[发明专利]用于减小活塞式内燃机的曲轴的转动不均衡性的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于减小活塞式内燃机的曲轴的转动不均衡性的装置。

背景技术

活塞式内燃机的、尤其活塞往复式内燃机的曲轴的转动的特性在于，通过一个或多个与曲轴连接的活塞的工作循环引起的所述转动是不对称的。这种不均衡性随着减小的气缸数、低转速和高负载而增大。

从在图13和14中推出的WO2008/145342中已知根据权利要求1的前序部分所述的装置，所述装置在下文中描述。

根据示出装置的端视图的图13，在其结构方面已知的活塞往复式内燃机的曲轴10具有径向突出的带动延长件12，所述带动延长件抗扭地与曲轴10连接或者与其一件式地构造。在曲轴10上，除了带动延长件12之外安装有平衡块构件14，所述平衡块构件有利地关于曲轴10的转动轴线A平衡。

轴向上，除了平衡块构件14之外，围绕远离曲轴10的转动轴线A的轴线B在没有示出的发动机壳体上可枢转地支承有轴承座16（阴影线的；在图10中轴向设置不可见）。轴承座16具有贯通开口20，曲轴10延伸穿过所述贯通开口，使得所描述的组件能够设置在曲轴的前端部上或设置在曲轴的中部区域中。枢转轴线B平行于曲轴的转动轴线A。在能够相对于曲轴枢转的轴承座16上以能够转动的方式安装有引导耦联器22，径向臂24从所述引导耦联器突出。

径向臂经由耦联元件26与带动延长件12连接并且经由另一个耦联元件28以接头29与平衡块构件14连接。耦联元件26和28有利地以同轴线的方式铰接在引导耦联器22的臂24上。耦联元件28例如伸到平衡块构件14的径向狭槽（没有示出）中并且借助于栓安装在其中。接头的枢转轴线是相互平行的并且平行于轴线A和B，耦联元件能够围绕所述枢转轴线相对于彼此并且相对于带动延长件12、引导耦联器22和平衡块构件14枢转。

通过围绕相对于发动机壳体固定的轴承的轴承座16的绕着轴线B的枢转（Durch Verschwenken des Lagerschildes16um dasLager mit der Achse B sich der Abstand zwischen der Drehachse C,um die die Führungskoppel22dreht und der Drehachse A der Kurbelwelle），以使得引导耦联器22转动所围绕的转动轴线C和曲轴的转动轴线A之间的距离发生改变。为了轴承座16的枢转，设有整体上以40标示的调整装置，所述调整装置具有执行元件42，所述执行元件与臂44以铰接的方式连接，所述臂与轴承座16刚性连接。大致在臂44的延长线中，轴承座16在其相反的一侧上具有另一个与轴承座刚性连接的臂46，所述臂46能够围绕枢转轴线B枢转。执行元件42能够以已知的方式借助于液压缸或根据图1的电动马达在垂直方向上移动，其中有利地通过止挡件48和50限制可移动性。

图13示出装置的下述状态，其中引导耦联器22的转动轴线C与曲轴10的转动轴线A具有最大距离。带动延长件12、径向臂24和耦联元件26和28设置成，使得耦联元件26和28在曲轴10旋转期间或者在引导耦联器22关于此偏心旋转期间两次经过伸展位置，使得曲轴10的平衡块14在旋转期间两次超前或者滞后或者说以比曲轴更大和更小的速度转动。超前或滞后能够通过耦联元件的几何设置来匹配于相应的要求。

图14示出图13的下述状态的设置，其中转动轴线A和C重叠，也就是说，将根据图1的最大偏心率的状态调整成最小偏心率的状态，其中引导耦联器22以与曲轴10同轴线的方式转动。在该状态下，带动延长件和耦联元件26和28以及径向臂24之间的相对位置保持恒定，使得平衡块构件14始终以与曲轴16相同的角速度转动。

与之不同地，在根据图13的位置中，平衡块构件14由曲轴周期性地加速和减速，使得在平衡块构件加速的转动阶段中必须从曲轴将附加的转矩施加到平衡块构件上，并且在平衡块构件的角速度相对于曲轴减小的另一个转动阶段中，曲轴从平衡块构件受到附加的转矩。

在WO2008/145342中阐明，根据图13和14的装置尤其适用于针对二缸二冲程发动机或四缸四冲程发动机的二阶减小曲轴上的转矩波动。在带动延长件12和引导耦联器22之间的联接的另一个实施形式中，所述装置适合于针对单缸二冲程发动机或二缸四冲程发动机中的一阶来平衡曲轴上的转矩波动。当带动延长件12不与曲轴刚性连接、而是经由加速或减速传动机构与曲轴连接时，在适合于二缸发动机的装置构成为使得带动延长件12以相对于曲轴的转速为1.5倍的提高的转速转动时，例如三缸发动机的其他的转矩波动能够被平衡。

发明内容