[發明專利]帶有離心擺裝置的內燃發動機及該離心擺裝置的制造方法

有效

• 申請號: 201410143880.8
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN104100676B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 烏利齊·伯特倫
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F16F15/14
• 分類號: F16F15/14
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司11278
• 代理人: 楊帆

技術領域

本發明涉及一種帶有離心擺裝置的內燃發動機，該離心擺裝置具有至少一個圍繞旋轉軸線可旋轉的擺錘托架（pendulum mass carrier）以及至少一個擺錘對，該擺錘對包括兩個可移動地設置在擺錘托架上的、彼此相對并且與旋轉軸線有一定距離的擺錘。本發明進一步涉及一種方法，其用于制造此種內燃發動機的離心擺裝置。

背景技術

在機動車輛和內燃發動機的構造和設計中，對顫動的重視與日俱增。尤其是，目前已作出了影響由內燃發動機導致的噪音的嘗試。此開發工作的動機來源于對一個事實的認識，即消費者的購買決定在一定程度上被內燃發動機和車輛噪音所影響，特別是從舒適的角度來看。通過發動機支承部到車體的結構傳遞噪音的傳輸對于聽覺的駕駛舒適度是有特別重要的意義的。

顫動的現象通過詳細地參考曲柄齒輪和曲軸的實例來簡略地說明。

曲軸連同被耦接其上的發動機部件形成了震蕩系統。曲軸通過由耦接至個別曲軸銷的連接桿傳輸到曲軸的隨時間變化的轉動力被激發以產生旋轉震蕩。曲軸的旋轉震動產生的噪音通過結構噪音輻射和結構傳遞噪音傳輸至車體以及內燃發動機。如果曲軸在其自然頻率范圍內被激發，那么會產生大的旋轉震動幅度，并甚至會導致疲勞斷裂。最新的考量指出顫動同樣對于組件強度有影響。

曲軸的旋轉震蕩導致內燃發動機的旋轉速度震蕩，并同樣通過正時傳動（timing drive）或凸輪軸傳動來傳輸到凸輪軸，凸輪軸本身同樣為一個震動系統，其可以在進一步的系統中激發震動，特別是閥動裝置。通過由曲軸驅動的牽引驅動裝置到其他輔助單元的顫動傳輸同樣是可能的。另外，曲軸的震蕩被傳輸到傳動系統，經由其被向前傳輸至變速器和驅動軸并直到車輛的輪胎，。

為了降低旋轉速度波動，震動系統的質量通過在曲軸上安置飛輪被增加。作為更大質量的結果，該系統具有增加的慣性。曲軸的旋轉運動變得更均一。

如果總體上一側被固定在到曲軸上并且另一側通過離合器固定至變速器上的飛輪是雙質量飛輪（dual-mass flywheel）的形式，則飛輪附加地具有震動阻尼器的功能，其減少了離合器和驅動裝置間的旋轉震蕩。

為了抑制曲軸和傳動系統中的旋轉震蕩，可以配備旋轉震動阻尼器，即扭力減震器。作為減震器的質量相對于曲軸的相對運動的結果，一部分旋轉震動能量通過摩擦運動來耗散。

所謂的離心擺裝置越來越多地作為扭力減震器來使用，其擺錘不會處于動力流之中，并且當被激發時與激發的震蕩反向地移動，因此導致后者的消減或抑制。使用慣常的阻尼器或震動吸收器，其效果僅在特定的頻率下出現，即阻尼器的共振頻率。回復力主要由作用在擺錘上的離心力來決定的離心擺裝置，相比之下，是旋轉速度自適應震動吸收器，其固有頻率由隨旋轉速度改變，因為離心力取決于旋轉速度。因此，憑借離心擺裝置，對固定的激發次序的吸收而不僅僅是固定頻率的吸收是有可能的。其在內燃發動機中具有特別的優勢，其中離心擺裝置可以針對任何期望的激發次序來調整并完全吸收任何期望的激發次序。

專利申請號為DE10 2006 028 556 A1的德國公開專利申請描述了這樣一種離心擺裝置，其設置在機動車輛的傳動系統中并在其中起作用，并用來吸收和/或抑制傳動系統中的旋轉震蕩。DE 10 2006 028 556 A1的離心擺裝置具有可圍繞旋轉軸線旋轉的擺錘托架以及至少一個擺錘對，該擺錘對包括兩個彼此相對的、可移動地設置在擺錘托架上并且與旋轉軸線具有一定的距離的擺錘。擺錘被可移動地連接，即是說，被運動地耦接到擺錘托架，擺錘具有拱形開口，被安裝在擺錘托架上的滾軸在該拱形開口中支承和導向。該拱形開口部形成了用于滾軸的軌道并預先確定了擺錘的運動。

圖1a、1b和1c以簡化視圖示出了DE 10 2006 028 556 A1披露的離心擺裝置，圖1a示出了在所謂零態下的離心擺裝置，圖1b為工作位置的離心擺裝置以及圖1c為處于車輛靜止時，即，內燃發動機不運行時位置的離心擺裝置。