CN104712705B - 一种柴油机曲轴飞轮组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种柴油机曲轴飞轮组件，包括有曲轴、曲轴减振皮带轮、正时驱动链轮、机油泵驱动齿轮、曲轴转速信号盘及飞轮；所述飞轮为双质量飞轮，包括有初级质量飞轮和次级质量飞轮；在所述初级质量飞轮和所述次级质量飞轮之间设置有减振弹簧；所述初级质量飞轮的厚度大于所述次级质量飞轮的厚度。初级质量飞轮和次级质量飞轮之间能相对转动一定角度，利用减振弹簧，能有效减小发动机传到传动系统的扭转振动，减小振动噪声，明显改善车辆的NVH性能。

Description

一种柴油机曲轴飞轮组件
技术领域
本发明属于发动机技术领域，具体是指一种柴油机曲轴飞轮组件。
背景技术
曲轴飞轮组件主要由曲轴、飞轮、曲轴减振皮带轮、曲轴转速信号盘以及一些不同作用的零件和附件组成。其主要功能是连接活塞连杆组件，把活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，从而将化学能转换成动能，输出到汽车的传动系统。飞轮具有存储和释放动能的功能，来提高发动机运转的均匀性，同时传递扭矩给汽车传动系统，是离合器的驱动件。
现有柴油机曲轴飞轮组件通常有飞轮，曲轴，曲轴减振皮带轮，曲轴转速信号盘，机油泵驱动齿轮，正时驱动链轮，平衡轴驱动轮。其中飞轮为普通飞轮，即为一个刚性圆盘，无减振作用。
曲轴转速信号盘安装在曲轴前端或集成到飞轮上；驱动轮热套在曲轴前端，形成过盈配合，或至少有一个驱动轮一体锻造或铸造在曲轴前端。
现有柴油机曲轴飞轮组件的缺点是，发动机的往复运动和气缸顺序点火带来的曲轴不规则转动，动力传动系统具有的固有频率又会把发动机产生的不规则转动转化为扭转振动。由于普通飞轮为一个刚性圆盘，会将发动机工作时产生的扭转振动直接传递到传动系，引起车身的振动和噪音。特别是用于乘用车的高扭矩高速柴油机，尤其明显。
而曲轴前端一体形成驱动轮，则增加曲轴的加工难度，过盈热套则增加装配的难度，且这两种方法都不利于维修拆卸。曲轴前端布置平衡轴驱动轮，会增加曲轴轴向长度，装配复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种柴油机曲轴飞轮组件的改进技术方案，通过本技术方案，能够有效的减小发动机传递到传动系统的扭转振动，改善车辆的NVH性能。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种柴油机曲轴飞轮组件，包括有曲轴、曲轴减振皮带轮、正时驱动链轮、机油泵驱动齿轮、曲轴转速信号盘及飞轮；
所述曲轴包括有曲轴本体及与所述曲轴本体一体连接的平衡块；
所述机油泵驱动齿轮、所述正时驱动链轮及所述曲轴减振皮带轮顺序安装于所述曲轴本体的一端；
所述曲轴转速信号盘装配到远离所述机油泵驱动齿轮一端的所述平衡块上；所述飞轮安装到与所述曲轴转速信号盘相近的曲轴本体一端；
所述飞轮为双质量飞轮，包括有初级质量飞轮和次级质量飞轮；在所述初级质量飞轮和所述次级质量飞轮之间设置有减振弹簧；所述初级质量飞轮设置于所述曲轴本体和所述次级质量飞轮之间，所述初级质量飞轮固定于所述曲轴本体上；
所述初级质量飞轮的厚度大于所述次级质量飞轮的厚度。
所述平衡块为八个，分别为第一平衡块、第二平衡块、第三平衡块、第四平衡块、第五平衡块、第六平衡块、第七平衡块、第八平衡块；所述第一平衡块与所述机油泵驱动齿轮接近；所述曲轴转速信号盘装配到所述第八平衡块上。
所述初级质量飞轮与所述次级质量飞轮之间能够相对转动设定角度。
所述设定角度在大于0度小于30度之间。
所述初级质量飞轮的硬度小于所述次级质量飞轮的硬度。
所述减振弹簧至少为两个，且以所述曲轴本体的中线为对称设置。
在所述曲轴本体的一端设置有法兰盘，所述飞轮设置于所述法兰盘上。
在所述次级质量飞轮上设置有避让孔；飞轮螺栓穿过所述避让孔将所述初级质量飞轮刚性固定于所述法兰盘上。
所述飞轮螺栓为内梅花型螺栓。
本发明的有益效果是：
1、曲轴飞轮组件使用双质量飞轮，双质量飞轮分初级质量飞轮和次级质量飞轮两部分，两者之间有减振弹簧结构，初级质量飞轮和次级质量飞轮之间能相对转动一定角度，利用减振弹簧，能有效减小发动机传到传动系统的扭转振动，减小振动噪声，明显改善车辆的NVH性能；对于高扭矩的高速柴油机，匹配乘用车时，双质量飞轮结构尤为必要。
2、曲轴飞轮组件的飞轮螺栓为内梅花型，这样可以减小次级质量飞轮上的螺栓避让孔直径，保证次级质量飞轮的强度。
3、所述曲轴的前端只有曲轴减振皮带轮、正时驱动链轮、机油泵驱动齿轮，结构简单，减小了曲轴本体的轴向长度；且为间隙配合，靠平键定位，生产、安装和使用方便。
4、所述曲轴转速信号盘安装在曲轴的第八平衡块上，便于传感器读取信号。
附图说明
图1为本发明曲轴飞轮组件分解示意图；
图2为本发明飞轮的结构示意图；
图3为本发明曲轴飞轮组件结构示意图。
附图标记说明
1曲轴减振皮带轮，2正时驱动链轮，3机油泵驱动齿轮，4曲轴，5曲轴转速信号盘，6飞轮，7飞轮螺栓，8螺钉，9第一平键，10第二平键，11螺栓组件，12初级质量飞轮，13减振弹簧，14次级质量飞轮，15避让孔，41曲轴本体，42第一平衡块，43第二平衡块，44第三平衡块，45第四平衡块，46第五平衡块，47第六平衡块，48第七平衡块，49第八平衡块，50法兰盘。
具体实施方式
以下通过实施例详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
本发明提供一种柴油机曲轴飞轮组件如图1至图3所示，包括有曲轴4、曲轴减振皮带轮1、正时驱动链轮2、机油泵驱动齿轮3、曲轴转速信号盘5及飞轮6；
所述曲轴4包括有曲轴本体41及与所述曲轴本体41一体连接的平衡块；
所述机油泵驱动齿轮3、所述正时驱动链轮2及所述曲轴减振皮带轮1顺序安装于所述曲轴本体41的一端；
所述曲轴转速信号盘5装配到远离所述机油泵驱动齿轮3一端的所述平衡块上；所述飞轮6安装到与所述曲轴转速信号盘5相近的曲轴本体41一端；
所述飞轮6为双质量飞轮，包括有初级质量飞轮12和次级质量飞轮14；在所述初级质量飞轮12和所述次级质量飞轮13之间设置有减振弹簧13；所述初级质量飞轮12设置于所述曲轴本体41和所述次级质量飞轮14之间，所述初级质量飞轮12固定于所述曲轴本体41上；
所述初级质量飞轮12的厚度大于所述次级质量飞轮14的厚度，此处是指初级质量飞轮本体的厚度大于次级质量飞轮本体的厚度，在本申请中所指的厚度是以曲轴本体的轴向方向的厚度。在本申请中，初级质量飞轮的厚度为次级质量飞轮的厚度的1.01-1.2倍。
所述初级质量飞轮12与所述次级质量飞轮14之间能够相对转动设定角度。
所述设定角度在大于0度小于30度之间。
所述初级质量飞轮12的硬度小于所述次级质量飞轮14的硬度；在本申请中，初级质量飞轮12的硬度与次级质量飞轮14的硬度的差在1-10HRC(洛氏硬度单位)之间。
所述减振弹簧13至少为两个，且以所述曲轴本体41的中线为对称设置。
本申请通过将初级质量飞轮12的厚度大于次级质量飞轮14的厚度，这样，发动机在进行工作时所产生的振动会在初级质量飞轮14上进行分配，进而降低了单位体积上的振动强度，再通过减振弹簧13的减振效果，经过减弱的振动再传递给次级质量飞轮14时，振动强度被大幅度减弱。同时，采用初级质量飞轮12的硬度小于次级质量飞轮14的硬度，实现在初级质量飞轮12对振动的吸收能力大于次级质量飞轮14对振动的吸收能力，提高了减振效果。
所述曲轴减振皮带轮1，正时驱动链轮2，机油泵驱动齿轮3从外往里依次安装在发动机曲轴本体41的前端轴上；正时驱动链轮2和机油泵驱动齿轮3通过第一平键9定位，曲轴减振皮带轮1通过第二平键10定位，三者通过螺栓组件11打紧。
所述平衡块为八个，分别为第一平衡块42、第二平衡块43、第三平衡块44、第四平衡块45、第五平衡块46、第六平衡块47、第七平衡块48、第八平衡块49；所述第一平衡块42与所述机油泵驱动齿轮3接近；所述曲轴转速信号盘5装配到所述第八平衡块49上，并通过螺钉8打紧。
在所述曲轴本体41的一端设置有法兰盘50，所述飞轮6设置于所述法兰盘50上。
在所述次级质量飞轮14上设置有避让孔15；飞轮螺栓7穿过所述避让孔15将所述初级质量飞轮12刚性固定于所述法兰盘50上。所述飞轮螺栓7为内梅花型螺栓，这样可以减小螺栓避让孔50的直径，保证次级质量飞轮14的强度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (6)

1.一种柴油机曲轴飞轮组件，包括有曲轴、曲轴减振皮带轮、正时驱动链轮、机油泵驱动齿轮、曲轴转速信号盘及飞轮；
所述曲轴包括有曲轴本体及与所述曲轴本体一体连接的平衡块；其特征在于：
所述机油泵驱动齿轮、所述正时驱动链轮及所述曲轴减振皮带轮顺序安装于所述曲轴本体的一端；
所述曲轴转速信号盘装配到远离所述机油泵驱动齿轮一端的所述平衡块上；所述飞轮安装到与所述曲轴转速信号盘相近的曲轴本体一端；
所述飞轮为双质量飞轮，包括有初级质量飞轮和次级质量飞轮；在所述初级质量飞轮和所述次级质量飞轮之间设置有减振弹簧；所述初级质量飞轮设置于所述曲轴本体和所述次级质量飞轮之间，所述初级质量飞轮固定于所述曲轴本体上；
所述初级质量飞轮的厚度大于所述次级质量飞轮的厚度；
所述初级质量飞轮与所述次级质量飞轮之间能够相对转动设定角度；所述设定角度在大于0度小于30度之间；
所述初级质量飞轮的硬度小于所述次级质量飞轮的硬度。
2.根据权利要求1所述的柴油机曲轴飞轮组件，其特征在于：所述平衡块为八个，分别为第一平衡块、第二平衡块、第三平衡块、第四平衡块、第五平衡块、第六平衡块、第七平衡块、第八平衡块；所述第一平衡块与所述机油泵驱动齿轮接近；所述曲轴转速信号盘装配到所述第八平衡块上。
3.根据权利要求1所述的柴油机曲轴飞轮组件，其特征在于：所述减振弹簧至少为两个，且以所述曲轴本体的中线为对称设置。
4.根据权利要求1所述的柴油机曲轴飞轮组件，其特征在于：在所述曲轴本体的一端设置有法兰盘，所述飞轮设置于所述法兰盘上。
5.根据权利要求4所述的柴油机曲轴飞轮组件，其特征在于：在所述次级质量飞轮上设置有避让孔；飞轮螺栓穿过所述避让孔将所述初级质量飞轮刚性固定于所述法兰盘上。
6.根据权利要求5所述的柴油机曲轴飞轮组件，其特征在于：所述飞轮螺栓为内梅花型螺栓。
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