本發(fā)明涉及發(fā)動機,尤其是涉及一種對置發(fā)動機。
背景技術(shù):
1、傳統(tǒng)的采用曲柄-連桿機構(gòu)的發(fā)動機,在工作時會產(chǎn)生一階往復(fù)慣性力矩和二階往復(fù)慣性力矩,引起發(fā)動機的振動,不僅消耗能量,影響發(fā)動機的正常工作,嚴重時會引起發(fā)動機的共振,降低發(fā)動機的nvh性能(noise、vibration、harshness,噪聲、振動與聲振粗糙度)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種對置發(fā)動機,旨在解決現(xiàn)有的發(fā)動機的nvh性能有待提高的技術(shù)問題。
2、本申請?zhí)峁┝艘环N對置發(fā)動機,所述對置發(fā)動機具有兩兩垂直的第一方向、第二方向和第三方向,所述對置發(fā)動機包括曲軸、動力單元和力矩消除裝置,所述曲軸的長度方向與所述第三方向一致,所述曲軸繞所述第三方向旋轉(zhuǎn),所述曲軸包括至少一個曲拐;
3、所述動力單元包括蘇格蘭軛傳動機構(gòu)和兩個氣缸,所述蘇格蘭軛傳動機構(gòu)包括動力滑塊、動力連桿和兩個動力活塞,所述動力滑塊可轉(zhuǎn)動地安裝于所述曲拐,所述動力滑塊可沿所述第二方向滑動地安裝于所述動力連桿,兩個所述動力活塞分別安裝于所述動力連桿在所述第一方向上的兩端,每一所述動力活塞可沿所述第一方向地滑動設(shè)置于對應(yīng)的所述氣缸;
4、所述力矩消除裝置包括消矩質(zhì)量塊,所述消矩質(zhì)量塊在所述曲軸的驅(qū)動下沿所述第一方向作往復(fù)直線運動,所述消矩質(zhì)量塊產(chǎn)生的作用于發(fā)動機機體上的慣性力矩與所有所述蘇格蘭軛傳動機構(gòu)產(chǎn)生的作用于發(fā)動機機體上的慣性力矩的方向相反。
5、在其中一個實施例中,所述力矩消除裝置安裝于所述曲軸的端部。
6、在其中一個實施例中,所述力矩消除裝置的消矩滑塊的安裝相位角與臨近的所述動力滑塊的安裝相位角相差180°。
7、在其中一個實施例中,所述動力單元的數(shù)量為偶數(shù),每一所述動力單元安裝于一個所述曲拐。
8、在其中一個實施例中,所有所述動力單元產(chǎn)生的慣性力相平衡;
9、在其中一個實施例中,所述力矩消除裝置的數(shù)量為兩個,兩個所述力矩消除裝置間隔安裝于所述曲軸,兩個所述力矩消除裝置產(chǎn)生的慣性力相平衡。
10、在其中一個實施例中,所有所述動力單元產(chǎn)生的慣性力矩與兩個所述力矩消除裝置產(chǎn)生的慣性力矩相平衡。
11、在其中一個實施例中,所述動力單元的數(shù)量為奇數(shù),每一所述動力單元安裝于一個所述曲拐;所述力矩消除裝置的數(shù)量為兩個,兩個所述力矩消除裝置間隔安裝于所述曲軸,兩個所述力矩消除裝置產(chǎn)生的慣性力與所有所述動力單元產(chǎn)生的慣性力相平衡,兩個所述力矩消除裝置產(chǎn)生的慣性力的方向相同;兩個所述力矩消除裝置產(chǎn)生的慣性力矩相平衡。
12、在其中一個實施例中,所述力矩消除裝置還包括第一轉(zhuǎn)動輪、第二轉(zhuǎn)動輪和消矩滑塊,所述第一轉(zhuǎn)動輪安裝于所述曲軸,所述第二轉(zhuǎn)動輪與所述第一轉(zhuǎn)動輪聯(lián)動,所述消矩滑塊可轉(zhuǎn)動地偏心設(shè)置于所述第二轉(zhuǎn)動輪,所述消矩滑塊沿所述第二方向滑動地安裝于所述消矩質(zhì)量塊。
13、在其中一個實施例中,所述消矩質(zhì)量塊具有沿所述第二方向延伸的第一滑動槽,所述消矩滑塊滑動設(shè)置于所述第一滑動槽。
14、在其中一個實施例中,所述消矩滑塊連接有消矩銷,所述消矩銷通過消矩軸承可轉(zhuǎn)動地偏心設(shè)置于所述第二轉(zhuǎn)動輪。
15、在其中一個實施例中,所述第一轉(zhuǎn)動輪和所述第二轉(zhuǎn)動輪通過同步帶連接。
16、在其中一個實施例中,所述第一轉(zhuǎn)動輪和所述第二轉(zhuǎn)動輪相嚙合連接。
17、在其中一個實施例中,所述第一轉(zhuǎn)動輪和所述第二轉(zhuǎn)動輪通過同步鏈條連接。
18、在其中一個實施例中,所述力矩消除裝置還包括導(dǎo)軌,所述導(dǎo)軌沿所述第一方向延伸,所述消矩質(zhì)量塊可沿所述導(dǎo)軌移動地安裝于所述導(dǎo)軌。
19、在其中一個實施例中,所述消矩質(zhì)量塊通過滾動體滾動安裝于所述導(dǎo)軌。
20、本發(fā)明提供的對置發(fā)動機的有益效果是:動力單元采用蘇格蘭軛(scotch?yoke)傳動機構(gòu),動力滑塊相對于動力連桿作沿第二方向上的往復(fù)直線運動,動力連桿作沿第一方向上的往復(fù)直線運動,二者的合運動使得動力活塞的往復(fù)直線運動相對于曲軸轉(zhuǎn)動角位移符合標準的正弦運動或余弦運動規(guī)律,動力活塞在外/上止點位置處速度平緩,利于提高燃燒品質(zhì);動力滑塊、動力連桿和動力活塞作往復(fù)直線運動部件,蘇格蘭軛傳動機構(gòu)只產(chǎn)生一階往復(fù)慣性力,不產(chǎn)在二階往復(fù)慣性力,在一定程度上減少了振動和噪聲;力矩消除裝置的消矩質(zhì)量塊同樣作往復(fù)直線運動,且消矩質(zhì)量塊產(chǎn)生的慣性力矩與蘇格蘭軛傳動機構(gòu)產(chǎn)生的慣性力矩的方向相反,且在同一平面上,有效抵消或降低蘇格蘭軛傳動機構(gòu)的慣性力矩,顯著提升對置發(fā)動機的nvh性能,解決現(xiàn)有的發(fā)動機的nvh性能有待提高的技術(shù)問題,減少了因振動和不平衡力造成的能量損失,利于對置發(fā)動機更高效地工作,輸出功率更為穩(wěn)定,提升了對置發(fā)動機的整體性能和耐用性。
1.一種對置發(fā)動機,其特征在于:所述對置發(fā)動機具有兩兩垂直的第一方向、第二方向和第三方向,所述對置發(fā)動機包括曲軸、動力單元和力矩消除裝置,所述曲軸的長度方向與所述第三方向一致,所述曲軸繞所述第三方向旋轉(zhuǎn),所述曲軸包括至少一個曲拐;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對置發(fā)動機,其特征在于:所述力矩消除裝置安裝于所述曲軸的端部;所述力矩消除裝置的消矩滑塊的安裝相位角與臨近的所述動力滑塊的安裝相位角相差180°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對置發(fā)動機,其特征在于:所述動力單元的數(shù)量為偶數(shù),每一所述動力單元安裝于一個所述曲拐;所有所述動力單元產(chǎn)生的慣性力相平衡;
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對置發(fā)動機,其特征在于:所述動力單元的數(shù)量為奇數(shù),每一所述動力單元安裝于一個所述曲拐;
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對置發(fā)動機,其特征在于:所述力矩消除裝置還包括第一轉(zhuǎn)動輪、第二轉(zhuǎn)動輪和消矩滑塊,所述第一轉(zhuǎn)動輪安裝于所述曲軸,所述第二轉(zhuǎn)動輪與所述第一轉(zhuǎn)動輪聯(lián)動,所述消矩滑塊可轉(zhuǎn)動地偏心設(shè)置于所述第二轉(zhuǎn)動輪,所述消矩滑塊沿所述第二方向滑動地安裝于所述消矩質(zhì)量塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的對置發(fā)動機,其特征在于:所述消矩質(zhì)量塊具有沿所述第二方向延伸的第一滑動槽,所述消矩滑塊滑動設(shè)置于所述第一滑動槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的對置發(fā)動機,其特征在于:所述消矩滑塊連接有消矩銷,所述消矩銷通過消矩軸承可轉(zhuǎn)動地偏心設(shè)置于所述第二轉(zhuǎn)動輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的對置發(fā)動機,其特征在于:所述力矩消除裝置還包括以下中的一種:
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任意一項所述的對置發(fā)動機,其特征在于:所述力矩消除裝置還包括導(dǎo)軌,所述導(dǎo)軌沿所述第一方向延伸,所述消矩質(zhì)量塊可沿所述導(dǎo)軌移動地安裝于所述導(dǎo)軌。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的對置發(fā)動機,其特征在于:所述消矩質(zhì)量塊通過滾動體滾動安裝于所述導(dǎo)軌。