李陶勝 凌中水 王淑芳 凌俊 金明
摘 要:目前我們使用的一體式結構且?guī)胀ǚ庞吐菟ǖ挠偷讱?,這種油底殼底部遇到碰撞產生變形或破裂時,都必須更換油底殼整體,同時普通放油螺栓不能很好地吸附各零部件摩擦產生的鐵屑,使帶有鐵屑的機油循環(huán)往復進入油道,增大摩擦副,影響發(fā)動機零部件潤滑效果進而縮短發(fā)動機使用壽命,為克服上述問題,延長機油使用壽命,降低發(fā)動機零部件磨損,本團隊經過長時間研究,從實際出發(fā)研究了一款防止機油大幅震蕩且能吸附雜質的沖壓油底殼。
關鍵詞:發(fā)動機;油底殼;機油;摩擦副
本技術領域技術人員都知道油底殼位于汽車發(fā)動機底部,可以拆裝,并實現(xiàn)曲軸箱、油底殼完全密封來作為儲存發(fā)動機潤滑油的裝置。油底殼在生產過程中大多數(shù)都是由薄鋼板沖壓而成,結構復雜的油底殼均采用澆鑄成型。
1 背景技術
目前我們使用的內燃機油底殼都是采用一體式結構,這種油底殼結構機油回到油底殼底部后,機油在油底殼內部儲存的空間相對較大,當汽車在顛簸的路面上行駛或急加速或急減速時,這種油底殼機油都會在油底殼內發(fā)生較大震蕩,機油在發(fā)生震蕩過程中,很容易破壞機油的黏度,震蕩越大機油黏度破壞就會越大,從而縮短機油使用壽命,進而影響機油對發(fā)動機的潤滑作用,加劇發(fā)動機零部件的磨損。另外也有一些新式油底殼,其內部裝有穩(wěn)油擋板,穩(wěn)油擋板往往都是與油底殼鑄為一體,無法拆卸。此外,油底殼底部最低處還裝有放油螺塞,該放油螺栓都是采用一種普通螺栓。
對于上述一體式結構且?guī)胀ǚ庞吐菟ǖ挠偷讱ぃ@種油底殼底部遇到碰撞產生變形或破裂時,都必須更換油底殼整體,同時普通放油螺栓不能很好地吸附各零部件摩擦產生的鐵屑,使帶有鐵屑的機油循環(huán)往復進入油道,增大摩擦副,影響發(fā)動機零部件潤滑效果,進而縮短發(fā)動機使用壽命。
2 實施方法
為克服上述技術問題,延長機油使用壽命,降低發(fā)動機零部件磨損,降低維修成本,增加經濟效益,本團隊經過一段時間調查、研究,從實際出發(fā)本團隊認為研究一款防止機油大幅振蕩且能吸附雜質的沖壓油底殼有著非常必要的現(xiàn)實意義。
本團隊研究的這款防止機油大幅振蕩且能吸附雜質的沖壓油底殼,該油底殼將其設計為上下兩個部分,如圖1-3所示,即油底殼上半部分1和油底殼下半部分2,油底殼上半部分1底部周圍設置一圈法蘭1-1,法蘭1-1上設計鉆有若干個連接孔1-11,而油底殼的下半部分2頂部周圍設置一圈法蘭2-1,法蘭2-1上設計鉆有若干個連接孔2-11,所述的連接孔1-11與連接孔2-11位置一一對應,油底殼上半部分1和油底殼下半部分2通過設置在連接孔1-11和連接孔2-11內的多個連接螺栓4鎖緊連接并將其連接成一個整體(注:油底殼上半部分1和油底殼下半部分2之間可增設密封墊),油底殼上半部分1底部設置有隔層8,隔層8上設計有一個機油泵安裝孔6,機油泵安裝孔6的大小及定位根據(jù)發(fā)動機型號和安裝油泵的型號來決定,機油泵安裝孔6周圍隔層8上設置若干個回油孔7,回油孔7可以設計為規(guī)則的圓形或矩形或不規(guī)則的三角形等各種形狀結構,其目的主要是有利于潤滑油回油的速度,油底殼上半部分1頂部設有一圈法蘭1-2,同樣在法蘭1-2上設置若干個與發(fā)動機曲軸箱底部安裝螺栓孔相對應的連接孔1-22,油底殼下半部分2最底部加工成一橢圓形平底結構5,橢圓形平底結構5中心孔內設置有放油螺栓3,橢圓形平底結構5其長軸長度為短軸長度的1.5倍,而短軸長度為放油螺栓3直徑的1.5倍。
油底殼設計結構如下圖1、圖2、圖3所示:
在上述油底殼下半部分2最底部橢圓形平底結構5中心孔內所設置的放油螺栓3往往都是一根很普通的螺栓,本技術領域所屬技術人員都知道:普通螺栓本身是無法吸附各零部件摩擦產生的且隨潤滑油一起回流到油底殼底部的鐵屑,另一方面,油泵本身在工作是還具有攪拌作用,所以隨潤滑油一起流入油底殼底部的鐵屑在油泵吸力的作用下再次隨機油一道而且循環(huán)往復進入油道,這樣就不能很好地起到潤滑降摩的作用。為了能吸附各零部件摩擦產生的鐵屑,降低各摩擦副之間的摩擦系數(shù),本團隊將放油螺栓3設計為一種磁性螺栓。帶有磁性的放油螺栓3其螺栓本體3-1內部設有永久磁鐵3-2,螺栓本體3-1與絲封片3-3之間通過螺紋連接,將永久磁鐵3-2密封在螺栓本體3-1內,然后將本文設計的放油螺栓3安裝在油底殼下半部分2的最底部,這樣就可以吸附鐵屑,使得鐵屑不會再次或循環(huán)往復進入潤滑油油道內,從而起到了降低了各摩擦副之間摩擦系數(shù),延長發(fā)動機使用壽命,降低維修成本,增加經濟效益的作用。
放油螺栓3的設計結構如下圖4和圖5所示:圖4為該放油螺栓3的立體爆炸示意圖,圖5為該放油螺栓3的剖面結構示意圖。
3 工作原理及使用流程
無論是哪種類型的油底殼,在使用過程中油底殼上半部分都是為發(fā)動機曲軸提供一個旋轉的空間,構成發(fā)動機曲軸箱的一部分,所以油底殼的上半部分都不會用來盛裝機油,只有油底殼的下半部分用來盛裝機油,正是由于這樣的原因,故提出本實用新型設計的這種結構。
往該實用新型油底殼里加注機油后,機油經隔層8上的回油孔7流入到油底殼下半部分2空間內,當汽車在顛簸的路面上行駛或急加速或急減速時,機油只能在油底殼下半部分2與隔層8構成的相對較小的空間內產生震蕩,大大縮小了機油在油底殼內的震蕩空間,震蕩空間越小對機油粘度的破壞性也就越小,從而延長機油使用壽命,提高了機油對發(fā)動機的潤滑效果,降低了發(fā)動機零部件的磨損,延長了發(fā)動機各零部件使用壽命。
4 結語
汽車在顛簸的路面上行駛或急加速或急減速時,油底殼內的機油只能在油底殼下半部分2與隔層8構成的這個狹小空間內震蕩,大大縮小了機油在油底殼內的震蕩空間,震蕩空間越小對機油粘度的破壞性也就越小,從而延長機油使用壽命,提高了機油對發(fā)動機的潤滑作用,降低了發(fā)動機零部件的磨損,延長了發(fā)動機零部件使用壽命。
另一方面當油底殼底部遇到碰撞產生變形或破裂時,無需更換整個油底殼,只需要更換油底殼下半部分2即可,降低了客戶維修成本,節(jié)約油底殼生產材料,有利于節(jié)能環(huán)保。
參考文獻:
[1]聶川,宗陳艷.某型號發(fā)動機油底殼的優(yōu)化設計[J].內燃機與配件,2020(22):3-4.
[2]白萃平,馬其華,周天均.車用CFRP油底殼的結構與制造工藝并行優(yōu)化設計[J].工程設計學報,2020(05):608-615.
[3]王小亮.一種變速器油底殼用沖壓工藝如何保證法蘭安裝面整體平面度和局部平面度的論述[J].時代汽車,2020(07):115-117.
項目:基于新能源汽車車身覆蓋件生產線氣動機器人智能優(yōu)化研究與應用KJ2019A1193;Zigbee聯(lián)網技術多重智能防盜系統(tǒng)的研究及其在安徽新能源汽車產業(yè)中的應用KJ2019 ZD77;安慶職業(yè)技術學院江淮汽車安慶分公司新能源汽車實踐教育基地2017sjjd057
作者簡介:李陶勝(1976— ),男,漢族,安徽安慶人,碩士,講師,工程師,研究方向:控制工程;凌中水(1986— ),男,漢族,安徽安慶人,碩士,講師,工程師,研究方向:工程自動化;王淑芳(1984— ),女,漢族,安徽阜陽人,碩士,講師,研究方向:機械電子;凌?。?992— ),男,漢族,安徽安慶人,本科,助教,研究方向:車輛工程;金明(1963— ),男,漢族,江蘇南通人,本科,高級實驗師,研究方向:車輛工程。