具有凹形主軸承蓋的發動機缸體制造技術

本申請提供用于發動機缸體組件的系統，所述系統包括汽缸體、軸承蓋和曲軸主軸承。在一個示例中，發動機汽缸體組件可以包括汽缸體、螺栓連接到所述汽缸體的軸承蓋，所述軸承蓋包括：包括在第一表面中的第一凹處、包括在與所述第一表面相對的第二表面中的第二凹處和與曲軸軸承連接的推力表面，其中由于第一凹處和第二凹處，推力表面的剛度可以沿推力表面的軸向輪廓改變。當軸承蓋螺栓連接到汽缸體時，推力表面可以由其可變剛度而彎曲，并且因此可以引起曲軸軸承的軸向輪廓彎曲到更凸形狀。

Engine block with concave main bearing cap

The present application provides a system for a cylinder block of an engine comprising a cylinder body, a bearing cap, and a crankshaft main bearing. In one example, the engine cylinder body assembly comprises a cylinder body and a bolt connected to the bearing of the cylinder cover and the bearing cover includes a first recess, on the first surface in second and second included in the concave surface opposing the first surface in and connected with the crankshaft bearing. Thrust surface due to the first recess and the second recess, the axial stiffness of the thrust surface contour along the thrust surface changes. When the bearing cap bolt is connected to the cylinder block, the thrust surface can be bent by its variable stiffness, and thus the axial profile of the crankshaft bearing can be bent to a more convex shape.

【技術實現步驟摘要】
具有凹形主軸承蓋的發動機缸體
本說明書總體涉及一種用于多汽缸燃燒發動機的發動機缸體組件。
技術介紹
在發動機缸體組件中，曲軸將一個或多個活塞的平移運動轉換成用于推進道路上的車輛的旋轉運動。所述曲軸保持并支撐在包括燃燒室和主軸承蓋的汽缸體的推力表面之間。具體地，主軸承蓋可以螺栓連接到所述汽缸體，以保持并支撐曲軸。軸承可以定位在推力表面和曲軸之間，并且可以經潤滑實現曲軸的旋轉。曲軸的主軸頸可以直接地與軸承連接(interface)。發動機性能和長期劣化可以由曲軸和主軸承的周向輪廓和/或軸向輪廓影響。為了增加發動機性能并減少發動機部件的長期劣化，所述曲軸和軸承中的一個或多個可以經機加工獲得期望的軸向輪廓。
技術實現思路
然而，本文的專利技術人已經認識到此類系統的潛在問題。具體地，所述曲軸和/或軸承的機加工可以是耗時的、昂貴的，并且可以遭受到非常低的誤差寬容度。此外，所述曲軸和/或軸承的機加工可以是不一致的。作為一個示例，上述問題可以由包括汽缸體和螺栓連接到所述汽缸體的軸承蓋的發動機缸體組件解決，所述軸承蓋包括：包括在第一表面中的第一凹處；包括在與第一表面相對的第二表面中的第二凹處；和與曲軸軸承連接的推力表面，其中由于第一凹處和第二凹處，推力表面的剛性沿推力表面的軸向輪廓改變。推力表面的剛性可以在比推力表面的邊緣更接近軸承蓋的中心軸線處更大。因此，當將軸承蓋螺栓連接到汽缸體時，推力表面可以彎曲到更凸的軸向輪廓。此外，當將軸承蓋螺栓連接到汽缸體時，推力表面可以施加壓縮力在曲軸軸承上。然而，由于推力表面的彎曲，壓縮力可以沿軸承的軸向輪廓改變，其中壓縮力可以越接近曲軸軸承的中心軸線越大。因此，軸承可以彎曲使得軸承的軸向輪廓的凸度增加。因此，曲軸和/或軸承的機械加工可以減少，并且因此發動機缸體組件的成本可以降低。此外，生產發動機缸體組件的時間可以減少。在另一示例中，曲軸主軸承蓋可以包括：包括在軸承蓋的前表面上的第一凹處；包括在與前表面相對的后表面上的第二凹處；用于保持曲軸的半圓形推力表面，其中推力表面的柔性可以沿推力表面的軸向輪廓改變；以及適于與推力表面和曲軸的主軸頸連接的推力軸承。在另一示例中，發動機缸體組件可以包括汽缸體；曲軸；螺栓連接到汽缸體的軸承蓋，軸承蓋包括從軸承蓋的前第一表面向內延伸的第一凹處、從與所述第一表面相對的第二表面向內延伸的第二凹處、和推力表面，其中推力表面的機械強度可以越接近推力表面的中心軸線越大；和曲軸軸承，其定位在曲軸和軸承蓋之間，并且其中所述軸承的第一表面可以與推力表面連接，并且其中所述軸承的相對第二表面可以與曲軸的主軸頸連接。以這種方式，生產發動機汽缸體組件的成本和時間可以減少。此外，發動機汽缸體的主軸承的形狀的一致性可以增加。通過在汽缸體組件的主軸承蓋上包括凹處，當軸承蓋被螺栓連接到汽缸體時施加在軸承蓋上的壓縮力可以沿所述軸承的軸向輪廓改變。因此，當將軸承蓋螺栓連接到汽缸體時，可以實現所述軸承的軸向輪廓，并且因此所述軸承和/或曲軸的昂貴和耗時的機加工可以被減少和/或消除。應該理解的是，上面的
技術實現思路
經提供以簡化的形式介紹在詳細描述中進一步描述的概念的選擇。這不意味著識別所要求保護的主題的關鍵或必要特征，所述要求保護的主題的范圍由所附的權利要求唯一地限定。此外，所要求保護的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提到的任何缺點的實施方式。附圖說明圖1示出包括主軸承和主軸承蓋的示例汽缸體組件的分解側視圖。圖2A示出圖1中所示的汽缸體組件的分解剖視圖。圖2B示出圖1中所示的汽缸體組件組裝后的剖視圖。圖3示出圖1至圖2B中所示的主軸承蓋的端視圖。圖4示出圖1至圖3中所示的主軸承蓋的剖視圖。圖5示出圖1至圖4中所示的主軸承的側透視圖。圖6示出圖1至圖5中所示的主軸承和軸承蓋的剖視圖。圖7示出在汽缸體的組裝之后主軸承和軸承蓋的剖視圖。圖1至圖7大約按比例繪制。然而，應該理解的是，可以使用其他相對尺寸。此外，附圖可以描繪直接地或間接地觸摸彼此并與彼此接觸且/或彼此鄰近的部件，但是可以根據需要修改此類位置關系。此外，所述附圖可以示出遠離彼此間隔且中間沒有部件的部件，但是可以根據需要再次修改此類關系。具體實施方式下列描述涉及用于組裝發動機汽缸體組件的系統和方法。如圖1至圖2B的示例中所示，汽缸體組件可以包括具有多個燃燒室的汽缸體、用于保持曲軸的主軸承蓋和用于實現曲軸相對于汽缸體和主軸承蓋的旋轉的軸承。為了增加長期發動機性能并減少汽缸體組件的劣化，軸承的軸向輪廓的形狀可以設定成稍微凸的。然而，為實現所述凸軸向輪廓對軸承和曲軸中的一個或多個進行機加工可以是昂貴的和/或耗時的。因此，如圖3至圖4和圖6至圖7中所示，凹處可以被包括在軸承蓋的相對側上，使得當將軸承蓋螺栓連接到汽缸體時施加在軸承上的壓縮力沿軸承的軸向輪廓差異地分布。由于橫穿軸承的軸向輪廓施加不同的力，所述軸承可以自然地變形，以當將主軸承蓋螺栓連接到汽缸體時產生凸的軸向輪廓。圖5示出在將軸承蓋螺栓連接到汽缸體之前的主軸承的示例，并且圖7示出在將軸承蓋螺栓連接到汽缸體之后的主軸承的示例。因此，通過在軸承蓋上包括凹處，當將軸承蓋螺栓連接到汽缸體時，可以實現軸承的期望的凸形狀，并且因此可以減少組裝汽缸體組件的成本和時間。圖1至圖7示出汽缸體組件以及所述汽缸體組件的各部件的相對定位的示例配置。如果經示出直接地彼此接觸或直接地耦接，則至少在一個示例中此類部件可以被相應地稱為直接地接觸或直接地耦接。類似地，至少在一個示例中，彼此連續或鄰近示出的部件可以相應地彼此連續或鄰近。作為示例，彼此共面接觸放置的組件可以被稱為彼此共面接觸或彼此物理接觸。作為另一示例，互相間隔開定位且之間僅有空間而沒有其他部件的元件可以在至少一個示例中如此指代。作為另一示例，在彼此上面/下面、在彼此相對側處或到彼此左邊/右邊示出的元件可以相對于彼此如此指代。此外，如附圖中所示，最頂元件或元件的點可以被稱為所述部件的“頂部”，并且在至少一個示例中，最底元件或所述元件的點可以被稱為所述部件的“底部”。如本文所用，頂/底、上/下、在上面/在下面可以相對于附圖的豎直軸線并用于描述所述附圖的元件相對于彼此的定位。因此，在一個示例中，在其他元件上面示出的元件被豎直地定位在所述其他元件上面。作為另一示例，附圖中所示的所述元件的形狀可以被稱為具有那些形狀(例如，如圓形的、直的、平坦的、彎曲的、圓角的、倒角的、成角度的或類似形狀)。此外，在至少一個示例中，彼此相交示出的元件可以被稱為相交元件或彼此相交。此外，在一個示例中，在另一元件內示出的或在另一元件的外部示出的元件可以如此指代。參照圖1，圖1示出示例汽缸體組件2的分解透視圖。如圖所示，汽缸體組件2包括定位在結構框架6豎直上方的汽缸體4。泵12和油盤14可以被定位在結構框架6豎直下方。軸線系統101被包括在內以幫助描述汽缸體組件2的各部件的相對定位。軸線系統101包括縱向軸線、橫向軸線和豎直軸線。所述橫向軸線、水平軸線和豎直軸線可以彼此正交，并且因此可以限定三維坐標系統。組件2的各部件的“長度”可以用于描述組件2的各部件沿縱向軸線的物理范圍。此外，組件2的各部件的“寬度”可以用于描述組件2的各部件沿橫向軸線的物理范圍。類似地，組件2的各部件的“高度本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種發動機缸體組件，所述組件包括：汽缸體；曲軸軸承；和螺栓連接到所述汽缸體的軸承蓋，所述軸承蓋包括：包括在第一表面中的第一凹處；包括在與所述第一表面相對的第二表面中的第二凹處；和推力表面，在將所述軸承蓋螺栓連接到所述汽缸體時由于所述第一凹處和第二凹處，其沿軸向輪廓彎曲到更凸的曲率。

【技術特征摘要】
2015.12.22 US 14/978,3651.一種發動機缸體組件，所述組件包括：汽缸體；曲軸軸承；和螺栓連接到所述汽缸體的軸承蓋，所述軸承蓋包括：包括在第一表面中的第一凹處；包括在與所述第一表面相對的第二表面中的第二凹處；和推力表面，在將所述軸承蓋螺栓連接到所述汽缸體時由于所述第一凹處和第二凹處，其沿軸向輪廓彎曲到更凸的曲率。2.根據權利要求1所述的發動機缸體組件，其中所述第一凹處和第二凹處的頂部以距所述推力表面的恒定距離定位，并且其中所述恒定距離約為5.0mm。3.根據權利要求1所述的發動機缸體組件，其中所述第一凹處和第二凹處引起所述推力表面的剛度沿所述軸向輪廓改變，從而當將所述軸承蓋螺栓連接到所述汽缸體時引起所述推力表面彎曲到所述更凸的曲率。4.根據權利要求3所述的發動機缸體組件，其中所述推力表面的所述剛度在更接近所述軸承蓋的中心軸線處更大并且在接近所述軸承蓋的邊緣處更小。5.根據權利要求1所述的發動機缸體組件，其中所述第一凹處和第二凹處分別從所述第一表面和第二表面向內延伸，從而在所述軸承蓋內形成凹壁，其中所述凹壁以約6.0mm的距離分離。6.根據權利要求1所述的發動機缸體組件，其中當將所述軸承蓋螺栓連接到所述汽缸體時約20kN的第一壓縮力施加到所述汽缸體和所述軸承蓋，并且其中所述推力表面以大于第二壓縮力的壓縮力彎曲，所述第二壓縮力小于所述第一壓縮力。7.根據權利要求6所述的發動機缸體組件，還包括用于緊固所述軸承蓋到所述汽缸體的兩個或更多個主軸承螺栓，其中所述主軸承螺栓延伸穿過所述軸承蓋并延伸到所述汽缸體中，并且其中所述第一壓縮力通過擰緊主軸承螺栓到完全擰緊位置施加。8.根據權利要求1所述的發動機缸體組件，其中當將所述軸承蓋螺栓連接到所述汽缸體時所述推力表面在所述曲軸軸承上施加壓縮力，并且其中所述壓縮力越接近所述曲軸軸承的中心軸線越大。9.一種曲軸主軸承蓋，所述曲軸主軸承蓋包括：包括在所述軸承蓋的前表面上的第一凹處；包括在與所述前表面相對的后表面上的第二凹處；用于保持曲軸的半圓形推力表面，其中所述推力表面的柔性沿所述推力表面的軸向輪廓改變；和推力軸承，其適于與所述推力表面和所述曲軸的主軸頸連接。10.根據權利要求9所述的曲軸主軸承蓋，其中所述推力表面在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M·伊佳科瓦，
申請(專利權)人：福特環球技術公司，
類型：發明
國別省市：美國,US