專利名稱：發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機。
背景技術：
在如

圖11所示示例中，一常規(guī)發(fā)動機在曲軸103的水平右側(cè)配置有一對上下旋轉(zhuǎn)平衡配重104a和104b，并且在該對上下旋轉(zhuǎn)平衡配重104a和104b的水平右側(cè)設置有一開口141。該開口141由一封閉件142封閉。在一具體的觀測位置處，當從平行于該曲軸103的中心軸線101的方向及本發(fā)明的方向看時，一氣缸102水平地設置在該曲軸103的中心軸線101的左側(cè)。
如圖11所示，在一具體的觀測位置處，在活塞124處于下死點的同時，該對上下平衡配重104a和104b具有分別定位于各自旋轉(zhuǎn)中心143a和143b的水平左側(cè)的配重連接部分115a和115b。當活塞124處于下死點時，在該配重連接部分115a和115b之間形成一間隔144。
如圖14所示，在該具體的觀測位置，由于連桿的大直徑端部107在沖程的中間位置，處于曲軸103的中心軸線101上方，同時該上旋轉(zhuǎn)平衡配重104a的配重連接部分115a處于其旋轉(zhuǎn)中心143a的上方，該下平衡配重104b的配重連接部分115b處于其旋轉(zhuǎn)中心143b的下方。當該大直徑端部107處于該沖程中間時，在該兩個配重連接部分115a和115b之間形成一間隔146。
這種常規(guī)技術與本發(fā)明的不同之處在于下列幾方面。
如圖11所示，在該具體的觀測位置，由于該連桿的中心軸線106設置為水平的，該連桿大直徑端部107的一對上下蓋段的表面109a和109b分別處于一曲柄銷108的一上部分和一下部分處，并是垂直的。一蓋110由一對上下連桿連接螺栓111a和111b連接，該螺栓的頭部112a和112b沿這一對上下蓋段的表面109a和109b垂直設置。
如圖12所示，在該具體的觀測位置處，由于活塞124處于剛好通過下死點后的位置處，同時該上旋轉(zhuǎn)平衡配重104a的配重連接部分115a處于旋轉(zhuǎn)中心143a的左下部分，則該下旋轉(zhuǎn)平衡配重104b的配重連接部分115b處于旋轉(zhuǎn)中心143b的左上部分。當活塞124通過下死點后，在該兩個配重連接部分115a和115b之間形成一間隔144a。上連桿螺栓111a的頭部112a從其右下部與該間隔144a相對，并具有一軸線，該軸線的延伸線145a朝右并朝下延伸，穿過該間隔144a和該開口141。
如圖14所示，在該具體的觀測位置，由于在沖程中間位置處，連桿的大直徑端部107處于該曲軸103的中心軸線101的上方，因此該下連桿螺栓111b的頭部112b從其右側(cè)部對著該間隔146。該連桿螺栓111b的軸線延伸線145b朝右且朝下延伸，以至于與上配重連接部分115a產(chǎn)生干擾。
這種常規(guī)技術具有如下的問題。
<問題1>在安裝和拆卸連桿蓋的工作中會產(chǎn)生停止。
如圖12-14所示，當對活塞124等進行預定的維護工作時，存在著去除封閉件142的情況，并借助于套筒扳手147拆下該對連桿螺栓111a和111b，從而拆下該連桿蓋110，但該對旋轉(zhuǎn)平衡配重104a和104b仍安裝在氣缸體122上。完成預定的維護工作之后，再由套筒扳手147安裝上該連桿螺栓111a和111b，從而將該連桿蓋110安裝好。在這種情況下，如果下連桿螺栓111b不能立即拆下和安裝上將導致該連桿蓋110的安裝和拆卸工作產(chǎn)生停止。
更具體地，在拆卸連桿蓋110時，首先，在發(fā)動機調(diào)整到活塞124正好通過如圖12所示的下死點的狀態(tài)后，直的套筒扳手147通過開口141插入氣缸體122，并且套筒148的前沿端沿著上連桿螺栓111a軸線的延伸線145a從間隔144a中插入。上連桿螺栓111a的頭部112a扣合在套筒148中。然后，旋轉(zhuǎn)該套筒扳手147，從而卸下該上連桿螺栓111a。接著，在發(fā)動機運行到活塞124正好通過如圖13所示的下死點前的狀態(tài)后，同樣的套筒扳手147通過開口141插入，并且套筒148的前沿端沿下連桿螺栓111b的軸線的延伸線145b從間隔144b中插入，并且該下連桿螺栓111b的頭部112b扣合在該套筒148中。轉(zhuǎn)動該套筒扳手147即可擰松該下連桿螺栓111b。接著，當發(fā)動機運轉(zhuǎn)到如圖14所示的沖程中間狀態(tài)后，兩手從開口141中插入穿過間隔146直到氣缸體122。在一只手接住連桿蓋110的同時，另一只手卸下該下連桿螺栓111b。
接下來，在已經(jīng)進行預定的維護工作后要安裝上連桿蓋110的情況下，首先，使發(fā)動機運轉(zhuǎn)到如圖14所示的沖程中間狀態(tài)。然后，由兩手托住連桿蓋110和下連桿螺栓111b，并從開口141中插入穿過間隔146直到曲柄銷108。在一只手托住連桿蓋110不掉下的同時，另一只手將該下連桿螺栓111b臨時固定。接下來，使發(fā)動機轉(zhuǎn)到活塞124正好通過如圖13所示的下死點前的狀態(tài)后，將直套筒扳手147從開口141中插入氣缸體122中，并且使套筒148的前沿端沿該下連桿螺栓111b的軸線的延伸線145b從間隔144b中插入。該下連桿螺栓111b的頭部112b扣合在該套筒148中，并且轉(zhuǎn)動該套筒扳手147，從而擰緊該下連桿螺栓111b。接著，使發(fā)動機轉(zhuǎn)到活塞正好通過圖12所示的下死點的狀態(tài)，然后將其前沿端具有相同的套筒148的同樣的套筒扳手147，扣合在上連桿螺栓111a的頭部112a上，該螺栓通過開口141插入氣缸體122中。該套筒148的前沿端從間隔144a中插入帶有上連桿螺栓111a的連桿蓋110中。從而將上連桿螺栓111a安裝好。
<問題2>發(fā)動機生產(chǎn)成本高當由低排量發(fā)動機用的氣缸體122來生產(chǎn)高排量發(fā)動機，并且使曲軸中心軸線101到曲柄銷108的中心的半徑大于低排量發(fā)動機的半徑，且使從活塞銷125的中心到活塞頂面126的尺寸小于低排量發(fā)動機的尺寸時，如果高排量發(fā)動機保持與低排量發(fā)動機相同的結(jié)構(gòu)，即，連桿蓋段面109a和109b形成為垂直表面，而發(fā)動機在運行，則上連桿螺栓111a的頭部112a與曲軸箱128中的曲軸103的上部128a將產(chǎn)生干擾。因此，按常規(guī)，在生產(chǎn)高排量發(fā)動機時，通常不使用低排量發(fā)動機用的氣缸體122，而是配備了分隔式氣缸體，該分隔式氣缸體只用于高排量發(fā)動機，并且可以防止上連桿螺栓111a的頭部112a與上部128a產(chǎn)生干擾。這就使高排量發(fā)動機的生產(chǎn)成本高。
本分明的目的之一是為了提供一種能解決上述問題的發(fā)動機。更具體地說，本發(fā)明提供了一種能快速安裝并拆卸連桿蓋且能降低生產(chǎn)成本的發(fā)動機。
本發(fā)明的概述(權(quán)利要求1-8所述發(fā)明)權(quán)利要求1-8所述的每個發(fā)明都涉及具有下列特性的發(fā)動機。
如圖1所示，當從平行于曲軸3的中心軸線1的方向看時，在具體的觀測位置處，氣缸2水平地處于該曲軸3的中心軸線1的左側(cè)，在曲軸3的水平右側(cè)設置一對上下旋轉(zhuǎn)平衡配重4a和4b，在其水平右側(cè)設置有一氣缸體22的開口41。該開口41由一封閉件42封閉。
在具體的觀測位置，由于活塞24處于下死點，這一對旋轉(zhuǎn)平衡配重4a和4b分別具有設置在該旋轉(zhuǎn)平衡配重4a和4b的各自中心43a和43b的水平左側(cè)的配重連接部分15a和15b。當活塞24處于下死點時，在該對配重連接部分15a和15b之間形成一間隔44。
如圖2所示，在具體的觀測位置，由于連桿5的大直徑端部7在沖程中間處，處于該曲軸3的中心軸線1的上方，因此該上旋轉(zhuǎn)平衡配重4a的配重連接部分15a設置于其旋轉(zhuǎn)中心43a的上方，并且該下旋轉(zhuǎn)平衡配重4b的配重連接部分15b處于其旋轉(zhuǎn)中心43b的下方。一間隔46形成于這一對上下旋轉(zhuǎn)平衡配重4a和4b的配重連接部分15a和15b之間。
如圖1所示，在具體的觀測位置，由于連桿的中心軸線6水平設置，因此該連桿5的大直徑端部7的一對上下連桿蓋段面9a和9b，設置在曲柄銷8的上下位置處，并從大直徑端部7的右上部向其左下部傾斜。一連桿蓋10由一對連桿螺栓11a和11b連接起來，并且該連桿螺栓的頭部12a和12b沿該對連桿蓋上下段面9a和9b的傾斜方向垂直設置。
在具體觀測位置，由于活塞24處于下死點，該上旋轉(zhuǎn)平衡配重4a的配重連接部分15a在左下部處設置有一凹腔13a，該凹腔對著該上連桿螺栓11a的頭部12a。
在具體的觀測位置處，由于活塞24處于下死點，該上連桿螺栓11a的頭部12a其右上部對著該凹腔13a，其右下部對著該間隔44。該上連桿螺栓11a具有一軸線，該軸線的延伸線45a朝右上延伸通過該間隔44和開口41。
如圖2所示，在具體的觀測位置處，由于連桿的大直徑端部7在沖程中間處，設置在曲軸的中心軸線1的上方，因此該下連桿螺栓11b的頭部12b從其右側(cè)部對著該間隔46。該連桿螺栓11b具有一軸線，該軸線的延伸線45b朝右下部延伸通過該間隔46和開口41。
權(quán)利要求1-8每一個所述的發(fā)動機都可用作其氣缸2水平設置的水平式發(fā)動機，其氣缸2垂直設置的垂直式發(fā)動機，和其氣缸2傾斜設置的傾斜式發(fā)動機。在任何情況下，都在具體的觀測位置進行觀測，對于氣缸2水平設置于曲軸的中心軸線1的左側(cè)的情況，從平行于曲軸的氣缸軸線1的方向看，來判斷它是否每個權(quán)利要求中所述的主題特性。
特別是，權(quán)利要求2涉及一種如圖1所示處于具體的觀測位置的發(fā)動機。由于活塞24處于下死點，上旋轉(zhuǎn)平衡配重4a的配重連接部分15a具有一個左上部，該左上部設置有另一個與凹腔13a垂直對稱的凹腔13b，并且夾在凹腔13a和13b中間形成一個“T”形截面。
如圖1所示，特別是權(quán)利要求3所述的發(fā)明使凹腔13a的內(nèi)表面在具體的觀測位置為拱形的。權(quán)利要求4所述發(fā)明使下旋轉(zhuǎn)平衡配重4b形成為與上旋轉(zhuǎn)平衡配重4a相同的結(jié)構(gòu)。如圖6所述，權(quán)利要求5所述發(fā)明適用于一發(fā)動機，此時該上旋轉(zhuǎn)平衡配重4a具有一個從內(nèi)配裝入軸承孔16中的軸承17，該軸承孔的內(nèi)端封閉。如圖1所示，權(quán)利要求6所述發(fā)明涉及一個發(fā)動機，此時潤滑油箱18形成在連桿5下面，并且連桿的大直徑端部的下表面20(其沿下連桿連接螺栓1 1b軸線延伸)連接到沿連桿中心軸線6延伸的連桿5的下表面21上，當該連桿用于一個使該連桿的大直徑端部7在具體的觀測位置沿順時針方向轉(zhuǎn)動的水平式發(fā)動機時，不會通過其大直徑端部7上呈角度設置的凸緣產(chǎn)生旁通。
如圖6所示，權(quán)利要求7所述發(fā)明涉及一種發(fā)動機，該發(fā)動機可以使一潤滑油泵36將潤滑油提供給曲柄銷8和連桿5大直徑端部7之間的空間。如圖1所示，權(quán)利要求8所述發(fā)明涉及一種發(fā)動機，此時在具體的觀測位置，由于連桿5的中心軸線6水平設置，該連桿的大直徑端部7的一對上下連桿蓋段面9a和9b，處于該曲柄銷8的上下部分處，并且如此傾斜，以致于該兩段面9a和9b的垂直線的方向通過使之沿順時針方向旋轉(zhuǎn)20-40度而構(gòu)成。
本發(fā)明的效果(權(quán)利要求1的效果)<效果1>連桿蓋可以快速地安裝并拆卸。
如圖3和4所示，當進行活塞24等的維護時，存在這樣的情況，即，此時成對的旋轉(zhuǎn)平衡配重4a和4b安裝在汽缸體22上，并利用套筒扳手47來拆卸成對的連桿螺栓11a和11b以便拆卸連桿蓋10，此后又利用套筒扳手47將該對連桿螺栓11a和11b連接好，從而再安裝好連桿蓋10。在這種情況下，該對上下連桿螺栓11a和11b能立刻得到拆卸和安裝。這將導致加快安裝和拆卸的可能性。
更具體地說，當連桿蓋10去除時，首先，在使該發(fā)動機運轉(zhuǎn)到活塞24處于圖3所示的下死點狀態(tài)后，將直套筒扳手47通過開口41插入該汽缸體22，并且該套筒48的前沿端沿該上連桿螺栓11a的軸線的延伸線45a從間隔44中插入。上連桿螺栓11a的頭部12a扣合在該套筒48中，并且旋轉(zhuǎn)該套筒扳手47就可立即拆卸該上連桿螺栓11a。此時，即使該上連桿螺栓11a的頭部12a非常靠近上旋轉(zhuǎn)平衡配重4a的配重連接部分15a，凹腔13a也可以使該筒體48避免與該上旋轉(zhuǎn)平衡配重4a的配重連接部分15a產(chǎn)生干擾。接著，當使發(fā)動機運轉(zhuǎn)到在沖程中間位置連桿大直徑端部7處于圖4所示狀態(tài)后，相同的套筒扳手47和一只手通過開口41和間隔46插入汽缸體22中。下連桿螺栓11b的頭部12b扣合在套筒扳手47的前沿端的筒體48中。然后在一只手拖住該連桿蓋10不使之掉落的同時，旋轉(zhuǎn)套筒扳手47，從而立即拆卸下該下連桿螺栓11b。
接下來，當在預定的維護之后安裝連桿蓋10時，首先，使發(fā)動機運轉(zhuǎn)到在沖程中間位置處連桿大直徑端部7處于圖4所示狀態(tài)，然后使套筒扳手47具有一個下連桿螺栓11b的頭部扣合在其中的套筒48。在一只手拖住該連桿蓋10另一只手握住套筒扳手47的同時，通過開口41和間隔46使之朝曲柄銷8插入。在一只手拖住該連桿蓋10使之不掉落的同時，另一只手旋轉(zhuǎn)該套筒扳手47，從而立即連接好該下連桿螺栓11b。接著，當使發(fā)動機運轉(zhuǎn)到活塞24處于如圖3所示的下死點位置的狀態(tài)后，上連桿螺栓11a的頭部12a扣合在相同的套筒扳手47的套筒48中，該套筒扳手通過開口41和間隔44朝連桿蓋10插入，從而立即將該上連桿螺栓11a連接好。
<效果2>可以以低成本生產(chǎn)發(fā)動機，并且可以使連桿的大直徑端部避免與該發(fā)動機的各零部件產(chǎn)生干擾。
當用如圖7所示的低排量發(fā)動機的汽缸體22來生產(chǎn)高排量的發(fā)動機，并使曲軸3中心軸線1到曲柄銷8的中心的半徑23大于該低排量發(fā)動機的半徑，且使活塞銷25到活塞頂表面27的尺寸27小于如圖1所示的低排量發(fā)動機的尺寸時，如果本發(fā)明的機構(gòu)適用于高排量發(fā)動機，則該發(fā)動機可以以低的生產(chǎn)成本生產(chǎn)。更具體地說，如圖1所示，如果本發(fā)明的機構(gòu)適用于如圖10所示的高排量發(fā)動機，在發(fā)動機運行的同時，該上連桿螺栓11a的頭部12a不會與曲軸3的上部28a和曲軸箱28中的其他各部分產(chǎn)生干擾，而不需要使用更小的連桿大直徑端部7和連桿螺栓11a。因此，連桿5的大直徑端部7和連桿螺栓11a可以毫無問題地承受高的爆發(fā)壓力，附帶可以增加排量，這又轉(zhuǎn)過來可以用低排量發(fā)動機的汽缸體22來生產(chǎn)高排量發(fā)動機，從而形成降低發(fā)動機生產(chǎn)成本的結(jié)果。
此外，連桿蓋段面9a和9b從又上部向左下部傾斜，這導致在該連桿5的大直徑端部7處幾乎不可能形成一定角度的凸緣。因此，即使利用圖7所示的低排量發(fā)動機的汽缸體22來生產(chǎn)如圖1所示的高排量發(fā)動機，連桿5的大直徑端部7也可以避免與設置在與低排量發(fā)動機相同位置處該高排量發(fā)動機的各零部件(例如氣閥操作凸輪軸39等)產(chǎn)生干擾。
<效果3>曲軸箱中的潤滑性能較高。
如圖1所示，曲軸箱28中飛濺的潤滑油由該上旋轉(zhuǎn)平衡配重4a的凹腔13a的內(nèi)表面飛濺回來，形成在曲軸箱內(nèi)漂浮的細微潤滑油油霧。這可以改善曲軸箱內(nèi)28的潤滑性能。
<效果4>曲軸箱內(nèi)的潤滑性能可以達到更高。
如圖1所示，由于設置有與凹腔13a垂直對稱的另一凹腔13b，當與只設置凹腔13a的情況比較時，具有更多的部分飛濺上了潤滑油，結(jié)果是可以產(chǎn)生更多的潤滑油油霧，從而進一步改善曲軸箱28內(nèi)的潤滑性能。
<效果5>可以確保該旋轉(zhuǎn)平衡配重的必要強度。
如圖1所示，配重連接部分15a由凹腔13a和13b夾在中間，截面形成“T”形。這導致可以確保該旋轉(zhuǎn)平衡配重4a具有必要的強度。
(權(quán)利要求3的發(fā)明)<效果6>可以加強連接部分的強度。
如圖1所示，由于在具體的觀測位置處，凹腔13a的內(nèi)表面形成為拱形的，因此連接部分15比凹腔13a為彎曲形內(nèi)表面具有更高的強度，強度的提高量對應于不存在應力集中的影響。
(權(quán)利要求4的發(fā)明)<效果7>曲軸箱內(nèi)的潤滑性能達到進一步改善。
如圖1所示，與一個旋轉(zhuǎn)平衡配重4a只設置一個凹腔13a的情況相比，更多的部分飛濺上潤滑油將導致產(chǎn)生更多的潤滑油油霧。這將進一步提高曲軸箱28內(nèi)的潤滑性能。
<效果8>上下旋轉(zhuǎn)平衡配重相互之間可以相同。
如圖1所示，該上下旋轉(zhuǎn)平衡配重形成為相同的機構(gòu)，從而導致使該上下旋轉(zhuǎn)平衡配重彼此相同。這可以防止該上下旋轉(zhuǎn)平衡配重形成錯誤安裝，并且有利于零部件的控制。
(權(quán)利要求5的發(fā)明)<效果9>潤滑性能顯著改善。
如圖6所示，在旋轉(zhuǎn)平衡配重4a具有軸承17而該軸承17從內(nèi)配裝入內(nèi)端封閉的軸承孔16中的情況下，原來的潤滑油油霧幾乎不會侵入該旋轉(zhuǎn)平衡配重4a的軸承17中，因此高的潤滑性能是不可能獲得的。然而，在本發(fā)明的情況下，在曲軸箱8中形成了更多的油霧，故可獲得更高的潤滑性能的結(jié)果。所以潤滑性能達到顯著的提高。
(權(quán)利要求6的發(fā)明)<效果10>潤滑油的消耗量更新，而連桿的大直徑端部可避免與構(gòu)成該發(fā)動機的各零部件產(chǎn)生干擾。
如圖1所示，當將本發(fā)明用到潤滑油箱18形成于連桿5的下方的水平式發(fā)動機中時，在觀測位置處，連桿5的大直徑端部7沿順時針方向19旋轉(zhuǎn)，沿下連桿螺栓11b的軸線延伸的大直徑端部7的下表面20，連接到沿連桿5的中心軸線6延伸的連桿下表面21上，而不會通過該連桿5的大直徑端部7上呈一定角度形成的凸緣產(chǎn)生旁通。因此，當與通過這個呈一定角度的凸緣將它們相互連接起來的情況相比時，潤滑油從汽缸2侵入燃燒室中的量減少了，減少的量為在汽缸2的范圍內(nèi)該凸緣在潤滑油箱18中飛濺或波動的潤滑油量。這將導致降低潤滑油的消耗。
此外，連桿5的大直徑端部7沒有呈一定角度的凸緣。因此，即使使用圖7所示的低排量發(fā)動機的汽缸體22生產(chǎn)如圖1所示的高排量發(fā)動機，連桿5的大直徑端部7也能避免與構(gòu)成該高排量發(fā)動機的各零部件(例如氣閥操作凸輪軸39等)產(chǎn)生干擾，在高排量發(fā)動機中的這些零部件如在低排量發(fā)動機中零部件一樣設置在相同的位置處。
(權(quán)利要求7的發(fā)明)<效果11>潤滑性能在曲軸箱中是高的。
如圖6所示，潤滑油可借助于潤滑油泵36供到曲柄銷8和連桿5的大直徑端部7之間的空間中。因此，當從曲柄銷8和連桿5的大直徑端部7中泄漏出的潤滑油因曲軸3旋轉(zhuǎn)而被飛濺到周圍時，部分飛濺的潤滑油由旋轉(zhuǎn)平衡配重4a的凹腔13a的內(nèi)表面飛濺回來，形成潤滑油油霧，該油霧在曲軸箱28中漂浮。這樣就提高了該曲軸箱28內(nèi)的潤滑性能。
(權(quán)利要求8的發(fā)明)<效果12>可以沒有任何困難地實施該發(fā)明。
如圖1所示，成對的上下連桿蓋段面9a和9b處于曲柄銷8的上下位置處，并如此傾斜，以致于各段面所處的方向是通過使它們的垂直線沿順時針方向19旋轉(zhuǎn)20-40度的角度而構(gòu)成的。因此本發(fā)明可以在沒有任何困難的情況下得到實施。
更具體地說，如果傾斜角小于20度，則存在著上連桿螺栓11a的頭部12a與曲軸箱28的上部28a產(chǎn)生干擾的可能性，除非連桿5的大直徑端部7和上連桿螺栓11a做得相當小。更進一步地，如果傾斜角小于40度，通過間隔44插入的套筒扳手47的套筒48不能與上連桿螺栓11a的頭部12a扣合。在另一方面，如果傾斜角處于20-40度之間，即使連桿5的大直徑端部7和上連桿螺栓11a形成為足夠大，以致于能承受高排量發(fā)動機的爆發(fā)壓力，也不會存在問題，因此本發(fā)明可以毫無困難地得到實施。
附圖的簡要說明圖1是本發(fā)明一實施例所述的發(fā)動機的汽缸體和其內(nèi)部在垂直剖面上的一個前視圖，此時活塞處于下死點。
圖2是圖1所示的汽缸體和其內(nèi)部在垂直剖面上的一個前視圖，此時大直徑端部處于一沖程的中間位置處。
圖3是一類似于圖1的圖，此時一連桿蓋被安裝上和被拆下了。
圖4是類似于圖2的圖，此時該連桿蓋被安裝上和被拆卸了。
圖5是設置有圖1所示汽缸體的整個發(fā)動機的垂直剖面的一前視圖。
圖6是圖5所示發(fā)動機的橫截面的一平面圖。
圖7是用于生產(chǎn)本發(fā)明一實施例所述的高排量發(fā)動機的低排量發(fā)動機的汽缸體和其內(nèi)部在垂直剖面上的一個前視圖。
圖8是設置有圖7所示汽缸體的整個發(fā)動機的垂直剖面的一前視圖。
圖9是圖8所示發(fā)動機的橫截面的一平面圖。
圖10是一個在將帶有傾斜的連桿蓋段面的連桿蓋的連桿，安裝到設置有圖1所示汽缸體的發(fā)動機上的情況下，和在如常規(guī)技術那樣安裝相同結(jié)構(gòu)的連桿的情況下，解析一連桿螺栓和連桿的大直徑端部是否與其他零部件產(chǎn)生干擾的圖。
圖11是常規(guī)技術的發(fā)動機在垂直剖面上的前視圖。
圖12是解析用常規(guī)工作安裝和拆卸連桿蓋時活塞剛剛通過下死點的狀態(tài)的圖。
圖13是解析用常規(guī)工作安裝和拆卸連桿蓋時活塞剛剛通過下死點之前的狀態(tài)的圖。
圖14是解析用常規(guī)工作安裝和拆卸連桿蓋時一沖程的中間位置的圖。
各優(yōu)化實施例的詳細說明基于附圖對本發(fā)明的一實施例說明如下。
在該實施例中，對高排量發(fā)動機進行說明。該高排量發(fā)動機是由用于低排量發(fā)動機的汽缸體制造而成的。
圖1-6中任一附圖都是用于本發(fā)明的該實施例所述的高排量發(fā)動機。在該實施例中的說明是根據(jù)一水平式柴油機作出的。
該發(fā)動機的整體說明如下。
當從平行于曲軸3的中心軸線1的方向看時，如圖5所示，在具體的觀測位置處，由于汽缸2水平地處于曲軸3的中心軸線1的左側(cè)，則一對上下旋轉(zhuǎn)平衡配重4a和4b設置于該曲軸3的中心軸線1的水平右側(cè)。一汽缸體22包括一曲軸箱28，在曲軸箱28左側(cè)的直列汽缸連接部分30和圍繞該直列汽缸連接部分30的汽缸外套31。如圖1所示，曲軸箱28裝納曲軸3和一對上下旋轉(zhuǎn)平衡配重4a和4b。該汽缸體22具有一設置有一開口41的右端壁，連桿螺栓11a和11b可以通過該開口進行裝拆。成對的旋轉(zhuǎn)平衡配重4a和4b相對于一水平平面垂直地對稱布置，曲軸3的中心軸線1穿過該水平平面。
成對的上下旋轉(zhuǎn)平衡配重4a和4b是主要的平衡配重，當曲軸3旋轉(zhuǎn)一周時，每個平衡配重轉(zhuǎn)一周。在具體的觀測位置處，在曲軸3沿順時針方向19旋轉(zhuǎn)時，上旋轉(zhuǎn)平衡配重4a沿反時針方向旋轉(zhuǎn)，而下旋轉(zhuǎn)平衡配重4b沿順時針方向旋轉(zhuǎn)。如圖5所示，汽缸體22具有一個左端，汽缸蓋32安裝到上左端上。缸蓋罩37安裝在該汽缸蓋32上。在汽缸體22的上部，一個與汽缸外套31連通的散熱器33設置在該汽缸外套33上方，并且一油箱34設置在該曲軸箱28上方。
如圖5所示，一汽缸套2a用于該汽缸2中，并連接到汽缸套連接部分30上?；钊?4從內(nèi)部安裝在該汽缸套2a中。曲軸3通過一連桿5相互連接到該活塞24上。一氣閥操作凸輪軸39設置在該曲軸3的左下部，處于該汽缸套2a的下方。如圖6所示，連桿5的小直徑端部35由活塞銷25連接到活塞24上。連桿5的大直徑端部7由曲柄銷8連接到曲軸3上。一潤滑油泵36將潤滑油供給該曲柄銷8和曲軸3的軸頸部3a。此外，上旋轉(zhuǎn)平衡配重4a的在各配重部分14和14之間設置有配重連接部分15a。該汽缸體22具有一前端部，齒輪箱37安裝到該前端部上。該齒輪箱37裝納正時傳動齒輪38。如圖1所示，在具體的觀測位置處，由于活塞24處于下死點，則該對上下旋轉(zhuǎn)平衡配重4a和4b具有各自處于各平衡配重的中心43a和43b的水平左側(cè)的配重連接部分15a和15b。當活塞24處于下死點時，一間隔44形成在兩配重連接部分15a和15b之間。如圖2所示，在具體的觀測位置處，由于連桿5的大直徑端部7在一沖程的中間位置處處于曲軸3的中心軸線1的上方，則上旋轉(zhuǎn)平衡配重4a的配重連接部分15a處于該旋轉(zhuǎn)平衡配重4a的上方，而下旋轉(zhuǎn)平衡配重4b的配重連接部分15b設置在該旋轉(zhuǎn)平衡配重4b的旋轉(zhuǎn)中心下方。當大直徑端部7處于該沖程的中間位置時，一間隔46形成在該對上下旋轉(zhuǎn)平衡配重4a和4b的配重連接部分15a和15b之間。
連桿5的結(jié)構(gòu)構(gòu)成如下。
如圖1所示，在具體的觀測位置處，由于連桿5的中心軸線6水平設置，則連桿5大直徑端部7的一對上下連桿蓋段面9a和9b設置在曲柄銷8的上下部分處，并且從連桿5的大直徑端部7的右上部朝其左下部傾斜。一連桿蓋10由一對上下連桿螺栓11a和11b連接，該螺栓的頭部12a和12b沿該對上下連桿蓋段面9a和9b的傾斜方向垂直設置。沿該下連桿螺栓11b的軸線延伸的大直徑端部7的下表面20，連接到沿該連桿5的中心軸線6延伸的連桿5的下表面21上，而不會通過該連桿5大直徑端部7上呈一定角度的凸緣產(chǎn)生旁通。該大直徑端部7的下表面20與該連桿5的下表面21之間形成一鈍角。
上旋轉(zhuǎn)平衡配重4a的結(jié)構(gòu)如下。
如圖1所示，在具體的觀測位置處，由于活塞24處于下死點，上旋轉(zhuǎn)平衡配重4a的配重連接部分15a在左下部處設置有一凹腔13a，該凹腔對著上連桿螺栓11a的頭部12a。如圖6所示，一潤滑油泵36可以將潤滑油提供給該連桿5的大直徑端部7和曲柄銷8之間。
此外，如圖1所示，在具體的觀測位置處，由于活塞24處于下死點，則該凹腔13a從其右上部對著該上連桿螺栓11a的頭部12a，并從其右下部對著間隔44。這個上連桿螺栓11a具有一軸線，該軸線的延伸線45a朝右下延伸穿過該間隔44和開口41。凹腔13a具有一個從其右側(cè)水平部分與該上連桿螺栓11a的頭部12a的右上角部12c對著的下角部13c。此外，在該發(fā)動機運行的同時，凹腔13使該旋轉(zhuǎn)平衡配重4a避免與該上連桿螺栓11a的頭部12a產(chǎn)生干擾。因此，當活塞處于下死點時，該上連桿螺栓11a的頭部12a極度靠近該上旋轉(zhuǎn)平衡配重4a的配重連接部分15a。然而，當拆卸和安裝該上連桿螺栓11a時，凹腔13a可防止套筒扳手47的套筒48與該上旋轉(zhuǎn)平衡配重4a的配重連接部分15a產(chǎn)生干擾。
另外，如圖2所示，在具體的觀測位置處，由于連桿5的大直徑端部7在沖程的之間位置處于曲軸3的中心軸線1的上方，則下連桿螺栓11b的頭部12b從其右側(cè)部對著該間隔46。連桿螺栓11b具有一軸線，該軸線的延伸線45b朝右下延伸穿過該間隔46和開口41。
如圖1所示，在具體的觀測位置處，由于活塞24處于下死點，則上旋轉(zhuǎn)平衡配重4a的配重連接部分15a的左上部設置有另一個凹腔13b，該凹腔與凹腔13a垂直對稱。該配重連接部分15a夾在該凹腔13a和13b之間，其截面形成為“T”形。如圖1所示，在具體的觀測位置處，凹腔13a和13b每一個的內(nèi)表面都為拱形的。因此，如果沿該配重連接部分15a僅僅切出很小的量，即使該凹腔是沿上連桿螺栓12a的軌跡切出的，該凹腔也是足夠的。下旋轉(zhuǎn)平衡配重4b的結(jié)構(gòu)與上旋轉(zhuǎn)平衡配重4a的相同。如圖6所示，上旋轉(zhuǎn)平衡配重4a的軸承17從內(nèi)安裝在其內(nèi)端封閉的軸承孔16中。這與下旋轉(zhuǎn)平衡配重4b的軸承是相同的。
進一步地，如圖1所示，在具體的觀測位置處，由于連桿5的中心軸線6水平設置，則大直徑端部7的該對上下連桿蓋段面9a和9b設置在曲柄銷8的上下部分處，并且沿這樣的方向傾斜，即該方向通過使其垂直線沿順時針方向旋轉(zhuǎn)20-40度，最好是20-35度而構(gòu)成。
如上所述發(fā)動機由下列方法生產(chǎn)而成。
根據(jù)該方法，該高排量發(fā)動機是利用圖7所示的低排量發(fā)動機用的汽缸體22和氣閥操作凸輪軸39，并使從曲軸3的中心軸線1到曲柄銷8的中心的半徑大于該低排量發(fā)動機的半徑，且使活塞銷25的中心到活塞頂表面26的尺寸小于如圖1所示的低排量發(fā)動機的尺寸生產(chǎn)而成的。此外，活塞24的外徑大于低排量發(fā)動機的外徑和汽缸套2a的內(nèi)徑與外徑。
該低排量發(fā)動機的下列主要結(jié)構(gòu)與高排量發(fā)動機是相同的。
如圖7所示，當從平行于曲軸3的中心軸線1的方向看時，在具體的觀測位置處，由于汽缸2水平設置在曲軸3的中心軸線1的左側(cè)，則一對上下旋轉(zhuǎn)平衡配重4a和4b設置在曲軸3的水平右側(cè)。該對上下旋轉(zhuǎn)平衡配重4a和4b的水平右側(cè)設置有一開口41，該開口由一封閉件42封閉。
在具體的觀測位置處，由于活塞24處于下死點，該成對的旋轉(zhuǎn)平衡配重4a和4b各自具有處于各平衡配重的中心43a和43b的水平左側(cè)的配重連接部分15a和15b。當活塞24處于下死點時，一間隔44形成于該兩配重連接部分15a和15b之間。
如圖2那樣，在具體的觀測位置處，由于連桿5的大直徑端部7在沖程中間位置處處于曲軸3的中心軸線1的上方，則上旋轉(zhuǎn)平衡配重4a的配重連接部分15a處于其旋轉(zhuǎn)中心43a上方，并且下旋轉(zhuǎn)平衡配重4b的配重連接部分15b處于其旋轉(zhuǎn)中心43b下方。當連桿5的大直徑端部7處于沖程中間位置處時，一間隔46形成于該對旋轉(zhuǎn)平衡配重4a和4b的配重連接部分15a和15b之間。氣閥操作凸輪軸39設置在汽缸套2a下面的曲軸3的左下部。該對旋轉(zhuǎn)平衡配重4a和4b以與氣閥操作凸輪軸39相同的方式設置。在圖7-14中，與圖1-6所示的高排量發(fā)動機相同的元件由相同的標號表示。
該低排量發(fā)動機在下列結(jié)構(gòu)方面與高排量發(fā)動機不同。
如圖7所示，在具體的觀測位置，由于連桿5的中心軸線6水平設置，連桿5的大直徑端部的成對上下連桿蓋段面9a和9b，設置在曲柄銷8的上下部分處。并且是垂直的。連桿蓋10由一對上下連桿螺栓11a和11b連接，該螺栓的頭部12a和12b沿該對上下連桿蓋段面9a和9b的形成方向垂直設置。該對上下旋轉(zhuǎn)平衡配重4a和4b沒有設置高排量發(fā)動機中所用的凹腔。活塞24和汽缸套2a在尺寸上與高排量發(fā)動機的不同。簡而言之，活塞24的外直徑小于高排量發(fā)動機的外直徑及汽缸套2a的內(nèi)直徑和外直徑。此外，如圖7所示，曲軸3的中心軸線1到曲柄銷8的中心的半徑23小于高排量發(fā)動機的半徑，而活塞銷25的中心到活塞頂表面26的尺寸27大于高排量發(fā)動機的尺寸。
該高排量發(fā)動機由下列具體方法生產(chǎn)而成。
如圖1-6所示發(fā)動機利用圖7-9所示低排量發(fā)動機用的汽缸體22和氣閥操作凸輪軸3作為主要零部件，并且采用活塞24、汽缸套2a、連桿5、曲軸3和成對的上下旋轉(zhuǎn)平衡配重4a和4b及其他零部件生產(chǎn)而成。這些其他零部件諸如包括汽缸蓋32、散熱器33、油箱34等，它們都是借用于低排量發(fā)動機。由于汽缸套2a的外徑大于低排量發(fā)動機的汽缸套外徑，因此汽缸套連接部分30內(nèi)部切除的量大于低排量發(fā)動機的量，從而增加了內(nèi)直徑。
當借用如圖7所示的低排量發(fā)動機中用的汽缸體22和氣閥操作凸輪軸39時，如圖1所示，在具體的觀測位置處，由于該氣閥操作凸輪軸39所處位置低于曲軸3的中心軸線1，則沿上連桿螺栓11b的軸線延伸的連桿大直徑端部7的下表面20，與沿連桿5的中心軸線6延伸的連桿5的下表面21相連，而不會通過連桿5的大直徑端部7上的成一定角度的凸緣產(chǎn)生旁通，因此使該連桿5的大直徑端部7避免與按該低排量發(fā)動機中相同方式設置的該氣閥操作凸輪軸39產(chǎn)生干擾。
在采用上述生產(chǎn)方法的情況下，如圖10所示，上連桿螺栓11a的頭部12a和該連桿5的大直徑端部7的上部處的凸緣40不會與曲軸箱28中的曲軸3的上部28a產(chǎn)生干擾。連桿5的大直徑端部7的下表面20不會與按低排量發(fā)動機相同的方式設置的氣閥操作凸輪軸39干擾。
如圖10所示，與本發(fā)明的實施例不同，即使采用與常規(guī)技術相同結(jié)構(gòu)的連桿，上連桿螺栓的頭部112a也會與曲軸箱28中的曲軸3的上部28a產(chǎn)生干擾，并且連桿大直徑端部下部處的凸緣140會與按該低排量發(fā)動機相同的方式設置的氣閥操作凸輪軸39產(chǎn)生干擾。
權(quán)利要求
1，一發(fā)動機，包括一對設置在一曲軸(3)的水平右側(cè)的上下旋轉(zhuǎn)平衡配重(4a)(4b)，在具體的觀測位置處，當沿平行于曲軸(3)的中心軸線(1)的方向看時，汽缸(2)水平設置在曲軸(3)的中心軸線(1)的左側(cè)，該對上下旋轉(zhuǎn)平衡配重(4a)(4b)的水平右側(cè)設置有一個由一封閉件(42)封閉的開口(41)；在具體的觀測位置處，由于活塞(24)處于下死點，則該對上下旋轉(zhuǎn)平衡配重(4a)(4b)的配重連接部分(15a)(15b)處于各平衡配重的中心(43a)(43b)的水平左側(cè)，當活塞(24)處于下死點時，一間隔(44)形成于兩配重連接部分(15a)(15b)之間；在具體的觀測位置處，由于連桿(5)的大直徑端部(7)在沖程中間位置處處于曲軸(3)的中心軸線(1)的上方，因此該上旋轉(zhuǎn)平衡配重(4a)的配重連接部分(15a)處于該旋轉(zhuǎn)平衡配重(4a)的旋轉(zhuǎn)中心(43a)的上方，而下旋轉(zhuǎn)平衡配重(4b)的配重連接部分(15b)處于該平衡配重(4b)的旋轉(zhuǎn)中心(43b)的下方，當該大直徑端部(7)處于沖程中間位置時，一間隔(46)形成在該對上下旋轉(zhuǎn)平衡配重(4a)(4b)的兩配重連接部分(15a)(15b)之間，其中在具體的觀測位置處，由于連桿(5)的中心軸線(6)水平設置，則該連桿(5)的大直徑端部(7)上的一對上下蓋段面(9a)(9b)設置在曲柄銷(8)的上部和下部，并從該連桿(5)的大直徑端部(7)的右上部朝左下部傾斜，一蓋(10)由一對上下連桿螺栓(11a)(11b)連接起來，該螺栓的頭部(12a)(12b)沿該一對上下蓋段面(9a)(9b)的傾斜方向垂直設置；在具體的觀測位置處，由于活塞(24)處于下死點，則該上旋轉(zhuǎn)平衡配重(4a)的配重連接部分(15a)在左下部處設置有一凹腔(13a)，該左下部對著上連桿螺栓(11a)的頭部(12a)；在具體的觀測位置處，由于活塞(24)處于下死點，該上連桿螺栓(11a)的頭部(12a)從其右上部對著該凹腔(13a)，從其右下部對著該間隔(44)，這個上連桿螺栓(11a)具有一軸線，該軸線的延伸線(45a)朝右下延伸，穿過間隔(44)和開口(41)；并且在具體的觀測位置處，由于連桿(5)的大直徑端部(7)在沖程中間位置處處于曲軸(3)的中心軸線(1)的上方，則該下連桿螺栓(11b)的頭部(12b)從其右側(cè)部對著該間隔(46)，該連桿螺栓(11b)具有一軸線，該軸線的延伸線(45b)朝右下延伸穿過間隔(46)和開口(41)。
2，如權(quán)利要求1所述發(fā)動機，其中，在具體的觀測位置處，由于活塞(24)處于下死點，則該上旋轉(zhuǎn)平衡配重(4a)的配重連接部分(15a)在左上部處設置有另外的與凹腔(13a)垂直對稱的凹腔(13b)，并且其由凹腔(13a)和(13b)夾住，其截面形成為“T”形。
3，如權(quán)利要求1或2所述發(fā)動機，其中，在具體的觀測位置處，該凹腔(13a)的內(nèi)表面為拱形的。
4，如權(quán)利要求1-3之一所述發(fā)動機，其中，下旋轉(zhuǎn)平衡配重(4b)的結(jié)構(gòu)與上旋轉(zhuǎn)平衡配重(4a)的結(jié)構(gòu)相同。
5，如權(quán)利要求1-4之一所述發(fā)動機，其中，它適合用作這樣的發(fā)動機，即，在該發(fā)動機中，上旋轉(zhuǎn)平衡配重(4a)具有一軸承(17)，該軸承從內(nèi)安裝在一軸承孔(16)中，該軸承孔內(nèi)端封閉。
6，如權(quán)利要求1-5之一所述發(fā)動機，其中，一潤滑油儲存器(18)形成在連桿(5)下方，并且其用于一個使連桿(5)的大直徑端部(7)在具體的觀測位置處沿順時針方向(19)旋轉(zhuǎn)的水平式發(fā)動機時，沿下連桿螺栓(11b)軸向延伸的大直徑端部(7)的下表面(20)與沿連桿(5)中心軸線(6)延伸的連桿(5)的下表面(21)連接，而不會通過該連桿(5)的大直徑端部(7)上成一定角度的臺肩產(chǎn)生旁通。
7，如權(quán)利要求1-6之一所述發(fā)動機，其中，潤滑油泵(36)將潤滑油提供給曲柄銷(8)和連桿(5)的大直徑端部(7)之間的一空間。
8，如權(quán)利要求1-7之一所述發(fā)動機，其中，在具體的觀測位置處，由于連桿(5)的中心軸線(6)水平設置，連桿(5)的大直徑端部(7)的該對上下蓋段面(9a)(9b)，設置在該曲柄銷(8)的上部和下部處，并且沿一個這樣的方向傾斜，即該方向通過使其垂直線沿順時針方向旋轉(zhuǎn)20-40度形成。
全文摘要
一連桿(5)的大直徑端部(7)的連桿蓋段面(9a)(9b)，設置在曲柄銷(8)的上部和下部，并且從該連桿(5)的大直徑端部(7)的右上部到其左下部傾斜。一連桿蓋(10)由連桿螺栓(11a)(11b)連接起來，該螺栓的頭部(12a)(12b)沿該連桿蓋段面(9a)(9b)的傾斜方向垂直設置。由于活塞(24)處于下死點，一上旋轉(zhuǎn)平衡配重(4a)的配重連接部分(15a)在朝左下的部分處，設置有一凹腔(13a)，該凹腔與該上連桿螺栓(11a)的頭部(12a)對著。
文檔編號F02B75/00GK1616842SQ20041008251
公開日2005年5月18日 申請日期2004年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月14日
發(fā)明者山田喜一郎, 巖崎信吉, 梶原崇弘 申請人:株式會社久保田