CN110259885A - 一种用于车辆的发动机平衡系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于车辆的发动机平衡系统，涉及车辆领域。用于车辆的发动机平衡系统包括机油泵，还包括平衡轴壳体，位于发动机缸体的下部并与所述发动机缸体可拆卸连接；和平衡轴，贯穿所述平衡轴壳体且与所述平衡轴壳体转动连接；其中，所述平衡轴壳体的中部设置有机油泵安装面，所述机油泵通过所述机油泵安装面安装在所述平衡轴壳体上；且所述平衡轴绕自身轴线进行转动时，所述平衡轴自身外表面的花键或者自身外表面的驱动面与所述机油泵上的内花键或内驱动面配合，以直接驱动所述机油泵。本发明的发动机平衡系统结构紧凑，且能够降低平衡轴壳体结构的复杂度。

Description

一种用于车辆的发动机平衡系统
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种用于车辆的发动机平衡系统。
背景技术
目前车辆发动机的平衡轴系统，通常位于缸体下部，油底壳中，并与缸体连接。同时，也通常采用机油泵驱动轴与平衡轴平行布置的方案，即采用发动机曲轴驱动机油泵，再由机油泵驱动轴上的安装齿轮驱动平衡轴。在采用发动机曲轴驱动机油泵的方式上，通常采用链条或者皮带将上述两部分连接并传递动力。这极大增加了驱动的复杂度并增加了平衡轴壳体结构的复杂度。
此外，目前发动机平衡系统中的机油泵与平衡轴壳体均分开设置或者机油泵集成于平衡轴壳体的一端，这样的布置在安装空间有限的车辆空间中，产生了极大的安装限制。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于车辆的能够减小平衡轴壳体结构复杂度的发动机平衡系统。
本发明的另一个目的是提供一种用于车辆的结构紧凑的发动机平衡系统。
根据本发明，本发明提供了一种用于车辆的发动机平衡系统，包括机油泵，还包括：
平衡轴壳体，位于发动机缸体的下部并与所述发动机缸体可拆卸连接；和
平衡轴，贯穿所述平衡轴壳体且与所述平衡轴壳体转动连接；
其中，所述平衡轴壳体的中部设置有机油泵安装面，所述机油泵通过所述机油泵安装面安装在所述平衡轴壳体上；且
所述平衡轴绕自身轴线进行转动时，所述平衡轴自身外表面的花键或者自身外表面的驱动面与所述机油泵上的内花键或内驱动面配合，以直接驱动所述机油泵。
进一步地，所述平衡轴壳体包括通过连接筋连接的第一壳体和第二壳体，所述机油泵安装面位于所述第一壳体靠近所述第二壳体的一端，所述连接筋包括第一连接筋和第二连接筋，所述第一连接筋、所述机油泵安装面、所述第二连接筋和所述第二壳体靠近所述第一壳体的一端形成了所述机油泵的安装空间。
进一步地，所述第一壳体包括第一轴承，位于所述第一壳体靠近所述第二壳体的一端且所述第一轴承的一端位于所述机油泵安装面上，以当所述平衡轴穿过所述第一轴承时支撑所述平衡轴。
进一步地，所述第一壳体还包括第二轴承，所述第二壳体包括第三轴承，所述第二轴承位于所述第一壳体远离所述第二壳体的一端，所述第三轴承位于所述第二壳体远离所述第一壳体的一端，所述平衡轴依次穿过所述第二轴承、所述第一轴承和所述第三轴承。
进一步地，所述第一壳体远离所述第二壳体的一端设置有第一螺栓孔和第二螺栓孔，所述第一壳体靠近所述第二壳体的一端设置有第三螺栓孔和第四螺栓孔，所述第二壳体靠近所述第一壳体的一端设置有第五螺栓孔和第六螺栓孔，所述第二壳体远离所述第一壳体的一端设置有第七螺栓孔和第八螺栓孔，所述第一壳体通过穿设在所述第一螺栓孔、所述第二螺栓孔、所述第三螺栓孔和所述第四螺栓孔中的螺纹连接件连接至所述发动机缸体的下表面，所述第二壳体通过穿设在所述第五螺栓孔、所述第六螺栓孔、所述第七螺栓孔和所述第八螺栓孔中的螺纹连接件连接至所述发动机缸体的下表面。
进一步地，所述第二轴承远离所述第一轴承的一端设置有前止推面，所述第三轴承远离所述第一轴承的一端设置有后止推面，所述平衡轴通过设置所述前止推面和所述后止推面，以限制所述平衡轴的轴向窜动。
进一步地，所述第一轴承、所述第二轴承和所述第三轴承为滑动轴承。
进一步地，所述第一壳体靠近所述第二轴承的一端设置有相互连通的第一油道和第二油道，所述第一壳体还包括相互连通的第三油道和第四油道，所述第一油道与所述第四油道连通，所述第一油道远离所述第四油道的一端与所述发动机的缸体主油道连通，所述第二油道远离所述第一油道的一端与所述第二轴承连通，所述发动机的缸体主油道中的润滑油通过所述第一油道和所述第二油道进入所述第二轴承，以润滑所述平衡轴。
进一步地，所述第四油道远离所述第三油道的一端与所述第一油道连通，所述第三油道远离所述第四油道的一端与所述第一轴承连通，所述发动机的缸体主油道中的润滑油通过所述第一油道、所述第四油道和所述第三油道进入所述第一轴承，以润滑所述平衡轴。
进一步地，所述第二壳体靠近所述第三轴承的一端设置有相互连通的第五油道和第六油道，所述第五油道远离所述第六油道的一端与所述发动机的缸体主油道连通，所述第六油道远离所述第五油道的一端与所述第三轴承连通，所述发动机的缸体主油道中的润滑油通过所述第五油道和所述第六油道进入所述第三轴承，以润滑所述平衡轴。
本发明的用于车辆的发动机平衡系统，通过平衡轴壳体的中部设置有机油泵安装面，机油泵通过所述机油泵安装面安装在所述平衡轴壳体上。如此，机油泵就集成在平衡轴壳体上并且是集成在平衡轴壳体的中部，因而相对于现有技术中机油泵与平衡轴壳体分开设置或者机油泵集成于平衡轴壳体的一端的结构来说，本发明的发动机平衡系统整体体积减小且结构紧凑，因而在一定程度上摆脱了车辆安装空间的限制，从而有利于减少车辆的安装空间。
进一步地，通过平衡轴绕自身轴线进行转动时，所述平衡轴自身外表面的花键或者自身外表面的驱动面与所述机油泵上的内花键或内驱动面配合，以直接驱动所述机油泵。如此，整个驱动系统的工作模式就变成了曲轴通过齿轮驱动平衡轴，平衡轴再直接驱动机油泵，且驱动过程中均采用齿轮啮合、花键与内花键配合或者驱动面与内驱动面配合的方式来传递动力，因此相比于现有技术中首先采用链条或者皮带使得曲轴驱动机油泵，再由机油泵轴上的齿轮驱动平衡轴的方式，本发明的发动机平衡系统极大简化了驱动的复杂度，同时也由于减少了链条或者皮带而在一定程度上降低了平衡轴壳体结构的复杂度。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的发动机平衡系统的原理框图；
图2是根据本发明一个实施例的平衡轴壳体的立体结构示意图；
图3是根据本发明一个实施例的平衡轴壳体另一个方位的立体结构示意图；
图4是根据本发明一个实施例的机油泵安装面的结构示意图；
图5是图2中沿A-A线的剖视示意图；
图6是图2中沿B-B线的剖视示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的发动机平衡系统的原理框图，图2是根据本发明一个实施例的平衡轴壳体的立体结构示意图，图3是根据本发明一个实施例的平衡轴壳体另一个方位的立体结构示意图，图4是根据本发明一个实施例的机油泵安装面的结构示意图。如图1-图4所示，用于车辆的发动机平衡系统，包括机油泵3(如图1所示)，还包括平衡轴壳体1(如图1、图2和图3所示)和平衡轴4(如图1所示)。平衡轴壳体1位于发动机缸体(图中未示出)的下部并与所述发动机缸体的下表面可拆卸连接。平衡轴4贯穿所述平衡轴壳体1且与所述平衡轴壳体1转动连接。其中，所述平衡轴壳体1的中部设置有机油泵安装面11，所述机油泵3通过所述机油泵安装面11安装在所述平衡轴壳体1上，且所述平衡轴4绕自身轴线进行转动时，所述平衡轴4自身外表面的花键或者自身外表面的驱动面与所述机油泵3上的内花键或内驱动面配合，以直接驱动所述机油泵3。
在这里，本发明的平衡轴壳体主要用于三缸机平衡轴系统的支撑，且采用单平衡轴布置。
本发明的用于车辆的发动机平衡系统，通过平衡轴壳体1的中部设置有机油泵安装面11，机油泵通过所述机油泵安装面11安装在所述平衡轴壳体1上。如此，机油泵就集成在平衡轴壳体1上并且是集成在平衡轴壳体1的中部，因而相对于现有技术中机油泵与平衡轴壳体分开设置或者机油泵集成于平衡轴壳体的一端的结构来说，本发明的发动机平衡系统整体体积减小且结构紧凑，因而在一定程度上摆脱了车辆安装空间的限制，从而有利于减少车辆的安装空间。
进一步地，通过平衡轴绕自身轴线进行转动时，所述平衡轴自身外表面的花键或者与其自身外表面的驱动面与所述机油泵上的内花键或内驱动面配合，以直接驱动所述机油泵。如此，整个驱动系统的工作模式就变成了曲轴通过齿轮驱动平衡轴，平衡轴再直接驱动机油泵，且驱动过程中均采用花键与内花键配合或驱动面与内驱动面配合的方式来传递动力，因此可以实现三缸机一阶往复惯性矩和旋转惯性矩的100％平衡，且相比于现有技术中首先采用链条或者皮带使得曲轴驱动机油泵，再由机油泵轴上的齿轮驱动平衡轴的方式，本发明的发动机平衡系统极大简化了驱动的复杂度，同时也由于减少了链条或者皮带而在一定程度上降低了平衡轴壳体结构的复杂度，因而降低了制造成本。
具体地，如图2和图3所示，所述平衡轴壳体1包括通过连接筋12连接的第一壳体13和第二壳体14，所述机油泵安装面11位于所述第一壳体13靠近所述第二壳体14的一端，所述连接筋12包括第一连接筋15和第二连接筋16，所述第一连接筋15、所述机油泵安装面11、所述第二连接筋16和所述第二壳体14靠近所述第一壳体13的一端形成了所述机油泵的安装空间。
通过连接筋12连接第一壳体13和第二壳体14组成平衡轴壳体1，可以有效降低平衡轴壳体1的制造难度，因而在一定程度上降低制造成本。
进一步地，如图2所示，所述第一壳体13包括第一轴承131，位于所述第一壳体13靠近所述第二壳体14的一端且所述第一轴承131的一端位于所述机油泵安装面11上，以当所述平衡轴穿过所述第一轴承131时支撑所述平衡轴。
如此，第一轴承131在能够支撑所述平衡轴防止平衡轴弯曲变形的同时，由于第一轴承131的一端位于所述机油泵安装面11上，因此，还可以因在机油泵附近支撑平衡轴而保证动力正常传递到机油泵上，因而能够有效保证机油泵的正常工作。
同时，如图2所示，所述第一壳体13还包括第二轴承132，第二壳体14还包括第三轴承146，所述第二轴承132位于所述第一壳体13远离所述第二壳体14的一端，所述第三轴承146位于所述第二壳体14远离所述第一壳体13的一端，所述平衡轴依次穿过所述第二轴承132、所述第一轴承131和所述第三轴承146。
如此，平衡轴就能够被稳定地支撑起来，因而有效保证平衡轴的正常工作。
进一步地，如图2所示，所述第一壳体13远离所述第二壳体14的一端设置有第一螺栓孔134和第二螺栓孔135，所述第一壳体13靠近所述第二壳体14的一端设置有第三螺栓孔136和第四螺栓孔137，所述第二壳体14靠近所述第一壳体13的一端设置有第五螺栓孔141和第六螺栓孔142，所述第二壳体14远离所述第一壳体13的一端设置有第七螺栓孔143和第八螺栓孔144，所述第一壳体13通过穿设在所述第一螺栓孔134、所述第二螺栓孔135、所述第三螺栓孔136和所述第四螺栓孔137中的螺纹连接件连接至所述发动机缸体的下表面，所述第二壳体14通过穿设在所述第五螺栓孔141、所述第六螺栓孔142、所述第七螺栓孔143和所述第八螺栓孔144中的螺纹连接件连接至所述发动机缸体的下表面。
由于机油泵安装在平衡轴壳体1的中部，因此平衡轴壳体1的整体刚度和强度不是很高。因此，本发明采用第一壳体13和第二壳体14两部分组成平衡轴壳体1，同时采用连接筋12连接第一壳体13和第二壳体14，以保证第一轴承131、第二轴承132和第三轴承146的同轴度一致。同时，采用所述第一螺栓孔134、所述第二螺栓孔135、所述第三螺栓孔136和所述第四螺栓孔137将所述第一壳体13通过螺栓连接的方式连接至所述发动机缸体的下表面，以保证第一轴承131和第二轴承132的支撑强度；采用所述第五螺栓孔141、所述第六螺栓孔142、所述第七螺栓孔143和所述第八螺栓孔144将所述第二壳体14通过螺栓连接的方式连接至所述发动机缸体的下表面，以保证第三轴承146的支撑强度。因此，有效保证了第一轴承131、第二轴承132和第三轴承146的正常工作。制造过程中，采用模拟装配状态进行轴承孔的加工，能有效的保证第一轴承131、第二轴承132和第三轴承146的同轴度。
进一步地，图5是图2中沿A-A线的剖视示意图。如图5所示，所述第二轴承132远离所述第一轴承131的一端设置有前止推面138，所述第三轴承146远离所述第一轴承131的一端设置有后止推面145，所述平衡轴4通过设置所述前止推面138和所述后止推面145，以限制所述平衡轴4的轴向窜动。
同时，所述第一轴承131、所述第二轴承132和所述第三轴承146可以为滑动轴承。如此，则能够有效降低发动机平衡系统自身运行的噪音，特别是平衡轴与轴承之间相互运动时产生的噪音，因而能够进一步提高系统的NVH性能。
具体地，图6是图2中沿B-B线的剖视示意图。如图2和图5所示，所述第一壳体13靠近所述第二轴承132的一端设置有相互连通的第一油道133(如图2所示)和第二油道139(如图6所示)，所述第一壳体13还包括相互连通的第三油道17(如图6所示)和第四油道18(如图4所示)，所述第一油道与133所述第四油道18连通，所述第一油道133远离所述第四油道18的一端与所述发动机的缸体主油道连通，所述第二油道139远离所述第一油道133的一端与所述第二轴承132连通，所述发动机的缸体主油道中的润滑油通过所述第一油道133和所述第二油道139进入所述第二轴承132，以润滑所述平衡轴4。
同时，所述第四油道18远离所述第三油道17的一端与所述第一油道133连通，所述第三油道17远离所述第四油道18的一端与所述第一轴承131连通，所述发动机的缸体主油道中的润滑油通过所述第一油道133、所述第四油道18和所述第三油道17进入所述第一轴承131，以润滑所述平衡轴。
此外，如图2和图6所示，所述第二壳体14靠近所述第三轴承146的一端设置有相互连通的第五油道147(如图2所示)和第六油道148(如图6所示)，所述第五油道147远离所述第六油道148的一端与所述发动机的缸体主油道连通，所述第六油道148远离所述第五油道147的一端与所述第三轴承146连通，所述发动机的缸体主油道中的润滑油通过所述第五油道147和所述第六油道148进入所述第三轴承146，以润滑所述平衡轴4。
如此，第一轴承131、第二轴承132和第三轴承133就能够被充分润滑，平衡轴4也能被充分润滑，因此，可以有效降低平衡轴与轴承之间相互运动时产生的噪音。
同时，如图2和图3所示，第一壳体13和第二壳体14的正反面均设置有数条加强筋。如此，则可以充分对第一壳体13和第二壳体14进行加强，因而可以有效提高第一壳体13和第二壳体14的强度。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于车辆的发动机平衡系统，包括机油泵，其特征在于，还包括：
平衡轴壳体，位于发动机缸体的下部并与所述发动机缸体可拆卸连接；和
平衡轴，贯穿所述平衡轴壳体且与所述平衡轴壳体转动连接；
其中，所述平衡轴壳体的中部设置有机油泵安装面，所述机油泵通过所述机油泵安装面安装在所述平衡轴壳体上；且
所述平衡轴绕自身轴线进行转动时，所述平衡轴自身外表面的花键或者自身外表面的驱动面与所述机油泵上的内花键或内驱动面配合，以直接驱动所述机油泵。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的发动机平衡系统，其特征在于，所述平衡轴壳体包括通过连接筋连接的第一壳体和第二壳体，所述机油泵安装面位于所述第一壳体靠近所述第二壳体的一端，所述连接筋包括第一连接筋和第二连接筋，所述第一连接筋、所述机油泵安装面、所述第二连接筋和所述第二壳体靠近所述第一壳体的一端形成了所述机油泵的安装空间。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的发动机平衡系统，其特征在于，所述第一壳体包括第一轴承，位于所述第一壳体靠近所述第二壳体的一端且所述第一轴承的一端位于所述机油泵安装面上，以当所述平衡轴穿过所述第一轴承时支撑所述平衡轴。
4.根据权利要求3所述的用于车辆的发动机平衡系统，其特征在于，所述第一壳体还包括第二轴承，所述第二壳体包括第三轴承，所述第二轴承位于所述第一壳体远离所述第二壳体的一端，所述第三轴承位于所述第二壳体远离所述第一壳体的一端，所述平衡轴依次穿过所述第二轴承、所述第一轴承和所述第三轴承。
5.根据权利要求2所述的用于车辆的发动机平衡系统，其特征在于，所述第一壳体远离所述第二壳体的一端设置有第一螺栓孔和第二螺栓孔，所述第一壳体靠近所述第二壳体的一端设置有第三螺栓孔和第四螺栓孔，所述第二壳体靠近所述第一壳体的一端设置有第五螺栓孔和第六螺栓孔，所述第二壳体远离所述第一壳体的一端设置有第七螺栓孔和第八螺栓孔，所述第一壳体通过穿设在所述第一螺栓孔、所述第二螺栓孔、所述第三螺栓孔和所述第四螺栓孔中的螺纹连接件连接至所述发动机缸体的下表面，所述第二壳体通过穿设在所述第五螺栓孔、所述第六螺栓孔、所述第七螺栓孔和所述第八螺栓孔中的螺纹连接件连接至所述发动机缸体的下表面。
6.根据权利要求4所述的用于车辆的发动机平衡系统，其特征在于，所述第二轴承远离所述第一轴承的一端设置有前止推面，所述第三轴承远离所述第一轴承的一端设置有后止推面，所述平衡轴通过设置所述前止推面和所述后止推面，以限制所述平衡轴的轴向窜动。
7.根据权利要求4所述的用于车辆的发动机平衡系统，其特征在于，所述第一轴承、所述第二轴承和所述第三轴承为滑动轴承。
8.根据权利要求4所述的用于车辆的发动机平衡系统，其特征在于，所述第一壳体靠近所述第二轴承的一端设置有相互连通的第一油道和第二油道，所述第一壳体还包括相互连通的第三油道和第四油道，所述第一油道与所述第四油道连通，所述第一油道远离所述第四油道的一端与所述发动机的缸体主油道连通，所述第二油道远离所述第一油道的一端与所述第二轴承连通，所述发动机的缸体主油道中的润滑油通过所述第一油道和所述第二油道进入所述第二轴承，以润滑所述平衡轴。
9.根据权利要求8所述的用于车辆的发动机平衡系统，其特征在于，所述第四油道远离所述第三油道的一端与所述第一油道连通，所述第三油道远离所述第四油道的一端与所述第一轴承连通，所述发动机的缸体主油道中的润滑油通过所述第一油道、所述第四油道和所述第三油道进入所述第一轴承，以润滑所述平衡轴。
10.根据权利要求4所述的用于车辆的发动机平衡系统，其特征在于，所述第二壳体靠近所述第三轴承的一端设置有相互连通的第五油道和第六油道，所述第五油道远离所述第六油道的一端与所述发动机的缸体主油道连通，所述第六油道远离所述第五油道的一端与所述第三轴承连通，所述发动机的缸体主油道中的润滑油通过所述第五油道和所述第六油道进入所述第三轴承，以润滑所述平衡轴。
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