[發明專利]內燃機

有效

• 申請號: 201280029998.7
• 申請日: 2012-06-14
• 公開（公告）號: CN103765040A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: M·布倫德爾
• 申請（專利權）人: 奧迪股份公司
• 主分類號: F16F15/26
• 分類號: F16F15/26;F02B75/06;F02B75/04
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;牛曉玲

技術領域

本發明涉及一種內燃機，具有多連桿式曲柄連桿機構/多鉸式曲柄連桿機構（Mehrgelenkskurbeltrieb），其中所述多連桿式曲柄連桿機構包括多個可旋轉地支承在曲軸的連桿軸頸上的耦合件以及多個可旋轉地支承在偏心軸的連桿軸頸上的副連桿/鉸接桿，其中每個耦合件都以能擺動的方式與內燃機的活塞的活塞連桿以及其中一個副連桿連接。

背景技術

由現有技術已知了前述類型的內燃機。其包括偏心軸，該偏心軸通過多連桿式曲柄連桿機構與曲軸耦合且進而被內燃機或曲軸驅動。多連桿式曲柄連桿機構具有與內燃機的活塞的數量對應數量的耦合件，所述耦合件分別可旋轉地支承在曲軸的連桿軸頸上并且具有分別向相對兩側超出曲軸外的、在其端部上分別具有一鉸接部的兩個臂部。鉸接部中的一個用于與活塞連桿以可擺動方式連接，該活塞連桿通過耦合件使內燃機活塞中的一個與曲軸連接。鉸接部中的另一個用于與所謂的副連桿以可擺動方式連接，該副連桿以其另一個端部可旋轉地支承在偏心軸的連桿軸頸上。

像在傳統的不具有通過多連桿式曲柄連桿機構與曲軸耦合的偏心軸的內燃機中一樣，在前述類型的內燃機中也產生一階慣性力和二階慣性力，該慣性力由于振動的質量而產生且隨著曲軸的曲軸轉角變化。為了達到期望的平穩運行以及為了減小噪聲必須盡可能補償這種慣性力。通過曲軸上的具有特定布置和特定重量的平衡重以及特定的曲軸曲拐布置能補償一階慣性力，而在由現有技術已知的內燃機中通常借助于兩個反向轉動的補償軸來進行對二階慣性力的補償，該補償軸借助于雙倍轉速的曲軸驅動。

更確切地說，在所有內燃機中由于振動質量引起一階和二階的自由慣性力，該慣性力隨著曲軸的曲軸轉角變化。一階慣性力能通過曲軸上的平衡重以及曲拐布置來補償，而在已知的具有多連桿式曲柄連桿機構的內燃機中自由二階慣性力不能被完全補償。因此，在平穩運行或運行特性方面這種內燃機比不上不具有多連桿式曲柄連桿機構的內燃機，在不具有多連桿式曲柄連桿機構的內燃機中二階慣性力的補償通常借助于兩個反向轉動的補償軸進行。然而這些措施不能容易地轉用在具有多連桿式曲柄連桿機構的內燃機上，因為在那里一方面產生的慣性力不是純粹振動地，相反卻是轉動地，另一方面多連桿式曲柄連桿機構的摩擦損失本身已經比傳統內燃機的摩擦損失更大，且由于額外的補償軸的額外的摩擦損失被放大至不能接受的程度。然而，即使在前述類型的內燃機中通過補償軸的有針對性的設計也能實現慣性力的全面的補償。

一旦內燃機的自由慣性力近似得到補償，則圍繞曲軸的，亦即沿內燃機的縱向的慣性矩對發動機聲學效果產生較大影響。內燃機圍繞曲軸縱軸的總交變力矩M_W主要由換氣力矩M_GW、慣性交變力矩M_MW以及補償力矩M_A的和組成。在四缸直列內燃機中，所有這些組成部分都在二階力矩中起作用。在此，換氣力矩由于沿切向導入曲軸中的氣體力產生，且因此是反作用力矩，該反作用力矩在內燃機在曲軸上輸出有效轉矩時產生。慣性交變力矩由于多連桿式曲柄連桿機構的慣性力都作用在曲軸上而產生。在傳統的多連桿式曲柄連桿機構中，補償力矩產生自存在于兩個可能存在的補償軸之間的高度差。通過有針對性地設計該高度差可以減小在特定的運行范圍內——即轉速和/或負荷范圍內——的總交換力矩并進而改進發動機聲學效果。

多連桿式曲柄連桿機構優選如此設計，即其具有類圓形的二階慣性力環。該二階慣性力環可以分為沿曲軸旋轉方向轉動的部分和與該分量相反的部分。如果多連桿式曲柄連桿機構具有類圓形的二階慣性力環，則可以僅利用一個以雙倍曲軸轉速轉動的補償軸至少補償所述兩個部分中主要的、即沿曲軸旋轉方向轉動的部分。一般小得多的、反向于曲軸轉動的二階慣性力部分同樣可以通過第二補償軸被完全補償。然而，其通常具有比機械的配氣機構小的二階慣性力幅值。因此通常可以放棄第二補償軸。

發明內容

因此，本發明的目的在于，提出一種內燃機，該內燃機通過價廉且摩擦有利的方式實現進一步改進的發動機聲學效果。