[发明专利]具有质量平衡设备的往复活塞式内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及一种往复活塞式内燃机，其具有至少一个发动机气缸和至少一个在发动机气缸中振动的发动机活塞，所述往复活塞式内燃机包括至少一个通过曲拐和平衡连杆由曲轴振动地驱动的平衡质量体，用于平衡惯性力以及必要时平衡惯性矩，如在权利要求1中说明的那样。

背景技术

由DE 3034978A1公知一种用于平衡往复活塞式曲轴机器的至少一阶和二阶自由惯性矩的装置。所述装置的目的在于，尽可能平衡或消除会导致相对不稳定地运行的自由惯性矩。尤其在气缸数量为奇数的直列式机器中，例如三气缸或者五气缸发动机中或者V6发动机中出现自由力矩，为了确保发动机平稳地运行应该将该自由力矩尽可能平衡掉。为此设置为，相对曲轴中心对称地构成有通过曲柄传动装置驱动的、振动的各平衡质量体，其关于曲轴布置在彼此相反的侧上，并与彼此正好相反地指向的曲拐连接。尤其地，在此，关于曲轴的纵轴线在其前面或后面的端部上分别设置有一个振动的平衡质量体，所述平衡质量体在整体上应该平衡例如三气缸发动机的自由惯性矩。在此，这种平衡质量体要么在固定保持的发动机壳体上的直线引导部中得以引导或者可选地通过在固定保持的壳体上的铰接的导杆得以引导，尤其通过至少一个平衡杆得以引导。该公开文献并没有给出对平衡质量体的这种引导或支承在结构上如何实施。此外，由于振动的平衡质量体的多设置增加了结构性开支，并因此随之增大了结构空间需求，并导致构造成本不利地提高。

由DE 3040686A1公知一种用于平衡四气缸直列式曲轴机器的二阶惯性力的装置，其带有相对于曲轴中心对称地布置的曲拐。在此，设置有通过曲轴的曲柄传动装置驱动的平衡质量体，所述平衡质量体在工作气缸平面内的曲轴中心以基本上振动的方式被保持在曲轴的远离工作气缸的侧上，并且其曲拐布置在工作气缸的曲拐的平面内。在此提出，以振动的方式在工作气缸平面内的固定保持的壳体上的直线引导部中引导平衡质量体，或者可选地由在所述固定保持的壳体上能枢转地保持的导杆来引导。同样提出了用于确定质量平衡装置的尺寸的措施。由该公开文献无法得知用于平衡质量体的摆动支承或者线性引导的可应用的实施形式。

DE 3120190A1也描述了一种往复活塞式内燃机，其具有至少一个通过曲轴的曲柄传动装置振动地驱动的平衡质量体。在此，给设置用于平衡自由惯性力和惯性矩的平衡质量体分配有附加的技术任务，例如以用于内燃机工作气缸的增压泵的形式。尤其是，在此，平衡质量体构成为在气缸中滑动的活塞，所述活塞此外还作为给内燃机工作气缸加负荷的活塞泵来起作用。特别是，在带有两个通过同相地布置的曲拐与曲轴连接的发动机活塞的两气缸直列式四冲程内燃机中，增压泵由第三气缸形成，所述第三气缸与发动机的气缸关于曲轴轴线正好相反对置地布置，并且设置有配属的活塞，所述配属的活塞由曲轴的与发动机活塞的曲拐正好相反地对置的曲拐来驱动。在限定平衡质量体的活塞与气缸之间出现的摩擦损耗可以通过布置静液压的滑动轴承来降低，其中，静液压的滑动轴承连接在发动机的润滑介质回路上。在这种情况下，因此为平衡质量体分配有技术上的附加功能。但是，相应需要的结构上的预防措施是复杂的并且整体上成本相对高。在这种情况下提出的在气缸中线性地引导的带有技术上附加用途的用于工作气缸的增压泵形式的平衡质量体在实践中表明几乎不可行。

此外，由DE 3607133A1公知一种用于平衡往复活塞式内燃机的自由惯性力和惯性矩的装置。在此，设置有至少一个平衡质量体，所述平衡质量体由偏心系统或者凸轮系统来驱动。为了给质量平衡装置分配其他技术用途，平衡质量体以直接或间接的形式作用于至少一个辅助机组的驱动环节。由于质量平衡与对辅助机组的驱动结合，所以应该实现内燃机的特别简单和紧凑的结构。在此，这种辅助机组可以由空气压缩机、液压泵、发电机、转向助力泵或者空调压缩机形成。在此，通过凸轮振动地运动的平衡质量体要么框架状要么横梁状地实施，其中，调整凸轮居中地作用于平衡质量体，并且平衡质量体通过纵向居中地布置的活塞引导装置能够以线性调整的方式引导。这种构造方式在实践中可行性也很小。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种带有质量平衡系统的往复活塞式内燃机，所述质量平衡系统保证了尽可能高的运行平稳性，尤其是尽可能无振动，并且同时能够实现尽可能低成本且可应用地实施。

本发明的该目的通过根据权利要求1所述的往复活塞式内燃机得以实现。