一种车辆、发动机及其曲柄臂的制作方法

本实用新型涉及车辆工程领域，特别是涉及一种发动机及其曲柄臂。此外，本实用新型还涉及一种包括上述发动机的车辆。

背景技术：

发动机作为车辆的重要部件，其性能参数影响着车辆的行驶与运行。其中曲轴实现了将发动机气缸内活塞的直线运动转化为圆周运动，曲轴包括曲柄臂、主轴和连杆轴，主轴和连杆轴分别连接于曲柄臂的两侧面，并相互错开，连杆轴用于铰接连杆，连杆的另一端连接活塞，主轴用于输送动力，同时曲柄臂上还设置有平衡块，用来平衡惯性力矩。

但是，现有曲柄臂的平衡块为实体结构，重量较大，使用的材料较多，制造成本较高。同时导致曲轴的转动需要更多的动力，增加了发动机油耗。

因此，如何提供一种具有较小重量并减小动力消耗的曲柄臂是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种发动机及其曲柄臂，具有较小的重量，降低油耗。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述发动机的车辆，具有较小的重量，降低油耗，节约成本。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种发动机的曲柄臂，包括板状的连接臂和平衡块，所述连接臂尾端的外侧面设置有主轴连接孔，所述连接臂首端的内侧面设置有连杆连接孔，所述平衡块设置于所述连接臂尾端，所述平衡块和所述连接臂连接处设置有减重槽。

优选地，所述减重槽设置于所述平衡块和所述连接臂的内侧面。

优选地，所述减重槽的一端位于所述连接臂的中线，所述减重槽的另一端为位于所述连接臂和所述平衡块连接处侧边缘的开口。

优选地，所述减重槽的两侧边由内部的一端向设置有所述开口的一端展开，且与分模面呈钝角。

优选地，所述开口与所述平衡块的侧边缘平滑过渡。

优选地，所述连接臂两侧边缘均设置有向两侧凸出的加强部，两个所述加强部分别位于危险截面的两侧。

优选地，所述加强部与所述连接臂的侧边缘平滑过渡。

本实用新型提供一种发动机，包括曲轴主轴以及连接所述曲轴主轴的曲柄臂，所述曲柄臂具体为上述任意一项所述的曲柄臂。

优选地，所述发动机具体为三缸发动机，所述曲柄臂具体为所述三缸发动机的第一曲柄臂、第二曲柄臂、第五曲柄臂和第六曲柄臂。

本实用新型提供一种车辆，包括车架以及安装于所述车架的发动机，所述发动机具体为上述任意一项所述的发动机。

本实用新型提供一种发动机的曲柄臂，包括板状的连接臂和平衡块，连接臂尾端的外侧面设置有主轴连接孔，连接臂首端的内侧面设置有连杆连接孔，平衡块设置于连接臂尾端，平衡块和连接臂连接处设置有减重槽。通过在平衡块和连接臂连接处设置减重槽，减轻了曲柄臂的重量，减少了制造材料，进而节约成本，同时减小了曲轴转动需要的动力，减小油耗。且减重槽设置的位置并不影响平衡块的平衡作用，保证曲轴正常运行。

附图说明

图1为本实用新型所提供的曲柄臂额一种具体实施方式的主视示意图；

图2为本实用新型所提供的曲柄臂额一种具体实施方式的侧视示意图；

图3为本实用新型所提供的曲柄臂额一种具体实施方式的A向剖视示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种发动机及其曲柄臂，具有较小的重量，降低油耗。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述发动机的车辆，具有较小的重量，降低油耗，节约成本。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图3，图1为本实用新型所提供的曲柄臂额一种具体实施方式的主视示意图；图2为本实用新型所提供的曲柄臂额一种具体实施方式的侧视示意图；图3为本实用新型所提供的曲柄臂额一种具体实施方式的A向剖视示意图。

本实用新型具体实施方式提供一种发动机的曲柄臂，包括板状的连接臂1和板状的平衡块2，两者可以一体式式设置，形成整体为板状的曲柄臂。其中连接臂1的尾端连接平衡块2，即连接臂1连接平衡块2的一端为其尾端，连接臂1的另一端为其首端。连接臂1用于连接曲轴主轴的一侧板面为其外侧面，连接臂1用于连接连杆连接轴的一侧板面为其内侧面，相应地，平衡块2上分别与连接臂1的内、外侧面朝向相同的两侧板面为平衡块2的内侧面和外侧面，进而即是曲柄臂的内侧面和外侧面。

连接臂1尾端的外侧面设置有主轴连接孔3，连接臂1首端的内侧面设置有连杆连接孔4，曲轴主轴安装于主轴连接孔3中，连杆连接轴安装于连杆连接孔4中，曲轴主轴和连杆连接轴均垂直于曲柄臂的板面，其中曲轴主轴能够绕其自身轴线旋转以输出动力，连杆连接轴连接连杆的一端，并能够绕曲轴主轴的轴线旋转以实现直线运动向圆周运动的转换。为了连接稳定，还可在连接臂1的内、外侧面上一体式设置凸出的套筒，套筒相当于主轴连接孔3和连杆连接孔4的延伸，曲轴主轴和连杆连接轴均安装于套筒中。进一步地，在连接臂1内部，还可设置连通主轴连接孔3和连杆连接孔4的油孔，便于润滑油进入，便于旋转过程中的润滑。

在平衡块2和连接臂1连接处设置有减重槽5。通过设置减重槽5，减轻了曲柄臂的重量，减少了制造材料，进而节约成本，同时减小了曲轴转动需要的动力，减小油耗。且减重槽5设置的位置并不影响平衡块2的平衡作用，保证曲轴正常运行。

减重槽5可以设置在多个位置，具体地，可以设置于平衡块2和连接臂1的内侧面。减重槽5的部分位置会与主轴连接孔3重合，将减重槽5设置于内侧面，能够避让设置于外侧面的主轴连接孔3，便于加工制造，也可在成功避让的前提下，将减重槽5设置于外侧面或内部等位置，均在本实用新型的保护范围之内。还可以在连接臂1外侧面的首端设置斜面，进一步减少材料与重量。

为了进一步便于加工，可将减重槽5的一端设置在内侧面内，另一端设置为开口，即减重槽5的一端位于连接臂1的中线6，中线6为主轴连接孔3和连杆连接孔4的中心连线所在平面的一条直线，且这一平面是垂直于曲柄臂的板面的。减重槽的另一端为开口，开口位于连接臂1和平衡块2连接处侧边缘，即开口的一侧连接连接臂1的侧边缘，开口的另一侧连接平衡块2的侧边缘。其中连接臂1、平衡块2及曲柄臂的侧边缘指位于内侧面和外侧侧面之间的边缘部分。加工过程中，内侧面向上，可以直接由曲柄臂的侧边缘进刀，向内侧面中部铣削加工减重槽5，或采用其他加工方式，但加工后的结构是相同的。

在加工过程中，为了便于拔模，需要将减重槽5的两侧边由内部的一端向设置有开口的一端展开，且与分模面7呈钝角。即减重槽5两侧边之间的距离由中部向开口逐渐变大，一般情况下，分模面7为一垂直于曲柄臂板面的平面，与中线6所在的垂直于曲柄臂板面的平面之间具有一定的夹角，可以为30度或其他角度，减重槽5两侧边与分模面7之间的夹角为钝角，此处钝角的测量方式为由减重槽5内相对的两个侧面向分模面7测量，形成钝角以便于拔模。

同时，为减小应力集中，开口与平衡块2的侧边缘平滑过渡，即开口方向与平衡块2收尾的方向尽量一致。

在上述各具体实施方式提供的曲柄臂的基础上，为了提高曲柄臂的强度，可以在连接臂1两侧边缘均设置有向两侧凸出的加强部8，两个加强部8分别位于危险截面9的两侧。

在曲轴中，曲柄臂外侧面与曲轴主轴连接处设置有主轴颈圆角，曲柄臂内侧面与连杆连接轴连接处设置有连杆颈圆角，用主轴颈圆角和连杆颈圆角的中心连线形成的面来剖切曲柄臂，得到的近似矩形的区域为危险截面9，即图3中的A向剖面，危险截面9的面积越大，意味着疲劳强度越大，因此，为了提高强度，可通过在危险截面9两侧设置加强部的方式增大危险截面9的面积，尽量减少连接臂1首尾两端的实体，但将危险截面9落在两侧加宽的区域内，由于危险截面9为空间倾斜角度方向，调整两侧高度来适应危险截面9的位置，即设计两侧高度可以不一致。进一步地，为了减小应力集中，加强部8与连接臂1的侧边缘平滑过渡。

为了满足强度要求，减重槽5需要距离连杆颈圆角根部10mm以上，减重槽5的深度以确保曲柄臂剩余壁厚在10mm以上。可以通过软件分析，得出主轴颈圆角和连杆颈圆角安全系数，并得出对应转速下最小的安全系数和疲劳强度安全系数以满足设计要求，或根据情况对各尺寸进行调整，均在本实用新型的保护范围之内。

除了上述曲柄臂，本实用新型的具体实施方式还提供一种包括上述曲柄臂的发动机，该发动机其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

具体地，上述发动机可以是三缸发动机，该三缸发动机按照顺序排列的第一曲柄臂、第二曲柄臂、第五曲柄臂和第六曲柄臂为本实用新型具体实施方式提供的曲柄臂，既保证了曲轴的强度，同时减轻了重量，也能保证平衡块的平衡效果。也可为其他类型的多缸发动机，根据情况设置多缸发动机采用本实用新型的曲柄臂的数量，均在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型的具体实施方式还提供一种包括上述发动机的车辆，该车辆其他各部分的结构请参考现有技术，本为不再赘述。

以上对本实用新型所提供的车辆、发动机及其曲柄臂进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。