用于内燃发动机系统的齿轮系技术方案

本申请涉及用于内燃发动机系统的齿轮系。齿轮系包括多个齿轮，以将旋转动力从发动机组件的曲轴传输到凸轮轴。该多个齿轮包括联接到曲轴的曲柄齿轮和联接到凸轮轴的凸轮齿轮。凸轮齿轮和曲柄齿轮之间的传动比被配置为2∶1。曲柄齿轮的纵向轴线和凸轮齿轮的纵向轴线之间的中心距离是约563mm。多个齿轮中的一个是复合凸轮惰齿轮，以允许特定分数的传动比。该多个齿轮都是高重合度正齿轮，以增加齿轮寿命。没有一个齿轮具有是发动机组件中汽缸的数量的倍数的齿数。

Gear train for internal combustion engine system

【技术实现步骤摘要】
用于内燃发动机系统的齿轮系
本申请总体上涉及用于与内燃发动机一起使用的齿轮系。
技术介绍
内燃发动机，例如柴油或汽油发动机，通常包括一个或更多个汽缸，该一个或更多个汽缸在发动机的操作循环(例如，四冲程循环)中接收燃料，经由在汽缸中往复运动的活塞压缩燃料或空气/燃料混合物，燃烧燃料并将废气排出汽缸。传统上，操作循环通过汽缸阀与活塞的运动同步地恰好在适当的时刻打开和关闭而被推进。例如，在四冲程循环发动机中，凸轮轴用于打开汽缸阀和关闭汽缸阀。凸轮轴可包括一系列凸轮，这些凸轮配置为在凸轮轴旋转期间打开和关闭汽缸阀。为获得内燃发动机的最佳功能，曲轴每旋转两次凸轮轴可旋转一次。使曲轴和凸轮轴同步的一种常见方式是通过利用传动装置(即皮带轮(pulley)、皮带、齿轮、链轮、链条等)使曲轴带动凸轮轴旋转。对于每个发动机而言，曲轴和凸轮轴之间的竖直距离可以是独有的。某些中心距离长度，或者比通常大，或者比通常小，可能给制造商带来挑战，增加发动机组件的重量、成本，或者两者兼而有之。
技术实现思路
本文中描述的实施方案总体上涉及用于发动机组件的齿轮系，并且具体地，涉及构造成将旋转动力从发动机的曲轴传递到凸轮轴使得曲轴和凸轮轴之间的速度比为2∶1的齿轮系。在第一组实施方案中，用于将旋转动力从发动机组件的曲轴传递到凸轮轴的齿轮系包括多个齿轮。该多个齿轮包括曲柄惰齿轮。该多个齿轮还包括构造成与曲柄惰齿轮啮合的曲柄齿轮。该曲柄齿轮构造成联接到曲轴。中间惰齿轮与曲柄惰齿轮啮合。凸轮齿轮(camgear)构造成联接到凸轮轴。该多个齿轮还包括复合凸轮惰齿轮(compoundcamidlergear)，该复合凸轮惰齿轮包括与中间惰齿轮啮合的第一凸轮惰齿轮以及与凸轮齿轮啮合的第二凸轮惰齿轮。在另一组实施方案中，用于将旋转动力从发动机的曲轴传递到凸轮轴的齿轮系包括多个齿轮。该多个齿轮包括曲柄惰齿轮。该多个齿轮还包括构造成与曲柄惰齿轮啮合的曲柄齿轮。该曲柄齿轮构造成联接到曲轴。中间惰齿轮与曲柄惰齿轮啮合。凸轮齿轮构造成联接到凸轮轴。该多个齿轮还包括复合凸轮惰齿轮，该复合凸轮惰齿轮包括与中间惰齿轮啮合的第一凸轮惰齿轮和与凸轮齿轮啮合的第二凸轮惰齿轮。该多个齿轮中的每一个具有3.0的法向模数和17.5°的法向压力角。在另一组实施方案中，用于将旋转动力从发动机组件的曲轴传递到凸轮轴的齿轮系包括：多个齿轮，所述多个齿轮包括：曲柄惰齿轮；曲柄齿轮，其构造成与所述曲柄惰齿轮啮合，所述曲柄齿轮构造成联接到所述曲轴；中间惰齿轮，其与所述曲柄惰齿轮啮合；凸轮齿轮，其构造成联接到所述凸轮轴；和复合凸轮惰齿轮，所述复合凸轮惰齿轮包括：第一凸轮惰齿轮，其与所述中间惰齿轮啮合；和第二凸轮惰齿轮，其与所述凸轮齿轮啮合。在一些实施方案中，所述多个齿轮的传动比配置成使得曲轴速度与凸轮轴速度的比是2∶1。在一些实施方案中，所述曲柄齿轮的纵向轴线和所述凸轮齿轮的纵向轴线之间的竖直距离配置成在560-565毫米的范围内。在一些实施方案中，所述曲柄齿轮的纵向轴线与所述凸轮齿轮的纵向轴线之间的竖直距离被配置为563毫米。在一些实施方案中，所述多个齿轮中的每一个齿轮的齿轮齿数不是包括在所述发动机组件中的汽缸的数量的倍数。在一些实施方案中，所述多个齿轮还包括与所述曲柄惰齿轮啮合的燃料泵齿轮，所述燃料泵齿轮构造成联接到所述发动机组件的燃料泵。在一些实施方案中，所述曲柄齿轮和所述燃料泵齿轮之间的传动比是1∶1.696。在一些实施方案中，所述多个齿轮还包括与所述曲柄惰齿轮啮合的空气压缩机齿轮，所述空气压缩机齿轮构造成联接到所述发动机组件的空气压缩机。在一些实施方案中，所述曲柄齿轮和所述空气压缩机齿轮之间的传动比被配置为1∶1.182。在一些实施方案中，所述第一凸轮惰齿轮的直径构造成大于所述第二凸轮惰齿轮的直径。在一些实施方案中，所述曲柄齿轮和所述第一凸轮惰齿轮之间的传动比被配置为4∶3。在一些实施方案中，所述第二凸轮惰齿轮和所述凸轮齿轮之间的传动比被配置为2∶3。在一些实施方案中，所述齿轮系还包括：后置发动机动力输出(REPTO)齿轮；和REPTO惰齿轮，其构造成与所述REPTO齿轮以及所述曲柄惰齿轮啮合。在一些实施方案中，所述REPTO惰齿轮和所述REPTO齿轮相对于所述曲柄齿轮和所述中间惰齿轮定位在平面之外。在一些实施方案中，所述多个齿轮中的每一个构造成具有3.00的法向模数和17.5°的法向压力角。在一些实施方案中，所述多个齿轮中的每一个构造成具有在1.0至1.4范围内的齿顶高系数和在1.2至1.8范围内的齿根高系数。在一些实施方案中，所述多个齿轮被构造成高重合度正齿轮。在又一组实施方案中，用于将旋转动力从发动机组件的曲轴传递到凸轮轴的齿轮系包括：多个齿轮，所述多个齿轮包括：曲柄惰齿轮；曲柄齿轮，其构造成与所述曲柄惰齿轮啮合，并且所述曲柄齿轮构造成联接到所述曲轴；中间惰齿轮，其构造成与所述曲柄惰齿轮啮合；凸轮齿轮，其构造成联接到所述凸轮轴；和复合凸轮惰齿轮，所述复合凸轮惰齿轮包括：第一凸轮惰齿轮，其构造成与所述中间惰齿轮啮合；和第二凸轮惰齿轮，其构造成与所述凸轮齿轮啮合；其中所述多个齿轮中的每一个构造成具有3.00的法向模数和17.5°的法向压力角。在一些实施方案中，所述曲柄齿轮的纵向轴线和所述凸轮齿轮的纵向轴线之间的竖直距离被配置为在560-565毫米的范围内。在一些实施方案中，所述竖直距离被配置为563mm。在一些实施方案中，所述多个齿轮中的每一个齿轮的齿轮齿数构造成不是包括在所述发动机组件中的汽缸的数量的倍数。在一些实施方案中，所述多个齿轮还包括构造成与所述曲柄惰齿轮啮合的燃料泵齿轮，所述燃料泵齿轮构造成联接到所述发动机组件的燃料泵。在一些实施方案中，所述曲柄齿轮和所述燃料泵齿轮之间的传动比被配置为1∶1.696。在一些实施方案中，所述多个齿轮还包括空气压缩机齿轮，所述空气压缩机齿轮构造成与所述曲柄惰齿轮啮合，所述空气压缩机齿轮构造成联接到所述发动机组件的空气压缩机。在一些实施方案中，所述曲柄齿轮和所述空气压缩机齿轮之间的传动比被配置为1∶1.182。在一些实施方案中，所述第一凸轮惰齿轮的直径大于所述第二凸轮惰齿轮的直径。在一些实施方案中，所述曲柄齿轮和所述第一凸轮惰齿轮之间的传动比被配置为4∶3。在一些实施方案中，所述第二凸轮惰齿轮和所述凸轮齿轮之间的传动比被配置为2∶3。在一些实施方案中，所述齿轮系还包括：后置发动机动力输出(REPTO)齿轮；和REPTO惰齿轮，其构造成与所述REPTO齿轮以及所述曲柄惰齿轮啮合。在一些实施方案中，所述REPTO惰齿轮和所述REPTO齿轮相对于所述曲柄齿轮和所述中间惰齿轮定位在平面之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将旋转动力从发动机组件的曲轴传递到凸轮轴的齿轮系，包括：/n多个齿轮，所述多个齿轮包括：/n曲柄惰齿轮；/n曲柄齿轮，其构造成与所述曲柄惰齿轮啮合，所述曲柄齿轮构造成联接到所述曲轴；/n中间惰齿轮，其与所述曲柄惰齿轮啮合；/n凸轮齿轮，其构造成联接到所述凸轮轴；和/n复合凸轮惰齿轮，所述复合凸轮惰齿轮包括：/n第一凸轮惰齿轮，其与所述中间惰齿轮啮合；和/n第二凸轮惰齿轮，其与所述凸轮齿轮啮合。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于将旋转动力从发动机组件的曲轴传递到凸轮轴的齿轮系，包括：
多个齿轮，所述多个齿轮包括：
曲柄惰齿轮；
曲柄齿轮，其构造成与所述曲柄惰齿轮啮合，所述曲柄齿轮构造成联接到所述曲轴；
中间惰齿轮，其与所述曲柄惰齿轮啮合；
凸轮齿轮，其构造成联接到所述凸轮轴；和
复合凸轮惰齿轮，所述复合凸轮惰齿轮包括：
第一凸轮惰齿轮，其与所述中间惰齿轮啮合；和
第二凸轮惰齿轮，其与所述凸轮齿轮啮合。


2.根据权利要求1所述的齿轮系，其中，所述多个齿轮的传动比配置成使得曲轴速度与凸轮轴速度的比是2∶1。


3.根据权利要求1所述的齿轮系，其中，所述曲柄齿轮的纵向轴线和所述凸轮齿轮的纵向轴线之间的竖直距离配置成在560-565毫米的范围内。


4.根据权利要求1所述的齿轮系，其中，所述曲柄齿轮的纵向轴线与所述凸轮齿轮的纵向轴线之间的竖直距离被配置为563毫米。


5.根据权利要求1所述的齿轮系，其中，所述多个齿轮中的每一个齿轮的齿轮齿数不是包括在所述发动机组件中的汽缸的数量的倍数。


6.根据权利要求1所述的齿轮系，其中，所述多个齿轮还包括与所述曲柄惰齿轮啮合的燃料泵齿轮，所述燃料泵齿轮构造成联接到所述发动机组件的燃料泵。


7.根据权利要求6所述的齿轮系，其中，所述曲柄齿轮和所述燃料泵齿轮之间的传动比是1∶1.696。


8.根据权利要求1所述的齿轮系，其中，所述多个齿轮还包括与所述曲柄惰齿轮啮合的空气压缩机齿轮，所述空气压缩机齿轮构造成联接到所述发动机组件的空气压缩机。


9.根据权利要求8所述的齿轮系，其中，所述曲柄齿轮和所述空气压缩机齿轮之间的传动比被配置为1∶1.182。


10.根据权利要求1所述的齿轮系，其中，所述第一凸轮惰齿轮的直径构造成大于所述第二凸轮惰齿轮的直径。


11.根据权利要求10所述的齿轮系，其中，所述曲柄齿轮和所述第一凸轮惰齿轮之间的传动比被配置为4∶3。


12.根据权利要求10所述的齿轮系，其中，所述第二凸轮惰齿轮和所述凸轮齿轮之间的传动比被配置为2∶3。


13.根据权利要求1-12中任一项所述的齿轮系，还包括：
后置发动机动力输出(REPTO)齿轮；和
REPTO惰齿轮，其构造成与所述REPTO齿轮以及所述曲柄惰齿轮啮合。


14.根据权利要求13所述的齿轮系，其中，所述REPTO惰齿轮和所述REPTO齿轮相对于所述曲柄齿轮和所述中间惰齿轮定位在平面之外。


15.根据权利要求2所述的齿轮系，其中，所述多个齿轮中的每一个构造成具有3.00的法向模数和17.5°的法向压力角。


16.根据权利要求1-12中任一项所述的齿轮系，其中，所述多个齿轮中的每一个构造成具有在1.0至1.4范围内的齿顶高系数和在1.2至1.8范围内的齿根高系数。


17.根据权利要求1-12中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙兵，
申请(专利权)人：康明斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US