包括曲轴的发动机制造技术

本发明专利技术提供一种直列式发动机。该发动机包括具有四个汽缸但只具有三个主轴承座的汽缸体。该发动机还包括只有三个主轴承轴颈的曲轴。该发动机可以比其他类似的发动机具有较小的摩擦。

【技术实现步骤摘要】
包括曲轴的发动机
本专利技术涉及一种直列式四汽缸发动机。
技术介绍
车辆动力传动系统将原动力从动力源传递至车轮。发动机是一个包括曲轴的动力源示例。曲轴使燃烧能从发动机汽缸转换到旋转能。尤其，燃烧能从发动机汽缸传递到线性往复运动的活塞。活塞通过连杆传递燃烧能到曲轴，并且曲轴使线性运动转换为旋转运动。曲轴还可以包括机械连接曲轴轴承的主轴承轴颈。曲轴轴承固定在汽缸体和曲轴之间。润滑剂从汽缸体流到轴承，并且发动机缸支撑轴承和曲轴。汽缸体和轴承允许曲轴和主轴承轴颈在轴承中旋转。U.S.专利公开No.2005/0115524披露的一个示例曲轴，所述公开显示了一种具有可旋转联接到发动机中曲轴的五个主轴承的四汽缸发动机。轴承引导曲轴旋转并且机械联接到支撑曲轴和轴承的汽缸体。当转矩经过连杆输出到曲轴时，曲轴可能弯曲。曲轴弯曲会限制发动机转速并且增加发动机振动。一种减少曲轴弯曲的方法为沿着曲轴长度提供大量的主轴承轴颈使得曲轴在许多位置被支撑。然而，发动机摩擦损失与曲轴轴承轴颈的数量成正比。因此，在曲轴上每增加一个曲轴轴承轴颈发动机摩擦损失增加。因此，发动机动力输出和燃料经济性会随着轴承轴颈数量的增加而显著下降。而且，发动机重量由于每一个额外的曲轴轴承轴颈而增加。最终，汽缸体成本随着曲轴主轴承轴颈数量的增加而增大。
技术实现思路
为了解决上面提及的至少一些问题，提供了一种直列式四汽缸发动机，其包括：包括两个外主轴承轴颈和被定位在两个外主轴承轴颈之间的唯一的内主轴承轴颈的曲轴。这样，提供一种只包含三个主轴承的直列式四汽缸发动机。通过限制直列式四汽缸发动机的主轴承的数量到三个而不是传统的五个，可能能减少发动机摩擦以及改善车辆的燃料经济性。在一个示例中，发动机包括三个主轴承座，轴承使用三个主轴承轴颈引导和支撑曲轴。第一轴承轴颈定位在曲轴的前边，第二轴承轴颈定位在曲轴的后边，第三轴承轴颈定位在曲轴的中间附近。用这种方式，曲轴可以被充分地支撑同时发动机摩擦降低。在另一个实施例中，所述直列式四汽缸发动机进一步包括第一未支撑轴向排列的轴部分，其位于两个外部的主轴承轴颈其中之一和唯一的内主轴承轴颈之间，第一未支撑轴向排列的轴部分包括与曲轴旋转轴排线对齐的中心轴线。在另一个实施例中，所述直列式四汽缸发动机进一步包括共四个轴颈销，包含两个外部轴颈销和两个内部轴颈销。在另一个实施例中，共四个轴颈销中的每一个都直接连接到不同的活塞杆上。在另一个实施例中，所述未支撑轴向排列的轴部分没有直接连接到轴承。在另一个实施例中，一种直列式四汽缸发动机包括：只包括三个主轴承座的汽缸体；定位在三个主轴承座内的三个主轴承；定位在三个主轴承中的曲轴，曲轴包括连接到活塞杆的四个轴颈销，活塞杆连接到定位在发动机汽缸中的分开的活塞。在另一个实施例中，曲轴包括总共两个外主轴承轴颈和一个内主轴承轴颈，两个外主轴承轴颈和内主轴承轴颈中每一个与三个主轴承中的一个机械连接，并且共两个主轴承轴颈和内主轴承轴颈中每一个分别和分开的曲轴轴承的内座圈直接接触。在另一个实施例中，直列式四汽缸发动机进一步包括第一销平衡物，其包含定位在四个轴颈销之一外侧的单个质量体。在另一个实施例中，直列式四汽缸发动机进一步包括定位在曲轴中第一外主轴承轴颈和内主轴承轴颈之间的未支撑轴向排列的轴部分，该未支撑轴向排列的轴部分具有与曲轴的旋转轴线对齐的中心轴线。在另一个实施例中，权利要求16所述的直列式四汽缸发动机进一步包括直接连接到未支撑轴向排列的轴部分的两个叶片，所述两叶片定位在未支撑轴向排列的轴部分的径向相反的两侧。在另一个实施例中，三个主轴承座包括油孔。在另一个实施例中，直列式四汽缸发动机包括曲轴，该曲轴包含四个连接到直列式四汽缸发动机中四个活塞杆的四个轴颈销，所述曲轴包括两个外主轴承轴颈和一个内主轴承轴颈，该曲轴还包括第一和第二未支撑轴向排列的轴部分，该第一和第二未支撑轴向排列的轴部分径向定位在两个外主轴承轴颈的其中之一和内主轴承轴颈之间，该第一和第二未支撑轴向排列的轴部分各自包括与曲轴旋转轴线对齐的中心轴线。在另一个实施例中，曲轴包括两个外轴颈销和两个内轴颈销，所述两个外轴颈销安装在相似的径向位置，所述两个内部轴颈销安装在相似的径向位置。在这里描述的发动机和曲轴可以降低发动机燃料消耗。而且，所述发动机和曲轴可以比其它发动机的振动和/或弯曲更小。而且，所述发动机和曲轴可以在更高的发动机速度时高效地运行。本专利技术的上述优点以及其他优点和特征从下面单独的或结合附图的详细描述将容易明白。应当明白，提供上面的概述是为了以简单的形式引进选择的构思，这种构思在详细描述中进一步描述。这并不意味着指出要求保护的主题的关键的或基本的特征，要求保护的主题的范围由权利要求唯一地限定。而且，要求保护的主题不限于解决上面或本专利技术的任何部分指出的任何缺点的实施方式。附图说明图1显示了包括曲轴的内燃发动机示意图；图2显示了图1所示内燃发动机以及曲轴的另一个示意图；图3显示了图2所示曲轴的第一个示例；图4显示了图2所示曲轴的第二个示例；图5显示了图4所示的第二个示例曲轴的侧视图；图6显示了图4所示曲轴的后端；图7-13显示了图4所示曲轴的横截面图；图14显示了图4所示曲轴的前端；图15显示了可以支撑图1-14中曲轴的汽缸体。图2-14是近似根据比例所绘。然而，其它相关尺寸可以根据需要使用。具体实施方式当前的描述和内燃发动机中的曲轴相关。曲轴可以提供在如图1和2所示的发动机系统中。图3-5显示的是一个示例曲轴的透视图和侧视图。图6-14提供了所述示例曲轴的剖视和端视图。最后，图15显示了所述示例曲轴可以机械地连接到的示例汽缸体。参照图1，内燃发动机10包括多个汽缸，图1中显示的其中一个汽缸被电子发动机控制器12控制。该发动机可以被包含到车辆中。发动机10包括汽缸30和汽缸壁32，同时活塞36定位在汽缸壁32中并且连接到曲轴40。所述发动机10还包括连接到汽缸体91形成汽缸30的汽缸盖90。因此，汽缸体91形成汽缸30的一部分。图中显示汽缸30通过各自的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48相连。每一个进气和排气门可以被进气凸轮51和排气凸轮53操作。用这种方式，这些气门可以被周期性地致动以在汽缸30中进行燃烧。然而，在其它示例中，电磁气门致动可以被利用。图示燃料喷射器66被定位为直接喷射燃料到汽缸30中，这种技术被称为直接喷射。额外地或者可选地，燃料可以被喷射到一个进气道，这种技术被称为进气道喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的FPW信号的脉冲宽度成比例地传递液体燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨（没有显示）的燃料系统（没有显示）传递到燃料喷射器66。燃料喷射器66被供应以响应控制器12的来自驱动器68的工作电流。另外，图示进气歧管44与用于调节节流板64的位置来控制来自进气腔46的空气流动的可选的电子节气门62连通。在其它示例中，发动机10可以包括涡轮增压器，该涡轮增压器有定位在进气系统中的压缩机以及定位在排气系统中的涡轮。该涡轮可以通过轴连接到该压缩机。高压双级燃料系统可以用于在喷射器66生成更高的燃料压力。无分电器点火系统88响应控制器12通过火花塞92提供点火火花到汽缸30。然而，在其它示例中，该点火系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直列式四汽缸发动机，其包括：曲轴，该曲轴包括两个外主轴承轴颈和轴向定位在所述两个外主轴承轴颈之间的唯一的内主轴承轴颈。

【技术特征摘要】
2012.08.10 US 13/572,4901.一种直列式四汽缸发动机，其包括：曲轴，该曲轴包括两个外主轴承轴颈和轴向定位在所述两个外主轴承轴颈之间的唯一的内主轴承轴颈；以及定位在所述两个外主轴承轴颈其中之一和所述唯一的内主轴承轴颈之间的第一未支撑轴向对齐的轴部分，所述第一未支撑轴向对齐的轴部分包括与所述曲轴的旋转轴线对齐的中心轴线。2.根据权利要求1所述的直列式四汽缸发动机，进一步包括定位在所述两个外主轴承轴颈中的另外一个和所述唯一的内主轴承轴颈之间的第二未支撑轴向对齐的轴部分，所述第二未支撑轴向对齐的轴部分具有与所述曲轴的旋转轴线对齐的中心轴线。3.根据权利要求1所述的直列式四汽缸发动机，其中所述第一未支撑轴向对齐的轴部分的半径比所述唯一的内主轴承轴颈的半径大。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·L·威廉姆斯，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：