[发明专利]带有离心摆装置的内燃发动机及该离心摆装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有离心摆装置的内燃发动机，该离心摆装置具有至少一个围绕旋转轴线可旋转的摆锤托架（pendulum mass carrier）以及至少一个摆锤对，该摆锤对包括两个可移动地设置在摆锤托架上的、彼此相对并且与旋转轴线有一定距离的摆锤。本发明进一步涉及一种方法，其用于制造此种内燃发动机的离心摆装置。

背景技术

在机动车辆和内燃发动机的构造和设计中，对颤动的重视与日俱增。尤其是，目前已作出了影响由内燃发动机导致的噪音的尝试。此开发工作的动机来源于对一个事实的认识，即消费者的购买决定在一定程度上被内燃发动机和车辆噪音所影响，特别是从舒适的角度来看。通过发动机支承部到车体的结构传递噪音的传输对于听觉的驾驶舒适度是有特别重要的意义的。

颤动的现象通过详细地参考曲柄齿轮和曲轴的实例来简略地说明。

曲轴连同被耦接其上的发动机部件形成了震荡系统。曲轴通过由耦接至个别曲轴销的连接杆传输到曲轴的随时间变化的转动力被激发以产生旋转震荡。曲轴的旋转震动产生的噪音通过结构噪音辐射和结构传递噪音传输至车体以及内燃发动机。如果曲轴在其自然频率范围内被激发，那么会产生大的旋转震动幅度，并甚至会导致疲劳断裂。最新的考量指出颤动同样对于组件强度有影响。

曲轴的旋转震荡导致内燃发动机的旋转速度震荡，并同样通过正时传动（timing drive）或凸轮轴传动来传输到凸轮轴，凸轮轴本身同样为一个震动系统，其可以在进一步的系统中激发震动，特别是阀动装置。通过由曲轴驱动的牵引驱动装置到其他辅助单元的颤动传输同样是可能的。另外，曲轴的震荡被传输到传动系统，经由其被向前传输至变速器和驱动轴并直到车辆的轮胎，。

为了降低旋转速度波动，震动系统的质量通过在曲轴上安置飞轮被增加。作为更大质量的结果，该系统具有增加的惯性。曲轴的旋转运动变得更均一。

如果总体上一侧被固定在到曲轴上并且另一侧通过离合器固定至变速器上的飞轮是双质量飞轮（dual-mass flywheel）的形式，则飞轮附加地具有震动阻尼器的功能，其减少了离合器和驱动装置间的旋转震荡。

为了抑制曲轴和传动系统中的旋转震荡，可以配备旋转震动阻尼器，即扭力减震器。作为减震器的质量相对于曲轴的相对运动的结果，一部分旋转震动能量通过摩擦运动来耗散。

所谓的离心摆装置越来越多地作为扭力减震器来使用，其摆锤不会处于动力流之中，并且当被激发时与激发的震荡反向地移动，因此导致后者的消减或抑制。使用惯常的阻尼器或震动吸收器，其效果仅在特定的频率下出现，即阻尼器的共振频率。回复力主要由作用在摆锤上的离心力来决定的离心摆装置，相比之下，是旋转速度自适应震动吸收器，其固有频率由随旋转速度改变，因为离心力取决于旋转速度。因此，凭借离心摆装置，对固定的激发次序的吸收而不仅仅是固定频率的吸收是有可能的。其在内燃发动机中具有特别的优势，其中离心摆装置可以针对任何期望的激发次序来调整并完全吸收任何期望的激发次序。

专利申请号为DE10 2006 028 556 A1的德国公开专利申请描述了这样一种离心摆装置，其设置在机动车辆的传动系统中并在其中起作用，并用来吸收和/或抑制传动系统中的旋转震荡。DE 10 2006 028 556 A1的离心摆装置具有可围绕旋转轴线旋转的摆锤托架以及至少一个摆锤对，该摆锤对包括两个彼此相对的、可移动地设置在摆锤托架上并且与旋转轴线具有一定的距离的摆锤。摆锤被可移动地连接，即是说，被运动地耦接到摆锤托架，摆锤具有拱形开口，被安装在摆锤托架上的滚轴在该拱形开口中支承和导向。该拱形开口部形成了用于滚轴的轨道并预先确定了摆锤的运动。

图1a、1b和1c以简化视图示出了DE 10 2006 028 556 A1披露的离心摆装置，图1a示出了在所谓零态下的离心摆装置，图1b为工作位置的离心摆装置以及图1c为处于车辆静止时，即，内燃发动机不运行时位置的离心摆装置。