CN111379620A - 发动机的装配方法以及发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机的装配方法以及发动机。该发动机的装配方法发动机包括：具有活塞孔的活塞、曲轴、调节元件、连杆、压缩比调节机构，调节元件包括第一和第二分体，第一和第二分体具有第一和第二分体孔，连杆具有第一和第二连杆孔，压缩比调节机构用于调节活塞在气缸缸孔内的位置，压缩比调节机构包括偏心轴和控制杆，控制杆具有第一和第二控制杆孔；装配方法包括：将活塞销穿设活塞孔和第一连杆孔、将连杆销穿设第二连杆孔与第一分体孔、将控制杆销穿设第一控制杆孔与第二分体孔、将第一分体与第二分体相固定以将第一分体与第二分体安装在连杆颈上。根据本发明的发动机的装配方法，通过合理安排装配步骤，可使发动机的装配精度提高。

Description

发动机的装配方法以及发动机

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种发动机的装配方法以及发动机。

背景技术

发动机的压缩比是指活塞运动到下止点时的气缸容积与活塞运动到上止点时的燃烧室容积之比。现有发动机大多数为固定压缩比发动机，燃油燃烧效率低、经济性差、排放高。随着可变压缩比技术的发展，发动机开始增加压缩比调节机构，通过改变活塞上止点位置等方式改变燃烧室容积，从而改变压缩比。

现有的发动机装配方法复杂，耗时较长，且发动机内各零件之间的运动可靠性较差，此外，各零件之间铰链接处较多，固有的机构累积公差较大，面临压缩比调节精度不足的问题，且压缩比调节机构的驱动轴装配精度较低，影响压缩比调节精度，且易影响发动机的NVH性能。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种发动机的装配方法，简单、方便，装配精度较高。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种发动机的装配方法，所述发动机包括：活塞，所述活塞适于在所述发动机的气缸缸孔内运动，所述活塞的一端设置有与活塞销配合的活塞孔；曲轴，所述曲轴的主轴颈可转动地设置在所述发动机的缸体上；调节元件，所述调节元件包括：第一分体和第二分体，所述第一分体和所述第二分体套设在所述曲轴的连杆颈上，所述第一分体设置有与连杆销配合的第一分体孔，所述第二分体设置有与控制杆销配合的第二分体孔；连杆，所述连杆连接在所述活塞与所述调节元件之间，所述连杆的第一端设置有与所述活塞销配合的第一连杆孔，所述连杆的第二端设置有与所述连杆销配合的第二连杆孔；压缩比调节机构，所述压缩比调节机构用于调节所述活塞在所述气缸缸孔内的位置，所述压缩比调节机构包括：偏心轴和控制杆，所述控制杆连接在所述调节元件与所述偏心轴之间，所述控制杆的第一端设置有与所述控制杆销配合的第一控制杆孔，且所述控制杆的第二端设置有与所述偏心轴配合的第二控制杆孔；

所述装配方法包括以下步骤：

S1：将所述活塞销穿设所述活塞孔和所述第一连杆孔；

S2：将所述连杆销穿设所述第二连杆孔与所述第一分体孔；

S3：将所述控制杆销穿设所述第一控制杆孔与所述第二分体孔；

S4：将所述第一分体与所述第二分体相固定，以将所述第一分体与所述第二分体安装在所述连杆颈上。

根据本发明的一些实施例，所述S4在所述S1、所述S2、所述S3之后进行，所述S1、所述S2、所述S3的先后顺序不限制。

根据本发明的一些实施例，所述第一分体与所述第二分体中的每一个均具有“U”形臂，在所述S2中，所述连杆的第二端位于所述第一分体的“U”形臂的“U”形空间中；在所述S3中，所述控制杆的第一端位于所述第二分体的“U”形臂的“U”形空间中，所述连杆销和所述控制杆销中的每一个均与对应所述“U”形臂上的安装孔过盈配合。

具体地，每个所述“U”形臂包括：前臂和后臂，所述前臂上开设有前臂安装孔，所述后臂上开设有后臂安装孔，所述前臂安装孔、所述后臂安装孔的中心轴线对齐。

进一步地，所述连杆销与所述控制杆销中的每一个均具有大径端和小径端，所述大径端的外径大于所述小径端的外径，所述大径端和所述小径端的中心轴线对齐，且所述连杆销与所述控制杆销中的每一个的中心轴线与对应所述“U”形臂的安装孔的中心轴线对齐。

进一步地，所述连杆销与所述控制杆销中的每一个的大径端与对应的所述前臂安装孔过盈配合，所述连杆销与所述控制杆销中的每一个的小径端与对应的所述后臂安装孔过盈配合。

可选地，所述小径端与对应的所述后臂安装孔的过盈量大于所述大径端与对应的所述前臂安装孔的过盈量。

根据本发明的一些实施例，在所述S2中，所述第二连杆孔与所述连杆销的小径端间隙配合；在所述S3中，所述第一控制杆孔与所述控制杆销的小径端间隙配合。

进一步地，在所述S2和所述S3中，将所述后臂的背离所述前臂的一侧垫在压装工作平台上。

具体地，在所述S2中，先将所述连杆销的小径端经所述第一分体的前臂安装孔装入所述第二连杆孔和所述第一分体的后臂安装孔，再将所述连杆销的大径端装入所述第一分体的前臂安装孔；

在所述S3中，先将所述控制杆销的小径端经所述第二分体的前臂安装孔装入所述第一控制杆孔和所述第二分体的后臂安装孔，再将所述控制杆销的大径端装入所述第二分体的前臂安装孔。

可选地，所述连杆的第二端设置有连杆压装凸台，所述连杆压装凸台凸出所述连杆第二端的外表面，以使所述连杆的第二端与所述第一分体的“U”形臂之间无间隙，且所述连杆压装凸台超出所述第一分体外轮廓3mm-10mm；

所述控制杆的第一端设置有控制杆压装凸台，所述控制杆压装凸台凸出所述控制杆第一端的外表面，以使所述控制杆的第一端与所述第二分体的“U”形臂之间无间隙，且所述控制杆压装凸台超出所述第二分体外轮廓3mm-10mm。

根据本发明的一些实施例，所述发动机的装配方法还包括S5：将所述第一分体绕所述连杆销转动，以使所述第一分体位于所述活塞的直径范围内，所述S5在所述S4之前，且在所述S1和所述S2之后。

进一步地，所述S5与所述S4之间，还包括S6：将所述第一分体、所述活塞、所述连杆的组合件自气缸缸孔顶部放入，以使所述第一分体的曲轴半孔环抱所述连杆颈。

根据本发明的一些实施例，所述偏心轴包括：驱动轴和偏心轮，所述偏心轮设置在所述驱动轴上，所述装配方法还包括S7：将所述偏心轮安装在所述第二控制杆孔内。

可选地，所述S7在所述S4之后。

根据本发明的一些实施例，所述曲轴具有多个连杆颈，每个连杆颈上设置有一个调节元件，每个调节元件与连杆、控制杆相连，每个控制杆的第二控制杆孔内均设置有一个偏心轮，所述S7之后还包括S8：使用工艺芯轴矫正所有偏心轮的位置。

可选地，所述工艺芯轴的直径小于所述驱动轴的直径，且直径差值为10mm-20mm。

具体地，所述S8之后还包括S9：将所述驱动轴逐步穿设所有所述偏心轮，所述工艺芯轴逐步退出。

进一步地，所述驱动轴上设置有驱动轴孔，所述偏心轮上设置有偏心轮孔，所述S9之后还包括S10：传动销穿设所述驱动轴孔和所述偏心轮孔，以将所述偏心轮固定在所述驱动轴上。

可选地，所述驱动轴上开设有驱动轴油孔，所述偏心轮上开设有偏心轮油孔，所述偏心轮油孔与所述驱动轴油孔连通，所述驱动轴为空心驱动轴，所述驱动轴的空心结构形成润滑油道，所述驱动轴油孔与所述空心结构连通。

相对于现有技术，本发明所述的发动机的装配方法具有以下优势：

本发明所述的发动机的装配方法，通过合理安排装配步骤，可使发动机的装配精度提高；使用工艺芯轴，可提高装配精度和装配效率；采用组合式的偏心轴，可提高整体的结构刚度，提高压缩比控制精度。

本发明的另一个目的在于提出一种发动机，使用上述的发动机的装配方法装配而成。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是活塞、连杆、调节元件、曲轴、压缩比调节机构的装配示意图；

图2是活塞、连杆、调节元件、曲轴、压缩比调节机构、上缸体、下缸体的装配示意图；

图3是连杆销与连杆、第一分体的装配示意图；

图4是连杆、调节元件、控制杆的装配示意图；

图5是连杆的示意图；

图6是控制杆的示意图；

图7是调节元件的剖视图；

图8是调节元件的立体图；

图9是活塞、连杆、第一分体的装配示意图；

图10偏心轴的示意图；

图11是偏心轮与控制杆的装配示意图；

图12是驱动轴、偏心轮与控制杆的装配示意图；

图13是驱动轴、偏心轮在下缸体内的安装示意图；

图14是连杆销、控制杆销的立体示意图；

图15是连杆销、控制杆销的剖视图；

图16是连杆销与连杆、调节元件的装配示意图；

图17是调节元件的侧面剖视图；

图18是本发明的发动机装配方法的一个实施例示意图。

附图标记说明：

活塞1、活塞孔11、连杆2、第一连杆孔21、第二连杆孔22、连杆压装凸台23、调节元件3、第一分体31、第一分体孔311、第一螺栓孔313、第一螺纹孔314、第一避让槽315、第一曲轴半孔316、第一“U”形臂317、第一前臂318、第一前臂安装孔318a、第一后臂319、第一后臂安装孔319a、第二分体32、第二分体孔321、第二螺栓孔323、第二螺纹孔324、第二避让槽325、第二曲轴半孔326、第二“U”形臂327、第二前臂328、第二前臂安装孔328a、第二后臂329、第二后臂安装孔329a、曲轴孔33、胀断面34、调节油道35、第一螺栓351、第二螺栓352、曲轴4、主轴颈41、连杆颈42、控制杆5、第一控制杆孔51、第二控制杆孔52、控制杆压装凸台53、偏心轴6、驱动轴61、驱动轴油孔611、驱动轴孔612、偏心轮62、偏心轮油孔621、偏心轮孔622、法兰63、压缩比调节机构7、上缸体81、下缸体82、压装工作平台91、冲头92、垫板93、活塞销A、连杆销B、连杆颈销C、控制杆销D、传动销E、大径端94、小径端95、销润滑油道96。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考图1-图18并结合实施例来详细说明本发明。

参照图1-图2所示，发动机包括：活塞1、连杆2、调节元件3、曲轴4和压缩比调节机构7。

活塞1可在发动机的气缸缸孔内运动，结合图1所示，活塞1可在气缸缸孔内沿图1的上下方向运动。曲轴4的主轴颈41可转动地设置在发动机的缸体上，如图2、图12-图13所示，缸体包括上缸体81和下缸体82，曲轴4设置在上缸体81和下缸体82之间的主轴孔上。曲轴4的连杆颈42与主轴颈41的中心轴线错开，曲轴4的连杆颈42可以有多个。

调节元件3套设在其中一个连杆颈42上，具体而言，调节元件3上设置有曲轴孔，连杆颈42位于曲轴孔内，调节元件3与连杆颈42可相互转动。在一些实施例中，调节元件3与连杆颈42之间可以设置有连杆颈销C或轴瓦，以减小调节元件3和连杆颈42的磨损，延长发动机的零件使用寿命。

连杆2连接在活塞1与调节元件3之间，也就是说，连杆2的第一端与活塞1连接，连杆2的第二端与调节元件3连接。具体而言，连杆2的第一端与活塞1通过活塞销A铰接，连杆2的第二端与调节元件3通过连杆销B铰接，由此使得连杆2与活塞1之间可发生相互转动，连杆2与调节元件3之间可发生相互转动，这样，当调节元件3绕其所套设的连杆颈42转动时，可带动连杆2运动，进而带动活塞1上下运动。

压缩比调节机构7用于调节活塞1在气缸缸孔内的位置，令活塞1在上止点或下止点时相对气缸的位置得到改变，继而改变压缩比。如图1所示，压缩比调节机构7可以包括：偏心轴6和控制杆5，控制杆5连接在调节元件3与偏心轴6之间，控制杆5的第一端与调节元件3连接，且控制杆5的第二端与偏心轴6偏心相连，以在偏心轴6转动时，偏心轴6的动力可经控制杆5传递至调节元件3，使调节元件3绕其所套设的连杆颈42转动。

具体而言，偏心轴6转动时，推动控制杆5转动，控制杆5推动调节元件3转动，调节元件3推动连杆2转动，连杆2又推动活塞1上下移动，由此可调节活塞1在气缸内的位置。活塞1上下移动，会改变燃烧室容积大小，从而改变压缩比。也就是说，压缩比调节机构7可起到改变发动机压缩比的作用。通过改变压缩比，可满足不同发动机的负荷需求，使发动机始终工作在最佳工作区，这样既提高了动力性降低了油耗，又减少了排放，很好地解决了动力性与经济性、排放性的矛盾，使发动机始终都工作在最佳油耗区。

需要说明的是，在本发明的描述中，零件的“第一端”指的是图1中的上端，“第二端”指的是图1中的下端，但是“第一端”、“第二端”、“上”、“下”等指示方位的词语只是为了描述方便，而不应视为对本发明的限制。

参照图1所示，偏心轴6可以包括：驱动轴61和偏心轮62，驱动轴61可转动地设置在缸体上，偏心轮62套设在驱动轴61上，且偏心轮62与驱动轴61相对固定。控制杆5的第一端与调节元件3通过控制杆销D铰接，控制杆5的第二端与驱动轴61通过偏心轮62铰接，由此使得控制杆5与调节元件3可相互转动，控制杆5与驱动轴61可相互转动。

连杆销B和控制杆销D设置在调节元件3所套设的连杆颈42的两侧。

曲轴4设置在活塞1和偏心轴6之间，由此使得曲轴4更靠近活塞1，从而在燃油燃烧时，活塞1的动能可以迅速传递给曲轴4，减少动能损失。

参照图1所示，活塞1的一端设置有与活塞销A配合的活塞孔11，参照图2-图5所示，连杆2的第一端设置有与活塞销A配合的第一连杆孔21，连杆2的第二端设置有与连杆销B配合的第二连杆孔22。

调节元件3可以为胀断成型件，且调节元件3包括：第一分体31和第二分体32，即调节元件3由第一分体31与第二分体32配合连接而成。第一分体31和第二分体32的接触面为胀断面34，且第一分体31与第二分体32的胀断面34具有一定的粗糙度。第一分体31的第一曲轴半孔316和第二分体32的第二曲轴半孔326套设在曲轴4的连杆颈42上，第一曲轴半孔316和第二曲轴半孔326合围成曲轴孔33，第一分体31上设置有与连杆销B配合的第一分体孔311，第二分体32上设置有与控制杆销D配合的第二分体孔321。

参照图2、图4、图6所示，控制杆5的第一端设置有与控制杆销D配合的第一控制杆孔51，且控制杆5的第二端设置有与偏心轴6配合的第二控制杆孔52。

根据本发明实施例的发动机的装配方法包括以下步骤：

S1：将活塞销A穿设活塞孔11和第一连杆孔21，由此可将连杆2的第一端与活塞1之间通过活塞销A连接成一个活塞连杆组件，实现活塞1与连杆2的铰接相连，如图9所示；

S2：将连杆销B穿设第二连杆孔22与第一分体孔311，由此实现连杆2与第一分体31的铰接相连，如图3-图4、图9所示；

S3：将控制杆销D穿设第一控制杆孔51与第二分体孔321，由此实现控制杆5与第二分体32的铰接相连，如图4所示；

S4：将第一分体31与第二分体32相固定，以将第一分体31与第二分体32安装在连杆颈42上，由此实现调节元件3与对应连杆颈42的铰接相连，如图2所示。

根据本发明实施例的发动机的装配方法，通过合理安排装配步骤，可使发动机的装配精度提高。

在本发明的一些实施例中，S4在S1、S2、S3之后进行，S1、S2、S3的先后顺序不限制。例如在一个可选的实施例中，可按照S1、S2、S3、S4的顺序装配，先将活塞1与连杆2相连，再将连杆2与第一分体31相连，接着将控制杆5与第二分体32相连，最后将第一分体31与第二分体32固定，使调节元件3套设在对应的连杆颈42上。在另一个可选的实施例中，可按照S2、S1、S3、S4的顺序装配，先将连杆2与第一分体31相连，再将活塞1与连杆2相连，接着将控制杆5与第二分体32相连，最后将第一分体31与第二分体32固定，使调节元件3套设在对应的连杆颈42上。步骤S1、S2、S3、S4的先后顺序还有多种，例如S2、S3、S1、S4，或者S3、S2、S1、S4，这里不再一一列举。

优选地，步骤S1在步骤S2的后面，方便先使用连杆销B将连杆2与第一分体31连接，操作方便。

参照图4、图8所示，第一分体31与第二分体32中的每一个均具有“U”形臂，在S2中，连杆2的第二端位于第一分体31的“U”形臂的“U”形空间中；在S3中，控制杆5的第一端位于第二分体32的“U”形臂的“U”形空间中，连杆销B和控制杆销D中的每一个均与对应“U”形臂上的安装孔过盈配合。

具体地，每个“U”形臂包括：前臂和后臂，前臂上开设有前臂安装孔，后臂上开设有后臂安装孔，“U”形臂上的安装孔即前臂安装孔和后臂安装孔，前臂安装孔、后臂安装孔的中心轴线对齐。

进一步地，参照图14所示，为了避免压装变形，连杆销B与控制杆销D均为阶梯销，即连杆销B与控制杆销D中的每一个均具有大径端94和小径端95，大径端94的外径大于小径端95的外径，大径端94和小径端95的中心轴线对齐，且连杆销B与控制杆销D中的每一个的中心轴线与对应“U”形臂的安装孔的中心轴线对齐，便于将连杆销B和控制杆销D安装进对应“U”形臂的安装孔中。

可选地，大径端94与小径端95的直径差值为0.1mm～0.6mm，例如0.2mm或0.4mm等。大径端94与小径端95通过圆弧连接，可以去除连杆销B与控制杆销D在压装时的应力，保证顺利压装。大径端94与小径端95的圆弧直径可以为0.4mm～1mm，例如0.6mm或0.8mm等。

具体而言，参照图8所示，第一分体31具有第一“U”形臂317，第一“U”形臂317包括：第一前臂318和第一后臂319，第一前臂318上开设有第一前臂安装孔318a，第一后臂319上开设有第一后臂安装孔319a，第一前臂安装孔318a、第一后臂安装孔319a的中心轴线对齐，便于将连杆销B安装进第一前臂安装孔318a、第一后臂安装孔319a中。

第二分体32具有第二“U”形臂327，第二“U”形臂327包括：第二前臂328和第二后臂329，第二前臂328上开设有第二前臂安装孔328a，第二后臂329上开设有第二后臂安装孔329a，第二前臂安装孔328a、第二后臂安装孔329a的中心轴线对齐，便于将控制杆销D安装进第二前臂安装孔328a、第二后臂安装孔329a中。

在S2中，连杆2的第二端位于第一“U”形臂317的“U”形空间中；在S3中，控制杆5的第一端位于第二“U”形臂327的“U”形空间中。

进一步地，连杆销B与控制杆销D中的每一个的大径端94与对应的前臂安装孔过盈配合，连杆销B与控制杆销D中的每一个的小径端95与对应的后臂安装孔过盈配合。

小径端95与对应的后臂安装孔的过盈量不等于大径端94与对应的前臂安装孔的过盈量。可选地，小径端95与对应的后臂安装孔的过盈量大于大径端94与对应的前臂安装孔的过盈量，由此可以减小前臂在压装过程中的变形。具体而言，在压装连杆销B或控制杆销D时，将大径端94与对应前臂安装孔的过盈量减小，可以减弱压装时大径端94与对应前臂安装孔之间的压装力，从而可以减小对应前臂的变形。而“U”形臂的后臂适于与压装工作平台91接触，所以增大小径端95与后臂安装孔配合的过盈量，可以保证压装工作安全，并且还可以防止“U”形臂的后臂变形。

例如小径端95与对应的后臂安装孔的过盈量可以为0.013mm～0.087mm，大径端94与对应的前臂安装孔的过盈量可以为0.006mm～0.080mm。

具体而言，连杆销B的大径端94与第一前臂安装孔318a过盈配合，连杆销B的小径端95与第一后臂安装孔319a过盈配合。连杆销B的小径端95与第一后臂安装孔319a的过盈量大于连杆销B的大径端94与第一前臂安装孔318a的过盈量。

连杆销B的大径端94厚度小于第一前臂318的厚度，从而减小大径端94与第一前臂安装孔318a的配合厚度，进而可以降低第一前臂318发生变形的可能。

同样地，控制杆销D的大径端94与第二前臂安装孔328a过盈配合，控制杆销D的每一个的小径端95与第二后臂安装孔329a过盈配合。控制杆销D的小径端95与第二后臂安装孔329a的过盈量大于控制杆销D的大径端94与第二前臂安装孔328a的过盈量。

控制杆销D的大径端94厚度小于第二前臂328的厚度，从而减小大径端94与第二前臂安装孔328a的配合厚度，进而可以降低第二前臂328发生变形的可能。

在S2中，第二连杆孔22与连杆销B的小径端95间隙配合，可以减小因第一“U”形臂317压装变形造成的第二连杆孔22与连杆销B的磨损，且间隙量可以为0.005mm～0.060mm，例如0.010mm、0.020mm、0.030mm或0.040mm等；在S3中，第一控制杆孔51与控制杆销D的小径端95间隙配合，减小因第二“U”形臂327压装变形造成的第一控制杆孔51与控制杆销D的磨损，且间隙量可以为0.005mm～0.060mm，例如0.010mm、0.020mm、0.030mm或0.040mm等。

下面参照图15-图17所示，说明调节元件3与连杆销B之间的润滑情况，调节元件3与控制杆销D之间的润滑情况与之类似，这里不再赘述。

连杆销B上设置有销润滑油道96，调节元件3的第一分体31上设置有调节油道35，销润滑油道96与调节油道35连通，曲轴孔33内的润滑油可经调节油道35进入销润滑油道96中，以润滑连杆销B与第二连杆孔22和第一分体孔311位置，减轻连杆2与第一分体31铰接处的零件磨损。

具体地，如图7-图8所示，第一分体31和第二分体32通过紧固件实现固定，紧固件可以包括：第一螺栓351和第二螺栓352，第一螺栓351和第二螺栓352分布在曲轴孔33的两侧，且第一螺栓351和第二螺栓352的朝向相反，从而将第一分体31与第二分体32固定在一起。

通过将第一螺栓351和第二螺栓352以朝向方向相反安装，不仅可以有利于提高第一分体31与第二分体32的连接强度，还可以提高螺栓的自身的强度，传统的以相同方向布置的螺栓，其两个螺栓中的其中一个会与第一分体孔311或第二分体孔321的位置重合，从而导致无法安装螺栓，因此，以相同方向布置的螺栓为了解决上述问题，需要被迫增大第一分体孔311到曲轴孔33的距离，或第二分体孔321到曲轴孔33的距离，以保证螺栓可以顺利安装，但这又会导致不利于调节元件3实现轻量化。

所以，通过将第一螺栓351和第二螺栓352的朝向相反，不仅可以保证第一分体31与第二分体32的连接可靠性高，而且还能保证调节元件3的质量以及体积较小，从而有利于实现发动机的轻量化。

受调节元件3的螺栓反向布置位置限制，曲轴4必须使用工装架起可实现第一螺栓351和第二螺栓352反方向同时拧紧。同时拧紧第一螺栓351和第二螺栓352可使调节元件3受力均匀，轴瓦变形均匀，防止出现抱瓦问题。

优选地，第一螺栓351与第二螺栓352的强度等级不低于14.9级。在具体实施例中，当发动机处于最大爆发压力时，第一分体孔311以及第二分体孔321所受的力会使第一分体31与第二分体32产生预分离的趋势，具体地，第一分体孔311以及第二分体孔321所受的力会分解到第一螺栓351以及第二螺栓352的紧固处，因此，第一分体孔311以及第二分体孔321会受到较大的拉力，因此，为了保证第一分体31与第二分体32不会产生分离，需要提高第一螺栓351以及第二螺栓352的预紧力，但是由于调节元件3预留给安装第一螺栓351以及第二螺栓352的空间有限，无法选择增大第一螺栓351以及第二螺栓352的规格，因此，通过选择较大的第一螺栓351以及第二螺栓352的强度等级，具体地，第一螺栓351与第二螺栓352的强度等级不低于14.9级，便可实现紧固调节元件3，防止第一分体31与第二分体32发生分离，从而保证发动机的正常运转。

进一步地，如图7所示，第一分体31上设置有第一螺栓孔313和第一螺纹孔314，第一螺栓孔313与第一螺纹孔314的轴线平行但不重合，具体地，通过设置第一螺栓孔313，为第一螺栓351提供了进出口，通过设置第一螺纹孔314，为固定第二螺栓352提供了支撑。第二分体32上设置有第二螺栓孔323和第二螺纹孔324，第二螺栓孔323与第二螺纹孔324的轴线平行但不重合，具体地，通过设置第二螺栓孔323，为第二螺栓352提供了进出口，通过设置第二螺纹孔324，为固定第一螺栓351提供了支撑。

第一螺栓351以及第二螺栓352的轴线与气缸的缸孔正交，在具体实施例中，第一分体31和第二分体32在配合连接时，由于第一分体31和第二分体32的接触面(即胀断面40)的粗糙度较大，从而在第一分体31与第二分体32之间连接处的摩擦力较大，可以解决由于发动机在布置时，由于调节元件3未做到在发动机最大受力处，螺栓的轴线与气缸的缸孔平行，从而导致调节元件3的分离面有剪切力，进而容易导致螺栓断裂问题。调节元件3设计为四边形结构，可改善受力情况。

可选地，第一螺栓351以及第二螺栓352是法兰螺栓。第一螺栓351以及第二螺栓352的头部为法兰，法兰的直径较大，可增大螺栓的承载受力面。

可选地，调节元件3的外表面为毛坯面，可以简化调节元件3的加工工序，有利于降低调节元件3的成本。

具体地，参考图1-图2、图4、图7所示，连杆2与调节元件3在第一分体孔311处铰接相连，控制杆5与调节元件3在第二分体孔321处铰接相连，第一分体31上设置有第一避让槽315，第一避让槽315用于避让连杆2的第二端，第二分体32上设置有第二避让槽325，第二避让槽325用于避让控制杆5的第一端，从而保证调节元件3可以在发动机运转时，对连杆2以及控制杆5的运动轨迹进行避让，进而保证发动机可以正常运转。

进一步地，第一避让槽315和第二避让槽325的边界线均为两段直线，且其中一条上设置有圆弧避让段，从而可以进一步地对连杆2或者控制杆5的运动轨迹进行避让，有利于提高发动机正常运转的可靠性。

进一步地，在S2和S3中，将后臂的背离前臂的一侧垫在压装工作平台91上。例如，参照图3所示，在S2中，将第一后臂319的背离第一前臂318的一侧垫在压装工作平台91上。在S3中，将第二后臂329的背离第二前臂328的一侧垫在压装工作平台91上。

具体地，在S2中，先将连杆销B的小径端95经第一分体31的第一前臂安装孔318a装入第二连杆孔22和第一后臂安装孔319a，再将连杆销B的大径端94装入第一前臂安装孔318a，并将连杆2的第一端垫在垫板93上，方便连杆销B的装配。使用冲头92给连杆2施加压力，便于将连杆销B的大径端94装入第一前臂安装孔318a中。

在S3中，先将控制杆销D的小径端95经第二分体32的第二前臂安装孔328a装入第一控制杆孔51和第二后臂安装孔329a，再将控制杆销D的大径端94装入第二前臂安装孔328a，并将控制杆5的第二端垫在垫板93上，方便控制杆销D的装配。使用冲头92给控制杆5施加压力，便于将控制杆销D的大径端94装入第二前臂安装孔328a中。

可选地，参照图3-图5所示，连杆2的第二端设置有连杆压装凸台23，连杆压装凸台23凸出连杆2第二端的外表面，以使连杆2的第二端与第一分体31的第一“U”形臂317之间无间隙，也就是说，连杆2的第二端的总厚度与第一前臂318、第一后臂319之间的距离相等，减小在压装过程中连杆2与第一分体31的相对移动，且连杆压装凸台23超出第一分体31外轮廓3mm-10mm，例如5mm或8mm；

参照图4、图6所示，控制杆5的第一端设置有控制杆压装凸台53，控制杆压装凸台53凸出控制杆5第一端的外表面，以使控制杆5的第一端与第二分体32的第二“U”形臂327之间无间隙，也就是说，控制杆5的第一端的总厚度与第二前臂328、第二后臂329之间的距离相等，减小在压装过程中控制杆5与第二分体32的相对移动，且控制杆压装凸台53超出第二分体32外轮廓3mm-10mm，例如5mm或8mm。

参照图9所示，发动机的装配方法还包括S5：将第一分体31绕连杆销B转动，以使第一分体31位于活塞1的直径范围内，在具体实施例中，可使用弹性绑带将第一分体31保持位于活塞1的直径范围内的位置。

可选地，S5在S4之前，且在S1和S2之后。

进一步地，S5与S4之间，还包括S6：将第一分体31、活塞1、连杆2的组合件自气缸缸孔顶部放入，以使第一分体31的曲轴半孔环抱连杆颈42。也就是说，将连杆2、活塞1、第一分体31连接完成后，将第一分体31调整到图9状态，使第一分体31的位置在活塞1的直径范围内，第一分体31用工具(例如弹性绑带)包裹自气缸缸孔顶部放入。放入到缸孔下止点后，将第一分体31调整至对应的连杆颈42位置。此时将预装配完成的控制杆5与第二分体32放置到该连杆颈42位置。

参照图1-图2、图10-图13所示，偏心轴6包括：驱动轴61和偏心轮62，偏心轮62设置在驱动轴61上，装配方法还包括S7：将偏心轮62安装在第二控制杆孔52内，如图11所示。

可选地，S7在S4之后。换言之，可在活塞1、连杆2、调节元件3、曲轴4、控制杆5装配完成后，再将偏心轮62安装在第二控制杆孔52内。

曲轴4具有多个连杆颈42，每个连杆颈42上设置有一个调节元件3，每个调节元件3与连杆2、控制杆5相连，每个控制杆5的第二控制杆孔52内均设置有一个偏心轮62，参照图11所示，S7之后还包括S8：使用工艺芯轴矫正所有偏心轮62的位置，以使所述偏心轮62的中心大致在同一直线上。参照图11-图12，偏心轮62的数量为四个。将工艺芯轴穿入到四个偏心轮62和下缸体82的轴承孔中，穿入工艺芯轴后，所有的偏心轮62的中心位置在缸体中大致相同，从而完成偏心轮62的位置矫正。使用工艺芯轴，可以提高装配精度和装配效率。

可选地，工艺芯轴的直径小于驱动轴61的直径，以便工艺芯轴对所有偏心轮62的位置进行初步调整，且便于将工艺芯轴从偏心轮62中退出。可选地，工艺芯轴与驱动轴61的直径差值为10mm-20mm。工艺芯轴的长度与驱动轴61的长度相等。

具体地，参照图12所示，S8之后还包括S9：将驱动轴61逐步穿设所有偏心轮62，工艺芯轴逐步退出。驱动轴61与偏心轮62装配完成后，如图10所示。驱动轴61的左端设置有法兰63，法兰63适于与下缸体82固定，驱动轴61可相对于法兰63转动，由此将驱动轴61支撑在下缸体82上。法兰63与驱动轴61提前装配后，再将驱动轴61穿过下缸体82的轴承孔、偏心轮62，工艺芯轴逐步退出。

进一步地，参照图10、图12-图13所示，驱动轴61上设置有驱动轴孔612，偏心轮62上设置有偏心轮孔622，S9之后还包括S10：传动销E穿设驱动轴孔612和偏心轮孔622，以将偏心轮62固定在驱动轴61上。

驱动轴61装配完成后，液氮冷却传动销E，冷却后的传动销E轻松地装入偏心轮62上，至此完成组合式偏心轴6的装配。采用组合式的偏心轴6，可提高整体的结构刚度，提高压缩比控制精度。

在组合式偏心轴6的装配过程中，偏心轮62装配过程中，驱动轴孔612和偏心轮孔622在同一方向。偏心轮62装配目测相对于驱动轴61对中放置，再使用传动销E将偏心轮62与驱动轴61的相对位置完全固定，传动销E起到固定偏心轮62与驱动轴61相对位置的作用。

可选地，驱动轴61上开设有驱动轴油孔611，偏心轮62上开设有偏心轮油孔621，偏心轮油孔621与驱动轴油孔611连通，传动销E装配完成后，可使偏心轮油孔621与驱动轴油孔611正对，传动销E还起到定位油孔的作用。驱动轴61为空心驱动轴，驱动轴61的空心结构形成润滑油道，驱动轴油孔611与该空心结构连通，润滑油经空心结构进入驱动轴油孔611内，进而进入偏心轮油孔621，最终进入偏心轮62，以润滑控制杆5。

图18为本发明的发动机装配方法的一个实施例，其按照S2、S1、S5、S6、S3、S4、S7、S8、S9、S10的顺序依次进行，当然在一些未示出的实施例中，S1、S2、S3的顺序可以变化，这里不再一一列举。

根据本发明另一方面实施例的发动机，使用上述实施例的发动机的装配方法装配而成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种发动机的装配方法，其特征在于，所述发动机包括：

活塞(1)，所述活塞(1)适于在所述发动机的气缸缸孔内运动，所述活塞(1)的一端设置有与活塞销(A)配合的活塞孔(11)；

曲轴(4)，所述曲轴(4)的主轴颈(41)可转动地设置在所述发动机的缸体上；

调节元件(3)，所述调节元件(3)包括：第一分体(31)和第二分体(32)，所述第一分体(31)和所述第二分体(32)套设在所述曲轴(4)的连杆颈(42)上，所述第一分体(31)设置有与连杆销(B)配合的第一分体孔(311)，所述第二分体(32)设置有与控制杆销(D)配合的第二分体孔(321)；

连杆(2)，所述连杆(2)连接在所述活塞(1)与所述调节元件(3)之间，所述连杆(2)的第一端设置有与所述活塞销(A)配合的第一连杆孔(21)，所述连杆(2)的第二端设置有与所述连杆销(B)配合的第二连杆孔(22)；

压缩比调节机构(7)，所述压缩比调节机构(7)用于调节所述活塞(1)在所述气缸缸孔内的位置，所述压缩比调节机构(7)包括：偏心轴(6)和控制杆(5)，所述控制杆(5)连接在所述调节元件(3)与所述偏心轴(6)之间，所述控制杆(5)的第一端设置有与所述控制杆销(D)配合的第一控制杆孔(51)，且所述控制杆(5)的第二端设置有与所述偏心轴(6)配合的第二控制杆孔(52)；

所述装配方法包括以下步骤：

S1：将所述活塞销(A)穿设所述活塞孔(11)和所述第一连杆孔(21)；

S2：将所述连杆销(B)穿设所述第二连杆孔(22)与所述第一分体孔(311)；

S3：将所述控制杆销(D)穿设所述第一控制杆孔(51)与所述第二分体孔(321)；

S4：将所述第一分体(31)与所述第二分体(32)相固定，以将所述第一分体(31)与所述第二分体(32)安装在所述连杆颈(42)上。

2.根据权利要求1所述的发动机的装配方法，其特征在于，所述S4在所述S1、所述S2、所述S3之后进行，所述S1、所述S2、所述S3的先后顺序不限制。

3.根据权利要求1所述的发动机的装配方法，其特征在于，所述第一分体(31)与所述第二分体(32)中的每一个均具有“U”形臂，在所述S2中，所述连杆(2)的第二端位于所述第一分体(31)的“U”形臂的“U”形空间中；在所述S3中，所述控制杆(5)的第一端位于所述第二分体(32)的“U”形臂的“U”形空间中，所述连杆销(B)和所述控制杆销(D)中的每一个均与对应所述“U”形臂上的安装孔过盈配合。

4.根据权利要求3所述的发动机的装配方法，其特征在于，每个所述“U”形臂包括：前臂和后臂，所述前臂上开设有前臂安装孔，所述后臂上开设有后臂安装孔，所述前臂安装孔、所述后臂安装孔的中心轴线对齐。

5.根据权利要求4所述的发动机的装配方法，其特征在于，所述连杆销(B)与所述控制杆销(D)中的每一个均具有大径端(94)和小径端(95)，所述大径端(94)的外径大于所述小径端(95)的外径，所述大径端(94)和所述小径端(95)的中心轴线对齐，且所述连杆销(B)与所述控制杆销(D)中的每一个的中心轴线与对应所述“U”形臂的安装孔的中心轴线对齐。

6.根据权利要求5所述的发动机的装配方法，其特征在于，所述连杆销(B)与所述控制杆销(D)中的每一个的大径端(94)与对应的所述前臂安装孔过盈配合，所述连杆销(B)与所述控制杆销(D)中的每一个的小径端(95)与对应的所述后臂安装孔过盈配合。

7.根据权利要求6所述的发动机的装配方法，其特征在于，所述小径端(95)与对应的所述后臂安装孔的过盈量大于所述大径端(94)与对应的所述前臂安装孔的过盈量。

8.根据权利要求7所述的发动机的装配方法，其特征在于，在所述S2中，所述第二连杆孔(22)与所述连杆销(B)的小径端(95)间隙配合；在所述S3中，所述第一控制杆孔(51)与所述控制杆销(D)的小径端(95)间隙配合。

9.根据权利要求8所述的发动机的装配方法，其特征在于，在所述S2和所述S3中，将所述后臂的背离所述前臂的一侧垫在压装工作平台(91)上。

10.根据权利要求9所述的发动机的装配方法，其特征在于，在所述S2中，先将所述连杆销(B)的小径端(95)经所述第一分体(31)的前臂安装孔装入所述第二连杆孔(22)和所述第一分体(31)的后臂安装孔，再将所述连杆销(B)的大径端(94)装入所述第一分体(31)的前臂安装孔；

在所述S3中，先将所述控制杆销(D)的小径端(95)经所述第二分体(32)的前臂安装孔装入所述第一控制杆孔(51)和所述第二分体(32)的后臂安装孔，再将所述控制杆销(D)的大径端(94)装入所述第二分体(32)的前臂安装孔。

11.根据权利要求3所述的发动机的装配方法，其特征在于，所述连杆(2)的第二端设置有连杆压装凸台(23)，所述连杆压装凸台(23)凸出所述连杆(2)第二端的外表面，以使所述连杆(2)的第二端与所述第一分体(31)的“U”形臂之间无间隙，且所述连杆压装凸台(23)超出所述第一分体(31)外轮廓3mm-10mm；

所述控制杆(5)的第一端设置有控制杆压装凸台(53)，所述控制杆压装凸台(53)凸出所述控制杆(5)第一端的外表面，以使所述控制杆(5)的第一端与所述第二分体(32)的“U”形臂之间无间隙，且所述控制杆压装凸台(53)超出所述第二分体(32)外轮廓3mm-10mm。

12.根据权利要求1所述的发动机的装配方法，其特征在于，还包括S5：将所述第一分体(31)绕所述连杆销(B)转动，以使所述第一分体(31)位于所述活塞(1)的直径范围内，所述S5在所述S4之前，且在所述S1和所述S2之后。

13.根据权利要求12所述的发动机的装配方法，其特征在于，所述S5与所述S4之间，还包括S6：将所述第一分体(31)、所述活塞(1)、所述连杆(2)的组合件自气缸缸孔顶部放入，以使所述第一分体(31)的曲轴(4)半孔环抱所述连杆颈(42)。

14.根据权利要求1所述的发动机的装配方法，其特征在于，所述偏心轴(6)包括：驱动轴(61)和偏心轮(62)，所述偏心轮(62)设置在所述驱动轴(61)上，所述装配方法还包括S7：将所述偏心轮(62)安装在所述第二控制杆孔(52)内。

15.根据权利要求14所述的发动机的装配方法，其特征在于，所述S7在所述S4之后。

16.根据权利要求14所述的发动机的装配方法，其特征在于，所述曲轴(4)具有多个连杆颈(42)，每个连杆颈(42)上设置有一个调节元件(3)，每个调节元件(3)与连杆(2)、控制杆(5)相连，每个控制杆(5)的第二控制杆孔(52)内均设置有一个偏心轮(62)，所述S7之后还包括S8：使用工艺芯轴矫正所有偏心轮(62)的位置。

17.根据权利要求16所述的发动机的装配方法，其特征在于，所述工艺芯轴的直径小于所述驱动轴(61)的直径，且直径差值为10mm-20mm。

18.根据权利要求16所述的发动机的装配方法，其特征在于，所述S8之后还包括S9：将所述驱动轴(61)逐步穿设所有所述偏心轮(62)，所述工艺芯轴逐步退出。

19.根据权利要求18所述的发动机的装配方法，其特征在于，所述驱动轴(61)上设置有驱动轴孔(612)，所述偏心轮(62)上设置有偏心轮孔(622)，所述S9之后还包括S10：传动销(E)穿设所述驱动轴孔(612)和所述偏心轮孔(622)，以将所述偏心轮(62)固定在所述驱动轴(61)上。

20.根据权利要求19所述的发动机的装配方法，其特征在于，所述驱动轴(61)上开设有驱动轴油孔(611)，所述偏心轮(62)上开设有偏心轮油孔(621)，所述偏心轮油孔(621)与所述驱动轴油孔(611)连通，所述驱动轴(61)为空心驱动轴(61)，所述驱动轴(61)的空心结构形成润滑油道，所述驱动轴油孔(611)与所述空心结构连通。

21.一种发动机，其特征在于，使用权利要求1-20中任一项所述的发动机的装配方法装配而成。

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