[其他]用于四缸内燃机的曲轴以及四缸内燃机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于四缸内燃机的曲轴，所述曲轴带有至少两个支承轴颈和四个曲柄(亦称“曲拐”)。此外，本实用新型还涉及一种四缸内燃机，所述四缸内燃机带有曲轴箱和容纳在该曲轴箱内的带有四个曲柄的曲轴，以及具有四个气缸的气缸壳体，其中，所述气缸壳体与气缸盖相连接，在气缸盖中设有进气门和排气门以及至少一个用于所述进气门的凸轮轴和至少一个用于所述排气门的凸轮轴。

背景技术

对此例如文献GB551406A和JP2005140159A早就已知这种曲轴以及带有这种曲轴的四缸内燃机。在此，曲轴在内燃机中通过连杆将活塞的往复运动转化为旋转运动或转矩。在压缩冲程和排气冲程中，所述曲轴被导入的旋转运动用于将气缸中的活塞重新压向相反的方向。在已知的四缸内燃机中，所述曲轴的曲柄分别以180°相互位错地布置(对此参照例如文献DE20080161U1)。这导致了点火次序与180°的冲程相一致。这种布置确保了对曲轴尽可能均匀的力负载。然而为了降低CO₂排放量且优化内燃机的燃料消耗使得驱动方案不断变得更加复杂，以便改善已知发动机的效率。在对最重要在于缸数的内燃机、亦即被加载的四缸内燃机的改进过程中得出，这种发动机方案最大的缺陷在于内部的、所不期望的在活塞之间的尾气回流。为了避免这种情况，例如可以在内燃机(该内燃机还为排气侧设有完全可变的气门传动装置)中缩短排气门控制时间，然而这又导致了在效率和排放限制方面的损失。另一种可能的方式建议使排气管直至涡轮增压机进行结构上分离。然而这又导致了在内燃机的制造和加工上的成本增加，并且此外还对所需的结构空间和内燃机的重量产生了负面影响。

实用新型内容

因此，本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种用于四缸内燃机的曲轴以及一种四缸内燃机，所述曲轴和四缸内燃机以简单且经济的方式避免了上述弊端。

所述技术问题是通过曲轴解决的，其中，第一和第二曲柄或曲拐以角度α＝120°相互错位，并且第三和第四曲柄以角度β＝0°至15°、优选10°相互错位，其中，所述第一曲柄相对于第三曲柄以角度γ＝105°至120°、优选115°相互错位，并且第二曲柄相对于第四曲柄以角度δ＝105°至120°、优选115°相互错位。

此外，所述技术问题还通过四缸内燃机解决，其中，第一和第二曲柄以角度α＝120°相互错位，并且第三和第四曲柄以角度β＝0°至15°、优选10°相互错位，其中，所述第一曲柄相对于第三曲柄以角度γ＝105°至120°、优选115°相互错位，并且第二曲柄相对于第四曲柄以角度δ＝105°至120°、优选115°相互错位，其中，根据所述曲柄的角距α、β、γ、δ设置气缸中的点火次序。

不论是通过所述曲轴还是通过包含所述曲轴的四缸内燃机都可以使四缸内燃机这样运行，即可以为每个单独气缸提供足够长的排气门控制时间。由此使内部的尾气回流、换气损失以及燃料消耗得到显著优化。尤其在载荷增加时降低推力损失(Ausschiebeverluste)和内部回流的剩余气体量对优化燃烧过程是重要的。通过在气缸(所述气缸与曲轴的第三和第四曲柄相匹配)的排气冲程中提高尾气的排出质量流量，所述涡轮增压机受到转矩冲击，所述转矩冲击使得内燃机的效率被进一步改善。所述第三和第四曲柄的位错最高为15°，所述位错可以在尾气排放冲程中进一步优化质量流特性。

此外，还可以有利地在气缸盖中设有可变的气门传动装置。还有利的是，规定气缸(所述气缸与第三或第四曲柄形成功能连接)在低负载区域内被关闭。由此可以使四缸内燃机在低负载区域内以最简单的方式作为纯粹的三缸内燃机运行，所述三缸内燃机具有三个大小相同的气缸工作容积。

综上还特别有利的是，所述可变的气门装置具有偏心轮机构，所述偏心轮机构至少在一个位置上导致至少待关闭的气缸的进气门零冲程(Nullhub)。要注意的是，当然也可以设置导致排气门零冲程的偏心轮机构。

附图说明

结合以下附图对本实用新型进行更详尽的阐述。在附图中：

图1示出了带有根据本实用新型的曲轴的四缸内燃机的立体示意图；

图2示出了根据图1的根据本实用新型的剖视示意图；和

图3示出了转矩-转速曲线。

具体实施方式