[實用新型]單缸柴油機全平衡機構

無效

• 申請號: 200820161955.5
• 申請日: 2008-10-24
• 公開（公告）號: CN201293066Y
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 尹必峰;徐毅;程用科;王文勤;王偉峰
• 申請（專利權）人: 常柴股份有限公司;江蘇大學
• 主分類號: F16F15/26
• 分類號: F16F15/26
• 代理公司: 常州市維益專利事務所
• 代理人: 賈海芬

技術領域

本實用新型涉及一種單缸柴油機全平衡機構，屬于單缸柴油機的平衡技術領域。

背景技術

大、中小型的單缸柴油機主要由機體零件、曲軸連桿機構、換氣系統、燃料供給系統等構成，通過活塞在氣缸中的往復運動變為曲軸的旋轉運動，又將曲軸的旋轉運動變為活塞的往復運動，以實現工作循環并對外輸出動力和用來驅動發動機的各輔助系統工作。由于氣缸所對應的連桿機構都會產生一個往復慣性力和旋轉慣性力，而這兩個慣性力還組成兩種交變的慣性力矩作用到主軸承上，這些慣性力和力矩不僅對柴油機本身、并且對配套機具的工作非常不利，尤其對于單缸柴油機因只有一個氣缸，不能自身平衡柴油機曲柄連桿機構的慣性力，故需要添加額外的平衡機構來解決曲柄連桿機構的平衡問題。目前，單缸臥式柴油機普遍采用的平衡機構有過量平衡機構、單軸平衡機構和雙軸平衡機構。

過量平衡機構是在曲軸平衡重上多加一定的平衡質量，使曲軸產生過量的慣性力，將一部分沿氣缸中心線的往復慣性力轉移到垂直方向，從而使得一階往復慣性力峰值有所下降。

單軸平衡機構是除了在曲軸位于曲柄銷相反的一側加平衡重外，再通過曲軸軸端的齒輪帶動一個平衡軸以相同的角速度旋轉，利用兩個平衡重的旋轉慣性力沿氣缸軸線的分力來平衡往復慣性力，而它們的垂直于氣缸軸線的分力又互相抵消，但由于該兩力不在一條直線上，還會產生不平衡的力矩，因此只能平衡一部分往復慣性力。

雙軸平衡機構是采用兩個旋轉方向相反、大小相同的兩根平衡軸，兩根平衡軸的離心力沿氣缸中心線方向的分力與活塞組的一階往復慣性力達到平衡，但機構零件數量多，體積和重量大，成本高。

上述的平衡機構雖然能基本解決曲柄連桿機構的旋轉慣性力的平衡，但只能部分或全部平衡掉一階往復慣性力，都不能解決二階往復慣性力的平衡問題，而二階往復慣性力約為一階往復慣性力的1/3～1/4，故目前單缸柴油機的平衡機構由于無法完全平衡往復慣性力，是造成單缸柴油機普遍存在振動與噪聲大的主要原因，既造成噪聲環境污染，又嚴重影響使用者的舒適性。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種能平衡柴油機的一階和二階往復慣性力，能降低柴油機振動和噪聲的單缸柴油機全平衡機構。

本實用新型為達到上述目的的技術方案是：一種單缸柴油機全平衡機構，其特征在于：包括曲軸、前軸承、后軸承、前環形連桿、后環形連桿，前滑塊、后滑塊和導向組件；所述曲軸曲柄兩側與前、后主軸頸之間對稱設有軸心反向于曲柄銷一側的前、后兩偏心軸頸；所述結構形狀相同的前、后兩環形連桿的外周面由兩端同圓心的左弧面、右弧面及過渡弧面構成，反向于曲柄銷一側的右弧面半徑R1小于左弧面半徑R2，左、右弧面的圓心至曲軸前、后兩偏心軸頸軸心的距離為環形連桿工作長度l，前、后兩環形連桿分別套裝在前、后兩軸承上并安裝曲軸前、后兩偏心軸頸處，前、后兩環形連桿分別安裝在結構形狀相同的前、后兩滑塊的左導向弧面和右導向弧面內，前、后兩滑塊的左導向弧面與前、后兩環形連桿的左弧面半徑R2相等，且左導向弧面弧長大于左弧面弧長，前、后兩滑塊的右導向弧面與前、后兩環形連桿的右弧面半徑R1相等，且右導向弧面弧長小于右弧面弧長；所述的導向組件包括安裝在機體頂部的前、后兩導向銷及安裝在機體下部的前、后兩導向桿和支撐軸，前、后兩導向銷分別設置在前、后兩滑塊頂部的導向槽內，前、后兩導向桿分別穿過前、后兩滑塊下部的導向孔與支撐軸連接。

其中，所述的前、后兩偏心軸頸的偏心距e與前、后兩環形連桿工作長度l比值等于曲軸曲柄半徑R與連桿工作長度L之比。