[发明专利]带有扭转振动减振器的活塞式发动机及该扭转振动减振器

说明书

本发明涉及一种带有扭转振动减振器的活塞式发动机以及一种与活塞式发动机一起使用、或者应用于活塞式发动机中的扭转振动减振器。

这种类型的扭转振动减振器已在例如DEOS19519261中提出。这些扭转振动减振器或扭转振动阻尼器具有一个环形的壳体，该壳体与一个机器轴连接，并在其中相对一个粘性阻尼可转动地安置一个飞轮环。在此，扭转振动减振器被螺栓连接在曲轴的一个端部区域的端面上，并且对安装空间有相对大的需求。但是在现代汽车制造上，特别是在从驾驶方向看来是横向安放的发动机中，在大多数情况下并不具有这么大的空间。

通过DEOS4025848同样公开了一种带有飞轮环的用于活塞式发动机的扭转振动减振器，这些飞轮环通过橡胶弹簧装置与安装在发动机曲轴上的扭转振动减振器的轮毂弹性扭转地连接在一起。在此，轮毂同时承载一个皮带机构，通过该机构可驱动发动机的分支组件和/或凸轮轴。

使用扭转振动减振器的一个目的是为了减低曲轴的扭转固有频率。在很多情况下，该固有频率处于大约300-450HZ的范围。这个频率特别是由于在活塞中所发生的压缩和膨胀而产生的不均匀性而被激发。在扭转共振下的振动会导致曲轴的断裂，因此使用扭转振动阻尼器或扭转振动减振器。

为了达到所希望的减振，必须充分精确地调节减振器频率。正如前述的现有技术所显示的那样，那些公知制造型式的减振器都至少具有一个质量环(Massenring)，该质量环通过一个橡胶道(Gummispur)(作为能量存储器的弹簧元件)或者通过一个由粘胶纤维介质所产生的连接件而与一个轮毂或者一个输入部件能振动地连接起来。这些所应用的实现方法的一个原则性的缺点在于，所使用的粘胶纤维阻尼介质或橡胶物质的弹簧率与温度相关，因为，在该正好具有的减振器频率与正好具有的温度之间有本质上的相关性。再此，应加以注意的是，该减振器都是位于在运转时很热的内燃机很近之处。为了部分地弥补这一缺陷，就要使用更大质量的减振器，以使减振器所工作的频率范围增大。但是，一个大的附加质量或减振器质量导致油耗增加和发动机转动能力减小。

本发明的任务是，提出一种活塞式发动机或一种用于这种活塞式发动机的减振器，该减振器可承受高的热负载，并且在使用时得到最佳减振器工作效果。特别地，应通过对扭转振动减振器的结构安排，来减小热对减振器工作频率范围的作用。此外，通过根据本发明的扭转振动减振器的结构安排，应将扭转振动减振器所必需的空间减小，使得扭转振动减振器可以按照节约空间的方式被安装在活塞式发动机的一个结构部件上。另外，还应通过根据本发明的扭转振动减振器的结构安排和配置，使得扭转振动减振器的制造简单并且成本合理。

本发明的任务可主要通过如下方法来解决，即，将扭转振动减振器安置在发动机的壳体内，并且由曲轴来支承。通过根据本发明的扭转振动减振器的配置，使得相互间可以相对运动的部件自动地由通常存在于发动机壳体中的油来润滑，这样，就可大大地减少相应部件的磨损。

如果在输入部件和减振器的至少一个惯性质量或减振质量之间设置能量存储器、例如特别是螺旋弹簧，是特别适宜的，由此，减振器质量相对于输入部件被弹性地或扭转弹性地悬挂。使用钢弹簧，特别是螺旋弹簧的优点是，就其弹簧特性而言，这种类型的弹簧具有相对小的温度敏感性，由此就可保证减振器频率或者频率范围的精确调节，并且在运行时实际上保持不变。这样也不再需要大的减振器质量，从而就使扭转振动减振器构造得相对小。根据本发明的扭转振动减振器在发动机壳体内温度高达130℃和更高时也可正常地工作。

至少在输入部件和减振器的至少一个减振质量之间有一个摩擦阻尼装置，对于根据本发明的扭转振动减振器的功能也有好处，该摩擦阻尼装置最好与能量存储器并联作用，由此产生了能量存储器的阻尼。

对于一些应用场合，至少一个曲轴曲柄臂支撑一个扭转振动减振器可以是有利的。在此，可将扭转振动减振器如此设计，使得相应的曲轴曲柄壁构造为用于扭转振动减振器的输入部件。也可将减振质量扭转弹性地悬挂或安装在曲轴曲柄臂上。