[发明专利]内燃机用无轴承曲柄机构和汽车

说明书

本申请提出了一种内燃机用无轴承曲柄机构和汽车，内燃机用无轴承曲柄机构包括多个分体式并间隔设置的曲柄；设置在相邻的所述曲柄之间的连杆，所述连杆的第一端设置有连接孔；用于插入到所述连接孔中并与所述连接孔可旋转式连接的曲柄销，其中，所述曲柄销的外周壁与所述连接孔直接接触，并且所述曲柄销的轴向两端分别与相应的所述曲柄连接，该内燃机用无轴承曲柄机构的曲柄和连杆通过穿过连接孔的曲柄销连接，而取消了连杆轴承，从而降低了生产成本，并消除了连杆轴承应用带来的失效风险。

技术领域

本发明属于内燃机汽车工程技术领域，具体涉及一种内燃机用无轴承曲柄机构和汽车。

背景技术

曲柄连杆机构作为内燃机的主要运动机构，将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮转动。

目前，广泛应用的整体式曲轴，多采用锻造和铸造，所用的模具结构复杂，对设备和制造工艺要求较高，而机加工过程所用的设备，多为专用设备，工艺复杂，价格昂贵。出现个别缺陷时，整根曲轴都需报废处理。另外，整体式曲轴，所有部位材料一致，只能通过轴颈热处理增加强度，强化效果有限。

而当前应用的连杆，共用三部分组成：连杆上瓦盖、杆身和活塞销孔，连杆下瓦盖，连杆螺栓。制造中，需通过切割、涨断等方式，将连杆轴承孔分离为为上下瓦盖，然后通过连杆螺栓拧紧后，进行后续加工。该类连杆制造工艺复杂，且存在较大的装配误差，是连杆轴承失效和噪音的原因之一。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了内燃机用无轴承曲柄机构和汽车。该内燃机用无轴承曲柄机构的曲柄和连杆通过穿过连接孔的曲柄销连接，而取消了连杆轴承，从而降低了生产成本，并消除了连杆轴承应用带来的失效风险。同时，在连接过程中，本申请的曲柄销穿过连接孔，这种设置有助于将连杆做成一体式连杆，进而使得连杆的制造工艺简单，制造成本低，且相同应用需求下重量较低，确保高功率和高扭矩的输出的前提下，来降低发动机的排放和油耗，满足日益严格的排放法规和油耗法规的要求。另外，本申请的曲柄构造为分体式的多个，降低制造成本和维护成本。最后，在制造中，曲柄销可采用比曲柄更高强度的材料制成，在相同强度要求下，曲柄销直径更小，重量降低的同时，摩擦阻力也更小。

根据本发明的一方面，提供了一种内燃机用无轴承曲柄机构，包括：

多个间隔设置的曲柄，

设置在相邻的所述曲柄之间的连杆，所述连杆的第一端设置有连接孔，

用于插入到所述连接孔中并与所述连接孔可旋转式连接的曲柄销，

其中，所述曲柄销的外周壁与所述连接孔直接接触，并且所述曲柄销的轴向两端分别与相应的所述曲柄连接。

在一个实施例中，在所述曲柄销与所述连接孔之间设置减摩涂层。

在一个实施例中，所述减摩涂层设置在所述曲柄销的周外壁上，并且，所述减摩涂层为类金刚石薄膜。

在一个实施例中，所述减摩涂层扩展到所述曲柄销的端面上。

在一个实施例中，所述曲柄包括主轴颈和与所述主轴颈固定连接的曲柄臂，其中，所述曲柄壁与所述曲柄销固定连接。

在一个实施例中，所述曲柄臂与所述曲柄销通过沿着所述曲柄销的轴向的连接螺钉连接，所述连接螺钉穿过所述曲柄臂后插入到所述曲柄销上。

在一个实施例中，在所述曲柄臂上靠近所述曲柄销的轴向一端设置有内凹槽以形成用于抵接所述曲柄销的轴向的端面的台阶面。

在一个实施例中，所述曲柄销与所述内凹槽过盈配合。

在一个实施例中，所述连接孔为整体式。

根据本发明的另一方面，提供了一种汽车，包括上述的内燃机用无轴承曲柄机构。