔的小連杆銷眼，其中，依靠收納在轂鏜孔中的活塞銷以及銷孔將小連杆銷眼安裝在活塞內部中。
背景技術：
通常依靠噴射噴嘴通過噴射至活塞頂的下側來執行利用冷卻油在高負荷下冷卻活塞，尤其冷卻由鋁材料組成的活塞。該測量是極其重要的，用於在發動機操作期間因而用於活塞的使用壽命將活塞溫度限制在活塞頭的區域中。由於僅大致為每個活塞提供一個噴射噴嘴，因此，為了實現儘可能統一的冷卻行為，必須確保冷卻油在小連杆銷眼的端側以及活塞頂的下側之間儘可能完全被引導至連杆背向噴射噴嘴的一側。
公知於德國專利申請102013013962.7和102014005364.4的是，在活塞頂的下側提供一種擋板面或者偏轉面，這些面將由噴射噴嘴噴射的冷卻油導向入小連杆銷眼的端部側和活塞頂的下側之間的區域。其結果是，為了適應符合該要求的活塞內部的複雜結構，這種活塞的生產變得更困難。
技術實現要素：
本發明的目的在於，進一步發展一種包括活塞和連杆的通用組件，使得冷卻油可靠地被導向入小連杆銷眼的端側和活塞頭的下側之間的區域，使得在活塞頭的區域中有效地冷卻活塞。
解決方案依賴於這樣的事實，小連杆銷眼的端面具有至少一個懸垂部，懸垂部平行於銷孔的中央軸線延伸銷孔的整個寬度並且橫向於銷孔的中央軸線，平行於銷孔的中央軸線延伸的邊緣形成在懸垂部上。
此外，本專利申請的主題是一種包括活塞和連杆的組件，在該組件的情形下，小連杆銷眼的端面具有懸垂部，懸垂部至少在其面向噴射噴嘴的一側平行於銷孔的中央軸線延伸銷孔的整個寬度並且橫向於銷孔的中央軸線，平行於銷孔的中央軸線延伸的邊緣形成在懸垂部上。
因而，根據本發明的構思在於，不是配置活塞頂，而是配置連杆的形式，使得在根據本發明的組件中，冷卻油被導向入小連杆銷眼的面側和活塞頂的下側之間的區域。
實現修改連杆技術上顯著比修改活塞頂的下側更簡單，尤其在用於鍛造活塞的情形下。
有利的進一步發展從從屬權利要求將變得明顯。
優選提供平行於銷孔的中央軸線延伸的兩個對置懸垂部，平行於銷孔的中央軸線延伸的邊緣形成在懸垂部上。作為該測量的結果，連杆的端側在銷孔的中央軸線的兩側被加寬，使得冷卻油在根據本發明的組件中被保持在小連杆銷眼的端側和活塞頂的下側之間的區域中特定地長時間，因而冷卻行為被放大。
一個優選的進一步發展在於，小連杆銷眼具有至少一個凹形曲部，其在平行於銷孔的邊緣的正下方延伸銷孔的整個寬度，以收集冷卻油並且將冷卻油特定地可靠地導向入小連杆銷眼的端側和活塞頂的下側之間的區域。
在根據本發明的組件中，凹形曲部方便地布置在小連杆銷眼的分配噴射噴嘴的一側。為了優化重量分配，有利的是，小連杆銷眼具有兩個凹形曲部，它們在兩側在平行於銷孔的邊緣的正下方延伸銷孔的整個寬度。
小連杆銷眼的端面能夠具有鏜孔，用於將冷卻油供給至銷孔以及/或者池形凹槽，用於將冷卻油暫時存儲在小連杆銷眼的端側和活塞頂的下側之間的區域中。鏜孔優選形成在凹槽內以向銷孔供給一些足夠用於潤滑的冷卻油。
進一步優選的另一發展在於，凹槽橫向於銷孔的中央軸線延伸，在小連杆銷眼的端面上對稱於或者不對稱於中央軸線布置，該凹槽還用作暫時存儲冷卻油的目的。如果凹槽具有用於將冷卻油供給至銷孔的開口，那麼能夠在活塞銷上執行額外潤滑。
如果活塞具有含波浪狀下側的活塞頂，尤其方便的是，小連杆銷眼的端面的輪廓適合於活塞頂的下側的輪廓，以確保暢通的冷卻油流動在小連杆銷眼的端側和活塞頂的下側之間的區域中。
本發明的進一步有利的構造在於，活塞頂的下側和小連杆銷眼的端面之間的距離在背向噴射噴嘴的邊緣處小於在面向噴射噴嘴的邊緣處。結果，在小連杆銷眼的端面和活塞頂的下側之間的區域流出的冷卻油被減速，使得進一步改善了該區域中的冷卻行為。
附圖說明
下文基於附圖更詳細地解釋了本發明的示範實施例。在附圖中，在不是真實比例的示意圖中：
圖1示出了根據本發明包括活塞以及連杆的截面的組件的第一示範實施例；
圖2示出了組件根據本發明包括活塞以及根據本發明的連杆的截面的另一示範實施例；
圖3示出了根據本發明包括活塞以及根據本發明的連杆的截面的組件的另一示範實施例；
圖4示出了根據圖1的連杆的側視圖；
圖5示出了在主視圖中局部截面中的根據本發明的連杆的另一示範實施例；
圖6示出了沿著圖5中的線VI–VI截取的局部截面圖。
具體實施方式
圖1和圖4示出了根據本發明的組件10的第一示範實施例，包括具有噴射冷卻的活塞20和連杆30(圖1)或者根據本發明(圖4)的連杆30的第一示範實施例。
活塞20依靠例子表示為活塞的一部分。活塞20具有活塞頭21，活塞頭21具有活塞頂22，活塞頂22具有燃燒腔室23以及下側22a、周向火地24和周向環形部分25，周向環形部分25具有用於收容活塞圈(未示出)的環形凹槽。在示範實施例中，周向冷卻導管26設置在環形部分25的高度處。但是，在利用噴射冷卻活塞的情形下不是必須提供冷卻導管26。此外，活塞20以公知方式本身具有活塞軸27，活塞軸27具有含轂鏜孔(未示出)的活塞轂。
連杆30以方式公知本身具有連杆柄31、大連杆銷眼32(參見圖4)以及帶銷孔34的小連杆銷眼33。小連杆銷眼33以本身公知的方式在活塞內部28安裝在組件10中，使得活塞銷29被引導通過活塞20的轂鏜孔以及小連杆銷眼33的銷孔34。
在示範實施例中，小連杆銷眼33的端面35具有兩個懸垂部36、37。為了圖示目的，根據現有技術小連杆銷眼的端面由圖1的虛線指示。懸垂部36、37彼此對置布置成橫向於銷孔34的中央軸線B，並且根據本發明平行於中央軸線B延伸小連杆銷眼33的整個寬度b。懸垂部36、37的截面形成為使得在示範實施例它們的自由端部形成導圓邊緣38、39，導圓邊緣38、39還平行於中央軸線B(圖4)延伸小連杆銷眼33的整個寬度b。凹形曲部41、42形成在邊緣38、39正下方，曲率41、42還平行於中央軸線B延伸小連杆銷眼33的整個寬度b。
在內燃機中，懸垂部37或者邊緣39或者曲部42被分配用於冷卻油的噴射噴嘴50，其中，冷卻油流由箭頭指示。
具有懸垂部36、37的小連杆銷眼的端面35優選具有輪廓，其適合於活塞頂22的下側22a的輪廓。端面35和下側22a之間的距離選擇為使得確保連杆30在活塞內部28的自由移動。圖1的虛線指示了端面35和下側22a之間的距離在懸垂部36的背離噴射噴嘴50的區域中小於在懸垂部37的面向噴射噴嘴50的的區域中。結果，形成瓶頸43，這減速了冷卻油的流出，使得在該區域中冷卻行為被放大。在發動機操作期間，凹形曲部42使得從噴射噴嘴所離開的冷卻油的扇形噴流被捕獲在該區域中，在懸垂部37的邊緣39周圍被加速以及導向，進入小連杆銷眼33的端面35以及活塞頂22的下側22a之間的區域。
圖2示出了根據本發明的組件110的另一示範實施例，其中，向根據圖1的示範實施例的相同結構提供相同附圖標記，並且在這方面參考圖1的描述。根據圖1來自示範實施例的關鍵差異在於這樣的事實，連杆130在其端側35具有池形凹槽144，用作收集冷卻油，因此能夠防止冷卻油在一個特定時間周期中流出，使得冷卻行為在該區域中被放大。正如由圖2的虛線表示的，所述凹槽144還能夠形成為不對稱於銷孔34的中央軸線B。在該情況下，凹槽144方便地定向成朝向小連杆銷眼34的布置成背離噴射噴嘴50的一側。其結果是，實現連杆31的樞轉移動，連杆31在發動機操作期間繞銷孔34的中央軸線B實施所述移動，連杆31支撐冷卻油沿懸垂部38的方向的傳輸，即朝向小連杆銷眼33的背向噴射噴嘴50的一側。
圖3示出了根據本發明的組件210的另一示範實施例，其中，向根據圖1的示範實施例的相同結構提供相同附圖標記，以及在該方面參考圖1的描述。根據圖1來自示範實施例的關鍵差異在於這樣的事實，連杆230在其端側35上具有池形凹槽244，用作收集冷卻油，結果防止冷卻油在一個特定時間周期中流出，使得冷卻行為在該區域中被放大。在池形凹槽244內提供了鏜孔245，冷卻油通過鏜孔245被引導進銷孔34，在銷孔34中冷卻油用作潤滑劑。此外，如圖1所示，連杆230不具有凹形曲部。而是提供了扁平表面241和242。
圖5和圖6示出了連杆330的另一示範實施例，連杆330與活塞20形成根據圖1至圖3的組件10、110、210。在小連杆銷眼33的端面35上設置了橫向於銷孔34的中央軸線B延伸的凹槽346。在示範實施例中凹槽346布置成不對稱於銷孔34的中央軸線B。在該情況下，凹槽346方便地定向成朝向小連杆銷眼34的一側，該側在包括活塞20和連杆330的對應組件中布置在背向噴射噴嘴50的一側。此外，凹槽346延伸整個懸垂部36，懸垂部36分配在背向噴射噴嘴50的對應組件中。結果，實現連杆31的樞轉移動，連杆31在發動機操作期間繞銷孔34的中央軸線B實施移動，連杆31支撐冷卻油沿懸垂部38的方向的傳輸，即朝向小連杆銷眼33的背向噴射噴嘴50的一側。在示範實施例中，凹槽346具有開口347，用於將冷卻油傳輸至銷孔34。結果，額外地改善了在對應組件中活塞銷29以及小連杆銷眼33之間的潤滑。