[發明專利]直列兩缸發動機曲軸平衡系統、方法以及發動機和汽車

有效

• 申請號: 201310518522.6
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN104565197A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 楊永忠;朱國華;彭曉亮;聶淑一;阮洋;代國雄;洪磊;楊振東;何述超
• 申請（專利權）人: 上海汽車集團股份有限公司;昆明云內動力股份有限公司
• 主分類號: F16F15/26
• 分類號: F16F15/26;F02B75/32
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張昱;嚴志軍

1.?一種直列兩缸發動機曲軸平衡系統，其包括曲軸、與所述曲軸平行設置且與之轉速相等但轉向相反的平衡軸、設于曲軸的前端軸上的皮帶輪、以及設于曲軸后端的飛輪，其特征在于，所述曲軸、平衡軸、皮帶輪和飛輪被設置成：

a.?通過由所述曲軸、皮帶輪和飛輪所共同提供的不平衡力F_c來平衡掉所述直列兩缸發動機中活塞連桿總成的往復慣性力的50%以及所述活塞連桿總成的全部離心慣性力；并且

b.?通過由所述平衡軸所產生的不平衡力F_b來平衡掉所述活塞連桿總成的往復慣性力的50%。

2.?根據權利要求1所述的直列兩缸發動機曲軸平衡系統，其特征在于，所述活塞連桿總成中的活塞采用偏心式布置方式，即所述活塞的軸線與坐標系中X軸的交點不與坐標原點O重合，所述坐標系由X軸、Y軸和坐標原點O構成，其中坐標原點O為曲軸旋轉中心與直列兩缸發動機中第二氣缸的缸體中心線的交點，X軸方向為從坐標原點O沿著曲軸的旋轉中心線指向曲軸的小頭端，Y軸方向為從坐標原點O沿著第二氣缸的缸體中心線指向活塞，并且所述曲軸、皮帶輪、飛輪和平衡軸被設置成滿足以下關系式：

Max(F_c+F_b)=?2m_jrω²+2m_rrω²

其中：Max(F_c+F_b)表示由所述曲軸、皮帶輪、飛輪和平衡軸所共同提供的最大不平衡力；

m_j、m_r分別表示單缸活塞連桿總成的往復質量、單缸曲柄機構的離心質量，此時將單缸活塞連桿總成的質心設定在活塞銷中心上，并且將單缸曲柄機構的質心設定在曲柄銷中心；

r表示曲柄半徑；以及

ω表示單缸曲柄機構的旋轉角速度。

3.?一種直列兩缸發動機曲軸平衡系統，其包括曲軸、與所述曲軸平行設置且與之轉速相等但轉向相反的平衡軸、設于曲軸的前端軸上的皮帶輪、以及設于曲軸后端的飛輪，其特征在于，所述曲軸、平衡軸、皮帶輪和飛輪被設置成：通過由所述曲軸、皮帶輪和飛輪所共同提供的不平衡力F_c來平衡掉所述直列兩缸發動機中活塞連桿總成的往復慣性力的50%以及所述活塞連桿總成的全部離心慣性力。

4.?一種直列兩缸發動機，其特征在于，所述直列兩缸發動機上設置有如權利要求1、2或3所述的直列兩缸發動機曲軸平衡系統。

5.?一種汽車，其特征在于，所述汽車上設置有如權利要求4所述的直列兩缸發動機。

6.?一種直列兩缸發動機曲軸平衡方法，所述直列兩缸發動機中設有曲軸、與所述曲軸平行設置且與之轉速相等但轉向相反的平衡軸、設于曲軸的前端軸上的皮帶輪、以及設于曲軸后端的飛輪，其特征在于，所述直列兩缸發動機曲軸平衡方法包括：

通過布置所述曲軸、皮帶輪和飛輪，使得由它們所共同提供的不平衡力F_c平衡掉所述直列兩缸發動機中活塞連桿總成的往復慣性力的50%以及所述活塞連桿總成的全部離心慣性力；并且/或者

通過布置所述平衡軸，使得由其所產生的不平衡力F_b平衡掉所述活塞連桿總成的往復慣性力的50%。