CN209354590U - 发动机电子式驱动平衡轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机电子式驱动平衡轴，包括电机、平衡轴、两个平衡块，两个平衡块分别设置在平衡轴的两端，两个平衡块的偏心布置方向相反，所述电机的输出轴与平衡轴连接起来，用于带动平衡轴转动。平衡轴和两个平衡块组成一个平衡轴系统，在发动机运转时，通过发动机ECU取得发动机的转速，再通过电子控制电机转动，由电机驱动平衡轴转动，平衡轴的旋转方向与发动机曲轴的旋转方向相反，其旋转速度与发动机曲轴的旋转速度比是个特定值，抵消掉发动机工作时产生的振动，提高汽车的舒适性；由于不再需要一对齿轮以机械方式驱动平衡轴，平衡轴布置更加方便，只需要与发动机缸体硬连接即可，可以作为解决发动机1.5阶次扭振的绝佳策略。

Description

发动机电子式驱动平衡轴

技术领域

本实用新型属于发动机技术领域，特别是涉及一种发动机电子式驱动平衡轴。

背景技术

在石油能源供应日趋紧张的情况下，各大汽车制造商纷纷转向研制节能型发动机，发动机的排量小，重量轻，燃油消耗相对较低。随着增压直喷技术的应用，三缸发动机越来越多的应用到汽车上，三缸发动机相对四缸发动机在排量上可以显著降低，可以减少一缸的机械摩擦损失，因此三缸发动机受到不少汽车厂商的青睐。

由于发动机本身工作原理就是各缸在不同时刻不均匀的点火对外做功，显然，缸数越多转动越均匀，因此，从这个角度讲，三缸发动机工作时，产生的振动比四缸发动机大，对于习惯了四缸及以上更多缸发动机的客户，很难接受三缸发动机在工作时带来的振动感受。为了降低三缸发动机的振动，提高驾驶舒适性，可以增加平衡轴系统。传统的平衡轴系统具有一个装有偏心重块并随曲轴同步旋转的轴，利用偏心重块所产生的反向力或力矩，使发动机向外输出较少的振动。

三缸发动机天生就存在一阶次的弯振以及1.5阶次的扭振，公开号为CN108397514A的专利文献公开了一种三缸发动机平衡轴，这种传统的平衡轴系统包括平衡轴，安装在平衡轴前端的前平衡块、安装在平衡轴后端的后平衡块，以及平衡轴驱动齿轮，所述的后平衡块热套在平衡轴的后轴颈的后端，前平衡块、平衡轴驱动齿轮依次由键连接安装在平衡轴前轴颈的前端。前平衡块、后平衡块的偏心布置方向相反。三缸发动机平衡轴安装在发动机缸体上，平衡轴驱动齿轮会随着曲轴的转动而同步转动，并带动平衡轴。平衡轴、前平衡块、后平衡块及驱动齿轮组成一个平衡轴系统，在随发动机转动时，其旋转方向与发动机曲轴旋转方向相反，且旋转速度与曲轴旋转速度相同，从而抵消掉活塞连杆总成产生的一阶往复惯性力矩，进而减少了发动机的振动，提高了汽车的舒适性。

然而，传统的平衡轴主要是用于平衡掉一阶次往复惯性力矩，由于发动机本体及机舱空间有限，要再平衡掉1.5阶次的扭振就很困难。另外平衡轴驱动齿轮运转时会有齿轮啮合啸叫、齿轮撞击等噪音问题，往往要使用昂贵的橡胶齿轮等高单价部品，给车厂带来较高的成本负担。

实用新型内容

针对以上现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种发动机电子式驱动平衡轴，解决发动机的振动问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种发动机电子式驱动平衡轴，包括平衡轴和电机，所述平衡轴上设置有两个偏置方向相反的平衡块；所述电机的输出轴与平衡轴连接起来，用于带动平衡轴转动。

平衡轴和两个平衡块组成一个平衡轴系统，在发动机运转时，通过发动机ECU取得发动机的转速信号，再通过电子控制器控制电机转动，由电机带动平衡轴转动，平衡轴的旋转方向与发动机曲轴的旋转方向相反，其旋转速度是发动机曲轴旋转速度的特定倍数，从而抵消掉发动机工作时产生的振动，提高汽车的舒适性。同时，由于本实用新型的平衡轴系统布置更加方便，只需要与发动机缸体硬连接即可，可以作为解决发动机1.5阶次扭振的绝佳策略。

本实用新型的平衡轴系统通过电机驱动平衡轴的转动，结构简单，传递运动准确可靠。

电子式驱动平衡轴不消耗发动机的扭矩，而是采用电机驱动，电机用电可能消耗的是回收的电能或者太阳能发电产生的电能，可以有助于提升发动机的性能，降低油耗；另外，传统的平衡轴安装在发动机内，在维修或者更换时，必须拆开发动机，维修或者更换非常不便，本实用新型的电子式驱动平衡轴安装在发动机外侧，只需要与发动机缸体硬连接即可，比较容易维护。

另外，传统的平衡轴需要设置驱动齿轮，为了解决运转时产生的啸叫和齿轮敲击，传统平衡轴的驱动齿轮都是特制的，一般采用橡胶齿轮，价格不菲，而本实用新型的电子式驱动平衡轴不需要驱动齿轮，因此在成本上不见得高于传统平衡轴，同时，本实用新型的电子式驱动平衡轴接收发动机的转速(RPM)信号，再指示电机按特定转速运转，电控相对简单，而且电控产品由于已经大量生产，成本已经大幅降低，是有可能实现整套电子式驱动平衡轴系统价格比传统平衡轴系统还低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的其中三幅，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为实施例1的主视图；

图2为实施例1与发动机曲轴对应安装的结构示意图；

图3为实施例2的主视图；

图4为实施例2与发动机曲轴对应安装的结构示意图；

图5为实施例3的主视图；

图6为实施例3与发动机曲轴对应安装的结构示意图；

其中，1-电机，2-平衡轴，3-平衡块，4-轴承。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的较佳实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

本实施例的发动机电子式驱动平衡轴包括两个电机1、两根平衡轴2和两个平衡块3，为了节省空间，两个电机1并排设置，并且两个电机1布置方向相反，两根平衡轴2分别与两个电机1的输出轴连接起来，两个平衡块3分别设置在两根平衡轴2的端部。

发动机工作时，首先接收发动机的转速信号，再通过电子控制器指示两个电机1按特定转速运转，两个电机1转动分别带动两根平衡轴2转动，进而带动两个平衡块3转动，两个平衡块3的偏心布置方向相反，通过两个平衡块的转动抵消掉发动机工作时产生的振动，提高汽车的舒适性。

在本实施例中，由于需要抵消发动机工作时产生的振动，因此两个平衡块的质量有所不同，左侧的平衡块为半圆形，右侧的平衡块为扇形，使左侧平衡块的质量大于右侧平衡块的质量；同时，还需要说明的是，电机1的输出轴与平衡轴2之间可以采用花键连接，当然也可以采用如联轴器等其它连接方式进行替换；另外，平衡块3可以是与平衡轴2一体成型，也可以采用焊接等方式固定在平衡轴2上。

在本实施例中，本实施例还包括轴承4，平衡轴2安装在轴承4上，用于支撑平衡轴2。为了方便安装，轴承4和电机壳体可以采用螺栓锁紧等方式固定到发动机缸体上。

实施例2

本实施例的发动机电子式驱动平衡轴包括一个电机1、两根平衡轴2和两个平衡块3，其中，电机1采用双输出电机，两根平衡轴2分别与电机1两端的输出轴连接起来，两个平衡块3分别设置在两根输出轴2的端部，两个平衡块3的偏心布置方向相反。本实施例的其它结构同实施例1。

实施例3

本实施例的发动机电子式驱动平衡轴包括一个电机1、一根平衡轴2和两个平衡块3，其中，电机1的输出轴连接一根平衡轴2，两个平衡块3设置在平衡轴2上，两个平衡块3的偏心布置方向相反，一个平衡块靠近电机、另一个平衡块设置在远离电机的平衡轴另一端。本实施例的其它结构同实施例1。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种发动机电子式驱动平衡轴，包括平衡轴和两个平衡块，两个平衡块分别设置在平衡轴的两端，两个平衡块的偏置方向相反，其特征在于，还包括电机，所述电机的输出轴与平衡轴连接起来，用于带动平衡轴转动。