連桿、發(fā)動機和汽車的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種連桿，該連桿包括大頭、小頭和桿身，并且所述小頭設置有用于安裝活塞銷的通孔，所述小頭在所述連桿的長度方向上具有朝向其頂端逐漸變小的縱截面，并且所述小頭與所述桿身的連接處還設置有突起部。本實用新型還涉及設置有該連桿的發(fā)動機，以及配置有該發(fā)動機的汽車。本實用新型的連桿重量輕、強度好并且具有很好的推廣應用性。
【專利說明】連桿、發(fā)動機和汽車

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種連桿，設置有該連桿的發(fā)動機以及配置有該發(fā)動機的汽車，屬于汽車發(fā)動機領域。

【背景技術】
[0002]隨著我國汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，國家出臺的汽車排放和油耗法規(guī)日益趨嚴，對發(fā)動機零部件提出了新的更高的要求，既要輕量化設計零部件，又要求零部件的強度足夠高以承受高爆發(fā)壓力，同時能盡量降低摩擦、節(jié)省油耗。
[0003]連桿作為發(fā)動機的重要部件之一，用于將活塞的往復運動傳遞到曲軸，使其進行旋轉運動，進而輸出扭矩以驅動車輛行駛。連桿的可靠性設計對發(fā)動機的正常運轉至關重要。圖1中示出了傳統(tǒng)的具有矩形小頭的連桿I’，這種設計雖然可以保證連桿小頭的強度和使用可靠性，但是缺乏相應的減重優(yōu)化設計，不符合發(fā)動機輕量化的設計理念。隨著連桿減重要求的普及，近年來發(fā)展起來一種具有楔形小頭的連桿I’’，如圖2所示，它可以減小連桿的一部分重量，但是通過有限元分析可知連桿小頭的底部比頂部受力大很多(通常連桿小頭在發(fā)動機點火上止點處的受力最大)，因此，經(jīng)常會出現(xiàn)連桿小頭的底部尤其是小頭與桿身的連接處強度不滿足要求的情況。
[0004]鑒于小頭的優(yōu)化設計對整個連桿影響很大，如何在使連桿小頭減重的同時達到結構優(yōu)化的目的是本實用新型所要解決的問題。
實用新型內容
[0005]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種連桿，設置有該連桿的發(fā)動機以及配置有該發(fā)動機的汽車，從而能夠成功地解決現(xiàn)有技術中存在的上述及其他方面的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述的目的，本實用新型采用了以下技術方案:
[0007]—種連桿，所述連桿包括大頭、小頭和桿身，并且所述小頭設置有用于安裝活塞銷的通孔，所述小頭在所述連桿的長度方向上具有朝向其頂端逐漸變小的縱截面，并且所述小頭與所述桿身的連接處還設置有突起部。
[0008]在上述的連桿中，優(yōu)選地，所述縱截面呈楔形。
[0009]在上述的連桿中，優(yōu)選地，所述小頭具有第一斜面和第二斜面，所述第一斜面及所述第二斜面與所述連桿的中軸線的夾角分別在8度至15度之間。
[0010]在上述的連桿中，優(yōu)選地，所述第一斜面與所述第二斜面沿著所述連桿的中軸線對稱布置。
[0011]在上述的連桿中，優(yōu)選地，所述突起部具有呈矩形的橫截面。
[0012]在上述的連桿中，優(yōu)選地，所述突起部在所述通孔的軸向方向上的長度在I厘米至3厘米之間。
[0013]在上述的連桿中，優(yōu)選地，所述突起部在所述通孔的軸向方向上的長度大于所述小頭的所述縱截面在所述通孔的軸向方向上的最大長度。
[0014]一種發(fā)動機，所述發(fā)動機設置有上述的連桿。
[0015]在上述的發(fā)動機中，優(yōu)選地，所述發(fā)動機是直噴發(fā)動機或者增壓發(fā)動機。
[0016]一種汽車，所述汽車配置有上述的發(fā)動機。
[0017]與現(xiàn)有技術的區(qū)別是，本實用新型的連桿不僅有效地減小了連桿自身的重量，而且也顯著提高了連桿小頭的強度，進而減少了發(fā)動機的油耗，并延長了發(fā)動機的壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]以下將結合附圖和實施例來對本實用新型的技術方案作進一步的詳細描述，但是應當知道，這些附圖僅是為解釋目的而設計的，因此不作為本實用新型范圍的限定。
[0019]圖1是現(xiàn)有技術的具有矩形小頭的連桿的縱截面示意圖。
[0020]圖2是現(xiàn)有技術的具有楔形小頭的連桿的縱截面示意圖。
[0021]圖3是本實用新型的連桿的一個實施例的橫截面示意圖。
[0022]圖4是圖3中的連桿的縱截面局部示意圖。

【具體實施方式】
[0023]以下結合附圖對本實用新型的具體實施例進行詳細說明。應當理解的是，對具體實施例的詳細說明用于說明和解釋本實用新型，但并不用于限制本實用新型。
[0024]請參閱圖3，它示意性地圖示出了本實用新型的連桿的橫截面的示意圖。該連桿I包括小頭2、大頭3和桿身4，并且該小頭2設置有用于安裝活塞銷的通孔5，出于清楚的目的，本文中并未繪制出活塞銷。從圖4中可以清楚地看到，小頭2在連桿I的長度方向上具有朝向連桿I的頂端逐漸變小的縱截面，以便減輕小頭2的重量，并由此也減輕了連桿I的總重量。此外，小頭2與桿身4的連接處還設計有突起部6，從而保證連桿I在小頭2 —端受力最大處的結構強度和安全系數(shù)。
[0025]從圖4中示出的優(yōu)選實施例中可見，連桿I的小頭2具有呈楔形的縱截面，并且小頭2具有第一斜面7和第二斜面8，該第一斜面7以及第二斜面8與整個連桿I在長度方向上的中軸線(未示出)的夾角可分別設置在8度至15度范圍之間?？蛇x地，第一斜面7與第二斜面8沿著連桿I的中軸線對稱布置成使得小頭2的縱截面基本上呈等腰梯形的形狀(見圖4)。需要指出的是，本文中所稱的“橫截面”指的是在連桿I的長度方向上在通孔5的徑向平面上所截取的平面，可以想象，該橫截面可平行于連桿I在做平面運動時的平面，如圖3所示；而“縱截面”指的是在連桿I的長度方向上垂直于“橫截面”的截面，因此，該縱截面可經(jīng)過通孔5的軸線，如圖4所示。
[0026]再請結合參閱圖3和圖4，突起部6可以具有大致呈矩形的縱截面，并且可以具有一定的模鍛斜面9、10以利于連桿I的出模，在圖中以夸張的形式示出。在本實施例中，突起部6在通孔5的軸向方向上的長度在I厘米至3厘米范圍之間，其中突起部6在通孔5的軸向方向上的長度可以設計成大于小頭2的縱截面在通孔5的軸向方向上的最大長度。本領域的技術人員可以理解，在小頭2具有漸縮的縱截面的情形下，在小頭2受力較大處(即連桿I中小頭2與桿身4的連接處)采用加強加寬的矩形設計，使得整個連桿I既達到了減重目的又保證了強度要求。當然，突起部6的形狀、大小也可以根據(jù)不同的情況設計，以滿足不同發(fā)動機的實際需求。
[0027]綜上所述，本實用新型的連桿在降低重量的同時保證了連桿小頭的強度，使得連桿的整體結構更加合理。連桿的此類優(yōu)化設計不僅提高發(fā)動機的爆發(fā)壓力和功率扭矩等性能參數(shù)，而且進一步增加了發(fā)動機使用壽命，并且使發(fā)動機運行更加可靠。需要強調的是，該連桿在爆發(fā)要求較高的直噴發(fā)動機或者增壓發(fā)動機應用時效果尤其明顯。顯然，可以預見，當在汽車上應用本實用新型的設置有該連桿的發(fā)動機以及配置有該發(fā)動機的汽車時，就可以獲得諸如在制造成本低、節(jié)省油耗、減輕發(fā)動機重量等方面的良好效果。
[0028]以上列舉了若干具體實施例來詳細闡明本實用新型的連桿，設置有該連桿的發(fā)動機以及配置有該發(fā)動機的汽車，這些個例僅供說明本實用新型的原理及其實施方式之用，而非對本實用新型的限制，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，本領域的普通技術人員還可以做出各種變形和改進。因此，所有等同的技術方案均應屬于本實用新型的范疇并為本實用新型的各項權利要求所限定。
【權利要求】
1.一種連桿，所述連桿包括大頭、小頭和桿身，并且所述小頭設置有用于安裝活塞銷的通孔，其特征在于，所述小頭在所述連桿的長度方向上具有朝向其頂端逐漸變小的縱截面，并且所述小頭與所述桿身的連接處還設置有突起部。
2.根據(jù)權利要求1所述的連桿，其特征在于，所述縱截面呈楔形。
3.根據(jù)權利要求2所述的連桿，其特征在于，所述小頭具有第一斜面和第二斜面，所述第一斜面及所述第二斜面與所述連桿的中軸線的夾角分別在8度至15度之間。
4.根據(jù)權利要求3所述的連桿，其特征在于，所述第一斜面與所述第二斜面沿著所述連桿的中軸線對稱布置。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的連桿，其特征在于，所述突起部具有呈矩形的橫截面。
6.根據(jù)權利要求5所述的連桿，其特征在于，所述突起部在所述通孔的軸向方向上的長度在I厘米至3厘米之間。
7.根據(jù)權利要求5所述的連桿，其特征在于，所述突起部在所述通孔的軸向方向上的長度大于所述小頭的所述縱截面在所述通孔的軸向方向上的最大長度。
8.一種發(fā)動機，其特征在于，所述發(fā)動機設置有根據(jù)權利要求1-7中任一項所述的連桿。
9.根據(jù)權利要求8所述的發(fā)動機，其特征在于，所述發(fā)動機是直噴發(fā)動機或者增壓發(fā)動機。
10.一種汽車，其特征在于，所述汽車配置有根據(jù)權利要求8或9所述的發(fā)動機。
【文檔編號】F16C7/02GK203962669SQ201420276645
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權日:2014年5月28日
【發(fā)明者】馮圓, 尹建民, 王立新 申請人:上海通用汽車有限公司, 泛亞汽車技術中心有限公司