[发明专利]一种车辆、发动机及其曲轴平衡结构

说明书

技术领域

本发明涉及车辆工程技术领域，特别涉及一种发动机的曲轴平衡结构。本发明还涉及一种包括上述曲轴平衡结构的发动机以及一种车辆。

背景技术

随着中国机械工业的发展，越来越多的机械设备已得到广泛使用。

车辆上的零件数量众多，可达上万个，其中包括若干个系统、机构、总成等，比如发动机的五大系统和两大机构，以及行驶系统、转向系统、制动系统以及各种电子模块、传感器等。

发动机是车辆上最重要的部件，是车辆运动的动力。发动机上的零部件众多，比如曲轴飞轮组、活塞连杆组以及气缸体、节气门、喷油嘴、润滑系统、机油滤清器、分电器、节温器和冷却系统等。发动机的种类很多，根据气缸数可分为三缸发动机、四缸发动机、六缸发动机等。

其中，三缸发动机具有升功率高和结果紧凑等优势，但先天具有的平衡性问题，会对整机的振动甚至整车的舒适性带来不利的影响。发动机的活塞在气缸中做往复直线运动，通过连杆和曲轴等机构将往复运动转变为旋转运动，这样就产生了往复惯性力和旋转惯性力。由于三缸机点火角度的特殊性，曲轴每转动240°点一次火，三缸机曲轴的受到惯性力的合力为零，但惯性力产生的合力距不为零，因此三缸发动机的振动较强，驾驶体验较差。对于三缸发动机而言，其平衡设计的预期目标为：通过曲轴系统自身消除100％的旋转惯性力矩和50％的往复惯性力矩，而另外50％的往复惯性力矩则通过平衡轴来抵消。

在现有技术中，曲轴系统的平衡方法往往是在连杆轴颈的曲柄臂上增设若干块平衡块，再搭配偏心飞轮。然而，首先单纯靠曲轴自身的若干个平衡块只能平衡部分惯性力矩，比如三缸机时只能平衡52％的惯性力矩，其平衡性能依然不足；其次，飞轮有挠性盘、单质量飞轮和双质量飞轮三种，其中挠性盘上能设计的不平衡量极为有限，单、双质量飞轮增加不平衡量又受到相关发动机配件的制约，工艺更改成本巨大，此种方式只能应用于少数型号的发动机，不具备普适性。

因此，如何提高曲轴平衡结构对发动机的普适性和通用性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机的曲轴平衡结构，能够在满足曲轴平衡设计的要求上，提高对发动机的普适性和通用性。本发明的另一目的是提供一种包括上述曲轴平衡结构的发动机以及一种车辆。

为解决上述技术问题，本发明提供一种发动机的曲轴平衡结构，包括分别设置于若干组曲柄臂上且均等重的平衡块，还包括设置于曲轴前端的第一配重块和设置于曲轴后端的第二配重块，所述第一配重块和第二配重块的质量相等，质心方向相反，且两者中的其中一者的质心方向和与其相邻的所述曲柄臂上的平衡块的质心方向相同。

优选地，所述曲轴前端和曲轴后端上均装配有传动系配件，且所述第一配重块和第二配重块分别设置在各自对应的所述传动系配件上。

优选地，所述传动系配件具体包括减震器皮带轮或正时齿轮。

优选地，所述第一配重块和/或第二配重块呈弧形，且其圆心角为90°～150°。

优选地，所述第一配重块及第二配重块均焊接在各自对应的所述传动系配件上。

优选地，还包括开设在各连杆轴颈的端面上的减重孔，且各所述减重孔在各自对应的所述连杆轴颈上的设置位置相同、容积相同。

优选地，各所述减重孔的中轴线至各自对应的所述连杆轴颈的表面距离占所述连杆轴颈直径的20％～30％。

优选地，各所述连杆轴颈上的各个减重孔在其端面上对称分布。

本发明还提供一种发动机，包括缸体和设置于所述缸体内的曲轴平衡结构，其中，所述曲轴平衡结构具体为上述任一项所述的曲轴平衡结构。

本发明还提供一种车辆，包括车体和设置于所述车体内的发动机，其中，所述发动机具体为上一项所述的发动机。