一种可变压缩比发动机的单轴平衡轴系统技术方案

本发明专利技术公开了一种可变压缩比发动机的单轴平衡轴系统。包括位于曲轴侧方安装于发动机缸体上的平衡轴，所述平衡轴为偏心轴结构，所述平衡轴前端通过从动齿轮与位于曲轴上的驱动齿轮驱动连接。本发明专利技术在满足平衡惯性力矩的功能要求前提下，可以很好地隔离三缸机曲轴的扭振，降低齿轮啮合噪音。

【技术实现步骤摘要】
一种可变压缩比发动机的单轴平衡轴系统
本专利技术属于汽车发动机
，具体涉及一种可变压缩比发动机的单轴平衡轴系统。
技术介绍
当前汽车行业对于节能环保的要求越来越高，汽车发动机正向小型化、大爆压方向发展，目前各汽车企业提出了各种解决方案以应对发动机动力性和经济型的提高。如已公开的专利，如WO98/51911、WO00/31377、WO03/008783等可知多种用于具有可变压缩比的发动机实施方式，该种发动机用于在可变载荷和速度下使用的内燃机运转时通过调整有效的排量或压缩比来提高其整体效率。如已公开的专利WO03/008783，可变压缩比发动机的机械传动装置至少包含一个气缸，底部连接在传动部件上的活塞在该气缸中上下运动，该传动部件一方面通过小尺寸齿条与带有滚动轴承的导向装置配合，另一方面通过另一大尺寸齿条与连接在连杆上的齿轮配合。该种类型的可变压缩比发动机的连杆通过齿轮与燃烧缸活塞和控制缸活塞相连，与连杆相连的齿轮起到杠杆作用，用于实时调节该类发动机的压缩比，可以看到，该种类型的发动机相对于传动发动机来说有一个重要特点，即往复惯性质量大很多倍。另外，由于爆压较大，曲轴系扭振对于附件轮系零部件提出了新的挑战，特别是对于三缸可变压缩比发动机来说，曲轴扭振的大小较传统发动机也大大提高。然而，根据发动机设计常识，当往复惯性力矩较大时，需要设计平衡轴系统对其进行平衡，要平衡一阶二阶往复惯性力矩(超过二阶可以不考虑)，需要设置两根平衡轴，鉴于目前发动机结构比较紧凑、布置空间有限，单轴平衡轴系统也是一种比较有效的解决方案。基于单轴平衡轴系统一般只能平衡一阶往复惯性力矩的特点，现有的单轴平衡轴系统大部分结构复杂、功能单一，采用链驱动或金属齿轮驱动，在往复惯性力矩较大时不能很好地解决整个系统的NVH问题，且应用于三缸机时，由于曲轴扭振较四缸机大，不可避免的带来扭振方面的问题。如专利CN107676174和CN205806326所公开的平衡轴，虽然引入减振齿轮，能有效降低曲轴扭振的大小，但应用该种平衡轴后，发动机需要单独提供机油泵和其他附件的驱动方案，导致整体结构复杂，且针对专利WO03/008783中所描述的可变压缩比发动机，由于往复惯性力巨大，无法提供足够的空间来平衡往复惯性力矩。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提供一种隔振效果明显、功能多样化、结构紧凑、方便安装和拆卸的可变压缩比发动机的单轴平衡轴系统。本专利技术采用的技术方案是：一种可变压缩比发动机的单轴平衡轴系统，包括位于曲轴侧方安装于发动机缸体上的平衡轴，所述平衡轴为偏心轴结构，所述平衡轴前端通过从动齿轮与位于曲轴上的驱动齿轮驱动连接。进一步优选的结构，所述平衡轴的前端固定有传动齿轮和前平衡配重，后端固定有后平衡配重。进一步优选的结构，所述从动齿轮为解耦齿轮，所述解耦齿轮包括齿圈、橡胶圈、轮毂，所述橡胶圈位于所述齿圈和所述轮毂之间；所述轮毂与前平衡配重集成于一体。进一步优选的结构，所述驱动齿轮与解耦齿轮之间设有对位结构。进一步优选的结构，所述对位结构包括驱动齿轮齿根设置的两个第一沉孔、所述解耦齿轮齿根设置的第二沉孔，所述解耦齿轮上的第二沉孔位于驱动齿轮的两个第一沉孔之间。且内圈腹板厚度不均匀，所述去重孔和所述不等厚腹板一方面可以用于减重，一方面可以用于调整曲轴不平衡量。进一步优选的结构，所述前平衡配重轮毂腹板为非对称结构，前平衡配重整体为半圆状结构。进一步优选的结构，所述后平衡配重轮毂腹板为非对称结构，后平衡配重轮整体为半圆状结构。进一步优选的结构，所述解耦齿轮下方设有挡油板，所述挡油板通过布置在四周的螺栓紧固在油底壳上。进一步优选的结构，所述后平衡配重与湿式皮带轮集成于一体，所述后平衡配重内侧具有与所述湿式皮带轮齿圈配合的轮毂，所述湿式皮带轮齿圈压装入所述后平衡配重轮毂上。进一步优选的结构，所述后平衡配重上设有带第三螺纹孔的凸台。所述第三螺纹孔用于调整平衡轴总成装配后的不平衡惯量：若不平衡量超差，可以调整所述螺纹孔深度；若不平衡量不足，可通过所述螺纹孔拧入一定质量的配重块，增加总成不平衡量。进一步优选的结构，所述前平衡配重和后平衡配重轮毂内圈设有用于与所述平衡轴定位面配合第一定位面和第二定位面。安装时与所述平衡轴定位面配合，防止所述平衡轴系统运转时所述前后端平衡配重相对于所述平衡轴转动。进一步优选的结构，所述平衡轴中间位置开设止推槽，所述止推槽与安装于缸体上的止推盘轴向限位。进一步优选的结构，所述止推槽包括两个止推面，所述止推面上开设半圆形凹槽结构，所述半圆形凹槽结构与所述止推盘限位连接。进一步优选的结构，所述止推盘包括底板和与底板垂直连接的支座，所述支座中间设置与平衡轴配合的凹槽，所述底板上开设螺孔，通过螺栓与发动机缸体固定连接。进一步优选的结构，所述平衡轴系统的平衡轴、驱动齿轮、从动齿轮、后平衡配重等均能调整不平衡质量，用于平衡较大的往复惯性质量。本专利技术在满足平衡惯性力矩的功能要求前提下，可以很好地隔离三缸机曲轴的扭振，降低齿轮啮合噪音。附图说明图1为本专利技术的平衡轴系统的总体示意图；图2为图1中平衡轴系统的剖切图；图3为平衡轴示意图；图4为图1中平衡轴系统的左视图；图5为本专利技术中驱动齿轮和解耦齿轮的分解图；图6为本专利技术平衡轴系统的后平衡配重示意图；图7为本专利技术平衡轴系统的挡油板示意图。其中，其中，1-驱动齿轮(11-去重孔、12-键槽、13-第一沉孔)、2-解耦齿轮(21-齿圈、22-前平衡配重、23-橡胶圈、25-第一定位面、26-通孔、27-轮毂、28-第二沉孔、29-支撑筋)、3-平衡轴(31-前端支撑轴颈、32-后端支撑轴颈、33-第一螺纹孔、34-第二螺纹孔、35-第一径向定位面、36-第二径向定位面、37-止推槽、38-第一平衡块、39-第二平衡块)、4-止推盘(41-底座、42-支座、43-凹槽)、5-后平衡配重(51-湿式皮带轮、52-通孔、53-第二定位面、54-第三螺纹孔、55-凸台)、6-轴承、8-挡油板(81-挡油板螺纹孔)。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明，便于清楚地了解本专利技术，但它们不对本专利技术构成限定。如图1所示，本专利技术提供了一种可变压缩比发动机平衡轴系统，包括驱动齿轮1，与驱动齿轮啮合的从动齿圈21，从动齿圈与前平衡配重22集成为一体，形成解耦齿轮2。解耦齿轮2通过螺栓与平衡轴3前端(图1中左侧)连接。平衡轴3前后端安装有轴承6。另外，所述平衡轴系统还包括后平衡配重5，该后平衡配重与湿式皮带轮51集成为一体，并用螺栓紧固于平衡轴后端(图1中右侧)。该湿式皮带轮51通过皮带驱动发动机机油泵。所述解耦齿轮2的下方具有挡油板8，挡油板8通过螺栓安装在发动机油底壳上。如图2和图3所示，平衡轴3分别具有前端支撑轴颈31和后端支撑轴颈32，用于安装前后端轴承，前后端轴承安装于发动机缸体上，由此可以支撑平衡轴系统。平衡轴前后端面分别具有第一螺纹孔33和第二螺纹孔34，用于固定前平衡配重22和后平衡配重5，装配时先将平衡轴3安装在发动机缸体上，然后通过螺栓连接，将前平衡配重22、后平衡配重5紧固在平衡轴上。平衡轴3前后端加工有第一径向定位面35和第二径向定位面36，在安装前平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变压缩比发动机的单轴平衡轴系统，其特征在于：包括位于曲轴侧方安装于发动机缸体上的平衡轴(3)，所述平衡轴(3)为偏心轴结构，所述平衡轴(3)前端通过从动齿轮与位于曲轴上的驱动齿轮(1)驱动连接。

【技术特征摘要】
1.一种可变压缩比发动机的单轴平衡轴系统，其特征在于：包括位于曲轴侧方安装于发动机缸体上的平衡轴(3)，所述平衡轴(3)为偏心轴结构，所述平衡轴(3)前端通过从动齿轮与位于曲轴上的驱动齿轮(1)驱动连接。2.根据权利要求1所述的一种可变压缩比发动机的单轴平衡轴系统，其特征在于：所述平衡轴(3)的前端固定有传动齿轮和前平衡配重(22)，后端固定有后平衡配重(5)。3.根据权利要求2所述的一种可变压缩比发动机的单轴平衡轴系统，其特征在于：所述从动齿轮为解耦齿轮(2)，所述解耦齿轮(2)包括齿圈(21)、橡胶圈(23)、轮毂(27)，所述橡胶圈(23)位于所述齿圈(21)和所述轮毂(27)之间；所述轮毂(27)与前平衡配重(22)集成于一体。4.根据权利要求3所述的一种可变压缩比发动机的单轴平衡轴系统，其特征在于：所述驱动齿轮(1)与解耦齿轮(2)之间设有对位结构。5.根据权利要求4所述的一种可变压缩比发动机的单轴平衡轴系统，其特征在于：所述对位结构包括驱动齿轮(1)齿根设置的两个第一沉孔(13)、所述解耦齿轮(2)齿根设置的第二沉孔(28)，所述解耦齿轮(2)上的第二沉孔(28)位于驱动齿轮(1)的两个第一沉孔(13)之间。6.根据权利要求2所述的一种可变压缩比发动机的单轴平衡轴系统，其特征在于：所述前平衡配重(22)为半圆状结构。7.根据权利要求3所述的一种可变压缩比发动机的单轴平衡轴系统，其特征在于：所述解耦齿轮(2)下方设有挡油板(8)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志伟，龙立，万建，邹伟，刘爽，
申请(专利权)人：东风汽车集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42