CN109372944A - 一种硅油减振器及发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于车辆技术领域，公开了一种硅油减振器及发动机。该硅油减振器包括壳体及转动设置于壳体内部的惯性环，壳体和惯性环之间充满有硅油，还包括设置于壳体内壁上的调节组件，调节组件能根据不同的温度，以调整壳体和惯性环之间的间隙。该硅油减振器通过在壳体内壁上设置调节组件，调节组件能根据不同的温度，以调整壳体和惯性环之间的间隙，采用变间隙结构，抵消硅油温度变化引起的阻尼变化，使减振器阻尼在不同温度环境下都处于较合适的范围，保证硅油减振器减振能力和减振效果，从而降低了发动机噪声。

Description

一种硅油减振器及发动机
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种硅油减振器及发动机。
背景技术
发动机在工作时，由于气缸内燃烧压力的作用，曲轴会在周期性激励力矩作用下产生的轴向交变运动及变形，形成的扭振振动使曲轴承受剪切应力，如果扭振过大超过剪切应力极限，曲轴系则会发生损坏。曲轴作为发动机非常重要的零部件，曲轴扭振大小对发动机可靠性，及噪声、振动与声振粗糙度(NVH，NoiseVibrationHarshness)性能影响非常大，因此，一般在曲轴前端安装硅油减振器来减小扭振幅值。
现有硅油减振器由封闭的壳体和惯性环两个基本元件组成，环形结构的壳体与曲轴固定连接，惯性环在壳体内可以绕着光滑耐磨的衬套自由转动，且在壳体和惯性环的径向和侧向之间的间隙中填充硅油。当发动机运行时，壳体随着曲轴产生扭振，惯性环由于惯性具有保持原有运动状态的趋势，壳体与惯性环剪切硅油，硅油消耗扭振能量起到减振作用，减振器温度会逐渐升高，直到达到平衡状态。由于硅油减振器中的硅油具有粘性，可以迟滞物体运动，对振动幅值起抑制作用，但其阻尼大小受温度影响，粘度随着温度的降低而升高，粘度越高，阻尼越大，但是减振器内部间隙越大，阻尼越低。因此，硅油减振器需要在一个合适的阻尼范围才能发挥最佳的减振能力。
但是现有硅油减振器不能根据不同的温度，适时调整壳体与惯性环之间的间隙，用于抵消硅油温度变化带来的阻尼变化的影响，使得减振器阻尼较大，减振效果变差，从而导致柴油机噪声变大。另外，硅油减振器的惯性环在共振状态下，剪切硅油剧烈，会加剧硅油减振器老化，缩短减振器的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硅油减振器及发动机，使在不同温度环境下减振器阻尼都处于合适的范围内，保证减振效果，降低发动机机噪声。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种硅油减振器，包括壳体及转动设置于所述壳体内部的惯性环，所述壳体和所述惯性环之间充满有硅油，还包括设置于所述壳体内壁上的调节组件，所述调节组件能根据不同的温度，以调整所述壳体和所述惯性环之间的间隙。
作为优选，所述调节组件的数量为多个，多个所述调节组件沿所述壳体的周向均匀设置。
作为优选，所述壳体的内壁上开设有用于容纳所述调节组件的凹槽。
作为优选，所述调节组件包括设置于所述凹槽内部的热膨胀块。
作为优选，所述调节组件还包括抵接于所述热膨胀块上的调节块，所述调节块在所述热膨胀块的作用下能与所述凹槽滑动配合。
作为优选，所述凹槽的顶部内壁凸设有用于对所述调节块限位的限位凸台。
作为优选，所述调节块靠近所述热膨胀块的一侧凸设有卡台。
作为优选，所述调节块朝向所述惯性环的一侧为楔形结构
作为优选，所述壳体包括壳体本体和设置于所述壳体本体上的盖板，所述调节组件设置于所述壳体本体的内壁上。
为达上述目的，本发明还提供了一种发动机，包括上述的硅油减振器。
本发明的有益效果：
本发明提供的硅油减振器，通过在壳体内壁上设置调节组件，调节组件能根据不同的温度，以调整壳体和惯性环之间的间隙，采用变间隙结构，抵消硅油温度变化引起的阻尼变化，使减振器阻尼在不同温度环境下都处于较合适的范围，保证硅油减振器减振能力和减振效果。
本发明还提供了一种发动机，包括上述硅油减振器，使在不同温度下减振器阻尼始终处于合适的范围内，保证减振效果，降低发动机机噪声。
附图说明
图1是本发明硅油减振器的半剖视图；
图2是图1在A-A处的剖视图；
图3是本发明硅油减振器在温度较低时的状态示意图；
图4是本发明硅油减振器在温度较高时的状态示意图；
图5是本发明硅油减振器在共振作用力较小时的状态示意图；
图6是本发明硅油减振器在共振作用力较大时的状态示意图。
图中：
1、壳体；2、惯性环；3、调节组件；
11、凹槽；12、壳体本体；13、盖板；111、限位凸台；121、限位环；
31、热膨胀块；32、调节块；321、卡台。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施例提供了一种硅油减振器，用于减小扭振幅值。图1为本发明硅油减振器的半剖视图，图2为图1在A-A处的剖视图，如图1-2所示，该硅油减振器包括壳体1、惯性环2及调节组件3，壳体1为环状结构，壳体1由壳体本体12和设置于壳体本体12上的盖板13组成，壳体本体12通过螺栓固定在曲轴上，在壳体本体12的底壁朝向盖板13的方向凸设有限位环121，壳体本体12和限位环121之间的容纳空间用于容纳惯性环2，惯性环2能相对于壳体1转动，且在壳体本体12、惯性环2及盖板13之间充满有硅油，形成封闭结构。
由于现有的硅油减振器的壳体1和惯性环2之间的间隙是不变的，当硅油温度变化时，减振器阻尼也随之改变。为了解决这一问题，在壳体本体12的内壁上设置有多个调节组件3，多个调节组件3沿壳体1的周向均匀设置。
本实施例提供的硅油减振器，通过在壳体1内壁上设置调节组件3，调节组件3能根据不同的温度发生形变，以调整壳体1和惯性环2之间的间隙，采用变间隙结构，抵消硅油温度变化引起的阻尼变化，使减振器阻尼在不同温度环境下都处于较合适的范围，保证硅油减振器减振能力和减振效果，从而降低了发动机噪声。
如图3所示，在壳体本体12的内壁上开设有用于容纳调节组件3的凹槽11，其中调节组件3包括热膨胀块31和调节块32，热膨胀块31的横截面为矩形结构，热膨胀块31设置于凹槽11的底壁上，且热膨胀块31采用热膨胀系数较高的材料制成，具有热胀冷缩的显著特点。其中，热膨胀块31的一侧抵接于凹槽11槽底上，另一侧抵接于调节块32，调节块32可以在热膨胀块31的作用下能与凹槽11滑动配合，使得调节块32向靠近惯性环2或者远离惯性环2的方向移动，以达到间隙调整的目的。
具体地，如图3所示，发动机启动工作，当硅油减振器温度较低时，硅油粘度较大，热膨胀块31处于收缩状态，调节块32由于离心力作用位于凹槽11的内部。此时壳体1与惯性环2之间的间隙较大，使硅油减振器的阻尼较小，可以抵消硅油粘度较大产生的较大阻尼的影响。
如图4所示，随着发动机继续运行，硅油减振器剪切硅油做功，温度升高，硅油粘度变低，热膨胀块31受热后开始膨胀，推动调节块32向靠近惯性环2的方向移动，直至将调节块32部分顶出凹槽11之外，使得壳体1与惯性环2之间的间隙变小，使硅油减振器阻尼增大，抵消硅油粘度变小带来的阻尼减小的影响。通过在壳体本体12的凹槽11内设置热膨胀块31和调节块32，使得硅油减振器的阻尼始终维持在一个较合适的范围，保证减振器有最大的减振能力。
由于温升较高导致热膨胀块31膨胀过大，使得热膨胀块31推动调节块32的位移较大，会出现调节块32与惯性环2相抵接的情况，容易发生擦壳甚至卡滞的现象。为了防止这种情况的发生，如图3-4所示，在凹槽11的顶部内壁凸设有的限位凸台111，在调节块32靠近热膨胀块31的一侧凸设有卡台321，限位凸台111用于对对卡台321限位。当膨胀块膨胀过大时，通过限位凸台111和卡台321的相互配合，防止调节块32脱离出凹槽11，以确保惯性环2与壳体1之间存在最小的间隙，从而避免调节块32抵接于惯性环2的情况。
进一步地，由于硅油具有一定刚度，惯性环2与壳体1会组成一个振动系统，在发动机特定转速下会产生共振，此时惯性环2与壳体1(即曲轴)扭振均较大，二者的相对扭振更大，对硅油产生较大的剪切作用，导致硅油温度升高，硅油老化较快。因此，在调节块32朝向惯性环2的一侧设置为楔形结构，使得调节块32采用楔形结构来减小相对扭振。如图5所示，当惯性环2顺着调节块32的楔形斜面向前运动时，调节块32和惯性环2之间的距离逐步减少，使得共振作用力较小；如图6所示，当惯性环2逆着楔形斜面向后运动时，调节块32和惯性环2之间的距离逐步增大，使得共振作用力较大。调节块32采用楔形结构，能够降低使惯性环2共振的反复作用力，抑制惯性环2的共振，降低硅油剪切程度，从而延长硅油减振器的使用寿命。
本实施例还提供了一种发动机，包括上述硅油减振器，使在不同温度下减振器阻尼始终处于合适的范围内，保证减振效果，降低发动机机噪声。
于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种硅油减振器，包括壳体(1)及转动设置于所述壳体(1)内部的惯性环(2)，所述壳体(1)和所述惯性环(2)之间充满有硅油，其特征在于，还包括设置于所述壳体(1)内壁上的调节组件(3)，所述调节组件(3)能根据不同的温度发生形变，以调整所述壳体(1)和所述惯性环(2)之间的间隙。
2.根据权利要求1所述的硅油减振器，其特征在于，所述调节组件(3)的数量为多个，多个所述调节组件(3)沿所述壳体(1)的周向均匀设置。
3.根据权利要求1-2任一所述的硅油减振器，其特征在于，所述壳体(1)的内壁上开设有用于容纳所述调节组件(3)的凹槽(11)。
4.根据权利要求3所述的硅油减振器，其特征在于，所述调节组件(3)包括设置于所述凹槽(11)槽底上的热膨胀块(31)。
5.根据权利要求4所述的硅油减振器，其特征在于，所述调节组件(3)还包括抵接于所述热膨胀块(31)的调节块(32)，所述调节块(32)能与所述凹槽(11)滑动配合。
6.根据权利要求5所述的硅油减振器，其特征在于，所述凹槽(11)的顶部内壁凸设有用于对所述调节块(32)限位的限位凸台(111)。
7.根据权利要求6所述的硅油减振器，其特征在于，所述调节块(32)靠近所述热膨胀块(31)的一侧凸设有卡台(321)。
8.根据权利要求5所述的硅油减振器，其特征在于，所述调节块(32)朝向所述惯性环(2)的一侧为楔形结构。
9.根据权利要求1所述的硅油减振器，其特征在于，所述壳体(1)包括壳体本体(12)和设置于所述壳体本体(12)上的盖板(13)，所述调节组件(3)设置于所述壳体本体(12)的内壁上。
10.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的硅油减振器。
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