CN102906451B - 具有质量平衡设备的往复活塞式内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种往复活塞式内燃机（1），其具有至少一个发动机气缸（2、3）和至少一个在该发动机气缸中振动的发动机活塞以及至少一个通过曲拐（15）和平衡连杆（16）由曲轴（11）振动地驱动的平衡质量体（14），所述平衡质量体借助于分别配属于相应平衡质量体（14）的线性引导装置（17）平移地引导。在此，线性引导装置（17）由至少两个彼此间隔开的、用于所述平衡质量体（14）的引导元件（18、19）形成。在所述平衡质量体（14）上在两个彼此保持距离的引导元件（18、19）之间的中间区段中构成有用于铰接式地与所述平衡连杆（16）连接的支承结构（23）。由此，提供了一种质量平衡系统，其保证了尽可能高的运行平稳性，尤其是尽可能无振动，并且同时能够实现尽可能低成本且可应用地实施。

Description

具有质量平衡设备的往复活塞式内燃机

技术领域

本发明涉及一种往复活塞式内燃机，其具有至少一个发动机气缸和至少一个在发动机气缸中振动的发动机活塞，所述往复活塞式内燃机包括至少一个通过曲拐和平衡连杆由曲轴振动地驱动的平衡质量体，用于平衡惯性力以及必要时平衡惯性矩。

背景技术

由DE 30 34 978 A1公知一种用于平衡往复活塞式曲轴机器的至少一阶和二阶自由惯性矩的装置。所述装置的目的在于，尽可能平衡或消除会导致相对不稳定地运行的自由惯性矩。尤其在气缸数量为奇数的直列式机器中，例如三气缸或者五气缸发动机中或者V6发动机中出现自由力矩，为了确保发动机平稳地运行应该将该自由力矩尽可能平衡掉。为此设置为，相对曲轴中心对称地构成有通过曲柄传动装置驱动的、振动的各平衡质量体，其关于曲轴布置在彼此相反的侧上，并与彼此正好相反地指向的曲拐连接。尤其地，在此，关于曲轴的纵轴线在其前面或后面的端部上分别设置有一个振动的平衡质量体，所述平衡质量体在整体上应该平衡例如三气缸发动机的自由惯性矩。在此，这种平衡质量体要么在固定保持的发动机壳体上的直线引导部中得以引导或者可选地通过在固定保持的壳体上的铰接的导杆得以引导，尤其通过至少一个平衡杆得以引导。该公开文献并没有给出对平衡质量体的这种引导或支承在结构上如何实施。此外，由于振动的平衡质量体的多设置增加了结构性开支，并因此随之增大了结构空间需求，并导致构造成本不利地提高。

由DE 30 40 686 A1公知一种用于平衡四气缸直列式曲轴机器的二阶惯性力的装置，其带有相对于曲轴中心对称地布置的曲拐。在此，设置有通过曲轴的曲柄传动装置驱动的平衡质量体，所述平衡质量体在工作气缸平面内的曲轴中心以基本上振动的方式被保持在曲轴的远离工作气缸的侧上，并且其曲拐布置在工作气缸的曲拐的平面内。在此提出，以振动的方式在工作气缸平面内的固定保持的壳体上的直线引导部中引导平衡质量体，或者可选地由在所述固定保持的壳体上能枢转地保持的导杆来引导。同样提出了用于确定质量平衡装置的尺寸的措施。由该公开文献无法得知用于平衡质量体的摆动支承或者线性引导的可应用的实施形式。

DE 31 20 190 A1也描述了一种往复活塞式内燃机，其具有至少一个通过曲轴的曲柄传动装置振动地驱动的平衡质量体。在此，给设置用于平衡自由惯性力和惯性矩的平衡质量体分配有附加的技术任务，例如以用于内燃机工作气缸的增压泵的形式。尤其是，在此，平衡质量体构成为在气缸中滑动的活塞，所述活塞此外还作为给内燃机工作气缸加负荷的活塞泵来起作用。特别是，在带有两个通过同相地布置的曲拐与曲轴连接的发动机活塞的两气缸直列式四冲程内燃机中，增压泵由第三气缸形成，所述第三气缸与发动机的气缸关于曲轴轴线正好相反对置地布置，并且设置有配属的活塞，所述配属的活塞由曲轴的与发动机活塞的曲拐正好相反地对置的曲拐来驱动。在限定平衡质量体的活塞与气缸之间出现的摩擦损耗可以通过布置静液压的滑动轴承来降低，其中，静液压的滑动轴承连接在发动机的润滑介质回路上。在这种情况下，因此为平衡质量体分配有技术上的附加功能。但是，相应需要的结构上的预防措施是复杂的并且整体上成本相对高。在这种情况下提出的在气缸中线性地引导的带有技术上附加用途的用于工作气缸的增压泵形式的平衡质量体在实践中表明几乎不可行。

此外，由DE 36 07 133 A1公知一种用于平衡往复活塞式内燃机的自由惯性力和惯性矩的装置。在此，设置有至少一个平衡质量体，所述平衡质量体由偏心系统或者凸轮系统来驱动。为了给质量平衡装置分配其他技术用途，平衡质量体以直接或间接的形式作用于至少一个辅助机组的驱动环节。由于质量平衡与对辅助机组的驱动结合，所以应该实现内燃机的特别简单和紧凑的结构。在此，这种辅助机组可以由空气压缩机、液压泵、发电机、转向助力泵或者空调压缩机形成。在此，通过凸轮振动地运动的平衡质量体要么框架状要么横梁状地实施，其中，调整凸轮居中地作用于平衡质量体，并且平衡质量体通过纵向居中地布置的活塞引导装置能够以线性调整的方式引导。这种构造方式在实践中可行性也很小。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种带有质量平衡系统的往复活塞式内燃机，所述质量平衡系统保证了尽可能高的运行平稳性，尤其是尽可能无振动，并且同时能够实现尽可能低成本且可应用地实施。

本发明的该目的通过往复活塞式内燃机得以实现。

往复活塞式内燃机，具有至少一个发动机气缸和至少一个在所述发动机气缸中振动的发动机活塞以及至少一个通过曲拐和平衡连杆由曲轴振动地驱动的平衡质量体，所述平衡质量体借助于分别配属于相应平衡质量体的线性引导装置平移地引导，其中，在所述平衡质量体上在两个彼此保持距离的引导元件之间的中间区段中构成有用于铰接式地与所述平衡连杆连接的支承结构，其特征在于，至少两个彼此间隔开的由与发动机壳体固定连接的引导栓形成的引导元件构成用于所述平衡质量体的所述线性引导装置，并且在所述平衡质量体的远端的端部区段中构成有与所述引导栓共同作用的引导孔，其中，所述引导元件以径向间距定位在所述曲轴轴线的两侧，并且在所述曲轴轴线的轴向方向上彼此间隔开地布置。

通过按本发明的往复活塞式内燃机得到的优点在于，所述质量平衡系统一方面能够实现往复活塞式内燃机的特别紧凑的结构，从而所述往复活塞式内燃机即使在狭窄的装入环境下也能够相对无问题地安置。尤其是，这种质量平衡所需要的结构空间或最终的空间需求的增加相对小，从而与不带有质量平衡系统的常规构造的往复活塞式内燃机相比，相应构造的往复活塞式内燃机仅具有稍微大一点的尺寸。此外，这种往复活塞式内燃机的运行平稳性较高，并且即使在气缸数量少或者发动机活塞同相或同步工作的情况下仍然能够实现很大程度的无振动。根据本发明的构成方式的另一主要优点在于，这种质量平衡系统可以相对低成本地生产，从而能够实现经济生产和廉价购置，由此，可以用于相对宽的应用范围。所给出的构成方式的另一主要优点在于，根据本发明实施的往复活塞式内燃机可以实现很高的耐用性，尤其是相对长期地具有很高的无需维护性。尤其是，利用这种构造方式可以毫无问题地满足常见的耐用性或无需维护性的要求。

在此，具有特别意义的是如下的改进方案，所述彼此保持距离的引导元件由与发动机壳体固定连接的引导栓形成，并且在所述平衡质量体的远端的端部区段中构成有与所述引导栓共同作用的引导孔，这是因为通过这种方式能够以尽可能低或最小的结构空间需求实现对往复活塞式内燃机的自由惯性矩或惯性力的近乎完全的平衡。在此，具有特别优点的是，所需要的部件数量或部件多样性保持在一定范围内或者相对少。

通过如下的构造方式可以进一步提高质量平衡系统的耐用性，所述引导孔由固定在所述平衡质量体的容纳孔中的滑动衬套形成。尤其是，通过这种方式可以实现在往复活塞式内燃机平均使用持续时间期间绝对无需维护或者关于通常的大修间隔时间绝对无需维护。尤其是，通过平衡质量体中的足够长的滑动衬套，可以使过度磨损或者平衡质量体关于刚性固定的引导栓的歪斜或者卡住的危险最小化。

优选地，所述平衡连杆与所述平衡质量体之间的铰接式支承结构包括连接栓，所述连接栓的栓轴线与曲轴轴线平行地分布，根据上述构造方式，提供了平衡质量体与曲柄传动装置尤其是其平衡连杆之间的稳固的并且同时长期无需维护的运动联接。

优选地，所述引导元件以径向间距定位在所述曲轴轴线的两侧，并且在所述曲轴轴线的轴向方向上彼此间隔开地布置，所述措施也是特别具有优点的。一方面，通过这种方式提供了对平衡质量体的不会倾翻的支承或者引导。此外，这种线性引导装置可以特别低成本地生产或者安装在发动机壳体中。主要优点在于，通过这种方式确保了往复活塞式内燃机的紧凑的结构。主要是，通过这种方式可以相对细长地实施发动机壳体或者曲轴壳体或者使其相对细长地保持。尤其是，曲轴壳体或发动机体横向于曲轴的纵轴线的宽度尽管构成有质量平衡系统仍然增加得不明显或者不增加。因此，可以相对细长地保持这种往复活塞式内燃机的结构宽度，虽然构成有集成的质量平衡。此外，通过这种方式可以毫无问题地实施用于平衡质量体的相对小的冲程高度，由此使得内燃机的结构高度、也就是其平行于活塞的振动运动所测得的高度尽可能低地保持。

优选地，引导栓的引导轴线或纵轴线与所述曲轴轴线之间的径向间距小于对应重体相对于曲轴拐的最大旋转半径，或者小于用于所述往复活塞内燃机的发动机活塞的曲柄传动装置的最大旋转半径，通过所述措施也可以提供尽可能紧凑或者细长地实施的曲轴壳体，在所述曲轴壳体中安置有用于平衡惯性力或惯性矩的高效的装置。尤其是，通过这种方式可以不增大用于所述至少一个发动机活塞的曲柄传动装置的旋转运动本来所需要的结构空间而安置高效的质量平衡系统。

优选地，在所述平衡连杆中构成有至少一个将第一和第二连杆孔眼进行连接的第一润滑介质通道，所述第一润滑介质通道设置用于向所述平衡质量体上的所述铰接式支承结构供应润滑介质，所述改进方案也具有优点，这是因为通过这种方式可以明显提高引导元件的稳定性或者在尽可能轻的结构方面还可以实现高的引导精度或引导稳定性。此外，通过这种方式可以积极地影响振动特性。尤其是，通过这种方式可以减小或者排除引导元件或引导栓的摆动倾角。

优选地，所述引导元件、尤其是引导栓实施为空心体、尤其是施为空心圆柱体，所述措施也具有优点，这是因为通过这种方式提供了一种在用于平衡质量体的引导元件方面尽可能轻的结构。尽管如此，通过这种方式也顾及到很高的稳定要求，因为空心地实施的引导元件具有最优或者有利的刚性和重量关系。

优选地，在所述平衡连杆中构成有至少一个将第一和第二连杆孔眼进行连接的润滑介质通道，所述润滑介质通道设置用于向所述平衡质量体上的所述铰接式支承结构供应润滑介质，通过所述改进方案能够以简单的方式和方法将平衡连杆与平衡质量体之间的铰接式支承结构连接到往复活塞式内燃机的压力循环润滑中。此外，通过这种方式明显提高了整个系统的稳定性或可靠性。

优选地，从所述平衡质量体上的所述铰接式支承结构出发，至少分别构成有至少一个向所述引导孔延伸的第二润滑介质通道，所述改进措施也特别具有优点，这是因为通过这种方式提供了可靠并且足够润滑的引导孔，所述引导孔保证了往复活塞式内燃机的可靠或长期无需维修的运行。尤其是，通过这种方式可以在平均出现的或者最大可预料的工作时间期间实现质量体平衡系统的绝对无需维护性。

优选地，所述第一和第二润滑介质通道通过至少一个分布在所述铰接式支承结构的连接栓中的连接通道流动连通，所述构造方式也特别具有优点，这是因为通过这种方式构建了润滑介质通道或者用于润滑介质的传递路径，利用其能够将润滑介质以经过加压并且强制性引导的方式运输给用于平衡质量体的引导面。尤其是，通过这种方式提供了一种针对平衡质量体与其线性引导装置之间的引导面或滑动面的特别可靠的、能连接到压力循环润滑上的润滑油供应。

优选地，所述平衡质量体在平行于所述引导元件的引导方向的视图中具有近似矩形的外形轮廓，而在平行于所述曲轴轴线的视图中具有近似弧形或者镰刀形的外形轮廓。通过所述构造方式实现了往复活塞式内燃机的尽可能紧凑的结构形状，尤其提供了对于曲轴壳体或下部的封闭底壳或油底壳的尽可能节省空间的结构空间需求。此外，还可以构建尽可能紧凑或者小容量的质量平衡体，但是所述质量平衡体具有足够大的质量，以便能够实现相应的质量平衡功能。重要的是，能够以尽可能节省位置和空间的方式关于相对于曲轴的曲拐的对应重体或者关于用于曲轴的主轴承的轴承壳在下部的封闭底壳或者曲轴壳体中安置这样成型的平衡质量体。

有利地，所述平衡质量体在平行于所述引导元件的引导方向的视图中具有近似矩形的外形轮廓，并且为所述平衡质量体的每个角区域配属一个引导元件，这种构造方式也具有优点，这是因为通过这种方式即使在高动态或者负载很大的引导元件的情况下仍然实现了对线性振动的平衡质量体的足够稳定和可靠的引导。

有利地，在所述平衡质量体与所述平衡连杆之间的连接栓的栓轴线处于所述平衡质量体的重心上、尤其是质心上，或者尽可能靠近所述平衡质量体的重心、尤其是质心。所述措施也特别具有优点，这是因为通过这种方式消除了倾翻力矩或者那些会导致平衡质量体相对于引导元件歪斜的力矩或者使它们保持得最小。尤其是，通过这种方式尽可能避免了平衡质量体倾翻并且实现了平衡质量体与其引导元件之间的可靠性高的滑动引导。另一方面由此能够以相对简单或者相对短的引导长度在线性地振动的平衡质量体与配属的引导元件之间提供一种特别功能可靠并且长期无需维护或无间隙的滑动引导。

附图说明

为了更好地理解本发明，结合下面的附图对本发明进行详细阐述。

其中，分别以非常简化的示意性的图示：

图1示出带有质量平衡系统的往复活塞式内燃机的基础部件，所述质量平衡系统包括线性地引导的用于平衡惯性力的平衡质量体，其中，所述平衡质量体位于下部止点(Totpunkt)的区域内；

图2示出根据图1的往复活塞式内燃机的如下状态，其中线性地振动的平衡质量体位于上部止点的区域内；

图3示出根据图2的往复活塞式内燃机在质量平衡系统的区域内的横截面；

图4示出根据图1的往复活塞式内燃机的侧视图，其带有多条用于形象地说明内部部件的联系的虚线；

图5示出根据图1的往复活塞式内燃机的曲柄传动装置和质量平衡系统的几个部件的透视图；

图6示出根据本发明的往复活塞式内燃机的实施例的纵剖面。

具体实施方式

首先要理解的是，在不同地描述的实施方式中，相同的部件设有相同的附图标记或者构件标记，其中，包含在整个说明书中的公开内容可以按意义地转用在带有相同附图标记或者相同构件标记的相同部件上。在说明书中所选择的位置说明例如“上面”、“下面”、“侧面”等与直接描述或者示出的附图有关，并且这些位置说明在位置改变时可以按意义地转用到新的位置上。此外，所示出和描述的不同实施例的各个特征或特征组合本身可以是独立的、具有创造性的或者根据本发明的解决方案。

因此，在具体描述中对数值范围的所有说明要理解为，其中的任意的和所有的子范围均被包括在内，例如因此可以将1至10的说明理解为，从下限值1和上限值10为出发点的所有子范围均被包括在内，也就是说，以下限值1或更大值开始的所有子范围以及以上限值10或者更小值结束的所有子范围，例如1至1.7或者3.2至8.1或者5.5至10均被包含在内。

在图1至图6中示例性地示出了根据本发明地构成的往复活塞式内燃机1的几个主要组件。如清楚可见的那样，这些附图被缩减到对描述本发明来说最重要的部件上(如下面会描述的那样)，以便概览。对往复活塞式内燃机1的整体或者功能性结构来说分别是额外需要的、技术上的部件处于本领域技术人员公知的范围。

如最佳从图1、图2清楚可见的那样，依据分类的往复活塞式内燃机包括至少一个发动机气缸2、3，尤其是至少一个气缸体4，该气缸体带有至少一个在它里面振动的发动机活塞5、6(图5)。本身公知的是，在上侧，至少一个由现有技术公知的气缸盖7、8配属于相应的发动机气缸2、3或者气缸体4。相应的发动机活塞5、6通过连杆9、10与曲轴11连接，并且在发动机气缸3、4或者气缸体4中以振动的方式引导。所述曲轴11以本身公知的方式可转动地支承在曲轴壳体12中。所述曲轴壳体12可以如所示的那样实施为独立的构件或者实施为所述气缸体4的集成的组件。

依据分类的往复活塞式内燃机1还包括至少一个平衡设备13，用于至少部分地补偿在往复活塞式内燃机1运行期间出现的惯性力或惯性矩。所述平衡设备13包括至少一个平衡质量体14，所述平衡质量体通过曲拐15和平衡连杆16由所述曲轴11以振动的方式驱动或者移动。所述平衡设备13的所述至少一个平衡质量体14借助于分别配属于相应的平衡质量体14的线性引导装置17平移地或者线性地引导。

所示出的平衡设备13用于尽可能全面地降低振荡或者摆动倾角，所述振荡或者摆动倾角主要出现在带有较少气缸数量的往复活塞式内燃机1的运行中。所示出的平衡设备13主要在带有两个发动机气缸2、3的往复活塞式内燃机1中或者在带有同步或者同相运动的发动机活塞5、6的往复活塞式内燃机1中是特别合乎目的的。

重要的是，用于以振动的方式、尤其与发动机活塞5、6正好相反地运动的平衡质量体14的线性引导装置17由至少两个彼此间隔开的引导元件18、19形成。优选地，用于所述平衡质量体14的彼此保持距离的引导元件18、19由结构上独立地实施的引导机构形成。相应于合乎目的的构造方式，所述彼此保持距离的引导元件18、19由与发动机壳体，尤其与曲轴壳体12固定连接的引导栓20、21形成。在此，这种引导栓20、21能够以所谓的定位栓的类型来实施，所述定位栓与气缸工作面平行地或者与发动机活塞5、6的运动方向平行地取向，并且相对于发动机活塞5、6布置在曲轴11的关于所述曲轴11对置的一侧上。

在此，用于平衡质量体14的引导栓20、21以合乎目的的方式具有圆形的横截面，如可从如1、图2中得知的那样。但是，可供选择地，也可以设想的是，所述引导元件18、19以带有角的、尤其是矩形的或者正方形的横截面实施，以便例如可以更好地吸收弯曲力或作用到引导元件18、19上的弹性变形运动或者可以与主要负载方向上的这种弯曲应力相反地提供增加的阻力。

同样，可以实现的是，所述引导元件18、19空心地实施，尤其构成为空心轴或者构成为在横截面上多角的空心型材。因此，所述引导元件18、19、尤其是引导栓20、21可以实施为空心体，尤其是实施为空心圆柱体。由此，实现了线性引导装置17的稳定性或刚性与线性引导装置17的质量之间的最优关系，尤其是在其引导元件18、19方面。

用于振动的平衡质量体14的引导元件18、19优选与曲轴壳体12刚性连接，尤其是压入或者旋入所述曲轴壳体中。相应于具有优点的构造方式，如其在图3中所示的那样，引导元件18、19同时实施为连接元件，所述连接元件将曲轴壳体12和至少一个气缸体4彼此固定连接或者将单个发动机气缸2、3与曲轴壳体12连接，尤其是彼此旋紧。在此，引导元件18、19的远离引导区段的端部区段实施为旋紧机构，尤其设有至少一个螺纹区段。由此，可以降低所必需的部件的数量并且实现尽可能低成本的结构或者实现相对低成本的库存管理和备件供应。合乎目的地，设置有附加的旋紧机构，用于连接所谓的发动机部件。所述旋紧机构中的至少单个旋紧机构优选由用于曲轴11的主轴承的轴承壳的固定螺纹件形成，如最佳地从图5中可见的那样。

曲拐15通过平衡连杆16与平衡质量体14运动连接，所述曲拐关于曲轴轴线22与用于发动机活塞5、6的曲拐对置地取向。曲拐15或者平衡质量体14关于曲轴11的曲轴轴线22优选布置在用于发动机活塞5、6的连杆9、10的曲拐之间的中部。尤其在气缸数量为偶数的情况下，平衡质量体14布置在用于发动机活塞5、6的最外面的曲拐之间的中部。由此，避免了会导致往复活塞式内燃机1发生摆动或者倾翻运动的惯性矩。

在此，合乎目的的是，平衡连杆16远离曲拐15的端部通过如下方式与平衡质量体14连接，即，在两个彼此保持距离的引导元件18、19的中部区段内构成有用于铰接式连接于平衡连杆16的支承结构23。尤其是，当平衡质量体14具有关于其纵向延伸24(图4)对称的重量分布或质量分布的时候，具有优点的是，平衡连杆16与平衡质量体14之间的铰接式连接或支承结构布置在纵向延伸24的中部，尤其是尽可能靠近所谓的质量对称平面25。合乎目的的是，质量对称平面25也是彼此保持距离的、形成线性引导装置17的引导元件18、19之间的间距26的等分线。

尤其合乎目的的是，平衡质量体14与平衡连杆16之间的连接栓28的轴线27处于所述平衡质量体14的重心、尤其是质心上，或者尽可能靠近所述平衡质量体14的重心、尤其是质心。通过上述措施，可以避免或排除或者大大降低振动的平衡质量体14相对于引导元件18、19的倾翻力矩，从而使得相互的负载，尤其是摩擦或者歪斜倾向最小化。平衡连杆16与线性振动的平衡质量体14之间的铰接式支承结构23优选包括栓连接部，尤其是连接栓28，其栓轴线27(图1)平行于曲轴轴线22地分布。

在平衡质量体14的远端的端部区段29、30中——关于横向于曲轴轴线22的延伸——构成有与引导元件18、19、尤其是与引导栓20、21共同作用的引导孔31、32。所述引导孔31、32优选构成为平衡质量体14中的贯穿孔。由此，避免了引导元件18、19与在其上滑动或者被引导的平衡质量体14之间或者说相对于平衡质量体的引导孔31、32的堵塞或者阻尼作用。尤其是，润滑介质不受阻碍的通过经由贯穿地实施的引导孔31、32来实现，从而保证了平衡质量体14关于销状引导元件18、19的不受阻拦的滑动特性。尤其是，由此可以实现线性引导装置17或者平衡质量体14在曲轴壳体12或往复活塞式内燃机1的油底壳内部的毫无问题的安置。

为了最小化滑动摩擦并且为了实现线性引导装置17的尽可能无磨损的长期无需维护的或者功能可靠的运行，引导孔31、32优选由滑动衬套33、34形成。这些滑动衬套33、34固定在例如压入或者旋入平衡质量体14的容纳孔中。这些滑动衬套33、34以合乎目的的方式由如下金属材料形成，所述金属材料具有相对于优选的金属的引导元件18、19的良好的滑动特性，并且在此承受微小的磨损。平衡质量体14中的滑动衬套33、34可以通过由现有技术公知的滑动轴承材料形成。

尽可能大地选择滑动衬套33、34相对于刚性地或者不能运动地固定在发动机壳体上的引导栓20、21的引导长度35，以便最小化那些会导致平衡质量体14相对于线性引导装置17歪斜或者小面积地摩擦的力矩或表面压力。相应于合乎目的的并且可应用的构造方式，引导长度35大致相应于用于平衡连杆16的曲拐15的曲拐半径36(图3)。合乎目的的是，引导长度35为曲拐15的曲拐半径16的70％至140％。在此，曲拐15的曲拐半径是曲拐15的中心轴线或者其曲柄栓(Kurbelzapfen)相对于曲轴轴线22的径向间距，如最佳地从图3中可以看到的那样。

相应于合乎目的的构造方式，如其最佳地从图4中可见的那样，优选销状的引导元件18、19以相对于曲轴轴线22的径向间距37、38布置。尤其是，引导元件18、19以一致的径向间距定位在曲轴轴线22的两侧。在此，引导栓20、21中的至少一个的引导轴线或纵轴线39、40与曲轴轴线22之间的径向间距37、38小于对应重体42相对于用于发动机活塞5、6的曲轴拐的最大旋转半径41(图5)。可供选择地或者与其组合地，引导栓20、21的引导轴线或纵轴线39、40与曲轴轴线22之间的最小径向间距37、38小于用于往复式活塞发电机的发电机活塞5、6的曲柄传动装置的最大旋转半径43(图4)。尤其是，与对应重体42的最大旋转半径41(图5、图6)或者曲柄传动装置的最大旋转半径43(图4、图6)相比，优选至少成对地构成的引导元件18、19的引导轴线或纵轴线39、40以相对于曲轴轴线22的更小的径向间距来定位。通常，用于一个或多个发动机活塞5、6的曲柄传动装置的最大旋转半径43由轴承壳或者由用于连杆轴承的轴承壳的螺栓头形成，如最佳地从图4、图6中可见的那样。由此，实现了尽可能紧凑的结构或者由此保证了尽可能细长的曲轴壳体12。

往复活塞式内燃机1或者其曲轴壳体12的尽可能紧凑或者狭长的尺寸也通过使引导元件18、19对的元件在朝向曲轴轴线22的轴向方向上的间隔开来实现，如最佳地由图5、图6中可见的那样。尤其是，引导元件18、19以轴向间距X1、X2布置在平衡连杆16的纵向中间平面44或中分面的前面或者后面。也就是说，定位在曲轴轴线22两侧的引导元件18、19关于曲轴11的轴向方向或者关于曲轴轴线22错开地或者彼此保持距离地布置。由此，可以实现的是，相对体积庞大地或者宽并且重地实施平衡连杆16本身，并且将作为平衡质量体14起作用的质量体的一部分分配给平衡连杆16或者传递到平衡连杆16上。因此，平衡连杆16已经可以承担质量平衡功能并因此相对于用于发动机活塞5、6的连杆9、10相对体积庞大地或者重量重地实施，如最佳地从图5中可见的那样。尤其是，也能够以合乎目的的方式或方法设置平衡连杆16的很大的径向延伸，由此，平衡连杆16也在最靠近平衡质量体14的区段中，尤其是在带有支承结构23的端部区段中相对体积大地并且相对重量重地构成。尽管平衡连杆16的体积庞大地实施，往复活塞式内燃机1还是可以在曲轴壳体12的区域内相对细长地实施，条件是：成对地布置的、布置在曲轴轴线22的两侧的引导元件18、19也在曲轴轴线22的轴向方向上彼此保持距离地构成，或者关于平衡连杆16的纵向中间平面44在曲轴轴线22的轴向方向定位在平衡连杆16的前面和后面。换句话说，平衡连杆16因此布置在沿曲轴轴线22的轴向方向彼此保持距离的、彼此对置的引导元件18、19之间，或者布置在相应的引导栓20、21之间，如最佳地从图5、图6中可见的那样。因此，能够使往复活塞式内燃机1的相对紧凑的尺寸与用于平衡惯性力或惯性矩的、高效的平衡设备13结合。在此，与用于形成平衡质量体14的在俯视图中近似矩形的主体相关，引导元件18、19或与其相配的引导孔31、32在平衡质量体14的彼此成对角的角点(Eckpunkten)中构成，如最佳从图2、图5中得知的那样。因此，与用于发动机活塞5、6的连杆9、10相比，相对体积庞大的平衡连杆16在用于平衡质量体14的在曲轴11的轴向方向上彼此保持距离的引导元件18、19之间的中间空间中运动。

在平衡连杆16能够主要在最靠近用于平衡质量体14的铰接式支承结构23的端部区段中尽可能体积大地或者重地实施之后，所述平衡连杆16的该端部区段也主要作为平衡质量体起作用，或者可以将平衡连杆16的一部分质量算作平衡质量体14的质量。

相应于合乎目的的构造方式，在平衡连杆16中构成有至少一个润滑介质通道45，所述润滑介质通道将第一和第二连杆孔眼46、47彼此连接。平衡连杆16中的所述润滑介质通道45被设置用于将优选经加压的、流体的润滑介质从第一连杆孔眼46出发传输到第二连杆孔眼47中。在此，第一连杆孔眼46在所谓的连杆脚部中构成，所述连杆脚部与曲轴11的曲拐15连接。相对较小的第二连杆孔眼47通过连接栓28与平衡质量体14处于铰接式连接。由此，通过未示出的润滑油泵运输到第一连杆孔眼46中的润滑介质通过所述润滑介质45被供应给第二连杆孔眼47与平衡质量体14之间的铰接式支承结构23，由此提供了能够高承载的并且长期无需维护的铰接式支承结构23。在此，润滑介质通道45优选分布在所谓的连杆轴内部，例如沿着平衡连杆16的纵向中轴线，并且呈现为第一与第二连杆孔眼46、47之间的、尤其是其支承部位之间的流动技术连通。

相应于合乎目的的改进方案，从平衡体14与平衡连杆16之间的铰接式支承结构23出发，构成有至少一个其他的润滑介质通道、尤其是至少一个第二润滑介质通道48、48’，用于集中地或者强制性地向线性引导装置17供应润滑介质。尤其是从铰接式支承结构23出发，在平衡质量体14上至少分别构成有至少一个向引导孔31、32或者向着滑动衬套33、34延伸的第二润滑介质通道48、48’，如最佳地从图4中可见的那样。因此，在所示出的实施例中，从平衡连杆16与平衡质量体14之间的铰接式支承结构23出发到每个所述引导元件18、19，尤其是到每个与引导元件相配的引导孔31、32，分别构成有至少一个润滑介质通道48、48’，所述润滑介质通道被设置用于以施加压力的方式将润滑介质输送给线性引导装置17，尤其输送给引导孔31、32或者输送给置入其中的滑动衬套33、34。由此确保了对线性引导装置17的可靠的尤其是依据计划的或者强制性的并且足够的润滑。此外，由此还实现了，带有线性运动的平衡质量体14的相应平衡设备13的功能特别可靠，并且能够实现往复活塞式内燃机1的尽可能长期无需维护地运行。

因此，经加压的润滑介质到线性引导装置17的走向是如下这样的：从曲轴11出发，润滑介质经由第一连杆孔眼46和平衡连杆16中的润滑介质通道45被运送到第二连杆孔眼47中，并且可以在那里部分用于润滑所述铰接式连接部23。在连杆孔眼46中，尤其经由连接栓28的内部，一部分经输送的润滑介质被引导到其他的润滑介质通道48、48’中，并且进一步有针对性地被输送给线性引导装置17，尤其是平衡质量体14中的引导孔31、32以及引导元件18、19的外部。

为了可靠地或足够地向线性引导装置17供应润滑介质，合乎目的的是，通过至少一个在铰接式支承结构23的连接栓28中分布的连接通道49将第一润滑介质通道45与至少一个第二润滑介质通道48、48’流动技术地连通，如最佳地从图4、图6中可见的那样。由此实现了经加压的润滑介质从第一润滑介质通道45出发到至少简单地构成的第二润滑介质通道48、48’中的有针对性的转移。在此，连接栓28中相应的连接通道49在相对于其栓轴线27的轴向和径向方向上分布。所述至少一个润滑介质通道48、48’优选分布在平衡质量体14内部并且在所述铰接式支承结构23与所述至少两次地实施的引导元件18、19或者引导孔31、32之间延伸，如最佳地从图4中可见的那样。

代替附图示出的布置在曲轴轴线22的两侧的、用于平衡质量体14的引导元件18、19对，也可以实现的是，设置有多于两个的引导元件18、19。以合乎目的的方式，平衡质量体14在平行于引导元件18、19的引导方向的视图中具有近似矩形的外形轮廓。在此，可以为在俯视图中基本呈矩形的平衡质量体14的每个角区域分别配属一个引导元件18、18’和19、19’(未示出)。通过在平衡质量体14的角区域中的这种多重或四重设置，即使在线性引导装置17负载增加的情况下仍然能够横向于其引导方向提供长期可靠的或者耐久的用于平衡质量体14的线性引导装置17。

针对平衡质量体14的具有优点的造型在于，用于平衡质量体14的优选为金属的主体在平行于引导元件18、19的引导方向的视图中具有近似矩形的外形轮廓，并且在平行于曲轴轴线22的视图中具有近似弧形或者镰刀形的外形轮廓，如主要从图4、图5的共同显示中简单可见的那样。由此实现了往复活塞式内燃机1的最佳空间利用或者紧凑的结构。此外，还实现了平衡质量体14的空间结构需求与质量之间的尽可能最佳关系，尤其是平衡质量体14的构造体积与起作用质量或者说有效质量之间的良好关系。

为了提高线性引导装置17的稳定性或尺寸稳定性，也可以实现的是，将优选至少成对地构成的或者四重地布置的引导元件18、19在其远离发动机壳体或曲轴壳体12的自由端部上通过至少一个连接横梁50彼此固定连接。通过这种可选的改进方案实现了从曲轴壳体12耳轴状地伸出的引导元件18、19尤其是相应的引导栓20、21的提高的稳定性或尺寸稳定性。在此，相应地构成的连接横梁50稍微地提高了往复活塞式内燃机1的结构高度，如在图3中示意性示出的那样。

这些实施例示出往复活塞式内燃机1或平衡设备13的可能的实施方案，其中，在这里要注意的是，本发明并不局限于详细示出的实施方案。所有的可以设想的实施方案都可以包括在保护范围内，这些所有可以设想的实施方案可以通过将所示出和描述的实施方案的各个细节进行组合来实现。

为了系统最后要指明的是，为了更好地理解往复活塞式内燃机1或平衡设备13的结构，部分未按尺寸地和/或放大地和/或缩小地示出所述往复活塞式内燃机或所述平衡设备或者其组件。

基于独立的根据本发明的解决方案的目的可以从说明书中得知。

特别是，单个地在图1至图6中示出的实施方式可以形成独立的根据本发明的解决方案的主题。与此相关的根据本发明的目的和解决方案可以从对这些附图的详细描述中得知。

附图标记列表

1  往复活塞式内燃机

2  发动机气缸

3  发动机气缸

4  气缸体

5  发动机活塞

6  发动机活塞

7  气缸盖

8  气缸盖

9  连杆

10 连杆

11 曲轴

12 曲轴壳体

13 平衡设备

14 平衡质量体

15 曲拐

16 平衡连杆

17 线性引导装置

18 引导元件

19 引导元件

20 引导栓

21 引导栓

22 曲轴轴线

23 支承结构

24 纵向延伸

25 质量对称平面

26 间距

27 栓轴线

28 连接栓

29 端部区段

30 端部区段

31 引导孔

32 引导孔

33 滑动衬套

34 滑动衬套

35 引导长度

36 曲拐半径

37 间距

38 间距

39 引导轴线或纵向轴线

40 引导轴线或纵向轴线

41 旋转半径

42 对应重体

43 旋转半径

44 纵向中间平面

45 润滑介质通道

46 连杆孔眼

47 连杆孔眼

48、48’ 润滑介质通道

49 连接通道

50 连接横梁

X1、X2 间距(轴向)

Claims (13)

1.往复活塞式内燃机(1)，具有至少一个发动机气缸(2、3)和至少一个在所述发动机气缸中振动的发动机活塞(5、6)以及至少一个通过曲拐(15)和平衡连杆(16)由曲轴(11)振动地驱动的平衡质量体(14)，所述平衡质量体借助于分别配属于相应平衡质量体(14)的线性引导装置(17)平移地引导，其中，在所述平衡质量体(14)上在两个彼此保持距离的引导元件(18、19)之间的中间区段中构成有用于铰接式地与所述平衡连杆(16)连接的支承结构(23)，其特征在于，至少两个彼此间隔开的由与发动机壳体固定连接的引导栓(20、21)形成的引导元件(18、19)构成用于所述平衡质量体(14)的所述线性引导装置(17)，并且在所述平衡质量体(14)的远端的端部区段中构成有与所述引导栓(20、21)共同作用的引导孔(31、32)，其中，所述引导元件(18、19)以径向间距(37、38)定位在所述曲轴轴线(22)的两侧，并且在所述曲轴轴线(22)的轴向方向上彼此间隔开地布置。

2.根据权利要求1所述的往复活塞式内燃机，其特征在于，所述引导孔(31、32)由固定在所述平衡质量体(14)的容纳孔中的滑动衬套(33、34)形成。

3.根据权利要求1所述的往复活塞式内燃机，其特征在于，所述平衡连杆(16)与所述平衡质量体(14)之间的铰接式支承结构(23)包括连接栓(28)，所述连接栓的栓轴线(27)与曲轴轴线(22)平行地分布。

4.根据权利要求1所述的往复活塞式内燃机，其特征在于，引导栓(20、21)的引导轴线或纵轴线(39、40)与所述曲轴轴线(22)之间的径向间距(37、38)小于对应重体(42)相对于曲轴拐的最大旋转半径(41)，或者小于用于所述往复活塞式内燃机的发动机活塞(5、6)的曲柄传动装置的最大旋转半径(43)。

5.根据权利要求1所述的往复活塞式内燃机，其特征在于，所述引导元件(18、19)在其远离发动机壳体的端部上通过连接横梁(50)彼此固定连接。

6.根据权利要求1所述的往复活塞式内燃机，其特征在于，所述引导栓(20、21)实施为空心体。

7.根据权利要求1所述的往复活塞式内燃机，其特征在于，在所述平衡连杆(16)中构成有至少一个将第一和第二连杆孔眼(46、47)进行连接的第一润滑介质通道(45)，所述第一润滑介质通道设置用于向所述平衡质量体(14)上的所述铰接式支承结构(23)供应润滑介质。

8.根据权利要求1所述的往复活塞式内燃机，其特征在于，从所述平衡质量体(14)上的所述铰接式支承结构(23)出发，至少分别构成有至少一个向所述引导孔(31、32)延伸的第二润滑介质通道(48、48’)。

9.根据权利要求8所述的往复活塞式内燃机，其特征在于，在所述平衡连杆(16)中构成有至少一个将第一和第二连杆孔眼(46、47)进行连接的第一润滑介质通道(45)，所述第一和第二润滑介质通道(45；48、48’)通过至少一个分布在所述铰接式支承结构(23)的连接栓(28)中的连接通道(49)流动连通。

10.根据权利要求1所述的往复活塞式内燃机，其特征在于，所述平衡质量体(14)在平行于所述引导元件(18、19)的引导方向的视图中具有近似矩形的外形轮廓，而在平行于所述曲轴轴线(22)的视图中具有近似弧形或者镰刀形的外形轮廓。

11.根据权利要求1所述的往复活塞式内燃机，其特征在于，所述平衡质量体(14)在平行于所述引导元件(18、19)的引导方向的视图中具有近似矩形的外形轮廓，并且为所述平衡质量体(14)的每个角区域配属一个引导元件(18、18’；19、19’)。

12.根据权利要求1所述的往复活塞式内燃机，其特征在于，在所述平衡质量体(14)与所述平衡连杆(16)之间的连接栓(28)这样设置，使得所述连接栓的栓轴线(27)处于所述平衡质量体(14)的质心上，或者尽可能靠近所述平衡质量体(14)的质心。

13.根据权利要求6所述的往复活塞式内燃机，其特征在于，所述空心体是空心圆柱体。