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基于降低引擎组件磨损在拉延成型分体式冲压油底壳中的研究与应用
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李陶胜凌中水王淑芳凌俊金明
摘要:目前我们使用的一体式结构且带普通放油螺栓的油底壳,这种油底壳底部遇到碰撞产生变形或破裂时,都必须更换油底壳整体,同时普通放油螺栓不能很好地吸附各零部件摩擦产生的铁屑,使带有铁屑的机油循环往复进入油道,增大摩擦副,影响发动机零部件润滑效果进而缩短发动机使用寿命,为克服上述问题,延长机油使用寿命,降低发动机零部件磨损,本团队经过长时间研究,从实际出发研究了一款防止机油大幅震荡且能吸附杂质的冲压油底壳。
关键词:发动机;油底壳;机油;摩擦副
本技术领域技术人员都知道油底壳位于汽车发动机底部,可以拆装,并实现曲轴箱、油底壳完全密封来作为储存发动机润滑油的装置。油底壳在生产过程中大多数都是由薄钢板冲压而成,结构复杂的油底壳均采用浇铸成型。
1背景技术
目前我们使用的内燃机油底壳都是采用一体式结构,这种油底壳结构机油回到油底壳底部后,机油在油底壳内部储存的空間相对较大,当汽车在颠簸的路面上行驶或急加速或急减速时,这种油底壳机油都会在油底壳内发生较大震荡,机油在发生震荡过程中,很容易破坏机油的黏度,震荡越大机油黏度破坏就会越大,从而缩短机油使用寿命,进而影响机油对发动机的润滑作用,加剧发动机零部件的磨损。另外也有一些新式油底壳,其内部装有稳油挡板,稳油挡板往往都是与油底壳铸为一体,无法拆卸。此外,油底壳底部最低处还装有放油螺塞,该放油螺栓都是采用一种普通螺栓。
对于上述一体式结构且带普通放油螺栓的油底壳,这种油底壳底部遇到碰撞产生变形或破裂时,都必须更换油底壳整体,同时普通放油螺栓不能很好地吸附各零部件摩擦产生的铁屑,使带有铁屑的机油循环往复进入油道,增大摩擦副,影响发动机零部件润滑效果,进而缩短发动机使用寿命。
2实施方法
为克服上述技术问题,延长机油使用寿命,降低发动机零部件磨损,降低维修成本,增加经济效益,本团队经过一段时间调查、研究,从实际出发本团队认为研究一款防止机油大幅振荡且能吸附杂质的冲压油底壳有着非常必要的现实意义。
本团队研究的这款防止机油大幅振荡且能吸附杂质的冲压油底壳,该油底壳将其设计为上下两个部分,如图1-3所示,即油底壳上半部分1和油底壳下半部分2,油底壳上半部分1底部周围设置一圈法兰1-1,法兰1-1上设计钻有若干个连接孔1-11,而油底壳的下半部分2顶部周围设置一圈法兰2-1,法兰2-1上设计钻有若干个连接孔2-11,所述的连接孔1-11与连接孔2-11位置一一对应,油底壳上半部分1和油底壳下半部分2通过设置在连接孔1-11和连接孔2-11内的多个连接螺栓4锁紧连接并将其连接成一个整体(注:油底壳上半部分1和油底壳下半部分2之间可增设密封垫),油底壳上半部分1底部设置有隔层8,隔层8上设计有一个机油泵安装孔6,机油泵安装孔6的大小及定位根据发动机型号和安装油泵的型号来决定,机油泵安装孔6周围隔层8上设置若干个回油孔7,回油孔7可以设计为规则的圆形或矩形或不规则的三角形等各种形状结构,其目的主要是有利于润滑油回油的速度,油底壳上半部分1顶部设有一圈法兰1-2,同样在法兰1-2上设置若干个与发动机曲轴箱底部安装螺栓孔相对应的连接孔1-22,油底壳下半部分2最底部加工成一椭圆形平底结构5,椭圆形平底结构5中心孔内设置有放油螺栓3,椭圆形平底结构5其长轴长度为短轴长度的1.5倍,而短轴长度为放油螺栓3直径的1.5倍。
油底壳设计结构如下图1、图2、图3所示:
在上述油底壳下半部分2最底部椭圆形平底结构5中心孔内所设置的放油螺栓3往往都是一根很普通的螺栓,本技术领域所属技术人员都知道:普通螺栓本身是无法吸附各零部件摩擦产生的且随润滑油一起回流到油底壳底部的铁屑,另一方面,油泵本身在工作是还具有搅拌作用,所以随润滑油一起流入油底壳底部的铁屑在油泵吸力的作用下再次随机油一道而且循环往复进入油道,这样就不能很好地起到润滑降摩的作用。为了能吸附各零部件摩擦产生的铁屑,降低各摩擦副之间的摩擦系数,本团队将放油螺栓3设计为一种磁性螺栓。带有磁性的放油螺栓3其螺栓本体3-1内部设有永久磁铁3-2,螺栓本体3-1与丝封片3-3之间通过螺纹连接,将永久磁铁3-2密封在螺栓本体3-1内,然后将本文设计的放油螺栓3安装在油底壳下半部分2的最底部,这样就可以吸附铁屑,使得铁屑不会再次或循环往复进入润滑油油道内,从而起到了降低了各摩擦副之间摩擦系数,延长发动机使用寿命,降低维修成本,增加经济效益的作用。
放油螺栓3的设计结构如下图4和图5所示:图4为该放油螺栓3的立体爆炸示意图,图5为该放油螺栓3的剖面结构示意图。
3工作原理及使用流程
无论是哪种类型的油底壳,在使用过程中油底壳上半部分都是为发动机曲轴提供一个旋
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