CN110030109A - 内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及内燃机。在具有平衡装置的内燃机中，既避免内燃机向车辆的搭载性的下降又使泵气损失降低。在具有3个汽缸(12#1、12#2、12#3)和平衡装置(40)的内燃机(10)中，平衡装置(40)包括平衡轴(44)，该平衡轴(44)被配置成在曲轴室(32)内沿着汽缸列方向从第1汽缸(12#1)向第3汽缸(12#3)延伸。平衡轴(44)包括：在汽缸列方向上与第1汽缸(12#1)相对应的第1位置处设置于平衡轴(44)(第1不平衡质量部52#1的凹部52b)的外表面的第1开口、在汽缸列方向上与第2汽缸(12#3)相对应的第2位置处设置于平衡轴(44)(第2不平衡质量部52#3的凹部52b)的外表面的第2开口、以及以将第1开口和第2开口相连的方式形成在平衡轴(44)的内部的连通路(56)。

Description

内燃机
技术领域
本发明涉及内燃机，更详细地说，涉及具有用于使发动机振动降低的平衡装置的内燃机。
背景技术
例如，专利文献1公开了多汽缸内燃机。该内燃机具有汽缸体和与之紧固的曲轴箱。在内燃机的内部，由汽缸体和曲轴箱形成支承曲轴的多个隔壁。多个曲轴室由多个隔壁划分而成。多个曲轴室分别与多个汽缸相对应。
为了更切实地降低泵气损失，上述的内燃机具有第1连通孔和第2连通孔。为了使相邻曲轴室连通，第1连通孔形成于划分该相邻曲轴室的隔壁。另外，为了使非相邻曲轴室直接连通，第2连通孔设置于汽缸体和曲轴箱中的至少一方。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-180747号公报
发明内容
发明要解决的课题
为了使非相邻曲轴室直接连通，上述专利文献1所记载的内燃机中的第2连通孔由贯通存在于该非相邻曲轴室之间的多个隔壁的管形成。为了将这样的管设置于汽缸体和曲轴箱的至少一方，需要将管设置成不与曲轴的配重和连杆相干涉。结果，内燃机的尺寸变大，从而内燃机向车辆的搭载性下降。
本发明是鉴于上述那样的课题而完成的，其目的在于在具有平衡装置的内燃机中既避免内燃机向车辆的搭载性的下降又使泵气损失降低。
用于解决课题的手段
本发明的内燃机具有在汽缸列方向排列配置成一列的3个以上的汽缸、以及用于使发动机振动降低的平衡装置。
所述3个以上的汽缸包括配置于所述汽缸列方向的一端的A汽缸、与所述A汽缸相邻的B汽缸、以及具有在所述A汽缸的活塞和所述B汽缸的活塞向相同方向移动的曲轴角期间中向与所述A汽缸的所述活塞相反的方向移动的活塞的C汽缸。
所述平衡装置包括平衡轴，该平衡轴被配置成在曲轴室内沿着所述汽缸列方向从所述A汽缸向所述C汽缸延伸。
所述平衡轴包括：在所述汽缸列方向上与所述A汽缸相对应的第1位置处设置于所述平衡轴的外表面的第1开口、在所述汽缸列方向上与所述C汽缸相对应的第2位置处设置于所述平衡轴的所述外表面的第2开口、以及以将所述第1开口和所述第2开口相连的方式设置在所述平衡轴的内部的连通路。
所述平衡轴可以被设置成，从曲轴的轴方向观察、所述平衡轴的中心位于通过所述曲轴的中心且与汽缸中心线正交的基准直线上或比所述基准直线靠近燃烧室一侧。
所述平衡轴可以包括在所述第1位置处设置于所述平衡轴的第1不平衡质量部、以及在所述第2位置处设置于所述平衡轴的第2不平衡质量部。所述第1开口可以设置于所述第1不平衡质量部。并且，所述第2开口可以设置于所述第2不平衡质量部。
所述第1不平衡质量部和所述第2不平衡质量部各自可以包括在所述平衡轴的周方向的一部分处向所述平衡轴的径方向外侧突出的锤部、以及作为所述周方向上的所述锤部以外的部位的凹部。所述第1开口可以形成于所述第1不平衡质量部的所述凹部。并且，所述第2开口可以形成于所述第2不平衡质量部的所述凹部。
所述第1开口可以以与所述周方向上的所述第1不平衡质量部的所述锤部的各端面相邻或接近的方式设置于所述凹部。并且，所述第2开口可以以与所述周方向上的所述第2不平衡质量部的所述锤部的各端面相邻或接近的方式设置于所述凹部。
发明效果
根据本发明，通过利用形成于平衡轴的连通路，能不招致内燃机的尺寸的增加地抑制在上述的A汽缸和与相对于该A汽缸来说的非相邻汽缸相当的C汽缸之间因活塞的上下运动而产生的汽缸之间的压力差(压力变动)。因此，既能避免内燃机向车辆的搭载性的下降又能使泵气损失降低。
附图说明
图1是用于说明本发明的实施方式1的内燃机的构成例的示意图。
图2是用于说明为了与作为直列3汽缸型发动机的图1所示的内燃机的对比而参照的直列4汽缸型发动机的动作的图。
图3是表示直列4汽缸发动机的各汽缸的活塞位置与曲轴角的关系的图。
图4是用于说明与泵气损失的降低相关的直列3汽缸型发动机的课题的图。
图5是表示直列3汽缸发动机的各汽缸的活塞位置与曲轴角的关系的图。
图6是用于说明图1所示的平衡轴周围的具体构成的图。
图7是表示第3汽缸的活塞下降的曲轴角期间(即，进气行程或膨胀行程)的连通路的气流的图。
图8是用于说明本发明的实施方式1的特征构成的效果的图。
图9是用于说明本发明的实施方式2的内燃机的特征构成的示意图。
图10是用于说明本发明的实施方式3的平衡装置的特征构成的示意图。
图11是表示第3汽缸的活塞下降的曲轴角期间(即，进气行程或膨胀行程)的连通路的气流的图。
标号说明
10、60、100、110 内燃机
12 汽缸
14 汽缸体
16、106 活塞
20 曲轴
26 燃烧室
28 曲轴箱
30 油盘
32 曲轴室
34、104 隔壁
36 轴承
38 曲轴盖
40、70 平衡装置
42 平衡齿轮
44、62、72 平衡轴
44a 平衡轴的空洞部
46 曲轴齿轮
50、102 连通孔
52、74 不平衡质量部(第1和第2不平衡质量部)
52a、74a 不平衡质量部的锤部
52b、74b 不平衡质量部的凹部
54、78(78a、78b) 孔
56、76 连通路
74a1、74a2 不平衡质量部的锤部的端面
具体实施方式
在以下说明的各实施方式中，对在各图中通用的要素赋予相同的标号并省略或简化重复的说明。另外，在以下所示的实施方式中提及各要素的个数、数量、量、范围等数值的情况下，除了特别明示的情况、原理上明显特定为该数值的情况之外，所提及的数值并非用来限定本发明。另外，以下所示的实施方式中说明的结构等，除了特别明示的情况、原理上明显特定为该结构等的情况之外，对本发明并非必需的。
实施方式1.
首先，参照图1～图8，对本发明的实施方式1进行说明。
1-1.内燃机的构成例
图1是用于说明本发明的实施方式1的内燃机10的构成例的示意图。图1所示的内燃机10是直列3汽缸型发动机。也就是说，内燃机10具有在汽缸列方向排列配置成一列的3个汽缸12。这些汽缸12形成于汽缸体14的内部。以下，在为了区别说明各汽缸的情况下，从靠近内燃机10的一端部(与飞轮48相反侧的端部)的位置起依次将3个汽缸12称为第1汽缸12#1、第2汽缸12#2和第3汽缸12#3。
在各汽缸12的内部配置着活塞16。活塞16分别经由连杆18而连结于设置于曲轴20的曲轴销22。活塞16随着曲轴20的旋转而在汽缸12内往复移动。
在汽缸体14的上方安装着汽缸盖24。另外，在各汽缸12中的活塞16的上方，形成有由汽缸盖24、汽缸体14和活塞16所包围的空间即燃烧室26。
另一方面，在汽缸体14的下方安装着曲轴箱28。而且，在曲轴箱28的下方，安装着用于积存用于润滑内燃机10的各部的油的油盘30。隔着活塞16在燃烧室26的相反侧，形成有由汽缸体14、曲轴箱28和油盘30所包围的空间即曲轴室32。
另外，汽缸体14在其内部具有形成为分隔各汽缸12的多个(在图1的例子中为2个)隔壁34。更详细地说，隔壁34与位于比活塞16的下止点靠下方侧的汽缸体14的壁部相当。曲轴20经由轴承36而由隔壁34(汽缸体14)、曲轴箱28和曲轴盖38旋转自如地支承。
而且，内燃机10具有用于使发动机振动降低的平衡装置40。平衡装置40包括平衡齿轮42和平衡轴44。在曲轴20安装着与平衡齿轮42啮合的曲轴齿轮46。平衡齿轮42安装于平衡轴44的一端。因此，平衡轴44经由平衡齿轮42和曲轴齿轮46而利用曲轴20的转矩被驱动旋转。此外，在曲轴齿轮46的相反侧的曲轴20的端部安装着飞轮48。
在图1所示的例子中，平衡装置40在沿着汽缸中心线的方向上比曲轴20的轴中心靠下方侧(燃烧室26的相反侧)的位置处配置于曲轴室32内。此外，与平衡装置40相关的构成是本实施方式的特征部，所以，参照图6在之后描述。
曲轴室32在靠近油盘30一侧的部位、在3个汽缸12之间连通。另一方面，曲轴室32在靠近活塞16一侧的部位、由隔壁34和曲轴盖38按每一个汽缸12划分。在隔壁34(34#12、34#23)分别形成有使曲轴室32在相邻汽缸之间连通的连通孔50(50#12、50#23)。
更详细地说，在划分第1汽缸12#1和第2汽缸12#2的隔壁34#12，形成有用于使第1汽缸12#1的曲轴室32#1和第2汽缸12#2的曲轴室32#2连通的连通孔50#12。另外，在划分第2汽缸12#2和第3汽缸12#3的隔壁34#23，形成有用于使曲轴室32#2和第3汽缸12#3的曲轴室32#3连通的连通孔50#23。
1-2.与泵气损失(pumping loss)的降低相关的课题
1-2-1.直列4汽缸发动机(比较例)
图2是用于说明为了与作为直列3汽缸型发动机的内燃机10的对比而参照的直列4汽缸型发动机的动作的图。图3是表示直列4汽缸发动机的各汽缸的活塞位置与曲轴角的关系的图。
图2所示的直列4汽缸型的内燃机100具有在汽缸列方向排列配置成一列的4个汽缸#1～#4。在该内燃机100，与图1所示的内燃机10的连通孔50同样地，在各汽缸之间的隔壁104上形成有用于使相邻汽缸的曲轴室连通的连通孔102。在内燃机100，配置于汽缸列方向的一端的汽缸(#1或#4)内的活塞106与其相邻汽缸(#2或#3)的活塞106的位相差如图3所示为180°。换言之，在内燃机100，不存在汽缸#1内的活塞106和其相邻汽缸#2内的活塞106向相同方向移动的曲轴角期间。这对于汽缸#3和其相邻汽缸#4的关系也是同样的。
不管汽缸数和汽缸配置如何，活塞上升时(活塞从下止点侧向上止点侧时)的曲轴室内压力在活塞的正下方的位置处为负压，反之，活塞下降时的曲轴室内压力在活塞的正下方的位置处为正压。更详细地说，这样产生的负压和正压越靠近活塞则越高。
在内燃机100，上述那样因活塞的上下运动而产生的负压和正压的压力差如图2所示在相邻汽缸之间产生。在内燃机100，如上述那样，相邻汽缸的各对(#1和#2、#3和#4)中的活塞位置的位相差为180°。因此，如图2中箭头所示，在相邻汽缸各对中产生的压力差能够利用连通孔102来相互吸收。
而且，图3中的各箭头表示从正压侧的汽缸(进气行程和膨胀行程)向负压侧的汽缸(压缩行程和排气行程)的气流。这样，在直列4汽缸型的内燃机100，利用形成于隔壁104的连通孔102，能够使气体交替移动以使得因活塞106的上下运动所导致的压力差(压力变动)在相邻汽缸的曲轴室之间交替逸散。因此，总是能够使泵气损失降低。
1-2-2.直列3汽缸发动机的课题
图4是用于说明与泵气损失的降低相关的直列3汽缸型发动机的课题的图。图5是表示直列3汽缸发动机的各汽缸的活塞位置与曲轴角的关系的图。图4所示的直列3汽缸型的内燃机110除了不具有参照图6和图7而后述的构成这一方面外，与图1所示的本实施方式的内燃机10相同。
在直列3汽缸型的内燃机110，如图5所示，配置于汽缸列方向的一端的汽缸(12#1或12#3)内的活塞16与其相邻汽缸(12#2)的活塞16的位相差为240°。换言之，在内燃机110，存在配置于汽缸列方向的各端部的汽缸(第1汽缸12#1或第3汽缸12#3)内的活塞16与作为其相邻汽缸的第2汽缸12#2内的活塞16向相同方向移动的曲轴角期间。图5中的阴影线详尽地示出了这样的曲轴角期间，且该曲轴角期间是活塞16下降时的曲轴角期间。
在图5中带阴影线的曲轴角期间中，配置于汽缸列方向的一端的汽缸(第1汽缸12#1或第3汽缸12#3)的正的曲轴室内压力无法朝向曲轴室内压力同样为正的相邻汽缸(第2汽缸12#2)、经由连通孔50(50#12或50#23)而逸散。这成为泵气损失的要因。
此外，假设不具有连通孔50也会产生这样的课题自身。其理由是因为：在比连通孔50靠下方侧的曲轴室32#1或32#3的部位，正压朝向曲轴室32#2的逸散被阻碍。另外，第2汽缸12#2的正的曲轴室内压力自身能够通过利用连通孔50而利用配置于汽缸列方向的另一端的汽缸(第3汽缸12#3或第1汽缸12#1)有效地逸散。
1-3.实施方式1的特征构成
在图1所示的直列3汽缸型的内燃机10，3个汽缸12与本发明的“3个以上的汽缸”的一个例子相当。并且，在将第1汽缸12#1看做是本发明的“A汽缸”的情况下，第2汽缸12#2与本发明的“与A汽缸相邻的B汽缸”相当，第3汽缸12#3与本发明的“具有在A汽缸的活塞和B汽缸的活塞向相同方向移动的曲轴角期间中向与A汽缸的活塞相反的方向移动的活塞的C汽缸”相当。另外，在将第3汽缸12#3看做是本发明的“A汽缸”的情况下，第2汽缸12#2和第1汽缸12#1分别与本发明的“B汽缸”和“C汽缸”相当。
如图1所示，平衡轴44被配置成在曲轴室32内沿着汽缸列方向从第1汽缸12#1向第3汽缸12#3延伸。在平衡轴44设有用于使发动机振动降低的一对不平衡质量部(不平衡配重)52。换言之，平衡轴44的一部分构成为一对不平衡质量部52。不平衡质量部52分别形成为相对于平衡轴44的轴中心在质量上偏心。
为了方便，将一对不平衡质量部52的一方称为“第1不平衡质量部”52#1，将另一方称为“第2不平衡质量部”52#3。在图1所示的一个例子中，第1不平衡质量部52#1在汽缸列方向上与第1汽缸12#1相对应的位置(与本发明的“第1位置”的一个例子相当)处设置于平衡轴44。另外，第2不平衡质量部52#3在汽缸列方向上与第3汽缸12#3相对应的位置(与本发明的“第2位置”的一个例子相当)处设置于平衡轴44。
而且，在图1所示的一个例子中，不平衡质量部52#1、52#3分别设置成在汽缸列方向位于汽缸12#1、12#3的中央(更详细地说，不平衡质量部52#1、52#3各自的宽度方向的中心位置与汽缸中心线一致)。
图6是用于说明图1所示的平衡轴44周围的具体构成的图。此外，图6的上层侧所示的图是下层侧所示的图中的A-A线剖视图和B-B线剖视图。
作为一个例子，不平衡质量部52#1、52#3与平衡轴44一体形成。具体地说，在图6所示的一个例子中，不平衡质量部52#1、52#3各自具有锤部52a和凹部52b。
锤部52a形成为在平衡轴44的周方向的一部分处向该平衡轴44的径方向外侧突出。该例子中的周方向的上述一部分是周方向的一半(180°)。也就是说，锤部52a具有半圆筒形状。凹部52b与周方向上的锤部52a以外的部位相当。另外，不平衡质量部52#1、52#3的锤部52a形成为彼此具有180°的位相差。此外，锤部52a的形成范围可以比周方向的一半短，反之也可以比周方向的一半长。
平衡轴44在其内部具有空洞部44a。也就是说，平衡轴44具有中空结构，另外，如图6所示，其两端被封闭。
在一对不平衡质量部52的凹部52b，形成一对孔54。更详细地说，作为一对孔54的一方的孔54#1在上述的“第1位置”(即，在汽缸列方向(平衡轴44的轴方向)上与第1汽缸12#1相对应的位置)形成于凹部52b的外表面。同样地，作为其另一方的孔54#3在上述的“第2位置”(即，在汽缸列方向(平衡轴44的轴方向)上与第3汽缸12#3相对应的位置)形成于凹部52b的外表面。而且，在图6所示的一个例子中，一对孔54形成为在平衡轴44的周方向上位于凹部52b的中央。
并且，一对孔54#1、54#3形成为贯通凹部52b的外表面与内表面之间。因此，在平衡轴44的内部，通过一对孔54#1、54#3和与它们连通的空洞部44a而形成用于使第1汽缸12#1的曲轴室32#1和第3汽缸12#3的曲轴室32#3连通的连通路56。
在图6所示的构成中，第1不平衡质量部52#1的凹部52b的外表面处的孔54#1的开口与本发明的“在第1位置设置于平衡轴的外表面的第1开口”的一个例子相当。同样地，第2不平衡质量部52#3的凹部52b的外表面处的孔54#3的开口与本发明的“在第2位置设置于平衡轴的外表面的第2开口”的一个例子相当。因此，连通路56以连接“第1开口”和“第2开口”的方式形成在平衡轴44的内部。
1-4.实施方式1的特征构成的效果
图7是表示第3汽缸12#3的活塞16下降的曲轴角期间(即，进气行程或膨胀行程)的连通路56的气流的图。图8是用于说明本发明的实施方式1的特征构成的效果的图。
1-4-1.第1汽缸(#1)处于进气行程或膨胀行程的情况
上述的图6示出了第1汽缸12#1的活塞16下降的曲轴角期间(即，进气行程或膨胀行程)的连通路56的气流。在该曲轴角期间，第1汽缸12#1的曲轴室内压力为正。并且，该曲轴角期间包括由于如图8所示第3汽缸12#3处于压缩行程或排气行程(第3汽缸12#3的活塞16上升)所以第3汽缸12#3的曲轴室内压力为负的曲轴角期间(以下，称为“#3负压期间”)。
并且，上述的#3负压期间包括第1汽缸12#1的曲轴室内压力和第2汽缸12#2的曲轴室内压力同时为正的曲轴角期间(以下，称为“#1-#2正压期间”)。根据具有上述的连通路56的平衡轴44，在带阴影线的#1-#2正压期间，如图6所示，正压的气体从向曲轴室32#1开口的孔54#1流入连通路56内。然后，流入的气体在通过空洞部44a后从孔54#3流出到处于负压下的曲轴室32#3内。
因此，根据本实施方式的连通路56，在第1汽缸12#1的正的曲轴室内压力无法逸散到相邻汽缸(第2汽缸12#2)的#1-#2正压期间，能够使第1汽缸12#1的正的曲轴室内压力逸散到第3汽缸12#3。
1-4-2.第3汽缸(#3)处于进气行程或膨胀行程的情况
另一方面，在第3汽缸12#3的活塞16下降的曲轴角期间(即，进气行程或膨胀行程)，第3汽缸12#3的曲轴室内压力为正。与和上述的第1汽缸12#1相关的说明同样地，该曲轴角期间包括由于如图8所示第1汽缸12#1处于压缩行程或排气行程(第1汽缸12#1的活塞16上升)所以第1汽缸12#1的曲轴室内压力为负的曲轴角期间(#1负压期间)。并且，该#1负压期间包括第3汽缸12#3的曲轴室内压力和第2汽缸12#2的曲轴室内压力同时为正的曲轴角期间(以下，称为“#2-#3正压期间”)。
根据具有上述的连通路56的平衡轴44，在带阴影线的#2-#3正压期间，如图8所示，正压的气体从向曲轴室32#3开口的孔54#3流入连通路56内。然后，流入的气体在通过空洞部44a后从孔54#1流出到处于负压下的曲轴室32#1内。因此，根据本实施方式的连通路56，在第3汽缸12#3的正的曲轴室内压力无法逸散到相邻汽缸(第2汽缸12#2)的#2-#3正压期间也与#1-#2正压期间同样地，能够使第3汽缸12#3的正的曲轴室内压力逸散到第1汽缸12#1。
1-4-3.总结
如以上说明的那样，根据本实施方式的内燃机10，在内燃机10中已有的平衡轴44的内部，形成有用于使第1汽缸12#1的曲轴室32#1和与其非相邻汽缸相当的第3汽缸12#3的曲轴室32#3连通的连通路56。因此，能不招致内燃机10的尺寸的增加地在非相邻汽缸之间(第1汽缸12#1与第3汽缸12#3之间)抑制因活塞16的上下运动而产生的汽缸之间的压力差(压力变动)。因此，既能避免内燃机10向车辆的搭载性的下降又能使泵气损失降低。
另外，本实施方式的内燃机10如图1所示，还具有用于在相邻汽缸之间使曲轴室32连通的连通孔50(50#12、50#23)。因此，在相邻汽缸间也能够抑制因活塞16的上下运动而产生的汽缸之间的压力差(压力变动)。因此，根据具有这样的连通孔50和连通路56的内燃机10，既能避免内燃机10向车辆的搭载性的下降又能使泵气损失更有效地降低。
实施方式2.
接下来，参照图9，对本发明的实施方式2进行说明。
2-1.实施方式2的特征构成
图9是用于说明本发明的实施方式2的内燃机60的特征构成的示意图。本实施方式的内燃机60除了以下说明的方面外，与上述的实施方式1的内燃机10同样地构成。图9与由包括某个汽缸(例如第1汽缸12#1)的汽缸中心线且与曲轴20的中心轴线正交的平面切断的内燃机60的剖视图相当。此外，图9中赋予标号C的圆与曲轴销22的中心点的轨迹相当。
如图9中虚线所示，实施方式1的平衡轴44在沿着汽缸中心线的方向上比曲轴20的中心靠下方侧(燃烧室26的相反侧)的位置处配置于曲轴室32内。
而与之相对地，本实施方式的平衡轴62被设置成从曲轴20的轴方向观察、平衡轴62的中心位于比基准直线L靠近燃烧室26一侧。该基准直线L通过曲轴20的中心且与汽缸中心线正交。
此外，本实施方式的平衡轴62只要搭载成其中心位于比基准直线L靠近燃烧室26一侧或位于基准直线L上即可。因此，代替图9中实线所示的圆的位置，平衡轴62也可以搭载于例如该图中虚线所示的多个圆的任一个的位置。另外，与平衡轴44同样地，平衡轴62具有一对不平衡质量部52、一对孔54和连通路56。
2-2.实施方式2的特征构成的效果
如图1所示的平衡轴44那样，在比基准直线L靠下方侧设置平衡轴时，存在以下的课题。也就是说，由于平衡轴靠近油盘30的油面，所以，在车辆的转弯时或紧急制动时产生离心力所导致的油的偏置时，存在连通路56被在曲轴室32内飞散的油所封闭的可能性。另外，在高发动机旋转速度时，朝向油盘30落下的油的量增加。因此，在高发动机旋转速度时，也存在连通路56被在曲轴室32内飞散的油所封闭的可能性。
在由于上述那样的理由而导致连通路56被油所封闭时，就无法利用连通路56来实现泵气损失的降低。而与之相对地，本实施方式的平衡轴62被设置在比基准直线L靠近燃烧室26一侧的位置。由此，能将连通路56设置成难以产生上述那样的油所导致的封闭。因此，根据本实施方式的内燃机60，能在车辆的转弯时或紧急制动時、或者高发动机旋转速度时更切实地进行利用连通路56所带来的泵气损失的降低。
另外，如上述那样，因活塞16的上下运动而在曲轴室32内产生的正压和负压越靠近活塞16越高。根据本实施方式的平衡轴62，与实施方式1的平衡轴44相比，能够由连通路56来连通曲轴室内压力更高的部位和曲轴室内压力更低的部位。因此，能使泵气损失更有效地降低。
实施方式3.
参照图10和图11，对本发明的实施方式3进行说明。
3-1.实施方式3的特征构成
图10是用于说明本发明的实施方式3的平衡装置70的特征构成的示意图。本实施方式的内燃机除了具有以下说明的平衡装置70来代替上述的平衡装置40这一方面外，与上述的实施方式1的内燃机10同样地构成。
平衡装置70具有平衡轴72。与平衡轴44同样地，平衡轴72在上述的“第1位置”(即，在汽缸列方向上与第1汽缸12#1相对应的位置)和“第2位置”(即，在汽缸列方向上与第3汽缸12#3相对应的位置)处设有一对不平衡质量部74(74#1、74#3)。更详细地说，与不平衡质量部52同样地，不平衡质量部74#1、74#3各自具有锤部74a和凹部74b。
另外，与连通路56同样地，在平衡轴72的内部形成有连通路76。平衡轴72关于形成具有连通路76的第1开口和第2开口的孔78的位置，与平衡轴44不同。
也就是说，在图10所示的例子中，与孔54同样地，孔78形成于不平衡质量部74的凹部74b。而且，孔78由具有第1汽缸12#1侧的连通路76的开口(第1开口)的2处孔78a#1、78b#1和具有第3汽缸12#3侧的连通路76的开口(第2开口)的2处孔78a#3、78b#3构成。
更详细地说，第1汽缸12#1侧的2处孔78a#1、78b#1的开口(第1开口)以与平衡轴72的周方向上的第1不平衡质量部74#1的锤部74a的各端面74a1#1、74a2#1相邻的方式设置于凹部74b。同样地，第3汽缸12#3侧的2处孔78a#3、78b#3的开口(第2开口)以与平衡轴72的周方向上的第2不平衡质量部74#3的锤部74a的各端面74a1#3、74a2#3相邻的方式设置于凹部74b。而且，作为一个例子，各端面74a1#1、74a2#1、74a1#3、74a2#3从平衡轴72的轴方向观察，形成为与平衡轴72的径方向平行的面。
3-2.实施方式3的特征构成的效果
在平衡轴72向图10所示的旋转方向旋转时，在孔78的周边产生以下的压力差。也就是说，在与第1不平衡质量部74#1的端面74a1#1相邻的孔78a#1的周围，在锤部74a的形状的作用下产生正压。另一方面，在与第1不平衡质量部74#1的另一端面74a2#1相邻的孔78b#1的周围，在锤部74a的形状的作用下产生负压。同样地，在第3不平衡质量部74#3侧的孔78a#3、78b#3的周围，如图10所示，也同样地产生正压和负压。
3-2-1.第1汽缸(#1)处于进气行程或膨胀行程的情况
与图6同样地，图10示出了第1汽缸12#1的活塞16下降的曲轴角期间(即，进气行程或膨胀行程)的连通路76的气流。根据本实施方式的平衡轴72，利用在孔78的周边产生的上述的正压和负压，与实施方式1的平衡轴44的连通路56相比，能够促进气体向连通路76内的流入和气体从连通路76的流出。
也就是说，如图10所示，在第1汽缸12#1侧，正压侧的孔78a#1作为连通路76的入口而发挥作用，在第3汽缸12#3侧，负压侧的孔78b#3作为连通路76的出口而发挥作用。由此，在#1-#2正压期间，能够在连通路76内更有效地产生气流。
3-2-2.第3汽缸(#3)处于进气行程或膨胀行程的情况
图11是表示第3汽缸12#3的活塞16下降的曲轴角期间(即，进气行程或膨胀行程)的连通路76的气流的图。在该曲轴角期间，与图10所示的例子相反地，在第3汽缸12#3侧，正压侧的孔78a#3作为连通路76的入口而发挥作用，在第1汽缸12#1侧，负压侧的孔78b#1作为连通路76的出口而发挥作用。因此，在#2-#3正压期间，与#1-#2正压期间同样地，也能够在连通路76内更有效地产生气流。
3-2-3.总结
如以上说明的那样，根据具有平衡轴72的本实施方式的内燃机，利用上述那样形成于凹部74b的孔78，能够在连通路76内更有效地产生气流。因此，能更有效地降低泵气损失。
3-3.与实施方式3相关的变形例
在上述的实施方式3中，如图10所示，具有连通路76的第1开口或第2开口的孔78a#1、78b#1、78a#3、78b#3与不平衡质量部74的锤部74a的各端面74a1#1、74a2#1、74a1#3、74a2#3相邻地设置。但是，这些孔78可以不必与各端面74a1#1等相邻，还可以与各端面74a1#1等接近地设置。
4.其它实施方式.
4-1.内燃机的汽缸数的其它例
在上述的实施方式1～3中，举出直列3汽缸型的内燃机10、60的例子。但是，作为本发明的对象的内燃机只要满足以下条件那么不限于上述的例子，该条件是具有在汽缸列方向排列配置成一列的3个以上的汽缸和用于使发动机振动降低的平衡装置，并且，该3个以上的汽缸包括配置于汽缸列方向的一端的A汽缸、与A汽缸相邻的B汽缸、以及具有在A汽缸的活塞和B汽缸的活塞向相同方向移动的曲轴角期间中向与A汽缸的活塞相反的方向移动的活塞的C汽缸。
也就是说，作为本发明的对象的内燃机只要满足上述条件，则也可以是具有5个以上的汽缸的内燃机。而且，根据本发明所适用的内燃机的汽缸数，上述的B汽缸和C汽缸不必限于如直列3汽缸型的第2汽缸12#2、12#3那样相邻。
另外，作为本发明的对象的内燃机只要满足上述条件，则不限于直列型，可以是例如V型6汽缸等V型发动机。也就是说，上述的“3个以上的汽缸”不限于内燃机的所有汽缸，例如在V型6汽缸的情况下，各汽缸组的3个汽缸与“3个以上的汽缸”相当。此外，在上述的实施方式1～3中，举出采用了一根平衡轴44或72的例子，但本发明的平衡轴的根数不限于上述的例子，也可以是多个。
4-2.本发明的“第1开口”和“第2开口”的设置部位的其它例子
在上述的实施方式1～3中，举出了具有与本发明的“第1开口”和“第2开口”相当的开口的孔54或78设置于不平衡质量部52或74的凹部52b或74b的例子。但是，本发明的“第1开口”和“第2开口”可以不必设置于第1和第2不平衡质量部。因此，“第1开口”和“第2开口”也可以设置于设置着第1和第2不平衡质量部的部位以外的平衡轴的外表面。另外，“第1开口”和“第2开口”也可以设置于例如锤部来代替设置在第1和第2不平衡质量部的凹部。
另外，以上说明的各实施方式所记载的例子及其它各变形例除了明示的组合以外也可以在可能的范围内适当地组合，另外，也可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形。

Claims (5)

1.一种内燃机，具有在汽缸列方向上排列成一列地配置的3个以上的汽缸、以及用于使发动机振动降低的平衡装置；其特征在于，
所述3个以上的汽缸包括配置于所述汽缸列方向的一端的A汽缸、与所述A汽缸相邻的B汽缸、以及具有在所述A汽缸的活塞和所述B汽缸的活塞向相同方向移动的曲轴角期间中向与所述A汽缸的所述活塞相反的方向移动的活塞的C汽缸；
所述平衡装置包括平衡轴，该平衡轴被配置成在曲轴室内沿着所述汽缸列方向从所述A汽缸向所述C汽缸延伸；
所述平衡轴包括：
在所述汽缸列方向上与所述A汽缸相对应的第1位置处设置于所述平衡轴的外表面的第1开口、
在所述汽缸列方向上与所述C汽缸相对应的第2位置处设置于所述平衡轴的所述外表面的第2开口、以及
以将所述第1开口和所述第2开口相连的方式形成在所述平衡轴的内部的连通路。
2.如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，
所述平衡轴被设置成，从曲轴的轴方向观察、所述平衡轴的中心位于通过所述曲轴的中心且与汽缸中心线正交的基准直线上或比所述基准直线靠近燃烧室一侧。
3.如权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，
所述平衡轴包括：在所述第1位置处设置于所述平衡轴的第1不平衡质量部、以及在所述第2位置处设置于所述平衡轴的第2不平衡质量部；
所述第1开口设置于所述第1不平衡质量部；
所述第2开口设置于所述第2不平衡质量部。
4.如权利要求3所述的内燃机，其特征在于，
所述第1不平衡质量部和所述第2不平衡质量部各自包括：在所述平衡轴的周方向的一部分处向所述平衡轴的径方向外侧突出的锤部、以及作为所述周方向上的所述锤部以外的部位的凹部；
所述第1开口形成于所述第1不平衡质量部的所述凹部；
所述第2开口形成于所述第2不平衡质量部的所述凹部。
5.如权利要求4所述的内燃机，其特征在于，
所述第1开口以与所述周方向上的所述第1不平衡质量部的所述锤部的各端面相邻或接近的方式设置于所述凹部；
所述第2开口以与所述周方向上的所述第2不平衡质量部的所述锤部的各端面相邻或接近的方式设置于所述凹部。
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