发动机曲轴平衡机构及发动机制造技术

本实用新型专利技术提供一种发动机曲轴平衡机构及发动机，发动机曲轴平衡机构包括曲轴和平衡轴；其中，曲轴包括：主轴颈以及设置在主轴颈上的曲拐和驱动齿轮，至少两个曲拐间隔设置在主轴颈上，且驱动齿轮位于曲拐的外侧；每个曲拐均包括一个曲柄销以及两个曲柄臂，两个曲柄臂分别位于曲柄销的两侧；曲柄臂的一端与曲柄销连接，另一端设置有平衡重，且平衡重的质量不同；平衡轴的第一端设有与驱动齿轮配合的从动齿轮，从动齿轮上设有第一平衡块，以使从动齿轮形成偏心齿轮；平衡轴的第二端设有第二平衡块，且第二平衡块和第一平衡块呈夹角设置。本实用新型专利技术能够减少发动机的振动和噪声，提高发动机的品质。动机的品质。动机的品质。

【技术实现步骤摘要】
发动机曲轴平衡机构及发动机


[0001]本技术涉及发动机领域，尤其涉及一种发动机曲轴平衡机构及发动机。

技术介绍

[0002]目前，增程式混合动力已成为汽车驱动的重要组成部分。相对纯电车，增程式混合动力汽车最大的缺点是发动机运行时噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness，NVH)特性较差，造成汽车舒适性较差。而对NVH影响最大的就是汽车发动机。在发动机运行的过程中，活塞上下运动，产生惯性力以及惯性力矩，若该力和力矩不能有效的抑制，发动机很容易产生振动，严重时，会损害相关零件，甚至导致发动机报废。
[0003]现有技术中，为了减小活塞上下往复运动产生的多余的力以及力矩，通过采用在发动机的曲轴上设置平衡重的方法，利用平衡重在曲轴旋转时产生的惯性力矩来平衡活塞上下往复运动产生的往复力矩。
[0004]然而，一般的平衡重只能平衡一部分的往复力矩，如果完全平衡往复力矩，则需要增加平衡重的质量，这样曲轴会设计的过重，不利于轻量化设计，而且曲轴过重还会给轴承带来较大负担，造成轴承磨损。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种发动机曲轴平衡机构及发动机，能够有效平衡发动机活塞上下往复运动产生的力矩，能够减少发动机的振动和噪声，提高发动机的品质。
[0006]本技术一方面提供一种发动机曲轴平衡机构，包括：曲轴和平衡轴；其中，所述曲轴包括：主轴颈以及设置在所述主轴颈上的曲拐和驱动齿轮，至少两个所述曲拐间隔设置在所述主轴颈上，且所述驱动齿轮位于所述曲拐的外侧；每个所述曲拐均包括一个曲柄销以及两个曲柄臂，所述两个所述曲柄臂分别位于所述曲柄销的两侧；所述曲柄臂的一端与所述曲柄销连接，另一端设置有平衡重，且所述平衡重的质量不同；所述平衡轴的第一端设有与所述驱动齿轮配合的从动齿轮，所述从动齿轮上设有第一平衡块，以使所述从动齿轮形成偏心齿轮；所述平衡轴的第二端设有第二平衡块，且所述第二平衡块和所述第一平衡块呈夹角设置。
[0007]本技术的发动机曲轴平衡机构通过在曲轴上设置平衡重，然后在平衡轴上设置平衡块，通过平衡轴和曲轴共同将活塞上下往复运动产生的往复力矩平衡，从而极大地减少发动机振动和噪声问题，提高发动机品质。于此同时，通过曲轴和平衡轴的配合可以减少曲轴平衡重的质量，从而给活塞提供了更大的设计质量，进而给燃烧系统和进排气口提供更大的设计空间，提高发动机效率，节省发动机油耗。
[0008]可选的，所述平衡重的数量为多个；其中，
[0009]全部所述平衡重中位于最外侧两个所述平衡重为第一平衡重，其余所述平衡重均为第二平衡重；
[0010]所述第一平衡重的质量大于所述第二平衡重的质量。
[0011]本技术的发动机曲轴平衡机构通过将第一平衡重的质量设计的大于第二平衡重的质量，并且第一平衡重位于全部平衡重的最外侧，这样可以增加两个第一平衡重之间的距离。由于力矩等于力和力臂的向量积，增加两个第一平衡重之间的距离相当于增加第一平衡重的力臂，因此在力矩相同的前提下增加力臂则可以减小第一平衡重的质量，从而有利于发动机的轻量化设计。
[0012]可选的，所述至少两个所述曲拐在所述主轴颈轴向上的正投影沿着所述主轴颈的周向间隔分布，且相邻两个所述曲拐之间的夹角相同。
[0013]本技术的发动机曲轴平衡机构通过将相邻两个曲拐之间的夹角设计的相同，可以使不同曲拐上的平衡重在主轴颈轴向上的正投影沿着主轴颈的周向均匀分布，这样可以保证平衡重可以曲柄销以及曲柄臂自身产生的离心力和力矩，以使曲轴运转平稳和减少主轴颈轴瓦承受的负荷。
[0014]可选的，所述第一平衡块的质心和所述平衡轴轴心的连线与所述第二平衡块的质心和所述平衡轴轴心的连线之间的夹角为180度。
[0015]本技术的发动机曲轴平衡机构通过将平衡轴上的第一平衡块和第二平衡块之间的夹角设计成180度，可以使第一平衡块和第二平衡块旋转平顺，并消除平衡轴自身旋转惯性力。
[0016]可选的，所述从动齿轮的外径与所述驱动齿轮的外径相同。
[0017]可选的，所述第一平衡块的质心到所述平衡轴轴线的距离为R1，所述第一平衡块的质心到所述平衡轴轴线的距离为R2，所述第一平衡块的质量为M1，所述第二平衡块的质量为M2，ω为所述平衡轴的旋转速度；其中，
[0018]M1*R1*ω2＝M2*R2*ω2；
[0019]所述第一平衡重的质量为M3，所述第二平衡重的质量为M4，所述第一平衡重的质心到所述主轴颈轴心的距离为R3，所述第一平衡块到所述第二平衡块的距离为L1，两个所述第一平衡重的距离为L2；其中，
[0020]2*(M3
‑
M4)R3*ω2*L2＝(M1*R1+M2*R2)*ω2*L1。
[0021]可选的，所述曲拐为两个，且两个所述曲拐之间的夹角为180度。
[0022]本技术的发动机曲轴平衡机构通过将曲轴上的两个曲拐之间的夹角设计成180度，可以使两个曲拐旋转平顺，并消除平衡轴自身旋转惯性力。
[0023]可选的，所述第二平衡块上设置有安装孔，所述安装孔的内壁上设有第一平面；
[0024]所述平衡轴的第二端的外侧设置有第二平面；
[0025]所述平衡轴穿设在所述安装孔内，且所述第一平面和所述第二平面接触连接。
[0026]本技术的发动机曲轴平衡机构通过安装孔的内壁上设有第一平面，并在平衡轴的第二端的外侧设置有第二平面，可以使第一平面和第二平面卡接在一起，从而防止第二平衡块相对于平衡轴转动。
[0027]可选的，所述从动齿轮和所述第一平衡块呈一体式结构。
[0028]本技术的发动机曲轴平衡机构通过将从动齿轮和第一平衡块设计成一体式结构，可以简化平衡轴的机构，方便安装。
[0029]可选的，所述曲轴还包括：飞轮和皮带轮；其中，所述飞轮和所述皮带轮分别固定在所述曲轴的两端。
[0030]本技术的发动机曲轴平衡机构通过第一平衡重的质量大于第二平衡重，从而使曲轴的部分平衡重加重，进而使部分平衡轴的旋转惯量加大，配合飞轮一起使用时，可有效提高输出到后端的力矩的平顺性。
[0031]本技术另一方面提供一种发动机，包括如上所述的发动机曲轴平衡机构。
[0032]本技术的发动机曲轴平衡机构通过将曲轴和平衡轴配合连接，并在平衡轴上设置平衡块在曲轴上设计平衡重，可以使平衡轴的结构可更加紧凑，便于布置设计，有助于平衡轴的小巧化和轻量化；另外，平衡轴的平衡块质量和惯量均减小，可减小平衡轴驱动齿轮的激励力，减小发动机的振动和噪声，提高发动机品质。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机曲轴平衡机构，其特征在于，包括曲轴和平衡轴；其中，所述曲轴包括：主轴颈以及设置在所述主轴颈上的曲拐和驱动齿轮，至少两个所述曲拐间隔设置在所述主轴颈上，且所述驱动齿轮位于所述曲拐的外侧；每个所述曲拐均包括一个曲柄销以及两个曲柄臂，所述两个所述曲柄臂分别位于所述曲柄销的两侧；所述曲柄臂的一端与所述曲柄销连接，另一端设置有平衡重，且所述平衡重的质量不同；所述平衡轴的第一端设有与所述驱动齿轮配合的从动齿轮，所述从动齿轮上设有第一平衡块，以使所述从动齿轮形成偏心齿轮；所述平衡轴的第二端设有第二平衡块，且所述第二平衡块和所述第一平衡块呈夹角设置。2.根据权利要求1所述的发动机曲轴平衡机构，其特征在于，所述平衡重的数量为多个；其中，全部所述平衡重中位于最外侧两个所述平衡重为第一平衡重，其余所述平衡重均为第二平衡重；所述第一平衡重的质量大于所述第二平衡重的质量。3.根据权利要求2所述的发动机曲轴平衡机构，其特征在于，所述至少两个所述曲拐在所述主轴颈轴向上的正投影沿着所述主轴颈的周向间隔分布，且相邻两个所述曲拐之间的夹角均相同。4.根据权利要求3所述的发动机曲轴平衡机构，其特征在于，所述第一平衡块的质心和所述平衡轴的轴心的连线与所述第二平衡块的质心和所述平衡轴的轴心的连线之间的夹角为180度。5.根据权利要求4所述的发动机曲轴平衡机构，其特征在于，所述从动齿轮的外径与所述驱动齿轮的外径相同。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王帆，李云涛，高勇飞，赵福成，王瑞平，肖逸阁，
申请(专利权)人：浙江吉利控股集团有限公司，
类型：新型
国别省市：