本發(fā)明涉及車輛技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種三缸發(fā)動機曲軸、三缸發(fā)動機及車輛。

背景技術(shù)：

曲軸是發(fā)動機必不可少的部件，是將發(fā)動機的氣缸內(nèi)活塞的往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)換成循環(huán)旋轉(zhuǎn)運動進而輸出動力的部件，而曲軸本身的動力輸出屬于偏心輸出，因此，發(fā)動機功率的增加便要求曲軸具有更高的強度，同時也要求曲柄連桿機構(gòu)具有更高的平衡性。

現(xiàn)有的發(fā)動機曲軸設(shè)計中，為了保證曲軸的強度便將曲軸的軸頸寬度和軸頸直徑都設(shè)計得比較寬，卻導(dǎo)致曲軸整體質(zhì)量較為笨重，而在設(shè)計曲軸平衡塊的形狀時按照傳統(tǒng)的思路去設(shè)置能夠使曲軸達(dá)到平衡的平衡塊，卻忽略了為保證曲軸強度而增加的曲軸自重，從而導(dǎo)致曲軸平衡率較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是要提供一種能夠有效降低曲軸質(zhì)量的三缸發(fā)動機曲軸。

本發(fā)明一個進一步的目的是要提供一種能夠緊湊布置的三缸發(fā)動機。

本發(fā)明另一個進一步的目的是要提供一種具有所述三缸發(fā)動機的車輛。

特別地，本發(fā)明提供了一種三缸發(fā)動機曲軸，所述曲軸按照動力輸送方向具有頭端和尾端，包括：

三個曲拐，為沿所述頭端至所述尾端的方向依次連接的第一曲拐、第二曲拐和第三曲拐，每一曲拐包括曲柄銷，位于所述曲柄銷兩側(cè)并與其連接的兩個曲柄臂，以及位于兩個所述曲柄臂外側(cè)并與其連接的兩個主軸頸，其中，三個所述曲柄銷中兩兩相鄰的曲柄銷之間的夾角均為120°，每一曲拐的曲柄銷與主軸頸具有傾斜地貫穿彼此的斜油孔，每一曲拐的曲柄銷中沿所述曲軸的長度方向設(shè)置去重孔，且每一曲拐中的去重孔與斜油孔互不貫通；和

平衡塊，成對設(shè)置且對稱的安裝在所述第一曲拐的至少一個曲柄臂處以及所述第三曲拐的至少一個曲柄臂處。

進一步地，每一曲拐中的去重孔與斜油孔的中心不重合。

進一步地，每一曲拐中的去重孔的直徑為10-30mm。

進一步地，所述平衡塊的數(shù)量為兩個，且分別安裝在所述第一曲拐的靠近所述頭端的曲柄臂處以及所述第三曲拐的靠近所述尾端的曲柄臂處。

進一步地，兩個所述平衡塊相對于所述曲軸的中心軸線對稱。

進一步地，所述平衡塊的數(shù)量為四個，且分別對應(yīng)安裝在所述第一曲拐的兩個曲柄臂處以及所述第三曲拐的兩個曲柄臂處。

進一步地，每一曲拐處的兩個平衡塊呈平行疊加布置。

進一步地，每一平衡塊的重心位置與鄰近該平衡塊的曲柄銷的中心軸線之間的夾角角度為30°。

本發(fā)明還提供了一種三缸發(fā)動機，包括所述的三缸發(fā)動機曲軸。

本發(fā)明還提供了一種車輛，具有所述的三缸發(fā)動機。

本發(fā)明的三缸發(fā)動機曲軸，通過在曲柄銷上軸向鉆孔，可以最大限度的減輕曲軸的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量，從而減小平衡塊的半徑，這樣可以進一步減輕曲軸的質(zhì)量，并且可以提升曲軸的扭振可靠性。

進一步地，本發(fā)明由于平衡塊的半徑減小，從而可以使發(fā)動機布置更緊湊。

更進一步地，本發(fā)明的車輛由于具有前述的三缸發(fā)動機，可以使得車輛整體的性能提升。

根據(jù)下文結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點和特征。

附圖說明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的三缸發(fā)動機曲軸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1所示三缸發(fā)動機曲軸的平衡塊處的示意性剖視圖；

圖3是圖1所示三缸發(fā)動機曲軸的主視圖。

具體實施方式

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的三缸發(fā)動機曲軸的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖1，本發(fā)明實施例提供了一種三缸發(fā)動機曲軸，所述曲軸按照動力輸送方向具有頭端10和尾端20，包括：

三個曲拐30，為沿所述頭端10至所述尾端20的方向依次連接的第一曲拐、第二曲拐和第三曲拐，每一曲拐30包括曲柄銷40，位于所述曲柄銷40兩側(cè)并與其連接的兩個曲柄臂50，以及位于兩個所述曲柄臂50外側(cè)并與其連接的兩個主軸頸60，其中，三個所述曲柄銷40中兩兩相鄰的曲柄銷40之間的夾角均為120°，每一曲拐30的曲柄銷40與主軸頸60具有傾斜地貫穿彼此的斜油孔80，每一曲拐30的曲柄銷40中沿所述曲軸的長度方向設(shè)置去重孔90，且每一曲拐30中的去重孔90與斜油孔80互不貫通；和

平衡塊70，成對設(shè)置且對稱的安裝在所述第一曲拐的至少一個曲柄臂50處以及所述第三曲拐的至少一個曲柄臂50處。

本發(fā)明的三缸發(fā)動機曲軸，不僅通過軸頸強化的方式，減小曲柄銷40的直徑，而且通過在曲柄銷40上軸向鉆孔，可以最大限度的減輕曲軸的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量，從而減小平衡塊70的半徑，這樣可以進一步減輕曲軸的質(zhì)量，并且可以提升曲軸的扭振可靠性。

曲軸的頭端10和曲軸的尾端20分別與第一曲拐和第三曲拐連接。更確切地說，曲軸的頭端10與第一曲拐的其中一個主軸頸60固定連接，曲軸的尾端20與第三曲拐的其中一個主軸頸60固定連接。

嚴(yán)格地說，圖1中主軸頸60的數(shù)量并不足以使得每個曲拐30都具有兩個主軸頸60，但是，為了敘述方便，對第一曲拐、第二曲拐和第三曲拐采用上述方式描述。因此，從圖1中可以看出，相鄰的兩個曲拐30共用一個主軸頸60，或者說，相鄰的曲拐30通過公共的主軸頸60固定連接，作為連接部分的主軸頸60既可以作為一個曲拐30的主軸頸60，也可以作為另一個相鄰曲拐30的主軸頸60。

圖2是圖1所示三缸發(fā)動機曲軸的平衡塊處的示意性剖視圖。參見圖2，每一曲拐30中的去重孔90與所述曲柄銷40的中心不重合。為了保證斜油孔80供油的可靠性，去重孔90與斜油孔80之間互不貫通，去重孔90周邊可以保證一定的壁厚，以滿足曲軸的強度要求。也就是說，去重孔90與斜油孔80之間的最小間隙t應(yīng)當(dāng)確保去重孔90與斜油孔80之間互不貫通。

本發(fā)明考慮到在加工過程中需要避讓刀具，確保最小安全壁厚以及保證斜油孔80不被貫通，盡可能的使得去重孔90的直徑足夠大，以達(dá)到去重效果，每一曲拐30中的去重孔90的直徑設(shè)為10-30mm。

圖3是圖1所示三缸發(fā)動機曲軸的主視圖。參見圖3，三個所述曲柄銷40中兩兩相鄰的曲柄銷40之間的夾角均呈120°布置，加工工藝也很容易實現(xiàn)。

從曲軸的頭端10至尾端20，六個曲柄臂50分別為第一曲柄臂、第二曲柄臂、第三曲柄臂、第四曲柄臂、第五曲柄臂和第六曲柄臂。

在本發(fā)明的其中一個實施例中，所述平衡塊70的數(shù)量可以為兩個，且分別安裝在所述第一曲拐的靠近所述頭端10的曲柄臂50處以及所述第三曲拐的靠近所述尾端20的曲柄臂50處。即兩個平衡塊70分別安裝在第一曲柄臂及第六曲柄臂處。兩個所述平衡塊70相對于所述曲軸的中心軸線對稱。

當(dāng)曲軸具有兩個平衡塊70時，需要適當(dāng)增大平衡塊70的半徑和厚度，這樣，在平衡塊70材料相同的情況下，可以使得平衡塊70的重量增大，同時，平衡塊70半徑的增大，能夠改變平衡塊70質(zhì)心相對于曲軸中心線的距離，這也有利于提高曲軸的平衡率。

在本發(fā)明的另一個實施例中，所述平衡塊70的數(shù)量為四個，且分別對應(yīng)安裝在所述第一曲拐的兩個曲柄臂50處以及所述第三曲拐的兩個曲柄臂50處。即四個平衡塊70分別安裝在第一曲柄臂、第二曲柄臂、第五曲柄臂和第六曲柄臂處。其中，每一所述曲柄銷40上的兩個所述平衡塊70呈平行疊加布置，且所述第一曲柄銷41上的兩個所述平衡塊70與所述第三曲柄銷43上的兩個平衡塊70相對于所述曲軸的中心軸線對稱。即第一曲柄臂和第二曲柄臂處的兩個平衡塊70呈平行疊加布置，并稱之為第一組平衡塊，第五曲柄臂和第六曲柄臂處的兩個平衡塊70呈平行疊加布置，并稱之為第三組平衡塊，且第一組平衡塊合第三組平衡塊相對于所述曲軸的中心軸線對稱。

當(dāng)曲軸具有四個平衡塊70時，足以通過該四個平衡塊70克服曲軸旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的離心力，減輕主軸頸60的負(fù)荷。

參見圖3，所述平衡塊70的重心位置71與鄰近該平衡塊70的曲柄銷40的中心軸線之間的夾角角度為30°。

三缸發(fā)動機的點火順序有兩鐘，分別為1-3-2點火順序和1-2-3點火順序。現(xiàn)以點火順序為1-3-2的三缸發(fā)動機曲軸為例。

三缸發(fā)動機的一階旋轉(zhuǎn)慣性力是平衡的，而一階旋轉(zhuǎn)慣性力矩是不平衡的，不平衡一階旋轉(zhuǎn)慣性力矩在一缸上止點后30°，因此需加與曲柄銷40方向偏30°的平衡塊70。

三缸發(fā)動機的一階往復(fù)慣性力是平衡的，而一階往復(fù)慣性力矩是不平衡的，這是三缸發(fā)動機振動大的主要根源。一階往復(fù)慣性力矩合力矩為

由上述公式可知，最大不平衡一階往復(fù)慣性力矩也在一缸上止點后30°。因此，要平衡一階往復(fù)慣性力矩同樣需加與曲柄銷40方向偏30°的平衡塊70。

綜上所述，理想的曲軸應(yīng)該是：旋轉(zhuǎn)質(zhì)量輕，這樣平衡塊70半徑小，曲軸質(zhì)量輕，發(fā)動機可以布置得更緊湊；平衡塊70的重心位置71與曲柄銷40方向偏30°，這樣有利于動平衡的調(diào)整，提高成品質(zhì)量，同樣也可以減小平衡塊70的半徑。

然而，平衡塊70是對稱布置的，如果為了使曲軸能達(dá)到其自身的動平衡，現(xiàn)有技術(shù)中通過在平衡塊70上大量鉆孔來調(diào)整平衡塊70的重心位置71，以達(dá)到旋轉(zhuǎn)慣性力矩的平衡。但是，這樣需要比較大的加工余量，因此平衡塊70半徑也要大，這與理想曲軸的要求相悖。

因此，本發(fā)明放棄了在平衡塊70上鉆孔來達(dá)到動平衡的方式，而是采取使平衡塊70的重心位置71與曲柄銷40偏30°布置的方式，這樣更有利于實現(xiàn)曲軸動平衡的目標(biāo)，同時也能減小曲軸平衡塊70的半徑。

參見圖1，平衡塊70的形狀為扇形。在平衡塊70材料相同的情況下，平衡塊70的重心位置71應(yīng)當(dāng)在其中心線上，并且與分模面重合。

平衡塊70的重心位置71與曲柄銷40偏30°布置，在點火順序為1-3-2的情況下，從曲軸的頭端10向尾端20看，所述平衡塊70的重心位置71位于所述曲柄銷40的中心軸線的逆時針30°處。

而在點火順序為1-2-3的情況下，不平衡一階旋轉(zhuǎn)慣性力矩和不平衡一階往復(fù)慣性力矩均在一缸上止點前30°，因此，平衡塊70的重心位置71應(yīng)該在一缸上止點前30°。從曲軸的頭端10向尾端20看，所述平衡塊70的重心位置71位于所述曲柄銷40的中心軸線的順時針30°處。

本發(fā)明實施例還提供了一種三缸發(fā)動機，包括所述的三缸發(fā)動機曲軸(參見圖1)。

本發(fā)明提供的三缸發(fā)動機，由于平衡塊70的半徑減小，從而可以使發(fā)動機布置更緊湊。

本發(fā)明實施例還提供了一種車輛，具有所述的三缸發(fā)動機(參見圖1)。

本發(fā)明提供的車輛由于具有前述的三缸發(fā)動機，可以使得車輛整體的性能提升。

至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個示例性實施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。