连杆总成及内燃机的制作方法

1.本实用新型涉及内燃机技术领域，特别涉及一种连杆总成及内燃机。


背景技术：

2.内燃机曲轴通过连杆总成带动活塞在活塞缸内做往复运动。传统的连杆总成的杆身中心线与连杆总成大头孔的中心和小头孔的中心连线重合。使用时，连杆总成的大头和曲轴连接，小头和活塞连接，通过连杆总成传递动力。大头孔的孔径较大，小头孔的孔径较小。为了减少活塞侧向力的作用，现有的内燃机曲轴布置设计时位置偏离气缸中心线，例如曲轴的转轴的轴心线相对于气缸中心线向左有一定的偏移，这将导致连杆总成在运行时会偏向活塞缸的左侧，导致连杆总成运行时连杆杆身与活塞缸的左侧间隙减小或发生干涉；另外为了降低油耗，在相同排量下，现在的内燃机倾向于活塞行程s较大、气缸直径d较小的设计，即s/d值较大，因而曲拐半径设计的较大，这也将导致连杆总成运行时与活塞缸间隙减小或干涉。为了增大间隙，避免干涉，需要增加连杆总成的长度和提高缸套高度，这会导致内燃机机体高度增加，从而增加内燃机高度，不利于内燃机在汽车上的应用布置。
3.因此，现有技术中内燃机曲轴布置设计时位置偏离气缸中心线，连杆总成运行时连杆杆身与活塞缸容易发生干涉。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于解决现有技术中内燃机曲轴布置设计时位置偏离气缸中心线，连杆总成运行时连杆杆身与活塞缸容易发生干涉的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式公开了一种连杆总成，包括连杆杆身、连杆大头和连杆小头，连杆杆身的一端与连杆小头相接，另一端与连杆大头相接，连杆小头上具有小头孔，连杆大头上具有大头孔，小头孔和大头孔的截面为圆形，连杆杆身的长度方向具有杆身中心线，小头孔的中心和大头孔的中心的连线为定位基准线。
6.其中，连杆杆身的外壁面具有一风险区，风险区与杆身中心线靠近大头孔的中心的一段分别位于定位基准线的相对两侧，连杆杆身分别和连杆小头以及连杆大头通过圆弧过渡连接。
7.采用上述技术方案，在形状上对连杆总成进行调整设计，连杆杆身的风险区与杆身中心线靠近大头孔的中心的一端分别位于定位基准线的相对两侧，当内燃机曲轴布置设计位置偏离气缸中心线时，可以不用增加连杆总成的长度，或者不用增加内燃机的高度，使得连杆杆身的风险区向偏离和活塞缸的缸壁发生干涉的一侧避让，能够避免连杆总成运行时连杆杆身与活塞缸发生干涉。结构简单，制造也更为方便。
8.本实用新型的实施方式还公开了一种连杆总成，杆身中心线靠近大头孔的中心的一段和大头孔的中心所在的水平线相交的交点，与大头孔的中心的距离小于大头孔的直径的四分之一。
9.采用上述技术方案，杆身中心线靠近大头孔的中心的一段和大头孔的中心所在的
水平线相交的交点，与大头孔的中心的距离小于大头孔的直径的四分之一，使得连杆杆身的风险区向远离和活塞缸的缸壁发生干涉的一侧避让、连杆总成在满足运行时连杆杆身不与气缸发生干涉的情况下，根据实际需求和发动机型号调整杆身中心线的一端与大头孔中心的距离，同时也能满足连杆杆身工作时的强度要求。
10.本实用新型的实施方式还公开了一种连杆总成，杆身中心线与定位基准线相交的交点位于连杆杆身上，且通过交点将杆身中心线分为第一段和第二段，第一段为杆身中心线中靠近连杆小头的一段，第二段为杆身中心线中靠近连杆大头的一段。
11.杆身中心线的第一段和小头孔的中心偏离，杆身中心线的第二段和大头孔的中心偏离、并与风险区分别位于定位基准线的相对两侧，杆身中心线与定位基准线之间形成有夹角。
12.采用上述技术方案，杆身中心线与定位基准线相交，使得杆身中心线与定位基准线之间形成有夹角，杆身中心线的第一段和小头孔的中心偏离，杆身中心线的第二段和大头孔的中心偏离、并与风险区分别位于定位基准线的相对两侧，同样使得连杆杆身的风险区向远离和活塞缸的缸壁发生干涉的一侧避让，并且不改变连杆杆身的结构，能够方便地将该连杆总成安装在内燃机上进行使用。
13.本实用新型的实施方式还公开了一种连杆总成，杆身中心线设置于定位基准线远离风险区的一侧、并且与定位基准线平行且具有间距。
14.采用上述技术方案，连杆杆身的结构和形状不变时，杆身中心线设置于定位基准线远离风险区的一侧，也能够使得连杆杆身的风险区向远离和活塞缸的缸壁发生干涉的一侧避让，相当于将连杆杆身整体向远离缸壁发生干涉或碰撞的一侧避让，不改变杆身中心线和定位基准线的初始角度。
15.本实用新型的实施方式还公开了一种连杆总成，杆身中心线与定位基准线的间距小于大头孔的直径的四分之一。
16.采用上述技术方案，杆身中心线与定位基准线的间距过大时，连杆杆身的另一侧会和缸壁的另一侧发生干涉或者碰撞，因此杆身中心线与定位基准线的间距小于大头孔的直径的四分之一。
17.本实用新型的实施方式还公开了一种连杆总成，杆身中心线与定位基准线相交的交点位于小头孔的中心，杆身中心线远离连杆小头的一端与大头孔的中心偏移，杆身中心线的整体和风险区分别位于定位基准线的相对两侧，且杆身中心线与定位基准线形成有夹角。
18.采用上述技术方案，杆身中心线的一端与小头孔的中心重合，根据不同的发动机调整杆身中心线远离连杆小头的一端与大头孔的中心的偏移距离，进而能够使得连杆杆身的风险区向远离和活塞缸的缸壁发生干涉的一侧避让。
19.本实用新型的实施方式还公开了一种连杆总成，连杆杆身的一端与连杆小头圆弧过渡连接并形成有第一圆弧，连杆杆身的另一端与连杆大头圆弧过渡连接形成有第二圆弧。
20.采用上述技术方案，根据杆身中心线与定位基准线偏移的距离调整连杆杆身的一端与连杆小头的第一圆弧的圆心角的角度、连杆杆身的另一端与连杆大头的第二圆弧的圆心角的角度，并且设置圆弧能够避免干涉、增强连接强度。
21.本实用新型的实施方式还公开了一种内燃机，包括前述任一项的连杆总成，还包括活塞、活塞缸以及曲轴，连杆小头和活塞可转动连接，连杆大头和曲轴可转动连接。
22.采用上述技术方案，连杆总成安装在内燃机上使用时，连杆小头和活塞可转动连接，连杆大头和曲轴可转动连接，进而使得活塞在活塞缸中运动时，通过连杆总成将动力传递至曲轴，并转化为曲轴的转动。并且采用这种连杆总成能够避免连杆杆身在运行过程中与活塞缸发生干涉或者碰撞。
23.本实用新型的有益效果是：
24.本实用新型公开了一种连杆总成，包括连杆杆身、连杆大头和连杆小头，连杆杆身的长度方向具有杆身中心线，连杆小头孔的中心和大头孔的中心的连线为定位基准线。连杆杆身的风险区与杆身中心线靠近大头孔的中心的一段分别位于定位基准线的相对两侧，并且杆身中心线可以是全部位于定位基准线远离风险区的一端，也可以是一端与小头孔的中心重合另一端位于定位基准线远离风险区的一端，或者一端与定位基准线相交，靠近大头孔的一端位于定位基准线远离风险区的一端。连杆杆身分别和连杆小头以及连杆大头通过圆弧过渡连接。通过对连杆总成的形状进行调整设计，当内燃机曲轴布置设计位置偏离气缸中心线时，可以不用增加连杆总成的长度，或者不用增加内燃机的高度，使得连杆杆身的风险区向偏离和活塞缸的缸壁发生干涉的一侧避让，能够避免连杆总成运行时连杆杆身与活塞缸发生干涉，结构简单，制造也更为方便。
附图说明
25.图1为本实用新型实施例1的连杆总成的一种结构示意图；
26.图2为本实用新型实施例1的连杆总成的另一种结构示意图；
27.图3为本实用新型实施例1的连杆总成的又一种结构示意图；
28.图4为本实用新型实施例2的内燃机中的连杆总成工作时的结构示意图。
29.附图标记说明：
30.10、连杆总成；
31.100、连杆杆身；
32.110、杆身中心线；120、风险区；
33.111、第一段；112、第二段；
34.200、连杆大头；
35.210、大头孔；220、第二圆弧；230、大头孔中心所在的水平线；240、杆身中心线与大头孔的中心所在水平线相交的交点；
36.300、连杆小头；
37.310、小头孔；320、第一圆弧；
38.400、定位基准线；
39.500、活塞；600、活塞缸；700、曲轴；
40.610、活塞缸的轴心线；710、曲轴的转轴的轴心；
41.a、杆身中心线与大头孔的中心所在水平线相交的交点和大头孔的中心的距离。
具体实施方式
42.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
43.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
44.在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
45.术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
47.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。
48.实施例1
49.作为本实用新型的一个优选实施方式，本实施例的实施方式公开了一种连杆总成10，如图1-图3所示，连杆总成10包括连杆杆身100、连杆大头200和连杆小头300，连杆杆身100的一端与连杆小头300相接，另一端与连杆大头200相接，连杆小头300上具有小头孔310，连杆大头200上具有大头孔210，小头孔310和大头孔210的截面为圆形，连杆杆身100的长度方向具有杆身中心线110，小头孔310的中心和大头孔210的中心的连线为定位基准线400。
50.其中，连杆杆身100的外壁面具有一风险区120，风险区120与杆身中心线110靠近大头孔210的中心的一段分别位于定位基准线400的相对两侧，连杆杆身100分别和连杆小头300以及连杆大头200通过圆弧过渡连接。
51.具体的，在本实施例中，根据图1和图4进行理解：连杆大头200和连杆小头300分别与连杆杆身100的两端相接，连杆大头200大于连杆小头300，且连杆大头200上的大头孔210的直径大于连杆小头300上的小头孔310的直径，连杆总成10在使用时连杆小头300和活塞500转动连接，连杆大头200和曲轴700可转动连接。
52.具体的，在本实施例中，优选地，连杆杆身100、连杆大头200和连杆小头300采用一体成型制造，本领域技术人员在实际设计和生产过程中，可根据实际情况和具体需求设计，本实施例对此不做具体限定。
53.更为具体的，连杆总成10装配于内燃机使用时，为了减少活塞500侧向力的作用，曲轴700的转轴的轴心710和活塞缸600的轴心线610不在同一直线上，如图4所示，曲轴700的转轴的轴心710相对于活塞缸600的轴心线610向左有一定的偏移，这将导致连杆总成10在运行时会偏向活塞缸600的左侧，使得连杆杆身100和活塞缸600的左侧间隙减小或者发生干涉，在连杆杆身100靠近连杆大头200的位置形成有一风险区120，风险区120有可能会和活塞缸600的左侧缸壁发生碰撞或者干涉。
54.更为具体的，在本实施例中，为使得连杆总成10正常运行并且风险区120不与活塞缸600发生干涉，在不增加内燃机的高度或者增加活塞缸600的直径的条件下，对连杆总成10进行改进，如图1-图3所示，使得连杆杆身100的外壁面的风险区120与杆身中心线110靠近大头孔210的中心的一段分别位于定位基准线400的相对两侧。也就是说，在不改变连杆总成10的整体结构的情况下，使得连杆杆身100的风险区120向偏离和活塞缸600的缸壁发生干涉的一侧避让，避免连杆杆身100上的风险区120与活塞缸600的缸壁发生干涉或者碰撞。
55.更为具体的，在本实施例中，在形状上对连杆总成进行调整设计，连杆杆身100的风险区120与杆身中心线110靠近大头孔210的中心的一端分别位于定位基准线400的相对两侧，当内燃机曲轴700布置设计位置偏离活塞缸600的轴心线610时，可以不用增加连杆总成10的长度，或者不用增加内燃机的高度，使得连杆杆身100的风险区120向偏离和活塞缸600的缸壁发生干涉的一侧避让，能够避免连杆总成10运行时连杆杆身100与活塞缸600发生干涉，结构简单，制造也更为方便。
56.本实施例的实施方式还公开了一种连杆总成10，如图1-图3所示，杆身中心线110靠近大头孔210的中心的一段和大头孔210的中心所在的水平线230相交的交点240，与大头孔210的中心的距离小于大头孔210的直径的四分之一。
57.具体的，在本实施例中，不同的发动机的结构和大小不同，因此杆身中心线110靠近大头孔210的中心的一段和大头孔210的中心所在的水平线230相交的交点240，与大头孔210的中心的距离a小于大头孔210的直径的四分之一，防止连杆杆身100上和风险区120相对的一侧和活塞缸600的另一侧发生干涉或者碰撞。
58.具体的，在本实施例中，杆身中心线110靠近大头孔210的中心的一段和大头孔210的中心所在的水平线230相交的交点240，与大头孔210的中心的距离a可以是大头孔210直径的八分之一、七分之一、六分之一、五分之一或者其他大小的距离。也可以根据不同的需求设定具体的距离值，例如杆身中心线110靠近大头孔210的中心的一段和大头孔210的中心所在的水平线230相交的交点240、与大头孔210的中心的距离可以是10mm、15mm、20mm或者其他大小的距离，满足连杆总成10运行的条件并且连杆杆身100不与活塞缸600的缸壁发生干涉即可。本领域技术人员在实际设计和生产过程中，可根据实际情况和具体需求设计，本实施例对此不做具体限定。
59.更为具体的，在本实施例中，杆身中心线110靠近大头孔210的中心的一段和大头孔210的中心所在的水平线230相交的交点240、与大头孔210的中心的距离小于大头孔210
的直径的四分之一，使得连杆杆身100的风险区120向远离和活塞缸600的缸壁发生干涉的一侧避让、连杆总成10在满足运行时连杆杆身100不与气缸发生干涉的情况下，根据实际需求和发动机型号调整杆身中心线110的一端与大头孔210中心的距离，同时也能满足连杆杆身100工作时的强度要求。
60.本实施例的实施方式还公开了一种连杆总成10，如图1所示，杆身中心线110与定位基准线400相交的交点位于连杆杆身100上，且通过交点将杆身中心线110分为第一段111和第二段112，第一段111为杆身中心线110中靠近连杆小头300的一段，第二段112为杆身中心线110中靠近连杆大头200的一段。
61.杆身中心线110的第一段111和小头孔310的中心偏离，杆身中心线110的第二段112和大头孔210的中心偏离、并与风险区120分别位于定位基准线400的相对两侧，杆身中心线110与定位基准线400之间形成有夹角。
62.具体的，在本实施例中，杆身中心线110的第一段111和小头孔310的中心偏离，杆身中心线110的第二段112和大头孔210的中心偏离，采用这种结构的设计，使得连杆杆身100的风险区120向偏离和活塞缸600的缸壁发生干涉的一侧避让，避免连杆杆身100上的风险区120与活塞缸600发生干涉或者碰撞。
63.更为具体的，在本实施例中，杆身中心线110的第一段111和小头孔310的中心偏离距离不同、杆身中心线110的第二段112和大头孔210的中心偏离不同时，都会导致杆身中心线110与定位基准线400之间的夹角不同，偏移距离越大，夹角越大，偏移距离越小，夹角越小。例如夹角的度数可以是2
°
、3
°
、5
°
、6
°
或者其他度数，本实施例对此不做唯一限定。
64.更为具体的，在本实施例中，杆身中心线110与定位基准线400相交，使得杆身中心线110与定位基准线400之间形成有夹角，杆身中心线110的第一段111和小头孔310的中心偏离，杆身中心线110的第二段112和大头孔210的中心偏离、并与风险区120分别位于定位基准线400的相对两侧，同样使得连杆杆身100的风险区120向远离和活塞缸600的缸壁发生干涉的一侧避让，并且不改变连杆杆身100的结构，能够方便地将该连杆总成安装在内燃机上进行使用。
65.本实施例的实施方式还公开了一种连杆总成10，如图2所示，杆身中心线110设置于定位基准线400远离风险区120的一侧、并且与定位基准线400平行且具有间距。
66.具体的，在本实施例中，连杆杆身100的结构和形状不变时，杆身中心线110设置于定位基准线400远离风险区120的一侧，也能够使得连杆杆身100的风险区120向远离和活塞缸600的缸壁发生干涉的一侧避让，相当于将连杆杆身100整体向远离和活塞缸600的缸壁发生干涉或碰撞的一侧避让，并且不改变杆身中心线110和定位基准线400的初始角度。
67.本实施例的实施方式还公开了一种连杆总成10，杆身中心线110与定位基准线400的间距小于大头孔210的直径的四分之一。
68.具体的，在本实施例中，杆身中心线110与定位基准线400的间距可以是大头孔210直径的八分之一、七分之一、六分之一、五分之一或者其他大小的距离。也可以根据不同的需求设定具体的距离值，例如杆身中心线110与定位基准线400的间距可以是10mm、15mm、20mm或者其他大小的距离，本领域技术人员可根据实际情况和具体需求设计，本实施例对此不做具体限定。
69.更为具体的，在本实施例中，杆身中心线110与定位基准线400的间距过大时，连杆
杆身100的另一侧会和活塞缸600缸壁的另一侧发生干涉或者碰撞，因此杆身中心线110与定位基准线400的间距小于大头孔210的直径的四分之一。
70.本实施例的实施方式还公开了一种连杆总成10，如图3所示，杆身中心线110与定位基准线400相交的交点位于小头孔310的中心，杆身中心线110远离连杆小头300的一端与大头孔210的中心偏移，杆身中心线110的整体和风险区120分别位于定位基准线400的相对两侧，且杆身中心线110与定位基准线400形成有夹角。
71.具体的，在本实施例中，杆身中心线110的一端与小头孔310的中心重合，根据不同的发动机调整杆身中心线110远离连杆小头300的一端与大头孔210的中心的偏移距离，进而能够使得连杆杆身100的风险区120向远离和活塞缸600的缸壁发生干涉的一侧避让。
72.本实施例的实施方式还公开了一种连杆总成10，连杆杆身100的一端与连杆小头300圆弧过渡连接并形成有第一圆弧320，连杆杆身100的另一端与连杆大头200圆弧过渡连接形成有第二圆弧220。
73.具体的，在本实施例中，根据杆身中心线110与定位基准线400偏移的距离调整连杆杆身100的一端与连杆小头300的第一圆弧320的圆心角的角度、连杆杆身100的另一端与连杆大头200的第二圆弧220的圆心角的角度。
74.具体的，在本实施例中，杆身中心线110与定位基准线400偏移的距离较大时，第一圆弧320的圆心角的角度较小，第二圆弧220的圆心角的角度也较小；杆身中心线110与定位基准线400偏移的距离较小时，第一圆弧320的圆心角的角度较大，第二圆弧220的圆心角的角度也较大。
75.综上，本实用新型公开了一种连杆总成10，包括连杆杆身100、连杆大头200和连杆小头300，连杆杆身100的长度方向具有杆身中心线110，连杆的小头孔310的中心和大头孔210的中心的连线为定位基准线400。连杆杆身100的风险区120与杆身中心线110靠近大头孔210的中心的一段分别位于定位基准线400的相对两侧，并且杆身中心线110可以是全部位于定位基准线400远离风险区120的一端，也可以是一端与小头孔310的中心重合另一端位于定位基准线400远离风险区120的一端，或者一端与定位基准线400相交，靠近大头孔210的一端位于定位基准线400远离风险区120的一端。连杆杆身100分别和连杆小头300以及连杆大头200通过圆弧过渡连接。通过对连杆总成10的形状进行调整设计，当内燃机曲轴700布置设计位置偏离气缸中心线时，可以不用增加连杆总成10的长度，或者不用增加内燃机的高度，使得连杆杆身100的风险区120向偏离和活塞缸600的缸壁发生干涉的一侧避让，能够避免连杆总成10运行时连杆杆身100与活塞缸600发生干涉，结构简单，制造也更为方便。
76.实施例2
77.本实施例的实施方式还公开了一种内燃机，如图4所示，包括前述任一项的连杆总成10，还包括活塞500、活塞缸600以及曲轴700，连杆小头300和活塞500可转动连接，连杆大头200和曲轴700可转动连接。
78.具体的，在本实施例中，连杆总成10安装在内燃机上使用时，连杆小头300和活塞500可转动连接，连杆大头200和曲轴700可转动连接，进而使得活塞500在活塞缸600中运动时，通过连杆总成10将动力传递至曲轴700，并转化为曲轴700的转动。
79.更为具体的，在本实施例中，本领域技术人员应该熟知，连杆小头300和活塞500的
可转动连接方式、连杆大头200和曲轴700可转动连接方式为连杆小头300套在活塞500上，连杆大头200套在曲轴700上，进而使得连杆小头300和活塞500可转动连接，连杆大头200和曲轴700可转动连接。
80.更为具体的，在本实施例中，如图4所示，曲轴700的转轴的轴心710相对于活塞缸600的轴心线610向左有一定的偏移，采用实施例1中的连杆总成10，连杆杆身100的外壁面的风险区120与杆身中心线110靠近大头孔210的中心的一段分别位于定位基准线400的相对两侧。不改变连杆总成10的整体结构，使得连杆杆身100的风险区120向偏离和活塞缸600的缸壁发生干涉的一侧避让，避免连杆总成10在运动过程中，连杆杆身100上的风险区120与活塞缸600发生干涉或者碰撞。
81.虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式，已经对本实用新型进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本实用新型的精神和范围。